JPH09290000A - 乾燥状態および湿潤状態における改善された構造的安定性を有する吸収性材料およびその製法 - Google Patents

乾燥状態および湿潤状態における改善された構造的安定性を有する吸収性材料およびその製法

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JPH09290000A JP8102736A JP10273696A JPH09290000A JP H09290000 A JPH09290000 A JP H09290000A JP 8102736 A JP8102736 A JP 8102736A JP 10273696 A JP10273696 A JP 10273696A JP H09290000 A JPH09290000 A JP H09290000A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 乾燥状態および湿潤状態で実質上改善された
構造安定性を有する吸収性材料。この吸収性材料は、製
造操作時における吸収性ゲル状粒子の取扱損失を受けに
くい点で顕著である。また、この吸収性材料は、流体に
よる膨潤時または膨潤後に吸収性ゲル状粒子が移動しに
くい。本発明による吸収性材料は、(a)水不溶性吸収
性ヒドロゲル形成重合体を含む吸収性ゲル状粒子、
(b)その表面で吸収性ゲル状粒子に結合したポリ陽イ
オン重合体、(c)吸収性ゲル状粒子中に分散されたグ
ルー微小繊維、および(d)グルー微小繊維によって吸
収性ゲル状粒子に結合した担体層からなる。更に、本発
明は、吸収性材料の製法および吸収性材料を含む吸収性
物品に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水、体液などの液
体との接触により膨潤し且つこのような液体を吸収する
吸収性材料に関する。より詳細には、本発明は、吸収性
材料の乾燥状態および湿潤状態における改善された構造
的安定性に関する。本発明の吸収性材料は、特に、おむ
つ、成人失禁用パッド、生理用ナプキンなどの吸収性物
品に好適である。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】水不
溶性水膨潤性ヒドロゲル形成吸収性重合体は、多量の
水、体液(例えば、尿、血液、経血)、工業流体、家庭
流体などの液体を吸収でき且つ更にこのような吸収液体
を加圧下で保持することができる。このような重合体材
料のこれらの吸収特性は、吸収性物品、例えば、使い捨
ておむつ、成人失禁用パッドおよびブリーフ、および生
理用品、例えば、生理用ナプキンなどに重合体材料を用
いる際に、特に有用である。
【0003】このような吸収性物品に使用される高吸収
性部材の開発は、特に、薄い吸収性物品を開発していく
上で興味のある主題である。例えば、より薄いおむつ
は、着用するのに余り嵩張らず、衣類の下でより良くフ
ィットし、且つ余り気にならない。また、吸収性物品の
包装も小型化され、消費者が待ち歩く時、さらに製造・
流通業者の保管・流通コストの低減に有用である。
【0004】おむつなどのより薄い吸収性物品を提供す
るためには、多量の***体液、特に尿を吸収し且つ保水
できる比較的薄いコアを開発することが必要である。こ
の点で、或る吸収性重合体(しばしば「ヒドロゲル」、
「超吸収剤」または「ヒドロコロイド」材料と称する)
の使用は、特に重要であった。例えば、このような吸収
性重合体(以下「水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体
(WAHP)」)を吸収性物品で使用することは197
2年6月13日発行の米国特許第3,699,103号
明細書(ハーパー等)および1972年6月20日発行
の米国特許第3,670,731号明細書(ハーモン)
に開示されている。
【0005】更にまた、従来の吸収性物品は、一般に、
比較的少量(例えば、約50重量%以下)のWAHPの
吸収性ゲル状粒子からなっていた。例えば、1989年
5月30日発行の米国特許第4,834,735号明細
書(アレメニー等)には、吸収性物品に含まれるコアの
繊維状マトリックス中にWAHPを約9〜約50%含有
することを開示している。しかし、50重量%より高い
濃度の吸収性ゲル状粒子を有する薄いコアを提供しよう
とするには数種の問題がある。
【0006】通常の吸収性物品は、吸収性ゲル状粒子が
正しく固定されておらず製造プロセス時および/または
使用時(着用時)に自由に移動(シフト)するという問
題点を有する。製造時に吸収性ゲル状粒子が移動するこ
とは、吸収性材料の取扱損失並びにコア内の粒子の不均
一な分布をもたらすことになる。また吸収性ゲル状粒子
が膨潤時または膨潤後にも移動することがある。粒子を
最適の位置に固定する能力がないことは、安定性の欠
如、つまり一方のエリアでは十分な尿吸収が行なわれな
いにもかからわらず、他方のエリアで過大容量の尿が流
れ出るという現象をもたらす。
【0007】問題を解決するための重要な因子は、WA
HPからなる吸収性ゲル状粒子の第一供給位置から別の
位置への移動および製造時の取扱損失を最小限にし且つ
/または排除することである。
【0008】他の重要な因子は、このような吸収性ゲル
状粒子を含む物品を着用した時、活動に伴う物品の動き
や圧力により、WAHPの膨潤(例えば、尿で)粒子の
移動および/または吸収性材料外部への漏れである。特
に高濃度のWAHPを含有する吸収性材料において、使
用時にコアシフトおよびゲル漏れが多発する。使用時の
粒子の移動を排除することもまた重要な因子となる。
【0009】考慮しなければならないさらに別の重要な
因子は、WAHPの液体浸透性(liquid permeability)
である。体液の存在下で膨潤することによって形成され
るゲル層の浸透性または流れ伝導性(flow conductivit
y) は、コア内にこれらの吸収性重合体を高濃度で部分
的に、または領域全体にわたって使用する場合に極めて
重要であること。吸収性重合体の液体浸透性または流れ
伝導性の欠如は、体液を吸収し且つ分布するゲル層の能
力に直接影響を及ぼすことがあることに留意すべきであ
る。
【0010】より薄い吸収性物品に使用されるWAHP
のさらに別の問題は、使用後に吸収性物品に触れ且つ吸
収性物品を取り扱う時の、ゼリーまたは粥のような感触
である。WAHPを高濃度で1つ以上の領域に分散させ
る時には、体液を吸収することによって形成される膨潤
ゲルはゲル層となる。液体を吸収した粒子は移動可能で
あると、ゲル層は使用後に吸収性物品を取り扱う時に押
したり絞るなどの力が加えられた時に崩壊する。このこ
とにより、高濃度のWAHPを有する吸収性物品は外側
から触れ且つ取り扱う時に使用者または消費者に「ぬれ
た/粥のような」感触を与えることになる。
【0011】それゆえ、本発明は、乾燥状態および湿潤
状態で改善された構造的安定性を有する吸収性材料を提
供することによって前記問題を解決しようとする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、乾燥状態およ
び湿潤状態で改善された構造的安定性を有する吸収性材
料に関する。これらの吸収性材料は、(a)水不溶性吸
収性ヒドロゲル形成重合体からなる吸収性ゲル状粒子、
(b)ポリ陽イオン重合体、(c)グルー微小繊維、お
よび(d)担体層を含み、ポリ陽イオン重合体は吸収性
ゲル状粒子に結合し、且つグルー微小繊維は吸収性ゲル
状粒子と担体層との間で接着剤として作用する。グルー
微小繊維は、粘着性であるので、WAHPを含む吸収性
ゲル状粒子は、担体層上に所望の位置に固定される、つ
まり乾燥状態で別のエリアに移動しない。湿潤状態で
は、吸収性材料が体液などの液体と接触する時に、ポリ
陽イオン重合体がWAHPを含む吸収性ゲル状粒子に結
合するため、第一に与えられた位置に固定され、移動し
ない。
【0013】グルー微小繊維と吸収性ゲル状粒子間の結
合(それらは担体層に結合)は、吸収性ゲル状粒子が製
