JP2000510755A - 高い垂直吸い上げ容量を有する材料を備えた吸収性用品 - Google Patents
高い垂直吸い上げ容量を有する材料を備えた吸収性用品Info
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Abstract
(57)【要約】
例えば、おむつ、失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダーおよびライナー、女性の衛生衣類などのような用品に含まれ、身体からの滲出物を十分に含んでいるときに着用者に対する合い具合および快適さを改善するようにデザインされた吸収性コアについて開示している。吸収性コアは、コアが著しい量の流動体を使用中に吸収するときでも、他のコア領域と比べて低いレベルの流動体を股部領域に保持するようにデザインされている。これを実現するために、流動体が実質的に股部領域から用品の前方および/または後方側に移動するように、吸収性コアはデザインされている。特に、吸収性コアは、その股部領域に、著しい垂直吸い上げ吸収容量を有する材料を備える。
Description
【発明の詳細な説明】
高い垂直吸い上げ容量を有する材料を備えた吸収性用品
技術分野
本発明は吸収性用品、例えばおむつ、失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ、
おむつホルダーおよびライナー、衛生(sanitary hygiene)衣
類などに関し、より具体的には、身体からの流動体によって濡れたときの合い具
合(fit)が改善された吸収性用品に関する。改善された合い具合は、高い垂
直吸い上げ容量(vertical wicking capacity)を有
する材料(material)を用いることによって達成される。
背景技術
幼児および他の失禁者は、尿および他の身体からの滲出物を吸収して保持する
ための吸収性用品、例えばおむつを着用する。吸収性用品は、放出された物を含
み、これらの物を着用者の身体ならびに着用者の衣服およびベッドの布から隔離
する両方の機能をなす。多くの異なる基本的なデザインを有する使い捨て吸収性
用品が、当該技術分野において知られている。例えば、米国特許Re26.152号の
発明名称「使い捨ておむつ」(ダンカン(Duncan)とベーカー(Bake
r)に1967年1月31日に付与された)には、広く受け入れられ商業的に成功
した使い捨ておむつが記載されている。米国特許3.860.003号の発明名称「使い
捨ておむつ用の収縮可能な側部」(ブエル(Buell)に1975年1月14
日に付与された)には、広く受け入れられ、商業的に成功した弾性的な脚部カフ
スを有する使い捨ておむつが記載されている。
多くのおむつのデザインは、乾燥しているとき、特に濡れているときに、用品
の着用者の脚の間で合う(fit)領域が、相対的に広く大きい。これらのおむ
つは着用したときにひだになるように意図されているため、上述の結果、あるレ
ベルの不快感を着用者にもたらす。着用者の不快感に取り組む努力の中で、米国
特許4.610.678号(ワイスマン(Weisman)ら)には、この領域において
従来のデザインよりも狭く密度が上げられたコアを備えたおむつが記載されてい
る。それにも拘わらず、これらの用品でさえ、著しいレベルの吸収された流動体
を用品の放出領域で貯蔵する。この放出領域は、用品の、着用したときに着用者
の股部領域(crotch region)において合う部分の中に位置する。
従来の吸収性用品は効果的に流動体を分配しないため、これらの用品は典型的
に著しい量の流動体をおむつの股部領域に貯蔵するように設計されている。従っ
て、ローディング(loading)する度に、用品のこの領域はだんだん大き
くなり、そのため着用者にとってさらに不快なものとなる。例えば、米国特許5.
098.423号(ピエニアク(Pieniak)ら)を参照されたい。この文献では
、ワイスマンの特許の開示を土台として、低ドライバルク(dry bulk)
使い捨ておむつについて述べている。’423特許の内容の中心は、乾燥時に、
特に「インパクトゾーン(impact zone)」(この特許においては、
用品の長さの5分の2および5分の3と規定される)で相対的に小さい断面積を
有する用品である。実際、記載されている用品の重要な側面は、インパクトゾー
ンの吸収性材料が流動体を吸収する能力である。特許は、特に、全体の吸収され
た流動体の少なくとも60%がおむつのインパクトゾーンで保持されることを示
している。このように、特許は乾燥時の改善された合い具合にの要求について論
じてはいるが、改善された合い具合および快適さを全着用期間に渡って有する用
品を提供してはいない。さらに、合い具合を改善するための主な考察は、使用中
に折り重なってひだになる薄くて広い構造についてであり、股部領域における吸
収性材料の狭さおよび大きさ、ドライおよびウェットを最適化することではない
。つまり、’423特許に記載されている用品は、乾燥時に全体として小さい断
面積を有し、このことは、相対的に薄くて(すなわち、用品のz寸法において)
、相対的に広く(すなわち、用品のx寸法について)、また吸収容量(abso
rbent capacity)の60%を股部領域に有するコアを提供するこ
とでなされている。このことは、用品が身体からの滲出物によって濡れるときの
快適さを低下させている。
従って、より良好な合い具合および着用者の快適さを、用品が身体からの滲出
物によって濡れた後でさえ与える吸収性用品を提供することは好ましいことであ
る。さらに、乾燥および濡れた状態の両方において股部領域の大きさが小さい吸
収性用品を提供することは好ましいことである。
従って、材料が容易に著しい量の流動体を股部領域から離して分配するような
垂直吸い上げ容量を有する材料を用品の股部領域において備えることで着用者に
対する快適さが改善された吸収性用品を提供することが、本発明の目的である。
さらに、用品の股部領域に保持される流動体の相対的な量を減らすことで、使
用中の着用者に対する合い具合が改善された吸収性用品を提供することが本発明
の目的である。
本発明のこれらのおよび他の目的は、以下の記載を参照して考察するときに、
そして添付の図面と関連させたときに、より容易に明らかになる。
本発明の要約
本発明は、吸収性用品、例えばおむつ、失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ
、おむつホルダーおよびライナー、女性の衛生衣類などであって、着用者に対す
る合い具合および快適さが改善され、十分に身体からの滲出物を収容する吸収性
用品を提供する。このような吸収性用品は収容アセンブリ(シャシ(chass
is))を有し、これは外側の被覆層(covering layer)(典型
的に、液体透過性のトップシートと液体不透過性のバックシートとを備える)と
、外側の被覆層と結合された吸収性コアとを備える。吸収性コアのデザインは、
コアが著しい量の流動体を使用中に吸収するときでさえ、他のコア領域と比べて
低レベルの流動体を股部領域において保持するようになされている。このことを
実現するために、吸収性コアのデザインは、流動体が実質的に股部領域から用品
の前側および/または後側に動くようになされている。
1つの側面において、本発明は、股部領域を有する吸収性コアを備える吸収性
用品に関しており、(i)股部領域の吸収容量は、吸収性コアの全体的な吸収容
量の40%以下であり、(ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が2cmの高さ
において少なくとも約15g/gである材料を備えることを特徴とする。さらに
、本発明は、股部領域を有する吸収性コアを備える吸収性用品に関しており、(
i)股部領域の吸収容量は、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以下であり
、(ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が20cmの高さにおいて少なくとも
約10g/gである材料を備えることを特徴とする。他の側面において、本発明
は、股部領域を有する吸収性コアを備える吸収性用品に関しており、(i)股部
領域の吸収容量は、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以下であり、(ii)
股部領域は、垂直吸い上げ容量が25cmの高さにおいて少なくとも約5g/g
である材料を備えることを特徴とする。他の側面において、本発明は、股部領域
を有する吸収性コアを備える吸収性用品に関しており、(i)股部領域の吸収容
量は、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以下であり、(ii)股部領域は
、垂直吸い上げ容量が30cmの高さにおいて少なくとも約0.5g/gである
材料を備えることを特徴とする。さらに他の側面において、本発明は、断面積が
コアの股部ポイント(crotch point)において約1.3cm2以下
である吸収性コアを備えた吸収性用品に関しており、股部領域は垂直吸い上げ容
量が20cmの高さにおいて少なくとも約10g/gである材料を備えることを
特徴とする。
図面の簡単な説明
本明細書は、本発明を形成すると見なされる主題を特に指摘して明瞭に請求す
るクレームで終了するが、本発明は、添付の図面とともに以下の記載から理解さ
れると信じられる。図面においては、名称は実質的に同一の要素を示すのに用い
られる。
図1は、本発明に係る吸収性用品の上平面図であり、トップシートは透明にし
てより明瞭に吸収性コアを示している。
図2は、本発明の好ましい吸収性コアを示す平面図である。
図3は、本発明の他の吸収性コアを示す平面図である。
図4は、着用者、吸収性用品、および対応する吸収性コアの股部ポイントをど
のように決定するかを示す図である。
図5は、本発明の多数の部品からなる吸収性コアを互いに離して示した透視図
である。
図6は、テスト方法のセクションで論じる他の手順に従って、用品を特徴づけ
るために用いる装置を示す概略図である。発明の詳細な説明
ここで用いるときには、「吸収性用品」という用語は、身体からの滲出物を吸
収して収容ずる機器(device)を言い、より具体的には着用者の身体に対
してまたは近接して配置されて、身体がら放出される種々の滲出物を吸収し収容
する機器を言う。吸収性用品は、尿を吸収するようにデザインされて失禁者によ
って利用される機器を含む。このような失禁用品には、おむつ、成人向け失禁用
ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダーおよびライナーが含まれるが、
これらに限定されるわけではない。他の吸収性用品には、血液を主とする流動体
、例えばメンスを吸収するようにデザインされたものが含まれる。このような衛
生用品には、タンポン、生理パッド(catamenial pads)などが
含まれる。「使い捨て」という用語は、ここでは、洗濯することを意図せず、そ
うでなければ修復するまたは吸収性用品として再使用することを意図しない吸収
性用品を記述するために用いる(すなわち、それらは一度使用したのちに捨て、
好ましくはリサイクルして、堆肥にして、そうでなければ環境と共存できる方法
で捨てることを意図している)。「単一の」吸収性用品は、コーディネートされ
たもの(entity)を形成するために、互いに結合された個別の部品からな
り、個別のホルダーおよびライナーのような別個に扱うことができる部品を要求
しない吸収性用品を言う。
ここで用いるときには、「吸収性コア」という用語は、流動体を捕捉し、分配
し、移し、貯蔵し、および/または再分配する機能を果たす吸収性用品の部分(
例えば層)を言う。捕捉材料には、主な機能が流動体を捕捉して放出することで
ある材料が含まれる。このような材料には、捕捉層、トップシート層、移転層、
流れ制御モジュール、ラップティシュー(wrap tissues)、または
ヒドロゲル形成ポリマーの移動を防ぐ不織シーツ(non−woven she
ets)などが含まれる。ここで用いるときには、「分配材料」という用語は、
主な機能が、流動体を吸収し分配/再分配して最初の流動体のローディングのポ
イントから離すことである吸収性コアの材料を言う。ここで用いるときには、「
貯蔵材料」という用語は、保持された流動体の大部分を、重量をもとに保持する
吸収性コアの材料を言う。「分配材料」および「貯蔵材料」という用語は、互い
に排他する関係ではないことを理解されたい。ある態様においては、1つの材料
