JPS59204956A - 高密度吸収性構造物およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、親水性線維と水不溶性ヒドロゲルのばらばら
の（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）粒子との混合物からなる可撓性
の実質上非結合の吸収性構造物に関する。可撓性吸収性
構造物、一般に不織／−トまたは繊維状ウェブは、水お
よび体の分泌液のような液体のかなりの量？吸収する能
力馨有する。それらは、例えば使い捨てタオル、化粧紙
、トイレットテインユとして、または使い捨ておむつお
よび衛生ナプキンのような吸収性製品内の吸収性芯とし
て使Ｉ’ｌｌ　サ）する。一般に、このような構造物は
、安価な親水性繊維、典型的には木材パルプ繊維から作
られる。

水不溶性ヒドロゲルは、多量、典型的にはそれらの自重
の九倍よりも多い量の水を吸収できる高分子材料である
。初めて導入された時、これらの材料は、使い捨て吸収
性消費品（即ち、使い捨ておむつ、衛生ナプキン、失禁
バンド等のような製品）の世界における主要な解決法と
なると期待された。しかし、今日まで、使い捨て吸収性
製品における水不溶性ヒドロゲルの大スケ−使用はなさ
れていない。その理由は、ヒドロゲルの極めて高い吸水
能力にも拘らず、使い捨て吸収性製品に使用さ幻た場合
のそれらの性能は許容できないことである。

ヒドロゲルの貧弱な性能の原因の１つは、ゲルブロッキ
ングと呼ばれる現象である。ゲルブロッキングなる用語
は、ヒドロゲル粒子、フィルム、繊維等が湿潤化された
際に生ずる現象（表面が膨潤し、そして内部への液体伝
達な阻止する）を：き味する。内部の湿潤化は、その後
非常に遅い波数プロ、セス紮経て生ずる。実際的見地か
ら、このことは吸収が吸収すべき液体の排出よりもかな
り遅く、そして吸収性構造物内のヒドロゲル物質が十分
に湿潤化されるかなり前におむつまたは衛生ナプキンま
たは他の吸収性構造物の破損が生じてしまうことを意味
する。

水不溶性ヒドロゲルは、使い捨て吸収性消費品に典型的
に使用される木材Ａルゾ使維状ウェブの吸水能力をはる
かに超え、一般に１桁よりもか１１り超える吸水能力を
有する。′電解質含有液体、例えば尿に対する吸収能力
は、かなり小さいが依然として線維状ウェブの吸収能力
よりも大体１桁まで大きい。そね故、この分野の多くの
研究者は、どうどかしてヒドロゲｌし物質を木材・ξル
ゾ繊維ウェブに配合してこのようなウェブＱつ液体吸収
宙ヒカを増大しようと導入てＶ）る。初期σり試み（家
、ヒドロゲル粉末の１載維状ウエブ内へＱ）単純混合な
包含した。このアプローチは、ウェブＱ）ノ々ルり（ｂ
ｕｌｋ）吸収能力の増大？もたらさなかった（例え（ｆ
、Ｒ，Ｅ−エリクソン、「ファースト・インターナショ
ナル・アブソーベント・ゾロダクツーコンフエＶ　ンＸ
　−１０７−７’　イア　ｆズ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ　ｐｒｏｄｕ
ｃｔｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓＪＪ、１９８０年１１月、第６章第３頁参照］。エリ
クソンは、「加圧下での液体保持は増大される力が、ノ
々ルり能力は本質上同一のままで′：ｆｒ）る」ことを
報告している。この現象に対する数種の説明カー与えら
れている。エリクソンは、繊維状マトリックスカーヒド
ロゲル粒子の膨潤を防止するという事実に帰している。

他の者は、ヒドロゲルの非常に貧弱な灯心作用（ｗｉｃ
ｋｉｎｇ）特性が期待はずれの性能に応答すると信じて
いる。原因が何であるとしても、親水性繊維とヒドロゲ
ル粒子との単純な混合物ＩＬマ、このような混合物の成
分のそれぞれの盲与に基づいて予期される吸収能力馨有
してＶ・ないことが良く確立されてＸＡる。

ヒドロゲルの貧弱な灯心作用が使い捨て吸収性構造物の
貧弱な性能の原因となるという仮定に卆づいて、この分
野の若干の研究名は、繊維をヒドロゲル粒子に導入する
ことによってヒドロゲルの性能を改良しようと試みてい
る。このことは、ヒドロゲル粒子と親水性像面との混合
物の湿式抄竜によって達成さｈ得る。このようなプロセ
スの湿潤段階におＶｓて、ヒドロゲルは膨潤する。乾燥
工程において、ヒドロゲルは収縮する傾向がある。

その結果、ゲルは＃！！維表面表面たって拡がり、そし
て結合剤（例えば、ラテックスラが使用される場合に生
ずる結合とは異ならない方式で繊維−繊維結合を形成す
る。湿式処理およびヒドロゲルによる結合の結果、得ら
れた吸収性構造物は、非常に剛性である。このような構
造物の剛性は、構直物な高圧に付すことによって減少さ
れ得ることが開′示されている。このようにして処理さ
灼た場合でさえ、このよう１１構造′吻の剛性は、特に
５０　：　５０よりも高い俄維／ヒドロゲル比が使用さ
れた場合には依然として比較的高い。しかし、こり）よ
うな繊維／ヒドロゲル比は、コストの見地から非常に望
ましい。即ち、ヒドロゲルは１例えば木材）Ｒルプ繊維
よりもはるかに高価である。更に、技術上開示された方
法は、多量の水の取り扱いおよびその後の乾燥な包含す
る。これは、吸収性構造物の製造コストを著しく高くす
る。

積層ｉ；η直物を形成する別のアプローチがなされてお
り、ヒドロゲル物質の層が良好な灯心作用性な有する材
料の層に対して置かれる。灯心作用層は、液体をヒドロ
ゲル層の大表面にわたって拡げ、それ故より多くのヒド
ロゲルが被吸収液体に露出される。このような構造物は
、例えば親水性線維状ウェブ中のヒドロゲル粒子の混合
物よりも高い吸収能力乞与えると主張されている。灯心
作用層は、ヒドロゲル層の表面にわたって液体な拡げる
が、ヒドロゲル層内への透過な保証しない。後者の液体
移動は、ゲルゾロツキングによって依然として厳しく限
定されている。喚言丁れば、技術上既知であるような吸
収性ウェブは、ヒドロゲルの吸収ポテンシャルな十分に
は活用できない。

それ故、可撓性であり、かつ従来５Ｊ能であるよりもヒ
ドロゲルの吸収能力を更に十分に活用する吸収性構造物
の継続的必要がある。本発明の吸収性構造物は、浸れた
吸収能力および優秀な灯心作用性な与え、そしてなお可
撓性、弾性であり、そして良好な横方向一体性を有する
。これらの４：・ｉ漬物は、極めて薄く、かつ心地良い
が現在市販されている更に嵩高な製品に少なくとも等し
い吸収能力を有する使い捨ておむつに使用するのに独Ｉ
Ｆ４．に適している。吸収性構造物は、水または別の溶
媒を包含しないプロセスによって製造され得る。それ故
、水洗は、溶媒の取り扱いまたは乾燥を包含しない。プ
ロセスの単純化は、吸収性ウェブの製造用に現在使用さ
れているような標準装置の使用な可能にさせる。本発明
の吸収性構造物の製造を主要な資本投資なしに単位当た
り低い製造コストで実行できる。それ故、本発明の目的
は、改良さねた吸収性馨有する、水不溶性ヒドロゲルか
らなる可撓性吸収性構造物な提供することにある。更に
他の目的は、通常の使い捨て吸収性製品よりも実質上薄
くかつ嵩高ではないおむつ等の改良使い捨て吸収性製品
を提供′１−ることにある。本発明の更に他の目的は、
このような吸収性構造物の製造法馨提供することにある
。

関連文献 ゲルブロッキング現象は、文献に良く記載されており、
そしてヒドロゲルからなる吸収性構造物の貧弱な性質（
・ま記載されている。例えば、Ｅ４カラス、［ファース
ト−インターナ／ヨナル・アゾソー−！７トーｆロタク
ツーコ／フエレンスーゾロク−デイングズ」、１９８０
年１１月、第Ｖ−１章およびＪ、Ｈ−フィールド、［製
品性卵に影響な及ぼす・ぐルプノぐラメ−ターＪ　、　
　ＴＡＰＰＩ　、堕（７）υす遣＋Ｉ’ｐ９３−９７参
照。

特開昭５６−６５６３０号公報は、水不溶性樹脂を保持
するセルロース像面の「房状塊（ｔｕｆｔｅｄｌｕｍｐ
ｓ月の製造法Ｙ開示している。塊は、繊維および樹）ｊ
βなメタノールに分散し、混合物を湿式抄造し、そして
溶媒を乾保し去ることによってψ４造される。その後、
ウェブ）ま、ｏ、１ρ／１ｙｎ３よりも高い密度、好ま
しくは約０．６９／ｃｍ３の密度に圧縮される。このよ
うにして得らねたノートは、各々０．５９よりも小さい
片に切断されろ。同僅のアプローチは、米国特許第４，
３５４，９０１号明細書によってとられている。この文
献は、水中固体約０．１重量％未満のスラリーが調製さ
れる（固体はセルロース繊維と粒状ヒドロコロイド状物
質との混合物である）プロセス？開示している。湿潤ウ
ェブは、このスラリーから調製され、その後乾燥さね、
そして少なくとも１０％、好ましくは少なくとも５０％
だけ高密化される。高密化工程は、吸収性構造物の剛性
な減少させると言われているし４０ｇよりも小さいガー
レイ（Ｇｕｒｌｅｙ）剛性値〕。

