JPS6185943A - 薄く柔らかい吸収製品 - Google Patents

薄く柔らかい吸収製品

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JPS6185943A
JPS6185943A JP60180067A JP18006785A JPS6185943A JP S6185943 A JPS6185943 A JP S6185943A JP 60180067 A JP60180067 A JP 60180067A JP 18006785 A JP18006785 A JP 18006785A JP S6185943 A JPS6185943 A JP S6185943A
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superabsorbent
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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】 本発明は、新規な改良された薄く、柔らかい吸収製品に
関し、さらに詳しくは、超吸収物質を組み込みかつ大量
の液体を吸収する、新規な改良された柔らかい圧縮され
た複合体に関する。
使い捨ておむつ、傷の手当用品、包帯、失禁パッドなど
を包含する使い捨て製品はしばらくの間知られてきてい
る。これらの製品は、体液を吸収しかつ保持または含有
するために使用される吸収バットを組み込んでいる。最
初に、これらの製品の多く、ことに使い捨ておむつおよ
び生理用ナプキンにおいて、吸収バットは「詰綿」また
はティッシュ−のブライと呼ばれるものから構成されて
いる。詰綿は液体不透過性裏材料シートと液体透過性表
材料シートとの間に配置され、そしてティッシュ−のプ
ライは製品内の液体を吸収し、望ましくは、それを含有
するために使用された。
このような吸収バットを利用するおむつは、米国再発行
第２６，１５１号に開示されている。
詰綿型の製品は、一般に［毛羽立ち木材パルプ１ｈａ」
と呼ばれるものからなる改良された吸収、ヘットにより
取って置き換えられた。この吸収バットは個別化された
木材パルプ繊維の層からなり、この層は実質的な厚さを
有する。このような毛羽Ｗも木材パルプ繊維を組み込ん
だおむつは、米国特許第２．７８８，００３号に記載さ
れている。このおむつは、改良された吸収能力および詰
綿層を使用するおむつよりも多少すぐれた含イ］性を右
する。また、毛羽立ち木材パルプ層は非常に柔らかく、
柔軟であり、かつ快適であり、それゆえ、吸収層として
詰綿を使用するおむつよりも改良されたおむつを生成す
る。
毛羽立ち木材パルプの吸収バットは改良された容量を有
するが、その８是をおむつまたは生理用ナプキンにおい
て使用するときの効率は低い。この理由は、吸収すべき
流体が一般に吸収バット内の局在化区域に配置され、そ
して流体をバットのＶ面に沿って除去する能力に劣るこ
とにある。流体は抵抗が最低である通路を流れ、結局バ
ットの最も近いヘリへ動き、そこでそれはもはや含有さ
れず、そして製品を漏らす、さらに、木材パルプのバッ
トは安定性を欠き、例えば、おむつが着用されていると
き、バットは破壊し、集群をつくる傾向がある。
米国特許第３，０１７，３０４号は、製品中に濃密化さ
れた紙様層を組み込んだ吸収製品を開示している。この
紙様層は吸」−げ層として作用し、その層上に配置され
た液体はその層の平面に沿って急速に動く傾向がある。
毛羽立った木材パルプ繊維と組み合わせるとき、１１）
られる製品は毛羽立った木材パルプの吸収層；ｊ１を非
常に効率よく使用する。この紙様層を毛羽立った木材パ
ルプと組み合わせて組み込んだおむつは、米国特許第３
゜６１２．０５５号および同第３．９３８．５２２号に
開示および記載されている。吸上げまたは毛管のスキン
（ｓｋｉｎ）または層と毛羽立った木材パルプ繊維との
組み合わせるという概念は、使い捨ておむつおよび生理
用ナプキンを包含する多くの吸収製品において広く受は
入れられている。
これらの製品は吸収バットの容量の使用を非常の大きく
するが、吸収された液体を完全には含有しない、これら
の製品はバットの容量全体が吸収に使用される前に漏れ
ることがありうる。これは””ｙ）が湿が１している間
に圧力がおむつへ加わるとき、とくに当てはまり１例え
ば、幼児が前もって温州したおむつの上に座ると、バッ
トは漏れることがる。バットは紙様の濃密化スキンによ
り多少安定化されるが、それは割れかつ分離することが
ある。
最近１弾性脚のおむつまたはストレッチおむつが限売さ
れるようになった。これらのおむつは平担なおむつまた
は先行技術のおむつよりもすぐれた吸収バットを提供し
ないが、液体の改良された含有性を示した。このような
おむつは米国特許第３．８６０，００３号、同第４，０
５０，４６２号および同第４，３２４，２４５号中に開
示および記載されている。この含有性の特徴は先行技術
の製品よりもすぐれるが、弾性化された製品はより緊密
に適合して空気の循環を少なくさせる。頻繁に、これは
皮膚を刺激するようになることがあり、そして弾性物質
が緊密になればなるほど、あるいはおむつをより密に適
合させればさせるほど、刺激はより大きくなる。これは
、製品のりｉ性脚部分が着用者に接触する区域において
