JPH11508611A - 疎極性区域及び高内部相転換エマルジョンを含有する清浄物品 - Google Patents
疎極性区域及び高内部相転換エマルジョンを含有する清浄物品Info
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Abstract
(57)【要約】
湿潤様清浄ワイプ及び特に肛門周辺の固形物を除去するために有用な同様の物品。これらのワイプ(201)は、少なくとも1の疎極性区域、ティッシュペーパーウエブのような任意の好ましい基体(202)、及びキャリヤに適用されたエマルジョン(209)を含むキャリヤを有する。エマルジョンは、連続外部リピド相及び分散された内部極性相を有する。エマルジョンの連続リピド相は、十分にもろく、使用中の低い剪断圧力にさらされた場合に崩壊し、分散された内部相を解放する。疎極性区域の取り込みにより、エマルジョンの崩壊に引き続く、内部水相成分の流れを制御する能力を付与することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
疎極性区域及び高内部相転換エマルジョンを含有する清浄物品
関連出願の相互参照
本出願は、G.Gordonらにより1996年4月30日に出願された同時係属中の合衆
国特許出願第08/640,049号の一部継続出願である。
発明の技術分野
本出願は、湿潤様清浄ワイプ(wet-like cleaning wipe)として有用な物品に関
する。本出願は、特に、極性内部相を含有する高内部相転換エマルジョン(high
internal phase inverse emulsion)により処理されたキャリヤから製造される湿
潤様清浄ワイプに関する。キャリヤは、その使用中の強度及び一体性に悪影響を
与える極性相成分の浸透を防止する領域を有し、及び/又は乾燥した第2の表面
を維持するためにワイプの1つの表面が優先的に極性相に優先的にされている。
ワイプは、硬質表面清浄及びベビーワイプのような体の清浄、特に、肛門周辺の
固形物の除去のためのを含む多様な適用において有用である。
発明の背景
皮膚を洗浄することは、常に容易に解決されるとは限らない体の衛生問題であ
る。もちろん、石鹸及び水で洗う通常の手順は十分に機能するが、それらを入手
できないこと又は使用することが不便なことがときどきある。例えば、排便後に
肛門周辺を洗浄するために、石鹸と水を用ることができるが、そのような手順は
、非常にやっかいでもある。従って、乾燥ティッシュ製品が、最も普通に用いら
れる排便後の肛門洗浄製品である。これらの、乾燥ティッシュ製品は、通常、「
トイレットティッシュ」又は「トイレットペーパー」と呼ばれている。
肛門周辺の皮膚は、ひだ及びしわ(溝)の存在により、また、肛門周辺区域を
洗浄することを最も困難な解剖学的領域にする毛包により特徴づけられている。
排便中、便排出物が肛門を通り排出され、硬く集積する傾向にあり、毛の基部周
辺及び皮膚表面の溝内の様な場所に到達する。便排出物は、空気にさらされると
又はティッシュペーパーのような吸収性洗浄手段と接触すると脱水するので、皮
膚及び毛へより強く固着し、従って、残留する脱水された固形物を後に除去する
ことをより困難にする。
肛門領域から便排出物を除去することができないと、体の衛生に有害な影響を
有し得る。排便後洗浄をした後に皮膚上に残留する便排出物は、バクテリア及び
ウイルス含有量が高く、悪臭を放ち、一般的に脱水されている。これらの特徴は
、肛門周辺疾患の可能性を高め、及び体の不快(例えば、かゆみ、炎症、摩擦刺
激等)を引き起こす。さらに、残留便排出物は、下着を汚し、不快な臭いを肛門
区域から発生させる。従って、不適切な肛門周辺洗浄により魅力のないものがも
たらされることは明らかである。
肛門かゆみ、痔、裂肛、陰窩炎等のような肛門疾患を患う人にとって、適切な
肛門周辺洗浄の重要性は、意義深いものである。肛門周辺疾患は、通常、皮膚の
開口部であって、残留便排出物中のバクテリア及びウイルスが容易にそこを通っ
て進入し得るものにより特徴づけられる。従って、肛門疾患に悩まされる人々は
、排便後、高い程度の肛門周辺洗浄を達成しなければならず、さもなければ、そ
の人の疾患が、皮膚上に残留するバクテリア及びウイルスにより悪化し得る危険
を冒さなければならない。
同時に、肛門疾患を患っている人は、不十分な排便後洗浄により、満足なレベ
ルにまで固形物を除去することが困難であるという、より重大な結果に直面する
。肛門疾患は、その周辺区域を極めて敏感にし、通常の拭く圧力でこの区域を拭
くことにより便排出物を除去しようとしても痛みが生じ、皮膚はさらに刺激され
得る。拭く圧力を高めることにより固形物除去を高めようとすると、強烈な痛み
をもたらす。反対に、拭く圧力を低めることにより不快を最小限にしようとする
と、皮膚上に残される残留便排出物の量が増加する。
肛門清浄に用いられる従来のトイレットティッシュ製品は、本質的に乾燥し、
低密度のティッシュペーパーであり、肛門周辺皮膚から便排出物を除去するため
に専ら機械的プロセスに依存するものである。これらの従来の製品は、典型的に
は、約1psi(7キロパスカル)の圧力により肛門周辺皮膚を拭い、基本的には
、便排出物を皮膚から擦り又は削り落とす。始めの2、3拭きの後は、固形物層
の
上方部分は除去される。拭くプロセスは便排出物内に存在する固形物−固形物凝
集力に打ち勝つことができるからである。それにより、固形物層自体内に解裂が
入り、便層の上方部分が除去され、固形物の下方部分が肛門周辺皮膚に固着して
残る。
従来のティッシュ製品は、吸収性であり、連続するワイプ毎に便排出物が増々
脱水され、それを肛門周辺皮膚及び毛により強く接着させ、その除去を極端に困
難にする。肛門周辺皮膚に対してトイレットティッシュを強力に押しつけると、
便排出物はより多く除去されるが、それは、肛門疾患を患う人々にとって、強烈
に痛みを伴い、正常な肛門周辺皮膚さえも擦過し、刺激、炎症、痛み、出血及び
感染を潜在的に引き起こす。
肛門周辺清浄を改良するために、ディスペンサ内に保持されるものであり、典
型的には湿潤溶液の容器内に浸漬されたワイプが開発されている。そのような製
品の例には、腸運動の後の赤ん坊を清浄するために度々用いられるワイプであっ
て、前記湿潤溶液内に皮膚を滑らかにするための他の添加物を有し得るものが含
まれる。これらのワイプは、恒久的湿潤強さを有するので、水に流し得ない。ま
た、これらの従来のワイプは、湿り過ぎているため、皮膚を乾燥させることがで
きず、「冷たい」感触を有する傾向にある。各ワイプについての水分含有量が一
貫しないこともある。
湿らせ得る(moistenable)乾燥ティッシュ製品も、肛門周辺清浄に用いられて
きた。これらの湿らせ得るティッシュ製品は、通常、一時的な湿潤強度を有する
ので、水に流すことができる。しかしながら、これらの製品の使用者は、別途、
ティッシュを湿らさなければならず、不便なことがある。そのような製品につい
て、所望の水分レベルを得ることも困難である。また、そのような製品の一時的
な湿潤強度は典型的には不適当であり、改良の必要がある。
L.Mackeyらにより1994年11月9日に出願された同時係属中の合衆国特許出願0
8/336,456号には、肛門周辺の固形物を除去する際に特に有用な湿潤様洗浄ワイ
プが開示及び特許請求されている。これらの洗浄ワイプには、油中水滴型エマル
ジョンにより処理された基体材料(例えば、不織布)が含まれている。これらの
ワイプは、特に、肛門周辺固形物を除去するために湿潤様洗浄ワイプの形態で
用いられた場合、従来の清浄製品を上回る有意な利点を多く有している。これら
の物品は、使用中、有意な量の水を解放し、快適で、より有効な清浄が提供され
る。エマルジョンの連続リピド相は、低い剪断接触(例えば、皮膚を拭く間)に
より容易に崩壊するために十分もろいが、リピドが溶融状態にある場合の高めら
れた温度において十分頑丈であり、過酷な処理中に水相が時期尚早に解放される
ことを防止する。これらの物品の連続リピド相は、内部水相の有意な蒸発を妨げ
るように、貯蔵中十分に安定でもある。これらの物品の通常の張力及び流され得
る(flushability)性質は、本発明の高内部相転換エマルジョンにより処理される
場合、悪影響を受けない。その結果、これらの物品の使用者は、その使用者の通
常の清浄習慣を変える必要なく、快適で、有効な湿潤清浄が得られる。
従来の洗浄ワイプについての有意な改良にもかかわらず、それら先行技術文献
に記載される基体(「キャリヤ」ともいう)は、一つの点に欠けている。具体的
には、記載されるキャリヤは、親水材料であるので、使用中のエマルジョンの剪
断により、有意な量の水が基体に吸収され、従って、清浄されるべきものと接触
するために利用することができない。よって、キャリヤにより吸収される水のレ
ベルを担う追加量のエマルジョンにより基体を表面処理することが必要である。
このような状況に鑑みて、上記同時係属中の出願に記載される洗浄ワイプによ
り提供される利点を有するが、低減されたレベルのエマルジョンによる処理を必
要とする清浄のための製品を提供することが望ましい。これにより、なかんずく
、ワイプ加工の単純化、さらには、所望の湿潤効果を提供するために必要とされ
るエマルジョンが少ないので、潜在的な経済的利点も提供されるであろう。
発明の概要
本発明は、洗浄に有用な物品に関し、具体的には、肛門周辺固形物の除去に特
に有用な湿潤様洗浄ワイプに関する。これらの物品は、
a. 疎極性(polarphobic)区域、及び場合に応じて、1又はそれ以上の親極
性(polarphilic)基体層を有するキャリヤ、並びに
b. 前記キャリヤに適用されたエマルジョンであって、
(1)約30℃又はそれ以上の融点を有するろう状リピド物質を含有す
る連続凝固化外部リピド相を約2ないし約60%、
(2)前記外部リピド相中に分散された内部極性相を約39ないし約97
%、及び
(3)前記外部リピド相が流体状態にある場合、前記エマルジョンを
形成することができる乳化剤を有効量
を含むものであるエマルジョン
を含む。
本発明は、これらの物品を製造するためのプロセスにも関する。
このプロセスは、
A.(1)約30℃又はそれ以上の融点を有するろう状リピド物質を含有する連
続外部リピド相を約2ないし約60%、
(2)前記外部リピド相中に分散された内部極性相を約39ないし約97%、
及び
(3)前記外部リピド相が流体状態にある場合、前記エマルジョンを形成
することができる乳化剤を有効量
を含有するエマルジョンを形成する工程、
B.前記外部リピド相が流体又はプラスチックコンシステンシーを有するため
に十分に高い温度において、前記エマルジョンをキャリヤに適用する工程、並び
に
C.前記適用した乳剤を、前記外部リピド相が凝固するような十分に低い温度
に冷却する工程
を含む。
本発明の物品は、特に、肛門周辺固形物を除去するために用いられる湿潤様洗
浄ワイプの形態にある場合、従来の清浄製品を上回る有意な利点を多く提供する
。これらの物品は、使用中に内部極性相成分(例えば、及び好ましくは、水及び
水溶液)を有意な量放出し、快適で、より有効な清浄を供する。エマルジョンの
連続リピド相は十分にもろく、低い剪断変形(例えば、皮膚を拭いている間)に
より、この内部相を容易に放出できるが、十分に堅く、過酷な処理中に内部極性
相が時期尚早に放出されることを防止する。これらの物品の連続リピド相は、貯
蔵中は十分に安定でもあり、内部極性相の有意な蒸発を防止する。これらの物品
の
通常の張力及び流され得る(flushability)性質は、本発明の高内部相転換エマル
ジョンにより処理される場合、悪影響を受けない。その結果、これらの物品の使
用者は、その使用者の通常の清浄習慣を変える必要なく、快適で、有効な湿潤清
浄が得られる。
