JP2004510472A

JP2004510472A - 良好な吸収性及び吸上げ特性を持つ吸収体

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Publication number: JP2004510472A
Application number: JP2002528171A
Authority: JP
Inventors: リム　ハノン; モーマン　マイケル　トッド; クィン　ジアン
Original assignee: キンバリー　クラーク　ワールドワイド　インコーポレイテッド
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2004-04-08
Also published as: CN1464783A; AR030767A1; WO2002024132A2; WO2002024132A3; EP1318780A2; ZA200301135B; KR20030034200A; BR0113639A; RU2279267C2; AU2001292937A1; PL363084A1; MXPA03002086A

Abstract

吸収性材料が伸張性層の内部に配置される、パーソナルケア製品のための吸収体システムを提供する。伸張性層の反対側に第２外側層があっても良い。外側層の少なくとも１つは液体透過性でなければならない。層はパターンによって互いに結合することができる。吸収体システムは、単層から出来ていても良いし、例えばネック−ボンデッド・ラミネート、ネック−ストレッチ・ボンデッド・ラミネート、ストレッチ−ボンデッド・ラミネート及びゼロ歪み・ストレッチ・ラミネートのような多層から出来ていても良い。液体の吸い上げを増進させるために、構造体内部に付加的な層を配置しても良い。この吸収体システムは、おむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、及び婦人衛生用製品のようなパーソナルケア製品に有用である。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、おむつ、トレーニングパンツ、水着、吸収性下着、成人失禁用製品及び婦人用衛生製品といった主にパーソナルケア製品のための保持材料に関する。また、この材料は、例えば包帯及び創傷被覆材、授乳パッドといったその他の用途や獣医学用途にも使用することができる。
【０００２】
（背景技術）
パーソナルケア物品は、通常、身体からの液体を吸収するためにある種の吸収性材料を有する。この吸収性材料又は吸収体コアは、一般に多数の層又は材料から作成され、天然繊維、合成繊維及び超吸収性粒子を種々の割合で含むことができる。尿のような液体がおむつのようなパーソナルケア製品中に排泄されると、尿は、典型的には身体に接するライナである最上部層と、一時的に液体を保持するように設計された「サージ」層とを通り抜ける。これらの上部層を通過した後に、尿は製品の吸収体コア部分に入る。吸収体コアは液体を恒久的に保持する。超吸収性粒子を持つ吸収体コアの場合には、液体は、特定の吸収体の限度まで吸収される。
【０００３】
超吸収体の吸収性は、システムにかかる物理的な拘束によって制限される。超吸収体が閉じ込められ、液体と接触したときに膨潤することができない場合、吸収される液体の量は制限される。超吸収体が膨潤し、自由に膨張することができない場合には、超吸収性粒子間の細孔が圧縮され、その孔径が縮小する。孔径が極端に縮小すると、液体流入領域で超吸収体が膨張することによってそれ以上の液体の流入が妨げられるという「ゲルブロッキング」として知られる現象が生じ、超吸収性層内への流体吸い上げが途絶える。これは吸収体コアのその他の領域が流体で湿潤されていなくても起こることがあり、明らかに超吸収体を無駄にし、効率を悪くする。一方、超吸収体が際限なく膨潤可能な場合、孔径が流体をある一定の高さまで吸い上げるのに大きくなり過ぎて、ついには流体の流入をブロックすることになる。したがって、超吸収体が制御された方法で制御された程度まで膨潤できるようにして、細孔の一体性が維持され吸い上げが継続され、吸上げ材料と超吸収体の間及び超吸収体粒子間の接触が維持されるようにすることが望ましい。
従って、良好な液体取り込み特性及び分配特性を持ち、なおかつ超吸収性層内への十分な吸い上げを持続させて、より多くの吸収体コアを利用することができる吸収体コアシステムが依然として必要とされる。
【０００４】
（発明の開示）
従来技術で直面した上記の難点及び問題点に対して、超吸収体を含む層が２つの層の間に配置される、パーソナルケア製品のための新しい吸収体コアシステムが見出された。第１層は伸張性の外側カバーであり、第２層は第１層と反対側にある。少なくとも１つの層は液体透過性である。層はパターン状に互いに結合することができる。両方の対向層は、伸びる方向を制御可能な層に用いられる材料に応じて伸張性及び／又は弾性とすることができる。
また、別個の吸上げ層が存在していてもよい。
【０００５】
定義
「使い捨て」とは、一度使用した後に廃棄され、洗われて再利用される意図のないことを意味する。
「液体連通」とは、液体が、１つの層から別の層へ、又は１つの層内の１つの場所から別の場所へ移動できることを意味する。
「親水性」とは、繊維に接触する水性液体によって湿潤される繊維又は繊維の表面を表す。材料の湿潤度は、関係する液体と材料の接触角及び表面張力によって説明することができる。特定の繊維材料の湿潤性を測定するのに適した装置及び技術は、Ｃａｈｎ　ＳＦＡ−２２２表面力分析器システム又はこれと実質的に同等なシステムによって与えられる。このシステムで測定する場合は、９０度より小さい接触角を有する繊維は「湿潤性」すなわち親水性を示し、９０度に等しいか又はそれより大きい接触角を有する繊維は「非湿潤性」すなわち疎水性を示す。
【０００６】