、とぐに真実である。
数年前に、自己の重量の多数倍の液体を吸収する「超吸
収物質」が開発された。このような物質の開発依頼、そ
れらを吸収製品、例えば、おむつおよび生理用ナプキン
中に組み込んで、これらの製品の吸収性能を増大するこ
とが試みられてきている。理論的には、製品中に組み込
まれた最小ｆｉ）の超吸収剤はその製品を先行技術の製
品と同じようによい性能あるいはそれよりもすぐれた性
能を有するようにさせるであろう。多分、使い捨ておむ
つ中にこのような超吸収物質を組み込んだ最初の製品の
１つは、米国特許第３，６７０，７３１号中に開示され
ている。この特許は、液体透過性裏材料および液体不透
過性裏材料との間に挟まれた吸収層からなる吸収ドレツ
シング（ｄｒｅｓｓｉｎｇ）を開示している。この吸収
層は超吸収物質として水不溶性交差結合ヒドロコロイド
を含イ１する。
超吸収物質はしばらくの間入゛ｒ可能であったが、使い
捨ておむつおよび生理用ナプキンのような吸収製品にお
いて広く受は入れられなかった。
その主な理由は、超吸収物質の高度に増大した吸収容量
を経済的に利用することができる製品を開発できなかっ
たことにある。超吸収物質を経済的に利用するためには
、吸収される液体は超吸収物質へ移送されなくてはなら
ない。換言すると、超吸収物質は液体と接触させて配置
しなくてはならない。さらに、超吸収物質が液体を吸収
するとき、それは膨潤することができなくてはならない
。超吸収物賀は膨潤を妨げられると、液体の吸収を停止
する。それゆえ、吸収されるべき液体が小さい空隙区域
に配置されるおむつおよび生理用ナプキン中で機能しよ
うとする場合、超吸収物質を含有する吸収層の構造は七
要であるように思われる。数年間にわたって、超吸収物
質を効率よく使用する試みにおいである数の技術が開示
された。このような製品は米国特許第４，１０３，０６
２号、同第４，１０２，３４０けおよび同第４．２３５
．２３７号に開示されている。さらに、吸収製品中に配
置することができる適当な層または適当なＶ：体重配置
で超吸収物質を組み込む方法は、米国特許第４，１８６
，１６５号、同第４．３４０，０５７号および同第４，
３６４．９９２号に開示されている。今日まで、これら
の製品のいずれも実質的に商業的成功を収めていない。
１９８２年１１月８日に提出された同時係属出願第４３
９，９６３号において、４．９に有用な圧縮複合体が形
成されている。この出願をここに引用によって加える。
この圧縮された複合製品は、好ましくはポリエステルの
ような不織布から作られる。この布はくはそれと関連し
て少なくとも２００重究型Ｏ超吸収物質を有して吸収層
を形成する。液体を吸収するばかりでなく、かつまた液
体を移送する製品を提供するために、木材パルプ繊維ま
たは他の適当な吸上げ物質を吸収層の少なくとも一方の
側に層でキャスト（ＣａＳｔ）する。
次いで、その製品を圧縮して非常に高い液体吸収性の製
品を製造する。しかしながら、得られる圧縮された複合
体は非常に剛性であり、それゆえ柔軟化しておむつなど
のような製品において利用するために柔軟性を与えるこ
とが必要である。提供される柔軟性は永久的であること
が必°ｇであり、すなわち、取り囲む環境、製品の取扱
いおよびその引続く使用は柔らかさおよび柔軟性に影響
を及ぼさないであろう。
本発明は、超吸収物質の吸収層ニルの実質的な部分を利
用し、しかも柔らか（、柔軟である新現な改良された吸
収構造体を提供する。この柔らかく、柔軟である複合体
は、超吸収物質の吸収層間を使用する。さらに、この複
合体は、柔らかく。
柔軟にされるが、￥質的に完全に安定でありかつその安
定な状態を保持する。湿潤および乾燥しているかどうか
にかかわらず、複合体は破壊せず、−団にならず、ある
いは分離しない。この柔らかい複合体は、圧力下にある
とき、吸収された液体を漏らさないでそれを保持する。
本発明は、繊維ウェブおよび超吸収物質から構成された
吸収複合構造体を提供する。繊維ウェブはその重量に基
づいて少なくとも２００重芸％の硫でウェブの繊維中に
配置された超吸収物質を含有する。吸収複合構造体は柔
軟性とされて約２５以下のテイバー剛性値（Ｔａｂｅｒ
　　５ｔｉｆｆｎｅｓｓ　　ｖａｌｕｅ）を有する。
吸収構造体の１つのうは、前述の圧縮複合製品の吸収層
である。圧縮複合構造体の吸収層の基準として使用され
る繊維ウェブは、好ましくは、不規則に配置されＨ＆雄
からなる低密度の弾性譲維〜ニブであり、少なくとも３
０％の乾燥体積回復率（ｄｒｙ　　ｂｕｌｋ　　ｒｅｃ
ｏｖｅｒｙ）および少なくとも２０ＣＣ／ｇの初期の乾
ｍ桔（ｄｒｙ　　ｂｕｌｋ）、少なくとも３０　ｃ　ｃ
　／　ｇの湿潤体ｉ（ｗｅｔ　　ｂｕｌｋ）、および約
１３５．６２ｇ／ｃｍ２　　（４オンス／平方ヤード）
より小さい、好ましくは１０１．７１ｇ／ｃｍ２　　（
３オンス／平方ヤード）より小さい重量を有するウェブ
を生ずる。繊維ウェブは、水性液体へ暴露されたとき、
隣接する超吸収物質からの妨害を最小にして膨潤が起こ
るように、超吸収物質を空間的に分布させるために使用
される。得られる吸収層は、超吸収剤の高い配合脣のた
め、大抵の使用にため剛性であり過ぎ、そのままで、あ
るいはより高い密度の移送層または吸上げ層を吸収層の
」二に重ね、これらの層を圧縮した後、約２５以下のテ
イバー剛性値に柔軟化させることができる０本発明によ