発明の概鼎 本発明は、繊維／ヒドロゲル比的３０　：　７０から約
９８＝２の親水性繊維と水不溶性ヒドロゲルのばらばら
の粒子との混合物からなり、密度約帆１５〜約１ｇ／ｖ
ｍ″を有する可撓性の冥質上非結合の吸収性構造物に関
する。

本発明は、更に、以下の工程、（ａ）繊維／ヒドロゲル
の重址比的３０　：　７０から約９８＝２の親水性億維
と水不酸性ヒドロゲル粒子との乾燥混合物をウェブに空
気抄ａ　（ａｉｒ　−ｌａｙｉｎｇ）　ｊ　７ａ　工程
、オヨヒ（ｂ）ウェブ？密度約０５１５〜約１５７７ｃ
ｍ３に圧縮する工程から１よる可撓性吸収性構造Ｃ吻の
製造法に関する。

本発明の基準は、繊維／ヒドロゲルの重量比が約３０　
：　”１０から約９８：２であり、かつ更に構造物が密
度約０．１５〜約１２Ａ３に高密化されるならば、親水
性繊維と水不溶性ヒドロゲル粒子との混合物が可撓性の
高度に吸収性の構造物にされ得るという発見である。本
発明の吸収性構造′物は、基本的にはその中に水不溶性
ヒドロゲルのばらばらの粒子紮分赦させた親水性繊維の
ウェブである。ヒドロゲル粒子は、ランダムに分散でき
、または低い繊維／ヒドロゲル比を有する領域および高
い繊維／ヒドロゲル比の領域（繊維単独の領域？包含す
る）のノミターンで分散できる。

「実質上非結合」とは、僚維／緻析結合、代杭／ヒＦロ
ゲル粒子結合およびヒドロゲル粒子／ヒドロゲル粒子結
合の数ができるだけ合理的に小さく保たれること妃意味
する。生ずることができる結合は、例えば水素結合（製
紙結合のような）、繊維とヒドロゲル粒子との間、ヒド
ロゲル粒子間および成る種の繊維（例えば、熱可塑性微
細）間で生ずることができるような他の種類の化学結合
、および機械的結合である。このことは、本発明の吸収
性構造物の高論吸収能力がかなりの程度′ｖＪ期の湿潤
時に容量を迅速に回復する能カ忙よるので１要である。

構造物の構成物間の大多数の結合は、この能力を重大に
損なうであろう。

結合を全く形成させないことは事実上不可能である。し
かし、若干のささやかな結合度は、初期の湿潤時に容量
な迅速に回復する構造物の能力に悪影響を及ぼさないら
しい。一般に、結合度は、繊維およびヒドロゲル粒子ま
たは吸収性構造物の液状の水への露出な避けることによ
り、かつ高い相対湿朋馨有する空気への長期間の露出を
避けることにより最小限にされる。これらのプロセスノ
ぐラメ−ターは、以下に詳述される。

本明細−訃で使用する「ヒドロゲル」とは、水性液体ケ
吸収しかつそれらな中圧下で保持することができる無機
または有）浅化合物乞意味する。良好な結果のためには
、ヒドロゲルは水不溶性でなげ灼ばならない。例は、ｌ
Ａ機１勿質、例えばノリ力ゲル、および汀機化合物、例
えば架橋重合体である。

架橋は、共有結合、イオン結合、ファンデルワールス結
合または水素結合によることができる。重合体の例は、
ｓＰリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、エチレ
ン−無水マレインｅ共Ｍ合体１、Ｉ？リヒニルエーテル
、ヒドロキ７プ口ビルセルロース、カルボキンメチルセ
ルロース、ポリヒニルモルホリノン、ビニルスルホン酸
の重合体および共重合体、ポリアクリレート、ポリアク
リルアミド、ポリビニルピリジノ等である。他の好適な
ヒドロゲルは、＊ロ！特許第３，９ｏ工、２３６号明細
書に開示のものである。本発明で使用するのに特に好ま
しい重合体は、加水分解アクリロニトリルグラフトデン
プ／、アクリル酸グラフトデンズ／、ポリアクリレート
およびインブチレン−無水マレイン酸共重合体またはそ
れらの混合物である。

ヒドロゲルの製法は、米国特許第４，０７６．６６３号
明細書、米国特許第４，２８６，０８２号明細書および
米国特許第３，７３４，８７６号明細書、第３，６６１
，８１５号明細書、第３，６７０．７．３１号明細書、
第３．６６４，３４３号明細書、第３，７８３，８７１
号明細書およびベルキー９Ｈｆ第７８５．８５明細間細
省に開示されている。

本明細書で使用する「粒子」は、如何なる形状、例えば
球状または半球状、立方形、棒状、多面体等の粒子も包
含し；しかしまた針、フレークおよび繊維のような大き
な最大寸法／最小寸法比？有する形状も本発明で使用す
るのに意図される。本明細書で使用する「粒径」とは、
１ｉｆＪＡ々σノ粒子の１反小寸法のＭ碇平均？意味す
る。団塊の重量平均粒径が以下に記載の限定内にあるな
らば、ヒドロゲル粒子の団塊も使用できる。

本発明の吸収性構造物は、広範囲にわたって変化する粒
径￥有するヒドロゲル粒子の場合に良く達成すると予期
されるが、他の考慮は非常に小さいか非常に大きい粒子
の使用音排除することがある。工業的術生の理由で、約
３０ミクロンよりも小さＶ＋（重量）平均粒径は、余り
望ましくない。約４卵よりも大きい最小寸法を有する粒
子は、吸収性構造物に砂のような感じな生じさせること
があり、この感じは消費者の見地から望ましくなＶｌ。

約５０ミクロ７〜約１闘の（重量）平均粒径を有する粒
子が、本発明で使用するのに好ましい。

現水性繊維の種類は、本発明で使用するのに臨界的では
ない。通常の吸収性製品で使用するのに好適である如何
なる種類の親水性繊維も、本発明の吸収性構造物で使用
するのに好適である。特定例は、セルロース繊維、レー
ヨン、ポリエステル繊維である。好適な親水性繊維の他
の例は、親水化疎水性繊維、例えば界面活性剤処理また
はクリ力処理熱可塑性緘維である。通常の吸収性構造物
で有用であるのに十分な吸収能力のウェブを４えないが
良好な灯心作用性を与える繊維も、本発明の吸収性構造
物で使用するのに好適である。その理由は、本発明の目
的では、繊維の灯心作用性がそれらの吸収能力よりもは
るかに重）〃であるからである。入手性およびコストの
理由で、セルロース像面、特に木材Ａルプ繊維が、好ま
しい。

親水性繊維およびヒドロゲル粒子の相対′解は、最も好
都合には繊維／ヒドロゲルの一、１＜　、Ｂ比で表示さ
れる。これらの比は、約３０　：　７０から約９８＝２
であることができる。低い繊維／ヒドロゲル比、即ち約
３０　：　７０から約５０　：　５０は、使用されるヒ
ドロゲル′が低い膨潤能力な有する場合、即ち尿および
他の体液に対して自重の約１５倍（１５Ｘ）未満の吸収
能力？有するヒドロゲルである場合にだけ実用的である
（吸収能力のデータは、一般にヒドロゲルの製造業者か
ら入手できるか、後述の吸収／膜沿試験によって好都合
に測定され得る）。非常に高い吸収能力（即ち、２５×
１従って湿潤後高膨潤度な示す）化有するヒドロゲルは
、低い繊維／ヒドロゲル比の吸収性構造物で使用される
場合にゲルゾロツキングな生ずる傾向があり、これは望
ましくない遅い拡散型吸収速度論（ｋｉｎｅｔｉｃｓ　
）　￥生ずる。

他方、非常に高い繊維／ヒドロゲル比、例えば９５：５
乞超える比は、使用されるヒドロゲルが高吸収能力（例
えば、尿および他の体液に対して２５ｘ）な有する場合
にだけ意味のある性能上の利益を与える。大部分の商業
上入手可能なヒドロゲルのためには、最適の繊維／ヒド
ロゲル比は、約５０：５０から約９５：５の範囲内であ
る。

コスト／性能の分析に基づいて、約７５　：２５かも約
９０　：　１０の繊維／ヒドロゲル比が、好ましい。勿
論、この好ましさは、親水性繊維（例えば、木材パルプ
１Ｋ）およびヒドロゲルの相対コストに基づく。例えば
、木材・ぞルプの価格が上昇しかつ（または）ヒドロゲ
ルの価格が低下したならば、より低い繊維／ヒドロゲル
比が更にコスト上有効であろう。