本明細書で用いられる「不織布又はウェブ」という用語は、相互に織り込まれているが、編布におけるように識別可能になっていない個々の繊維又は糸の構造を持つウェブのことを意味する。不織布又はウェブは、例えばメルトブロー工程、スパンボンド工程、及びボンデッド・カーデッドウェブ工程のような多くの工程から形成されている。不織布の坪量は、通常、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）又は１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、有効な繊維直径は、普通はミクロンで表される（ｏｓｙからｇｓｍに換算するには、ｏｓｙに３３．９１を掛ける）。
「スパンボンド繊維」とは、溶融した熱可塑性材料を、紡糸口金の複数の微細な毛細管からフィラメントとして押し出して形成される小直径の繊維のことを指す。そのような方法は、例えば、Ａｐｐｅｌらによる米国特許第４，３４０，５６３号及びＭａｔｓｕｋｉらによる米国特許第３，８０２，８１７号に開示されている。この繊維はまた、例えば、従来とは異なる形状をもつ繊維を説明しているＨｏｇｅｌらによる米国特許第５，２７７，９７６号に記載されるような形状をとっていてもよい。
【０００７】
「ボンデッド・カーデッド・ウェブ」とは、ステープル繊維が該ステープル繊維を分離するか又はばらばらにして機械縦方向に配列するコンバイン又はカーディングユニットを通して送られて、ほぼ機械縦方向に配向された繊維不織ウェブが形成されることにより作成されたウェブを指す。この材料は、点結合、通気結合、超音波結合、接着剤結合などを含む方法で互いに結合することができる。
「空気堆積」とは、繊維不織層を形成することができる公知の方法である。空気堆積法では、約３から約５２ミリメートル（ｍｍ）までの範囲の典型的な長さを持つ小さな繊維の束が、供給空気によって分離され運ばれた後に、通常は真空供給の補助によって形成用スクリーン上に堆積される。次に、ランダムに堆積された繊維は、例えば熱風又はスプレー接着剤を使って互いに結合される。空気堆積法は、例えばＬａｕｒｓｅｎらによる米国特許第４，６４０，８１０号に教示されている。
不織ウェブの結合に関する種々の方法が知られている。これらの方法は、通気結合、ステッチ結合、超音波結合、点結合、及びパターン（又は点）アンボンディングを含む。これらの結合方法の例は、Ｓｔｒａｃｋらによる米国特許第４，８９１，９５７号、Ｂｏｒｎｓｌａｅｇｅｒによる米国特許第４，３７４，８８８号、ＨａｎｓｅｎとＰｅｎｎｉｎｇｓによる米国特許第３，８５５，０４６号、及びＳｔｏｋｅｓらによる米国特許第５，８５８，５１５号に見出すことができる。
【０００８】
本明細書で用いられる「複合弾性材料」という用語は、多成分材料又は少なくとも１層が弾性である多層材料とすることができる弾性材料を指す。これらの材料は、例えば「ネック・ボンデッド」ラミネート、「ストレッチ・ボンデッド」ラミネート、「ネック・ストレッチ・ボンデッド」ラミネート及び「ゼロ歪みストレッチ」ラミネートとすることができる。
「ネック結合」とは、非弾性材料だけが伸ばされるか又はネック生成されて、その伸びに対して垂直な方向の寸法が減少するようにされた状態で、弾性部材が非弾性部材に結合される方法のことを指す。「ネック・ボンデッド・ラミネート」とは、ネック結合法、すなわち、非弾性層のみが伸びた状態で層が互いに結合される方法によって作成された複合弾性材料のことを指す。このようなラミネートは、通常、横方向の伸長性を持つ。ネック・ボンデッド・ラミネートの例には、Ｍｏｒｍａｎによる米国特許第５，２２６，９９２号、第４，９８１，７４７号、第４，９６５，１２２号及び第５，３３６，５４５号、及びＨａｆｆｎｅｒらによる米国特許第５，５１４，４７０号に記載されるようなものがある。
【０００９】
慣例的に、「ストレッチ結合」とは、弾性部材のみが弛緩状態の長さの少なくとも約２５パーセント伸張された状態で弾性部材が別の部材に結合される方法のことをいう。「ストレッチ・ボンデッド・ラミネート」とは、ストレッチ結合法、すなわち、層を弛緩状態にしたときに非弾性層にギャザーが寄るように、弾性層のみが伸張された状態で層が互いに結合される方法によって作成された複合弾性材料のことをいう。そのようなラミネートは、通常、機械縦方向の伸長性を持ち、結合位置間にギャザーが寄せられた非弾性材料によって弾性材料が伸長可能とされる程度まで伸びることができる。ストレッチ・ボンデッド・ラミネートの１つのタイプは、例えば、Ｖａｎｄｅｒ　Ｗｉｅｌｅｎらによる米国特許第４，７２０，４１５号によって開示されており、その特許では、押出し機の多数のバンクから製造された同じポリマーからなる多数の層が使用される。他の複合弾性材料は、Ｋｉｅｆｆｅｒらによる米国特許第４，７８９，６９９号、テイラーによる米国特許第４，７８１，９６６号及び、Ｍｏｒｍａｎによる米国特許第４，６５７，８０２号と第４，６５２，４８７号、及びＭｏｒｍａｎらによる米国特許第４，６５５，７６０号に開示されている。
【００１０】
例えば、米国特許第４，６５７，８０２号は、ギャザー寄せされた繊維不織ウェブに結合された不織弾性ウェブを含む複合不織弾性ウェブを製造する方法を開示している。この方法は、弛緩した偏っていない状態の長さと伸びて偏った状態の長さを持つ不織弾性ウェブを提供するステップと、不織弾性ウェブを伸びて偏った状態の長さに伸ばすステップと、ギャザー寄せ可能な繊維不織ウェブを伸びて偏った状態の長さの不織弾性ウェブの表面上に直接形成するステップと、不織弾性ウェブを伸びた状態の長さに保ったまま該不織弾性ウェブにギャザー寄せ可能な繊維不織ウェブを接合することによって複合不織弾性ウェブを形成するステップと、不織弾性ウェブを弛緩状態の長さまで弛緩させて、ギャザー寄せ可能な繊維不織ウェブにギャザー寄せするステップとを含む。不織弾性ウェブにギャザー寄せ可能な繊維不織ウェブを接合することは、弾性ウェブの表面上にギャザー寄せ可能なウェブが形成されるのと同時に起こる。
【００１１】
「ネック−ストレッチ結合」とは、一般に、弾性部材が弛緩状態の長さの少なくとも約２５パーセント伸張された状態で、ネック生成された非弾性層である別の部材に結合される方法のことをいう。「ネック−ストレッチボンデッド・ラミネート」とは、ネック−ストレッチ結合工程、すなわち、２つの層が伸張された状態のときに層が互いに結合され、その後に弛緩される工程によって作成された複合弾性材料のことをいう。そのようなラミネートは、通常、全方向の伸長性をもつ。