造時に移動するのを防止する。また吸収性ゲル状粒子に
結合されたポリ陽イオン重合体は、液体で膨潤した後に
粒子が移動するのを防止する。従って、本発明の吸収性
材料は、使用時に改善された液体吸収速度(acquisitio
n) および低いぬれ感(rewetness) を有する。吸収性材
料は液体と接触した時に膨潤し、このような液体を吸収
性ゲル状粒子内に吸収し且つ圧力下でさえ吸収を維持す
ることが見出された。
【0014】本発明の好ましい態様においては、担体層
は、織材料および不織材料からなる群から選ばれる。
【0015】これらの吸収性材料は、吸収性ゲル状粒子
に分散されたセルロース繊維(セルロース繊維はグルー
微小繊維によって吸収性ゲル状粒子に接着される)を更
に含んでもよい。
【0016】好ましくは、本発明の吸収性材料は、吸収
性ゲル状粒子約50〜約90重量%、ポリ陽イオン重合
体約0.1〜約10重量%、熱可塑性高分子微小繊維約
1〜約10重量%および担体層約5〜約50重量%を含
む。
【0017】更に、本発明は、吸収性材料の製法、およ
び吸収性材料を含む吸収性物品に関する。
【0018】本発明のこれらおよび他の特徴、側面およ
び利点は、下記の説明および添付図面を用いて更に詳し
く説明される。
【0019】
【発明の実施の形態】ここで使用する特定の用語の定義
リストを以下に示す。
【0020】本明細書において、「からなる」とは、結
果に影響を及ぼさない他の工程および他の成分の添加が
可能であることを意味する。この用語は、「のみからな
る」および「本質上からなる」なる用語をも包含する。
【0021】「乾燥状態」(in the dry state)とは、製
造時の吸収性材料の状態を意味する。
【0022】「湿潤状態」(in the wet state)とは、本
発明の吸収性材料を、例えば、おむつで使用し且つ着用
する時に、多量の水、体液、工業流体、家庭流体などの
液体の吸収のため膨潤された吸収性材料を意味する。
【0023】「構造的安定性」(structual stability)
とは、吸収性材料を最初に配置された正しい位置に不動
化(固定)することを意味する。
【0024】「WAHP」とは、水不溶性吸収性ヒドロ
ゲル形成重合体を意味する。 A.吸収性材料 本発明の吸収性材料は、多量の水、体液、工業流体、家
庭流体等の液体を速かに吸収でき且つ吸収した流体を加
圧下で保持することができる。特に、吸収性材料が高濃
度のWAHPを有する際に、本発明の吸収性材料は、乾
燥状態および湿潤状態で改善された構造的な安定性を有
する。好ましくは、本発明の吸収性材料は、約50重量
%より多いWAHPを含む。更に本発明の吸収性材料
は、乾燥状態および湿潤状態で最初に配置された位置か
ら移動しない。
【0025】吸収性ゲル状粒子を乾燥状態で所望の位置
に固定させられないならば、吸収性ゲル状粒子は、移動
して、例えば、吸収性ゲル状粒子の塊化および粒子の均
一な分布の欠如を生じさせる傾向がある。
【0026】吸収性ゲル状粒子を湿潤状態で所望の位置
に固定させられないならば、粒子は移動して、一方の部
位で不十分な吸収状態の粒子があるにもかからわず、他
方の部位では過剰の流体が外部へ流れ出るオーバー能力
を生じることがある。その後、吸収性物品は、使用時
(着用時)に吸収性ゲル状粒子のもれを生じるであろ
う。WAHPも含むの湿潤した吸収性ゲル状粒子の移動
は、特に高濃度のWAHPを含む吸収性材料を使用した
吸収性物品における使用または着用時のコアの移動およ
びゲル漏れの原因となる。
【0027】本発明の吸収性材料は、50重量%より高
い濃度のWAHPを有する場合にも乾燥状態および湿潤
状態の構造的安定性を達成するものである。
【0028】本発明の吸収性材料は、(a)WAHPを
含む吸収性ゲル状粒子、(b)ポリ陽イオン重合体、
(c)グルー微小繊維、および(d)担体層を含み、ポ
リ陽イオン重合体は吸収性ゲル状粒子に結合し且つグル
ー微小繊維は吸収性ゲル状粒子と担体層との間で接着剤
として作用する。
【0029】本発明は、その側面において、吸収性ゲル
状粒子、吸収性ゲル状粒子に結合されたポリ陽イオン重
合体、吸収性ゲル状粒子に分散されたグルー微小繊維お
よび担体層を含む吸収性材料を意図する。特に、その目
的は、乾燥状態ではグルー微小繊維の接着性によって吸
収性ゲル状粒子を担体層の所望の位置に固定すること、
および吸収性材料が湿潤状態で液体と接触した時にポリ
陽イオン重合体により吸収性ゲル状粒子を固定すること
である。
【0030】ここで使用するグルー微小繊維は、吸収性
材料の製造の少なくとも1つの工程で溶融吹込みをし
て、粘着性の繊維を形成する。粘着性のグルー微小繊維
は、製造時に吸収性ゲル状粒子を吸収性材料の所望の位
置に固定することが可能である。
【0031】一般に、いかなる重合体も、それと接触す
る粒子上に保持し且つそれによって接着剤重合体として
適しているように十分に粘着性であるグルー微小繊維と
してて使用することができる。好ましくは、吸収性材料
を形成するのに利用できる溶融吹込(melt blown)接着
剤重合体としては、エラストマーおよび非エラストマー
重合体が挙げられる。これらの重合体は、繊維系に形成
するのに十分な程粘着性でなければならない。粘着性
は、粘着性樹脂(粘着性樹脂としてはロジン樹脂、混合
ポリアルケン、ポリテルペン、ロウが挙げられる)を使
用して変性することができ、またはカルボン酸含有重合
体またはオリゴマーを接着剤樹脂に配合して変性でき
る。接着剤重合体のブレンド、または接着剤重合体と他
の重合体とのブレンドの使用も、本発明によって意図さ
れる。
【0032】有用なエラストマー重合体としては、ポリ
オレフィンおよびブレンド(例えば、ポリプロピレン、
ポリブチレン、またはエチレンアクリル酸共重合体)、
エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステ
ル、および反応性ポリアミドおよびポリエステルが挙げ
られる。
【0033】感圧接着剤も、本発明の吸収性構造物を形
成するのに有用である。それらは、永久的に粘着性であ
り且つ最終結合形成後に物理的状態を初期の液体から固
体に変化しない。例証のエラストマー重合体は、エチレ
ン酢酸ビニル共重合体、スチレン/ジエントリブロック
共重合体、ポリ(ビニルエーテル)、ポリアクリレー
ト、およびシリコーンである。ABA型の熱可塑性エラ
ストマートリブロック共重合体は、本発明で大きい接着
能力を有し加工上有利である。これらの重合体中のエン
ドブロック(A)は、性状が塑性であり、高いガラス転
移(または溶融)温度を有する一方、ブロック(B)
は、ゴム状である。特に、スチレン−ブタジエン−スチ
レン、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−エ
チレン−コ−プロピレン−スチレン共重合体は、本発明
で極めて有用である。
【0034】非エラストマー重合体は、樹脂またはそれ
らを含有するブレンドを調製する非エラストマー繊維で
あってもよい。例えば、このような重合体としては、ポ
リオレフィン、非エラストマーポリアミド、セルロース
誘導重合体、塩化ビニル、およびポリビニルアルコール
が挙げられる。
【0035】本発明の好ましい態様においては、エラス
トマースチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体の種類は、フラー・カンパニーによって供給されてい
るHL−1358またはファインリー(Finely)H−6
752Aである。非エラストマーグルー微小繊維の種類
としては、ポリエチルオキサゾリン、例えば、XR−2
676(フラー・カンパニー)、ポリビニルピロリド
ン、例えば、H−1716(フラー・カンパニー)およ
びエチレン酢酸ビニル共重合体、例えば、HT−480
(フラー・カンパニー)が挙げられる。ポリエチルオキ
サゾリンを含むグルー微小繊維は、本発明の吸収性材料
を含む吸収性物品に乾燥状態で十分な構造一体性を与え
る一方、湿潤状態では、ポリエチレンイミンを含むポリ