吸収性構造物の密度は、臨界的重要さ？有する。

ヒドロゲル粒子が密度約０．１９Ａ’Ｙ有する親水性繊
維の吸収性ウェブに分散される場合には、このようなウ
ェブの液体吸い上げが遅いのでヒドロゲルの混合物は、
実用上合理的な時間（（＋ｌｌえば、１０分りの範囲内
で吸収される液体量娶少し増大させるだけである。吸収
性構造物が密度少なくとも約０．１５Ｉ／／ｃｍ３に高
密化された場合には、吸収能力の顕著な増大が観察され
る。更に、液体吸い上げが高密化時に更に速くなる。ウ
ェブの高密化は乾燥構造物の空隙容量を減少させるであ
ろ５ので、吸収能力の増大は驚異的である。ウェブの高
活化は、液体のウェブへの良好な灯心作用音生じさせ、
それ放火に多くのヒドロゲル粒子が吸収プロセスに関与
し、より高い実際の吸収能力？生ずると信じられる。更
に、高密化ウェブは、ヒドロゲル粒子？互いに隔てさせ
てお（際に更に有効であることがあると信じられる。更
に、約０．１５．９／ｆｉ”〜約１９，４扁３へのウェ
ブの高密化は、吸収能力の損失なしに構造物の嵩高？減
少させる（こわは美的理由で消費の見地から望ましｔ／
１）。しかし、約０．６９／Ｃｍ３の密度よりも高い場
合には、更なる高密化は、嵩高と密度との間の反比例関
係のため、嵩高を更に減少することはほとんどない。そ
れ故、本発明の吸収性４ノ４令物の密度は、好ましくは
約０．１５〜約帆５９’７ｃｍ３の範囲内であり、更に
好ましくは約０．２５〜約０．４９／ＣｒｒＬ３の範囲
内である。

本発明の速読可撓性吸収性構造物は、（ａ）重量比的３
０　：　７０かも約９８＝２の親水性繊維と水不溶性ヒ
ドロゲル粒子との乾燥混合物を空気抄造し、そして（ｂ
ｌウェブ乞留度約０．１５〜約１９　／ｃａ３に圧縮す
ることからなる方法によって製造され得る。工程（ａ）
は、二親水性繊維馨含有する気流およびヒドロゲル粒子
を含有する気流乞ワイヤスクリーン上に計量供給するこ
とによって達成され得る。繊維および粒子は、２）“重
の気流が出会った際の乱流によって混合される。或Ｖ１
は、繊維およびヒドロゲルは、苧気抄漬前に別個の混合
室において混合され得る。

本発明の目的では、乾燥ヒドロゲル粒子が使用されるこ
とが必須である。また、繊維、粒子、繊維と粒子との混
合物は、このプロセス時またはその後の如何なる時にも
液状の水または別の溶媒に露出されては１よらない。湿
潤ヒドロゲルが使用される場合には、繊維は絡み合いか
つ（またはン粒子と結合してしまう傾向があり、こバー
ば吸収性構造物の望ましくない剛性？生ずる。特にセル
ロース繊維、例えば木材パルプ繊維が本発明の吸収性構
造物において親水性繊維として使用される場合には、こ
れらの構造物の柔軟さは、少社の化学税結合剤（陽イオ
ン界面活性剤、非イオ／界面活性剤または陰イオン界面
活性剤）乞繊維に添加することによって向上され得る。

好適な悦結合剤の例は、米国特許第３，８２１，０６８
号明細書に開示されている。特に好適な脱結合剤は、米
国特許第３．５５４．８６２号明細書に開示の種類の第
四級アンモニウム化合物である。好ましい第四級アンモ
ニウム化合物は、一般式 （式中、Ｒ□およびＲ２は炭素数約８〜約２２馨有する
ヒドロカルビル基であり、Ｒ３およびＲ４は炭素数１〜
６な有するアルキルであり、ｎおよびｍは２〜約１０の
整数であり、そしてＸはハログ／である） ２有するものである。このような化合物の例は、＊国特
許第４，１４４，１２２号明細書に開示されている。

典型的には、吸収性構造物内の化学説結合剤の解は、親
水性碩維υ約０．０１〜約０．５重量％である。

本明細書で使用する「乾、喋」は、「絶対的に水乞＠ま
ない」ことビ意味しない。例えば、通常の貯蔵および取
り扱い条件下で、ヒドロゲル粒子は若干の水分？吸い上
げる。親水性繊維も、貯蔵時に若干の水分２吸Ｖ）上げ
る。更に、繊維およびヒドロゲル粒子の空気ｌ論送用に
湿潤空気を使用してり゛スチング（ｄｕｓｔｉｎｇ）　
ｆ避けることが望ましいことがある。このよ５１ヨプロ
セス条件下では、ヒドロゲル粒子えよび繊維は、更に水
分を吸い上げるであろうが、これは本発明の実施に悪影
９娶及ぼさない。しかし、ヒドロゲルと運搬空気との接
触時間は短く、そして湿潤空気での空気運搬時のヒドロ
ゲルによる限定された吸水は、構造物の実質上結合乞生
じないであろう。重要な基準は、ヒドロゲル粒子がそれ
ほど膨潤させられてはならず、そして繊維の絡み合いお
よび（または）結合を生ずる点まで表面粘着な生じさせ
ては１よもないことである。一般に、このことは、親水
性繊維およびヒドロゲル粒子を液状の水ではなく水蒸気
だけに露出することによって達成され得る。ヒドロゲル
の湿潤空気への単なる露出でさえ、このよ５な絽出が長
期間であるならば、その後の加工時、特にカレンダー掛
は時に構造物の実質上結合馨生ずることがある。例えば
、米国′特許第４，２５２，７６１号明細書においては
、全スラス）　（ｔｈｒｕｓｔ）は、許容できない初期
吸収速度論のため本発明の目的ではま”「容できない結
合構造物を生ずるほの水に特だのヒドロゲル物質を露出
することである。構造物が実質上非結合のままであるこ
と乞保証するために、吸収性構造物の含水量は、乾燥吸
収注目構造物の豹１０重量％未満でなげればならない。

吸収性構造９勿は、親水性繊維状ウェブの空気抄造用に
設計された通常の装置な便用することによって好都合に
製造され得る。このような装置においては、ウェブは、
典型的には気流中の親水性繊維２敗り上げ、そして繊維
乞ワイヤメツ７ユスクリーン上に沈着させることによっ
て形成される。

所望量のヒドロゲル粒子なワイヤメツシュスクリーンの
上流直前の点で気流に計駄供給することによって、親水
性繊維とヒドロゲル粒子との所望の混合物が、調製され
得る。次いで、スクリーン上に形成されたウェブは、所
望密度の吸収性構造物を生ずるニップ圧に設定されてい
るカレンダーロールに通過される。水洗のこの具体例は
、吸収性構造物の製造のために通常の装置の小さな修正
だけ？必要とすること、即ちヒドロゲル粒子の添加用計
量供給装置を設置すること？必要とすることが明らかで
あろう。成る場合には、装置上の標準ワイヤメツシュス
クリーンの代わりにより細かいメツシュサイズのものな
使用することが必要であることがある。この必要は、比
較的少ないヒドロゲル粒子が使ｆ目される場合、および
（または）標準スクリーンのメツシュサイズが比較的粗
い場合に生ずるであろう。

それらＱノ特定の性質のため、本発明の吸収性１：ｒｔ
構造物、使い捨て吸収性製品で使用するのに極めて好適
である。本明細書で「吸収性製品」とは、かなりの量の
水および体液のような他の液体？吸収できる消費品紮意
味する。吸収性Ｗ′！品の例は、使い捨て、ｌ１６むつ
、術牛ナプギン、失禁ノξツド、紙。

タオル、化粧紙等である。通常の、現水性繊維状ウェブ
に比較して、本発明の吸収性構造物は、１島い吸収能力
、高密度および通常の６？　ｋｍ状ウェブのτり撓性に
少なくとも等しい可撓性２有する。これらの理由で、こ
れらの吸収性構造物は、おむつ、失禁ノぞラドおよび衛
生ナプキンのような製品で使用するのに特に好適である
。問い吸収能力および高密度は、薄くかつなお破損の妨
害乞避けるのに十分な吸収能力よりも高い吸収能力馨・
胃１−る吸収性製品な設計すること馨可能にさせる。構
造物りｒｉＪ撓性は、着用者に心地良いことおよび吸収
性製品の良好なフィットナ保証する。製品の高密反／低
容址は、＃造業者に重要な包装および輸送コストの節約
ももたらすであろ５゜ 本発明の吸収性構造物を具備する使い捨ておむつは、通
常のおむつ製造技術？使用するが通常のおむつで典型的
には使用される木材Ａルプ繊維ウェブ（エアフェルト）
芯の代わりに本発明の吸収性構造物馨使用することによ
って製造され得る。

このように、使い捨ておむつは、頂部から底部に向かっ
て、トップ７−ト（不織疎水性テイクス、例えばニード
ル打抜ポリエステル）、吸収性構造物、および防水性適
応性・々ツクシート（例えば、工／ポスカリノぐス約２
．３ミル乞有する硬質ポリエチレン）かうなることがで
きる。場合によって、吸収性構造物は、工／ペロープテ
イシュ（ｅｎｖｅｌｏ−ｐｅ　ｔｉｓｓｕｅ）　（湿潤
強度テインユペーノソー）内に包まれ得る。この種の使
い捨ておむつは、米国特許第３，９５２，７４５号明細
書、および米国特許第３．８６０，００３号明細書に詳
述されている。