【００１２】
「ゼロ歪み」ストレッチ結合とは、一般に、少なくとも２つの層を非引張状態（それゆえゼロ歪み）で互いに結合する方法を指し、層の１つは伸長可能かつエラストマー性であり、第２の層は伸長可能であるが必ずしもエラストマー性ではない。そのようなラミネートは、ウェブにかかる歪み速度を減少させる１対又はそれ以上の嵌合段ロールの使用を通じて増加的に伸ばされる。「ゼロ歪み・ストレッチ・ラミネート」とは、ゼロ歪み・ストレッチ結合工程、すなわち、弾性層と非弾性層が非伸張状態で互いに接合され、嵌合段ロールを通じて伸ばされる工程によって作成された複合弾性材料のことを指す。第２層は、ラミネートが伸ばされると、伸ばす力が解除されても該ラミネートが少なくとも元の変形していない状態に戻らないような程度まで恒久的に伸びる。このためラミネートがｚ方向が嵩高くなり、その結果として、少なくとも最初に伸びた位置までの、最初に伸びた方向の弾性的な伸張性が得られる。このようなラミネートとその製造工程の例は、Ｗｅｂｅｒらによる米国特許第５，１４３，６７９号、Ｂｕｅｌｌらによる第５，１５１，０９２号、Ｗｅｂｅｒらによる第５，１６７，８９７号、及びＣｌｅａｒらによる第５，１９６，０００号に見出すことができる。
【００１３】
「パーソナルケア製品」とは、おむつ、トレーニングパンツ、水着、吸収性下着、成人失禁用製品、包帯、獣医学及び遺体用製品、及び婦人用衛生製品のような体外浸出物を吸収するための製品のことを意味する。
「目標領域」とは、通常、着用者によって排泄物が排泄されるパーソナルケア製品の領域又は位置を指す。
【００１４】
試験方法及び材料
坪量：坪量は、直径７．６ｃｍ（３インチ）の円形サンプルを切断して、天秤を使って秤量することによって求められる。重量をグラムで記録する。その重量をサンプル面積で割る。
材料キャリパー（厚さ）：材料キャリパーは、厚さの尺度であり、ＳＴＡＲＲＥＴ（登録商標）タイプのバルクテスターを使って０．０５ｐｓｉ（３．５ｇ／ｃｍ^２）においてミリメートルの単位で測定される。
密度：材料の密度は、グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）で表されるサンプルの単位面積当たりの重量を、ミリメートル（ｍｍ）で表される材料キャリパーで割ることによって算出される。材料キャリパーは、上記の０．０５ｐｓｉ（３．５ｇ／ｃｍ^２）において測定しなければならない。その値をグラム毎立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）に換算するために、得られた値に０．００１を掛ける。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、良好な吸上げ及び吸収性を与えるためにパーソナルケア製品で使用される吸収体システムに関する。
１つの実施形態においては、本発明は、弾性ウェブによって取り囲まれた吸収体を含む。吸収体は、粒子、繊維、発泡体などの種々の形態の超吸収性材料を含むことができ、天然繊維、バインダ及び合成繊維を含むことができる。本実施形態における弾性材料は、液体透過性層でなければならない。液体透過性材料は、穿孔フィルム、フィラー入りフィルム及びフィブリル化フィルム、織ウェブ及び不織ウェブ、連続気泡発泡体、ネット、及び液状水を通過させるその他のどのような層をも含む。弾性材料はまた、弾性ラテックスを使ってティッシュと結合されたどんな好適な液体透過性弾性体にもすることができる。この吸収体システムは、吸収性材料を弾性材料の上に置き、弾性材料を吸収性材料が封じ込められるように巻きつけて、円筒状の吸収体システムを形成することによって作成することができる。
【００１６】
更に別の実施形態においては、吸収体は、間に吸収性材料が配置された２つの弾性層から作成することができる。また、この実施形態の層は、吸収体を含むような或る手法で互いに結合されることが好ましく、１層だけは液体透過性でなければならない。両方の層が弾性であれば、同じ方向、異なる方向、又は全方向の弾性なり得る。両方の層が同じ方向の弾性であれば、そのラミネートは、湿潤状態でも乾燥状態でもその方向の弾性をもつ。一方向の弾性をもつ適切な材料は、上記のストレッチ・ボンデッド・ラミネート及びネック・ボンデッド・ラミネートを含む。全方向の弾性をもつ材料は、同様に上記のネック・ストレッチ・ボンデッド・ラミネートを含む。弾性材料は、弾性の穿孔フィルム、織ウェブ又は不織ウェブ、又はネットのような適切などんな材料であってもよい。また、弾性材料は、弾性ラテックスを用いて他の材料と結合された適切な液体透過性弾性体のどれにでもすることができる。弾性層も液体透過性とすることができる。
【００１７】
別の実施形態においては、吸収体は、間に吸収性材料が配置された２つの伸張性層から作成することができる。層は、吸収体システムが動くときに吸収性材料をほぼ同じ場所に保つために、１つのパターンで互いに結合されることが好ましい。この実施形態においては、外側層の１つだけは液体透過性でなければならない。
別の実施形態においては、吸収体は、間に吸収性材料が配置された弾性層と伸張性層から作成することができる。層は、吸収体システムが動くときに吸収性材料をほぼ同じ場所に保つために、１つのパターンで互いに結合されることが好ましい。この実施形態においては、外側層の１つだけは液体透過性でなければならない。
別の実施形態においては、吸収体は、間に吸収性材料が配置された非伸張性層と伸張性層から作成することができる。層は、吸収体システムが動くときに吸収性材料をほぼ同じ場所に保つために、１つのパターンで互いに結合されることが好ましい。この実施形態においては、外側層の１つだけは液体透過性でなければならない。
【００１８】