陽イオン重合体は、活性化されて吸収性物品の構造一体
性(structual integrity) を維持する。
【0036】ここで使用するポリ陽イオン重合体は、吸
収性ゲル状粒子の表面に結合することができる多数の官
能基を有する重合体である。好ましい態様においては、
ポリ陽イオン重合体としては、アミノ基またはイミン基
を含有する重合体が、使用される。このようなポリ陽イ
オン重合体としては、ポリアミン、ポリイミンおよびそ
れらの混合物が挙げられる。より好ましくは、ポリアミ
ンは、第一アミン基を有する重合体(例えば、ポリビニ
ルアミン、ポリアリルアミン)、第二アミン基を有する
重合体(例えば、ポリエチレンアミン)および第三アミ
ン基を有する重合体(例えば、ポリ−N,N−ジメチル
アルキルアミン、ポリ−N−アルキルアミン)からなる
群から選ばれる。好ましくは使用されるポリイミンとし
ては、ポリエチレンイミン、エピハロヒドリンで架橋さ
れた変性ポリエチレンイミン、エチレンイミンでグラフ
トされたポリアミドアミンおよびそれらの混合物が挙げ
られる。他の好適なポリ陽イオン重合体としては、エチ
レンイミンでグラフトされた変性ポリアミドアミン、ポ
リエーテルアミン、ポリビニルアミン、ポリアルキルア
ミン、ポリアミドポリアミンおよびそれらの混合物が挙
げられる。
【0037】好ましい態様においては、ポリ陽イオン重
合体は、平均分子量少なくとも約200、より好ましく
は少なくとも5,000、最も好ましくは約10,00
0以上を有する陽イオン重合体である。本発明で有用な
ポリ陽イオン重合体としては、分子量分布に単一極大値
(ピーク)を有する重合体、並びに1個以上の極大値を
有するポリ陽イオン重合体が挙げられる。分子量分布
は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィーによって分析
できる。
【0038】好ましくは、吸収性材料で使用するポリ陽
イオン重合体の量は、吸収性材料の約0.1〜約10重
量%である。
【0039】吸収性材料の50重量%より高い濃度のW
AHPを与えるために、本発明に使用するポリ陽イオン
重合体は、単独で粘着性であることができるように濃度
約80〜99重量%を有する。粘着性の特性を有するポ
リ陽イオン重合体は、グルー微小繊維なしに溶融吹込す
ることができ、従って、吸収性ゲル状粒子と担体層との
間で接着剤として作用する。更に好ましくは、ポリ陽イ
オン重合体は、分子量少なくとも約70,000を有す
る。 B.水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体 1.化学組成 本発明で有用なWAHPは、普通、「ヒドロゲル性」、
「ヒドロコロイド」、または「超吸収性」重合体と称し
且つカルボキシメチルデンプン、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどの多糖類;
ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテルなどの非イ
オン型のもの;陽イオン型のもの、例えば、ポリビニル
ピリジン、ポリビニルモルホリニオン、およびN,N−
ジメチルアミノエチルまたはN,N−ジエチルアミノプ
ロピルアクリレートおよびメタクリレート、およびそれ
らのそれぞれの第四級塩を挙げることができる。本発明
で有用なWAHPは、複数の陰イオン官能基、例えば、
スルホン酸基、より典型的にはカルボキシ基を有する。
ここで使用するのに好適な重合体の例としては、重合性
不飽和酸含有単量体から生成されるものが挙げられる。
このような単量体としては、少なくとも1個の炭素対炭
素オレフィン二重結合を含有するオレフィン性不飽和酸
および無水物が挙げられる。より詳細には、これらの単
量体は、オレフィン性不飽和カルボン酸および酸無水
物、オレフィン性不飽和スルホン酸、およびそれらの混
合物から選ぶことができる。
【0040】若干の非酸単量体も、本発明のWAHPを
調製する際に、好ましくは微量で、配合してもよい。こ
のような非酸単量体としては、例えば、酸含有単量体の
水溶性または水分散性エステル並びにカルボキシル基ま
たはスルホン酸基を全く含有しない単量体を挙げること
ができる。任意の非酸単量体としては、このように下記
種類の官能基:カルボン酸エステルまたはスルホン酸エ
ステル、ヒドロキシル基、アミド基、アミノ基、ニトリ
ル基、第四級アンモニウム塩基、アリール基(例えば、
フェニル基、例えば、スチレン単量体から誘導されるも
の)を含有する単量体を挙げることができる。これらの
非酸単量体は、周知の物質であり、例えば、1978年
2月28日に発行の米国特許第4,076,663号明
細書(マスダ等)および1977年12月13日に発行
の米国特許第4,062,817号明細書(ウェスター
マン)に非常に詳細に記載されている。
【0041】オレフィン性不飽和カルボン酸およびカル
ボン酸無水物単量体としては、アクリル酸自体、メタク
リル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、α−シ
アノアクリル酸、β−メチルアクリル酸(クロトン
酸)、α−フェニルアクリル酸、β−アクリルオキシプ
ロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アン
ゲリカ酸、ケイ皮酸、p−クロロケイ皮酸、β−ステリ
ルアクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン
酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル
酸、トリカルボキシエチレンおよび無水マレイン酸によ
って代表されるアクリル酸類が挙げられる。
【0042】オレフィン性不飽和スルホン酸単量体とし
ては、脂肪族または芳香族ビニルスルホン酸、例えば、
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエン
スルホン酸およびスチレンスルホン酸;アクリル系およ
びメタクリル系スルホン酸、例えば、アクリル酸スルホ
エチル、メタクリル酸スルホエチル、アクリル酸スルホ
プロピル、メタクリル酸スルホプロピル、2−ヒドロキ
シ−3−メタクリルオキシプロピルスルホン酸および2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸が挙
げられる。
【0043】本発明で使用するのに好ましいWAHP
は、カルボキシ基を含有する。これらの重合体として
は、加水分解デンプン−アクリロニトリルグラフト共重
合体、部分中和加水分解デンプン−アクリロニトリルグ
ラフト共重合体、デンプン−アクリル酸グラフト共重合
体、部分中和デンプン−アクリル酸グラフト共重合体、
ケン化酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、加水
分解アクリロニトリルまたはアクリルアミド共重合体、
前記共重合体のいずれかのわずかに網目架橋された重合
体、部分中和ポリアクリル酸、および部分中和ポリアク
リル酸のわずかに網目架橋された重合体が挙げられる。
これらの重合体は、単独または2種以上の異なる重合体
の混合物の形のいずれかで使用できる。これらの重合体
物質の例は、1978年2月28日発行の米国特許第
4,076,663号明細書(マスダ等)、1978年
6月6日発行の米国特許第4,093,776号明細書
(アオキ等)、1987年5月19日発行の米国特許第
4,666,983号明細書(ツバキモト等)および1
988年3月29日発行の米国特許第4,734,47
8号明細書(ツバキモト等)に開示されている。
【0044】WAHPを調製する際に使用されるより好
ましい重合体物質は、部分中和ポリアクリル酸のわずか
に網目架橋された重合体およびそれらのデンプン誘導体
である。一層好ましくは、WAHPは、中和されたわず
かに網目架橋されたポリアクリル酸〔例えば、ポリ(ア
クリル酸ナトリウム/アクリル酸)〕約50〜約95