本発明の吸収性構造物は、通常の木材・ぞルゾ繊維ウェ
ブよりも高い吸収能力乞有するので、木材パルプウエブ
は、等重量よりも軽い本発明の吸収性構造物で代替され
得る。組み合わされた減少重量および高密度は、３−７
１２倍またはそれよりも高い倍率だけ嵩高の減少の原因
である（使用されるヒドロゲルの種類、徹維／ヒドロゲ
ル比および密度に応じて）。

使い捨ておむつで使用される吸収性構造物の−Ｉは、好
都合には構造物の坪量（９／ｃＩｎ２）として表示され
る。典型的には、使い捨ておむつで使用されるような本
発明の吸収性構造物の坪量は、約ｏ−、ｏｔ９．ｚｔ肩
２〜約０．０５９ム２の範囲である。本発明が使用でき
る１方法は、通常のおむつに比較して増大した吸収能力
および減少した嵩高の両方？有するおむつ？製造する際
である。これは、坪量約０．０１８〜約０．０３９ｙへ
２な有する吸収性構造物な使用することによって得ろね
る。坪量約帆０１９〜約帆０２１υ儲２が好ましい。異
なるアプローチは、本発明によって与えられる嵩高減少
のポテンシヤルを十分に活用しながら通常のおむつの吸
収能力と実質上等価である吸収能力を目指すことである
。このことは、一般に、坪量約０．Ｏ１〜約０．０１７
．９／偽２を使用することによって達成される。

約帆０１４〜約０−０１７の範囲内の坪量が好ましい。

使い捨ておむつで使用される吸収性構造物は、好ましく
は厚さ約０．３朋〜約２朋、更に好ましくは約帆５朋〜
約１　ｍｍ馨有する。

通常の使い捨ておむつは、通常、頂部から底部に向かっ
て、トップ７−ト（不織疎水性テイクス、例えばニード
ル打抜ポリエステル）、木材パルプ繊維吸収性芯、およ
び防水性適応性パックシート（例えば、工／ボスカリパ
ス約２．３ミルを有する硬質ポリエチレン）からなる。

このようなおむつの吸収能力は、本発明の吸収性構造物
が木材ノＲ）レプ繊維芯とノ々ツクシートとの間に置か
れた場合に実質上増大される。この方式で使用される場
合、吸収性構造物は、好ましくは厚さ約ｏ、ｉｉｍ〜約
１順を宵する。挿入物として使用される吸収性構造物は
、木材Ａルプ繊維芯と同一の大きさおよび形状を有する
ことができ、または異なることができる。特定の具体例
においては、木材ノリレプ繊維芯は砂時計状であり（即
ち、芯の中央における幅は、末端における幅よりも実質
上狭い〕、そして吸収性構造物は長方形であり、木材パ
ルプ繊維芯の畏さと大体同−の長さおよび砂時計の最も
狭い点における木材・ξルプ繊維芯の幅よりも約１Ｃｎ
Ｌ〜約５ａ狭い幅な有する。

本発明の吸収性構造物は、高度に吸収性であり、そして
なお薄くかつ可撓性であるので、衛生ナシキンで使用す
るのに極めて好適である。使い捨ておむつの場合のよう
に、本発明の吸収性構造物？利用した衛生ナプキンは、
それらの吸収性芯（典型的には木材）ξルプ繊維のウエ
ブノを単に本発明の吸収性構造物で代替することによっ
て、通常の衛生ナプキンから得られる。このような代替
は、容量の減少および能力の増大を生ずる重は／Ｎ量基
準であることができ、または代替は、嵩高の更に大きい
減少となるように吸収能力の増大部分？犠牲にする等重
量よりも少ない基準であることができる。衛生ナプキン
で使用される吸収性構造物は、好ましくは厚さ約ＱＪ＋
ｍ＋ｉ〜約２市、更に好ましくは約０．３ｎ〜約１ｗ１
１１な有する。

衛生ナプキンの例は、本発明の吸収性構造物のＡラド、
疎水性トッゾノートおよび液体不透過性底部／−ト′ｊ
：！ｒ：具備する。トッッ′ンートおよびノ々ツク７−
トは、吸収性構造物の反対側に置かれる。

ｊμ合によって、吸収性構造物は、エンベロープティ７
ユ内に包まれる。トッゾンート、底部ノートおよびエン
ペローシティ７ユ用に好適な材料は、技術上間知である
。衛生ナプキンおよびその中に使用するのに好適な材料
の更に詳細な説明は、米国特許第３，８７１，３７８号
明細書に見い出される。

Ｉ！Ｅ能試験 Ａ１分配試験 吸収性構造物の試料は、以下に詳述の分配試験に付され
た。この試験は、低液体負荷（ｌｏａｄ）および高液体
負荷の条件下の両方での通常のセルロース俄維状つェゾ
と競争しての吸収性構造物の吸収性能＊　ｌｉＩ＋＋定
しようとしている。吸収液体は、「合成尿」であった〔
蒸留水中の１％ＮａＣ１の溶液；溶液の表面張力はオク
チルフェノキシポリエトキンエタノール界面活性剤（ロ
ーム−エンド−ハース・カンノミニーかうのトリトン（
Ｔｒｉｔｏｎ）　Ｘ　−エ００）約０．００２５％で４
５ダイン／偲に調整さねた〕。

この試験は、おむつ中で吸収性芯として使用した場合吸
収性構造物の典型的使用条件下での吸収能力を予測する
と見い出されている。

吸収性構造物は、次の通り製造された。所定量のヒドロ
ゲル粒子が、サザー／針葉樹スラッシュパイン（５ｌａ
ｓｈ　ｐｉｎｅ　）繊維な含有する気流に計量供給され
た。混合物は、ワイヤメツツユスクリーン上に空気抄造
され、そして得られたウェブはカレンダーロール間で所
要密度に高密化された。構造物は、坪量０．０４Ｊ？ｚ
−２を有していた。同一装置で、坪鎗０．０４１／α２
を有するサザーン針葉樹スラッシュ・々イン繊維のウェ
ブが製造され、そして密度帆１９／ｃＩｒＬ３にカレン
ダー掛けさハた。ヒドロゲル粒子は、後者のウェブには
添加さねなかった。

後者のウェブは、すべての試験において対照として役立
った。直径６αの円形試料が、分配試験用吸収性物質の
７−トから打ち抜かれた。

分配試験は、次の通り実施された。ポリエチレン７−ト
の一片（使い捨ておむつにおいて、６ツクノートとして
一般に使用す１．る種類の材料）が、平らな非吸収性表
面上に置かれた。被試験吸収性（１４造物の円形試料（
直径６ｃｍ）が、このノ々ツクシートの頂部上に置かれ
たつその頂部上に、使い捨ておむつにおいてエンペロー
ゾテインユとして一般に使用される種類のペーパーテイ
ツユの一片が置カれた。工／ベロープテイシュの頂部上
に、対照材料の試料（サザーン針葉樹スラツ／ユ・ξイ
ン繊維状ウェブ、密度０．Ｌ９／α３）が置かれた。頂
部試料は、所定量（約１ｇＴの合成尿で湿潤化さね、・
々ツクノートの別の片も覆われ、その上に４．４ポンド
（約２に９）の分銅が置かれた。この分銅は、１ｐｓｉ
　（約７０×１０３Ｎ／′！ｎ２）の閉込圧力をかけた
。平衡時間５分後、分銅は取り外され、そして吸収性物
質の２試料は別々に秤量された。吸収性物質１ｇ当たり
吸収される合成尿の量（９）として定義さ幻た負荷（ｌ
ｏａｄｉｎｇ）は、各試料に対して計算さねた。次いで
、試料は追加量の合成尿で処理され、閉込分銅下に置か
れ、平衡され、そして秤量された。これは、広範囲の総
負荷にわたっての試験材料の相対吸収性能が得られるよ
うに数回（典型的には８〜１０回程度）繰り返さ幻た。

次いで、底部試験層の負荷は、対照頂部層における負荷
の関数としてプロットされた。

対照の負荷がそれぞれ２．０９７１１および４．５１１
７９である点における試験層の負荷が、特に興味深い。

対照負荷４．５１１７Ｉにおける試験層のｐ荷は、試験
材料が使い捨ておむつにおいて芯として使用される場合
通常の使用中における破損時負荷？予測することが見い
出されている。対照層の負荷２．０１１／ＩＩにおける
試験層の負荷は、典型的使用条件下でのおむつの負荷の
代表である。ここに報告されたすべての実験結果は、２
回または３回の実験の結果の平均である。

Ｂ、吸収／脱着試験 吸収性構造物の吸収性は、それらの「合成尿」吸収およ
び脱着挙動によって決定された。基本的方法および装置
のデザインは、ノ々−グニおよびカブールにより「轍維
体中での毛管収着平衡」、Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ　Ｊｏｕｒｎａｌ、　３７　（１９６７）　３６
２に記載されている。試験は、吸収速度論な決定するの
に１階に侍用である。