本発明の物品において用いられるキャリヤは、疎極性区域を有するので、拭っ
た後の物品の表面において利用可能な極性相成分の相対量は上昇する。これは、
剪断を受けて解放される内部相物質が、物品の厚さ、幅及び/又は長さにわたり
吸収されず、その代わりに、その所望の部分へ指向されるように疎極性区域を配
置することにより達成される。一つの側面において、キャリヤの疎極性区域は、
物品の表面上に解放された極性相を保持することにより、高密度親極性キャリヤ
上のエマルジョン技術を使用することができる。一つの好ましい態様において、
疎極性区域は、物品の一方の側が剪断下に湿潤でありながら、物品の他方の側が
乾燥したままであり、二次的乾燥工程に供されるようにキャリヤに配置される別
個の層である。即ち、この態様において、内部極性相は、キャリヤの厚さ全体に
は浸透しない。
これらの物品は、肛門周辺清浄の他に、水のような極性流体、さらには、極性
流体中に溶解又は分散し得る添加剤の配達を必要とする他の多くの適用において
利用し得る。これらには、ベビーワイプのような体洗浄のためのワイプ、床、カ
ウンタートップ、シンク、バスタブ、トイレ等用の硬質表面クリーナーのための
、さらには、極性溶解性又は分散可能な抗微生物又は薬学的活性剤の配達のため
のものが含まれる。これらの物品は、多様な機能も奏することができる。例えば
、これらの物品に適用された高内部相転換エマルジョンは、本発明の物品が、家
具、靴、自動車等のような品物に用いられる際、清浄及びろう掛けの利益を同時
に提供するように処方することができる。
図面の簡単な説明
図1は、ペーパーウエブ(paper web)のようなキャリヤ基体に本発明の高内部
相転換エマルジョンを適用するためのスプレーシステムを説明する概略図である
。
図2は、可撓輪転グラビアコーティング(flexible rotogravure coating)によ
りペーパーウエブのようなキャリヤに本発明の高内部相転換エマルジョンを適用
するためのシステムを説明する概略図である。
図3は、内部相が有意なレベルの水を含有する本発明の物品の断面図である。
この態様において、物品201は、その一方の表面が疎水性物質により処理され、
疎水性層205が形成され、その他方の表面が疎水物質により処理され、疎水性層2
06が形成された、親水性シート202を有している。第1のエマルジョン層209は、
疎水性層205上に配置され、第2のエマルジョン層210は、疎水性層206上に配置
されている。一つの態様において、疎水性層205及び206は、連続であり、シート
202の両側を、95/5の重量割合にあるシルオフ(Syloff)7677及びシルオフ7048架
橋剤5%(重量/重量)(ミシガン州、ミッドランド(Midland)のダウコーニン
グ社(Dow Corning Corp.)より入手可能)で処理することにより形成されてい
る。
図4は、内部相が有意なレベルの水を含有する本発明の他の物品の断面図であ
る。物品301は、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成されたフィルムであ
る疎水性層305を有している。疎水性層305の1つの表面は、エマルジョン309に
より処理されている。層305のもう一つの表面は、親水性基体303へ固定されてい
る。第2の親水性基体302は、エマルジョン層309の上に配置されている。この態
様において、使用中圧力によりエマルジョン309が崩壊し、もって、内部水層成
分を解放し、これは、親水性相302を通過して、物品の1つの表面へ浸透するこ
とができる。疎水性層305は、水相成分が親水性層303へ浸透することを防止する
。従って、層303は、乾燥したままであり、拭った後に水相成分を吸収するため
に用いられ得る。
図5は、内部相が有意なレベルの水を含有する本発明の他の物品の断面図であ
る。物品401は、ポリエチレン又はポリプロピレンからフィルム形成された疎水
性層405を有している。疎水性層405の一つの表面は、第1の親水性紙基体402へ
固定されている。エマルジョン層409は、親水性基体402へ固定されている。疎水
性層405のもう一つの表面は、第2の親水性基体紙403へ固定されている。別のエ
マルジョン層410は、親水性基体403に適用されている。
図6は、内部相が有意なレベルの水を含有する本発明の他の物品の断面図であ
る。この態様において、物品501は、ポリエチレン又はポリプロピレンからフィ
ルム形成された疎水性層505を有している。層505の一つの表面は、(親水性)テ
ィッシュペーパー(tissue paper)503へ固定されている。層505のもう一つの表面
は、エマルジョン509の層により塗布されている。エマルジョン509の第2の層は
、第2の(親水性)ティッシュペーパー502上に塗布されている。親水性ティッ
シュペーパー502は、エマルジョン509の2つの層がティッシュ502及び層505の間
に配置されるように疎水性層505のエマルジョン処理された表面へ固定されてい
る。これにより、図4の物品301により示される結果と同様のものが提供される
が、2つの面がエマルジョン処理されているので、追加のエマルジョンが存在し
ている。
発明の詳細な説明
本明細書において、「含む(有する)」との用語は、本発明を実施するに当た
り、多様な構成要素、成分又は工程が併せて用いられ得ることを意味する。従っ
て、「含む(有する)」との用語は、より制限的な用語である「から本質的にな
る」及び「からなる」を包含している。
本明細書において、「洗浄剤」、「洗浄性界面活性剤」及び「洗浄剤界面活性
剤」との用語は、入れ替えて用いられ、水の表面張力を低減させるいずれもの物
質、特に、油−水界面に集中する界面活性剤、乳化作用を奏するいずれもの物質
、よって、固形物を除去することを助けるいずれもの物質をいう。
本明細書において、「極性」との用語は、双極子モーメントを有する分子を意
味し、即ち、プラス及びマイナスの電荷が同一空間を占める非極性分子に対して
、これらの電荷が恒久的に分離している分子を意味する。「極性流体」は、1又
はそれ以上の極性成分を含み得る。
本明細書において、「親極性」との用語は、その上に配置される極性流体によ
り湿潤し得る表面をいうために用いられる。極性及び湿潤性は、典型的には、流
体及び関係する固体表面の接触角度及び表面張力に換算して規定される。このこ
とについては、Robert F.Gouldにより編集された「接触角度、湿潤性及び接
着」(著作権1964年)との表題のアメリカ化学会の文献に詳細に記載されており
、この文献の記載は、引用により本明細書に取り込まれる。極性流体と表面との
間の接触角度が90°よりも小さい場合、又は極性流体が表面にわたり自然に広が
る
傾向にある場合、表面は、極性流体(即ち、親極性)により湿潤されているとい
い、両条件は、通常、共存する。これに対して、もし接触角度が90°よりも大き
く、流体が表面にわたり自然に広がらない場合、表面は、「疎極性」であると考
えられる。一般的に、本発明において用いられる好ましい極性物質は水であるの
で、本明細書に説明される好ましい態様では、基体の「親水性」及び「疎水性」
という。しかしながら、そのような用語の使用は、それに限定されるものではな
く、「親極性」及び「疎極性」基体を含むものとして読まれるべきである。更に
、疎極性(及び親極性)区域を有するキャリヤの記載は、必然的に、エマルジョ
ンにおいて用いられる内部極性相に関連する。
本明細書において、「親水性」との用語は、その上に配置される水性流体によ
り湿潤し得る表面をいう。親水性及び湿潤性は、典型的には、流体及び関係する
固体表面の接触角度及び表面張力に換算して規定される。このことについては、
Robert F.Gouldにより編集された「接触角度、湿潤性及び接着」(著作権196
4年)との表題のアメリカ化学会の文献に詳細に記載されており、この文献の記
載は、引用により本明細書に取り込まれる。流体と表面との間の接触角度が90°
よりも小さい場合又は流体が表面にわたり自然に広がる傾向にある場合、表面は
、流体(即ち、親水性)により湿潤されているといい、両条件は、通常、共存す
る。これに対して、もし接触角度が90°よりも大きく、流体が表面にわたり自然
に広がらない場合、表面は、「疎水性」であると考えられる。
本明細書において用いられる「基体」及び「層」との用語は、本発明のキャリ
ヤを説明するために用いられる場合、その主寸法がX−Y、即ち、その長さ及び
幅に沿う要素をいう。基体及び層との用語は、必ずしも、物質の単一の基体/層
、又はシートに限定されるものではない。従って、基体又は層には、必須のタイ
プの物質の数枚のシート又はウエブの積層体又は組合せが含まれ得る。従って、
「基体」との用語には、「複数の基体」が含まれ、「層」との用語には、「複数
の層」及び「積層された」との用語が含まれる。
本明細書で用いられる全ての百分率、比及び割合は、別段の断りがない限り、
重量によるものである。
A.高内部相転換エマルジョンのためのキャリア
本発明のキャリヤは、少なくとも1の疎極性区域を有し、好ましくは、少なく
とも1の親極性基体層を有する。これらの物質は、以下に詳細に記載されている
が、それらの疎水性及び親水性の点から記載されている。水以外の材料を有意な
レベル含む極性内部相を有するエマルジョンの場合、それぞれ「疎極性」及び「親
極性」の用語が意図されていることが理解されよう。
1.疎水性区域
キャリヤの疎水性区域は、1)親水性基体(以下に記載する)を撥水性化合物
により処理することにより、又は2)別個の層として薄い疎水性フィルム又は疎
水性繊維の層のような疎水性材料を用いることによるいずれかにより創製するこ
とができる。これらの製品の好ましい設計は、キャリヤの手触り又は軟らかさに
悪影響を与えない耐久性疎水性区域であろう。
親水性基体の表面処理により疎水区域を形成する場合、疎水性材料は、伝統的
スプレー、塗布又は印刷技術により基体に適用され、次いで、熱及び/又は紫外
線源により硬化される。(疎水性材料による表面処理は、例えば、1995年3月31
日に出願されたWilliam R.Ouelletteらによる同時係属中の合衆国特許出願番号0
8/442,935号(Case 5337R2)に記載されており、この文献の記載は、引用により本
明細書に取り込まれる。)得られたキャリヤは、少なくとも1の疎水性区域を有
する少なくとも1の表面を具備する基体である。当業者は、疎水性材料の適用は
、多数の別個の不連続疎水性区域が基体の表面上に提供されるように制御し得、
又は連続疎水性層を有するように基体の全表面を処理し得ることを理解するであ
ろう。
不織布のような基体上に沈積させることのできる多くの疎水性材料は、当技術
に既知であり、本発明において有用である。好ましい例には、シル−オフ(Syl-O
ff)7048として入手可能な架橋剤10重量部が添加された100部のシル−オフ7677と
して、ミシガン州、ミッドランド(Midland)のダウコーニングから入手可能なシ
リコン材料が含まれる。他の好適な表面処理は、NY州、WaterfordのGeneral Ele
ctric社、シリコン製品部からシリコンUV 9300及びUV 9380C-D1の名称の下に商
業的に入手可能な2つのシリコンをそれぞれ100重量部及び2.5重量部の割合に有
する混合物を含有するUV硬化性シリコンの塗布である。他の好適な材料には、フ
ル
オロロエチレン(PTFE))及びクロロフルオロポリマーのようなフッ化材料が含ま
れるが、これらに限定されるものではない。疎水性材料として好適であることが
証明され得る他の材料には、ワセリン(Petrolatum)、ラテックス、パラフィン等
があるが、シリコン材料が好ましい。他には、The Manufacturing Confectioner
