JP3535173B2 - 使い捨て吸収性製品用の通気性二重層バックシート設計 - Google Patents

使い捨て吸収性製品用の通気性二重層バックシート設計

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、通気性ではあるが液体漏洩抑制バックシー
トを有する赤ん坊おむつ又は生理用ナプキンに関する。
特に、バックシートは相互に本質的に付着しない内部層
及び外部層を備える。両層は同一又は異なる通気性材料
で形成できる。
発明の背景技術 赤ん坊おむつ、成人失禁製品、生理用ナプキン及びパ
ンティライナー等の使い捨て（disosable）吸収性製品
は当該技術で良く知られている。これらの製品は、着用
者が放出した液体を典型的に吸収する着用者に面した側
を有している。この液体は吸収性構造に保持される。着
用者に面した側の反対面を通して製品からの液体漏洩
は、その側に液体不透過性バックシートを備えることで
防ぐのが通常である。
また、一般に通気性と称される環境と気体状流体伝達
を可能にするバックシートは極めて好ましいことも当該
技術では良く知られている。通気性はバックシートを透
過する空気の量を改善する。この量はバックシートにお
ける開放領域（全ての開口の領域の合計）に比例する。
開口が多すぎたり特に大きすぎると、バックシートの主
たる機能である液体漏洩防止を弱めることは明らかであ
る。
バックシートをどのように提供するかについての多く
の提案が当該技術においてなされている。気体透過性と
液体不透過性との相互に矛盾する特性を組合せる多くの
試みが特許及び特許出願に記載されている。然しなが
ら、市販できかつ真に通気性の使い捨て吸収性製品がな
いことは、これまでに提案された技術が市場で受け入れ
られる条件で所望の技術的要件を全ての点で満点させる
結果にはならないことを示している。１つの所望の特性
を満足させないよりは、それぞれの他の特性がもはや適
当に満足されない程度の極限にまで至ることがしばしば
である。
例えば頻繁な液体漏洩を犠牲にして（着用者の下着を
汚すことになる）極めて高い通気性の生理用ナプキンは
満足できるとは考えられない。他方、液体漏洩の問題を
適当に満足させると、殆ど不透過性、即ち非通気性のバ
ックシートとなるのが通常である。
形成（formed）フィルムを通る一定の圧力低下を超え
る液体移送（liquid transport）が他方向より一方向で
良好である方向性液体移送を有する形成フイルムの分野
での進歩が行われている。これらのいわゆる一方向形成
フィルム材料は、生理用ナプキン及びパンティライナー
の分野において界面活性剤で処理された後の液体透過性
トップシートとして、またおむつ及び失禁製品のための
広い用途が見出だされている。繊維織物重合体の代替ト
ップシートは典型的には方向性液体移送を有しない。こ
れらも界面活性剤で処理されるが、固有の疎水性挙動を
有する。疎水性に適合しかつ穴の大きさ及び／又は全開
放領域を減少させたトップシート材料の使用が通気性バ
ックシートに提案されている。
通気性バックシートに対する要望を満足させながら一
定の液体不透過性をもたせるために通気性及び液体透過
性を組合せたシートは既に例えばUS,3,881,489に提案さ
れている。この開示では、開口の表面変形を有する形成
フィルムの外側層及び高い空隙容量を有し、パラフィン
ワックスを含浸させて疎水性にした紙ティッシュの内側
層に限定すことによって通気性バックシートを提供して
いる。然し、この文献は、その全界面を通る層を実質的
に付着することを示している。
１より多い層を有する通気性バックシートを提供する
ことを試みた他の先行技術には、US 4,341,216、EP−Ａ
−106 126、EP−A2−03 821がある。これらのいずれに
も本発明に類似した通気性バックシートは開示されてい
ない。
単一層通気性バックシートは、例えばGB−Ａ−218439