吸収装置は、弁によって液体貯蔵器に連結された長さ約
１２０ｃｍの水平毛管からなっていた。管の末端は、タ
イゴｙ（ｔｙｇｏｎＪ管によって、ＡＳＴＭ４〜８ミク
ロンフリットな収容するガラス製漏斗に連結され、その
上には吸収性ウェブ試料が置かれた。

ガラスフリット漏斗は、垂直ポール上に装着された。毛
管以上のフリットの高さは、試料にかけらねる静水吸引
？決定した。典型的吸収／脱着実験においては、吸収さ
れた合成尿の容量は、　　ＩＱＱ（ｍ（静水圧−１００
偏に対応）で出発して静水吸引の関数として測定された
。

単純化された試験は、吸収性ウェブの有用能力娶測定す
るために開発された。この試験においては、−２５の静
水圧での吸収容量が測定された（　ｒ２５ｃｍ、吸収」
）。次いで、試料を収容するフリットは、静水正零に下
げられ、そして収着容量の平衡値が測定された（ｒＯ！
、空隙容量」〕。

次いで、７リツトは再び２５ｃＩＩＬのマークに上げら
れ、そして８２着方式での一２５儂における吸収容量が
固定された（　ｒ２５ｃｒＩＬ、脱着」）。

Ｃ，ガーレイ剛性試験 吸収性構造物の剛性は、ガーレイ剛性試験機にューヨー
ク州トロイのＷ・エンド・Ｌ−Ｅ・ガーーレイ製）？使
用して測定された。この試、験機の使用は、米国特許第
４，３５４，９０１号明細書に開示さねている。本質的
に、この装置は、−ｙ、Ｊで固定されかつ他端にかげら
れた負荷２有する特定の寸法の材料のストリップの所定
たわみ？生ずるのに装する外部からかげられた力？測定
する。結果は、「カーレイ剛性」値（単位ｇ）として得
られた。

吸収性物質の各ストリップは、３．５インチ×１インチ
（約８．９ｃＴｎＸ２．５ｃｒＩＬ）であツタ。

本発明の吸収性構造物は、坪量帆０３１／／α２な有す
るストリップで測定した場合にガーレイ剛性値２９未満
、好ましくは約１＆未満？有する。

例　　ｌ 吸収性構造物の分配性能に対する繊維対ヒドロゲル比の
動量を試験するために、以下の吸収性構造物が製造され
た。

サザーン針葉樹スラツ／ユ・ぐイン繊維が、重量平均粒
径約２５０ミクロンな有するアクリル酸グラフトデ／シ
ンヒドロゲル〔日本のサンヨー拳Ｃｏ。

Ｌｉｄ、から）１サンウエツト（Ｓａｎｗｅｔ月Ｍ１０
０ＯＪＩと繊維対ヒドロゲル比１００　：　Ｏ（ヒドロ
ゲルなし）、９５：５．９０　：　１０．８５：１１よ
び８０：２０”Ｃ’乾式混合された。寸法４１Ｘ３０１
１ｍを有しかつ坪量３９０９／ｍ２を有するウェブが、
・マツチ型空気抄造装置で製造された。ウェブは、平ら
な水圧プレスな使用して乾燥密度０．３９／Ｃ７１３に
圧縮された（厚さ１．３鶴に対応）。

これらのウェブの試料は、前記分配試験に付された。以
下の結果が得られた。

表　　　　Ｉ 繊維対ヒドロゲル比の関数としての吸収性構造物の分配
性能 １００　：　０　　　　　２．０　　　　　　　３．６
９５：５　　　　　２．４　　　　　　　４−５９０　
：　１０　　　　　３．４　　　　　　　５．９８５　
：　１５　　　　　３．７　　　　　　　６．５８０　
：　２０　　　　　４．０　　　　　　　７．２表　　
　　■ 繊維対ヒドロゲル比の関数としての吸収／膜層データリ １００　：　０　　　　２．５　　　　３．０　　　　
２．９９５　：　５　　　　　　２．９　　　　　　３
．８　　　　　　３．５９０：１０　　　　　３．８　
　　　　　４．９　　　　　　４．５８５：１５　　　
　　４．３　　　　　　５．９　　　　　　５．３８０
　：　１０　　　　　４．８　　　　　　６．２　　　
　　　５．８Ｌ）　　”Ｆ１’Ａ時間１０分後のデータ
（ｒｎｔ／ｇ）データは、同一密度のすべて繊維の構造
物に比較して、＄、全発明吸収性構造物によって得られ
る広範囲の条件にわたっての吸収能力の劇的増大な実証
する。

例　　２ 比較のため、吸収性構造物が、米国特許第４．３５４，
９０１号明細１に記載の湿式抄造法な使用して次の通り
製造された。ブザー／スラッシュパイン木拐パルプ愼維
とアクリル酸グラ７トデ／プンヒＦロゲル物質（日本の
サンヨーＣｏ、　Ｌｔｄ、からりす／ウェット１Ｍｌ０
００）（繊維対ヒドロゲル比８０　：　２０　）との混
合物が、コンノステンノー０．７％で水中にスラリー化
された。ウェブは、スラリー？ワイヤメツツユスクリー
ン上でこすことによって形成された。スラリーの阻は、
坪量帆０３４９／Ｃｍ２を生ずるような量であった。ウ
ェブは、炉中で１００℃において乾燥された。乾燥され
たクエゾの密度は、約０．２１１／ａｍ３であった。次
いで、ウェブは、水圧プレス中で密度０．３８１９／ａ
ｒＬ　に圧縮された。得られた構造物は、剛性でありか
つ板紙状であった。

この試料の吸収性能は、前記分配試験？使用して測定さ
れた。結果は１本発明の方法に従って製造された空気抄
造構造物を使用して得もねた結果と比較される（表■）
。

表　　　　■ 製造法によって影響される吸収性構造物の分配性能 ８０　：　２０　　　空気抄造２）４・０７・２８０：
２０　　　湿式抄造３）　　　　３．４　　　　　４．
５１）両構造物の密度は帆３９７ｃｍ３であった。

２）本発明の方法 ３）米国特許第４，３５４，９０１号明細１に記載の方
法データは、本発明の方法が湿式抄造法によって製造さ
れたものよりもはるかに優れている吸収性な有する吸収
性構造物な生ずること？実証する。

例　　３ 以下の構造物が、前記空気抄造技術な使用して製造され
た：丁べて繊維（サザーンスラッンユ、。

イン）のウェブ、密度０．１．９／！３’（試料ｈ）ｔ
すべで峨にｆｔ（サザーノスラッノユノｅイン）のウェ
ブ、密度０．３９／の３（試料Ｂ）；繊維（サザーンス
ラツゾユノξインノ／ヒイロゲル構造物（繊維対ヒドロ
ゲル比８０　：２０　）　、密度０．３９／ＣｒｒＬ３
（試料Ｃ）。

ヒドロゲルは、例１および２で使用されたのと同一であ
った。すべての構造物は、柔軟でありかつり撓１生であ
った。

平衡時間が１分である以外、これらの試料の分配性能は
前記分配試験な使用して測定された。

表　　　　■ 各種の吸収性構造物の分配性能 Ａ　　　、　　　　　１．１　　　　　　　４．４Ｂ　
　　　　　　２．１　　　　　　　３．９Ｃ＊３−４　
　　　　　　７．１ 本　本発明に係る構造物 分配データは、すべて繊維の構造物（ｈ、Ｂ）の高密化
が低負荷においてより高い分配能力（より良好な灯心作
用による）？生ずるが、高負荷においてより低い能力（
減少した空隙各般による１生ずること？示す。高密度Ｃ
０，３９／ｃ１ｎ”、試料りの８０：２０繊維対ヒドロ
ゲル混合物は、低負荷および高負荷の両方において非常
に優れた分配性？有する。

例　４ 異なる種類のヒドロゲル？き有する吸収性ｈ°情物が、
乾燥ヒドロゲル粒子のサザーン針葉樹スシツノユノξイ
ン繊維流へのインライン（ｉｎ−１ｉｎｅ　）　ｉｌ量
供給によって製造された。すべてのヒドロゲル試料は、
重り平均粒径ｌｏｏミクロン〜１ｍｍ１有してＶまた。