%、より好ましくは約75%を含む。網目架橋は、重合
体を実質上水不溶性にさせ且つ部分的にWAHPの吸収
能力および抽出可能な重合体含量特性を決定する。これ
らの重合体の網目架橋法および典型的な網目架橋剤は、
1978年2月28日発行の米国特許第4,076,6
63号明細書(マスダ等)に非常に詳細に記載されてい
る。
【0045】表面架橋WAHPは、本発明の好ましい態
様で使用される。それらは、内部におけるより表面付近
で高水準の架橋を有する。ここで使用する「表面」と
は、例えば、粒子、繊維の外面境界を意味する。多孔性
WAHP(例えば、多孔性粒子)の場合には、露出内部
境界も包含することができる。表面における高水準の架
橋とは、表面付近のWAHPの官能架橋の水準が一般に
内部のWAHPの官能架橋の水準より高いことを意味す
る。
【0046】表面から内部までの架橋の階調は、深さと
プロフィールとの両方において変化させることができ
る。このように、例えば、表面架橋の深さは、低水準の
架橋への比較的鋭い転移で浅いことができる。或いは、
例えば、表面架橋の深さは、より広い転移でWAHPの
寸法の有意画分であることができる。
【0047】表面架橋度および表面架橋の勾配は、所定
のWAHP内で大きさ、形状、多孔度並びに官能考慮に
応じて、変化できる。粒状WAHPの場合には、表面架
橋は、粒径、多孔度などに応じて変化できる。架橋の全
水準は、WAHP内の表面/容量比の変動に応じて(例
えば、小さい粒子と大きい粒子との間)、変化すること
は珍しくない(例えば、より小さい粒子の場合には、よ
り大きい)。
【0048】表面架橋は、一般に、WAHPの最終境界
が本質上確立された後(例えば、粉砕、押出、発泡など
により)達成される。しかしながら、表面架橋を最終境
界の形成と同時に行うことも可能である。更に、境界の
若干の追加の変化は、表面架橋を導入した後にさえ生じ
させることができる。
【0049】表面架橋は、ポリ陽イオン重合体の吸収性
ゲル状粒子の表面への共有結合前または共有結合と同時
に達成することができる。
【0050】WAHPは、好ましくは、単一のポリマー
(即ち、均一系)を有するが、重合体の混合物も、本発
明で使用できる。例えば、デンプン−アクリル酸グラフ
ト共重合体と部分中和ポリアクリル酸のわずかに網目架
橋された重合体との混合物は、本発明で使用できる。 2.物理的形態 本発明で使用する吸収性ゲル状粒子は、広範囲にわたっ
て変化する大きさ、形状および/または形態を有するこ
とができる。吸収性ゲル状粒子は、最大寸法対最小寸法
の大きい比率を有していてもよく(例えば、粒状物、フ
レーク、微粉砕物、粒子間集合体、粒子間架橋集合体な
ど)且つ繊維、フォームなどの形であることができる。
【0051】本発明で有用なWAHPの粒子の場合に
は、粒径は、約10〜約1000μmの範囲内である。
WAHPは、少量の1種以上の添加剤、例えば、粉末状
シリカ、界面活性剤、セルロース微小繊維などを有する
混合物からなることもできる。この混合物中の成分は、
WAHP成分および非ヒドロゲル形成重合体添加剤が容
易には物理的に分離できないような形で物理的に且つ/
または化学的に関連づけることができる。WAHPは、
本質上非孔質であるか、実質的な内部多孔度を有するこ
とができる。
【0052】前記のような粒子の場合には、粒径は、篩
サイズ分析によって測定される寸法と定義される。この
ように、例えば、篩目の開き710μmを有する米国標
準試験篩(例えば、No. 25USシリーズ交番篩呼称)
上に保持される粒子は、710μmより大きい大きさを
有するとみなされ;篩目の開き710μmを有する篩を
通過し且つ篩目の開き500μmを有する篩(例えば、
No. 35USシリーズ交番篩呼称)上に保持される粒子
は、500〜710μmの粒径を有するとみなされ;篩
目の開き500μmを有する篩を通過する粒子は、50
0μmより小さい大きさを有するとみなされる。
【0053】C.吸収性材料を含む吸収性物品 本発明に係る吸収性材料は、多くの使用分野で、多くの
目的で使用できる。例えば、吸収性材料は、詰め容器、
薬物送達デバイス、創傷クリーニングデバイス、やけど
治療デバイス、イオン交換カラム材料、建築材料、農業
または園芸材料、例えば、種シートまたは保水材料、お
よび工業用途、例えば、スラッジまたは油脱水剤、露形
成の防止用材料、乾燥剤、および湿度制御材料に使用で
きる。これらの環境下では、本発明の吸収性材料は、多
様な形状および大きさを有することができる。例えば、
吸収性材料は、シート、フィルム、シリンダー、ブロッ
ク、または他の造形材料の形で使用できる。吸収性材料
は、吸収性を高めるためのセルロース材料を含むことが
でき且つ/またはこれらの応用および後述のように応用
できる。
【0054】本発明の吸収性材料の独特の吸収性のた
め、本発明の吸収性材料は、吸収性物品、特に使い捨て
吸収性物品中のコアとして使用するのに特に好適であ
る。ここで使用する「吸収性物品」なる用語は、体液を
吸収し且つ封じ込める物品を意味し、より詳細には、着
用者の体に対してまたはその付近に置かれて体から***
される各種の流体を吸収し且つ封じ込める物品を意味す
る。更に、「使い捨て」吸収性物品は、1回使用後に捨
てることを意図するものである(即ち、吸収性物品の或
る材料またはすべては、リサイクルし、再使用し、また
は堆肥化してもよいが、元の吸収性物品全部は洗濯した
り、他の方法で元通りにしたり、吸収性物品として再使
用することはない)。
【0055】一般に、吸収性物品は、(a)液体浸透性
トップシート、(b)液体不透性バックシート、および
(c)トップシートとバックシートとの間に配置された
コアを含み、コアは少なくとも1つの吸収性材料を含
む。ここで使用する「コア」は、主として体液を吸収す
ること、分布させることおよび貯蔵することを含めて物
品の流体取扱性に応答できる吸収性物品の部品を意味す
る。そのままで、コアは、好ましくは、吸収性物品のト
ップシートまたはバックシートを包含しない。
【0056】より好ましい態様においては、コアまたは
吸収性部材は、繊維または毛羽パルプ(繊維状材料また
は繊維材料)、より詳細には、非吸収性ゲル化繊維を更
に含むことができる。このような繊維材料は、コアの補
強部材または吸収性補助部材として使用して、コアの流
体取扱性を改善し並びに吸収性重合体の補助吸収剤とし
て役立たせることができる。ここで使用する「吸収性部
材」なる用語は、一般には1個以上の流体取扱性、例え
ば、流体吸収、流体分布、流体輸送、流体貯蔵などを与
えるコアの部品を意味する。吸収性部材は、全コアまた
はコアの一部分のみを構成でき、即ち、コアは、1個以
上の吸収性部材を含むことができる。
【0057】通常の吸収性製品で使用するのに好適であ
るいかなる種類の繊維材料も、本発明のコアまたは吸収
性部材で使用できる。このような繊維材料の特定例とし
ては、セルロース繊維、改良セルロース繊維、レーヨ
ン、ポリプロピレン、およびポリエステル繊維、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート〔ダクロン(DACRO
N)〕、親水性ナイロン〔ヒドロフィル(HYDROFIL)〕
などが挙げられる。既述の若干のものに加えて本発明で
使用するための他の繊維材料の例は、親水化疎水性繊
維、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン、ポリアクリル、ポリアミド、ポリスチレ
ン、ポリウレタンなどに由来する界面活性剤処理または
シリカ処理熱可塑性繊維である。事実、それら自体およ
びそれらだけでは余り吸収性が高くはなく且つそれゆえ
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
ウェブを与えない親水化疎水性繊維は、良好な灯心作用
性によってコアで使用するのに好適である。このこと
は、本発明のコアにおいて、繊維の灯心作用傾向が高い
流体取込速度およびコアのゲルブロックの欠如のため繊