1、GB−Ａ−2184390、GB−Ａ−2184389、US 4,591,52
3、US 4,839,216又はEP156471によっても知られてい
る。
材料の２つの通気性層を組合せること及び２つの層を
相互に実質的に付着しない（unattached）ように維持す
ることが特に好ましいバックシートを提供することを見
出だしたのである。この構成によるバックシートは、大
きな開放領域のために極めて良好な通気性を有すること
ができ、２つの層の組合せは所望の液体漏洩抑制機能を
提供する。同一の全体材料消費、本質的に同一の通気性
であるが相互に実質的に付着しないために漏洩防止が良
い２つの通気性層で単一通気層を置き換えることが可能
になったことは重要である。従って、本発明は、非漏洩
バックシート構造及びこのバックシートを有する吸収性
製品を提供する。
従って、本発明の目的は、通気性は良好であるが同時
にこの製品の使用者が液体不通過性バックシートと本発
明の通気性バックシートとの相違の認識を経験しない程
度にバックシートを通る液体漏洩を抑制する吸収性製
品、特に生理用ナプキン又はパンティライナーを提供す
ることである。
さらに本発明で満たされる目的は、通気性を減少する
ことなく漏洩効率を減少した既知の通気性バックシート
と等量の材料消費で通気性バックシートを提供すること
である。
クロスリファレンス 他の出願がこの出願と同日に出願されている。M.デプ
ナー及びM.ディボにより、「使い捨て吸収性製品」の名
称で、同様に「ザプロクターアンドギャンブルカンパニ
ー」に譲渡されている。
発明の説明 本発明は、赤ん坊おむつ、成人失禁製品、生理用ナプ
キン又はパンティライナーのような通気性吸収性製品に
関する。この製品は、典型的にはトップシート、バック
シート及びトップシートとバックシートとの間に吸収性
コアを有する。コアは、吸収性コアと同一の広がり（co
extensive）の領域である製品のコア領域を定める。コ
ア領域の外側の領域は周辺領域である。本発明の製品は
少なくとも２の通気性層を備えたバックシートを有す
る。両層は互いにコア領域に実質的に付着しない、即ち
これらはコア領域上で少なくとも50％、好ましくは90
％、特に好ましくは完全に付着していない。
バックシートの通気性層は、置換される単一通気性層
に等しい全材料消費の同一材料の少なくとも２層で単一
通気性層を置換するようにすることができる。特に、２
の通気性層が共に通気性バックシートを形成することが
好ましい。然し、この２の層はことなる基礎重量（basi
s weight）を有することが好ましい。即ち、一方が他方
よりは強く、即ち高基礎重量を有することである。より
強力な方は吸収性製品の外側におかれる。
本発明の実施形態において、通気性バックシートは重
合体繊維で構成された疎水性、気体透過性繊維織物層を
包含する。本発明の実施形態の別法では、通気性バック
シートは疎水性、気体透過性、開口（apertured）重合
体フィルムを包含する。このフィルムは、第１液体移送
方向（transport direction）及び第１液体移送方向と
は逆の第２液体移送方向を有することが好ましく、第１
方向はバックシートから吸収体コアとなるように配置さ
れる。この方向性開口フィルムは第１液体移送方向に液
体を移送させ、これは外開口フィルムの同一圧力低下の
下で第２液体移送方向の液体移送より大きい。このフィ
ルムが漏斗状の開口を有し、大きい漏斗状開口から小さ
い漏斗状開口への方向が第１液体移送方向に平行である
ものが特に好ましい。
吸収性製品の通気性バックシートが、それ以下では試
験液体がバックシートを通って第２液体移送方向に浸透
せず、そのため「ゼロ漏洩」閾を提供する閾圧力を提供
することが好ましい。この閾は製品の使用環境に依存
し、例えば赤ん坊が座っているときには、女性が自転車
に乗っているときにパンテイライナーに対するような大
きな圧力は与えない。
生理用ナプキン又はパンティライナーについては、そ
れぞれの圧力閾は下記の例に開示したテストプロトコル