混合物は、ワイヤスクリーン上で坪量約０．０３５．９
．々−のノートにされた。ノートは、乾・祐密度０　、
３９　／ｃｍ３に圧縮された。

各７−トの分配性能は、前記分配試験紮使用して試験さ
れた。結果は、表Ｖに示される。

表　　　　Ｖ しくコントロール）　　　　　１００　：　０　　　　
　２．０５　　　　３−６０ノゾン、了りリロニトリル
リ　　　８１．２：　ｌＬ８　　　　３．４５　　　　
　　５．３５ノプン、アクリロニトリル２）　　　　８
４．６　：１５．４　　　　２−３０　　　　　　５．
４０リアクリレート”’　　　　　　　７５．０：２５
−０　　　５．７５　　　　　８．６５り了クリレート
”’　　　　　　　８０．８　：１９．２　　　５−１
０　　　　　８−１０ノブ／、アクリロニトリル４）　
　　８２．７：１７．３　　　　４．２５　　　　　　
６．１０ンプノ、アクリロニトリル”　　　　７８．７
：２１．３　　　　４．２５　　　　　　６．１・０ン
プ／、アクリロニトリル”）８２．６　：　１７．４　
　　　４−００　　　　　　５．４０ルロース、カルボ
キンルア　　　　８６．０：ＩＣＯ２，９５５，１４ル
ロース、カルボキシル６）　　　　７７．９：２２．１
　　　　３．２（１５，４０／プ／、カルボキンルア）
８２．１　：１７．９　　　２．２０　　　　　４−４
０７プン、アクリル酸８）８０．１　：　１９．９　　
　　：Ｌ５５　　　　　７．００ノゾン、アクリル酸８
）’１７．７　：２２．３　　　４，４０　　　　　７
．４０ソゾチレノ／無水マレイ　　　７７．６：２２．
４　　　４．２５　　　　　　Ｌ７５ｔθ共車合体９） ンブチレン／無水マレイ　　　８０．０　：　２０．０
　　　４．２５　　　　　７．４５酸共重合体９） ■）　グレイ／・プロセ／ングからのＡ−１００２）グ
レイ／＋１ゾロセシ／グからのＡ−２００３）グレイ／
・プロセ／ングからのＪ−５５０４）米国のヘンケルか
らのＳＧＰ　１４７５）米国のへ７ケルからの５ＧＰ５
０２ＳＢ６）西独のエノカからのアクセル（ＡｋｕＣｅ
ｌｌ）３０１９　− ７）　　仏閣のア・べべか・らのフオキソーブ（Ｆｏｘ
ｏｒｂ　）　Ｉ５ ８）　日本のＶ／ジョーものサンウェットＬＭ０００ ９）日本のクランからのＫＩ　Ｇｅｌ　２ｔ）１結果が
示すように、高密化親水性繊維状ウェゾ内でのヒドロゲ
ル粒子の存在は、低負荷条件および高負荷条件の両方に
おいて分配能力の著しい増太娶生ずる。

ブザ−７針葉樹クラフトパルプ繊維が広葉樹クラフトノ
ぞルゾ繊維、ケモサーモ（ｃｈｅｍｏ　−ｔｈｅｒｍり
機械針葉樹繊維、ユーカリ類りラフトノクルゾ繊維、綿
繊維およびポリエステル繊維で代替されている同様の構
造物が、製造される。実質上同様の結果が得られる。

例　　５ 吸収性構造物が、例１に記載の）々ツチ式方法によって
製造された。サザー／針葉樹りラフトノクルゾ繊維が、
アクリル酸グラフトデ／プンヒドロゲル（日本のサンヨ
ーＣｏ　、　Ｌｔｄ、からの「サンウェットＩＭ１００
ＯＪ　）との混合物で使用された。この種のヒドロゲル
は、「合成尿」に対して約５倍の飽和能力？有する。

各種の繊維／ヒドロゲル比の試料が調製された。

これらの試料の合成原板１ｐ（速度論が、前記吸収／膜
着装置において研究さ灼た。この試験に使用された合成
尿は、蒸留水中の１％ＮａＣ１，０４０６％ＭｇＣＩ２
−６　Ｉ２０および０．０３％ＣａＣ１□・２Ｈ２０の
溶液であった。溶液の表面張力は、オクチルフエノキノ
ポリエトキンエタノール界面活性剤（ローム・エンド、
ハース、カンパニーからのトリト／Ｘ　−１００）約０
−００２５％で４５ダイア／ｃｍにｉ周整された。

すべての吸収性構造物は、密度０．３ｇｋ３および坪量
約帆０４９／α２を有していた。すべての吸収速度論は
、おむつで使用する実生活の条件に近似してＶ）る閉込
圧力１ｐｓｉ（約７０×１０３Ｎ／ｍ２）下で６１１１
定された。

／ 表−■ 吸収速度論；静水圧−２５α；吸収法 １００：０　８８：１２　７３：２７　４８：５２　３
４：６６５　　２．８　　３．８　　４．９　　３．８
　　２−７１０　　２．８　　４．２　　５−ｓ　　　
４−６　　３．２３０　　２−８　　４．４　　６．４
　　５．９　　４゜５６０　　　　　　’　　４．５　
　６−６　　７．０　　５−７３６０　　　　　　４．
６　　７．０　　９．８　　９．１７２０　　　　　　
　　　　７−２　　１１．０　１０．６データは、平衡
吸収能力がヒドロゲルの散り増大につれて増大すること
な示す。しかし、データは、平衡吸収能力に近づく速度
がヒドロゲルの量の増大につれて漸次遅くなることも実
証する。

これらの試験条件下でのこの特定の像面−ヒドロゲル系
に対する最適の繊維／ヒドロゲル比は、約７５　：２５
であるらしい。

同様の結果が、ｏｃｇＬ空隙容量吸収速度論で得ろれる
が、興味深い差がある（表■）。これらの試験条件下で
は灯心作用性は余り重要でないので、吸収性構造物の相
対性能は、大部分これらの構造物の平衡吸収能力によっ
て決定される。しかし、非常に貧弱な吸収速度論娶有す
る構＠物（即ち、繊維／ヒドロゲル比４０　二６０　）
は、０ｃＩｎ静水圧東件下においてさえ繊維／ヒドロゲ
ル６１　：　３９および５３　：　４７の試料と比較し
てω分の時間で不十分である。

同様の試料が、サザーン針葉樹クラフトパルプ繊維およ
び「合成尿」に対して約１０倍の飽和能力を有するヒド
ロゲル馨使用して製造される場合には、吸収能力は、各
繊維／ヒドロゲル比に対して、表■に与えられるものよ
りも低いであろうと予期される。しかし、これらの混合
物の場合には、繊維／ヒドロゲル比４０　：６０は、５
倍の飽和能力を有する前記ヒドロゲルな使用して得られ
た結果に反して、５分および１０分の平衡時間において
繊維／ヒドロゲル比５０　：５０よりも良好に遂行づ′
ると予期される。

例　　６ 吸収性構造物が、例１に記載のような本発明の方法に従
って製造された。繊維／ヒドロゲルの重量比は、８０：
２０であった。これらの構造物のガーレイ剛性値が測定
された。比較のため、米国％許第４，３５４，９０１号
明細省に記載の湿式抄造法（例２参照）に従って製造塔
れた構造物のガーレイ剛性値は、高密化前および高密化
後に測定された（表■）。

表　　　　■ 湿式抄造　　０．１　　　０．０３７　　　２４．４湿
式抄造　　０．１　　　０．０３７　　　２７．２湿式
抄造　　０．３　　　０．０３３　　　　５．４湿式抄
造　　０．３　　　０．０３３　　　　３．８空気抄造
　　０．３　　　０＝０３２　　　　０．２４空気抄造
　　０．３　　　０．０３２　　　　０．２５空気抄造
　　０．３　　　０．０３５　　　　０．６４空気抄造
　　０．３　　　０．０３５　　　　０．５６データは
、米国特許第４，３５４．９０１号明ａｌ書に開示のよ
うに、最初非常に高い湿式抄造構造物のガーレイ剛性値
が構造物なより高い密度に圧縮することによって減少さ
れ、得ること？確認する。データは、更に、本発明の空
気抄造構造物のガーレイ剛性値が圧縮された湿式抄造構
造物のガーレイ剛性値よりも１桁低く、そして非圧縮の
湿式抄造構造物のガーレイ剛性値よりも２桁まで低いこ
と乞示す。

例　７ 本発明に係る吸収性構造物？利用した使い捨ておむつし
求、次の辿り製造さＪまた。

例１におけるよ５に製１・改さＪまた吸ｊ区ｉ生構造物
は、閉込圧力０．Ｉ　ＰＳＩ　（約７×１０３Ｎ／ｍ２
）テ測足シテカリＡス約０．１ｔｒｒＬおよび密度約帆
３９／σ３にカレンダー」、ｔ）けされた。ウェブは、
１２インチＸ１６インチ（約３０Ｘ４０１Ｌ）のパッド
に切断された。・ξラドは、坪ｌ約１２ボンド／３，０
００＋方フィート（約加９／ｍ２）、機械方向におけろ
乾燥引張強さ約７００９／インチおよび機械父差方向に
おける乾燥引張強さ約３００９／イノチ？イ（する湿ｉ
ｌｉリヘ１度ティツユペーパーに包み込まＪまた。

包み込ま幻た・ξラドは、メルトインデックス約３およ
び苦展約０−９２＆Ａ７１１３を打するエンホスポリエ
チレンフィルムの１３インチ×１フインチ（約３３ｃＷ
ＬＸ　／１３儂）のパック７−ト上に接着された。ノζ
ツク７−トの未解は、包み込まわたノミラドにわたって
折り重ねられ、そして接着剤で結合された。最後に、吸
収性ノＲツドは、疎水性であるが水および尿ｆｚｒ：透
過する材料のトップ７−ト（マサチュセッツ州つオルボ
ールのケンダール・カンノぐニーからのウェブライｙ　
（Ｗｅｂｌｉｎｅ）Ｎｏ、Ｆ６２１１　；アクリル糸う
デックスで結合さ幻た不織レーヨンンで嘔ゎわた。