維材料自体の吸収能力よりも重要ではないとしても同じ
位重要であるからである。合成繊維は、一般に、コアの
繊維成分としてここで使用するのに好ましい。ポリオレ
フィン繊維、特にポリエチレン繊維が、より好ましい。
【0058】本発明の或るコアまたは吸収性部材に有用
である他のセルロース繊維材料は、化学剛化セルロース
系繊維である。好ましい化学剛化セルロース系繊維は、
セルロース繊維を架橋剤で内部架橋することによって製
造できる剛化加撚カール化セルロース系繊維である。本
発明の親水性繊維材料として有用な好適な剛化加撚カー
ル化セルロース繊維は、1989年12月19日に発行
の米国特許第4,888,093号明細書(ディーン
等)、1989年12月26日に発行の米国特許第4,
889,595号明細書(ヘロン等)、1989年12
月26日に発行の米国特許第4,889,596号明細
書(ショゲン等)、1989年12月26日に発行の米
国特許第4,889,597号明細書(ボーボン等)、
および1990年2月6日に発行の米国特許第4,89
8,647号明細書(ムーア等)に非常に詳細に記載さ
れている。
【0059】使い捨て吸収性物品の好ましい態様は、お
むつである。ここで使用する「おむつ」なる用語は、着
用者の下部胴の回りに着用されるガーメント(一般に乳
幼児および失禁者によって着用)を意味する。コアを具
備するおむつに好ましい配置は、一般に、1975年1
月14日発行の米国特許第3,860,003号明細書
(ブエル)に記載されている。或いは、本発明の使い捨
ておむつに好ましい配置は、1989年2月28日発行
の米国特許第4,808,178号明細書(アジズ
等)、1987年9月22日発行の米国特許第4,69
5,278号明細書(ローソン)、1989年3月28
日発行の米国特許第4,816,025号明細書(フォ
アマン)、および1992年9月29日発行の米国特許
第5,151,092号明細書(ブエル等)にも開示さ
れている。
【0060】使い捨て吸収性物品の別の好ましい態様
は、生理用品である。好ましい生理用品は、1981年
8月25日発行の米国特許第4,285,343号明細
書(マクニール)、1986年8月26日発行の米国特
許第4,608,047号明細書(マッチングリー)お
よび1987年8月18日発行の米国特許第4,68
7,478号明細書(バン・チルブルグ)に開示のよう
な成形フィルム開口化トップシートを具備する。
【0061】好ましい生理用品は、1992年11月3
0日出願のモリタ・ヤスコの同一人に譲渡された同時係
属米国特許出願第984,071号明細書「弾性化側部
フラップを有する吸収性物品」に記載のようにウイン
グ、側部フラップ、および他の構造物およびエレメント
を具備できる。
【0062】しかしながら、本発明は、他の名前で商業
上既知の他の吸収性物品、例えば、失禁用ブリーフ、成
人失禁用製品、トレーニングパンツ、おむつ挿入物、化
粧紙、ペーパータオルなどにも応用できる。 D.吸収性材料の製法 図1は、本発明の方法で有用な好ましい装置を図示す
る。1と一般に示す製造装置は、粒子供給ユニット1
0、およびラミネート装置11からなる。粒子供給ユニ
ット10は、吸収性ゲル状粒子供給ユニット12、グル
ー微小繊維供給ユニット16およびポリ陽イオン重合体
噴霧ユニット17を包含する。吸収性ゲル状粒子は、先
ず、例えば、吸収性ゲル状粒子を振動フィーダー13、
次いで、ホッパー14に連続的に供給するためのKトロ
ンスクリューフィーダー12に装入する。吸収性ゲル状
粒子をホッパー14の出口からエダクター15内を通
り、約50psi の空気流によって第一空気流21として
ノズル16から噴出される。好ましくは、吸収性ゲル状
粒子の平均直径は、通常、約10μm〜約1,000μ
mであり、主として不連続である。
【0063】グルー微小繊維は、グルーガン17(J&
Mカンパニー)を介して第二空気流22として約0.2
〜約2.0kgcm-1hr-1の速度で噴出される。グルー微小
繊維押出は、第二空気流を通す際に細かいファイバー状
となる。温度範囲は、グルー微小繊維を溶解し且つ噴霧
するのに十分なように設定する。空気ギャップは、好ま
しくは、約0.18mmに保つ。グルー微小繊維の第二空
気流は、好ましくは、得られる吸収性材料に対して坪量
約10g/ m2 となるように制御し且つその操作範囲
は、好ましくは、約3.0g/ m2 〜約50.0g/ m
2 である。
【0064】第一空気流21は、第二空気流22と合流
して一体化空気流23を形成する。一体化空気流23
は、担体層上に好ましくは約70m/分で噴出される。
一体化空気流23の噴出速度は、担体ユニットの速度と
マッチするように調整され、好ましくは約1.0m/秒
である。
【0065】真空コンベヤー19は、ノズル16および
グルーガン17の下に置く。担体層25が真空コンベヤ
ー19を通過する際、噴出された一体化空気流23は、
担体層25に堅く結合される。吸収性ゲル状粒子は、好
ましくは担体層の幅方向の少なくとも半分を覆う。
【0066】予備攪拌されたポリ陽イオン重合体を含有
する第三空気流24は、吸収性ゲル状粒子供給ユニット
18の噴出部分の後に配置される。第三空気流は、担体
層に結合された吸収性ゲル状粒子上に噴霧され、その結
果ポリ陽イオン重合体は、吸収性ゲル状粒子に結合す
る。ライン速度は、好ましくは、約8g/ m2 に制御す
る。
【0067】フォールディングボード20は、ポリ陽イ
オン重合体ユニット18に隣接して、そのあとに置か
れ、吸収性ゲル状粒子、グルー微小繊維、ポリ陽イオン
重合体および担体層を含む吸収性材料は、最終幅のエッ
ジ密閉ラミネート構造物を形成する。吸収性材料の積層
品は、ライン最終端部で巻き取られる。
【0068】また、本発明は、吸収性材料の製法を提供
する。方法は、(a)WAHPを含む吸収性ゲル状粒子
を担体層上に供給し、(b)グルー微小繊維を担体層上
に供給し、(c)ポリ陽イオン重合体を吸収性ゲル状粒
子上に供給して吸収性ゲル状粒子とポリ陽イオン重合体
との間に結合を形成することを含み、吸収性ゲル状粒子
はグルー微小繊維が担体層に接着する前に、グルー微小
繊維と接着する。
【0069】1つの態様においては、本法は、セルロー
ス繊維を吸収性ゲル状粒子に分散する工程を更に含み、
グルー微小繊維がセルロース繊維と吸収性ゲル状粒子と
の間で接着剤として作用する。
【0070】好ましい態様においては、吸収性ゲル状粒
子は、第一空気流を介して担体層上に供給される。
【0071】より好ましい態様においては、グルー微小
繊維は、第二空気流を介して供給される。グルー微小繊
維を含む第二空気流は、好ましくは、約100℃〜約4
00℃の温度を有する。
【0072】好ましい態様においては、ポリ陽イオン重
合体は、第三空気流を介して供給される。ポリ陽イオン
重合体を含む第三空気流は、好ましくは約0.1〜10
重量%の濃度を有する溶液として使用される。
【0073】次いで、ポリ陽イオン重合体を含有する溶
液は、複数の吸収性ゲル状粒子上に供給される。特に、
吸収性ゲル状粒子の少なくとも2個、好ましくはすべ
て、溶液で覆われた部分を有する。好ましい態様におい
ては、吸収性ゲル状粒子の表面積の少なくとも約70%
は、ポリ陽イオン重合体を含有する溶液で覆われる。溶
液は、溶液を材料に適用するのに好適である技術上周知
の各種の技術および装置のいずれか、例えば、溶液を吸
収性ゲル状粒子上に被覆する方法、ダンピングする方
法、注ぐ方法、滴下する方法、噴霧する方法、微粒化す
る方法、濃縮する方法、または浸漬する方法を使用して
適用できる。ポリ陽イオン重合体を適用した後、好まし
くはゲル化粒子の表面積の約90%以上は、溶液で覆わ
れる。
【0074】好ましい態様においては、方法は、工程
(c)で得られた材料を約50℃〜約300℃の温度で
加熱してポリ陽イオン重合体を吸収性ゲル状粒子のWA
HPに共有結合する工程を更に含む。
【0075】好ましい態様においては、ポリ陽イオン重
合体は、ポリ陽イオン重合体が吸収性ゲル状粒子の表面
エリアで吸収性ゲル状粒子に共有結合するようになるよ
