JP3070766B2 - 流体を自発輸送できる吸収体繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、水を自らの表面で自発輸送できる吸収体繊
維及びそのような繊維から製造した有用な構造体に関す
る。

背景技術 現在入手可能なおむつ、衛生ナプキン、失禁ブリーフ
等の吸収体物品は、一般的に、尿や血液等の水性流体を
吸収するのに極めて良好である。しかしながら、典型的
な使用を行っている最中に、このような物品は、衝突領
域（impingement zone）で飽和するとともに、衝突領
域以外の領域は乾いたままである。その結果、このよう
な物品の総吸収能の相当部分が使用されないまま残る。
したがって、衝突領域から吸収体物品の他の領域へ水性
流体を輸送して物品の総吸収能を十分に利用する手段を
有することが非常に望ましい。本発明の同時継続中の対
応米国出願第333,651号（この出願に開示されている内
容全体は引用することにより本明細書の内容となる）で
は、ある種の繊維を使用して流体を輸送する手段が開示
されている。

液体を輸送する能力（本明細書では、「ウイッカビリ
ティー（wickability）」とも称する）と、液体を保持
する能力は、おむつ、成人失禁製品及び夫人衛生製品等
の衛生消費者使い捨て商品の吸収体コアの２つの重要な
特徴である。吸収体コアは、できるだけ流体を輸送排出
（wick）して、漏れを防止し、吸収体材料を最適に使用
できるように設計されている。従来のおむつでは、流体
は、多孔性毛羽パルプコアを介した毛管作用により輸送
排出される。液体保持能は、主に、毛羽パルプの孔内に
あるが、超吸収体ポリマーを吸収体コアに転化すること
によっても高められる。これらの超吸収体ポリマーは、
とりわけ、パルプ単独に比較して加圧下で液体を保持す
るのに有益である。おむつ及び成人失禁製品の吸収体コ
アは、またの部分から流体を十分に輸送排出して完全に
漏れを防止することはできない。典型的には、おむつの
３〜７％及び成人失禁製品の33〜40％に漏れが生じる。
漏れが、これらの製品についての消費者の苦情の第一位
である。漏れの問題を解決することが、これらの製品の
業者間での優先課題である。

従来技術では、ポリエステル、ポリプロピレン又はポ
リエチレン疏水性繊維からなる熱接着ウエブを形成して
いる。次に、これらのウエブに、アルカリ金属塩で部分
中和し、重合と同時に架橋したアクリル酸を塗布して、
超吸収体ポリマーで現場塗工したウエブを形成している
（ヨーロッパ特許出願公開第０ 223 908号参照）。ウ
エブは、おむつ等の衛生製品に使用したときに流体吸収
の増加を示すが、ウエブの個々の繊維は、またの領域
（最も漏れやすい）から吸収体コアのあまり利用してな
い領域へ流体を輸送排出する能力を有していない。

特開昭第59−204,975号には、セルロース繊維を基材
とした材料を、水吸収性ポリマーに転化する水溶性モノ
マーでコ−ティングすることが記載されている。米国特
許第4,721,647号によれば、この種の材料では、モノマ
ーが繊維基材の内部に浸透でき、そして繊維間の細管を
満たすので、吸収性能が悪い。この従来技術における輸
送排出モードは、完全に、繊維間の細管にある。細管の
直径は、コーティングにより減少する。コーティング
は、湿潤状態で膨潤するので、細管が閉塞される。ヨー
ロッパ特許出願公開第188091号公報には、容易に入手で
きる不織材料から作られた高吸収性不織ウェブであっ
て、当該不織ウェブの個々の繊維をコーティングする高
分子電解質超吸収性ポリマー吸収剤を有する高吸収性不
織ウェブが開示されている。このポリマー吸収剤コーテ
ィングは液体を吸収し、同時にそのウェブの間隙の閉塞
を最小限にする。