が流動体の分配および流動体の貯蔵の両方をもたらす機能を有する場合がある。
ここで用いるときには、「前方(front)」という用語は、着用者の前方
に近接して配置することが意図される用品または吸収性コアの部分に関する。「
後方(rear)」という用語は、着用者の後方に近接して配置することが意図
される用品または吸収性コアの部分に関する。相対的な用語である「の前側(i
n front of)」は、用品またはコアの前方により近い用品またはコア
における位置に関係し、「の後側(behind)」という用語は、用品または
コアの後方により近い用品またはコアにおける位置に関係する。
ここで用いるときには、「z−寸法」という用語は、要素、コアまたは用品の
長さおよび幅に直交する寸法を言う。z寸法は通常、要素、コアまたは用品の厚
みに対応する。
ここで用いるときには、「x−y寸法」という用語は、要素、コアまたは用品
の厚みに直交する平面に関係する。x−またはy−寸法は通常、要素、コアまた
は用品の幅および長さに、それぞれ対応する。
用品および用品の吸収性コアの「股部ポイント」は、用品を立った姿勢の着用
者に取り付け、次に伸長性の繊維を脚の周りに8の字の形で取り付けて決められ
る(図4を見よ)。繊維が交差する点に対応する用品および吸収性コアの点が、
用品および吸収性コアの股部ポイントであると考えられる。股部ポイントは、吸
収性用品を着用者に意図する仕方で取り付け、交差する繊維が用品/コアとどこ
で接触するかを求めることで決定されると理解される。
ここで参照するときには、吸収性コアの「股部領域」は、吸収性コアの全体の
長さ(すなわちy寸法における)の50%に対応し、股部ポイントは股部領域の
縦方向の中心に位置する。すなわち、股部領域は、最初に吸収性コアの股部ポイ
ントの位置を決め、次に前方および後方にコアの全体の長さの25%の距離を測
定して決められる。
「股部幅」は、後述する流動体捕捉方法(Fluid Acquisitio
n method)によって用品に用品の全体的な容量の70%までをロードす
るときに、ほとんどの流動体を保持する吸収性コア層の股部領域での幅を言う。
この層が複数の別個の層からなるときには、最も幅が小さい層が層の幅に、従っ
て吸収性コアの股部幅になる。層が、交差する(x−)寸法にプロファイル(p
roflle)されるときには、層の幅はプロファイルの基礎重量(basis
weight)が最も大きい領域の幅によって決められる。股部幅を決める方
法は、後述するテスト方法のセクションにおいて説明される。
ここで用いるときには、「股部断面積」は、後述する流動体捕捉方法によって
用品に用品の全体的な容量の70%までをロードするときに、ほとんどの流動体
を保持する吸収性コア層の股部領域での乾燥時の断面積を言う。この層が複数の
別個の層からなるときには、各層の幅およびカリパス(caliper)を測定
して、それらの個々の断面積を合計したものが股部領域の断面積となる。股部幅
を決める方法は、後述するテスト方法のセクションにおいて説明される。
ここで用いるときには、「複数層(layers)」という用語は、吸収性構
造の同一と確認できる構成要素を言う。「層(layer)」と言われるどんな
構造も実際には、後述する必要なタイプの材料の複数のシートまたは織物の積層
物(laminate)または組合わせを備えていても良い。ここで用いるとき
には、「層(layer)」という用語は、「複数層(layers)」および
「層にされた(layered)」を含む。この発明の目的のために、「上方(
upper)」という用語は、用品のトップシートに最も近くにあってこれに面
する吸収性コアの層に関し、逆に、「下方(lower)」という用語は、用品
のバックシートに最も近くにあって、これに面する吸収性コアの層に関すること
を理解されたい。本発明に係る種々の要素、層、および吸収性用品の構造は、通
常平坦であってもなくても良く、また望むどんな形状にも作られ、またはプロフ
ァイルされていても良い。
本発明に係るこのような吸収性コアを有するおむつ20の形状をなす吸収性用
品の一態様を、図1に示す。図1は、広げて(flat−out)縮めない状態
(すなわち、ゴムひもによるどんな収縮も取り除いてある)のおむつ20の上平
面図であり、トップシート22、バックシート24、および一般に符号28で示
す吸収性コアを有する。吸収性コア28は、トップシート22とバックシート2
4との間に配置されている。トップシート22を透明にして、吸収性コア28を
より良好に示すようにしてある。
また図1に示すように、おむつ20は前方の腰部バンド領域32、後方の腰部
バンド領域34、中央領域36および周辺38を有する。周辺38はバックシー
ト24の外側のエッジによって規定され、符号40で示す縦方向のエッジ40と
符号42で示す端部のエッジとを有する。おむつ20の縦方向の軸は、縦方向の
エッジ40と本質的に平行に走り、縦方向の中心線67として示される(そして
y−方向または長さと対応する)。一方、横方向の軸は端部のエッジ42と本質
的に平行に走り、横方向の中心線66として示される(そしてx−方向または幅
と対応する)。腰部バンド領域32と34はおむつ20の上方の部分を含み、こ
れらの部分は着用したときに着用者の腰を取り囲む。中央領域36は、腰部バン
ド領域32と34の間のおむつ20の部分であり、着用したときに着用者の脚の
間に位置して着用者の胴体の低い部分を覆うおむつの部分を含む。こうして、中
央領域36は、おむつ20または他の使い捨て吸収性用品に対する典型的な液体
の付着(deposition)の領域を規定する。
トップシート22とバックシート24は、何らかの好適な方法によって互いに
結合しても(associated)良い。ここで用いるときに、「結合する」
という用語は、トップシートを直接バックシートに取り付けてトップシート22
とバックシート24とを直接結合させる形態、およびトップシートを中間部材に
取り付け、そして中間部材をバックシートに取り付けて、トップシートとバック
シートとを間接的に結合させる形態を包含する。好ましくは、トップシート22
とバックシート24とを互いに直接取り付けることが好ましい。これは、取り付
け手段(図示せず)、例えば接着剤または当該技術分野で知られる他の何らかの
取り付け手段によって行う。例えば、均一で連続した層の接着剤、パターンが形
成された層の接着剤、または別個の線または点の配列の接着剤を用いて、トップ
シート22をバックシート24に取り付けることができる。図1に示すように、
トップシート22は、バックシート24よりもわずかに小さいサイズの形状を有
する。しかし、トップシート22とバックシート24とは両方とも同じサイズの
形状を有していても良く(すなわち、同一の広がりを持つ)、これらをおむつ2
0の周辺38で互いに結合しても良い。バックシート24のサイズは、吸収性コ
ア28のサイズと、選択された正確なおむつのデザインとによってある程度影響
される。図1に示す態様においては、バックシート24は砂時計状の形状を有す
る。しかし他の形状、例えば矩形、I字型なども好適である。
図示しないが、おむつ20はおむつに対して収縮力をもたらす弾性部材を有し
ていても良く、その結果、おもつは着用者により近接し、より快適な形態となる
。これらの弾性部材は良く知られた様々な形態で組むことができ、例えば米国特
許3.860.003号(ブエル(Buell)、1975年1月14日に付与された)
において一般的に述べられているものがある。なお、この特許は本明細書に参照
により取入れられている。弾性部材は、おむつ20の周辺38に近接して配置し
ても良く、好ましくは縦方向のエッジ40のそれぞれに平行に配置するのが良い
。その結果、弾性部材はおむつ20を着用者の脚に対して引張り保持する傾向を
有すろ。その代わりに、弾性部材をおむつ20の端部のエッジ42のいずれか一
方または両方に近接して配置して、脚部カフスとともに腰部バンドを、または脚
部カフスよりもむしろ腰部バンドを与えても良い。例えば、米国特許4.515.595
号(キエビット(Kievit)ら、1985年5月7日に付与された)を参照
されたい。この特許は、本明細書に参照により取入れられている。弾性部材はお
むつ20に弾性的に収縮可能な状態で固定されるため、普通の抑制されない形状
においては、これらの弾性部材は効果的におむつ20を収縮し又はギャザーを寄
せる。弾性部材は、弾性的に収縮可能な状態で少なくとも2つの仕方で固定する
ことができる。例えば、おむつ20が収縮していない状態のときに、弾性部材を
伸ばして固定することができる。その代わりに、おむつ20を例えばプリーツを
つけて収縮することができ、弾性部材が緩和されていないまたは伸びていない状
態のときに、弾性部材をおむつ20に固定して接続する。弾性部材は、本質的に
中央領域36内においておむつ20の全体の長さに渡っていても良く、またはそ
の代わりにおむつ20の全体の長さもしくは弾性的に収縮可能なラインを与える
何らかの他の長さに渡っていても良い。これらの弾性部材の長さは、典型的にお
むつのデザインに影響される。
図1において、吸収性コア28は「I」形状で示されている。上述したように
、吸収性コアは前方および後方の領域を、股部領域とともに備えろ。これらの領
域は、コア28の股部ポイントをここで述べたことに従って決めることで規定さ
れる。上述したように、股部ポイントは着用者の構造(anatomy)を参照
して決める。図示する目的のためだけに、コア28の股部ポイントを要素(it
em)27として図1に示す。股部ポイント27を、おむつ20および吸収性コ
ア28の縦方向の中心線67上に位置するとして示す。おむつおよび吸収性コア
の形状に関係なく、通常このようになる。しかし、示したように、股部ポイント
27は、この特定の態様においては横方向の中心線67上には位置しないが、し
かし他のおむつ/コアのデザインにおいては位置しても良い。上述したように、
吸収性コア28の股部ポイントが決定されれば、股部領域は、股部ポイントから
前方にコアの全体の長さの25%だけ測定し(横方向の線61で示す)、そして
股部ポイントから後方にコアの全体の長さの25%だけ測定して(横方向の線6
3で示す)、決められる。この例図において、股部領域は横方向の線61と63
との間に位置するコアの領域である。図1に示すように、吸収性コア28は前方
領域52、後方領域54、および股部領域56を有すると示している。再び、コ
ア28の股部領域56は、コア内の股部ポイントの位置によって影響される。
トップシート22は、従順で(compliant)、感触が柔らがく、着用
者の皮膚に対して刺激的でない。さらに、トップシートは液体透過性で、液体(
例えば尿)が容易にその厚みを通って浸透できる。好適なトップシートは、幅広
い材料から製造することができる。材料は、例えば、多孔質の発泡体(foam
)、網目状の発泡体、開口部が設けられたプラスチックフィルム、または天然繊
維の織布(webs)もしくは不織織布(nonwoven webs)(例え
ば木材もしくは木綿の繊維)、合成繊維(例えばポリエステルもしくはポリプロ
ピレン繊維)、または天然および合成繊維の組合わせである。好ましくは、トッ
プシートは疎水性の材料から作られて、着用者の皮膚を吸収性コアに収容された
液体から隔離する。吸収性コアは少なくとも一方の面において界面活性剤によっ
て処理されて、液体が容易にその厚みを通って浸透できる。
本発明の好ましい態様においては、トップシートの少なくとも一部を機械的に
伸ばして、弾性的なサイドパネルを形成する「ゼロ歪み(zero strai
n)」の伸縮性の積層物をもたらす。このように、トップシートは好ましくは、
伸ばすことが可能であり(elongatable)、最も好ましくは引張るこ
とが可能である(drawable)が、エラストマーである必要はなく、トッ
プシートは、機械的に伸ばす際に少なくとも幾分かは恒久的に伸びて、当初の歪
んでいない形状には完全には戻らない。好ましい態様においては、トップシート
を、過度に破裂させたり引き裂くことなく機械的に伸ばすことができる。従って
、トップシートは、装置を横切る方向(cross−machine dire
ction)(横方向)での降伏応力(yield strength)が低い
ことが好ましい。
多くの製造技術を用いてトップシートを製造することができる。例えば、トッ
プシートは繊維の不織織物であっても良い。トップシートが不織織物を含むとき
には、織物は、スパンボンディッド(spunbonded)、カーディッド(
carded)、ウェットレイド(wet−laid)、メルトブローン(me