る圧縮複合製品は約２５以下のテイバー剛性値に柔軟化
できる。
本発明は、さらに、柔らかく、柔軟である吸収構造体を
製造する方法を提供する。少なくとも２００重量％の超
吸収剤を含有する剛性、湿潤繊維の不織ウェブを、約２
５％以下、好ましくは約１０％以下に乾燥し、そして微
小波形化（ｍｉｃｒｏｃｏｒｒｕｇａｔ　ｉｎｇ）して
約２５より小さいテイバー剛性値を得る。微小波形化法
は、超吸収物質を破砕しあかつ横方向のヒンジ線を形成
すするために十分な圧力な右する相ｌｆにかみ合う溝付
き（ｆｌｕｔｅｄ）ロールにウェブを通過させることか
ら成る。引き続いて、このウェブを超吸収剤を破砕しか
つ製品中に線を機械方向に配置するようにセ−／１・さ
れたリングをもつエンボスロールに通過させ、こうして
機械方向のヒンジ線を形成することができる。
ロールされた部分を用いる。
図面を参照すると、第１図は本発明の製品を製造するた
めに利用する出発材料の斜視図を表わす。出発材料１０
は、その重量の少なくとも約２００屯φ％の超吸収剤を
含有する繊維ウェブである。超吸収剤粒子１４は、ウェ
ブ１２全体を通じて実質的に均一に分布している。
第２図は、ａ吸収物質２４を含有する繊維ウェブ２０を
示す、繊維ウェブ２０は微小波形化されてＦａ維ウつブ
中に微小波形２２を形成して、そうでなければ剛性の材
料へ付与された柔らさおよび柔軟性を生じている。
第３図は、本発明の吸収構造体のための他の出発材料の
斜視図である。出発材料３０は吸収層３２として繊維ウ
ェブを有する。吸収層中に介在および固定されて、超吸
収物賀３６が存在する。吸収層に直ちに関連して、吸」
二げ層３４が存在する。吸上げ層３４のある部分は、吸
収層３２の中へ延び込みかつそれと一体化している。「
−＝一体化」とは、緊密な接触をしているが、物理的ま
たは化学的結合を必要としないことを意味する。第３図
に示された構造体は、図解を容易とするために、圧縮さ
れていない状態にある。圧縮すると、吸上げ層３４中の
部分のあるものは吸収層のｔａ誰の中に延び込みかつそ
れと一体化するようになる。これらの吸上げ層はの部分
は、結局、また超吸収物質と接触する。一般に、少なく
とも１．０％の湿分は存在し、その時構造体は十分に圧
縮されて詰めかれ、かつ超吸収物質の柔軟化された表面
が吸収層の繊維への必要な接着を提供するので、複合体
は乾燥したときでさえ、圧縮された状態にとどまる。
第４図は、第３図の線４−４に沿った断面図を提供し、
出発材料中の層の関係を詳しく示す。吸収層４２は一般
に弾性ステープルｕ＆誰から作られる。超吸収物質４４
は、弾性繊維４３の間に介在しかつ＆７ましくは固定さ
れている。吸上げ層４８は部分４６から構成されており
、その一部分は吸収層中に延び込みかつそれと一体化す
るようになる。転移ゾーン４５は吸収層４２の一部分お
よびそのＭ１１維４３と接触した吸上げ層の部分４６を
含有して、超吸収剤粒子４４のあるものと緊密に接触す
る。
第４Ａ図は圧縮された状態の第４図の構造体を図解し、
吸収層４２Ａが厚さを実質的に減少しておりかつ吸上げ
層４８Ａがまた厚さを減少しているが、吸収層の中にか
なり延び込みかつそれと一体化するようになって、転移
ゾーン４５Ａを形成していることを示す、超吸収剤粒子
４４Ａは７Ｌいに近接しているが、粒子の間に粒子が通
過する機会がなお十分に存在し、そしてそれらの粒子が
軟化すると、吸収層の弾性ｕ＆雄は開放されて吸収層を
そのもとの低密度の形態に戻す、第４Ａ図に示す圧縮製
品は、実質的に剛性であり、そして機械方向に少なくと
も約３００のテイバー剛性を有することがある。
第５図は、微小波形化されている本発明の吸収構造体、
すなわち、第４Ａ図の構造体の斜視図である。構造体５
０は吸、ヒげ層５２、吸収層５４゜および微小波形化ヒ
ンジ線５６および５８を含有する。前記ヒンジ＆！ａ５
６および５８は、少なくとも１つの方向に２５より小さ
いテイバー剛性値を供える。
第６図は１本発明の吸収構造体を利用する使い捨て溶液
６０を示す０図手段の一部分は明瞭となるように破壊さ
れている。使い捨て溶液６０は、液体透過性裏材料６６
および液体不透過性裏材料６２を有する。裏材料６６と
裏材料６２との間に、吸収構造体６４が存在する。この
構造体は、第３図および第４図の製品について説明した
ように、吸」二げ層、転移ゾーン、および吸収層を有す
る。吸収構造体６４は接着剤の線６８により所定位置に
保持されているので、それは裏材料６６と裏材１４６２
との間に挟まれている。テープタブ６９をおむつ製品の
２つの隅に添付して、着用者の腰のまわりに製品を固定
できるようにする。
第７図は、生理用ナプキン７０の斜視図である。このナ
プキンは、吸収構造体７６を含有する前体不透過性外殻
７４から構成されており、そして液体透過性裏材料７２
で上表面が覆われている。吸収構造体７６は本発明に従
い作られ、そして第５図のものに類似する。
第８図は、第５図の吸収構造体の部分をより詳細に示す
拡大側面図である。吸収構造体８０は、吸収層８４の各
個に配置された吸上げ層８２から構成されている。一般
に、超吸収物質は、モノマーガ吸収層８４の繊維と接触
している間、モノマーから重合される。モノマーが吸収
層８４のような繊維ウェブＦで重合されるときはいつで
も、それらはウェブ繊維の界面で大きい小球体またはフ
ィルム様片で重合する傾向がある。これは丁字形の繊維