Publishing社、McCutcheon's Division,McCutcheon's 2巻:機能性材料 1995
に列記される市販の撥水剤のいずもが含まれ(前記文献の記載は、引用により本
明細書に取り込まれる)、これらのうち、Akzo Nobel Chemicals社から入手可能
なGrapHsize及びNorman,Fox & Co.から入手可能なNorgard 10-Tが好ましい。疎
水性化合物の必要な添加レベルは、基体に依存するであろうが、一般的には、基
体層の乾燥基本重量の約1%から約10%の間の含浸量の範囲内に入るであろう。
薄いフィルム又は繊維の層を取り込み、キャリヤの疎水性区域を提供すること
は、押し出し、疎水性フィルム又は繊維の層を形成し得るいずれものタイプの樹
脂により行うことができる。疎水性フィルム/繊維を形成するために有用な樹脂
には、ポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリアクリル
酸(polyacrylic)、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン等が含まれるが、
これらに限定されるものではない。最も好ましいものは、ポリオレフィン、好ま
しくはポリエチレン又はポリプロピレン由来のフィルム又は繊維である。フィル
ム又は繊維は、平坦シート疎水性層として用いることができ、場合に応じて、接
着剤、温度結合又は圧力結合により基体に結合させることができる。
より良く清浄することができるようにワイプ物品が可撓性である必要性故に、
疎水性の薄いフィルムをより可撓にするように機械的に処理することが望ましい
。リング−ローリング(ring-rolling)は、フィルムをより可撓性にする一つのオ
プションである。この技術は、Weberらの合衆国特許第5,167,897号及びCurroら
の合衆国特許第5,366,782号に詳細に記載されており、両者の記載は、引用によ
り本明細書に取り込まれる。可撓性にするための代わりの手段は、疎水性構造弾
性様(hydrophobic structural elastic-like film、以下、「SELF」という)ウエ
ブを用いることである。構造弾性様フィルムウエブは、添加した弾性材料を使用
することなく伸張方向に弾性様の挙動を示す延伸性材料である。SELFウエブ及び
「SELF化された」フィルムを得る技術は、1994年2月24日にD.Roeらにより出願
された、「複数ゾーン構造弾性様フィルムウエブ延伸可能ウエスト機構を有する
吸収性物品」との名称の、同時係属中の、共通に譲渡された合衆国特許出願番号
第08/203,456号に記載されており、この記載は、引用により本明細書に取り込ま
れる。さらに、微細開口フィルムは、穏和な圧力に対して疎水性障壁を維持しつ
つ可撓性を可能にする。
好ましい物品は、疎水性区域が、親水性基体の一面若しくは両面(好ましくは
一面)の全体若しくは部分(好ましくは全体)に適用された架橋シリコン化合物
、又はリングロールされた若しくはSELF化されたポリエチレンのような機械的に
処理された薄いポリマーフィルムのいずれかであるものである。
2.親水性基体層
本発明のキャリヤは、好ましくは、少なくとも1層の親水性基体層を有する。
基体として用いるために好適な物質には、織材料、不織材料、発泡体、スポンジ
、中入れ綿、ボール、パフ、フィルム等が含まれる。本発明において用いるため
に特に好ましい基体は、不織タイプである。これらの不織基体には、適当な基本
重量、キャリパ(厚さ)、吸収及び強度特性を有するいずれもの従来製造された
不織シート又はウエブが含まれ得る。不織基体は、繊維又はフィラメントが、「
エアー−レイイング(air-laying)」若しくはある種の「ウエット−レイイング(w
et-laying)」プロセスにおけるようにランダムに分配された、又はある種の「ウ
エット−レイイング」若しくは「カーディング(carding)」プロセスにおけるよ
うにある程度の配向性を有して分配された、ウエブ構造を有する結合繊維質製品
又はフィラメント質製品として一般的に定義され得る。そのような不織基体の繊
維又はフィラメントは、天然の(例えば、木材パルプ、ウール、シルク、ジュー
ト、ヘンプ、綿、麻、サイザル若しくはカラムシ繊維)、又は合成の(例えば、
レーヨン、セルロースエステル、ポリビニル誘導体、ポリオレフィン、ポリアミ
ド若しくはポリエステル)であり得、ポリマーバインダー樹脂により一緒に結合
され得る。好適な商業的に入手可能な不織基体の例には、デュポン(DuPont)によ
りソン
コスト、製造の容易性及び物品処理性(例えば、流され得る性質)の理由から
、本発明のワイプにおいて用いられる好ましいタイプの不織基体には、木材パル
プ繊維から製造されるもの、即ちペーパーウエブが含まれる。指摘したように、
ペーパーウエブは、エアー−レイイング又はウエット−レイイング技術のいずれ
か
−レイド(air-laid)されたペーパーウエブは、ジェームスリバー社から商業的に
入手可能である。
より便利には、ペーパーウエブは、ウエット−レイイング手順により製造され
る。そのような手順において、ウエブは、水性製紙完成紙料を形成し、この完成
紙料を長網(Fourdrinier wire)のような有孔表面上に沈積させ、次いで、例えば
、重力により、圧縮を伴って又は伴わずに真空補助乾燥により及び/又は蒸発に
より完成紙料から水を除去し、もって、所望の繊維コンシステンシーのペーパー
ウエブを形成することにより製造される。多くの場合、特に望ましい強度、触感
、嵩、外観、吸収性等を有する紙基体を形成するために、製紙装置は、脱水が進
むと製紙完成紙料のスラリー内の繊維を再配列させるように設定されている。
本発明の物品のための好ましいペーパーウエブ基体を形成するために用いられ
る製紙完成紙料は、製紙用繊維(即ち、紙パルプ)の水性スラリーを本質的に含
有し、湿潤紙力増強用樹脂、界面活性剤、pH制御剤、柔軟添加剤、剥離剤等のよ
うな各種の化学物質を場合に応じて含有し得る。全ての変形体にある木材パルプ
を用いて製紙用完成紙料を形成することができる。本発明において有用な木材パ
ルプには、亜硫酸塩及び硫酸塩パルプ、さらには機械的、熱−機械的及び化学−
熱−機械的パルプが含まれ、これらは全て、製紙技術の当業者に周知である。落
葉樹又は針葉樹の両者由来のパルプを用い得る。本発明のワイプのための好まし
いペーパーウエブ基体を形成するために用いられる製紙用完成紙料には、好まし
くは、北方針葉樹由来のクラフトパルプ(Kraft pulp)が含まれる。
多くの製紙プロセスが開発され、これらは、特に有用な又は望ましい繊維構造
を有するペーパーウエブを形成する製紙装置を用いるものである。そのような構
造は、高められた嵩、吸収性及び強度のようなペーパーウエブの特徴を付与する
ために寄与し得る。そのようなプロセスの1つは、製紙プロセスにおいて捺印織
物(imprinting fabric)を用い、このプロセスは、得られるペーパーウエブに高
密度ゾーン及び低密度ゾーンの折れパターンを付与するために寄与する。このタ
イプのプロセス及びこのプロセスを実施するための製紙装置は、1967年1月31日
に発行された合衆国特許第3,301,746号(Sanfordら)に詳細に記載されており、こ
の文献の記載は、引用により本明細書に取り込まれる。
他の製紙プロセスでは、織物の平面を越えて上げられた型穴ナックル(impress
ion knuckle)を有する完全乾燥織物(throughdrying fabric)が用いられる。これ
らの型穴は、完全乾燥シートに突出部を形成し、機械方向に対して垂直方向に伸
張するシートを提供する。このタイプのプロセスは、1995年10月18日に公開され
た欧州特許公開公報第677,612A2号に記載されており、この文献の記載は、引用
により本明細書に取り込まれる。
特別の製紙装置を用いて実施される他の製紙プロセスは、基体のネットワーク
区域にわたり分散された複数の「ドーム」により形成された、別個の、連続ネッ
トワーク区域を有するペーパーウエブを提供するものである。そのようなドーム
は、製紙プロセス中に形成される初期ウエブを、湾曲要素表面内に複数の別個の
、分離した湾曲導管により形成されるパターン化されたネットワーク表面を有す
る有孔湾曲要素(foraminous deflection member)に圧縮することにより形成され
る。このタイプのプロセス及びそのようなプロセスを実施するための装置は、19
85年7月16日に発行された合衆国特許第4,529,480号(Trokhan)、1987年1月20日
に発行された合衆国特許第4,637,859号(Trokhan)、1991年12月17日に発行された
合衆国特許第5,073,235(Trokhan)に詳細に記載されており、これらの文献の記載
はすべて、引用により本明細書に取り込まれる。積層複合紙基体を製造するため
に好適な他のタイプの製紙プロセス及びそれを実施するための装置は、1976年11
月30日に発行された合衆国特許第3,994,771号(Morganら)に記載されており、こ
の文献の記載は、引用により本明細書に取り込まれる。
好ましいペーパーウエブ基体は、一緒に積層し得る2又はそれ以上の層を形成
し得る。積層、及び積層製品に複数の突出部を形成するためのエンボス化手順と
組み合わせて実施される積層は、1968年12月3日に発行された合衆国特許第
3,414,459号(Wells)に詳細に記載されており、この記載は、引用により本明細書
に取り込まれる。これらの紙基体は、好ましくは、約10g/m2と約65g/m2との間の
基本重量、約0.6g/cc以下の密度を有する。より好ましくは、基本重量は、約40g
/m2以下であり、密度は、約0.3g/cc以下であろう。最も好ましくは、密度は、約
0.04g/ccと約0.2g/ccとの間であろう。ティッシュペーパの密度の測定方法を記
載する、1991年10月22日に発行された合衆国特許第5,059,282号(Ampulskiら)の
第13欄、第61行〜第67行を参照されたい。(別段の断りがない限り、ペーパーウ
エブ基体に関連する全ての量及び重量は、乾燥ベースに基づくものである。)
これらのペーパーウエブ基体を製造するために用いる製紙完成紙料は、製紙繊
維に追加して、それに添加される他の成分又は材料を含むことができ、当技術に
おいて既知であるか又は後に明らかになるであろう。望ましい添加物のタイプは
、意図されるティッシュシートの特定の最終用途に依存するであろう。例えば、
トイレットペーパー、ペーパータオル、フェイシャルティッシュ、ベビーワイプ
及び他の同様の製品のようなワイプ製品において、高い湿潤強度は、望ましい特
性である。従って、「湿潤強度」樹脂として当技術に既知の化学物質を製紙完成
紙料へ添加することが度々望ましい。
紙技術において用いられる湿潤紙力増強用樹脂のタイプについての一般的な論
文は、TAPPIモノグラフシリーズNo.29、紙及び板紙の湿潤強度、パルプ及び紙産
業の技術協会(New York,1965)に見出すことができる。最も有用な湿潤紙力増強
用樹脂は、一般的には、その特性がカチオン性のものであった。恒久的な湿潤強
度発生のために、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂が、特に有用であると見
出された湿潤紙力増強用樹脂の好適なタイプである。そのような樹脂の好適なタ
イプは、1972年10月24日に発行された合衆国特許第3,700,623号(Keim)、1973年1
1月13日に発行された合衆国特許第3,772,076号(Keim)に記載されており、両者の
記載は引用により本明細書に取り込まれる。有用なポリアミド−エピクロロヒド
リン樹脂の1つの商業的供給源は、デルウエア州、ウィルミントン(Wilmington)