本発明者等は、液体を輸送できるだけでなく吸収でき
る超吸収ポリマーでコーティングした自発輸送繊維を見
出した。

発明の開示 本発明は、表面で水を自発輸送できる合成吸収体塗工
繊維に関する。

本発明の繊維は、繊維に沿って軸方向に配向した少な
くとも一つの連続溝を有しており、そして前記繊維は、
下式 （１−Xcosθ_ａ）＜０ 〔式中、θａは、前記繊維と同じ材料から形成され、か
つ、もし前記繊維が表面処理されている場合は、同じ表
面処理を行ったフラットフィルムについて測定した時の
水の進入接触角であり、 Ｘは、下式 （式中、Pwは繊維の周長であり、ｒは繊維断面を規定し
ている規定円の半径であり、そしてＤは繊維断面の短径
寸法である）を満足する繊維断面の形状係数である〕を
満足する繊維であって、 前記繊維が少なくとも一種の超吸収剤ポリマーを表面
に有することを特徴とする繊維である。

本発明の繊維は、下式 （式中、γ_LAは空気中での水の表面張力（ダイン/cm）
であり、ρは繊維密度（g/cc）であり、そしてdpfは、
単繊維のデニールである）を満足する。

Ｘは1.2を超えることが好ましく、より好ましくは約
2.5を超え、最も好ましくは約４を超える。

図面の簡単な説明 第１図は、流体の輸送中の超吸収体材料の繊維溝外へ
の膨潤を示す本発明の吸収体繊維の概略三次元図であ
る。

第2A図は、時間ゼロ（０）で自発輸送できる繊維にち
ょうど接触した水性流体滴の挙動を示す。「LFA」と附
した矢印は、液体−繊維−空気界面の位置を示す。

第2B図は、時間t₁（t₁＞０）で自発輸送できる繊維上
の水性流体滴の挙動を示す。「LFA」と附した矢印は、
液体−繊維−空気界面の位置を示す。

第2C図は、時間t₂（t₂＞t₁）で自発輸送できる繊維上
の水性流体滴を挙動を示す。「LFA」と附した矢印は、
液体−繊維−空気界面の位置を示す。

第３図は、自発輸送繊維を製造するのに有用な紡糸口
金のオリフィスの概略図である。

第４図は、自発輸送繊維を製造するのに有用な紡糸口
金のオリフィスの概略図である。

第５図は、自発輸送繊維を製造するのに有用な紡糸口
金のオリフィスの概略図である。

第６図は、自発輸送繊維を製造するのに有用な紡糸口
金のオリフィスの概略図である。

第6B図は、自発輸送繊維を製造するのに有用な紡糸口
金のオリフィスの概略図である。

第７図は、第３図に示すようなオリフィスの両端突合
せ接合した２つの繰り返し単位を有する紡糸口金の概略
図である。

第８図は、第３図に示すようなオリフィスの両端突合
せ接合した４つの繰り返し単位を有する紡糸口金の概略
図である。

第９図は、第３図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
１に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第10図は、第３図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
２に記載されている）を用いて製造したポリプロピレン
繊維断面の顕微鏡写真である。

第11図は、第３図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
２に記載されている）を用いて製造したナイロン66繊維
断面の顕微鏡写真である。

第12図は、第４図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
８に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第13図は、第５図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
９に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第14図は、第７図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
10に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第15図は、第８図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
11に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第16図は、第３図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金を用いて製造した繊維断面の概略図である（実施
例１）。形状係数ｘを求める典型的な手段が示されてい
る。

第17図は、第６図に示すようなオリフィスを有する紡
糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施例
12に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレン
テレフタレート）繊維断面の顕微鏡写真である。

第17B図は、第6B図に示すようなオリフィスを有する
紡糸口金（紡糸口金のオリフィスの具体的寸法は、実施
例13に記載されている）を用いて製造したポリ（エチレ
ンテレフタレート）繊維断面の概略図である。