これらの実施形態における伸張性層は、例えば米国特許第４，９６５，１２２号に教示されるような可逆的にネック生成されたスパンボンド布にすることができる。この材料は、典型的にはネッキング方向にほぼ平行な方向に、少なくとも約７５パーセント伸びることができ、約７５パーセント伸ばされたときに少なくとも５０パーセントは回復することができる。この材料は、少なくとも１つの材料に引張力をかけて材料にネック生成させ、ネック生成した材料を加熱し、該ネック生成した材料を冷却することによって作成されるので、可逆的にネック生成された材料は、伸ばされた状態で加熱される前の材料よりも、より高い融解熱及び／又はより低い融解開始温度を持つ。
別の実施形態においては、吸収体システムは、層の間に吸収性材料を備える平らな非弾性層と弾性層から作成することができる。層は、吸収体システムが動くときに吸収性材料をほぼ同じ場所に保つために、１つのパターンで互いに結合されることが好ましい。この実施形態においては、外側層の１つだけは液体透過性でなければならない。
【００１９】
無数の複合弾性材料が利用できるので、他の多くの実施形態が可能である。吸収体システムの外側層は、多数の層を有していても良く、例えばネック・ボンデッド・ラミネート、ストレッチ・ボンデッド・ラミネート、ネック・ストレッチ・ボンデッド・ラミネート及びゼロ歪み・ストレッチ・ラミネートにすることができる。
実施形態のどれにおいても、構造体内に付加的な層を配置することができる。例えば外側層又は吸収性材料だけの場合より大きな吸い上げ能力を与えるために、システム内部にボンデッド・カーデッド・ウェブ、空気堆積布又はスパンボンド布の層を配置することができる。そのような構造体の断面は、中央に吸上げ層、その片側又は両側に吸収体、そして外側層を含み得る。
１つ又はそれ以上の方向に弾性であるか又は伸張性であるラミネートとすることを所望する場合には、非弾性材料はラミネートに伸びを制限するようにして用いられるべきではないことに注意されたい。従って、内側層に存在する超吸収体又はその他の材料は、粒子又は短繊維の形態、すなわち動くことができるように分離した形態にするか、或いは長繊維、発泡体、フィルム又は不織布のような分離していない形状の場合は弾性でなければならない。
【００２０】
外側層に適したシステム材料は、メルトブロー法、スパンボンド法、ボンディング及びカーディング法、及び空気堆積法を含む当業技術分野では公知の種々の方法によってエラストマー性及び非エラストマー性ポリマーから作成された不織ウェブとすることができる。ウェブは、通気結合、ステッチ結合、超音波結合、点結合、及びパターン（又は点）アンボンディングを含む公知の方法によっても結合することができる。本発明の実施においては、液体透過性エラストマー及び非エラストマー・フィルムも使用することができ、穿孔フィルム、フィブリル化フィルム及びフィラー入りフィルムを含む。
伸張性層によって、超吸収体が濡れると制御された程度まで膨潤できるようになり、細孔の一体性と細孔の適切なサイズ及び分布が維持され、超吸収体を通る流体の十分な吸い上げが継続される。細孔のサイズと分布の制御は、その下にある身体が屈曲して伸張性層材料が適当に引っ張られることによって達成され、これにより超吸収体を含む層への圧力を制御することができる。伸張性材料の適切な張力分布により高さに応じて圧力が変わるように設計することができる。従来公知の超吸収体に加えて、どのような液体膨潤性材料も同様の挙動をすべきである。
【００２１】
本発明の実施において有用なエラストマー・ポリマーは、ポリウレタン、コポリエーテルエステル、ポリアミドポリエーテルブロックコポリマー、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）のようなブロックコポリマー、コポリ（スチレン／エチレン−ブチレン）、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン、スチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−スチレン、ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）／ポリスチレン、ポリ（スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン）などのような一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを持つブロックコポリマーから作られたポリマーにすることができる。エラストマー・コポリマーと、そのエラストマー・コポリマーからのエラストマー不織ウェブの形成については、例えば米国特許第４，８０３，１１７号に開示されている。エラストマー不織ウェブは、例えばエラストマー性の（ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）／ポリスチレン）ブロックコポリマーから形成することができる。そのようなエラストマー・コポリマーの市販例は、例えばテキサス州ヒューストンのＳｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能であるＫＲＡＴＯＮ（登録商標）材料として知られているものである。ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）ブロックコポリマーは、幾つかの異なった化学組成で入手可能であり、それらの幾つかは、米国特許第４，６６３，２２０号、第４，３２３，５３４号、第４，８３４，７３８号、第５，０９３，４２２号及び第５，３０４，５９９号に特定されている。
【００２２】
エラストマー性のＡ−Ｂ−Ａ−Ｂテトラブロックコポリマーから成るポリマーも、本発明の実施において使用することができる。このようなポリマーは、テイラーらによる米国特許第５，３３２，６１３号に記載されている。そのようなポリマーにおいて、Ａは熱可塑性ポリマーブロックであり、Ｂは実質的にポリ（エチレン−プロピレン）モノマーユニットに水素添加されたイソプレンモノマーユニットである。そのようなテトラブロックコポリマーの例は、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）、又はＫＲＡＴＯＮ（登録商標）という商品名でテキサス州ヒューストンのＳｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＳＥＰＳＥＰエラストマー・ブロックコポリマーである。