のハークレス社(Hercules Inc.)であり、そのような樹脂はキメー
ポリアクリルアミド樹脂も、湿潤紙力増強用樹脂として有用であることが見出
されてきている。これらの樹脂は、1971年1月19日に発行された合衆国特許第3,
556,932号(Cosciaら)及び1971年1月19日に発行された合衆国特許第3,556,933号
(Williamsら)に記載されれおり、両者の記載は、引用により本明細書に取り込ま
れる。ポリアミド樹脂の1つの商業的供給源は、コネチカット州、スタムフォー
ド(Stamford)のアメリカンシナミド(American Cyanamido)社であり、
湿潤紙力増強用樹脂としての用途が見出される、さらに他の水溶性カチオン性
樹脂は、尿素−ホルムアルデヒド樹脂及びメラミン−ホルムアルデヒド樹脂であ
る。これらの多官能性樹脂に、より共通する官能性基は、アミノ基及び窒素に結
合するメチロール基のような窒素含有基である。ポリエチレンイミン系樹脂も本
発明において有用であり得る。さらに、カルダス(Caldas)10(日本カーリット(Ja
pan Carlit)により製造される)、コボンド(CoBond)1000(ナショナルスターチア
ンドケミカル(National Starch and Chemical)社により製造される)、及びパレ
ズ(Parez)750(アメリカンシナミド社により販売される)のような一時的な湿潤紙
力増強用樹脂を本発明において用い得る。上述した湿潤紙力増強用樹脂及び一時
的な湿潤紙力増強用樹脂のような化学的化合物をパルプ完成紙料に添加すること
は、任意であり、本発明の実施のために必要ではないことが理解されるべきであ
る。
湿潤紙力増強用添加剤に追加して、当技術に既知の、ある種の乾燥強度添加剤
及びリント制御添加剤を製紙繊維に含有させることも望ましい。これに関して、
デンプン結合剤が特に好適であることが見出されてきている。紙基体のリンティ
ング(linting)を低下させることに追加して、低レベルのデンプン結合剤は、高
レベルのデンプンの添加からもたらされ得る堅さを付与することなく常態引張強
度の穏やかな改良も付与する。典型的には、デンプン結合剤は、紙基体の重量の
約0.01ないし約2%、好ましくは約0.1ないし約1%のレベルに保持される量含まれ
る。
一般的には、これらのペーパーウエブ基体のために好適なデンプン結合剤は、
水可溶性及び親水性により特徴づけられる。好適なデンプン結合剤の範囲を限定
することを意図するものではないが、代表的なデンプン材料には、コーンスター
チ及びジャガイモデンプンが含まれ、アミオカデンプンとして工業的に既知のろ
う状コーンスターチが特に好ましい。アミオカデンプンは、それが完全にアミロ
ペクチンである一方で、通常のコーンスターチは、アミロペクチン及びアミロー
スの両者を含有する点で通常のコーンスターチとは異なる。アミオカデンプンの
各種のユニークな特性は、「アミオカ−ろう状コーン由来デンプン」、H.H.Sc
hopmeyer,食品産業(Food Industries),1945年12月、pp.106-108(Vol.Pp.147
6-1478)にさらに記載されている。
デンプン結合剤は、顆粒の形態であっても分散された形態であってもよく、顆
粒の形態が特に好ましい。デンプン結合剤は、好ましくは、顆粒を膨潤させるた
めに十分に加熱される。より好ましくは、デンプン顆粒は、加熱(cooking)等によ
りそのデンプン顆粒の分散直前の点にまで膨潤される。そのような高く膨潤され
たデンプン顆粒は、「完全に加熱された」と呼ばれるであろう。一般的な分散の
ための条件は、デンプン顆粒のサイズ、顆粒の結晶度の程度及び存在するアミロ
ースの量に応じて変化し得る。例えば、完全に加熱されたアミオカデンプンは、
約4%コンシステンシーのデンプン顆粒の水性スラリーを約190°F(約88℃)で
約30分から約40分の間加熱することにより調製することができる。他の用い得る
デンプン結合剤の例には、修飾され、アミノ基及び窒素に結合したメチロール基
を含む窒素含有基を有する、ナショナルスターチアンドケミカル社(ニュージャ
ージー州、ブリッジウオーター(Bridgewater))から入手可能な、湿潤及び/又は
常態強度を高めるためにパルプ完成紙料添加剤として先に用いられたものが含ま
れる。
任意の親水性基体層として有用であるとして説明した多くの物質は、本質的に
親水性である。天然に親水性でない物質は、当技術において周知の多様な親水化
剤のいずれもによって処理することができる。親水化のために好適な物質には、
例えば、コネチカット州、グリーンウイッチ(Greenwich)のグリコケミカル(Glyco
ックコポリマー、ブルコースアミド、並びにミシガン州、ミッドランドのダウコ
ーニングにより製造されるDC190の様なシリコン及びエチレングリコールのコポ
リマーが含まれる。基体の表面には、スプレー、印刷又は1990年8月21日に発行
された合衆国特許第4,950,264号に記載されるような他の好適な方法により、界
面活性剤を適用することができる。
B.高内部相転換エマルジョン
本発明の物品は、キャリヤに適用されたエマルジョンを含む。以下にエマルジ
ョンの製造に有用な好ましい材料を説明する。水以外の物質を有意なレベル含有
する極性内部相を有するエマルジョンの場合には、それぞれ「疎極性」及び「親
極性」との用語が意図されていることが理解されるべきである。
任意の親水性基体層が存在する場合は、エマルジョンは、親水性基体及び疎水
性区域の両者又はいずれかに適用されるであろう。好ましくは、エマルジョンは
、親水性基体へ直接に適用される。
エマルジョンは、(1)連続固化外部リピド相、(2)前記外部リピド相が流
体である場合、前記エマルジョンを形成する乳化剤、及び(3)前記外部リピド
相に分散された内部極性相を含む。内部極性相は高レベルの極性物質を含有する
ので、この乳剤は、典型的には、「高内部相転換エマルジョン」と呼ばれる。こ
の高内部相転換エマルジョンは、例えば、皮膚又は他の表面を拭くような、使用
中の低い剪断にさらされたとき、内部極性相を解放するように崩壊する。
1.外部リピド相
連続固化リピド相は、本発明の高内部相転換エマルジョンのための必須の安定
化構造を提供する。具体的には、この連続リピド相は、貯蔵中のような物品の使
用前に、分散された内部極性相が時期尚早に解放されることから保護するもので
ある。
連続リピド相は、本発明のエマルジョンの約2ないし約60%含まれ得る。好ま
しくは、この連続リピド相は、本発明のエマルジョンの約5ないし約30%を含ま
れるであろう。最も好ましくは、このリピド相は、本発明のエマルジョンの約6
ないし約15%含まれるであろう。
この連続リピド相の主要な成分は、ろう状リピド物質である。このリピド物質
は、約30℃又はそれ以上の融点、即ち、周囲の温度において固体であることによ
り特徴づけられる。好ましくは、このリピド物質は、約50℃又はそれ以上の融点
を有する。典型的には、このリピド物質は、約40℃ないし約80℃の範囲の、より
典型的には、約50℃ないし約70℃の範囲の融点を有する。
このろう状リピド物質は、周囲の温度において固体であるが、高内部相転換エ
マルジョンがキャリヤ基体に適用される温度において流体又はプラスチックであ
る必要もある。さらに、このリピド物質は、エマルジョンがキャリヤ基体に適用
される温度において流体又はプラスチックであるが、本発明の物品の貯蔵中及び
配布中に通常直面する高められた温度(例えば、約50℃又はそれ以上)において
延長された期間、ある種の安定状態にもあるべきである(即ち、エマルジョン微
細液滴の最少合着(minimal coalescence))。このリピド物質は、物品使用の剪
断条件において十分にもろく、崩壊して、分散された内部極性相を解放する必要
もある。これらのリピド物質は、望ましくは、肛門清浄に用いられる湿潤様洗浄
ワイプのような体のケアー製品において用いられる場合に皮膚に対して良い感触
を提供すべきでもある。
本発明の高内部相転換エマルジョンにおいて用いるために好適なろう状リピド
物質には、天然及び合成ろう、さらにはろう状コンシステンシーを有する他の油
溶性物質が含まれる。本明細書において、「ろう」との用語は、水のような極性
液体に一般的には不溶性であり、周囲の温度(例えば、約25℃)において非結晶
又は微細結晶固形物として存在する傾向がある有機混合物又は化合物をいう。適
切なろうには、多様なタイプの炭化水素、さらにはある種の脂肪酸及び脂肪アル
コールのエステルが含まれる。それらは、天然資源(即ち、動物、野菜又は鉱物
)から入手することも、合成することもできる。これらの多様なろうの混合物も
また用いることができる。
本発明において用い得るいくつかの代表的な動物及び植物ろうには、みつろう
、ブラジルロウヤシのろう、鯨ろう、ラノリン、セラックろう、カンデリラ等が
含まれる。特に好ましい動物及び植物ろうは、みつろう、ラノリン及びカンデリ
ラである。本発明において用い得る鉱物資源物由来の代表的なろうには、パラフ
ィン、ワセリン及び微結晶ろうのような石油に基づくろう、及びホワイトセレシ
ン
ろう、イエローセレシンろう、ホワイトオゾケライトろう等のような臭ろう(fos
sil wax)又は土ろう(earth wax)が含まれる。特に好ましい鉱物ろうは、ワセリ
ン、微結晶ろう、イエローセレシンろう及びホワイトオゾケライトろうである。
本発明において用い得る代表的合成ろうには、ポリエチレンろう、「Halowax」
のような塩素化ナフタレン、Fischer-Tropsch synthesisにより製造される炭化
水素系ろう等が含まれる。特に好ましい合成ろうは、ポリエチレンろうである。
連続リピド相は、ろう状リピド物質の他に、より少量の他の親油又はリピド混
和性物質を含有することができる。これらの他の親油/リピド混和性材料は、典
型的には、エマルジョンを安定化し、水損失を最小限にし、又は皮膚へのエマル
ジョンの感覚的感触を改良する目的で含有される。連続リピド相において存在し
得るこの系の好適な物質には、フィンドレイ(Findley)193-336樹脂のようなホッ
トメルト接着剤、セチルアルコール、ステアリルアルコール及びセタリールアル
コール(cetarylalcohol)のような長鎖アルコール、ステアリン酸アルミニウムの
様な水不溶性石ケン、ポリジメチルシロキサンの様なシリコンポリマー、フェニ
ルトリメチコン(phenyl trimethicone)のような疎水的に修飾されたシリコンポ
リマー等が含まれる。他の好適な親油性/リピド混和性物質には、ポリオールポ
リエステルが含まれる。「ポリオールポリエステル」とは、少なくとも4個のエ
ステル基を有するポリオールを意味する。「ポリオール」とは、少なくとも4個
、好ましくは4ないし12個、最も好ましくは6ないし8個のヒドロキシル基を
含有する多価アルコールを意味する。ポリオールには、単糖、二糖及び三糖、糖
アルコール並びに他の糖誘導体(例えば、アルキルグリコシド)、ポリグリセロ
ール(例えば、ジグリセロール及びトリグリセロール)、ペンタエリスリトール
及びポリビニルアルコールが含まれる。好ましいポリオールには、キシロース、
アラビノース、リボース、キシリトール、エリスリトール、グルコース、メチル
グルコシド、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルビトール、マルト
ース、ラクトース、サッカロース、ラフィノース及びマルトリオースが含まれる
。サッカロースは、特に好ましいポリオールである。本発明において有用なポリ
オールポリエステルについて、ポリオールのヒドロキシル基の全てがエステル化
されている必要はないが、二糖ポリエステルは、3個以下、より好ましくは2個
以
下の非エステル化ヒドロキシ基を有するべきである。典型的には、ポリオールの