発明の詳細な説明 本明細書に使用されている用語「基材繊維（base fi
bers）」とは、超吸収体ポリマーコーティングを有しな
い（但し、必要に応じて、異なる表面処理剤、例えば、
親水性潤滑剤コーティングを有することがある）同時継
続中の対応米国出願第333,651号に開示されている繊維
を意味し、そして用語「塗工繊維（coated fibe
r）」、「吸収体繊維（absorbant fiber）又は「コー
ティング（塗工）吸収体繊維（coated,absorbant fibe
r）」とは、本発明の繊維、即ち、少なくとも一種の超
吸収体ポリマーを上にコーティングして有する基材繊維
を意味する。

液体輸送挙動の基本である３つの重要な変数は、
（ａ）液体の表面張力と、（ｂ）湿潤性、即ち、固体と
液体の接触角と、（ｃ）固体表面の形状である。典型的
には、液体による固体表面の湿潤性は、接触角により特
徴づけられる。典型的には、固体表面上にある液滴と固
体表面との接触角は、θである。もしこの接触角が90゜
未満であるならば、固体は液体により湿潤されると考え
られる。しかしながら、テフロン（商標）上の水の場合
のように、もし接触角が90゜を超えると、固体は、液体
では濡れない。したがって、湿潤性を高めるには最小接
触角を有することが望ましいが、90゜未満でなければな
らない。しかしながら、接触角は、液体表面の性質やそ
の汚染だけでなく表面の不均一性（粗さ等の化学的及び
物理的不均一性）、汚染、固体表面の化学的／物理的処
理にも依存している。固体の自由エネルギーは、湿潤挙
動にも影響する。固体の表面エネルギーが低いほど、高
い表面張力を有する液体で固体を濡らすのが困難にな
る。したがって、例えば、低い表面エネルギーを有する
テフロンは水では濡れない（テフロン−水系の接触角
は、112゜である）。しかしながら、テフロンの表面を
タンパク質の単分子フィルムで処理して、湿潤挙動を高
めることができる。即ち、繊維表面の表面エネルギーを
適当な潤滑剤／仕上げ剤により変更して液体輸送を高め
ることができる。ポリエチレンテレフタレート（PE
T）、ナイロン66及びポリプロピレンと水との接触角、
それぞれ80゜、71゜及び108゜である。したがって、ナ
イロン66は、PETよりも湿潤性がある。しかしながら、
ポリプロピレンの場合には、接触角は90゜未満であり、
水では濡れない。

液体輸送現象にとって基本的に重要な第二の特性は、
液体の表面張力である。

液体輸送現象にとって基本的に重要な第三の特性は、
固体表面の形状である。一般的に、溝により流体輸送が
高まることが知られているが、本発明者等は、単繊維に
おける水性流体の自発表面輸送を可能にする繊維上の深
くて狭い溝の特定の形状と配列並びに繊維の処理を見出
した。即ち、本発明者等は、個々の繊維がその表面で水
を自発輸送できる特性の組み合わせを有する繊維を見出
した。

深くて狭い溝の特定の形状は、極めて重要である。例
えば、いずれの深さでも溝の幅が、溝の口部での溝の幅
と等しいかそれよりも小さい特徴を有する溝は、この基
準を満足しない溝よりも好ましい。もし好ましい溝の条
件が満足されないと、リストリクションを介して液体の
「ブリッジング（bridging）」が可能となり、それによ
り、有効湿潤周長（Pw）が減少する。したがって、Pw
は、幾何学的周長に実質的に等しいことが好ましい。

必要な形状寸法が存在する限り（即ち、繊維が式（１
−Xcosθ_ａ）＜０を満足する限り）、本発明の繊維に存
在する連続溝の数は重要ではない。典型的には、少なく
とも２つの溝が存在し、溝の数が10未満であることが好
ましい。