【００２３】
使用可能なその他の例示的なエラストマー材料は、例えばＢ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ＆Ｃｏ．のＥＳＴＡＮＥ（登録商標）か、又はＭｏｒｔｏｎ　Ｔｈｉｏｋｏｌ社のＭＯＲＴＨＡＮＥ（登録商標）という商標で入手可能であるもののようなポリウレタンエラストマー材料と、例えばＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ　Ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ＆ＣｏｍｐａｎｙのＨＹＴＲＥＬ（登録商標）という商品名で入手可能であるようなものか、又は以前はオランダのアルンヘムのＡｋｚｏ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能で、現在はオランダのシタルトのＤＳＭ社から入手可能なＡＲＮＩＴＥＬ（登録商標）として公知であるもののようなポリエステルエラストマー材料とを含む。
【００２４】
別の適切な材料は、次の化学式を持つポリエステルブロックアミドコポリマーである。
【化１】

このような材料は、ニュージャージー州グレンロックのＥＬＦ　Ａｔｏｃｈｅｍ社のＰＥＢＡＸ（登録商標）という商品名で、いろいろな等級で入手可能である。そのようなポリマーの使用例は、Ｋｉｌｌｉａｎらによる、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第４，７２４，１８４号、第４，８２０，５７２号及び第４，９２３，７４２号に見出すことができる。
【００２５】
熱可塑性コポリエステルエラストマーは、次の一般式を持つコポリエーテルエステルを含む。
【化２】

式中、「Ｇ」は、ポリ（オキシエチレン）−α、ωジオール、ポリ（オキシプロピレン）−α、ωジオール、ポリ（オキシテトラメチレン）−α、ωジオールからなる群から選択され、「ａ」及び「ｂ」は、２、４及び６を含む正の整数、「ｍ」及び「ｎ」は、１から２０までを含む正の整数である。このような材料は、一般に、ＡＳＴＭ　Ｄ−６３８によって測定されるときに、約６００パーセントから７５０パーセントまでの破断点伸びと、ＡＳＴＭ　Ｄ−２１１７によって測定されるときに、約３５０°Ｆから約４００°Ｆまで（１７６から２０５℃まで）の融点を持つ。このようなコポリエステル材料の市販例は、例えば以前はオランダのアルンヘムのＡｋｚｏ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能で、現在はオランダのシタルトのＤＳＭ社から入手可能なＡＲＮＩＴＥＬ（登録商標）として公知のもの、又はデラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ社から入手可能なＨＹＴＲＥＬ（登録商標）として公知のものである。ポリエステルエラストマー材料からのエラストマー不織ウェブの形成は、例えばＭｏｒｍａｎらによる米国特許第４，７４１，９４９号及びＢｏｇｇｓによる米国特許第４，７０７，３９８号に開示されている。
【００２６】
本発明の実施においては弾性ポリオレフィンポリマーも有用である。そのようなポリマーは、「メタロセン」ポリマーと呼ばれており、テキサス州ベイタウンのＥｘｘｏｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から、ポリプロピレンベースのポリマーについてはＡＣＨＩＥＶＥ（登録商標）という商品名で、ポリエチレンベースのポリマーについてはＥＸＡＣＴ（登録商標）及びＥＸＣＥＥＤ（登録商標）という商品名で入手可能である。ミシガン州ミッドランドのＤｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社は、ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）という名前で市販されるポリマーを有する。これらの材料は、非立体選択性メタロセン触媒を使って製造されると思われる。Ｅｘｘｏｎ社は、一般に同社のメタロセン触媒技術を「シングルサイト」触媒と呼び、Ｄｏｗ社は、多数の反応サイトを持つ従来のＺｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒と区別するために、同社の触媒技術をＩＮＳＩＧＨＴ（登録商標）という名前のもとで、「拘束幾何学構造」触媒と呼んでいる。本発明の実施においては、ポリプロピレンやポリエチレンのような弾性ポリオレフィンが好ましく、特に弾性ポリプロピレンは最も好ましい。
【００２７】
天然繊維は、羊毛、綿、亜麻、麻及び木材パルプを含む。木材パルプは、ＣＲ−１６５４（アラバマ州ＣｏｏｓａのＵＳ　Ａｌｌｉａｎｃｅ　Ｐｕｌｐ　Ｍｉｌｌｓ社）のような標準軟材フラフグレードを含む。パルプは、繊維の固有特性及び加工性を高めるために改質することができる。化学処理又は機械的加撚を含む方法によって繊維にカールを付与することができる。カールは通常、架橋又は剛化前に付与される。パルプは、ホルムアルデヒド又はその誘導体、グルタルアルデヒド、エピクロロヒドリン、尿素又は尿素誘導体のようなメチロール化化合物、無水マレイン酸のようなジアルデヒド、非メチロール化尿素誘導体、クエン酸又はその他のポリカルボン酸のような架橋剤の使用によって剛化することができる。これらの架橋剤の幾つかは、環境的な及び健康的な懸念のためにその他のものよりは好ましくない。パルプは、マーセル化のような熱又はアルカリ処理を用いて剛化することもできる。このようなタイプの繊維の例は、ワシントン州タコマのＷｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社から入手可能な、濡れモジュラスを高める化学的に架橋した南部軟材パルプ繊維のＮＨＢ４１６を含む。その他の有効なパルプは、またＷｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社から入手可能なデボンデッド・パルプ（ＮＦ４０５）及び非デボンデッドパルプ（ＮＢ４１６）である。テネシー州メンフィスのＢｕｃｋｅｙｅ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＨＰＺ３は、繊維に乾燥及び加湿剛性及び弾力性を付与する他に、カール及びねじれをセットする化学処理を施してある。別の適したパルプは、Ｂｕｃｋｅｙｅ　ＨＰＦ２パルプであり、更に別の適したパルプは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐａｐｅｒ社のＩＰ　ＳＵＰＥＲＳＯＦＴ（登録商標）である。好適なレーヨン繊維は、アラバマ州アキシスのＴｅｎｃｅｌ社の１．５デニールのｍｅｒｇｅ１８４５３繊維である。