ヒドロキシル基の実質的に全て(例えば、少なくとも約85%)がエステル化され
ている。サッカロースポリエステルの場合、典型的には、ポリオールのヒドロキ
シル基の約7ないし8個がエステル化されている。
「液体ポリオールポリエステル」とは、以下に説明する、約37℃又はそれ以下
において流体コンシステンシーを有する群のポリオールポリエステルを意味する
。「固形ポリオールポリエステル」とは、以下に説明する、約37℃又はそれ以上
においてプラスチック又は固形コンシステンシーを有する群のポリオールポリエ
ステルを意味する。以下に説明するように、液体ポリオールポリエステル及び固
形ポリオールポリエステルは、本発明のエマルジョンにおいて、それぞれ緩和剤
及び不動化剤として成功裏に用い得る。固形ポリオールポリエステルは、皮膚軟
化剤機能を提供し得る場合もある。
2.内部極性相
典型的には、本発明の高内部相転換エマルジョンの主要成分は、分散された内
部極性相である。この極性相は、解放された場合に多くの異なる利益を提供する
ことができる。例えば、好ましいものである肛門清浄のための湿潤様清浄ワイプ
において、これらのワイプに第一の洗浄作用を提供するのは、この解放された内
部極性(好ましくは、水)相である。他の製品において、この解放された内部極
性相は、この極性液体(好ましくは水)に可溶性又は可分散性である多様な活性
成分を配達するために用いられ得る。
内部極性相は、本発明のエマルジョンの約39ないし約97%含まれ得る。好まし
くは、この内部極性相は、エマルジョンの約67ないし約92%含まれるであろう。
最も好ましくは、極性相は、エマルジョンの約82ないし約91%含まれるであろう
。
好ましい態様において、内部極性相は、主要成分として水を含有するであろう
。即ち、エマルジョンは、油中水滴型エマルジョンであろう。これらの好ましい
態様において、内部極性相は、有意な割合の水、好ましくは、内部水相の少なく
とも60重量%、より好ましくは少なくとも約75重量%、さらにより好ましくは少
なくとも約85重量%を含有するであろう。そのような態様において、水以外に、
この内部水相は、高内部相転換エマルジョンの安定性に悪影響を及ぼさない他の
水溶解性又は分散性物質を含有することができる。内部水相中に典型的に含有さ
れるそのような物質の1は、水溶性電解質である。溶解された電解質は、リピド
相中に存在する物質が水相にも溶解する性質を最小限にする。水相にイオン力を
付与し得るいずれもの電解質を用い得る。好適な電解質には、水溶性ハロゲン化
物、例えば、塩化物、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の硝酸塩及び硫酸塩の
様な水溶性の1価、2価又は三価の無機塩が含まれる。そのような電解質には、
塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム硫酸マグネシウム及び重炭酸
ナトリウムが含まれる。電解質は、典型的には、水相の約1ないし約20%の範囲
の濃度に含まれる。
内部水相中に存在し得る他の水溶性又は可分散性物質には、増粘剤及び粘度修
飾剤が含まれる。好適な増粘剤及び粘度修飾剤には、カルボポール(Carbopol)及
びペヌレン(Pemulen)のような水溶性ポリアクリル酸樹脂及び疎水的に修飾され
たポリアクリル酸樹脂、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、タピオカのよう
なデンプン、糖ガム、アラビアゴムのようなガム、ヒドロキシプロピルセルロー
ル、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのようなセルロ
ースエーテル等が含まれる。これらの増粘剤及び粘度修飾剤は、典型的には、水
相の約0.05ないし約0.5%の範囲の濃度に含まれるであろう。
内部水相中に存在し得る他の水溶性又は水分散性物質には、水−リピド界面に
おいて立体安定性を提供するためのポリカチオン性ポリマー、及び油中水滴型エ
マルジョンをも安定化する非イオン性ポリマーが含まれる。好適なポリカチオン
イオン性ポリマーには、Carbowaxのようなポリエチレングリコール(PEG)が含ま
れる。これらのポリカチオン性及び非イオン性ポリマーは、典型的には、水相の
約0.1ないし約1.0%の範囲の濃度に含有されるであろう。
水を含有することに追加して又はその代わりに、内部極性相は、エタノール、
イソプロパノール、ブタノール及びヘキサノールのような溶媒;プロピレングリ
コール、ブチレングリコール又はヘキシレングリコールのようなグリコール又は
置換グリコール;ジエチレングリコール又はトリエチレングリコールのようなポ
リグリコール;モノ−及びジ−エチレングリコールn−ヘキシルエーテル、モノ
−、ジ−及びトリ−プロピレングリコールn−ブチルエーテルのようなオキシエ
チレングリコール及びオキシプロピレングリコールの短鎖(例えば、C1〜C6)誘
導体及のようなグリコールエーテル等を含む極性物質を含有することができる。
テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、アセトンのような溶媒及び他の実
質的に水混和性溶媒も内部極性相中に含有され得る。
3.乳化剤
本発明の高内部相転換エマルジョンの他の鍵となる成分は、乳化剤である。本
発明のエマルジョンにおいて、乳化剤は、有効量含有される。「有効量」を構成
するものは、リピド及び極性相成分の各量、用いられる乳化剤のタイプ、乳化剤
中に存在する不純物のレベル及び同様のファクターを含む多くのファクターに依
存するであろう。典型的には、乳化剤は、エマルジョンの約1ないし約10%含ま
れる。好ましくは、この乳化剤は、エマルジョンの約3ないし約6%含まれるで
あろう。最も好ましくは、この乳化剤は、エマルジョンの約4ないし約5%含ま
れるであろう。単数の「乳化剤」は、この成分を説明するために用いられる一方
で、エマルジョンを形成する場合は2以上の乳化剤が用いられ得る。事実、下に
述べるように、ある種の物質が用いられる場合、第1及び第2の乳化剤の両者を
用いることが望ましいことがある。本発明の範疇を限定することを全く意図する
ものではないが、2種の乳化剤が用いられる場合、第1の乳化剤がエマルジョン
の重量の約1ないし約7%、より好ましくは約2ないし約5%、最も好ましくは
約2ないし約4%含まれ、第2の乳化剤がエマルジョンの重量の約0.5ないし約
3%、より好ましくは約0.75ないし約2%、最も好ましくは約0.75ないし約1.5
%含まれる場合が好ましい。
乳化剤は、特に、リピド物質が溶融する温度において、実質的にリピド溶解性
又はリピド相物質と混和性である必要がある。乳化剤は、比較的低いHLB値を有
するべきでもある。本発明において用いるために好適な乳化剤は、典型的には約
2ないし約5の範囲のHLB値を有し、異なる乳化剤の混合物を含有することがで
きる。好ましくは、これらの乳化剤は、約2.5ないし約3.5の範囲のHLB値を有す
るであろう。
本発明において用いるために好適な乳化剤には、アルキルジメチコンコポリオ
ール(alkyl dimethicone copolyol)(例えば、ダウコーニングQ2-5200ラウリル
メチコンコポリオール)の様なシリコンポリマー乳化剤が含まれる。そのような
乳化剤は、L.Mackey(ケース5653)により1995年4月27日に出願された同時係
属中の合衆国特許出願第08/430,061号に詳細に記載されており、この文献の記載
は、引用により本明細書に取り込まれる。
他の好適な乳化剤は、L.Mackeyら(ケース5478)により1994年11月9日に出
願された同時係属中の合衆国特許出願第08/336,456号に記載されており、この文
献の記載は、引用により本明細書に取り込まれる。この文献に記載される乳化剤
には、ある種のソルビタンエステル、好ましくは、C16 〜22飽和、不飽和又は分
岐鎖脂肪酸のソルビタンエステルが含まれる。それらが典型的に製造される方法
故に、これらのソルビタンエステルは、通常、モノ−、ジ−、トリ−等のエステ
ルの混合物を含んでいる。好適なソルビタンエステルの例には、ソルビタンモ
コポリオール(laurylmethicone copolyol)は、本発明において用いるために特に
好ましい。前記文献に記載される他の好適な乳化剤には、ある種のグリセリルモ
ノエステル、好ましくは、グリセリルモノステアレート、グリセリルモノパルミ
テート及びグリセリルモノベヘネートのような、C16 〜C22飽和、不飽和又は分岐
鎖脂肪酸のグリセリルモノエステル;ある種のサッカロース脂肪酸エステル、好
ましくはサッカローストリラウレート及びサッカロースジステアレート(例えば
、
シュークロースエステル、並びにジグリセロールモノオレエート及びテトラグリ
セロールモノオレエートのようなC16〜C22飽和、不飽和又は分岐鎖脂肪酸のある
種のポリグリセロールエステルが含まれる。これらの一次乳化剤に追加して、共
乳化剤を用い、油中水滴型エマルジョンをさらに安定化することができる。好適
な共乳化剤には、レシチンのようなホスファチジルコリン及びホスファチジルコ
リン含有組成物;ステアリン酸ナトリウムのような長鎖C16〜C22脂肪酸塩、ジタ
ロウジメチルアンモニウムクロリド(ditallow dimethyl ammonium chloride)及
びジタロウジメチルアンモニウムメチルサルフェートのような長鎖C16〜C22ジ脂
肪族、短鎖C1〜C4ジ脂肪族(dialiphatic)四級アンモニウム塩;長鎖C16〜C22ジ
アルコイル(アルケノイル)-2-ヒドロキシエチル(dialkoyl(alkenoyl)-2-hydro
xyethyl)、ジタロウイル-2-ヒドロキシエチルジメチルアンモニウムクロリドの
ような短鎖C1〜C4ジ脂肪族四級アンモニウム塩、メチル-1-タロウアミドエチル-
2-タロウイミダゾリニウムメチルサルフェート及びメチル-1-オレイルアミドエ
チル−2−オレイルイミダゾリニウムメチルサルフェートのような長鎖C16〜C22
ジ脂肪族イミダゾリニウム四級アンモニウム塩;ジメチルステアリルベンジルア
ンモニウムクロリドのような短鎖C1〜C4ジ脂肪族、長鎖C16〜C22モノ脂肪族ベン
ジル四級アンモニウム塩、並びにステアラミドプロピルPG−ジモニウムクロリド
(stearamidopropyl PG-dimonium chloride)(モナ産業(Mona Industriesから入手
可能なホスホリピドPTS)のような合成ホスホリピドが含まれる。極性内部相−リ
ピド外部界面におけるより接近した充填のために、セチル及びステアリルアルコ
ール界面張力修飾剤も含有することができる。
本発明の物品を製造する際に好ましい乳化剤には、L.Mackeyら(ケース6082R)
により1996年12月5日に出願された同時係属中の合衆国特許出願第08/759,547号
に記載される高粘度乳化剤が含まれ、この記載は、引用により本明細書に取り込
まれる。これらの乳化剤は、好ましくは、55℃において少なくとも約500センチ
ポアズの粘度を有する。(粘度は、ラブラインインストルメントブルックフィー
ルド(Lab-Line Instruments Brookfield)型回転ディスク粘度計を用いて測定す
ることができる。)前記出願は、ルブリゾール社(The Lubrizol Corporation)(
オハイオ州、ウイックライフ(Wickliffe))によりOS-122102、OS-121863、OS-12186
4、OS-80541J及びOS-80691Jと明示される乳化剤であって、(i)ヒドロカルビル−
置換カルボン酸又は無水物(好ましくはポリイソブチレン−置換コハク酸又は無
水物)と(ii)アミン又はアルコールとの反応生成物であって、エステル又はアミ