の交差点を互いに接着し、繊維ウェブへ付テされた剛性
を生ずる。剛性のウェブを微小波形化にかけると、超吸
収剤ポリマーは破砕により大きさが減少して、０．６４
ｃｍ（１，’４インチ）以下の距離で離れた実質的に平
行なヒンジ線のネットワークをつくる。この原理は、ｒ
ａｍウェブのもの繊維のマトリックスを損傷せずに、超
吸収物質を破壊することである。換言すると、このウェ
ブは引っ張り強さを実質的に損失させないで柔軟化され
かつ柔らかくされる。
第９図は、適当な微小波形化ロールの一部分の拡大側面
図である。ロール９２および９４はフ）Ｉｙ−４９６お
よび９８を有する。これらのフルート９６および９８は
ロールが反対方向に回転するとき相互にかみ合う、フル
ート９６および９８は食い違った平行な横方向の線を吸
収構造体中につくり、これによりヒンジ線がつくられ、
これらのヒンジ線はこの構造体の〜体性および機能を実
質的に損傷せずに柔軟性を構造体に付与する。
第１０図は、微小波形化（ＭＣ）された吸収構造体の吸
収速度を処理されなかった吸収構造体（対照）のそれと
比較するグラフである。このグラフが明瞭に示すように
、微小波形化された吸収構造体は対照よりも液体を非常
に急速に吸収する。
これらの製品および他の製品、例えば、失禁パッド、傷
の手当用品などは本発明の吸収構造体から作ることがで
きる。
超吸収剤を含有しかつ本発明の吸収構造体のための基本
層を形成する繊維つェブは、実質的に高いりｉ性（Ｉ　
ｏ　ｆ　ｔ）を有し、そして乾式圧縮し、次いで開放す
ると、実質的にそのもとの厚さに戻る傾向を有する。例
えば、合成ステーブルｔａ維、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、二成分繊維
などから形成された繊維ウェブはとくに望ましい、溶融
紡糸されたウェブも適当である。しかしながら、レーヨ
ンのようなセルロースｔａ維も使用できる。一般に、繊
維は空気レイイングまたは溶融吹込成形されてウェブを
形成し、このウェブを必要に応じて安定化する。安定化
はヒート−スルー結合（ｈｅａｔ−ｔｈｒｏｕｇｈ　　
ｂｏｎｄｉｎｇ）、接着剤結合、熱または接着剤を使用
するポイント・エンポシングなどにより達成することが
できる。安定化法は、ウェブの形成に使用するＪａ維お
よび方法に従い選択される。ウェブを形成するための適
当な手順は、カーディング、湿式レイング、空気レイン
グ、またはこれらの組み合わせ、溶融吹込成形および他
の適当な既知の技術を包含する。繊維ウェブは、好まし
くは、少なくとも約３０％の乾炸体積回復率および少な
くとも２０ｃｃ、／ｇの初期乾燥体積および少なくとも
３０ｃｃ／ｇの湿潤体積を有する。繊維ウェブは、一般
に、約１３５　、６２　ｇ／Ｃｍ’　　（４オンス／′
＋方ヤード）より小さい、好ましくは約１０１．７１ｇ
／ａｍ７（３オンス、／１１方ヤード）より小さい＋Ｔ
ｉ　；ＨＥを有する。
１つの実施態様において、ステープルボリエスチル［１
と小部分の融合性繊維とのブレンドを空へもレイイング
してウェブを形成する。引き続いて、繊維中に熱空気を
通過させることにより、融合性繊維を粘着性として、互
いにかつステープル出維を粘着して、ある程度の一体性
をウェブ構造体に付与−することにより、ウェブを軽度
に結合することができる。
吸収層中に不連続に分散された形態で存在する超吸収物
質は、一般に水不溶性であるが、その乾燥形態の前記物
質のｉ］！賃の少なくとも１０倍の一う１−で水を吸収
できろ水膨潤性ポリマー物質である。
超吸収物質は繊維、球、フィルムのピッ）（ｂｉｔ）、
小球などの形状であることのできる粒子の形態であるか
、あるいは引き続いて重合可偉な液状モノマー溶液の形
態で適用することができる。
一般に、正合したモノマー溶液は、構造体中に小球およ
びフィルム様粒子のビットを提供する。
超吸収物質の１つの型において、粒子または繊維は、親
水性基を有する天然もしくは合成のポリマーの「鎖を１
１するものとして、１ユ鎖へ化学的に結合した親木性ノ
１（を含有するポリマーまたはそれらの均質な混合物と
して化学的に記載することができる。この物質の部類に
は、次のものが包含される：変性された天然および古イ
Ｌのポリマー、例えば、カルボキシル化、ホスホノアル
キル化、スルホアルキル化またはホスホリル化により変
性されて高度に親木性とされた多糖類、例えば、セルロ
ースおよびでんぷんおよびｔす生セルロース。このよう
な変性ポリマーは、架橋して水不溶性を改良することが
できる。
これらの同じ多糖類は、また、例えば、他のポリマ一部
分をグラフト共重合技術により、その」二に結合するこ
とができる′ＦＫＪの役Ｌ１をすることができる。これ
ららのグラフト化多糖類およびそれらの製造方法は、チ
ャツタ−ジー（Ｃｈａｔｔｅｒｊｅｅ’）らｌ＼の米国
特許第４，１０５，０３３号に記載され、そして次の一
競゛式の親水性鎖をその上にグラフトして有する多糖類
の鎖として記載することができる： 式中、ＡおよびＢは一０Ｒ３、−０（アルカリ金属）　
、−０ＨＮＨ３、−ＮＨ２から成る群より選択され、Ｒ
１、Ｒ？およびＲ３は水素および１〜４個以」二の炭、
に原子を有するアルキルから成る群より選択され、ｒは
０〜約５０００以上の値をイ１する整数であり、Ｓは０
〜約５０００以上の値を有する整数であり、ｒ十ｓは少
なくとも５００であり、ＰはＯまたは１のイぬを有する