「自発輸送性（spontaneously transportable）」と
その二次的な用語は、一般的に、流体の挙動を意味し、
特に、流体滴、典型的には水滴を、流体滴が繊維に沿っ
て広がるようにして単繊維と接触させたときの挙動を意
味する。このような挙動は、液体と固体繊維の交点で独
特の接触角を有する静的楕円形状を形成する流動滴の通
常の挙動と対比される。楕円状流体滴の形成にかかる時
間は極めて短いが、その後同じ状態が保たれることは明
らかである。第2A図、第2B図及び第2C図は、繊維表面で
の自発流体輸送を示している。基本要因は、空気、液
体、固体界面の経時的な位置の移動である。もしこのよ
うな界面が液体と繊維との接触直後に移動するならば、
そのときには、繊維が自発輸送可能となり、もしそのよ
うな界面が動かないならば、繊維は自発輸送可能とはな
らない。この自発輸送の現象は、大きなフィラメント
（＞20デニール／フィラメント（dpf）又は＞22.22dte
x）の場合には、肉眼で容易に見ることができるが、フ
ィラメントの大きさが20dpf未満（＜22.22dtex）である
場合には、繊維を見るには顕微鏡が必要なことがある。
着色流体であるとより容易に見ることができるが、自発
輸送性現象は色によっては異ならない。流体が他のセク
ションよりも早く動く繊維の周囲のセクションを有する
ことが可能である。このような場合、空気、液体、固体
界面は、実際には、繊維の長さ方向に延びている。した
がって、このような繊維も、空気、液体、固体界面が静
止とは異なり動き、自発輸送性である。

自発輸送性は、基本的には、表面現象、即ち、繊維表
面での流体の移動である。しかしながら、自発輸送現象
を繊維への流体の吸収と同時に発生させることが可能で
あり、場合によってはそれが望ましいことがある。肉眼
で見える挙動は、吸収対自発輸送性の相対速度に依存す
る。例えば、もし吸収の相対速度が、ほとんどの流体が
繊維に吸収される程度に大きいならば、液滴が消失し
て、繊維表面に沿った空気、液体、固体界面の移動がほ
とんどなく、一方、もし吸収速度が自然輸送速度と比較
して小さいならば、観察される挙動は、第2A図〜第2C図
に示すように、輸送排出（wicking）、即ち、輸送であ
る。第2A図において、水性流体滴が繊維上に配置された
ばかりの状態を示す（時間＝０）。第2B図では、ある時
間間隔が経過し（時間＝t₁）、流体が自発輸送を開始し
た状態を示している。第2C図では、第二時間間隔が経過
し（時間＝t₂）、流体が時間＝t₁よりも表面に沿ってさ
らに自発輸送した状態を示している。

本発明の基材繊維又は塗工繊維は、その表面上で水を
自発輸送できる。蒸留水を用いて、自発輸送現象を試験
することができる。しかしながら、着色剤の入った水が
試験条件下で純水と実質的に同様な挙動を示す限りは、
少量の着色剤を水に含ませて、水の自発輸送をよりよく
可視化することが望ましいことがある。本発明者等は、
ミリケン・ケミカルズ（Milliken Chemicals）製水性
シルティント・ポリ・レッド（Syltint Poly Red）
（商標）が、自発輸送現象の試験に有用な溶液であるこ
とを見出した。水性シルティント・ポリ・レッド溶液
は、希釈せずに使用しても、顕著に希釈して、例えば、
水で約50倍まで希釈して使用してもよい。

本発明の基材繊維又は塗工繊維は、水を輸送できるこ
とに加えて、多数の他の流体を自発輸送することもでき
る。水性流体は、水を約50重量％以上、好ましくは約75
重量％以上、最も好ましくは約90重量％以上含有する流
体である。好ましい水性流体は体液、とりわけ人間の体
液である。このような好ましい流体としては、血液、
尿、汗等が挙げられるが、これらのみには限定されな
い。他の好ましい流体としては、例えば、水性インクが
挙げられる。