おむつは、優ねた水および合成尿吸収特性、灯心作用′
１性および収容特性を有していた。

例８ 本発明に係る吸収性構造物紮使用した衛生ナプキンは、
次の通り製造される。

飼ｌにおけるように製造さｈた吸収性構造物は、閉込圧
力帆Ｉ　ＰＳＩ　（約７　Ｘ　１０３Ｎ／１ｎ２）下で
測定してカリ・ξス約０．０７（ｍおよび蜜月（約０．
４υ糧３にカレンター掛けされる。ウェブは、チー・ぞ
−状末端紮存する８インチ×２イｙチ（約２０鋼×５α
）のノミラドに切断される。このパッドの頂部上に、５
インチｘ２インチ（約１３ｃｌ！ＬＸ　５　ｃｍ　）の
第二のパッド（長方形）が置かれる。組み合わされたパ
ッド（“Ｉｑ＠物は、工／ポスカリパス２．３ミルな有
する二／ポス硬質ポリエチレンの防水）々ツキング７−
ト〔８インチ×２インチ（約２０ａａ　Ｘ　５　ｃｍ　
）、チーＡ−状〕に対して置かわる。構造物は、密度約
０．０３９Δ３およびカリノぐス約２．３肱を有する３
デニールのニードル打抜ポリエステル不織布のトップ７
−トで覆われる。このようにして覆われた構造物は、坪
量約１！Ｍ／ｍ２を有する疎水性スパンポンド不織ボリ
エステノＣの９インチ×３インチ（約２３（ｙｎ　Ｘ　
７．５ｍ　）の底部シート上に置かれる。

底ｒ、１ｔ７−）は、熱圧によって予め上方向に折られ
、重ねられたシートな一緒に結合する。得られた吸収（
”ｉＥ　！７４造物は、衛生ナプキンとして有用であり
、そして月経分泌液の吸収および収容の優れた性質な有
１゛る。

例　９ 本発明の吸収性構造物を含むおむつは、Ｎ７に記載のよ
うに製造さ幻た。同一デザイ／のコントロールおむつが
、密度０．３．９／に一の吸収性構造物の代わりに密度
０．１１／Ｃｒｒｔ３の木材、４ルゾ繊維ウエブ？使用
して製造された。

おむつは１通常の幼児によって着用された。幼児は、試
験時に設定する保育園で遊ばされた。おむつは、漏れが
生ずるまで幼児にあてたままにされた。試験な速めるた
めに、おむつは所に景の合成尿で予め負荷を受けた。

漏れが生じた後、おむつは取り外さン１−５そして秤量
されて吸収された液体の縫馨測定した。吸収性物質１．
ｇ当たり破損が生じた時点で吸収さセた液体量（９）と
して定義される負荷Ｘが、計算された。結果は、表■に
示される。

通常のおむつの吸収性芯（試料Ａ１Ｇおよびｌ）は、漏
れの時点で自重の約５倍の液体￥倉荷する。

本発明の吸収性構造物は、漏れが生ずる時点で自重の８
．ＯＳ１２．７倍の液体を含有する。データは、本発明
が、おむつの吸収能力な維持しながら、おむつ芯の容量
な７倍だけ（通常のエアフェルトおむつ芯と比較して）
減少できるようにさせることを更に示す（試料Ｊな試料
Ａ、ＧおよびＩと比較せよ」。

表　　　　■ 試　　料　　　　　　　Ａ　　　　　　Ｂ　　　　　　
ＣＤ　　　　　　Ｅ吸収性構造物）　　　’、（３５，
６）　　（２５，０）　　（２５，０）　　（２５，０
）　　（１８，０繊　ｔ＃（，９）　　　３４．９　　
１９．７　　２０−６　　１９．８　　１４．εヒドロ
ゲルＣ９）　　　　　・・・　　　　４．９　　　４．
５　　　４．３　　　３．Ｅティツユ（、？）　　　　
　６．０　　　６．０　　　６．０　　　６．０　　　
６．（総吸収性物貿　　　　　４０．９　　　３０．６
　　　３１．１　　　３０．１　　　２４゜啼維／ヒド
ロゲル比　　　　・・・　　　　８０／２０　８２／１
８　　８２／１８　　８２／ｌｉ等級３漏幻に対する　
　１９４　　　２３８　　　２６３　　　２０８　　　
２４５液体のｇ 漏すに対Ｉる総Ａｂｓ、　　　　４．７　　　７．８　
　　８−４　　　６．９　　　　ｔｏ。

２゜ Ｘ（９７１１） 芯Ｑ）厚さく帽　　　　　２．９　　　　（Ｌ７　　　
０．７　　　０．７　　　　（Ｌ芯の坪歓　　　　　　
２９　　　２０　　　２０　　　２０　　　１５（４龜
２） Ｆ　　　　　Ｇ　　　　　ＨＩ　　　　　Ｊ）　　（２
１，０）　　（３５−６）　　（’１８．０）　　（３
５，６）（１５，ｏ）；１７．７　　３５．６　　１５
．３　　３５．６　　１２．３１　３．１　　　・・・
　　　３．３　　　・・・　　　２．７）　　　６．０
　　６．０　　６−０　　６．０　　６．０１　　２６
．８　　４Ｌ６　　２４．６　　４１．６　　２１．０
３、　８５／１５　　　・・・　　８２／１８　　　　
・・　　８２／１８２４ｊ　　　１７９　　　２３０　
　　１８１　　　１８３２　　９．１　　４．３　　９
．４　　４．４　　８．７７　　１１．０　　４．６　
　　ＬＬ、６　　４．７　　１１．２５　　０．６　　
２．９　　０．５　　２．９　　０．４ｚ７　　　２９
　　　　ｔ５　　　２９　　　　ｔ２或いは、おむつ芯
の嵩高を７倍未満だけ〔例えば、４倍だけ（試料Ｂ、Ｃ
およびＤ）、５倍だけ（試料Ｆ）、または６倍だけ（試
料ＥおよびＨ）３減少でき、そしてなお通常の使い捨て
おむつに比較して吸収能力の実質的増大馨達成できる。

例１０ 前記吸収体（例えば、空気抄造木材パルプから製造プに
加えて、前記吸収体とバックノートとの間に本発明の砂
時計状吸収性構造物が挿入されろ以外は、おむつは米国
特許第３，８６０，００３号明細書に記載のように製造
される。吸収性構造物は、例１に記載のように製造され
る。坪量は０−０３５９／ａ２であり、密度はＱ、３ｇ
／ｍである。厚さ１，１７ｍＯ 例１１ おむつは、米国特許第３．８６０，００３号明細書に記
載のように製造された。砂時計状針葉樹パルプ芯は、以
下の寸法、即ち長さ１５．５インチ（約４００ｍ）、耳
における幅１０００インチ（約２７　ｃｌＬ）および中
央におげろ幅３．７５イン５（約９．５０ｒｌＬ）を有
していた。

本発明の吸収性構造物は、例１の方法な使用し、針葉樹
繊維および重量平均粒径約５ミクロノ？有するアクリル
酸グラフトデンプンヒドロゲル（日本ノサンヨーＣｏ、
かうの「サンウェットＩＭ　１００ＯＪ　）を繊維対ヒ
ドロゲル比８５　：　１５で使用して製造された。吸収
性ｔＳａ物は、坪量０．１２９　／イｙ　チ（０，０１
９９／ａｎ２）およびカリパＸ０−０３イｙチ（０，０
７６Ｃｍ）を有していた（密度０．２５．９／ｆｍ３に
対応）。構造物は、エンベローシティシュの／−トで抜
ゎｈｌそして３．５インチＸ　１５．５インチ（約９Ｘ
４０ＣＩｎ）の大きさに切断さねた。構造物は、砂時計
状芯とポリエチレンノ々ツキングノートとの間に　、Ｔ
−：／　ヘＯ−フテインユ？砂時計状芯に対して接触さ
せつつ前記おむつに長さ方向に挿入された。

吸収性構造物挿入物の寸法が２．２５　Ｘ　１５．５イ
ンチ（約６×４０ｃｍ）である以外は、追加のおむつが
同一方法によって製造さねた。

挿入物は、尿に対するおむつの吸収能力？大幅に増大し
た。

例１２ 通常の製紙法から得られるような針葉樹繊維ドライラッ
プ（ｄｒｙｌａｐ）に、式 （式中、ｎおよびｍは２〜１０の整数であり、Ｒ□はア
ルキルアリールであり、そしてＲ２は炭票数１〜６な有
するアルキルである） の第四級アンモニウム化合物しルイジアナ州メタリーの
ペロル・ケミカルズ・インコーホレーテッドからのペロ
セｙｖ　（Ｂｅｒｏｃｅｌｌ　）　５７９　］の１０％
溶液が噴霧された。

ドライラップは、横細上の０．１％第四級アンモニウム
化合物に対応する溶液１０ｇ／乾燥繊維ＫＰの割合で噴
霧された。次いで、ドライシップは解体され、そして繊
維は重量平均粒径約２５０ミクロンな有するアクリル酸
グラフトデンプンヒドロゲル（日本のサンヨーＣｏ−Ｌ
ｉｄ、からの［サンウェットＩＭ　１００ＯＪ　）と繊
維対ヒドロゲル比８０：２０で混合された。