整数であり、モしてｑは１〜４の値を有する整数である
。好ましい親水性鎖は加水分解されたポリアクリロニト
リル釦およびアクリルアミドとポリアクリル酸ナトリウ
ムとのコポリマーである。
変性された天然および再生ポリマーに加えて、ヒドロコ
ロイド粒子成分は完全に合成の親木性粒子を構成するこ
とができる。この分野において現在知られているものの
例は５次の通りである：ポリビニルアルコール釦のよう
な部分をグラフトすることによって変性することができ
るポリアルリロニトリル繊維、ポリビこルアルコール自
体、親木性ポリウレタン、ポリ（アルキルホスホネート
）、部分的に加水分解されたポリアクリルアミド［例え
ば、ポリ（Ｎ　、　Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、ス
ルホン化ポリスチレン、またはポリ（アルキレンオキシ
ド）のクラス１゜これらの高度に親木性の合成ポリマー
は、他の化学的処理。
例えば、架橋または加水分解により変性することができ
る。この分野において知られている他の例は、化学的に
、あるいは照射により、適当に架橋された非イオン性親
木性ポリマー、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキ
シプロピレンまたはそれらの混合物である。なお他のよ
り最近の型は、インブチレン−マレイン酸無水物コポリ
マーの誘導体である。
水溶性アクリレートモノマー、例えば、アクリル酸のナ
トリム、カリウム、アモニウム（またはそれらのカチオ
ンの組み合わせ）の塩から形成された親木性ポリマーを
噴霧により吸収層上に配置するか、あるいは他の方法で
溶液をその上に配置し、次いで、例えば、照射により、
重合および架橋することができる。
さらに、天然に産出する物質、一般式、ゴムを使用する
ことができる０例えば、グアーゴムは適当である。
超吸収物質を１！ｌ雄ウエブと、適当な手段により、組
み合わせて、１つの超吸収物質の実在物がその膨潤時に
他のもので妨害されるのを最小にするようにして、繊維
ウェブの中に超吸収物質をぶんぶせる。超吸収物質が粉
末であるとき、それを＃ａｍウェブ上に乾繰の形態で振
りかけてることができ、あるいはウェブを湿潤化するこ
とができる。ａ吸収物質が粒体であるとき、それをわず
かに湿潤化した後、それをウェブと接触させることが望
ましいことがある。超吸収物質は直Ｐ！、０　、００５
ｍｍから小球までの大きさの範囲の粒子を含有し、繊維
に沿って数インチまで連続であろう。
ウェブ中に超吸収剤を配置する他の方法は、モノマー溶
液をウェブ、ヒに噴霧するか、あるいはモノマー溶液で
ウェブを飽和させ、次いで七ツマ−を重合させることで
ある。千ツマ−を重合させる１つの典型的な方法はモノ
マーを照射により重合させることである。超吸収剤を＃
ａｍウェブ全体に多少均一に配置することが望ましい、
しかしながら、超吸収剤が粉末様でありかつ層の形態で
ある場合でさえ、それは従来知られた製品中のこのよう
な層よりも良好に機能する傾向がある。ある区域におい
て他の区域よりも多い超吸収剤を配置することおよび／
または超吸収剤構造体中に前もって決定したパターンで
配置することが望ましいことがある。
大量の液体を吸収するいかなる超吸収剤も、本発明の吸
収層中の使用に適する。
超吸収剤を含有する繊維ウェブは剛性となりかつ実質的
に非柔軟性となる傾向がある。繊維の最終用途はウェブ
が柔らかく、柔軟でありかつしなやかであることを必要
とするので、微小波形化が、その最終用途に望ましい繊
維ウェブの性質を損傷しないで、剛性の必要な減少を提
供することが発見された。しばしば、吸収層が少なくと
も２００％の超吸収剤を含有するウェブのテイバー剛性
は機械方向におおいて３００のテイバー剛性値（ｇ／直
線Ｃｍ）を越える。横方向において、テイバー剛性は一
般に７０を越える。おむつおよび生理用ナプキンのよう
な使い捨て製品における使用に満足な製品を得るために
は、ティ／へ一剛性値を少なくとも１つの方向において
約２５に、好ましくは１５以下に減少させることが必要
である。
テイバー剛性植はＡＳＴＭ　　Ｄ　　２９６９に記載さ
れている手順に従って１移られる。すべてのテイバー剛
性値はｇ／’直１１ｃｍで表わされる。
繊維ウェブおよび超吸収剤から構成された吸収層を処理
して、この層単独において、あるいはこの層を吸上げ層
と組み合わせた後、テイバー剛性値を減少させることが
できる。
吸上げ層は親木性ｍＭ１、例えば、レーヨン繊維、セル
ロース、ピートモス、アクリル繊維、またはそれらの混
合物から構成される。セルロース繊維は、木材パルプ繊
維、綿リンターなどを包含する。木材パルプ繊維は、一
般に、襲来の吸収製品、例えば、使い捨ておむつ、生理
用ナプキンなどにおける毛羽または繊維のバットを形成
するために使用されるものである。使用可１１な他のセ
ルロース繊維は、レーヨン繊維、亜麻、大麻、ンユート
、ラミー、綿、綿リンターンなどある。
繊維またはピートモスまたはそれらの混合物は、層の平
面において液体の吸上げを促進するためにより高い毛管
圧力を提供するように、粒子が互いに密接するような方
法で配置される。
毛管圧力におけるほんのわずかの差であると思われるも
のは、隣接層から液体を吸引しかつ排出するために１つ
の層について要求されるすべてのものである。液体を円