ド
生成物を形成するもの、の使用を具体的に記載している。物質、それらの製造方
法は、1987年11月24日にForsbergへ発行された合衆国特許第4,708,753号(具体
的には、第3欄、第32行〜第38行及び第8欄、第10行〜第26欄第68行を参照され
たい)、並びに1989年7月4日にForsbergへ発行された合衆国特許第4,844,756
号に記載されており、これらの記載は、引用により本明細書に取り込まれる。
本発明において有用であると信じられる他の物質には、1965年11月2日にRens
eへ発行された合衆国特許第3,215,707号、1996年1月25日にRenseへ発行された
合衆国特許第3,231,587号、1991年9月10日にForsbergへ発行された合衆国特許
第5,047,175号、及び1987年6月18日にForsbergにより公開された国際特許公開
番号WO 87/03613号に記載されているもののような炭化水素−置換コハク酸無水
物が含まれる。これらの刊行物の記載は、引用により本明細書に取り込まれる。
乳化剤として、特に、高粘度一次乳化剤との共乳化剤としてとして有用な、さ
らなる他の物質は、12-ヒドロキシステアリン酸及びポリエチレンオキシドのABA
ブロックコポリマーである。そのような物質は、1989年10月24日にT.Tadrosへ
発行された合衆国特許第4,875,927号に記載されており、これらの記載は、引用
により本明細書に取り込まれる。本発明において乳化剤として有用なこのクラス
の代表的物質は、アルラセル(Arlacel)P135として、インペリアルケミカルイン
ダストリーズ(Imperial Chemical Industries)PLCから入手することができる。
上述した物質の全ては、単一の乳化剤として用い得るが、エマルジョンを形成
する際、2種以上の乳化剤を用いることが望ましいことがある。特に、高粘度乳
化剤が用いられる場合、処理された物品が、エマルジョンを破壊させる使用時の
剪断圧力にさらされた場合、ある種の「粘着性」感触が生じ得る。この場合、比
較的低粘度の共乳化剤を一次乳化剤と共に用いることにより、主乳化剤の使用量
を下げることができ、もって、粘着性を緩和させることが望ましいことがある。
本発明の1つの好ましい態様において、ルブリゾールから入手可能な一次乳化剤
(即ち、ポリイソブチレン−置換コハク酸及びアミンの反応生成物)、並びに第
2の乳化剤である、ポリ-12-ヒドロキシステアリン酸及びポリエチレンオキシド
のABAブロックコポリマー(例えば、ICIのアラセル(Arlacel)P135)が用いられ
、改良された経時水保持レベルをエマルジョンに提供し、さらには、有益な低減
された粘着性を(一次乳化剤のレベルを低減することにより)提供する。当業者
は、異なる所望の最終用途により、複合乳化剤が適切であるかどうか、もし適当
であれば、適切な各々の相対量が決定されるであろうことを理解するであろう。
そのような決定をするためには、本出願の開示に鑑みて、当業者による定型の実
験しか必要としないであろう。
4.任意のエマルジョン成分
本発明の高内部相転換エマルジョンは、このタイプの水分含有溶液中に典型的
に存在する他の任意の成分も含有し得る。これらの任意の成分は、連続外部リピ
ド相又は内部極性相のいずれかに存在し得、芳香剤、抗菌剤(例えば、抗バクテ
リア剤)、薬学的活性剤、脱臭剤、不透明化剤、収斂剤、皮膚湿潤剤等、さらに
はこれらの成分の混合物を含み得る。これらの物質の全ては、当技術においてそ
のような処方のための添加剤として周知であり、本発明のエマルジョンにおいて
有効であり、適切な量用いられ得る。本発明の湿潤様清浄ワイプのエマルジョン
中に含有される特に好ましい任意の成分は、皮膚コンディショニング剤としての
グリセリンである。
本明細書において、本発明の物品のエマルジョン成分は、エマルジョン形成後
に存在する成分(即ち、リピド相成分、内部極性相成分、乳化剤成分等)及びこ
れらの成分の各々の量に基づいて説明され、特許請求されている。即ち、安定な
エマルジョンが形成され、及びキャリヤに適用された場合である。しかしながら
、エマルジョンの記載(成分及び量)には、乳化及びキャリヤへの適用の後の成
分の化学的同一性とは無関係に、記載される成分及びレベルを組み合わせること
により形成されるエマルジョンも包含されることが理解される。
C.他の任意のワイプ成分
高内部相転換エマルジョンの他に、典型的には、エマルジョンの内部極性相が
解放された場合に物品の清浄機能効果を改良する目的で、本発明の物品中に含有
され得る他の任意の成分がある。これらの任意の成分のある種のものは、有意な
レベル(例えば、内部極性相の2%よりも多く)にエマルジョン中に存在し得な
い。なぜならば、それらは、エマルジョンの時期尚早の崩壊を引き起こし得るか
らである。これらには、直鎖状アルキルベンゼンスルホネート(LAS)又はアルキ
ルエトキシサルフェート(AES)ナトリウム塩のような比較的高いHLB値(例えば、
約10から約25のHLB)を有する各種のアニオン性洗剤界面剤、さらにはアルキル
エトキシレート、アルキルアミンオキシド、アルキルポリグリコシドのような非
イオン性洗剤界面活性剤、双性イオン洗剤界面活性剤、両性洗剤界面活性剤、並
びにセチルトリメチルアンモニウム塩及びラウリルトリメチルアンモニウム塩の
ようなカチオン性洗剤界面活性剤が含まれる。代表的なアニオン性、非イオン性
、双性、両性及びカチオン性洗剤界面活性剤については、1986年7月1日に発行
された合衆国特許第4,597,898号(Vander Meer)(この記載は、引用により本明細
書に取り込まれる)、特に、第12欄から第16欄を参照されたい。その代わりに、
これらの高HLB洗剤界面活性剤は、エマルジョンとは別に物品内に適用し又は含
有させることができる。例えば、キャリヤにエマルジョンを適用する前又は後の
いずれかに、これらの高HLB洗剤界面活性剤の水溶液をキャリヤへ適用すること
ができる。拭いている間、エマルジョンは、崩壊し、内部極性相(例えば、水)
を解放し、次いで、それが高HLB洗剤界面活性剤と組み合わされて、改良された
硬質表面清浄を提供することができる。
本発明の記載は、一般的には、単一のエマルジョンをキャリヤへ適用すること
に関するが、単一の物品を製造するために2又はそれ以上の異なるエマルジョン
を用い得ることが理解される。そのような態様において、エマルジョンは、これ
らに限定されるものではないが、内部極性相と外部リピド相との比、用いられる
乳化剤、内部相及びリピド相の一方又は両方に用いられる成分を含み、多様な様
式に異なり得る。2又は3種の成分が互いに不適合であるが、その各々が別のエ
マルジョン中に含まれ得る場合、一つの物品において複数のエマルジョンを用い
ることが特に好ましい。その代わりに、もし、使用時に特定の反応が望ましけれ
ば、それらの反応物は、別のエマルジョン内に提供され得る。使用中にエマルジ
ョンが剪断されると、所望の反応が起こるであろう。例えば、拭くプロセス中に
発泡することが望ましければ、1のエマルジョンの内部極性相内に穏和な酸を取
り込む一方で、重炭酸塩を第2のエマルジョンの内部極性相内に取り込むことが
できる。使用中にエマルジョンが剪断されると、これらの反応物が相互反応し、
所望の発泡が提供される。
D.エマルジョン処理された物品の製造
本発明の物品を製造するに当たり、高内部相転換エマルジョンを初めに処方す
る。典型的には、リピド相成分及び乳化剤を一緒にブレンドし、溶融することに
よりこれが達成される。このリピド/乳化剤混合物を加熱する具体的な温度は、
リピド相成分の融点に依存するであろう。典型的には、混合し、ブレンドし、又
はさもなければ水相成分と合わす前に、このリピド/乳化剤混合物を約50℃ない
し約90℃、好ましくは約70℃ないし約80℃の範囲の温度に加熱する。次いで、溶
融されたリピド/乳化剤混合物を、極性相成分とブレンドし、次いで、典型的に
は、低剪断条件下に一緒に混合し、エマルジョンを提供する。
次いで、この高内部相転換エマルジョンを、上述した温度において流体又はプ
ラスチックの状態で、キャリヤへ、例えば、疎極性物質に積層されたペーパーウ
エブへ適用する。流体又はプラスチックコンシステンシーを有する物質を適用す
るいずれもの各種方法を用いて、このエマルジョンを適用することができる。好
適な方法には、スプレー、プリント(例えば、フレキソプリント若しくはスクリ
ーンプリント)、塗布(例えば、グラビアコーティング)、押し出し、又はこれ
らの適用技術の組合せ、例えば、ペーパーウエブ上に洗剤界面活性剤をスプレー
し、次いで、洗剤処理されたウエブ上にエマルジョンのグラビアコーティングを
行うことが含まれる。
エマルジョンは、キャリヤのいずれか片側若しくは両側に適用することができ
、又はエマルジョンは、キャリヤを構成する積層体の内表面へ適用することがで
きる。例えば、2層キャリヤであって、親水性基体が、その内側表面をグラプエ
イチサイズ(GrapHsize)処理され、疎水層を提供するものの場合、エマルジョン
は、ペーパーウエブの内側表面へ適用し、ペーパーウエブの外側表面をエマルジ
ョンなしのままにしておくことができる。このキャリヤ設計により、ろう及び乳
化剤が使用者の皮膚へ移動することを最小限にし、このことは、エマルジョンを
より高く載荷し、より多くの清浄用液体を提供する場合に特に望ましい。例えば
、典型的なベビーワイプの液体のレベルを提供するために、キャリヤの重量の3
倍の
エマルジョン載荷を用い得る。ペーパーウエブ基体の両側へのエマルジョンの適
用は、連続的にも同時にも行い得る。一旦、エマルジョンが基体に適用されたな
らば、冷却及び固化し、基体の表面上に、固化した、典型的には、不連続コーテ
ィング又はフィルムが形成される。
中央層(center ply)が疎水性障壁であり、両外側層が親水性ペーパーウエブで
ある3層ワイプを製造することができる。エマルジョンは、外部層の内側表面(
即ち、基体)及び/又は中央障壁の表面(疎水性)層に適用することができ、使
用者は、一方の側が使用中に湿潤しており、かつ他方の側を乾燥のために用いる
ことのできるワイプを所有するであろう。ワイプの包装内においてさえも、非カ
プセル化湿潤ワイプにおけるように、水性液体が自由に移動できないので、ワイ
プの乾燥側は、乾燥したまま維持されるであろう。
ペーパーウエブが親水性基体として用いられる場合、典型的には、ペーパーウ
エブが乾燥した後に高内部相転換エマルジョンをそのペーパーウエブへ適用する
。即ち、「乾燥ウエブ」添加法。エマルジョンは、キャリヤを構成する物質の表
面(単数又は複数の)へ非均一に適用することができる。「非均一」とは、エマ
ルジョンの量、分配のパターン等が、処理される物質の表面にわたり変化し得る
ことを意味する。例えば、エマルジョンを全く有さない表面の部分を含んで、ペ
ーパーウエブの表面のある部分は、より多い量又はより少ない量のエマルジョン
を有することができる。高内部相転換エマルジョンは、ペーパーウエブが乾燥し
た後、いずれもの時点で、ペーパーウエブに適用することができる。例えば、エ
マルジョンは、ヤンキー(Yankee)ドライヤーからクリープされた後にペーパーウ
エブに適用することができる。通常、ペーパーウエブを親ロールから巻き解き、
より小さい、仕上げ製品ロールに巻き上げる前にエマルジョンを適用することが
好ましい、
高内部相転換エマルジョンをキャリヤに適用するに当たり、スプレー及びグラ
ビアコーティング法が通常好ましい。図1は、エマルジョンがキャリヤ10上にス
プレーされる場合のそのような好ましい方法を説明するものである。図1を参照
すると、このスプレーシステムは、キャリヤ10上にエマルジョンの分散されたス
プレー14を適用するスプレーヘッド12を具備する。