によって45g/cm2（即ち4414.5Pa）に等しいことが見出
だされた。試験漏洩を同定するために用いた試験液体
は、100mLの蒸留水中に2gの尿素、0.9gの塩化ナトリウ
ム、0.06gの塩化カルシウム及び0.11gの水和硫酸マグネ
シウムからなる塩類溶液を包含する。この溶液は尿以外
の体排出物により似せるため、界面活性剤を添加して表
面張力を調整する。この減少した表面張力は29＋／−1m
N/mであるが、界面活性剤を加えない塩類溶液は60mN/m
を超える表面張力を有する。
本発明に有用な繊維織物層は、10〜100g/m2、好まし
くは15〜30g/m2の基礎重量を有することが好ましい。繊
維は繊維織物層の製造の技術で通常の任意の疎水性重合
体材料で作ることができる。最終用途及び通気性吸収性
製品の製造の環境に応じて、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエステル、ポリアセテート又はそれらの組合
せ（繊維間及び繊維内組合せ）の繊維が有用であること
が見出だされた。
繊維は、スパンボンド、カード又はメルトブローンす
るのが好ましい。織物層は、メルトブローン繊維で一方
又は両方の側を覆ったスパンボンド繊維のマトリックス
を包含することが最も好ましいが、当該技術に用いられ
る他の任意の典型的技術によっても提供できる。異なる
基礎重量の２以上の繊維織物層を用いる場合には、最も
高い基礎重量の層を吸収性製品の外側に有することが特
に好ましい。
本発明の実施形態に有用な開口フィルムは当該技術に
おいて既知の任意のものであってよい。これには特にU.
S.3,929,135、U.S.4,151,240、U.S.4,319,868、U.S.4,3
24,426、U.S.4,342,314、U.S.4,591,523、及びU.S.4,60
9,518、U.S.4,629,643、U.S.5,158,819、U.S.4,772,444
に開示されたフィルムがあるが、これらに限られるもの
ではない。
通気性バックシートの内部層に含まれる開口フィルム
はUS3,929,135に記載されたものような漏斗開口を有す
ることが好ましい。開口は円形又は非円形であるが、漏
斗の他端の開口より広い断面積を漏斗の一端に有する。
大きい漏斗開放部から小さい開放部への方向は第１液体
移送方向と平行であることは当然である。開口フィルム
の開口領域は全フィルム表面の５％以上であるが典型的
であり、10〜35％の範囲にあるのが好ましい。開口フィ
ルムは当該技術で典型的な任意の材料で作られるが、繊
維織物層に用いられるものに類似した重合体で作られる
のが好ましい。
フィルムの開口の最小水力学的直径は、開口の水力学
的封鎖なしに十分な気体浸透性を保持しながらできるだ
け小さくすべきである。本発明の関係では水力学的直径
は0.1mmの小ささ、好ましくは0.2〜0.7mmであり得るこ
とが見出だされた。非円形開口の水力学的直径は同一断
面積の円形開口が持つであろう直径である。直径は常に
開口の最小断面積の平面で測定する。
通気性層を通しての汚れを改良するためのバックシー
トとして通気性材料の実質的に非付着層の本発明は、原
則として既知の任意の通気性層材料に有用であり、任意
の吸収性製品に適用される。通気性バックシートの層
は、本発明の通気性バックシートをつくるためにどこか
で結合される必要があることは勿論である。そうでない
と、バックシートの外層は単に落ちてしまう。然し、バ
ックシートを通しての漏洩及び汚れを最小限にするため
に吸収性製品のコア領域を通っては少なくとも相互に殆
ど付着していないことが重要である。この結合は、例え
ば吸収体コアと同一の広さを持つ領域の外側の周縁、又
はパターンがそれ自体で重要な領域を占めないように吸
収体コアと同一の広さを持つ全体領域にライン又はドッ
トのパターンで設けることができる。
上述した本発明は各種の多くの吸収性製品との関係で