本発明の基材繊維又は塗工繊維は、水を輸送できるこ
とに加えて、アルコール性流体もその表面上で輸送する
ことがきる。アルコール性流体は、下式 Ｒ−OH （式中、Ｒは、炭素数12個以下の脂肪族又は芳香族基で
ある）で表されるアルコール性化合物を約50重量％を超
えて含有する流体である。Ｒは、炭素数１〜６個のアル
キル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜４個のア
ルキル基である。アルコールとしては、例えば、メタノ
ール、エタノール、ｎ−プロパノール及びイソプロパノ
ールが挙げられる。アルコール性流体は、適当なアルコ
ールを約70重量％以上含有することが好ましい。アルコ
ール性流体としては、消毒剤等の抗微生物剤及びアルコ
ール性インキが挙げられる。

本発明の塗工繊維の超吸収体コーティングは、「シン
ク（sink）」として作用し、輸送されている流体が何で
あれそれを吸収する。

本発明の吸収体繊維に、少なくとも一種の超吸収体材
料を塗布する。用語「コーティングした（塗工した）
（coated）」及びそれから派生する用語は、超吸収体材
料が連続相であり、そして繊維長の少なくとも一部分の
繊維断面の周囲を完全に包囲していることを意味する。
繊維全体が実質的に塗工されていたり、繊維が断続的に
のみ塗工されているコーティングの異なる態様も含まれ
る。この断続的コーティングは、超吸収体ポリマーで塗
工されている領域で、そして好ましい領域でその流体を
吸収する領域にそれを吸収することなしに流体を輸送排
出するセグメントを提供する。どの特定の態様が好まし
いかは、個々の所望の用途によって異なる。特に好まし
い態様では、本発明の繊維が実質的に吸収体物品（例え
ば、おむつ、失禁パッド等）の長さ程度であり、そして
繊維の末端が塗工されているが中央部は塗工されていな
いものである。

また、本発明の塗工繊維においては、コーティング
は、繊維表面の少なくとも一部分と密接に接触した状態
にある。繊維表面に隣接して位置したコーティング全体
が繊維表面のその部分と密接に接触していることが好ま
しい。即ち、全ての溝表面が「充填され（filled）」、
そして約20倍の倍率で鏡検法で通常の試験を行ったとき
にコーティングと繊維表面との間に間隙が見られないこ
とが好ましい。

カルボキシル基の20％以上が中和されてアルカリ金属
塩となっているアクリル酸、メタクリル酸及びビニルス
ルホン酸等の水溶性重合性モノマーを使用して、基材繊
維上に超吸収体コーティングを形成することができる。
超吸収体ポリマーとしては、架橋構造を有する超吸収体
ポリマーが好ましい。前記した酸の官能基と反応できる
２個以上の官能基を有する水溶性架橋剤を使用できる。
それらは、当該技術分野において公知である。N,N′−
メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールビス
アクリレート及びポリグリシジルエーテル類が、典型例
として挙げられる。重合は、現場重合で、即ち、基材繊
維の存在下で行う。重合は、熱、光、加速電子ビーム、
放射線、紫外線により行うことができる。熱重合では水
溶性ラジカル重合開始剤を、光重合や紫外線重合では光
や紫外線の助けをかりてラジカルを発生できる水溶性開
始剤を、モノマー水溶液に添加することが必要である。
開始剤は、当該技術分野において公知である（米国特許
第4,721,647号参照）。架橋度を異ならせて、超吸収体
ポリマーが水溶性のままである程度に吸収の量と速度を
制御することができる。超吸収体ポリマーコーティング
の量を変化させることができる。この量は、個々のフィ
ラメントが一緒に接着しないようにしたり、膨潤ゲルが
フィラメントの溝からでるのを紡糸するように限定する
ことが好ましい。

一般的には、米国特許第4,721,647号（開示事項全体
を本発明に利用できる）及びヨーロッパ特許出願公開第
０ 188 091号に教示されている方法を使用して、本発
明の塗工吸収体繊維を製造できる。但し、この場合、こ
れらの従来法で使用されている繊維の代わりに本発明の
米国特許出願第333,651号の自発輸送性繊維（即ち、基
材繊維）を使用する。