このスプレーシステムは、水圧シリンダー22のピストン26に連結する(18)こと
により接続されるボールスクリュードライブ16から構成されるアセンブリにより
駆動される。シリンダー22の一部分は、図1では、30により示される高内部相転
換エマルジョンを満たされた状態で示されている。シリンダー22を加熱し、エマ
ルジョン30を流体又はプラスチックの状態に維持する。エマルジョン30は、加熱
された充填ポート42へ接続された導管38を有する4方向結合34を経由してシリン
ダー22に入る。結合34は、圧力ゲージ50に接続された導管46及びスプレーヘッド
12も有する。導管38及び46内のエマルジョンの流れを制御する、56、58及び60に
より示される3つの弁がある。図1に示されるスプレーシステムは、スプレーヘ
ッド12へ接続される導管64も有し、スプレーヘッド12は、68として概括的に示さ
れる空気をスプレーヘッドへ入れることができる。導管64も、導管内の空気圧力
を制御及び測定するための圧力ゲージ及び制御器72を有する。導管64及び46を加
熱し、キャリヤへ適用する前にエマルジョンを溶融状態に維持する。
シリンダー22にエマルジョン30を充填するために、弁56及び60を閉鎖し、弁58
を開放する。ボールスクリュードライブ16を駆動し、ピストン26を左に移動させ
る。シリンダー22内に発生する真空により、エマルジョンが充填ポート42から導
管38を通り、シリンダー22内に導かれる。シリンダー22からスプレーヘッド12へ
エマルジョンを提供するために、弁58を閉鎖し、弁56及び60を開放する。ボール
スクリュードライブ16を駆動し、ピストン26を右へ移動させる。これにより、エ
マルジョン30は、シリンダー22から出て、結合34の導管46へ導かれる。次いで、
エマルジョンは、弁60を通過し、スプレーヘッド12内へ入る。スプレーヘッド12
において、エマルジョンは、導管64からの空気の取り込みにより分散され、分散
されたスプレー14を提供し、次いで、スプレー14をキャリヤ10へ適用する。
図2は、可撓輪転グラビアコーティングシステムを含む高内部相転換エマルジ
ョンを適用するための別の方法を説明するものである。図2を参照すると、キャ
リヤ110を親ティッシュロール(矢印112aにより示される方向に回転する)から
巻き出し、転回ロール114、116及び118の周りに進める。転回ロール118か
ら、概括的に120として示されるグラビアコーティングステーションへキャリヤ1
10を進め、次いで、そこで、キャリヤの両側にエマルジョンを適用する。ステー
ション120を離れた後、キャリヤ110は、122により示される被処理ウエブになる
。被処理ウエブ122は、表面巻き戻しロール126(矢印126aにより示される方向に
回転する)へ進み、次いで、最終製品ロール128(矢印128aにより示される方向
に回転する)上に巻き取られる。
ステーション120には、一対の加熱され、連結されたグラビアプレス130及び13
4を有する。プレス130は、より小さいアニロックスシリンダー138及びより大き
いプリントプレートシリンダー142から構成され、プレス134は、同様に、より小
さいアニロックスシリンダー146及びより大きいプリントプレートシリンダー150
から構成される。アニロックスシリンダー138及び146の各々は、セラミック又は
クロム表面を有する一方で、プリントプレートシリンダー142及び150の各々は、
起伏パターンゴム、ウレタン又は光ポリマー表面を有する。これらのアニロック
ス及びプリントプレートシリンダーは、それぞれ、矢印138a、142a、146a及び15
0aにより示される方向に回転する。図2に示されるように、プリントプレートシ
リンダー142及び150は、互いに対向し、154により示される小領域を提供し、そ
の間をキャリヤ110が通過する。
熱い、溶融(例えば、60℃)エマルジョンは、それぞれ、矢印158及び162によ
り示される小領域において、これらの結合グラビアプレス130及び134の各々へ、
一定の体積流量でポンプ輸送され又は各々の上にスプレーされる。(プレス130
及び134へ配達されたエマルジョンは、同じでも異なっていても良い。)即ち、
エマルジョンは、エマルジョンがキャリヤ110へ適用されるのと同じ速度で、連
結されたグラビアプレス130及び134へ添加される。これにより、エマルジョンが
システム中に「蓄積」されることを排除する。アニロックスシリンダー138及び1
46は、矢印138a及び146aにより示される方向に回転し、回転ドクターブレードと
して作用し、シリンダー142及び150のプリントプレートから過剰のエマルジョン
を除去する。
プリントプレートシリンダー142及び150(矢印142a及び150bにより示される方
向と反対方向に回転する)上に広げられたエマルジョンは、次いで、小領域
(nip area)154において、キャリヤ110の両側へ移送される。キャリヤ110へ移送
されるエマルジョンの量は、(1)プリントプレートシリンダー142及び150の間
の小領域154の幅を調節することにより、(2)アニロックス/プリントプレー
トシリンダー対138/142及び146/150の間の小領域158及び162の幅を調節すること
により、(3)シリンダー142及び150上のプリントプレートのプリントイメージ
起伏(即ち、谷深さ)により、(4)シリンダー142及び150上のプリントプレー
トのプリント面積(即ち、谷面積)により、及び/又は(6)シリンダー142及
び150上のプリントプレートのプリントパンターンにより制御することができる
。
E.本発明に従う湿潤様清浄ワイプの製造の具体的説明
以下は、本発明の湿潤様清浄ワイプの製造の具体的説明である。
例I
この例は、その一方又は両方の面をシリコンポリマーで処理し、疎水性区域を
提供した紙基体を有する物品の製造を説明するものである。
A)エマルジョン製造
表Iに示す成分からエマルジョン(内部相86.5%)を製造する。
内部水性相成分を処方する際、ダントガードを蒸留水に添加し、次いで160°
F(71.1℃)に加熱する。別途、リピド相成分(イエローセレシンろう、ワセリン
、ダウコーニング200流体、ダウコーニングQ2-5200乳化剤及びスパン85乳化剤)
を、混合しながら溶融するまで約170°F(77℃)の温度に加熱する。次いで、内部
極性相及び外部リピド相成分をステンレス鋼容器内で合わせ、低速度に設定した
ホバートモデル(Hobart Model)100-Cミキサーを用いて混合しながら、成分をゆ
っくりと冷却させる。混合は、エマルジョンが形成されるまで継続する。エマル
ジョン形成は、ラブラインインストルメンツ(Lab-Line Instruments)回転ディス
ク粘度計を用いて測定した粘度が、2000センチポアズを越えて上昇することによ
り確認する。
B)キャリヤ製造
キャリヤは、親水性基体を疎極性物質を用いて処理することにより形成する。
基体は、従来のティッシュ紙基体である。ベース紙は、基本重量21.5lbs/連(ream
)を有する非積層シートである、70/30のユーカリプタス(Eucalyptus)/NSK
である。この紙は、グラビア印刷ロールを通り巻き解かれ、このグラビア印刷ロ
ールは、シロフ(Syloff)7677ポリマー及びシロフ7048架橋剤(ダウコーニング
)の95%対5%混合物を適用する。このシロフ混合物を乾燥基体基本重量の5%
適用する。この適用は、片側のみに行うか、又はキャリヤを別のプリンターに通
し、キャリヤの両側に同じ処理を適用する。次いで、2つのオーブンゾーンをキ
ャリヤに通過させることにより熱を加えることにより、前記シロフを架橋させ、
疎水区域をキャリヤに設ける。これで、キャリヤは、エマルジョン添加の準備が
できたことになる。
C)キャリヤへのエマルジョンの適用
工程Aで製造されたエマルジョンは、図1に示すスプレーシステムを用いて適
用することができる。エマルジョンを60℃の温度に加熱し、流体又は溶融状態に
する。ボールスクリュードライブ16が、0.002インチ/秒の直線速度で移動し、
ピストン(直径3.5インチ)を駆動し、エマルジョンをシリンダー22から押し出す
(約12psigのエマルジョン圧力)。エマルジョンが、スプレーヘッド12(イリノ
イ州、ホイートンのスプレーシステム社供給の、スプレー設定SUE15を有する
外部混合スプレーヘッド)に入り、約60℃に加熱された空気(1.2psig)中で分散
される。次いで、エマルジョンを分散スプレーとしてヘッド12からウエブへ適用
する一方で、キャリヤを約28フィート/分で巻き戻す。例えば、(図2に示す、
表面巻き戻しロール126と最終親ロール128との間の小領域のような)巻き戻しロ
ールと最終製品との間の小領域においてキャリヤにスプレーすることができる。
その結果、エマルジョンは、キャリヤの両側に、キャリヤの乾燥重量の約50%の
含浸量に塗布される。
エマルジョンは、図2に示す可撓性回転グラビアコーティングシステムを用い
てキャリヤへ適用することもできる。熱い、溶融(例えば、60℃)のエマルジョ
ンを、一定の体積流量20mL/分において、矢印158及び162によりそれぞれ示され
る小領域において、連結グラビアプレス130及び134の各々にポンプ輸送し、それ
ぞれの上にスプレーする。アニロックスシリンダー138及び146により、それぞれ
プリントプレートシリンダー142及び150(各々は、約40フィート/分で回転する
)の表面にわたり均一にエマルジョンが広げられる。次いで、シリンダー142及
び150によりエマルジョンをキャリヤ110の両側に移送する。キャリヤ122の塗布
された中心幅がロール126の陥没したプリントエリア上にあるように、塗布され
たキャリヤ122を表面巻き戻しロール126へ移送する。その結果、キャリヤ122の
塗布された中心幅は、ロール126の表面に接触しない一方で、キャリヤ122の非塗
布端は、ロール126の表面と接触する。次いで、キャリヤ122を最終製品ロール12
8上に巻き上げる。キャリヤ122の両側にキャリヤの乾燥重量で約50%の含浸量に
キャリヤが塗布され、本発明の物品が提供される。
例III
この例は、片方がエマルジョンにより処理されたポリエチレンフィルム(即ち
、疎極性層)を有する物品の製造を説明するものである。この被処理フィルムは
、2枚の紙基体の間に配置され、剪断圧力にさらされた場合、一方のみが湿潤状
態になる物品を提供する。残りの乾燥側は、使用後に残る液体を吸収することが
できる。
A)エマルジョン製造
表IIに示す成分からエマルジョン(内部相88%)を製造する。
増粘剤である。
リピド相成分(イエローセレシンろう、ワセリン、ホワイトオゾケライトろう
)及び乳化剤(ルブリゾールOS#121864)を、500mLステンレス鋼ビーカー中で
、溶融するまで約180°F(82.8℃)の温度に加熱及び撹拌した。別途、0.5gmのカ
ル
まで混合する。この水溶液のpHは、適量の1N NaOHにより6.0に調節する。
リピド相成分を含有するビーカーにこの水溶液の一部分(264gm)を添加する。合
わせた混合物を160°F(71℃)に加熱し、次いで、「ライトニン(Lightnin')TS2510」
混合機を用いて500rpmで混合物を混合しながら、エマルジョンが形成されるま
で成分を冷却させる。
B)エマルジョン適用/キャリヤ製造
例Iの手順に従い、スプレー又は可撓回転グラビアコーティングのいずれかに
より、リングに巻かれたポリエチレンの疎極性フィルムの片側に工程A)のエマ
ルジョンを適用する。
エマルジョン処理されたフィルムを2層の水を絡まされた(hydroentangled)基
体層の間に配置する。各基体は、約40%の天然繊維及び約60%のポリプロピレ
ン繊維(ファイバーテック(Fibertech)から入手可能)から構成されている。2層
の外部基体の各々の全体の基本重量は、約30gsmである。