筒系毛管へ入らせる力は、次の等式により表わされる： （２ν　ｃｏｓ　　θ） Ｐ＝□ ここで力は毛管圧力により表わされ、モしてＰは毛管圧
力であり。
νは液体の表面張力であり、 ０は液体−繊維の接触角であり、そしてｒは毛管半径で
ある。
所定の液体について、圧力（毛管の力）は液体−ｉａｍ
の接触角のコサインとともに増加しく角度がＯである場
合最大に到達する）そしてまた毛管半径が小さくなるほ
ど増加するので１より細い毛管はより太い毛管よりも液
体を引くであろう。
第１ｔａｉ層と第２層との間の吸引性は、層の相対密度
および各層中の個々の繊維の相対的湿潤性の両者により
影響を受ける。第２層の個々の繊維は、好ましくは、第
１繊維層のものよりも実質的に小さい液体繊維接触角を
有し、密度の差に打ち勝ち、そして毛管圧力を全体的に
有意に増加して液体を第２層中に吸収する。
＃＆維（または粒子）の第２層の繊維および／またはそ
の層の密度は、第１繊維層から毛管圧力の有意差をつく
るように選択される。
第２１ａ維（粒子）層は、一般に、液体−接触角が小さ
いか、あるいは層がより細い毛管半径を有する、繊維か
ら構成される。このような繊維の例は、親木性繊維、例
えば、レーヨン繊維、セルロースＦａｔ　またはピート
モス、またはそれらの混合物などを包含する。セルロー
ス繊維は、木材パルプ繊維、綿リンターなどを包含する
。
吸上げ層を予備形成し、圧縮前に吸収層に隣接させて配
置するか、あるいは吸上げ層の粒子を圧縮前に吸収層上
へ空気レイイングし、それと機械的にからみ合わせ、あ
るいは湿式レイイングすることができる。
転移ゾーンは吸収層と吸上げ層の接合部において形成す
る区域である。吸上げ層の粒子、例えば、１ａ維の一部
分は吸収層の中へ延び込みかつそれと一体化するように
なる。延び込む粒子の大部分が横たわる区域は転移ゾー
ンとして識別される。転移ゾーンにおいて、吸収層の繊
維、油吸収物質および吸−Ｅげ層の粒子の複合体が存在
する。
吸収層の中に延び込んだ吸上げ層の粒子は、吸収層の油
吸収物質の一部分と緊密に接触している。
これにより、液体はその移動を２方向に開始して、油吸
収物質に到達することができる。液体が２方向に進行す
るにつれて、油吸収物質は柔軟となり、吸収層の繊維を
開放し、こうして吸収層は実質的にその圧縮されない厚
さ以上に戻ることができる。吸収層がその圧縮されない
厚さに戻るにつれて、より大きい空隙区域が形成され、
この空隙区域は液体を貯蔵しかつ油吸収物質が空隙区域
中に存在する液体を吸収するにつれて、起り収物質の増
大する膨潤を可能とする。吸収層はその圧縮されない厚
さ以上にもどる傾向がある。これは多分、ａｍの弾性お
よび油吸収物質の膨潤の両者のためであろう。
吸収層の繊維ウェブが液体を吸収するために必要な媒体
を提供するためには、ｍＷウェブは少なくとも約２０　
ｃ　ｃ　／　Ｈの初期の乾燥体積、少なくとも３０％（
好ましくは５０％）の乾燥体積回復率、少なくとも約３
０　ｃ　ｃ　／　ｇの湿潤体積、および約１３５．６２
ｇ／ｃｒｎ２　（４オンス／平方ヤード）のｌｒｆ、　
ｉＬを有することが好ましい。初期の乾燥体積は、立方
センチメートルで計算した、０．０１ｐｓｉの荷重下の
層の面積×厚さである。この値を重量（ｇ）で割って立
方センチメートル／グラムの測定値を得る。乾燥体積回
復率は、ウェブに１．７５ｐｓｉの荷重を５分間かけ、
荷重を除去し、モしてウェブを１分間放置し、このウェ
ブに０．０１ｐｓ＋の荷重を１分間かけ、次いで０．０
１ｐｓｉの荷重下にある間最終乾燥体積を測定すること
によって得られる。乾燥体積回復率は初期の体積で最終
の体積を割ってパーセントで表わされる。湿潤体積は、
ウェブが水で飽和されている以外、初期の乾燥体積と同
じ方法でΔＩＩＩ定される。繊維ウェブが少なくとも２
０％（好ましくは５０％）の乾燥体積回復率、少なくと
も４０　ｃ　ｃ　／　ｇの初期の乾燥体積、少なくとも
３０ｃｃ／ｇの湿潤体積、および１３５．６２ｇ／ｃｍ
７　　（４オンス／平方ヤード）より小さい重量を有す
る場合、繊維ウェブはその乾燥重量の少なくとも１，５
００％までの超吸収物質を保持できることが発見された
。ウェブはウェブの乾燥基本重量に対して乾燥基準で２
００％〜１，５００％の超吸収物質を含有することが好
まし？、そして約４００〜約１．２００％の範囲は最も
々ｆましい。　　　・ 本発明に従い吸収構造体を柔軟性、しなやかとしかつ柔
らかくする手段は、１種または２挿具−１゜の機械的加
工ｒ、順による０機械重加丁の好ましい手段は、微小波
形化である。微小波形化の技術は、ンユワルズ（Ｓｈｗ
ａｒｚ）への米国特許第４．１１６，８９２号に記載さ
れている。この特許における技術は繊維を配向するため
に繊維を伸張するものとして同定されるが、本発明は伸
張セずに、機械的に加工することを意図する。シュヮル
ズ（Ｓｈｗａｒｚ）は彼の技術を使用して溶融状態の後
に繊維を分子的に配向している。こうして、追加の伸張
またはそれ以上の配向は本発明の繊維を損傷することが
ある。
本発明において定義した吸収構造体を微小波形化すると
、ヒンジ線を与え、柔軟性の、しなやかな柔らかい触感
を生ずることが発見された。米国特許第４，１１６，８
９２号に記載されているロールを０．０６４〜０．７６
２ｃｍ（０，０２５〜０．３０インチ）にセットして、
超吸収剤粒子を多少均一な大きさに破壊し、そして前述