有益に使用できる。然し、生理用ナプキン及び特に薄い
パンテイライナーは特に本発明を利用しやすい。厚さが
3mm以下、好ましくは2mm以下の生理用ナプキン又はパン
テイライナーには本発明の通気性バックシートは特に利
益を与える。
本発明による使い捨て吸収性製品は、その所期の用途
との関係で製品に典型的な他の全ての特徴及び部品を有
することができる。これらは、所望によりヒドロゲル粒
子、ヒドロゲル粒子又は臭制御粒子を含む粒子状材料を
伴い又は伴わない積層ティッシュをも包含するけばのあ
る繊維状吸収体コアであり得る典型的な吸収体コアを包
含する。吸収体コア繊維はセルロース繊維又は吸収性に
した重合体繊維或いは非吸収性マトリックス繊維をも包
含する当該技術で既知の任意のものであることができ
る。また、充分な基礎重量と吸収度のティッシュも本発
明の吸収性構造物として使用することができる。例えば
ウエットスルー測定に後述する方法に用いるティッシュ
をパンティライナーとの関係で使用できる。
吸収すべき液体が吸収体構造に入込んでいくトップシ
ート又は着用者接触層も本発明の製品に典型的に用いら
れる。トップシート又は着用者接触層は、上述したもの
に類似した形成フィルム及び不織繊維織物を含む当該技
術に既知の任意の材料及び技術で提供できる。
例 以下の例の試験には後述するウエットスルー法を用い
た。概念的にはUS3,881,489に開示されたウエットスル
ー法を用いたが、バックシートウエットスルー防止能力
に関するものである。
試験調製 分析する通気性バックシートは、内側表面に一般に疎
水性の、試験液体吸収ティッシュを備える。このティッ
シュをバックシート上に圧力を加えることなく置く。次
いで5cm×5cmの試料を切取り、40g/cm2（即ち試料当た
り1.0kg）の負荷の下で加圧する。試験のためには必要
ではないが、試験の操作の容易さのためには、吸収体フ
ィルムの上部に不織織物の付加的な層又は形成フィルム
は望ましい。
再現性のために試料は少なくとも４時間試験条件下に
保持する。試験条件は23℃で50％相対湿度である。試験
液体は100mLの蒸留水、2gの尿素、0.9gのNaCl、0.11gの
MgSO4×7H2O及び0.06gのCaCl2を混合して調製する。次
いで試験液体は、表面張力を29＋／−1mN/mに調節して
女性の膣排出物の示す条件に類似させる。他の排出物に
類似させるためには表面張力は約60mN/mで変更しないこ
とができる。
試験材料 典型的な試験材料は、例えばマーフィン ハイジエニ
ック プロダクツ社（デルタ、B.C.カナダ）から得られ
る99g/m2の609912と称されるティッシュである。一般に
ティッシュは1mmより厚くはしない。
吸収紙（blotter paper）は、市販されている任意の
良好な吸収性の吸収紙であり得る。以下の試験では、カ
ルチエラ（ファビニ、36028 ロッサノ ベネット（VC）
イタリア）の吸収体ビアンコ No.30（220g/m2）と称さ
れる吸収紙を使用した。この吸収紙は5cm×5cm試料サイ
ズより大きい面積に切取った。
望ましい不織布又は形成フィルムは吸収体ではなく、
試験液体組成を変更する表面残留ウォッシュオフ（wash
off）を有しない。これは、材料を試験液体で洗浄し使
用前に乾燥することによって達成できる。
試験液体量 試験に用いる試験液体量は、吸収性ティッシュを飽和
させるのに必要な量として定める。これは、ウェットス
ルー試験に用いるティッシュの5cm×5cm、好ましくはよ
り大きいが表面積が既知のティッシュ試料を調製して測
定できる。ティッシュ試料の重量を測定する。
次いで、ティッシュを、フレームの内部に張った長方
形で対角線に走る糸を有するナイロンネット上に置く。
ネットは5cm×4.5cmの長方形を形成し、隅を対角線で結
ぶ糸によって４つの等しい部分に分かれる。フレームは
疎水性重合体のような撥水性材料のものであることが好
ましい。
ネットをティッシュ試料と共に23℃（＋／−１℃）の