ltbrown)、ハイドロエンタングルド(hydroentangled)
、これらの組合わせなどである。好ましいトップシートは、織物分野(fabr
ics art)に精通する者にとって良く知られた方法によってカードされ、
熱接合(thermally bonded)されている。好ましいトップシー
トは、約2.2のデニールを有する基本的な(staple)長さのポリプロピ
レン繊維を備える。ここで用いるときには、「基本的な長さの繊維」という用語
は、少なくとも約15.9mm(0.625in)の長さを有する繊維を言う。
好ましくは、トップシートは約18ないし約25g/m2の基礎重量を有する。
好適なトップシートは、ベラテック(Veratec)社(国際ペーパー社(I
nternational Paper Company)の一部門、ウェルポ
ール(Walpole)、マサチューセッツ)によって、P−8の名称で製造さ
れている。
トッブシート22は吸収性コア28の身体側の面の上方に位置すろ。好ましい
態様においては、捕捉材料が吸収性コア28とトップシート22との間に配置さ
れる。トップシート22は、好ましくは、当該技術分野において良く知られた取
り付け手段(図示せず)によって吸収性コア28およびバックシート28に結合
されている。好適な取り付け手段を、バックシート24を吸収性コア28に取り
付けることに関して、後述する。ここで用いるときには、「結合された」という
用語は、要素を直接他の要素に取り付けて要素と他の要素とを直接結合させる形
態、および要素を中間部材に取り付け、そして中間部材を他の要素に取り付けて
、要素と他の要素とを間接的に結合させる形態を包含する。本発明の好ましい態
様においては、トップシートとバックシートとを、おむつの周辺において互いに
直接結合し、また取り付け手段(図示せず)を用いて吸収性コアに直接結合して
互いに間接的に結合する。代替の態様においては、吸収性コア(または好ましい
捕捉材料)をトップシートまたはバックシートのどちらがに結合する必要がなく
、吸収性コアはそれらの間で「浮く」ことができる。
バックシート24は液体(例えば尿)に対して不透過性であり、好ましくは薄
いプラスチックフィルムから製造されるが、他の柔軟な液体不透過性の材料を用
いることもできる。ここで用いるときには、「柔軟な」という用語は、従順で、
身体の一般的な形状および輪郭に容易に順応する材料に関する。バックシートは
、吸収性コアに吸収されて収容された滲出物が、ベッドシーツおよび下着のよう
におむつと接触する用品を濡らすことを防ぐ。バックシートには、織物または不
織織物、ポリマーフィルム、例えばポリエチレンもしくはポリプロピレンの熱可
塑性フィルム、または複合材料、例えばフィルムが被覆された不織材料などが含
まれていても良い。好ましくは、バックシートは、厚みが約0.012mm(0
.5mils)ないし約0.051mm(2.0mils)の熱可塑性フィルム
である。
本発明の好ましい態様においては、バックシートの少なくとも一部を機械的に
伸ばして、弾性的なサイドパネルを形成する両方の「ゼロ歪み」の伸縮性の積層
物をもたらし、また必要ならば、弾性的な腰部部材(feature)または他
の何らかの弾性部材に一致するバックシートの一部を予め伸ばす(prestr
ain)。このように、バックシートは好ましくは伸ばすことが可能であり、最
も好ましくは引張ることが可能であるが、エラストマーである必要はなく、バッ
クシートは、機械的に伸ばす際に少なくとも幾分かは恒久的に伸びて、当初の歪
んでいない形状には完全には戻らない。好ましい態様においては、バックシート
を、過度に破裂させたり引き裂くことなく機械的に伸ばすことができる。こうし
て、バックシートが破壊する最終的な伸長は、装置を横切る方向において、AS
TMD−638と一致する方法を用いて測定したときに、少なくとも約400%
ないし約700%であることが好ましい。こうして、バックシートとして使用す
るための好ましいポリマーフィルムは、高含有量の直線状の低密度ポリエチレン
を含む。バックシートにとって特に好ましい材料は、約45ないし90%の直線
状の低密度ポリエチレンと約10ないし55%のポリプロピレンとを含むブレン
ドを含む。本発明のバックシートとして使用するための典型的なフィルムは、ト
レデガー(Tredegar)社(テレハウテ(Terre Haute)、イ
ンディアナ)によって、ブローされたフィルム用のX−8323、RR8220
ブレンドという名称で、またある種のキャストフィルム用のRR5475ブレン
ドという名称で製造されている。
バックシート24は、好ましくは浮き出しにされ(embossed)(典型
的に約0.127mm(5.5mils)のカリパスまで)、および/またはつ
や消しに仕上げられてより布地様の外観を呈する。さらに、バックシートは蒸気
を吸収性コアから流出させて(すなわち湿気を通し)、一方で依然として滲出物
がバックシートを通過するのを防ぐことが好ましい。
バックシート24は吸収性コア28の下側の表面に近接して配置され、好ましくは
、当該技術分野において良く知られているような取り付け手段(図示せず)によ
って、吸収性コア28に結合されている。その代わりに、追加の材料(例えば捕
捉材料)をバックシート24と吸収性コア28との間に配置しても良い。例えば
、バックシート24を吸収性コア28または何らかの仲介的な材料に、均一で連
続した層の接着剤、パターンが形成された接着剤、別個の線、らせん、点の配列
の接着剤によって、固定されていても良い。満足できるものと見出されている接
着剤は、センチュリー接着剤社(コロンバス(Columbus)、オハイ
オ)によって製造されてセンチュリー5227として販売されている。また、エ
イチ・ビー・フラー(H.B.Fuller)社(セントポール(St.Pau
l)、ミネソタ)によって製造されてHL−1258として販売されている。取
り付け手段は、好ましくはオープンパターンの網状構造の繊維の接着剤を備えて
いろ。これは、米国特許4.573.986号の発明名称「使い捨て腰部収容衣類」(ミ
ネトラ(Minetola)とタッカー(Tucker)に1986年3月4日
に付与された)に開示されている。オープンパターンの網状構造の繊維の典型的
な取り付け手段は、らせんパターンに渦を巻いた接着性繊維のいくつかの線を備
える。これは以下の文献に示される装置および方法によって例示されている。す
なわち、米国特許3.911.173号(スプラーグ・ジュニア(Sprague,Jr
.)に1975年10月7日に付与された)、米国特許4.785.996号(ジッカー
(Ziecker)らに1978年11月22日に付与された)、および米国特
許4.842.666号(ウェレニック(Werenicz)に1989年6月27日に
付与された)である。その代わりに、取り付け手段は、熱接合、圧力接合、超音
波接合、動的機械的接合、または当該技術分野で知られている他の何らかの好適
な取り付け手段もしくはこれらの取り付け手段の組合わせを備えていても良い。
吸収性コア28は、尿または他のある種の身体からの滲出物のような液体を吸
収して保持することができ、また本発明を規定する流動体の分配/貯蔵特性をも
たらすことができる何らかの吸収性手段を備える。吸収性コア28は図1に「I
」形状で示しているが、どんな形状も使用することができる。例えば、吸収性コ
ア128を図2に「砂時計」形状で示す。図において、コアはその縦方向のエッ
ジ(一般に、符号142で示す)に正確な切り取りを有している。図示する目的
のために、股部ポイントを要素127によって識別する。(上述したように、吸
収性コアの股部ポイントは着用者から推定される。)示したように、股部ポイン
ト127は、通常、縦方向の中心線167上および横方向の線168上にある(
この態様では横方向の線の中心ではないが)。股部領域は、股部ポイントから前
方にコアの全体の長さの25%だけ測定し(横方向の線161で示す)、そして
股部ポイントから後方にコアの全体の長さの25%だけ測定して(横方向の線1
63で示す)、決められる。股部領域156は、横方向の線161と163との
間のコアの領域である。股部領域156に加えて、吸収性コア128は前方領域
152と後方領域154とを有する。
図3に、他のおむつおよび対応するコアの形状を示す。特に、おむつ220は
着用者の低い運動ゾーン(low motion zone)内で合うように構
成されている。(低い運動用品(low motion articles)お
よび対応するコアの開示は、米国特許5.358.500号(ラボン(LaVon)ら)
に詳細に示されており、この特許の開示は本明細書に参照により取り入れられて
いる。)吸収性コア(一般に符号228で示す)も、着用者の低い運動ゾーン内
で合うように構成されている。
図4は、用品およびその吸収性コアの股部ポイントを決定する方法を図示して
いる。図4において、立っている着用者の脚を符号301および302として断
面で示す。連続した材料303(例えばひもまたはゴムバンド)を一度縒って、
着用者の脚の周りに着用者の胴体に十分近い点に配置し、材料303の交差点3
04を着用されている用品上に外挿できるようにする。こうして、用品のコアの
股部ポイントが決定され、コアの股部領域が上述に従って決定される。
吸収性コアの股部幅(乾燥しているときおよび濡れているとき)も、着用者に
対する合い具合を改善する上で重要である。股部幅は流動体によって濡れている
ときでさえ小さくて、着用者の脚が閉じているときに吸収性コアがひだになるの
が最小になるのが好ましい。この点については、本発明において有用な吸収性コ
アの股部幅(乾燥しているときおよび濡れているとき)は、好ましくは約7cm
以下である。好ましくは、股部幅(乾燥しているときおよび濡れているとき)は
、約6cm以下であり、より好ましくは約5cm以下である。股部幅を測定する
方法は、以下のテスト方法のセクションに記載されている。さらに、吸収性コア
の股部ポイントにおいて、コアの断面積(x−寸法掛けるz−寸法)は相対的に
小さい方が好ましい。この点については、本発明において有用な吸収性コアの股
部断面積は、乾燥しているときに、約2.6cm2以下である。好ましくは、股
部断面積は、乾燥しているときに、約1.8cm2以下であり、より好ましくは
約1cm2であり、さらに好ましくは約0.6cm2以下であり、最も好ましくは
約0.4cm2以下である。断面積を測定する方法は、以下のテスト方法のセ
クションに記載されている。
吸収性コアの断面積および/または股部幅を、単位表面積当たりの容量を均一
のまま減らすことは、典型的に液体が溜まる(deposition)ゾーンで
利用できる材料の量を必然的に減らす結果になる。股部領域の幅を小さくして合
い具合を改善する従来の試みは、単位表面積当たりの容量を増やして幅を小さく
し、股部領域で必要な容量を維持した。このような従来の試みは、追加の繊維を
股部領域で液体の吸収のために使用し、またある場合には追加のヒドロゲル形成
ポリマーを液体の貯蔵のために使用した。こうすることで、これらのアプローチ
は乾燥時および濡れている時の大きさに対して思わしくない影響を与えることと
なる。まったく対照的に、本発明は、股部領域に溜まった流動体を動かしてその
領域から離すことに基礎を置いている。このことは、吸収性コアの股部領域にお
ける流動体の貯蔵のレベルを減らすことに反映される。吸収性コアの股部領域自
体は流動体を股部領域から離して分配する機能を有する材料を備える。(流動体
の分配はコアの股部領域の材料の重要な機能であるが、本発明の必要な特性が達
成される限り、股部領域に主な機能が流動体の貯蔵である材料を備えることは本
発明の範囲内である)。特に、本用品の吸収性コアは高い垂直吸い上げ容量を示
す材料を備える。流動体を垂直に吸い上げる能力、すなわち重力と反対の方向へ
の流動体の吸い上げは、重要な性能特性(performance attri
bute)であり、それは、吸収するべき流動体を用品内の相対的に低い位置か
ら用品の吸収性コア内の相対的に高い位置へ必ず移動させるように、吸収性コア
を吸収性用品で用いるからである。相対的に低いレベルの流動体をコアの股部領
域に貯蔵するとすると、流動体を重力に逆らって移動させるこの能力は本発明に
とっては特に重要である。
この点については、吸収性コアは、垂直吸い上げ容量が2cmの高さにおいて
、少なくとも約15g/g、好ましくは少なくとも約25g/g、より好ましく
は少なくとも約40g/gである流動体の材料を備える。その代わりに、材料の
垂直吸い上げ吸収容量は25cmの高さにおいて、少なくとも約5g/g、好ま
しくは少なくとも約15g/g、より好ましくは少なくとも約20g/g、さら