の所望のヒンジ線をつくる０本発明の吸収構造体を単に
ロールに通過させて構造を破壊すると、製品は実際によ
り剛性となり、そして高いテイバー剛性値を有する。吸
収構造体の！ａｒａに対する伸張は、微小波形化を実施
するとき、１０％より小である。
材料を機械方向に微小波形化し、次いでエンボスリング
をもつロールに通過ぎせて横方向に微小波形化ことは望
ましいことがわかった。吸収構造体の湿分を微小波形化
前に１０％より少なく減少させることが高度に望ましい
ことがわかった。
製品の柔らかい、柔軟な、改良された柔軟性に加えて、
製品は液体を機械的加工手順に前よりも大きい量で吸収
することが認められた。液体の急速な吸収は、使い捨て
おむつ製品におい−（とくに有益である。本発明の圧縮
複合体を製造する方法を、次の実施例により説明する。
実施例１ ポリエステル繊維を乾式レイイングすることにより、す
なわち、繊維を空気レイイングまたはカーディングする
ことにより、吸収層をポリエステル１１１１１ｋから形
成する。詳しくは、ポリエステル繊維は小比率（約１５
％）で融合性繊維を含有する。この融合性繊維は＃ａｍ
の残部よりも低い温度で軟化する。このウェブに１７７
°Ｃ（３５０″Ｆ）の熱空気を通過させることのより熱
結合する。得られるウェブは約２５ｇ／ｍ２の基本重埴
である。使用する特定のポリエステルはイー・アイ・デ
ュポン社により製造および阪売されている。このポリエ
ステルのウェブにアクリル酸すＩ・リウムおよびアクリ
ル酸の水溶液を溢れさせることにより、このウェブを被
覆する。この溶液は３８タロの固体を含有する。過剰の
溶液をウェブから除去し、次いでウェブを電子線の放射
にさらして、アクリル酪ナトリウムをポリアクリル酸ナ
トリウムに重合する。このウェブを液体で反復して溢れ
させ、各回放射にさらし、過剰の液体を除去し、ポリア
クリル酸ナトリウムの乾燥固体の付着量をウェブの重量
の１０倍にする。この被覆された支持体をハンマーミル
の下に通過させ、これにより木材パルプ繊維をポリエス
テルのウェブ−ヒに堆積する。ポリエステルのウェブの
下に減圧を適用して、木材パルプａｍをウェブ上に軽度
に圧縮させる。木材パルプ繊維は約５０ｇ／ｃｍ２の量
で存在する。パルプ層の表面に水を噴霧し、これにより
パルプの合計の湿分を少なくとも１０重量％にする。構
造体全体を６４０ｐｓｉの水準３０秒間圧縮する。圧力
を開放すると、パルプは高い密度の層に形成され、この
層は液体の吸上げに適する毛管の大きさをもち、そして
弾性繊維層は圧縮さ７れた状ｊ懲にある。
６％の湿分に乾燥すると、この試料は約１５８のテイバ
ー剛性を有する。このテイバー剛性はこの吸収構造体を
使い捨ておむつおよび生理用ナプキンのような製品中に
使用可能としない、約２８％までの湿分の添加は、この
製品を約７５のテイバー剛性にする。しかしながら、そ
れはなおト分には柔らかくかつ柔軟でなく、使い捨てお
むつ製品において使用することができない、さらに、こ
の吸収構造体を製品中に使用するとき、実質的に乾燥さ
せ、これにより使用されているときその前容量の液体を
含有できることが望ましい、湿分を２８％にした後、こ
の製品を乾燥すると、この製品は３％の湿分において、
１１９の子イム−剛性値を有し、モして０％の湿分にお
いて、１４５のテイバー剛性値を有する。
他の試料を６％の湿分に乾燥し、まず、波形のパターン
をもつ相互にかみ合う１対のローラーもい横方向に通過
させ、次いで機械方向に線をつくるリングをもつエンボ
スロールにこの試料を通過させて微小波形化る。得られ
るテイバー剛性値は機械方向において約２１である。こ
の試料を約２８％に湿潤化すると、テイバー剛性値は約
１３である。この試料を３％および０％に再乾燥すると
　テイバー剛性値はそれぞれ約２１および２２である。
これが明瞭に示すように、微小波形化前に試お）を乾燥
することにより、微小波形化は永久的であり、そしてこ
の試料は湿潤化し、引き続いて乾燥するかどうかにかか
わらず、柔らかくかつ柔軟にとどまる。この試料を第２
回目に各方向に微小波形化すると、テイバー剛性値は次
の通りである二６％の湿分において−１１，２８％の湿
分において−１Ｏ１３％に再乾岸したとき−２１゜０％
に再乾燥したとき−２３，約５０より小さいテイバー剛
性値は、満足すべき製品を生成するか、好ましい値は約
２５より小である。
実施例２ ６７％のホロフィル（Ｈｏｌｌｏｆｉｌ）および３３ｆ
６のエンカ（Ｅ　ｎ　ｋ　ａ）　ｍＭを含有するポリエ
ステルの不織布を調製する。エンカ繊維はポリエチレン
のシースおよびポリエステルのコアを有する二成分ｔＲ
Ｍである。これらの繊維はアメリカン・エンカ（Ａｍｅ
ｒｉｃａｎ　　Ｅｎｋａ）Ｅより製造および販売されて
いる。この布はくは４０　、６９ｇ／ｍ２　　（１、２
オンス／平方ヤード）の重量を有する。実施例１におけ
るようにして、ポリアクリル酸ナトリウムをｕ＆維Ｊ二
に１０対１の乾燥固体の付、青はで配置する。超吸収剤
含有ポリエステルウェブの最終重量は約４０６．８６ｇ
／ｍ２（１２オンス／平方ヤード）である、ウェブの形
ｆｌ、ウェブの各個にほぼ＋３５．６ｇ／ｍ２　（４オ
ンス／平方ヤード）の木材パルプ繊維を堆積し、そして
このウェブを圧縮する。３％の湿分の水準に乾燥すると
、このウェブは機械方向に３４３　ｇ　／　ｃ　ｍおよ
び横方向に７５．８ｇ／ｃｍのテイバー剛性を示す。こ