次いで、印刷ステーションを通過させ、印刷ステーションで、ジェネラルエレ
クトリック(General Electric)社UV9300シリコンリリースポリマー及びUV
9310C光開始剤を98%/2%の割合に連続塗布する。次いで、UV光源下をキャリ
ヤに通過させ、架橋に供し、本発明の物品を形成する。
例III
この例は、2層の紙基体の間に配置されるポリエチレンフィルム(即ち、疎水
性層)を有する物品の適用を説明するものである。エマルジョンは、紙基体の一
方又は両方の外側表面に適用する。
A)エマルジョン製造
表IIIに示す成分からエマルジョン(内部相91%)を製造する。
セルP135)を約160°F(71℃)に加熱し、溶融するまで500mLステンレス鋼ビーカ
ー中で混合する。リピド相成分を含有するビーカーへ極性相成分(塩化ナトリウ
ム及び蒸留水)を添加する。混合物を160°F(71℃)に加熱し、次いで、「ライト
ニン TS2510」混合機を用いて500rpmで混合物を混合する。エマルジョンが形成
されるまで混合物を冷却させる。
B)キャリヤ製造
キャリヤは、第1及び第2のテッシュ基体の間に配置される疎極性ポリエチレ
ンフィルムシートから構成される。ティッシュ基体の各々は、例Iに記載される
標準のティッシュウエブである。疎極性シートは、インディアナ州、テラホウテ
(Terra Haute)のトレデガードフィルムプロダクツ(Tredegard Film Products)か
ら入手可能な1ミルポリエチレンフィルムである。
第1のティッシュウエブを巻き解き、標準の積層化接着剤を有するプリンター
を通過させる。次いで、ポリエチレンフィルムを第1のティッシュウエブと一緒
にし、積層構造体を形成する。最後に、同じ接着剤により処理された第2のティ
ッシュウエブを積層構造体の反対側へ積層し、両方の外側表面の両側にポリセン
ター及びティッシュを有するキャリヤを製造する。これにより、このキャリヤは
、エマルジョン適用の準備ができている。
C)基体へのエマルジョンの適用
例Iの手順に従い、スプレー又は可撓回転グラビアコーティングのいずれかに
よりキャリヤの一方又は両方の外側へ適用する。
例IV
この例は、一方の側をエマルジョンにより処理されたポリエチレンフィルム(即
ち、疎極性層)を有する物品の製造を説明するものである。この被処理フィルム
は、ティッシュ紙基体及び片側をエマルジョンにより処理された不織布基体の間
に配置される。即ち、物品は、ポリエチレンフィルム及び不織不基体の間にエマ
ルジョンがサンドイッチされた状態にある。この物品は、剪断力にさらされた場
合、一方の側のみが湿潤状態になる。残りの乾燥側(即ち、ティッシュ側)は、
使用後に残留する液体を吸収することができる。
A)エマルジョン製造
表IVに示す成分からエマルジョン(内部相88%)を製造する。
リピド相成分(パラフィンろう及びルブリゾールOS#121864)を約140°F(60℃)
に加熱し、溶融するまで500mLステンレス鋼ビーカー中で混合する。リピド相成
分を含有するビーカーへ残りの極性相成分(塩化カルシウム及び蒸留水)を添加
する。混合物を140°F(60℃)に加熱し、次いで、「ライトニン TS2510」混合機
を用いて500rpmで混合物を混合する。エマルジョンが形成されるまで混合物を冷
却させる。
B)キャリヤ製造/エマルジョン適用
用いられたキャリヤは、3層の別個の層である。第1の層は、例1に記載する
ティッシュ基体である。このティッシュを、印刷セクションを通過させ、0.5ミ
ル微細開口化(1/10,000穴)ポリエチレンフィルムを接着剤によりこのティッシ
ュへ積層する。積層体の微細開口化ポリエチレンフィルム側に工程A)のエマル
ジョンをスプレー又は印刷により適用する。第3の層は、ファイバーテックによ
り供給される不織布基体であり、40%/60%の綿/ポリプロピレンを含有する。
工程A)のエマルジョンも不織布基体の一方の側へ適用し、次いで、エマルジョ
ンがポリエチレンフィルム及び不織布基体の間にサンドイッチ状態になるように
、2層のエマルジョン含有層を熱及び圧力により積層し、合成繊維を結合させる
。
例V
この例は、上記例IVに記載される基体と同様のものに適用されたエマルジョン
を有する物品の製造を説明するものである。この物品は、硬質表面を清浄するた
めのワイプとして特に好適である。
A)エマルジョン製造
表Vに示す成分から、87%の内部極性相(主として水からなる)を有するエマ
ルジョンを製造する。
極性相を処方するために、全ての成分を一緒に混合し、次いで、140°F(45.8
℃)に加熱する。別途、溶融するまで約140°Fの温度に混合しながらリピド相成
分を加熱する。次いで、極性及びリピド相成分をステンレス鋼容器中で合わせ、
低速に設定したホバートモデル100-C混合機を用いて混合しながら成分をゆっく
り冷却させる。エマルジョンが形成されるまで混合を継続する。エマルジョンの
形成は、ラブラインインストルメンツ回転ディスク粘度計を用いて測定する粘度
が、約2000センチポアズを越えて上昇することにより確認される。
B)キャリヤへのエマルジョンの適用
例IVの記載に従い、エマルジョンをキャリヤ材料へ適用する。
例VI
この例は、エマルジョンが、内部相に水以外の極性物質を有意なレベル含有す
る物品の製造を説明するものである。
A)エマルジョン製造
高内部相エマルジョン(内部相88.5%)を表VIに示す成分から製造する。
極性相成分を処方するために、ダントガード、炭酸ナトリウム及びエタノール
を蒸留水に添加し、次いで、160°F(71.1℃)に加熱する。別途、リピド相成分(
イエローセレシンろう、ワセリン、乳化剤ダウコーニングQ2-5200及び乳化剤ア
ラセルP-135)を、溶融するまで約170°F(77℃)の温度に混合しながら加熱する
。次いで、極性内部相成分及びリピド相成分をステンレス鋼容器中で合わせ、低
速に設定したホバートモデル100C混合機を用いて混合しながら成分をゆっくり
冷却させる。エマルジョンが形成されるまで混合を継続する。エマルジョンの形
成は、ラブラインインストルメンツ回転ディスク粘度計を用いて測定する粘度が
、約2000センチポアズを越えて上昇することにより確認される。
B)キャリヤへのエマルジョンの適用
例IからIVのいずれかに従い、エマルジョンをキャリヤへ適用する。
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(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
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,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,
UZ,VN,YU
(72)発明者 トロックハン、ポール・デニス
アメリカ合衆国、オハイオ州 45013、ハ
ミルトン、ウォーバル・ロード 1356
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.a. 少なくとも1の疎極性区域を有するキャリヤ、並びに b. 前記キャリヤに適用されたエマルジョンであって、 (1)30℃又はそれ以上の融点を有するろう状リピド物質を含有する 連続凝固化外部リピド相を2ないし60%、 (2)前記外部リピド相中に分散された内部極性相を39ないし97%、 及び (3)前記外部リピド相が流体状態にある場合に前記エマルジョンを 形成することができる乳化剤を有効量 を含むもの を含有する物品。 2.前記キャリヤが、少なくとも1層の親極性基体層をさらに有することを特徴 とする請求の範囲第1項の物品。 3.前記キャリヤの少なくとも1の疎極性区域が、シリコン架橋化化合物;フル オロケミカル架橋化化合物;マッククッチェロン(McCutcheron's)の第2巻: 機能的物質1995に列記される市販の撥水剤;疎水性ポリマーフィルム;疎水性繊 維の層及びこれらの混合物からなる群から選択される物質を含有することを特徴 とする請求の範囲第1項又は第2項の物品。 4.前記キャリヤが、シリコン架橋化化合物;フルオロケミカル架橋化化合物; マッククッチェロン(McCutcheron's)の第2巻:機能的物質1995に列記される 市販の撥水剤からなる群から選択される疎極性物質により処理された不織布基体 を有することを特徴とする請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項の物品 。 5.前記基体の少なくとも1の表面が、連続親極性区域内に分散された多くの、 別個の疎極性区域を有するように、前記親極性基体が疎極性物質により表面処理 されていることを特徴とする請求の範囲第2項ないし第4項のいずれか1項の物 品。 6.前記親極性基体の少なくとも1の表面が完全に疎極性になるように、前記親 極性基体が前記疎極性物質により表面処理されていることを特徴とする請求の範 囲第2項ないし第4項のいずれか1項の物品。 7.前記キャリヤが、好ましくは第1の親極性基体層及び第2の親極性基体層の 間に配置される疎極性ポリマーフィルムを有するものであることを特徴とし、好 ましくは、前記第1の親極性基体層及び第2の親極性基体層の両者が紙ウエブで あることを特徴とする請求の範囲第3項の物品。 8.前記エマルジョンが、5ないし30%の外部リピド相及び67ないし92%の内部 極性相を、好ましくは、6ないし15%の外部リピド相及び82ないし91%の内部極 性相を有し;前記ろう状リピド物質が、好ましくは40°ないし80℃の範囲の、よ り好ましくは60°ないし70℃の範囲の融点を有することを特徴とする請求の範囲 第1項ないし第7項のいずれか1の物品。 9.前記ろう状リピド物質が、動物ろう、植物ろう、鉱物ろう、合成ろう及びこ れらの混合物からなる群から選択され、好ましくは、前記ろう状リッピド物質が 、みつろう、ラノリン、カンデリラ、ワセリン、微結晶ろう、イエローセレシン ろう、ホワイトオゾケライト、ポリエチレンロウ及びこれらの混合物からなる群 から選択されることを特徴とする請求の範囲第1項の物品。 10.前記エマルジョンが、芳香剤、抗菌活性剤、薬学的活性剤、脱臭剤、不透明 化剤、収斂剤、皮膚湿潤剤及びそれらの混合物からなる群から選択される成分を さらに含むことを特徴とする請求の範囲第1項ないし第9項のいずれか1項の物 品。 11.少なくとも1の疎極性区域を有するキャリヤにエマルジョンを適用するため の方法であって、 A.次の(1)ないし(3)のものを含有するエマルジョンを形成する工程、 (1)30℃又はそれ以上の融点を有するろう状リピド物質を含有する連続 外部リピド相を2ないし60%、 (2)前記外部リピド相中に分散された内部極性相を39ないし97%、及び (3)前記外部リピド相が流体状態にある場合に前記エマルジョンを形成 することができる乳化剤を有効量、 B.前記外部リピド相が流体又はプラスチックコンシステンシーを有するため に十分に高い温度において、前記エマルジョンを前記キャリヤに適用する工程、 並びに C.前記適用した乳剤を、前記外部リピド相が凝固するような十分に低い温度 に冷却する工程 を含む方法。 12.a. 少なくとも1の疎水性区域を有するキャリヤ、並びに b. 前記キャリヤに適用された油中水滴型エマルジョンであって、次の( 1)ないし(3)のものを含むもの (1)30℃又はそれ以上の融点を有するろう状リピド物質を含有する 連続凝固化リピド相を2ないし60%、 (2)前記リピド相中に分散された内部水相を39ないし97%、及び (3)前記リピド相が流体状態にある場合に前記エマルジョンを形成 することができる乳化剤を有効量 を含有する物品。
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