【００２８】
本発明の実施において有効である超吸収体は、物理的形状ならびに化学構造に基づく種類から選ぶことができる。これらは、低ゲル強度、高ゲル強度を持つ超吸収体、表面架橋した超吸収体、均一に架橋した超吸収体、又は構造全体にわたって種々の架橋密度を持つ超吸収体を含む。超吸収体は、ポリアクリル酸、イソブチレン／無水マレイン酸コポリマー、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、及びポリビニルアルコールを含む化学物質に基づくことができる。超吸収体は、低膨潤速度から高膨潤速度までの膨潤速度範囲にすることができる。超吸収体は、発泡体、マクロポーラス又はミクロポーラスの粒子又は繊維、繊維状又は微粒子状の被覆物又は形態を持つ粒子又は繊維、の形状にすることができる。超吸収体は、リボン、粒子、繊維、シート又はフィルムの形にすることができる。超吸収体は、様々な長さや直径のサイズ及び分布にすることができる。超吸収体は、色々な程度に中和することができる。中和イオンは、典型的にはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａである。
【００２９】
本発明の材料は、上記のタイプの超吸収体を含むことができる。例示的な超吸収体は、Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能である。これらのタイプの超吸収体の例は、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ社から入手可能であるＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０と呼ばれるものである。繊維状超吸収体の例は、カナダ国アルバータ州ハイリバーのＣａｍｅｌｏｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手可能であるＦＩＢＥＲＤＲＩ（登録商標）１２４１と呼ばれるものである。これらのタイプの超吸収体中に含まれる別の例は、ジョージア州ライスボロのＣｈｅｍｔａｌｌ社から入手されるＦＬＯＳＯＲＢ６０ＬＡＤＹ（登録商標）と呼ばれるものであり、またＬＡＤＹＳＯＲＢ６０（登録商標）としても知られている。繊維状又は微粒子状被覆物を持つ超吸収体の例は、微結晶セルロース被覆ＦＡＶＯＲ（登録商標）８８０及びセルロース繊維被覆ＦＡＶＯＲ（登録商標）８８０である。これらは、米国仮特許出願第６０／１２９，７７４号に記載されている。市販されていて、当業者には公知であるがここで挙げられていないその他のタイプの超吸収体も、本発明においては有効となりえる。
【００３０】
これらの構造に代表的に使用されるバインダは、機械的な一体性及び安定性を与えるのに役に立つ。バインダは、繊維、液体、又は熱的に活性化することができる他のバインダ手段を含む。含有されるのに好ましいバインダは、ポリオレフィン繊維のような比較的に低融点を持つ繊維である。低めの融点のポリマーは、熱を加えたときに繊維が交差したところで布地を互いに結合する能力を与える。その上、共役繊維及び２成分繊維のような低めの融点のポリマーを持つ繊維は、本発明を実施するのに適している。低めの融点のポリマーを持つ繊維は、一般に、「可融繊維」と呼ばれる。「低めの融点のポリマー」が意味しているのは、約１７５℃より低いガラス転移温度を持つポリマーということである。吸収性ウェブの感触は、ポリマーのガラス転移温度の選択によって柔らかい感触からこわばった感触にまで変えることができることに留意されたい。典型的なバインダ繊維は、ポリオレフィン、ポリアミド及びポリエステルの共役繊維を含む。これらの好適なバインダ繊維は、Ｔ−２５５ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート及びＴ−２５６又は「コポリエステル」の名称で、ＫｏＳａ社（ノースカロライナ州Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ）から入手可能な鞘・芯共役繊維であるが、多くの好適なバインダ繊維が当業者に知られており、これらはデラウェア州ウィルミントンのＣｈｉｓｓｏ＆Ｆｉｂｅｒｖｉｓｉｏｎｓ　ＬＬＣのような多くのメーカーによって使用されている。ＫｏＳａ社は、鞘・芯用途として好適なコポリエステルバインダを開発し、Ｔ−２５４（低融点ＣｏＰＥＴ）という名称で知られている。適した液体バインダは、デラウェア州ウィルミントンのＨｅｒｃｕｌｅｓ社から入手可能なＫＹＭＥＮＥ（登録商標）５５７ＬＸである。その他の適切な液体バインダは、Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｒｃｈ　＆　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ニュージャージー州ブリッジウオーター）によってＤＵＲ−Ｏ−ＳＥＴ（登録商標）ＥＬＩＴＥ（登録商標）シリーズ（ＥＬＩＴＥ（登録商標）３３及びＥＬＩＴＥ（登録商標）２２を含む）という商品名で販売されているエチレン酢酸ビニールエマルジョンポリマーを含む。Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ　＆　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓは、他の適したバインダ繊維をＡＩＲＦＬＥＸ（登録商標）という名称で販売している。