うに吸収性ゲル状粒子と反応させる。より好ましくは、
共有結合は、吸収性ゲル化粒子の表面配置カルボキシ基
とポリ陽イオン重合体のアミノ基との間で作られる。好
ましくは、ポリ陽イオン重合体の少なくとも約80重量
%、より好ましくは約90重量%以上は、吸収性ゲル状
粒子に共有結合する。高熱エネルギーが供給された時に
は、吸収性材料を含む吸収性物品は、より良好な流体浸
透性を示す。流体浸透性が改善されると、吸収性材料を
含む吸収性物品全体にわたっての例えば尿の広がりは増
大され、それゆえ吸収性ゲル状粒子流体吸収効率を上げ
ることができる。
【0076】また、本発明は、吸収性材料の製法に関す
る。本発明の製法は、(a)WAHPを含む吸収性ゲル
状粒子を含む第一空気流を形成し、(b)グルー微小繊
維を含む第二空気流を形成し、(c)第二空気流を第一
空気流と合流して、グルー微小繊維と吸収性ゲル状粒子
との完全な混合物を含む一体化空気流を形成し、(d)
一体化空気流を担体層上に供給し、(e)ポリ陽イオン
重合体を含む第三空気流を形成し、(f)ポリ陽イオン
重合体が吸収性ゲル状粒子に結合するように第三空気流
を担体層上に供給することからなる。
【0077】さらに好ましくは、吸収性材料の製法は、
(a)WAHPを含む吸収性ゲル状粒子を含む第一空気
流を形成し、(b)ポリ陽イオン重合体を含む第二空気
流を形成し、(c)第二空気流を第一空気流と合流し
て、一体化空気流を形成し(ポリ陽イオン重合体は吸収
性ゲル状粒子に結合する)、(d)グルー微小繊維を含
む第三空気流を形成し、(e)一体化空気流を第三空気
流と合流して混合空気流を形成し、(f)ポリ陽イオン
重合体に結合された吸収性ゲル状粒子がグルー微小繊維
に接着し且つグルー微小繊維が担体層に接着するように
混合空気流を担体層上に供給することからなる。
【0078】より好ましい態様においては、第二空気流
は、少なくとも約400℃の温度および空気圧力約50
psi で噴出される。
【0079】別の態様においては、方法は、(a)濃度
約80〜約99重量%を有するポリ陽イオン重合体を含
むポリ陽イオン重合体繊維を、WAHPを含む吸収性ゲ
ル状粒子上に適用し、(b)吸収性ゲル状粒子を担体層
上に供給することを含み、ポリ陽イオン重合体繊維は吸
収性ゲル状粒子と担体層との間で接着剤として作用す
る。好ましくは、ポリ陽イオン重合体繊維は、分子量少
なくとも約70,000を有する。
【0080】好ましい態様においては、ポリ陽イオン重
合体繊維はポリ陽イオン重合体を含有する第一空気流を
形成し且つ吸収性ゲル状粒子は第二空気流を形成して、
ポリ陽イオン重合体繊維と吸収性ゲル状粒子との完全な
混合物を含有する一体化空気流を形成する。
【0081】より好ましい態様においては、方法は、
(a)ポリ陽イオン重合体繊維を含有する第一空気流を
形成し、(b)WAHPを含む吸収性ゲル状粒子を含有
する第二空気流を形成し、(c)第二空気流を第一空気
流と合流して、一体化空気流を形成し(ポリ陽イオン重
合体繊維は吸収性ゲル状粒子に結合する)、(d)吸収
性ゲル状粒子が担体層上でポリ陽イオン重合体繊維に結
合するように一体化空気流を担体層上に供給することか
らなる。 E.試験法 1.合成尿 ここに記載の試験法で使用する特定の合成尿を「合成
尿」と称する。合成尿は、普通、ジェイコ・シンウリン
(Jayco SynUrine)またはジェイコ合成尿として既知で
あり且つペンシルベニア州キャンプ・ヒルのジェイコ・
ファルマセウティカルズ・カンパニーから入手できる。
合成尿の処方は、KCl 2.0g/l 、Na2 SO4
2.0g/l 、(NH4 )H2 PO4 0.85g/
l 、(NH4 2 HPO4 0.15g/l 、CaCl
2 0.19g/l およびMgCl2 0.23g/l
である。化学薬品のすべては、試薬等級を有する。合成
尿のpHは、6.0〜6.4の範囲内である。 2.湿潤破裂強さ(wet burst strength)測定 標準破裂強さ試験プログラムは、試験の終りにおけるピ
ーク荷重および破損荷重での荷重、撓みおよびエネルギ
ーを測定する。この試験の目的は、合成尿の一定の荷重
に付した後の吸収性ゲル状粒子含有ラミネート構造物の
力(g)を評価することである。10cm×10cmの寸法
を有し且つ吸収性ゲル状粒子坪量310g/ m2 を有す
るラミネート試料は、一般には3.6±0.3gであり
且つ合成尿70mlにソーキングさせる。合成尿は、元の
重量の20倍の合成尿荷重で吸収性ゲル化粒子含有ラミ
ネートによって完全に吸収する。破裂テスター、スイン
グ−アルバート・インストルーメント・カンパニー製の
No. 177−1−Bを使用して、20倍の合成尿を装入
したラミネート試料をパンクさせるのに必要とされる力
(g)を測定する。試料ホルダーは、直径4.5インチ
(約11.4cm)および厚さ0.125インチ(約3.
175mm)のプレキシガラス製ディスクであり、直径
0.75インチ(約19.05mm)の穴がプレキシガラ
スの中心にある。直径0.25インチ(約6.35mm)
のステンレスボールヘッドを使用して試料をパンクさせ
る。 3.吸収容量(gel volume) WAHPの吸収容量は、過剰のジェイシー(Jaycee)合
成尿で膨潤した後の保持吸収能力と定義される。それ
は、重合体上の圧力が比較的低い使用条件下での重合体
の最大吸収能力の尺度となる。吸収容量は、ジェイシー
合成尿を使用することによって後述の遠心分離能力法に
よって測定する。吸収容量は、乾燥重量基準で計算す
る。吸収容量計算で使用する乾燥重量は、WAHPを1
05℃で3時間オーブン乾燥することによって測定す
る。化学薬品のすべては、試薬等級を有する。ジェイシ
ー合成尿のpHは、6.0〜6.4の範囲内である。
【0082】ヒ−トシール性ティーバッグ紙を6cm×1
2cmに切断し、長さ方向に半分に折り、2辺に沿ってエ
ッジに近くをTバーシーラーでシールして6cm×6cmの
ティーバッグ正方形を製造する。WAHP 0.200
g(±0.005g)をティーバッグに移し、バッグの
上部をそのエッジでシールする。空のティーバッグの上
部をシールし、ブランクとして使用する。ジェイコ合成
尿約300mlを1,000mlのビーカーに注ぎ、WAH
Pを含有するティーバッグおよびブランクをビーカーに
水没する。30分間ソーキングした後、ブランクおよび
WAHP充填ティーバッグは、トングを使用することに
よって溶液から取り出す。直読回転速度計、電気タイマ
ーを有する遠心分離機(日本の東京のコクサン・エンシ
ンキ株式会社製のH−122タイプ)をこの測定に使用
する。試料ティーバッグおよびブランクティーバッグを
遠心分離機バスケットに配置し、1100rpm で3分間
遠心分離する。吸収容量を次の通り計算する: 吸収容量(g/g)=(Ws−Wb−Wo)/Wo 〔式中、Wsは遠心分離後の試料ティーバッグ重量であ
り、Wbは遠心分離後のブランクティーバッグ重量であ
り、WoはWAHP重量(0.200g)である〕。
【0083】少なくとも2回の測定値の平均が報告され
る。 4.液体吸収速度およびぬれ感試験 本発明に従って作られたこの吸収性材料を含むラミネー
ト製品の液体吸収速度およびぬれ感を測定する。典型的
な吸収性物品は、吸収層としてのエアフィルト(airfil
t)および吸収性ゲル状粒子坪量少なくとも310g/ m
2 のコアを含むラミネート製品を包含する。液体吸収
(速度)およびぬれ感測定を外圧0.30psi で平らな
配置で遂行する。合成尿200mlの連続装入後、濾紙の
数片を湿潤パッド上に置き、0.40psi 下で30分間
ソーキングさせる。濾紙の重量増大をフロント部分、中
間部分およびバック部分から総計し、ぬれ感の測定値と
する。 F.例 下記の例は、本発明の吸収性材料を例示するものであり
特許請求の範囲を限定することを意図するものではな
い。
【0084】本発明に係る複合体は、図1に図示のラミ
ネート製品用製造ラインで製造する。
【0085】この例で使用するすべての原料は、一般的
入手可能なものである。グルー微小繊維としてH.B.