繊維−ヒドログル混合物は、坪量帆１３９／平方インチ
（約２００９７ｍ２）　’ａ’有する空気抄造ウェブに
された。ウェブは、厚さ約（ＬＯ３８インチ（約２Ｈ）
に対応する密度的０．２＃／ａ３にカレンダー掛けされ
た。このようにして得られた吸収性構造物は、優秀な吸
収性および柔軟さ？有していた。第四級アンモニウム化
合物の代わりに非イオン柔軟剤および陰イオン柔軟剤な
使用して同様の構造物が製造される。実質上同様の性質
？有１−る構造物が得られる。

第四級アンモニウム化合物な含有するウェブが、１ｌ−
７−Ｘ１６イｙ−ｆ−（約３ＱＸ４１ｃｍ　）　（１，
）ＡツＦ’に切ｆ１９？された。ノミラドは、例７に記
載のように使い捨ておむつの製造に際して使用された。

出願人代耶人　　　猪　　股　　　　　濱第１頁の続き 優先権主張　＠１９８３年６月２４日■米国（ＵＳ）■
５０７８２４ ９１９８３年９月６日■米国（ＵＳ） ■５２９９００ ０発　明　者　ステイーブン・アレン・ゴールドマン アメリカ合衆国オハイオ州シン シナチ・エイカービュー・ドラ イブ１５７９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維／ヒドロゲルの重量比約３０　：　７０から約
   ９８＝２の親水性繊維と水不溶性ヒドロゲルのばらばら
   の粒子との混合物からなり、密度約０．１５〜約１９／
   ｃｒｒＬ３および乾燥吸収性構造物の約１０重量％未満
   の含水量を有すること乞特徴とする可撓性の実質上非結
   合の吸収性構造物。 ２．２ｇ未満のガーレイ剛性値を有する特許請求の範囲
   第１項に記載の吸収性構造物。 ３．９．維／ヒドロゲルの重量比約５０　：　５０かも
   約９５＝５を有する特許請求の範囲第１項に記載の吸収
   性構造物。 ４、横維／ヒドロゲルの重量比約７５　：２５かも約９
   ０：１０乞有する特許請求の範囲第１項に記載の吸収性
   構造物。 ５、密度約０．１５〜約帆６９　Ａｘ３ｆｔ有する特許
   請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物。 ６、密度約０．２５〜約０．４９／Ｃ１ｎ馨有ｆる特許
   請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物。 ７、親水性繊維が、木材・ぐルゾ繊維である特許請求の
   範囲第１項に記載の吸収性構造物。 ８、親水性繊維の約帆Ｏ１〜約帆５重量％の式（式中、
   Ｒ□およびＲ２は炭素数約８へ約２２を有するヒＦロカ
   ルビル基であり、Ｒ３およびＲ４は炭素数１−６な有す
   るアルキルであり、ｎおよびｍは２〜約１０の整数であ
   り、そしてＸはハロゲンである〕 の第四級ア／モニウム化合物な更に含有する特許請求の
   範囲第１項に記載の吸収性構造物。 ９、水不溶性ヒドロゲルが、加水分解アクリロニトリル
   グラフトデンプン、アクリル酸グラフトデンプ／、ポリ
   アクリレート、インゾチレンと無水マレイン酸との共重
   合体、およびそわらσ）混合物からなる群から選択され
   る特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物。 ｌＯヒドロゲル粒子が、平均粒径約（資）ミクロン−約
   ４關を有する特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造
   ′吻。 １１、ヒドロゲル粒子が、平均粒径約５ミクロｙ〜約１
   朋を有する特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物
   。 １２、繊維／　ヒ）”　ｃ＋ゲ／ｌ／　０）Ｎｔ比約７
   ５：２５カラ約９０：１０の木材パルプ繊維と水不溶性
   ヒドロゲルのばらばらの粒子との混合物からなり、前記
   ヒドロゲルが加水分解アクリロニトリルグラフトデｙゾ
   ／、アクリル酸グラフトデンプ／、ポリアクリレート、
   インブチレンと無水マレイン酸との共重合体、およびそ
   れらの混合物からなる群から選択され、前記粒子が平均
   粒径約５０ミクロｙ〜約１　ｍｍを有し、構造物が密度
   約帆２５〜約０．４９／ぼ３乞有することを特徴とする
   可撓性の実質上非結合の吸収性構造物。 ｉ３．以下の工程 （ａ）　　ｍ水性繊維と水不溶性ヒドロゲルの粒子との
   乾燥混合物（前記混合物は繊維／ヒドロゲルの重量比約
   ３０ニア０から約９８：２を有する）をウェブに空気抄
   造する工程 （ｂ）　　ウェブな密度約０．１５〜約１９／ｌｘ３に
   圧縮する工程 かうなることを特徴とする連続可撓性吸収性構造物の製
   造法。 １４、親水性繊維とヒドロゲル粒子との混合物が、繊維
   ／ヒドロゲルの重量比的５０　：　５０から約９５：５
   な有する特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １５、親水性繊維とヒドロゲル粒子との混合物が、繊維
   ／ヒドロゲルの重量比的７５　：２５かも約９０＝１０
   ｔｆ：有する特許請求の範囲第１３項に＝己載の方法。 １６、ウェブが、密度約０．１５〜約０．６９々３に圧
   縮される特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １７、ウェブが、密度約帆２５〜約０．４！９／ｆｆ１
   ３に圧縮される特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １８、親水性繊維が、木材ノｅルゾ繊維である特許請求
   の範囲第１３項に記載の方法。 １９、ヒドロゲルが、加水分解アクリロニトリルグラフ
   トデノプン、アクリル酸グラフトデンゾ／、ポリアクリ
   レート、イソブチレンと無水マレイン酸との共重合体、
   およびそれらの混合物からなる群から８択一される特許
   請求の範囲第１３項に記載の方法。 ２０、ヒドロゲル粒子が、平均粒径約３０ミフロン〜約
   ４朋？有する特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 ２１、ヒドロゲル粒子が、３ト均粒径約５０ミクロン〜
   約ｌ関？有する特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 ２２、以下の工程 （ａ）　　親水性繊維および水不溶性ヒドロゲルの粒子
   を重量比的’１５　：２５から約９０　：　１０で乾式
   混合する工程（前記粒子は平均粒径約（資）ミクロン飄
   約ｌ關馨有し、そして前記ヒドロゲルは加水分解アクリ
   ロニトリルグラフトデンゾ／、アクリル１夜グ２７トデ
   ／ゾ／、ポリアクリレート、イソブチレンと無水マレイ
   ン酸との共重合体、およびそれらの混合物からなる群か
   ら選択されるう、　　、 （ｂｌ　　工程（ａｌで得られた混合物をウェブに空気
   抄＠する工程、および （Ｃ１ウェゾ？密度約０−２５〜約帆４５／ｃｍ３［圧
   縮する工程 かうなること？特徴とする可撓性の実質上非結合の吸収
   性構造物の製造法。 ２、特許請求の範囲第１３項に記載の方法に従って製造
   された吸収性構造物っ 冴、特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物を具備
   すること？特徴とする吸収性製品。 ２５、　（ａｌ　　液体不透過性バッキング７−ト、（
   ｂ）　　疎水性トップ７−ト （Ｃ）　　特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物 を具備し、前記構造物はノ々ツキ／グノートとトップ７
   −トとの間に置かれること？特徴と１−ろ使い捨ておむ
   つ。 ２６、　（ａ）　　液体不透過性ノ々ツキング／−ト、
   ｆｂｌ　　疎水性トップノート、および（ｃｌ　　特許
   請求の範囲第８項に記載の吸収性構造物 を具イ、・１■し、前記構造物は、２ツキング／−トと
   トップノートとの間に置かれること乞特徴とする使い捨
   ておむつ。 ２７、吸収性構造物が、坪量約０．０１〜約０．０５９
   ７ｃｍ２　を有する特許請求の範囲第５項に言己載の使
   い捨ておむつ。 四吸収性構造物が、エンＲローゾテイクユに包まれる特
   許請求の範囲第５項に記載の使い捨ておむつ。 ２９、吸収性構造物が、厚さ約０．３−〜約２１１１を
   有する特許請求の範囲第路項に記載の使い捨ておむつ。 ３０、吸収性構造物が、１！Ｆ−さ約０．５電菖〜約１
   ＷＩＩ＋を有ｊる特許請求の範囲第あ項に記載Ｑ）使い
   １舎ておむつ。 ３１、吸収性構造物が、砂時計状である特許請求の範囲
   第５項に記載の使い捨ておむつ。 ３２、疎水性トッゾ／−ト（ｂ）と吸収性構造物（Ｃ１
   との　　　　・間に置かれている木材・ぞルプ繊維吸収
   性芯を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の使い捨
   ておむつ。 ３３、木材・ぐルゾ繊維吸収性芯が砂時計状であり、そ
   して吸収性構造物（Ｃ）が長方形である特許請求の範囲
   第３２項に記載の使い捨ておむつ。 ３４、　（ａ）　　液体不透過性ノ々ツキング７−ト、
   （ｂ）　　疎水性トップ７−ト、 （Ｃ）　　特許請求の範囲第１項に記載の吸収性構造物 ？具備し、前記構造物は・々ツキ／グンートとトップノ
   ートとの間に置かれること馨特徴とする衛生ナプキン。