のウェブの試料［２５，４ｃｍＸ３８　、Ｉ　ｃｍ　（
１０インチＸ１５インチ）】を１９１℃（３７５″Ｆ）
に乾燥して３％の湿分にする。次いで、この試料を機械
方向に微小波形化ロールに通過させて処理する。このロ
ールは３０ｄｐ　［直径ピッチ（ｄｉａｍｅｔｒａｌｐ
ｉｔｃｈ）］で微小波形化ピークを侑する１７．８ｃｍ
（ツイフチ）のシリンダーであり、３３４ｋｇ／直ｉｉ
ｉｊｃｍ（２９０ボンド／直線インチ）の圧力でかみ合
う。次いで、試料をリングをもつエンボスロールに通過
させて製品を横方向に微小波形化する。これらの試料は
、微小波形化後、機械方向に２６．５および横方向に１
５のテイバー剛性値を有する。微小波形化された試料は
、第１０図に示すように、より高い液体の吸収およびよ
り速い液体の吸収速度を示す、微小波形化製品の吸上げ
能力は、微小波形化前の製品のそれに実質的に等しい、
こうして、ＷＬ小波形化による機械加工は、製品の１つ
の区域から他の区域において製品の液体を吸上げる能力
を妨害しなかった。これは使い捨ておむつのような構造
体において非常に重要である。
未発ＩＪＪの吸収構造体を製造する他の変〃、を使用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の出発材料の１つの型を示す斜視図で
ある。 第２図は、未発ｒＪＩの１つの実施態様の斜視］Ａであ
る。 第３図は、本発明において使用する出発材ネ１の他の型
の斜視図である。 第４図は、第３１Ｎの線４−４に沿った拡大断面図であ
る。 第４Ａ図は、圧縮後の第３図の線４−４に沿った拡大断
面図である。 第５図は、本発明の１つの実施態様の斜視図である。 第６図は、本発明の他の実施態様の斜視１１４である。 第７図は、本発明のなお他の実施ｆｆ、様の斜視図であ
る。 第８図は、第５図に示す実施態様の一部分の拡大側面図
である。 第９１には、微小波形化ロールの一部分の拡大側面図で
ある。 第１Ｏ図は、実施例２の試験結果を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、弾性繊維の繊維ウェブ、前記ウェブは約１３５．６
    ２ｇ／ｃｍ＾２（４オンス／平方ヤード）より小さい基
    本重量、少なくとも約２０ｃｃ／ｇの初期乾燥体積、少
    なくとも約３０％の乾燥体積回復率および少なくとも約
    ３０ｃｃ／ｇの湿潤体積を有する、および前記ウェブの
    重量に基づいて少なくとも２００重量％の量で前記ウェ
    ブの繊維の間に配置された超吸収剤からなり、そして約
    ５０より小さいテイバー剛性値を有することを特徴とす
    る吸収構造体。 ２、前記テイバー剛性値は約２５より小さい特許請求の
    範囲第１項記載の吸収構造体。 ３、木材パルプ繊維の層が前記吸収構造体の少なくとも
    一方の側に配置されている特許請求の範囲第１項記載の
    吸収構造体。 ４、木材パルプ繊維の層が前記吸収構造体の少なくとも
    両側に配置されている特許請求の範囲第３項記載の吸収
    構造体。 ５、前記繊維ウェブはポリエステル繊維のウェブである
    特許請求の範囲第１項記載の吸収構造体。 ６、吸収層として吸収構造体を含有し、前記吸収構造体
    は、繊維ウェブ、前記ウェブは少なくとも約２０ｃｃ／
    ｇの初期乾燥体積、少なくとも約３０％の乾燥体積回復
    率および少なくとも約３０ｃｃ／ｇの湿潤体積を有する
    、および前記ウェブの重量に基づいて少なくとも２００
    重量％の量で前記ウェブの繊維の間に配置された超吸収
    剤からなり、そして約５０より小さいテイバー剛性値を
    有することを特徴とする使い捨ておむつ。 ７、吸収層として吸収構造体を有し、前記吸収構造体は
    、繊維ウェブ、前記ウェブは約１３５．６２ｇ／ｃｍ＾
    ２（４オンス／平方ヤード）より小さい基本重量、少な
    くとも約２０ｃｃ／ｇの初期乾燥体積、少なくとも約３
    ０％の乾燥体積回復率および少なくとも約３０ｃｃ／ｇ
    の湿潤体積を有する、および前記ウェブの重量に基づい
    て少なくとも２００重量％の量で前記ウェブの繊維の間
    に配置された超吸収剤からなり、そして約５０より小さ
    いテイバー剛性値を有することを特徴とする生理用ナプ
    キン。 ８、少なくとも約５ｃｃ／ｇの液体を吸収することがで
    きかつ約１３５．６２ｇ／ｃｍ＾２（４オンス／平方ヤ
    ード）より小さい基本重量、少なくとも約２０ｃｃ／ｇ
    の初期乾燥体積、少なくとも約３０％の乾燥体積回復率
    および少なくとも約３０ｃｃ／ｇの湿潤体積を有し、そ
    して少なくとも２００重量％の超吸収剤を含有する不織
    ウェブである吸収構造体を製造するにあたり、 （ａ）超吸収剤を含有する前記ウェブを約２５％より少
    ない湿分に乾燥し、そして （ｂ）前記ウェブを微小波形化して約５０より小さいテ
    イバー剛性値を得る、 ことからなることを特徴とする方法。 ９、前記テイバー剛性値は約２５より小さい特許請求の
    範囲第８項記載の方法。 １０、前記テイバー剛性値は少なくともの１つの方向に
    おいて約１０より小さい特許請求の範囲第８項記載の方
    法。
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