フラー・カンパニー製のスチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体(HL−1358−XZP)を使用
し、製造時に少なくとも350℃で加熱保持する。吸収
性ゲル状粒子として日本触媒株式会社製のL76lfを
使用し、300μm〜600μmの粒径分布を有する。
ポリ陽イオン重合体としてはワコー・ケム・カンパニー
製のポリエチレンイミンを使用し、その固形分30%で
あり且つ分子量70,000ドルトンである。担体層と
してはハビックス・カンパニー社製のティッシュを使用
し、機械方向で引張強さ1.1kg/インチを有する。
【0086】本発明の吸収性材料の性能として、湿潤破
裂強さ(BBS)およびゲル容量(GV)を測定し表1
に示す。また本発明の吸収性材料を包含するおむつにお
いては、液体の吸収速度およびぬれ感を測定し、表2に
示す。 例1 圧縮空気流を空気圧力50psi に保つ。L76lfをK
トロンスクリューフィーダー中で調製し振動フィーダ
ー、次いで、ホッパーに連続的に供給する。さらにホッ
パーからエダクターを通り、圧縮空気流と合わせて、第
一空気流を与える。L76lfの第一空気流の注入速度
を、ライン速度とマッチするように約1.0m秒-1に保
つ。
【0087】スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体(HL−1358−XZP)をグルーガンの装
置(J&Mカンパニー)を通して約0.2〜約2.0kg
cm-1hr-1の速度で押し出す。グルーブロック共重合体が
薄い繊維になるように、グルーガンの空気ギャップを約
0.18mmに保つ。
【0088】押し出されたHL−1358−XZPを空
気流と合わせて、第二空気流を与える。第二空気流を約
400℃の温度および空気圧力約50psi に保つ。HL
−1358−XZPの第二空気流は、約3.0g/ m2
〜約50.0g/ m2 となるように調整する。
【0089】さらにL76lfの第一空気流とHL−1
358−XZPの第二空気流を一体化空気流として調製
する。
【0090】一方、真空コンベヤーをグルーガンおよび
エダクターの下になるように配置する。
【0091】ティッシュは真空コンベヤー上を約70m
/分で走行させる。一体化空気はコンベアー上の真空吸
引部分(ポイント)に射出され、L76lf、HL−1
358−XZPはティッシュに堅く結合する。ティッシ
ュ幅は少なくとも約23cmであり且つ一体化空気流の被
覆幅は少なくとも約9.50cmである。
【0092】ポリエチレンイミンを蒸留水に約10〜約
20重量%の濃度で溶解させる。第三空気流スプレー空
気圧力噴霧システム(スプレイング・システム・カンパ
ニーからのB1/8 VAU−SS+SUV 67−S
S 0.5〜1.2kg/cm2)をHL−1358−XZ
PおよびL76lfを含有する一体化空気流が射出され
た後に配置する。ライン速度に従って、第三空気流の噴
霧速度を8g/ m2 に制御する。ポリエチレンイミンは
ラミネート製品の約2.0重量%となる。
【0093】フォールディングボードをポリエチレンイ
ミン溶液の第三空気流スプレーの隣に置く。ティッシ
ュ、L76lf、HL−1358−XZPおよびポリエ
チレンイミンが形成されたティッシュを折って最終幅約
10cmのエッジ密閉ラミネート構造物を形成する。ラミ
ネート製品をラインの終りに巻く。吸収性ゲル状粒子約
310g/ m2 の形成ラミネートの厚さは、約1.3mm
である。
【0094】本例に従って製造されたこの吸収性材料を
含むラミネート製品の性質を評価する。湿潤破裂強さお
よび吸収容量は、61gおよび33g/gである。結果
は、驚異的なことに、本発明に係る吸収性材料によって
高い湿潤破裂強さ(BBS)および高い吸収容量(G
V)を示す。 例2 ポリエチレンイミン添加剤の第三空気流スプレーを使用
しない以外は、試料の基本組成は、例1と同様である。
【0095】本例に従って調製されたこの吸収性材料を
含むラミネート製品の性質を評価する。湿潤破裂強さお
よび吸収容量は、25gおよび35g/gである。 例3 本例においては、以下の記載以外については、試料の基
本組成は例1と同様である。
【0096】(1)「URIC吸収性ゲル状粒子」を第
一空気流中で使用する「URIC吸収性ゲル状粒子」
は、吸収性ゲル状粒子に結合されたポリ陽イオン重合体
などの吸収性変性重合体によって改善された吸収性を有
する吸収性ゲル状粒子である。
【0097】(2)第三空気流スプレーがない。
【0098】本例に従って調製されたこの吸収性材料を
含むラミネート製品の性質を評価する。湿潤破裂強さお
よび吸収容量は、45gおよび31g/gである。結果
は、驚異的なことに、本発明に係る吸収性材料によって
高い湿潤破裂強さ(BBS)および高い吸収容量(G
V)を示す。 例4 熱可塑性高分子微小繊維の第二空気流を使用せず且つポ
リエチレンイミン添加剤の第三空気流スプレーを使用す
る以外は、試料の基本組成は、例1と同様である。
【0099】本例に従って調製されたこの吸収性材料を
含むラミネート製品の性質を評価する。湿潤破裂強さお
よび吸収容量は、0gおよび38g/gである。表1 吸収容量およびポリエチレンイミンを加えることによる湿潤強さに対する 効果 ポリエチレン 湿潤破裂 吸収容量 試料 イミン(%) 強さ(g) (g/g) 試料No. 1 ポリ陽イオン重合体を 2 61 33 ラミネート製造時に添加 試料No. 2 ポリ陽イオン重合体を 0 25 35 添加せず 試料No. 3 ポリ陽イオン重合体を 2 45 31 吸収性ゲル状粒子製造 時に添加。その後に、 この吸収性ゲル化粒子 を使用してラミネート 構造物を製造 試料No. 4 ポリ陽イオン重合体が 0 0 38 グルー微小繊維なし 液体吸収速度およびぬれ感を吸収材料をおむつに使用し
て評価する。おむつを前記例に係る吸収性材料を含むラ
ミネート製品より作る。おむつの性質を評価し、表2に
提示する。表2 おむつへの応用における本発明の液体吸収速度およびぬれ感 液体吸収速度(秒) ぬれ感(g) 合成尿装入量 合成尿装入量200ml試料 50ml 100ml 150ml 200ml での値 試料No. 1 20 31 35 43 0.50 試料No. 2 18 28 39 55 0.50試料No. 3 16 20 23 28 0.50 本発明のおむつ(試料No. 1およびNo. 3)は、高い尿
装入量、例えば、尿容量少なくとも150mlで試料No.
2より迅速な液体吸収速度を示す。液体吸収速度は、湿
潤状態で吸収性ゲル状粒子の粒状物間のより迅速な流体
輸送によって改善される。吸収性ゲル状粒子にポリエチ
レンが添加されている試料No. 3においては、ラミネー
ト製品はより一層迅速な液体吸収速度を示す。試料No.
3における吸収性ゲル状粒子とポリエチレンイミンの結
合力は、試料No. 1のものより高い。表2にも示すよう
に、本発明のぬれ感は、ポリ陽イオン重合体なしの吸収
性材料の場合と同様で維持されている。
【0100】ここに記載の例および態様は、例示の目的
のためのみのものであり且つそれに徴しての各種の修正
または変更は、当業者に示唆されるものであり本願の精
神および範囲および特許請求の範囲の範囲に包含される
ことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸収性材料を製造するための装置の概
略図である。
【符号の説明】
1 製造装置 10 粒子適用ユニット 11 担体層装置 12 吸収性ゲル状粒子供給ユニット 17 グルー微小繊維供給ユニット 18 ポリ陽イオン重合体噴霧ユニット 21 第一空気流 22 第二空気流 23 一体化空気流 24 第三空気流 25 担体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 7/04 JJX C09J 109/06 JDM 109/06 JDM 201/00 JAP 201/00 JAP A41B 13/02 D (71)出願人 592043805 ONE PROCTER & GANBL E PLAZA,CINCINNATI, OHIO,UNITED STATES OF AMERICA (72)発明者 ケシン、エフ.シェイ 神戸市東灘区北青木4丁目17番地15−305 号

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合
    体からなる吸収性ゲル状粒子、 (b)ポリ陽イオン重合体、 (c)グルー微小繊維、および (d)担体層を含んでなる吸収性材料であって、前記ポ
    リ陽イオン重合体は前記吸収性ゲル状粒子に結合し、か
    つ、前記グルー微小繊維は前記吸収性ゲル状粒子と前記
    担体層との間で接着剤として作用することを特徴とす
    る、吸収性材料。
  2. 【請求項2】担体層が織材料および不織材料からなる群
    から選ばれる、請求項1に記載の吸収性材料。
  3. 【請求項3】吸収性ゲル状粒子に分散されたセルロース
    繊維を更に含み、該セルロース繊維はグルー微小繊維に
    よって吸収性ゲル状粒子に接着されてなる、請求項1に
    記載の吸収性材料。
  4. 【請求項4】グルー微小繊維がエラストマー微小繊維お
    よび非エラストマー微小繊維からなる群から選ばれる、
    請求項3に記載の吸収性材料。
  5. 【請求項5】エラストマー微小繊維が熱可塑性高分子溶
    融吹込微小繊維である、請求項4に記載の吸収性材料。
  6. 【請求項6】熱可塑性高分子溶融吹込微小繊維がエラス
    トマースチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
    体である、請求項5に記載の吸収性材料。
  7. 【請求項7】非エラストマー微小繊維が水溶性微小繊維
    および水不溶性微小繊維からなる群から選ばれる、請求
    項4に記載の吸収性材料。
  8. 【請求項8】水溶性微小繊維がポリエチルオキサゾリ
    ン、ポリビニルピロリドン、エチレン酢酸ビニル共重合