蒸留水に30秒（＋／−３秒）間浸漬する。次いでネット
をティッシュと共に、重力のみの下で水平配置でドレイ
ン／ドリップさせる。次に吸収された水と共にティッシ
ュの重量を測定する。重量測定の目盛りは正確に0.1gと
する。
吸収した水の量を計算し（湿潤重量マイナス乾燥重
量）、ティッシュ試料の表面積で割る。この値にウエッ
トスルー試験試料（5cm×5cm）の25cm2を掛けると使用
する試験液体量となる。統計的解析を用いて、（25cm2
の表面積に調整した）一連の試験で＋／−３シグマ範囲
内で試験液体値の＋／−10％の正確さを確保する。
規定負荷でのウエットスルーを測定する試験方法 試料を、吸収紙に隣接した通気性バックシートを伴っ
た吸収性吸収紙上に置く。吸収紙のサイズは試験試料の
サイズより大きくする。吸収紙は試験試料のように調整
し試験前の重量を記録する。
次いで、規定の試験液体量を試料の中心に置く。液体
を置くときの流速は約1mL/10秒、即ち試験液体は2mLの
負荷で約20秒で試料上に置く。２分後に40g/cm2の負荷
を15秒で湿潤試料に適用する。典型的には、最小負荷
は、20g/cm2又は試料当たり0.5kgであるが、応力条件を
似せるためには40g/cm2の負荷を適用する。負荷を除去
した後、吸収紙はウエットスルーについてチェックす
る。
ウエットスルーがある場合には、発生を定性的結果と
して記録するか、吸収されていた漏洩吸収体液体を有す
る吸収紙の重量を測定する。吸収紙の当初の乾燥重量と
２回目の測定との差は定量的結果を与えるウエットスル
ーの量である。
試料の中心から不均等液体移動によるなどの側漏洩を
導入しないように注意する。試料は、試験中には水平に
貯蔵する。側漏洩が試料の端に起こり、ウエットスルー
が認められる場合には、試料領域の外側のウエットスル
ーの定量的量は無視する。全ての試料でウエットスルー
を生じないで側端漏洩がある場合には、試験結果を確認
するために別のティッシュを用いる。結果が一致した場
合には、定性的及び定量的結果はウエットスルーなしで
ある。
結果 少なくとも10の試料を測定し平均する。統計的解析を
用いて平均結果が95％信頼区間内で統計的に正確である
ことを確認する。
ウエットスルー閾負荷を定める試験方法 この方法は、負荷を20g/cm2から始めて5g/cm2（試料
当たり125g）ずつ徐々に増加させることを除いて一定負
荷下での試験方法と同一である。ウエットスルー量の測
定は必要ではないが試験者はウエットスルーが起こる最
低負荷を測定することが必要である。閾負荷はウエット
スルーが起こる最低負荷マイナス5g/cm2として定義され
る。既に20g/cm2でウエットスルーが起こる場合には、
通気性バックシートは閾負荷なしで漏洩すると報告す
る。
試験製品 本発明の通気性バックシートは次の原材料で構成し
た。
−MD2000の名称でコロビンGmbH（ペイン、ドイツ）か
ら得られる14g/cm2のスパンボンド層及び14g/cm2のメル
トブロウン層を有する、20g/cm2の不織織物、 −トレデガーフィルムプロダクツB.V.（ケルクラー
ド、オランダ）から得られるUS3,929,135によるポリエ
チレン形成フィルム。このフィルムは、開放領域19％、
エンボス厚み0.48mm（漏斗高さ）及び開口直径0.465mm
を有する円形漏斗形開口を有する。
本発明のバックシートは、吸収体構造（この試験のた
めには吸収体構造は上述した99g/m2マーフィンティッシ
ュであった）に向けた漏斗を有するフィルム及び形成フ
ィルムと織物との間が内面となるように配置したメルト
ブロウン層を有する織物を一緒にして調製する。
本発明の例においては、織物とフィルムは２つの層を
全く付着しないで互いにオーバーラップする。
参考として閾圧力以上の接着剤で付着し及び付着しな
い漏洩の比較をを同様に測定した。比較試料のための接
着剤付着は、全領域の１〜２％を覆う6g/m2の基礎重量
で25mm直径の３の渦巻状に渦巻接着剤を適用した。使用