に好ましくは少なくとも約30g/gである。その代わりに、材料の垂直吸い上
げ吸収容量は30cmの高さにおいて、少なくとも約0.5g/g、好ましくは
少なくとも約10g/g、より好ましくは少なくとも約20g/g、さらに好ま
しくは少なくとも約30g/gである。上述の規定は選択肢(alternat
ive)として与えられているが、1つの材料がこれらの特性を複数備えていて
も良いことを理解されたい。
本発明の吸収性用品は、また、平衡状態で吸収性コアの全体的な容量の約40
%を下回る部分をコアの股部領域に保有する吸収性コアを備える。もちろん、コ
アの前方/後方の領域と比べて、より少ない量の流動体をコアの股部領域で貯蔵
することは、着用中に流動体を動がして股部領域から出して、合い具合および着
用者の快適さを改善するコア材料の能力を反映している。この点については、本
発明で有用な吸収性コアは、平衡状態でコアの股部領域において、コアの全体的
な容量の好ましくは約25%を下回って、より好ましくは約15%を下回って、
さらに好ましくは0ないし10%を保持する。
上述したように、吸収性コアは、流動体を分配してコアの股部領域から出す機
能を有する材料を備える。1つの態様においては、吸収性コアはその股部領域に
収容される材料と同じ材料をコアの前方および後方に備える。すなわち、分配材
料は流動体の貯蔵に対しても好適である。その代わりに、コアは別個の高い毛管
吸い上げ(higher capillary suction)貯蔵材料をコ
アの前方および/または後方領域に含んでいても良い。この貯蔵材料は、相対的
に低い毛管吸い上げ分配材料から流動体を脱離させる(desorb)。
必要な吸い上げ特性を与える好ましい吸収性材料は、連続気泡(open−c
elled)の吸収性ポリマー発泡体材料であり、これは高内部相の水−油エマ
ルション(High Internal Phase Water−ln−Oi
l Emulsion)(以後、HIPEと言う)を重合して得られる。このよ
うなポリマー発泡体を形成して必要な貯蔵特性とともに必要な分配特性を与える
ことができる。別個の貯蔵材料がコアの前方および後方のセクションに含まれる
ときには、ポリマー分配発泡体は好ましくは、これらの他の構成要素(分配発泡
体の脱離(desorptlon)圧力よりも高い吸収圧力を有する)が流動体
を分割する(partition away)ことを可能にする脱離特性を示す
。この構成要素が、「流出(gush)」状況においてさえも、そして圧縮力の
あるロードがもたらされたときでさえも、着用者の皮膚を乾燥させておき、また
、吸収性用品の着用者に対して柔らかく、柔軟性があり、快適であり、さらに、
流動体に対する相対的に高い容量を有して、効果的にコアの構成要素を用いるお
むつおよび他の吸収性用品をもたらすことが好ましい。
ここで用いるために必要な分配特性を与えるHIPEから得られる発泡体は、
以下の文献に記載されている。すなわち、同時係属中の米国特許出願連続番号08
/563,866(デスマライス(DesMarais)ら、1995年11月25日
に出願)(以後、「’866出願」と言う)、米国特許5.387.207号(ダイアー
(Dyer)ら、1995年2月7日に付与)、米国特許5.260.345号(デスマ
ライスら、1993年11月9日に付与)であり、各文献の開示は本明細書に参
照により取入れられている。
本発明において有用なポリマー発泡体は、相対的に連続気泡のものである。こ
れは、発泡体の個々の気泡が隣接する気泡と連絡することを意味する。このよう
に実質的に連続気泡の発泡体構造中の気泡は、気泡間の開口部または「窓」を有
し、これらは十分に大きくて流動体がある気泡から他の気泡へ発泡体構造の中を
すばやく移動することを可能にする。
これらの実質的に連続気泡の発泡体構造は、通常網目状の特徴を有し、個々の
気泡は複数の互いに結合された三次元に枝別れした織物によって規定される。こ
れらの枝別れした織物を作り上げるポリマー材料のストランド(strand)
は、「支柱(strut)」と言うことができる。典型的な支柱タイプの構造を
有する連続気泡の発泡体は、例として、’866出願の図1および2の顕微鏡写
真に示されている。ここで用いるときには、発泡体材料は、発泡体構造中の少な
くとも1μmのサイズの気泡の少なくとも80%が、隣接する気泡の少なくとも
1つと連絡するときに、「連続気泡」である。
連続気泡であることに加えて、これらのポリマー発泡体は十分に親水性であり
、発泡体が後に具体的に述べる量の水性流動体(aqueous fluids
)を吸収することを可能にする。発泡体構造の内部表面は、重合の後に発泡体構
造中に残った残存の親水化界面活性剤によって、または選択された重合後発泡体
処理手順によって親水性にされる。
ポリマー発泡体は潰れた(collapsed)(すなわち膨脹していない)
形状で調整することができ、ポリマー発泡体は、水性流動体と接触したときに、
膨脹してこのような流動体を吸収する。例えば、同時係属中の米国特許出願連続
番号08/563,866および米国特許5.387.207号を参照されたい。これらの潰れたポ
リマー発泡体は通常、水相(water phase)を重合したHIPE発泡
体から圧縮力、および/または熱乾燥および/または真空脱水(dewater
ing)によって出すことによって、得られる。圧縮、および/または熱乾燥/
真空脱水の後、ポリマー発泡体は潰れた、または膨脹していない状態となる。潰
れ得ない(non−collapsible)発泡体、例えば、同時係属中の米
国特許出願連続番号08/542,497および米国特許5.260.345号で説明されている発
泡体も分配材料として有効である。
これらの発泡体の重要なパラメーターはそれらのガラス転移温度である。Tg
は、ポリマーのガラス状態とゴム状態との間の転移の中間点を表わす。使用温度
よりも高いTgを有する発泡体は非常に強くなり得るが、また非常に堅く潜在的
に割れ易い。このような発泡体が潰れ得る(collapsible)ときには
、それらはまた典型的に、長時間潰れた状態で貯蔵された後にポリマーのTgよ
りも低い温度の水性流動体によって濡れたときには、膨脹した状態に回復するの
に長い時間がかかる。機械的特性の所望の組合わせ、具体的には強度と弾力は、
これらの所望の特性を実現するためには、かなり選択的な範囲のモノマーのタイ
プおよびレベルを典型的に必要とする。
ポリマー発泡体の発泡体の体積当たりの比表面積は、潰れた状態に留まるであ
ろう発泡体構造を経験的に規定するのに特に有効であることが分かっている。さ
らにこの特性は、ここで論じる垂直吸い上げ吸収容量をもたらす材料の能力にと
っても重要である。米国特許5.387.207号を参照されたい。ここでは、発泡体の
体積当たりの比表面積が詳細に論じられている。「発泡体の体積当たりの比表面
積」は、発泡体構造の毛管吸い上げ比表面積×膨脹した状態でのその発泡体密度
を指す。発泡体の体積当たりの比表面積の値が少なくとも約0.025m2/c
c、より好ましくは少なくとも約0.05m2/cc、最も好ましくは少なくと
も約0.07m2/ccであるポリマー発泡体が潰れた状態に留まり、従ってこ
こでは好ましいことが経験的に分かっている。
ここにおいて有用な吸収性ポリマー発泡体の別の重要な特性は、それらの自由
吸収容量である。「自由吸収容量」は、ある発泡体サンプル中の固体材料の単位
質量当たりの、サンプルがその気泡構造中に吸収するテスト流動体(合成尿)の
全体量である。本発明の吸収性用品において特に有用であるためには、吸収性発
泡体の自由吸収容量は、約55ないし約100mL、好ましくは約55ないし約
75mLの乾燥時の発泡材料のグラム当たりの合成尿である。発泡体の自由吸収
容量を決める手順は、’866出願のテスト方法のセクションに記載されている
。
水性流動体にさらしたときに、ここで有用な潰れ得る発泡体は膨脹して流動体
を吸収する。これらの発泡体が圧縮されて脱水され、完全に膨脹したときの厚み
の約1/6(17%)以下となったときには、それらは非常に薄い状態に留まり
、貯蔵効率および柔軟性が同時に増加する。これは、膨脹した発泡体の密度が低
いことに起因する。これらの発泡体に対する「膨脹係数」は、少なくとも4Xで
あり、すなわち発泡体のその膨脹した状態での厚みは、発泡体のその潰れた状態
での厚みの少なくとも約4倍である。本発明の潰れた発泡体の膨張係数は、典型
的に約4Xないし約10Xである。比較として、従来の密度が高い発泡体の膨脹
係数は、典型的に4Xないし5Xのみである。
本発明の目的のために、圧縮されて脱水された発泡体に対する膨脹していると
きの厚みと潰れているときの厚みとの間の関係を、以下の式がら経験的に概算す
ることができる。
厚み(膨脹している時)=厚み(潰れている時)×0.133×W:O比
ここで、「厚み(膨脹している時)」は発泡体の膨脹した状態での厚みであり、
「厚み(潰れている時)」は発泡体の潰れた状態での厚みであり、「W:O比」
は発泡体が作られる高内部相のエマルションの水対油の比である。こうして、水
対油の比が60:1のエマルションから作られる典型的な発泡体の予想される膨
脹係数は8.0であり、すなわち発泡体の膨脹しているときの厚みは潰れている
ときの厚みの8倍である。膨張係数を測定する手順は、’866出願のテスト方
法のセクションに記載されている。
本発明において有用な吸収性ポリマー発泡体の重要な機械的な特徴は、それら
が膨脹した状態での強度であり、その耐圧縮たわみ性(resistance
to compression deflection)(RTCD)から決め
られる。発泡体によって示されるRTCDは、ポリマーの弾性率(modulu
s)とともに発泡体の網状構造の密度および構造の関数である。ポリマーの弾性
率は、以下のものによって決められる。すなわち、a)ポリマーの組成、b)発
泡体が重合された条件(例えば、得られた重合の完全度(completene
ss)、具体的には架橋に関して)、c)処理後に発泡体構造中に残る残留の材
料(例えば乳化剤)によってポリマーが可塑化される程度である。
おむつのような吸収性用品での吸収剤として有用であるためには、本発明の発
泡体は、このような吸収性材料が流動体の吸収および保持を行っているときに、
使用中に受ける力による変形または圧縮に対して十分に強くなくてはいけない。
RTCDによる発泡体の強度を十分に有さない発泡体は、ロードがない状況下で
、許容できる量の身体からの流動体を捕捉して貯蔵できるかも知れないが、発泡
体を含む吸収性用品のユーザーの動きおよび行動によって生じる圧縮応力の下で
、あまりに容易にこのような流動体を貯蔵できなくなるであろう。
本発明のポリマ−発泡体によって示されるRTCDは、ある拘束圧(conf
ining pressure)の下で特定の温度および時間の間保持されて飽
和した発泡体サンプル中に生成されたひずみの量を決定することで定量化するこ
とができる。この特別なタイプのテストを行う方法は、’866出願のテスト方
法のセクションに記載されている。吸収剤として有用な発泡体は、発泡体が65
±5dynes/cmの表面張力を有する合成尿によって自由吸収容量まで飽和
しているときに、5.1kPaの拘束圧が典型的に発泡構造の約40%以下の圧
縮歪みを引き起こすようなRTCDを示す発泡体である。好ましくは、このよう
な条件下で引き起こされるひずみは、約2ないし約25%、より好ましくは約2
ないし約15%、最も好ましくは約2ないし約10%である。
発泡体気泡、および相対的にモノマーフリーの水相の液滴を取り囲むモノマー
を含む油相を重合して形成した特別な気泡は、しばしば実質的に球状をなす。こ
のような球状の気泡のサイズまたは「直径」は、発泡体を一般的に特徴づけるた
めに普通に用いられるパラメータ一ーである。ポリマー発泡体のあるサンプル内
の気泡は必ずしもほぼ同じサイズではないので、平均の気泡サイズ、すなわち平
均の気泡の直径がしばしば明確にされる。
多くの技術を、発泡体の平均の気泡サイズを決定するために利用できる。しか
しながら、発泡体中の気泡のサイズを決定する最も有用な技術には、発泡体サン
プルの走査型電子顕微鏡写真に基く簡単な測定が含まれる。ここで与えられる気
泡サイズの測定値は、膨脹した状態での発泡体の数平均の気泡サイズに基く。本
発明に係る水性流動体用の吸収剤として有用な発泡体は、好ましくは約50μm
以下、典型的には約5μmないし35μmの数平均の気泡サイズを有する。
「発泡体密度」(すなわち空気中での発泡体(g)/発泡体体積(cm3))
は、ここでは乾燥ベース(on dry basis)で指定される。吸収され