従来例（ヨーロッパ特許出願公開第０ 188 091号）
は、ウエブの個々の繊維上に薄い超吸収体ポリマーコー
ティングを有する不織ウエブを開示している。このウエ
ブの繊維は、コーデル（Kodel）（商標）431ポリエステ
ル（米国テネシー周キングスポートにあるイーストマン
・ケミカル・プロダクツ社製（Eastman Chemical Pro
ducts,Inc.）等の丸い断面繊維である。上記の開示で
は、果粒状の超吸収体ポリマーを吸収体コア内に層状に
設けたある種の吸収体製品で生じるゲルブロッキングの
問題の解決を試みている。超吸収体ポリマーの果粒が流
体を吸収するにつれて、膨潤する。膨潤ゲルを介した液
体輸送は、主に、拡散速度が遅い場合に限られる。ヨー
ロッパ特許出願公開第０ 188 091号では、繊維上に均
一に薄く塗工したフィルムとしてウエブ全体に超吸収体
ポリマーを均一に拡散することにより、この膨潤ゲルの
バリヤの問題の解決を試みている。この出願では、ウエ
ブのオープン網状構造の残部全体では流体輸送はブロッ
クされないとしている。ヨーロッパ特許出願公開第０
188 091号に開示されている薄く塗工した繊維は、コー
ティングで流体を吸収するにすぎず、流体を輸送排出す
るわけではない。これらのウエブは、輸送排出用繊維間
の気孔の毛管作用に依存している。本発明の超吸収体で
塗工した塗工繊維、フィラメント又はウエブは、予想外
にも、流体を輸送排出するとともにそれを吸収する。

米国特許第4,721,647号に記載されている超吸収体塗
工親水性繊維基材間の毛管輸送排出作用のブロッキング
の問題は、本発明では、輸送排出作用はフィラメント間
の毛管作用にのみ依存するわけではないので、問題とな
らない。さらに、モノマー溶液の実質的に均一なコーテ
ィングが、外周囲や従来技術の親水性繊維のフィラメン
ト間とは異なり、基材繊維の溝内で達成される。

基材繊維の液体輸送は、親水性コーティングと表面形
状との所望の組み合わせを有することによる。超吸収体
ポリマーでこれらの繊維をコーティングにより（とりわ
け基材繊維の溝を完全に充填する量のポリマーを使用し
て）、液体輸送に必要なフィラメントの好ましい形状が
破壊されることが予想される。しかしながら、予想に反
して、超吸収体ポリマーでコーティングしたこれらの基
材繊維が水や合成尿等の流体にさらされると、溝を充填
している超吸収体ポリマーが、流体を吸収するにつれて
膨潤するのが観察される。膨潤したゲルは、溝から十分
に出て、流体がさらなる超吸収体と接触するまで開放溝
に排出される。このプロセスは、超吸収体が消費される
か、フィラメントの末端に到達するかするまで連続的に
反復される。特定の機構に縛られることは望まないが、
基材繊維上に最初に配置した親水性コーティングは、超
吸収体ポリマーコーティングによっては破壊されず、そ
して超吸収体ポリマーが膨潤し溝から移動するにつれ
て、溝の所望の形状が回復するものと思われる。また、
超吸収体ポリマーコーティングとゲルを保持する繊維表
面との間には何ら接着が生じないと思われる。超吸収体
ポリマーで充填された溝を有する単一基材繊維の概略断
面を、第１図に示す。超吸収体ポリマーが膨潤して溝か
ら出ていく様子が示されている。この作用により、より
多くの流体が溝に入り排出されることができる。

基材繊維は、所望の形状の断面を有することのできる
当該技術分野において公知のいずかの材料から構成する
ことができる。本発明で使用するのに好ましい材料は、
ポリエステルである。