した接着剤はフィンドレイ（ローゼンダール、オラン
ダ）から入手できるH2128と称するものである。試験液
体は試料当たり2mL用いた。
減少表面張力試験液体での閾圧力試験： 第１漏洩の観察 50g/cm2 閾圧力 45g/cm2 ウエットスルー試験 ウエットスルー定量試験は、表面張力29mN/mを有する
試験液体で50g/cm2以上で行った。結果は試験液体量の
パーセントで示す。結果は通気性構造を非付着に保つこ
との利益を有効に示すものである。
試料 非付着層 付着層 バックシートを通した漏洩 1.5％ 18.5％ インデックス 8.1 100
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴォ、ミヒャエル ドイツ連邦共和国、デー − 61381 フリードリヒスドルフ、シュツッツェン シュトラーセ 35アー (56)参考文献 特開 平４−226658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−205505（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61F 13/15

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トップシート、通気性バックシート及び該
    トップシートと該通気性バックシートとの間に吸収性コ
    アを備える通気性吸収性製品であって、該製品が該吸収
    性コアと同一の広がりを有するコア領域と該コア領域以
    外の該製品と同一の広がりを有する周辺領域を有し、該
    通気性バックシートが少なくとも２個の別個の通気性層
    を有し、該通気性吸収性製品が該層が該コア領域の少な
    くとも50％にわたって付着していないことを特徴とし、
    該通気性バックシートが疎水性、気体透過性開口重合体
    フィルムを包含しており、該フィルムが第１液体移送方
    向及び第１液体移送方向と反対の第２液体移送方向を有
    し、該第１液体移送方向が該バックシートから該吸収性
    コアに向かうように配置され、該開口フィルムが開口フ
    ィルムを通る同一圧力低下の下で第２液体移送方向にお
    ける液体移送より大きい第１液体移送方向より大きい液
    体移送を可能にする通気性吸収性製品。
  2. 【請求項２】該開口フィルムが、大きい漏斗開口から小
    さい漏斗開口への方向が該第１液体移送方向と平行であ
    る漏斗形の開口を備えている請求項１に記載の通気性吸
    収性製品。
  3. 【請求項３】該通気性層が該コア領域の少なくとも90％
    にわたって付着していない請求項１又は２に記載の通気
    性吸収性製品。
  4. 【請求項４】該通気性層が該コア領域の全てにわたって
    付着していない請求項３に記載の通気性吸収性製品。
  5. 【請求項５】通気性バックシートが、100mLの蒸留水、2
    gの尿素、0.95gのNaCl、0.11gのMgSO4×7H2O、0.06gのC
    aCl2からなり、塩類溶液が界面活性剤で29＋／−1mN/m
    に調節された塩類水溶液に対して45g/cm2の圧力下で吸
    収性コアから離れる方向への液体移送を有しない請求項
    １〜４のいずれかに記載の通気性吸収性製品。
  6. 【請求項６】該通気性バックシートが２個の層からなる
    請求項１〜５のいずれかに記載の通気性吸収性製品。
  7. 【請求項７】該通気性バックシートが重合体繊維で構成
    された疎水性気体透過性繊維織物層を備えた請求項１〜
    ６のいずれかに記載の通気性吸収性製品。
  8. 【請求項８】該通気性層の全てが同一である請求項１〜
    ７のいずれかに記載の通気性吸収性製品。
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