た水溶性の残留物質、例えば、HIPE重合、洗浄および/または親水化の後に
発泡体中に残った塩および液体は、発泡体の密度を計算して現わすときに無視さ
れる。しかしながら、発泡体の密度には、他の水非溶性の残留物質、例えば、重
合された発泡体中に存在する乳化剤が含まれる。このような残留物質は、実際、
発泡体材料に著しい質量を寄与する。
発泡体構造の単位体積当たりの固体の発泡材料の質量を決定する何らかの好適
な重量測定による手順を用いて、発泡体密度を測定することができる。例えば、
ASTM重量測定による手順(米国特許5.387.207号のテスト方法のセクションに
、より完全に記載されている)は、密度の決定に用いることができる1つの方法
である。潰れた状態において、吸収剤として有用な本発明のポリマー発泡体の乾
燥ベースの密度の値は、約0.1ないし約0.2g/ccであり、好ましくは約
0.11ないし約0.15g/ccであり、最も好ましくは約0.12ないし約
0.14g/ccである。膨脹した状態において、吸収剤として有用な本発明の
ポリマー発泡体の乾燥ベースの密度の値は、約0.010ないし約0.018g
/ccであり、好ましくは約0.013ないし約 0.018g/ccである。
好適な吸収性発泡体は、通常、特に好ましく有用な水性流動体のハンドリング
および吸収性の特徴を示す。特に、発泡体を本発明の吸収性コアの主要な分配材
料として用いるときには、流動体をコアの股部領域からコアの前方および/また
は後方領域へ動かす能力は重要である。流動体を分配する発泡体にとって最も問
題となる流動体のハンドリングおよび吸収性の特徴は、A)発泡体構造を通して
流動体を垂直に吸い上げる速度、およびB)特定の参照される吸い上げ高さでの
発泡体の吸収容量、である。発泡体の他の重要な特性は、発泡体が接触し得る競
合する(competing)吸収性構造から流動体を出す(分ける)能力であ
る。
重力と反対の方向への垂直吸い上げ、すなわち流動体吸い上げは、ここでの吸
収性発泡体にとって特に好ましい性能特性である。これらの発泡体を、吸収する
べき流動体が吸収性用品内で用品の吸収性コア内の比較的低い位置から比較的高
い位置へ必ず移動するように、しばしば吸収性用品で用いる。従って、重力に逆
らって流動体を吸い上げる発泡体の能力は、本吸収性用品における吸収性材料と
しての発泡体の機能に対して、特に問題となる。
垂直吸い上げ吸収容量テストは、垂直吸い上げテストで用いる同じ標準サイズ
の発泡体サンプルの垂直方向の各1インチ(2.54cm)の区分内で保持され
る、吸収性発泡体のグラム当たりのテスト流動体の量を測定する。このような決
定は、通常、サンプルがテスト流動体を平衡状態まで垂直に吸い上げた後に行わ
れる(例えば約18時間後)。垂直吸い上げ吸収容量テストは、より詳細に米国
特許5.387.207号のテスト方法セクションに記載されている。
本発明のコア中で有用な吸収性発泡体の他の重要な特性は、毛管吸収圧力であ
る。毛管吸収圧力は、発泡体が流動体を垂直に吸い上げる能力に関係する。[ピ
ー・ケー・チャッタジー(P.K.Chatterjee)とエイチ・ブイ・ニ
ューイェン(H・V・Nguyen)の「吸収性」(テクスタイル・サイエンス
・アンド・テクノロジー、第7巻、ピー・ケー・チャッタジー編、エルシビアー
(E1sevier)、アムステルダム、1985、第2章)での記述を参照の
こと]。本発明の目的にとって、興味ある毛管吸収圧力は、31℃の平衡状態で
垂直に吸い上げる流動体のローディングが自由吸収容量の50%となる静水頭で
ある。静水頭は、高さhの流動体(例えば合成尿)の柱(column)として
表わされる。水性流動体を吸収する吸収性用品で特に有用であるためには、ここ
で有用な好ましい吸収性発泡体の毛管吸収圧力は、通常少なくとも約24cmで
ある。(ここで有用な発泡体の吸収圧力は、典型的には少なくとも約30cmで
あり、より好ましくは少なくとも約40cmである。)
また、分配材料が、吸収した流動体の貯蔵にとって特に好適ではない態様にお
いては、吸収性コアは、主な機能が吸収した流動体の貯蔵である材料、または材
料の組合わせを備える。流動体貯蔵材料は、身体からの滲出物を貯蔵して着用者
の身体から離すように作用して、着用者に乾燥した感覚を与える。貯蔵材料は、
分配材料との間で流動体を連絡するように維持されており、分配材料に吸収され
た尿または他の水性の身体からの滲出物は、流動体貯蔵材料によって除かれ(d
esorbed)得る。貯蔵材料を吸収性コアの前方および/または後方の領域
に配置すれば、コアは吸収された流動体の大部分を用品の股部領域がら離して貯
蔵することによって合い具合の利益をもたらす。
吸収性材料から流動体を脱離させることができる材料ならば何でも、貯蔵材料
として用いることができる。例えば、貯蔵材料は、水非溶性だが水膨脹性であっ
て多量の流動体を吸収できるヒドロゲル形成ポリマーを備えることができる。こ
のようなポリマーは普通「ヒドロコロイド」または「超吸収性」材料と呼ばれ、
以下のものを含むことができる。すなわち、多糖類(例えば、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、およびヒドロキシプロピルセルロース
)、非イオンタイプ(例えば、ポリビニルアルコール、およびポリビニルエーテ
ル)、カチオンタイプ(例えば、ポリビニルピリジン、ポリビニルモルホリニオ
ン(morpholinione)、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のアクリレートおよびメタクリレート、およ
びそれぞれの第四級塩(quaternary salt)である。典型的に、
ここで有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、多数のアニオンの官能基(例え
ばスルホン酸)、より典型的にはカルボキシル基を有する。ここで用いる上で好
適なポリマーの例は、重合可能で不飽和の酸含有モノマーから調製されるものを
含む。このようなモノマーは、少なくとも1つの炭素−炭素オレフィン性二重結
合のオレフィンの(olefinically)不飽和酸および無水物を含む。
より具体的には、これらのモノマーは、オレフィンの不飽和カルボン酸および酸
無水物、オレフィンの不飽和スルホン酸、およびこれらの混合物から選択するこ
とができる。
酸を含まない(non−acid)ある程度のモノマーを、通常少量だけ、ヒ
ドロゲル形成吸収性ポリマーを調製するときに含ませても良い。このような酸を
含まないモノマーは、例えば、酸含有モノマーの水溶性または水分散性(wat
er−dispersible)のエステルとともに、カルボキシルまたはスル
ホン酸の基を全く含まないモノマーを含んでいても良い。任意的な酸を含まない
モノマーは、以下のタイプの官能基を含むモノマーを含んでいても良い。すなわ
ち、カルボン酸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、アリル基(例えば、フェニル基、例
えばスチレンモノマーから得られるもの)である。これらの酸を含まないモノマ
ーは良く知られた材料であり、次の文献においてより詳細に記載されている。す
なわち、例えば、米国特許4,076,663号(マスダ(Masuda)ら、1978
年2月28日に付与された)、および米国特許4,062,817号(ウェスターマン(
Westerman)、1977年12月13日に付与された)である。両方の
文献とも、本明細書に参照により取入れられている。
オレフィンの不飽和カルボン酸およびカルボン酸無水物モノマーには以下のも
のによって代表されるアクリル酸類が含まれる。すなわち、アクリル酸それ自体
、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、a−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(sterylacr
ylic acid)、イタコン酸、シトロコン酸(citroconic a
cid)、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、およびマレイン酸無水物。
オレフインの不飽和スルホン酸モノマーには、以下のものが含まれる。すなわ
ち、脂肪族または芳香族のビニルスルホン酸(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
ルおよびメタアクリルのスルホン酸(例えば、スルホエチルアクリレート、スル
ホエチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタク
リレート、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)である。
本発明で使用する上で有用なヒドロゲル形成吸収性ポリマーには、カルボキシ
ル基が含まれる。これらのポリマーには、加水分解されたデンプンアクリロニト
リルグラフトコポリマー、部分的に中和されたデンプンアクリロニトリルグラフ
トコポリマー、デンプンアクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和されたデ
ンプンアクリル酸グラフトコポリマー、けん化ビニルアセテートアクリルエステ
ルコポリマー、加水分解されたアクリロニトリルまたはアクリルアミドコポリマ
ー、何れかの前述したコポリマーのわずかに網状に架橋されたポリマー、部分的
に中和されたポリアクリル酸、および部分的に中和されたポリアクリル酸のわず
かに網状に架橋されたポリマーが含まれる。これらのポリマーは、単独で、また
は2以上の異なるポリマーの混合物の形態で使用することができる。これらのポ
リマー材料の例は、米国特許3,661,875号、米国特許4,076,663号、米国特許4,09
3,776号、米国特許4,666,983号、および米国特許4,734,478号で開示されている
。
ここで用いる上で最も好ましいポリマー材料は、部分的に中和されたポリアク
リル酸のわずかに網状に架橋されたポリマーとそのデンプン誘導体である。最も
好ましくは、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは約50ないし約95%、好ましく
は約75%の、中和されてわずかに網状に架橋されたポリアクリル酸(すなわち
、ポリ(ナトリウムアクリレート/アクリル酸))を含む。網状の架橋は、ポリ
マーを実質的に水非溶性にし、またヒドロゲル形成吸収性ポリマーの吸収容量と
抽出可能なポリマー含有量の特性とをある程度(in part)決定する。こ
れらのポリマーを網状に架橋するプロセスと典型的な網状架橋剤は、米国特許4,
076,663号において、より詳細に記載されている。
ヒドロゲル形成ポリマーを、任意に繊維材料と組合わせて貯蔵材料を形成して
も良い。繊維材料は、とりわけヒドロゲル形成ポリマーによる流動体の取り込み
を促進する。それにも拘わらず、相対的に高濃度のヒドロゲル形成ポリマーを用
いることが好ましい場合があり、多くのヒドロゲル形成ポリマーが示すゲルブロ
ッキング現象を同時に防ぐ。高濃度のヒドロゲル形成ポリマーを用いることは、
米国特許5.599.335号(ゴールドマン(Goldman)ら)および米国特許5.5
62.646号(ゴールドマンら)に詳細に記載されている。両文献とも本明細書に参
照により取入れられている。
ヒドロゲル形成ポリマーを備える貯蔵材料は、繊維材料を含んで繊維織物また
は繊維マトリックス(matrices)を形成しても良い。
ここで有用な繊維は、自然に生じる繊維(改質された、または改質されていな
い)とともに、合成的に作られた繊維を含む。好適な改質されない/改質された
自然に生じる繊維の例は、綿、エスパルト(Espart)草、バガス、ケムプ
(kemp)、亜麻、絹、ウール、木材パルプ、化学的に改質された木材パルプ
、ジュート、レーヨン、エチルセルロース、およびセルロースアセテートを含む
。好適な合成繊維は、以下のものから作ることができる。すなわち、ポリビニル
クロライド、ポリビニルフロライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリ
アセテート、ポリエチルビニルアセテート、非溶性(non−soluble)
または可溶性のポリビニルアルコール、ポリエチレン(例えば、プルペックス(
のようなポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレンなどである。使用する繊維
は、自然に生じる繊維を単独で、合成繊維を単独で、または自然に生じた繊維お