【００３１】
本発明において有効な材料を製造するのに使用される繊維は、１成分、共役（２成分）、多成分又は２要素繊維とすることができる。共役繊維であれば、並列構造、鞘／芯構造又は海中の島々構造をとり得る。繊維は、例えばＰｉｋｅによる米国特許第５，３８２，４００号によって捲縮するか又は捲縮可能にすることができる。
本発明に係る好適な吸収体の実施例を以下に示す。
【００３２】
実施例１
ラミネートは、ストレッチ・ボンデッド・ラミネート（ＳＢＬ）外側層を使って作成されたものであり、該ラミネートの両方の層はＭｏｒｍａｎによる米国特許第４，６５７，８０２号に従って作成され同じ方向の伸びを有していた。ＳＢＬは、メルトブロー弾性層を伸ばして、その側面のどちら一方を非弾性層に結合することによって作成した。弾性層は、ＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇ−２７４０ポリマーから作成された７１ｇｓｍ（２．１ｏｓｙ）メルトブロー層であった。非弾性層は、Ｅｘｘｏｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＥＳＣＯＲＥＮＥ（登録商標）ポリマーからなるポリプロピレンから作成された３０．９ｇｓｍ（０．９１ｏｓｙ）スパンボンド層であった。ＳＢＬの坪量は、１３２．６ｇｓｍ（３．９ｏｓｙ）であった。
ＳＢＬ材料から表面仕上げ材の１つを取り除いて、ＳＢＬの第１層をメルトブロー側を上にして平らな表面上に置いた。ＳＢＬ層上に、超吸収性粒子、この場合はＦＡＶＯＲ（登録商標）８８０超吸収体を、８８．８ｇｓｍ（２．６２ｏｓｙ）の付加量で分配した。同じＳＢＬの第２層を、メルトブロー側を下にして超吸収体上に置き、それらの層は、約１２ｍｍ（２分の１インチ）平方グリッドパターンを用いて６０００ｐｓｉラム圧でプレスしてラミネート加工した。圧縮機は、カリフォルニア州Ｃｉｔｙ　ｏｆ　ＩｎｄｕｓｔｒｙにあるＰＨＩ社によって製造された、モデル番号０２３０Ｃ−Ｘ１−４Ｂ−７、製造番号９２−１０−０１２であった。ラミネートの坪量は、２９３ｇｓｍ（８．６４ｏｓｙ）であった。
【００３３】
乾燥ラミネートは、非常に薄く、伸張性と順応性があった。サンプルは、次の寸法、すなわち、伸ばす方向に６ｃｍ（２．３７５インチ）、伸ばさない方向に８．２６ｃｍ（３．２５インチ）、厚さ２．５ｍｍ（０．０９９インチ）に切断した。このサンプルは、１．４６グラムの重さがあり、手で加えた規定の引っ張りによって約１１．４ｃｍ（４．５インチ）まで伸びた。
サンプルを、少量の界面活性剤を含んだ水の中に約半時間入れた。その後、サンプルは、長さが５．７ｃｍ（２．２５インチ）、幅が７．６ｃｍ（３インチ）になり、厚さは８．１から１３．３ｍｍ（０．３１９から０．５２５インチ）まで変化した。このサンプルは、２６．９グラムの重さになり、上記と同じ人が手で加えたほぼ同じ引っ張りによって、約１０．２ｃｍ（４．２５インチ）まで伸びた。
上記の結果から分かるように、サンプルの湿潤厚さは乾燥厚さの約３倍より大きかったが、湿潤伸張性と乾燥伸張性はほとんど同じであった。水の吸収によってそれぞれの重さと厚さは変化したが、他の特性は同じままであった。
【００３４】
実施例２
２つの空気堆積層を使用して、吸上げラミネートサンプル及び対照を作成した。サンプル及び対照は、それぞれ５．１ｃｍ×１５．２４ｃｍ（２インチ×６インチ）であった。空気堆積吸い上げ層は、ＷｅｙｅｒｈａｕｅｓｅｒＮＢ４１６パルプを９０重量パーセント、６ｍｍの２．８デニールバインダ繊維であるＴ−２５５Ｍｅｒｇｅ３４８２１Ａを１０重量パーセントで用いて作成した。空気堆積吸上げ層は、１５０ｇｓｍの坪量、０．１５ｇ／ｃｃの密度、及び１ｍｍの厚さであった。空気堆積層は、重さ１．０５グラムと重さ１．０８グラムであった。
対照
１．０８ｇの方の空気堆積布片を、約２．５４ｃｍ（１インチ）の空気堆積層が水中に入るように垂直に配置した。１．５時間後にサンプルを水から引き上げて、１０秒間水を滴らせてから重さを量った。空気堆積サンプルは、１２．４５グラムの重さがあったので、サンプルは、１１．３７グラムの水、すなわち空気堆積布１グラム当たり１０．５グラムの水を吸収したことになる。
【００３５】
吸上げ実施例
他方の空気堆積布片、この場合には軽い方の空気堆積布片に、接着剤をスプレーして、それからＦＡＶＯＲ（登録商標）８８０超吸収性粒子を散布した。この布片への付加量は０．６７グラムであった。この手順は同じ空気堆積片の他方の側面にも繰り返された。第２側面への付加量は１．５７ｇであった。
空気堆積布／超吸収性材料を、一片の片面ＳＢＬ（実施例１と同じ）上に置いた。ＳＢＬは、伸ばされない方向に１５．２４ｃｍ（６インチ）、伸ばされる方向に１０．１２ｃｍ（４インチ）であり、伸ばされない方向が空気堆積層の長さ方向である。ＳＢＬを空気堆積層の端の上に折り重ねて、余分な空気堆積材料がＳＢＬから約５．１ｃｍ（２インチ）だけ突き出たまま、その３つの縁を互いにシールした。接着幅は、約２．５ｃｍ（１インチ）であった。吸上げサンプルは、Ｃａｒｖｅｒ　Ｐｒｅｓｓを用いて１０００ｐｓｉで更に５秒間シールされ、約７．６ｃｍ×６．３ｃｍ（３インチ×２．５インチ）までわずかに切り落とされた。吸上げサンプルは、５．４５グラムの重さであった。
【００３６】
吸上げサンプルを、約２．５４ｃｍ（１インチ）の空気堆積布が水中に入るように垂直に配置した。吸上げサンプルは、５分間で２１．６グラムの重さになった、すなわち水が１６．２グラム増えた。１分後にこのサンプルを元の位置に配置し、それから５分後には３３．２３グラムの重さになり、水が２７．８グラム増えた。更に１分経ってからサンプルを同じように５分間再び水に浸すと、５５グラムの重さになり、水が４９．６グラム増えた。ラミネートの下部のシールが機能しなくなり始めたので試験を中止した。