本発明で有用な好ましいポリエステル材料は、当該技
術分野において公知であり、そしてジカルボン酸かその
エステル及びグリコールを重合する等の標準的な手法を
用いて製造できるポリエステル又はコポリエステルであ
る。ポリエステル及びコポリエステルの製造に使用され
るジカルボン酸化合物は、当該技術分野において公知で
あり、具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
p,p'−ジフェニルジカルボン酸、p,p'−ジカルボキシジ
フェニルエタン、p,p'−ジカルボキシジフェニルヘキサ
ン、p,p'−ジカルボキシジフェニルエーテル、p,p'−ジ
カルボキシフェノキシエタン等並びにアルキル基の炭素
数が１〜約５個であるジアルキルエステルが挙げられ
る。

ポリエステル及びコポリエステルの製造に適当な脂肪
族グリコールは、炭素数２〜10個の非環式及び脂環式脂
肪族グリコール、とりわけ一般式HO（CH₂）_pOH（式中、
ｐは２〜約10の整数である）であらわされるエチレング
リコール、トリメチレングリコール、テトラメチレング
リコール、ペンタメチレングリコール、デカメチレング
リコール等である。

他の公知の適当な脂肪族グリコールとしては、1,4−
シクロヘキサンジメタノール、３−エチル−1,5−ペン
タンジオール、1,4−キシリレン、グリコール、2,2,4,4
−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール等が挙げ
られる。また、４−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキ
シエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボキシル化合物
や、当該技術分野において有用であると知られている他
のヒドロキシルカルボキシル化合物も使用できる。

また、上記のジカルボン酸化合物の混合物又は脂肪族
グリコールの混合物を使用できること、及びジカルボン
酸成分の少量、一般的には約10モル％以下を、アジピン
酸、セバシン酸又はそれらのエステル等の他の酸又は変
性剤や、ポリマーに改善された染色性を付与する変性剤
で置き換えてもよいことも知られている。さらに、顔
料、艷消し剤、螢光増白剤を、公知の操作で公知の量だ
け含ませることもできる。

基材繊維の製造に使用するのに最も好ましいポリエス
テルは、ポリ（エチレンテレフタレート）（PET）であ
る。

基材繊維を製造するのに使用することのできる他の材
料としては、ナイロン、例えば、ナイロン66やナイロン
６等のポリアミド；ポリプロピレン；ポリエチレン；及
び三酢酸セルロースや二酢酸セルロース等のセルロース
エステルが挙げられる。

本発明の単一基材繊維や塗工繊維は、繊度が約３デニ
ール〜約1,000デニール（約3.33×10^-7〜約1.11×10^-4k
g/m）であることが好ましく、より好ましくは約10デニ
ール〜約70デニール（約1.11×10^-6〜約7.78×10^-6kg/
m）である。

基材繊維は、表面処理に附したもの（超吸収体ポリマ
ーのコーティングに先立って表面処理したもの）が好ま
しい。このような表面処理は、要求される自発輸送特性
を得るのに重要であることもあれば、重要でないことも
ある。いずれかの特定の繊維に対するこのような表面処
理の性質と臨界性は、当該技術分野において公知の手法
を用いた通常の実験を通して当業者により決定すること
ができる。表面処理としては、繊維表面に親水性潤滑剤
のコーティングを設けることが好ましい。このようなコ
ーティングは、典型的には、少なくとも0.05重量％、好
ましくは約0.1〜約２重量％のレベルで均一に適用され
る。好ましい親水性潤滑剤としては、ポリ（エチレング
リコール）600モノラウレートを約70重量％含有するラ
ウリルりん酸カリウム系潤滑剤が挙げられる。別の表面
処理では、例えば、プラスチック・フィニッシング・ア
ンド・デコレーション（Plastic Finishing and Dec
oration）、第４章、ドン・サタス編（Ed.Don Sata
s）、ファン・ノストランド・ラインホールド・カンパ
ニー（Van Nostrand Reinhold Company）（1986）に
教示されているように、繊維を酸素プラズマ処理に附す
る。