よび合成繊維の何らかの共存可能な(compatible)組合わせを含む。
使用する繊維は親水性、疎水性であっても良く、または親水性繊維および疎水
性繊維の組合わせであっても良い。ここで用いるように、「親水性」という用語
は、繊維、または繊維の表面が、これらの繊維に付された(deposited
)水性流動体(例えば水性の身体からの流動体)によって濡れることができるこ
とを説明する。親水性と濡れ性は、接触角と、流動体および含まれる固体の表面
張力とを用いて、典型的に規定される。このことは、アメリカ化学会(Amer
ican Chemical Society)の刊行物の名称「接触角、濡れ
性、および接着」(ロバート・エフ・ゴウルド(Robert F.Gould
)編、(著作権1964年))で詳細に論じられている。繊維または繊維の表面
は、流動体と繊維またはその表面との間の接触角が90°を下回るか、または流
動体が繊維の表面に自然に広がる傾向にあるときに、流動体によって濡れる(す
なわち親水性)と言い、両方の状態は通常、同時に存在する。反対に、接触角が
90°を上回り、流動体が繊維の表面に自然に広がらないときには、繊維または
表面は疎水性であると考えられる。
ここで有用な貯蔵材料には、親水性の繊維を使用するのが好ましい。本発明で
用いる好適な親水性の繊維には、セルロース繊維、改質されたセルロース繊維、
のようなポリエステル繊維、親水性のナイロン(ハイドロフィル(HYDROF
化することでも得られる。これは、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン
のようなポリオレフィン、ポリアクリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレ
タンなどから得られる、界面活性剤処理またはシリカ処理された熱可塑性の繊維
である。入手のし易さおよびコストの点で、セルロース繊維、特に木材パルプ繊
維を本発明で用いるのが好ましい。
好適な木材パルプの繊維は、クラフトおよび亜硫酸プロセスなどの良く知られ
た化学的プロセスから得ることができる。これらの木材パルプ繊維を南部の軟材
から得ることが特に好ましく、それは南部の軟材の優れた吸収性の特徴による。
これらの木材パルプ繊維は、機械的なプロセス、例えば粉砕された木材の、製錬
機(refiner)による機械的な、熱機械的な、化学機械的な、および化学
−熱機械的なパルププロセスからも得ることができる。リサイクルされたまたは
2次の木材パルプ繊維、さらに漂白したまたは未漂白の木材パルプ繊維を用いる
ことができる。
本発明で用いる親水性の繊維の好ましい供給源は、化学的に剛化されたセルロ
ース繊維である。本明細書で用いるように、「化学的に剛化されたセルロース繊
維」という用語は、化学的な手段によって剛化されて、乾燥した状態および水分
を含む状態の両方の下で繊維の硬さ(stiffness)が増加したセルロー
ス繊維を意味する。このような手段は、例えば、繊維を覆うおよび/またはこれ
らに染み込む化学的な剛化剤(stiffening agent)を加えるこ
とを含む。このような手段は、化学的な構造を変えて繊維を剛化することも含み
、それは例えば、ポリマー鎖を架橋することである。
セルロース繊維を覆いまたはこれらに染み込むポリマーの剛化剤には、以下の
ものが含まれる。窒素を含有する基を有するカチオン改質デンプン(例えば、ア
ミノ基)(例えばナショナル・スターチ・アンド・ケミカル社(ブリッジウォー
ター(Bridgewater)、ニュージャージー、米国)から販売されるも
のがある);ラテックス;湿潤力増強用(wet strength)樹脂、例
えば、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂(例えば、キメネ(Kymene)
lmington)、デラウェア、米国)、ポリアクリルアミド樹脂(例えば米
国特許3,556,932号(コシア(Coscia)ら)、1月19日、1971年に
付与)に付与);市販のポリアクリルアミド(アメリカン・キャナミド(Cyn
amid)社(スタンフォード、CT、米国)から、商品名パレッツ(Pare
ムアルデヒド樹脂、ならびにポリエチレンイミン樹脂。ペーパーアートで利用さ
れ、また通常、本明細書中でも適用できる湿潤力増強用樹脂についての一般的な
学位論文を、TAPPIモノグラフシリーズ第29号.、「紙およびボール紙にお
ける湿潤強度」、バルプおよび紙業界の技術団体(Technical Ass
ociation of the Pulp and Paper Indust
ry)(ニューヨーク、1965)に見出すことができる。
これらの繊維は、化学的な反応によっても剛化することができる。例えば、架
橋剤を繊維に加えることができ、加えた後に繊維が繊維内の架橋結合(cros
slink bonds)を化学的に形成することを引き起こす。これらの架橋
結合は、繊維の硬さを増加させることができる。繊維内の架橋結合を利用して化
学的に繊維を剛化することが好ましいが、繊維を化学的に剛化する他のタイプの
反応を排除することを意味しない。
個別化された(individualized)形態において架橋結合によっ
て剛化された繊維(すなわち、個別化され剛化された樹脂とともにそれらを調製
するプロセス)が、例えば以下の文献に開示されている。米国特許3,224,926号
(ベルナルディン(Bernardln)、12月21日、1965年に付与)
、米国特許3,440,135号(チャン(Chung)、4月2日、1969年に付与
)、米国特許3,932,209号(チャッテルジー(Chatterjee)、1月1
3日、1976年に付与)、および米国特許4,035,147号(サンジェニス(Sa
ngenis)ら、7月12日、1977年に付与)。より好ましい剛化された
繊維は以下の文献に記載されている。すなわち、米国特許4.822.453号(ディー
ン(Dean)ら、1989年4月18日に付与)、米国特許4.888.093号(デ
ィーンら、1989年12月19日に付与)、米国特許4,898,642号(ムーア(
Moore)ら、2月6日、1990年に付与)、米国特許5,137,537号(ヘロ
ウ(Herrow)ら、8月11日、1992年に付与)。これらはすべて参照
により取入れられている。
より好ましい剛化された繊維においては、化学的な処理は架橋剤を用いた繊維
内の架橋を含み、このような繊維は相対的に脱水され脱繊維化(defibra
ted)され(すなわち、個別化され)、ツイスト(twisted)され、カ
ール(curled)されている。好適な化学的な剛化剤は、典型的にはモノマ
ーの架橋剤であり、これにはC2−C8ジアルデヒド、酸機能(acid fun
ctional1ty)を有するC2−C8モノアルデヒド、そして特にC2−C9
ポリカルボン酸が含まれるがこれらに限定されない。これらの化合物は少なくと
も2つのヒドロキシル基と、1本のセルロース鎖内で、または1本の繊維中の非
常に近接して配置されたセルロース鎖上で反応することができる。このような架
橋剤の具体的な例には、以下のものが含まれるがこれらに限定されるわけではな
い。グルタルアルデヒド、グリオキサール、ホルミアルデヒト、グリオキシル酸
、オキシ二コハク酸(oxidisuccinic acid)、およびクエン
酸。これらの条件の下で架橋する効果は、ツイストされてカールされた形状を、
使用中に本発明の熱的に接合された吸収性構造内に保持する傾向を有する、剛化
された繊維を形成することである。このような繊維およびそれらを作るプロセス
は、上述の取り入れられた特許において説明されている。
ツイストされカールされた好ましい剛化された繊維は、繊維「ツイストカウン
ト(twlsted count)」と繊維「カール因子(curl fact
or)」の両方を参照して、定量化することができる。本明細書で用いるように
、「ツイストカウント」という用語は、ある長さの繊維中に存在するツイストの
ノード(nodes)の数をいう。ツイストカウントは、繊維がその長手軸の周
りに回転する程度を測定する手段として利用される。「ツイストノード」という
用語は、実質的に繊維の長手軸の周りの180°の軸回転を言い、そこでは繊維
の一部(すなわち「ノード」)が繊維の残りに対して、透過光を用いて顕微鏡で
見たときに、暗く見える。ツイストノードは、透過光が前述の回転によって付加
された繊維の壁を通過する箇所において、暗く見える。ノード間の距離は、18
0°の軸回転に対応する。ある距離の繊維内でのツイストノードの数(すなわち
ツイストカウント)は、直接に繊維のツイストの程度を示し、これは繊維の物理
的なパラメーターである。ツイストノードおよび全体のツイストカウントを測定
すろ手順は、米国特許4,898,642号に記載されている。
好ましい剛化された繊維は、平均の乾燥時の繊維のツイストカウントとして少
なくとも約2.7、好ましくは少なくとも約4.5ツイスト、ノード/ミリメー
トルを有する。さらに、これらの繊維の平均の濡れ時の繊維のツイストカウント
は、好ましくは少なくとも約1.8、好ましくは少なくとも約3.0であり、ま
た、少なくとも約0.5ツイストノード/ミリメートルだけ、平均の乾燥時の繊
維のツイストカウントよりも少ないことが好ましい。さらに好ましくは、平均の
乾燥時の繊維のツイストカウントは少なくとも約5.5ツイストノード/ミリメ
ートルであり、また、平均の濡れ時の繊維のツイストカウントは少なくとも約4
.0ツイストノード/ミリメートルであり、また少なくとも約1.0ツイストノ
ード/ミリメートルだけ、その平均の乾燥時の繊維のツイストカウントよりも少
ないことが好ましい。もっとも好ましくは、平均の乾燥時の繊維のツイストカウ
ントは少なくとも約6.5ツイストノード/ミリメートルであり、また平均の濡
れ時の繊維のツイストカウントは少なくとも約5.0ツイストノード/ミリメー
トルであり、また少なくとも1.0ツイストノード/ミリメートルだけ、平均の
乾燥時の繊維のツイストカウントよりも少ない。
ツイストされていることに加えて、これらの好ましい剛化された繊維はカール
されてもいる。繊維のカールは、繊維中のキンク、ツイスト、および/または曲
げによって、繊維を部分的に短くすることとして記述することができる。本発明
の目的のために、繊維のカールは2次元平面から見て測定される。繊維のカーリ
ングの程度は、繊維カール因子を参照することで定量化される。繊維カール因子
、カールの2次元測定値は、繊維を2次元平面内で見ることによって決定される
。カール因子を決定するために、繊維を囲む2次元の矩形の最も長い寸法として
の投影された繊維の長さLR、および繊維の実際の長さLAの両方を測定する。繊
維カール因子を、以下の式から計算することができる。
カール因子=(LA/LR)−1
LRおよびLAの測定に用いることができる画像解析法が、米国特許4,898,642
号に記載されている。剛化された繊維のカール因子は、好ましくは少なくとも約
0.30、より好ましくは少なくとも約0.50である。
これらの化学的に剛化されたセルロース繊維は、剛化されていないセルロース
繊維と比べて、本発明におけるある吸収性要素において特にそれらを有用にする
性能を有する。親水性であろことに加えて、これらの剛化された繊維は、硬さお
よび弾性の特有の組合わせを有する。このことによって、これらの繊維を用いて
作られた熱的に接合された吸収性構造が、高レベルの吸収性を維持し、そして高
レベルの弾性と濡れに対する増加した敏感さを示すことが可能になる。特に、こ
れらの剛化された繊維の弾性によって、吸収性要素は、通常使用中に受ける流動
体および圧縮力の両方が存在する中で、より良好にその毛管構造を維持すること
が可能になり、そして潰れろことに対してより強くなる。
本発明を実施する上で好ましい貯蔵材料は、HIPEから得られるポリマー発
泡体材料を備える。これらの材料は、好ましくは分配材料から流動体を脱離させ
るのに十分な吸収圧力を有して、用品の股部領域での流動体の貯蔵を減らす。し
かしながら、述べたように、1つの材料が分配および貯蔵の両方の材料として本
用品において機能しても良い。
本吸収性用品の分配要素(component)に関して上述した発泡体は、
また用品の貯蔵要素としても有用である。特に好ましいのは、潰れ得るポリマー
発泡体材料であり、これは水性流動体(特に尿のような水性の身体からの流動体
)と接触したときに、膨脹してこれらの流動体を吸収することができる。これら
の吸収性ポリマー貯蔵発泡材料は、親水性で柔軟性がある互いに連結した連続気
泡からなる非イオンポリマー発泡体構造を備える。これは、例えば、米国特許5.