    体グルーおよびそれらの混合物からなる群から選ばれ
    る、請求項7に記載の吸収性材料。
  9. 【請求項9】ポリ陽イオン重合体がポリアミン、ポリイ
    ミンおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請
    求項1に記載の吸収性材料。
  10. 【請求項10】ポリアミンが (a)第一アミン基を有する重合体、 (b)第二アミン基を有する重合体、および (c)第三アミン基を有する重合体からなる群から選ば
    れる、請求項9に記載の吸収性材料。
  11. 【請求項11】第一アミンがポリビニルアミン、ポリア
    リルアミンおよびそれらの混合物からなる群から選ばれ
    る、請求項10に記載の吸収性材料。
  12. 【請求項12】第二アミンがポリエチレンアミンであ
    る、請求項10に記載の吸収性材料。
  13. 【請求項13】第三アミンがポリ−N,N−ジメチルア
    ルキルアミン、ポリ−N−アルキルアミン、およびそれ
    らの混合物からなる群から選ばれる、請求項10に記載
    の吸収性材料。
  14. 【請求項14】ポリイミンがポリエチレンイミン、エピ
    ハロヒドリンで架橋された変性ポリエチレンイミン、エ
    チレンイミンでグラフトされたポリアミドアミンおよび
    それらの混合物からなる群から選ばれる、請求項9に記
    載の吸収性材料。
  15. 【請求項15】吸収性ゲル状粒子が平均粒径約10μm
    〜約1000μmを有する、請求項1に記載の吸収性材
    料。
  16. 【請求項16】ポリ陽イオン重合体が吸収性ゲル状粒子
    の水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体に化学的に架橋
    する、請求項1に記載の吸収性材料。
  17. 【請求項17】吸収性材料が吸収性ゲル状粒子約50〜
    約90重量%、ポリ陽イオン重合体約0.1〜約10重
    量%、熱可塑性高分子微小繊維約1〜約10重量%およ
    び担体層約5〜約50重量%を含む、請求項1に記載の
    吸収性材料。
  18. 【請求項18】ポリ陽イオン重合体が分子量少なくとも
    約70,000を有する、請求項1に記載の吸収性材
    料。
  19. 【請求項19】(a)液体浸透性トップシート、 (b)液体不透性バックシート、および (c)前記トップシートと前記バックシートとの間に配
    置されたコアを含んでなる吸収性物品であって、前記コ
    アが請求項1に記載の吸収性材料を含んでなることを特
    徴とする、吸収性物品。
  20. 【請求項20】(a)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重
    合体からなる吸収性ゲル状粒子、 (b)ポリ陽イオン重合体を含むポリ陽イオン重合体繊
    維、および (c)担体層を含んでなる吸収性材料であって、濃度約
    80〜99重量%を有する前記ポリ陽イオン重合体繊維
    は前記吸収性ゲル状粒子に結合し、かつ、前記ポリ陽イ
    オン重合体繊維は前記吸収性ゲル状粒子と前記担体層と
    の間で接着剤として作用することを特徴とする、吸収性
    材料。
  21. 【請求項21】ポリ陽イオン重合体が分子量少なくとも
    約70,000を有する、請求項20に記載の吸収性材
    料。
  22. 【請求項22】(a)液体浸透性トップシート、 (b)液体不透性バックシート、および (c)前記トップシートと前記バックシートとの間に配
    置されたコアを含んでなる吸収性物品であって、前記コ
    アが請求項20に記載の吸収性材料を含むことを特徴と
    する、吸収性物品。
  23. 【請求項23】(a)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重
    合体からなる吸収性ゲル状粒子を担体層上に与え、 (b)グルー微小繊維を担体層上に与え、 (c)ポリ陽イオン重合体を前記吸収性ゲル状粒子上に
    与え前記吸収性ゲル状粒子と前記ポリ陽イオン重合体と
    の間に結合を形成することを含み、吸収性ゲル状粒子
    は、前記グルー微小繊維が前記担体層に接着する前に前
    記グルー微小繊維に接着することを特徴とする、吸収性
    材料の製法。
  24. 【請求項24】セルロース繊維を吸収性ゲル状粒子中に
    分散させる工程を更に含み、グルー微小繊維がセルロー
    ス繊維と吸収性ゲル状粒子との間で接着剤として作用す
    る、請求項23に記載の吸収性材料の製法。
  25. 【請求項25】吸収性ゲル状粒子、グルー微小繊維およ
    びポリ陽イオン重合体をそれぞれ第一空気流、第二空気
    流および第三空気流によって噴出させる、請求項23に
    記載の吸収性材料の製法。
  26. 【請求項26】吸収性ゲル状粒子およびグルー微小繊維
    が担体層に接着する前に、第一空気流および第二空気流
    を一体化する、請求項25に記載の吸収性材料の製法。
  27. 【請求項27】グルー微小繊維を含有する第二空気流が
    約100℃〜約400℃の温度を有する、請求項26に
    記載の吸収性材料の製法。
  28. 【請求項28】ポリ陽イオン重合体が水とポリ陽イオン
    重合体との溶液として担体層上に与えられる、請求項2
    3に記載の吸収性材料の製法。
  29. 【請求項29】ポリ陽イオン重合体を含有する溶液が濃
    度約0.1〜約10重量%を有する、請求項28に記載
    の吸収性材料の製法。
  30. 【請求項30】ポリ陽イオン重合体を固体状態で担体層
    上に与える、請求項23に記載の吸収性材料の製法。
  31. 【請求項31】工程(c)で得られた材料を約50℃〜
    約300℃の温度で加熱してポリ陽イオン重合体を吸収
    性ゲル状粒子の水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体に
    共有結合させる工程を更に含む、請求項23に記載の吸
    収性材料の製法。
  32. 【請求項32】吸収性材料を製造するにあたり、 (a)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体からなる吸
    収性ゲル状粒子を含む第一空気流を形成し、 (b)グルー微小繊維を含む第二空気流を形成し、 (c)前記第二空気流を前記第一空気流と合流させて、
    前記グルー微小繊維と前記吸収性ゲル状粒子との完全な
    混合物を含む一体化空気流を形成し、 (d)前記一体化空気流を担体層上に与え、 (e)ポリ陽イオン重合体を含む第三空気流を形成し、 (f)前記ポリ陽イオン重合体が前記吸収性ゲル状粒子
    に結合するように前記第三空気流を担体層上に与えるこ
    とを特徴とする、吸収性材料の製法。
  33. 【請求項33】吸収性材料を製造するにあたり、 (a)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体からなる吸
    収性ゲル状粒子を含む第一空気流を形成し、 (b)ポリ陽イオン重合体を含む第二空気流を形成し、 (c)前記第二空気流を前記第一空気流と合流させて、
    一体化空気流を形成し、ここで前記ポリ陽イオン重合体
    を前記吸収性ゲル状粒子に結合させ、 (d)グルー微小繊維を含む第三空気流を形成し、 (e)前記一体化空気流を前記第三空気流と合流させて
    混合空気流を形成し、 (f)前記ポリ陽イオン重合体が結合した前記吸収性ゲ
    ル状粒子が前記グルー微小繊維に接着し、かつ、前記グ
    ルー微小繊維が前記担体層に接着するように前記混合空
    気流を前記担体層上に与えることを特徴とする、吸収性
    材料の製法。
  34. 【請求項34】(a)濃度約80〜約99重量%を有す
    るポリ陽イオン重合体からなるポリ陽イオン重合体繊維
    を、水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体からなる吸収
    性ゲル状粒子上に適用し、 (b)前記吸収性ゲル状粒子を担体層上に与えることを
    含み、前記ポリ陽イオン重合体繊維が、吸収性ゲル状粒
    子と担体層との間で接着剤として作用することを特徴と
    する、吸収性材料の製法。
  35. 【請求項35】ポリ陽イオン重合体繊維が分子量少なく
    とも約70,000を有する、請求項34に記載の吸収
    性材料の製法。
  36. 【請求項36】ポリ陽イオン重合体繊維および吸収性ゲ
    ル状粒子をそれぞれ第一空気流および第二空気流によっ
    て与える、請求項34に記載の吸収性材料の製法。
  37. 【請求項37】グルー微小繊維を担体層に接着させる前
    に第一空気流および第二空気流を一体化する、請求項3
    6に記載の吸収性材料の製法。
  38. 【請求項38】吸収性材料を製造するにあたり、 (a)ポリ陽イオン重合体繊維を含有する第一空気流を
    形成し、 (b)水不溶性吸収性ヒドロゲル形成重合体からなる吸
    収性ゲル状粒子を含有する第二空気流を形成し、 (c)前記第二空気流を前記第一空気流と合流させて、
    一体化空気流を形成し、ここで前記ポリ陽イオン重合体
    繊維を吸収性ゲル状粒子に結合させ、 (d)前記吸収性ゲル状粒子が担体層上に接着するよう
    に前記一体化空気流を担体層上に与えることを特徴とす
    る吸収性材料の製法。
  39. 【請求項39】請求項1に記載の吸収性材料を含むこと
    を特徴とする吸収性物品。
  40. 【請求項40】吸収性物品がおむつである、請求項39
    に記載の吸収性物品。
  41. 【請求項41】吸収性物品が生理用品である、請求項3
    9に記載の吸収性物品。
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