吸上げ空気堆積層サンプルが対照と同量の水を有するとすると、吸上げサンプルは、超吸収体１グラム当たり１７グラムの水を含んだことになる。元のＳＢＬバッグの厚さは約０．２ｃｍ（０．０８インチ）であり、試験後の厚さは約２．３ｃｍ（０．９２インチ）であった。
【００３７】
超吸収体が膨潤するのに伴ってＳＢＬ外側層が膨張し、空気堆積層は超吸収体の膨張によってつぶされないので、空気堆積層における吸上げが継続される。
この実施形態においては、超吸収体と吸上げ媒体との良好な接触を保って、超吸収体が吸上げ媒体との液体連通を損なわないようにすることが重要であると考えられる。超吸収体を吸上げ媒体に接着するために、バインダ又は接着剤を使用しても良い。
本発明の更に別の実施形態においては、この実施例２の空気堆積層は、ラミネート加工前に幾つかの方法によって、例えば、しぼ寄せによってギャザーを寄せることができ、これによりラミネートが伸長可能になる。
当業者に認識されるように、本発明の修正及び変更は、当業者には可能なことであると考えられる。そのような修正の例は、先に特定された特許に含まれており、該特許の各々は、本明細書と一致する限りその記載全体を引用することによりここに組み入れられる。本発明者らは、そのような修正及び変更が本発明の範囲内であると意図している。

Claims

伸張性の第１外側層と、前記伸張性の外側層の反対側の第２外側層とを備え、前記層の間に吸収性材料を有することを特徴とするパーソナルケア製品のための吸収体システム。
前記層がパターン結合によって互いに結合されることを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記吸収性層が超吸収体とパルプを含むことを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記吸収性層が超吸収体と合成繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記第２層が伸張性であることを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記第１層が弾性であることを特徴とする請求項５に記載の吸収体システム。
前記弾性層が、ポリウレタン、ポリエステルブロックアミドコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、コポリエーテルエステル、及びポリオレフィンからなる群から選択されたポリマーから作られることを特徴とする請求項６に記載の吸収体システム。
前記第２層が弾性であることを特徴とする請求項６に記載の吸収体システム。
前記第１層が弾性であり、前記第２層が非伸張性であることを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記弾性層が、穿孔フィルム、織布、不織布、及びネットからなる群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の吸収体システム。
前記第１弾性層に弾性ラテックス接着剤でラミネートされた別の弾性層をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の吸収体システム。
前記弾性層が、ネック−ボンデッド・ラミネート、ストレッチ−ボンデッド・ラミネート、ネック−ストレッチ−ボンデッド・ラミネート及びゼロ歪み−ストレッチ・ラミネートからなる群から選択されたラミネートであることを特徴とする請求項６に記載の吸収体システム。
前記外側層の間に吸上げ層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の吸収体システム。
前記吸上げ層が、スパンボンドすること、ボンディング及びカーディングすること、並びに空気堆積することからなる群から選択された方法に従って作られることを特徴とする請求項１３に記載の吸収体システム。
前記第２外側層が、ポリオレフィンから作られた繊維からなることを特徴とする請求項２に記載の吸収体システム。
少なくとも１つの側面上に超吸収体を有する吸上げ層と、少なくとも１つの伸張性の外側層と、少なくとも１つの液体透過性の外側層とを含むことを特徴とするパーソナルケア製品のための吸収体システム。
前記伸張性の外側層が液体透過性であることを特徴とする請求項１６に記載の吸収体システム。
前記吸上げ層が、スパンボンドすること、ボンディング及びカーディングすること、並びに空気堆積することからなる群から選択された方法に従って作られることを特徴とする請求項１６に記載の吸収体システム。
前記弾性層が、ネック−ボンデッド・ラミネート、ストレッチ−ボンデッド・ラミネート、ネック−ストレッチ−ボンデッド・ラミネート及びゼロ歪み−ストレッチ・ラミネートからなる群から選択されたラミネートであることを特徴とする請求項１６に記載の吸収体システム。
１７から１７０ｇｓｍ（０．５から５ｏｓｙ）までの間の坪量を有し、かつ少なくとも１つの側面上に超吸収体粒子を有する空気堆積吸上げ層と、１７から１７０ｇｓｍ（０．５から５ｏｓｙ）までの間の坪量をもつ少なくとも１つの液体透過性のネック−ボンデッド・ラミネートの外側層を含むことを特徴とするパーソナルケア製品のための吸収体システム。
請求項１に記載のシステムを含むおむつ。
請求項１に記載のシステムを含むトレーニングパンツ。
請求項１に記載のシステムを含む失禁用製品。
請求項１に記載のシステムを含む包帯。
請求項１に記載のシステムを含む生理用ナプキン。
液体透過性の弾性外側層の中に吸収性材料を含むことを特徴とするパーソナルケア製品のための吸収体システム。
伸張性の第１外側層と、前記伸張性の外側層の反対側の第２外側層とを含み、前記層はそれらの間に吸収性材料を備え、乾燥厚さ、湿潤厚さ、乾燥伸張性、及び湿潤伸張性をもち、前記湿潤厚さは前記乾燥厚さの少なくとも約３倍であり、前記湿潤伸張性と乾燥伸張性はほぼ等しいことを特徴とするパーソナルケア製品のための吸収体システム。
前記第１及び第２外側層が弾性であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収体システム。