387.207号(ダイエル(Dyer)ら、1995年2月7日に付与)、および同
時係属中の米国特許出願第08/563.866(デスマライスら、1995年11月2
5日に出願)に記載され、各文献の開示は参照により取入れられている。
本発明において有用な貯蔵発泡体材料は、非常に低密度の吸収性発泡体をもた
らす。所定の膨脹時の厚みに対して、これらのより低濃度の発泡体ほど、より効
率的に市販の発泡材料を利用する。その結果、低密度の吸収性発泡体は、吸収性
用品(例えば、おむつ、成人用失禁パッドまたはブリーフ、生理ナプキンなど)
の吸収性コアをより薄くする経済的に魅力のある方法をもたらす。これは、所望
の吸収性および機械的特性をもたらしながら実現される。
本用品の吸収性コアで用いる材料は、必要な分配材料が股部領域に含まれる限
り、様々な仕方で配置することができる。上述したように、股部領域で貯蔵する
流動体は相対的に少ないことか好ましい。従って、流動体を分配する機能を有さ
ない貯蔵材料が本コアの股部領域に存在するかも知れないが、股部領域の主要な
材料は分配または再分配/貯蔵材料である。
ここで有用な吸収性コアは、吸収性コアの股部、前方、および後方の部分で用
いる別々の構成要素を備えていても良い。図5に、吸収性コア428の要素を表
わす分解組立透視図を示す。図5に表わしたように、吸収性コア428は前方パ
ネル420と後方パネル430とを備え、両方とも吸収性材料、好ましくは流動
体の貯蔵に好適な材料がら作られている。また、図5は、前方および後方パネル
420および430を覆う吸収性材料の中央セクション451を示す。この中央
セクション451の材料は、上述した垂直吸い上げ吸収容量を有する流動体分配
材料、または必要な分配および貯蔵特性を有する材料を備える。
中央セクション451は、複数のストリップの吸収性材料を備え、それぞれは
独自の形状、幅、長さ、および厚みの特徴を有していても良い。例えば、好まし
い態様においては、相対的に薄く、柔軟で、弾性のあるポリマー発泡体ストリッ
プ451を、前方および後方パネル420および430と同じ流動体分配/貯蔵
材料から作ることが好ましい。また、図5には捕捉材料452を示す。
テスト方法
A.用品の全体吸収容量および股部領域の%容量
以下のプロトコルは、用品の全体吸収容量(「TAC」)とともに股部領域容
量(「CRC」)を示すことを意図している。プロトコルは、回答者によるテス
ト用品の使用中テストから決定されたデータを用いる。
解答者の選択
解答者は、体重により、テストする用品の意図するサイズの範囲内で募集する
。現在、用品のサイズおよび幼児の体重は、市販のパンパース(Pampers
)、ラブス(Luvs)、およびハギーズ(Huggies)に対して以下のよ
うになっている(1997年3月25日現在)。
100人の解答者のグループを、テストする用品のサイズおよび意図するユー
ザーグループに関連する適切な体重の範囲に渡って一様に募集する。注意:上述
のサイズは、現在市販されている用品に対するものであり、用品のデザインまた
はサイズの変更によって変わることがある。
募集のステップに従い、30人の解答者をグループがらランダムに選択する。用品のセットアップ
テスト用品の重量を測って乾燥時の用品の重量を求める。
解答者は、テストが始まるときに子どもが着用している用品を脱がせ(すなわ
ち解答者自身の用品を)、そして解答者はテスト用品を解答者の通常の仕方で着
させる。
テスト用品を着させたら、解答者は着用者を立たせて、股部ポイントをこの明
細書で前述したように決定する。
股部ポイントを、テスト用品の外側に消えないようにマークする。
次に、ローディングゾーンを、股部ポイントから前方へ、着用者の性別および
サイズに関連して適切な生殖器のポイントまで測ることで、決定する。股部ポイ
ントから前方への距離は、ミディアムサイズ範囲の男子に対して2.5インチで
ある。
これらの距離が着用者のサイズによって増加または減少することは、当業者に
とっては明らかである。従って、他のサイズに対しては、着用者を立たせて前述
のようにして股部ポイントを決め、そして股部ポイントからペニスの尿道または
つけ根まで測定して、距離を測定することができる。
ローディングゾーンを決定したら、腰部の前方からローディングゾーンまでの
距離を測定する。この距離を用いて、合成尿をローディングする間に用品内に挿
入するローディングチューブの長さを決める。
合成尿
テストに用いるテスト流動体は合成尿(シン−ユアリン(syn−urine
))である。この水性の組成は、蒸留水に溶けている以下の成分を含む。
シンユアリン槽内の温度は37℃に保つ。好適な加熱された槽は、ラウダ(L
auda)M20−Bであり、ブイ・ダブリュー・アール・サイエンティフィッ
ク・プロダクツから入手できる。
送出ポンプを用いてシンユアリンを加熱された槽から用品へと送る。送出する
量および速度は、75mLおよび15mL/秒とする。好適なポンプには、マス
ターフレックス(Masterflex)モデル7550−60または7524
−00が含まれ、これらはコール・パーマー・インスツルメント(Cole P
armer Instrument)社から入手できる。ローディングチューブ
の内径は0.125インチとする。
プロトコル
上述のように用品を着させてマークしたら、ゆったりした青い木綿のパンツの
重量を測定して乾燥時のパンツの重量を求め、次に、パンツをテスト用品の上か
ら着させて漏れを用意に確認できて測定できるようにする。
次に、ローディングチューブを(腰部がら測定して)予め決めた距離だけ挿入
し、特定のローディングを特定の速度で行って、テスト用品にロードする。
ロードの間、着用者は普通の活動に戻る。
特定のロードおよび速度で、10分毎に、すなわちロード間に10分間の間隔
を置いて、用品にロードする。各ローディングの前に、木綿のパンツの漏れをチ
ェックすろ。
これらのローディングを、約1グラムの流動体が用品から木綿のパンツに漏れ
るまで続ける。これは、パンツを脱がしてその重さを測って決定することができ
ろ。
1グラムの流動体がパンツに漏れたらテスト用品を脱がしてすぐ重さを測る。
全体的な容量および股部領域の容量
あるテスト用品の全体的な容量は、ある用品の乾燥時の用品重量を、その同じ
用品の濡れ時の用品重量から引いて求める。
グループに対する全体的な容量は、個々の用品の全体的な容量の平均である。
股部領域の容量は、ロードされた用品を広げて置き、股部領域を用品から切り
取って求める。(股部領域は、用品について前述のように確認した股部ポイント
に対して求まる)。次に、この領域の重さを測る。この手順は、用品を着用者か
ら脱がした後15分以内に行う。
対応する股部領域を乾燥した用品から切り取って、乾燥時の股部領域の重さを
求める。
股部容量は、乾燥時の股部領域の重さを、濡れ時の股部領域の重さから引いて
求める。こうして、ある用品に対する股部容量が求まる。
用品のグループに対する股部容量は、個々の股部領域の容量の平均と考えられ
る。
全体のパーセンテージとしての股部領域の容量は、あるセットの用品に対して
、平均の股部領域の容量を平均の全体容量で割って求める。
B.流動体の捕捉
流動体の捕捉の方法は、使用中の状態をシミュレートする吸収性用品の中に流
動体を導入する方法を与える。この用品に、その全体的な吸収容量(セクション
Aで求まっている)の70%までロードする。後述する他のテスト方法のいくつ
かは、本発明に従ってこの特徴づけの方法によって濡らした用品を用いる。
このテストは、尿を用品内へ以下の条件の下で導入することをシミュレートす
る。
1)0.4psi(約28g/cm2)の圧力を用品サンプルへ加える。
2)50mL/ロードの合成尿を用品へ、10mL/秒の速度で増加させなが
ら、各ローディング間に5分間の間隔(平衡させる時間)を置いて、導入する。
ロードの回数は、用品の全体的な吸収容量に依る。
装置
環境条件:温度および湿度は以下の範囲に制御する。
温度:88±2°F
相対湿度:50±2%
捕捉テスター:コンコルド−レン(Concord−Renn)社
(6315、ワリック通り (Warrick St.)、
シンシナティ、オハイオ(OH)、45227)から入手。
部品
テストベッド(プレキシグラス(PLEXIGLAS))
発泡体ベース−6”×20”×1”発泡体をポリエチレン
バックシート材で覆う一発泡体タイプ:密度1.0ポンド/
ft3、IDL24psi
ノズル
カバープレート
目盛り付きシリンダー:VWRサイエンティフィック、
(100mL)(1000mL)(100mL)カタログ番号:24711−310
(1000mL)カタログ番号:24711−364
もしくは同等品
三角フラスコ: VWRサイエンティフィック、
(6,000mL) カタログ番号:29135−307または同等品
デジタルポンプ: コールパーマーインスツルメント社;
電話番号(800)323−4340
カタログ番号:G−07523−20
イージーロードポンプヘッド:コールパーマーインスツルメント社
カタログ番号:g−07518−02
蒸留水: 通常の供給源
合成尿: テスト方法セクションAで調製した合成尿
テスト装置のアセンブリー
テスト装置は、図6に示したように組立てる。テスト装置は参照符号520で
示す。テスト装置520は、適切なテーブルまたはベンチトップ上に置く。テス
ト装置520は、合成尿524の供給源、ポンプ528、1組の電気コネクター
(またはプローブ)536、およびサンプルホルダー546を備える。
ポンプ528は容量ポンプ(volumetric pump)であり、ポン
プヘッド530とデジタルタイマー532が取り付けられている。電気プローブ
536はワイヤー538によってポンプ528に接続されている。タイゴン(T
してポンプ528からサンプルホルダー546まで延びている。ポンプ528か
くはリングスタンド(図示せず)によってサンプルホルダー546の上方に保持
は、またノズル542を含んでいて、合成尿をテストサンプルへと向ける。
サンプルホルダー546は、プレキシグラステストベッド、発泡体ベース55
0、およびカバープレート552を備える。図6に示したテストベッド548は
、簡単のためにプレキシグラスベースプレートのみを備えている。また、テスト
ベッド548は、ベースから垂直に立っておむつサンプル510を囲む4つのプ
レキシグラス壁を有している。こうして、テスト中に合成尿がテストベッド54
8の外へ出ることを防ぐことができる。発泡体ベース550をプレキシグラスベ
ースプレート548の上面に配置して、テスト中のサンプルへの圧力を一様にし
ている。おむつサンプル510を、そのトップシート面を上にして発泡体ベース
上に配置する。そして、カバープレート552をおむつサンプル510の上面に
配置して、カバープレート内の円柱状の液体方向づけコラム(column)5
56と開口部558とをおむつサンプルの横方向の中央に置く。そして、重り5
60をカバープレート552上に置いて、0.4psiの圧力をおむつサンプル
にかける。
電気プローブ536を、ただ合成尿が付着する領域内でおむつサンプルのトッ
プシートに接触するように、配置する。電気プローブは、円柱状の液体方向づけ
コラム556の外側でコラム556の両側に配置する。電気プローブ536は、
おむつサンプルのトップシート上の合成尿の存在を検出する。全ての合成尿がお
むつサンプルによって捕捉されたときに、電気プローブ536の間の電気的な接
続が切れる。手順
1)テストおむつのいずれがのゴムひもを切って、おむつを平らにする。おむ
つを、捕捉テスターベースの発泡体部分の上面に置く。おむつは、おむつのトッ
プシート面を上にして配置して、合成尿がトップシートに付されるようにする。
おむつは、尿を送るノズルがおむつの前側のエッジから約3インチに来るように
、配置する。
2)カバーブレートアセンブリをおむつの上に載せる。
3)適切な重りをカバープレートの上に静がに載せて、0.4psiの圧力を
おむつにがける。
4)リングスタンドを、ノズルが円柱状の液体方向づけコラムの中央の上方に
直接くる位置に動かす。リングを下げて、ノズルをおむつの表面の2インチ(約
5cm)上方にまで持ってくる。ノズルを位置決めしてベンチトップと垂直にす
る。
5)ポンプをスタートさせる。
6)ポンプは指定された体積の合成尿を送り始め、タイマーはその体積がおむ
つによって吸収されるまで動作する。
7)流動体が吸収された後、拘束圧を取り除き、カバーブレートは5分間、所
定の位置に残す。次に、拘束圧を平衡させる時間の残りの10分間の間、再びか
ける。
8)15分問の平衡させる時間が過ぎた後、テストサイクルを自動的に繰り返
す。テストサイクルを所望の回数だけ行い、特定の体積の合成尿をおむつサンプ
ルへ送る。
9)全てのテストを完了した後、蒸留水をチューブを通して送る。トッププレ
ートチューブのベース内部に位置する小さいプローブの接触部分の表面を、小さ
いブラシで毎日きれいにする。捕捉テスターを24時間休みなく用いていて、合
成尿をチューブがらすすぎ落とすことができない場合には、毎月チューブを交換
する。発泡体ベースを3ヶ月毎に交換して、支持台の固さを維持する。
C.濡れ時の股部の幅および乾燥時の断面積
吸収性用品の吸収性コアの股部の幅は、最初に吸収性用品の股部ポイントを決
めて測定する。次に、用品をその全体的な容量の70%まで、流動体捕捉方法に
従って濡らす。用品を装置から取り外して、1時間、平衡させる。平衡させた後
、用品をその厚み方向に貫通させて横方向に切断して、股部ポイントが横方向お
よび縦方向の中心にくる2インチの長さのセクションを作る。分割されたサンプ
ルのそれぞれの濡れた層の重さを測る。吸収された流動体の殆どを含む層の幅が
、吸収性コアの股部の幅に対応する。
殆どの流動体を保持する吸収性コアの層について上述のように決定したら、乾
燥した用品を前述のパラグラフに従って横方向に切断する。殆どの流動体を保持
すると前述のように求めた層を他の吸収性コアの要素から分離して、乾燥時のカ
リパスと幅を求める。(カリパスは0.2psiの拘束圧の下で測定する)。こ
の層が複数の別個の層からなるときには、それぞれの層の幅とカリパスを測定す
る。個々の断面積の合計が吸収性コアの股部領域の断面積に対応する。
D.垂直吸い上げ速度および垂直吸い上げ吸収容量
5cmにおける材料の垂直吸い上げ速度と、所定の高さにおける材料の垂直吸
い上げ吸収容量を測定する。測定は、米国特許5,387,207号(ダイアーら)のテ
スト方法のセクションに記載されている垂直吸い上げ速度および垂直吸い上げ吸
収容量のテストを用いて行う。この文献は37℃ではなく31℃を用いたことを
除いて、参照により取入れられている。テストプロトコルに耐える十分な完全性
(integrity)を欠いた材料に対しては、吸い上げ性能に影響を与えな
い疎水性のスクリーンを用いて材料を支持しても良い。最後に、’207におけ
る洗浄および再乾燥工程は行わない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M
W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY
,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM
,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E
S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID
,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,
LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M
G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT
,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,
TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,Y
U,ZW
(72)発明者 テイラー、グレゴリー・ウェイド
アメリカ合衆国オハイオ州 45240、フォ
レスト・パーク、ノルボルン・ドライブ
11755、アパートメント 810
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(i)股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以 下であり、 (ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が2cmの高さにおいて少なくとも1 5g/gである材料を備えることを特徴とする股部領域を有する吸収性コア。 2.(i)吸収性コアの股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容 量の25%以下、好ましくは吸収性コアの全体的な吸収容量の15%以下、好ま しくは吸収性コアの全体的な吸収容量の0ないし10%であり、 (ii)前記材料の垂直吸い上げ容量が、2cmの高さにおいて少なくとも2 5g/g、好ましくは2cmの高さにおいて少なくとも40g/gであることを 特徴とする請求項1記載の吸収性コア。 3.(i)股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以 下であり、 (ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が20cmの高さにおいて少なくとも 10g/gである材料を備えることを特徴とする股部領域を有する吸収性コア。 4.(i)吸収性コアの股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容 量の25%以下、好ましくは吸収性コアの全体的な吸収容量の15%以下、好ま しくは吸収性コアの全体的な吸収容量の0ないし10%であり、 (ii)前記材料の垂直吸い上げ容量が、20cmの高さにおいて少なくとも 20g/g、好ましくは20cmの高さにおいて少なくとも30g/g、好まし くは20cmの高さにおいて少なくとも40g/gであることを特徴とする請求 項3記載の吸収性コア。 5.(i)股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以 下であり、 (ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が25cmの高さにおいて少なくとも 5g/gである材料を備えることを特徴とする股部領域を有する吸収性コア。 6.(i)吸収性コアの股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容 量の25%以下、好ましくは吸収性コアの全体的な吸収容量の15%以下、好ま しくは吸収性コアの全体的な吸収容量の0ないし10%であり、 (ii)前記材料の垂直吸い上げ容量が、25cmの高さにおいて少なくとも 15g/g、好ましくは25cmの高さにおいて少なくとも20g/g、好まし くは25cmの高さにおいて少なくとも30g/gであることを特徴とする請求 項5記載の吸収性コア。 7.コアの股部ポイントでの断面積が2.6cm2以下であり、股部領域は、 垂直吸い上げ容量が20cmの高さにおいて少なくとも10g/gである材料を 備えることを特徴とする吸収性コア。 8.吸収性コアの股部ポイントでの股部断面積が1.8cm2以下、好ましく は1cm2以下であることを特徴とする請求項1ないし7いずれか1項記載の吸 収性コア。 9.(i)股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以 下であり、 (ii)股部領域は、垂直吸い上げ容量が30cmの高さにおいて少なくとも 0.5g/gである材料を備えることを特徴とする股部領域を有する吸収性コア 。 10.(i)吸収性コアの股部領域の吸収容量が、吸収性コアの全体的な吸収 容量の25%以下、好ましくは吸収性コアの全体的な吸収容量の15%以下、好 ましくは吸収性コアの全体的な吸収容量の0ないし10%であり、 (ii)前記材料の垂直吸い上げ容量が、30cmの高さにおいて少なくとも 10g/g、好ましくは30cmの高さにおいて少なくとも20g/g、好まし くは25cmの高さにおいて少なくとも30g/gであることを特徴とする請求 項9記載の吸収性コア。 11.股部領域は連続気泡の吸収性ポリマー発泡体を備え、該ポリマー発泡体 は、発泡体の体積当たりの比表面積の値が少なくとも0.025m2/ccであ り、耐圧縮たわみ性が、0.74psiの拘束圧の下で測定するときに40%以 下であり、好ましくは0.74psiの拘束圧の下で測定するときに2%ないし 25%であることを特徴とする請求項1ないし10いずれが1項記載の吸収性コ ア。 12.股部領域の吸収容量が吸収性コアの全体的な吸収容量の40%以下であ り、股部領域は連続気泡の吸収性ポリマー発泡体材料を備え、該ポリマー発泡体 材料は、発泡体の体積当たりの比表面積の値が少なくとも0.025m2/cc 、好ましくは少なくとも0.05m2/cc、好ましくは少なくとも0.07m2 /ccであることを特徴とする股部領域を有する吸収性コア。 13.連続気泡の吸収性ポリマー発泡体の耐圧縮たわみ性が、0.74psi の拘束圧の下で測定するときに40%以下であり、好ましくは0.74psiの 拘束圧の下で測定するときに2%ないし25%であり、好ましくは0.74ps iの拘束圧の下で測定するときに2%ないし15%であることを特徴とする請求 項12記載の吸収性コア。 14.請求項1ないし13いずれか1項記載の吸収性コアを備えることを特徴 とする吸収性用品。
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