本発明に使用するのに適当な形状の繊維を製造する紡
糸口金オリフィスを、第３図〜第８図に示す。

第３図において、Ｗは、0.064ミリメータ（mm）〜0.1
2mmである。X₂は4W_-1W ^+4Wであり;X₄は2W±0.5Wであり;X
₆は6W_-2W ^+4Wであり;X₈は6W_-2W ^+5Wであり;X₁₀は7W_-2W ^+5W
であり;X₁₂は9W_-1W ^+5Wであり;X₁₄は10W_-2W ^+5Wであり;X
₁₆は11W_-2W ^+5Wであり;X₁₈は6W_-2W ^+5Wであり；θ_２は30
゜±30゜であり；θ_４は45゜±45゜であり；θ_６は30゜
±30゜であり；そしてθ_８は45゜±45゜である。

第４図において、Ｗは0.064mm〜0.12mmであり;X₂₀は1
7W_-2W ^+5Wであり;X₂₂は3W±Ｗであり;X₂₄は4W±2Wであ
り;X₂₆は60W_-4W ^+8Wであり;X₂₈は17W_-2W ^+5Wであり;X₃₀は
2W±0.5Wであり;X₃₂は72W_-5W ^+10Wであり；そしてθ₁₀は
45゜±15゜である。さらに、各LegBは、長さが０〜X₂₆/
2の範囲で異なっていてもよく；そして各LegAは、長さ
が０〜tan（90−θ₁₀）〔（X₂₆/2）−X₂₄〕の範囲で異
なっていてもよい。

第５図において、Ｗは0.064mm〜0.12mmであり;X₃₄は2
W±0.5Wであり;X₃₆は58W_-10W ^+20Wであり;X₃₈は24W±_-6W
^+20Wであり；θ₁₂は20゜_-10・⁺¹⁵゜であり；θ₁₄は（18
0゜−２θ₁₂）／（ｎ−１）であり；そしてｎ＝180゜当
たりのレグ（leg）数＝２〜６である。

第６図において、Ｗは0.064mm〜0.12mmであり;X₄₂は6
W_-2W ^+4Wであり;X₄₄は11W±5Wであり;X₄₆は11W±5Wであ
り;X₄₈は24W±10Wであり;X₅₀は38W±13Wであり;X₅₂は3W
_-1W ^+3W;X₅₄は6W_-2W ^+6Wであり;X₅₆は11W±5Wであり;X₅₈
は7W±5Wであり;X₆₀は17W±7Wであり;X₆₂は28W±11Wで
あり;X₆₄は24W±10Wであり;X₆₆は17W±7Wであり;X₆₈は2
W±0.5Wであり；θ₁₆は45゜_-15・⁺³⁰゜であり；θ₁₈は4
5゜±15゜であり；そしてθ₂₀は45゜±15゜である。

第6B図において、Ｗは0.064mm〜0.12mmであり;X₇₂は8
W_-2W ^+4Wであり;X₇₄は8W_-2W ^+4Wであり;X₇₆は12W±4Wであ
り;X₇₈は8W±4Wであり;X₈₀は24W±12Wであり;X₈₂は18W
±6Wであり;X₈₄は8W_-2W ^+4Wであり;X₈₆は16W±6Wであり;
X₈₈は24W±12Wであり;X₉₀は18W±6Wであり;X₉₂は2W±0.
5Wであり；θ₂₂は135゜±30゜であり；θ₂₄は90゜±45
゜−30゜であり；θ₂₆は45゜±15゜であり；θ₂₈は45゜
±15゜であり、θ₃₀は45゜±15゜であり；θ₃₂は45゜±
15゜であり；θ₃₄は45゜±15゜であり；θ₃₆は45゜±15
゜であり；そしてθ₃₈は45゜±15゜である。

第７図に示した紡糸口金オリフィスには、第３図に示
した紡糸口金の反復単位が２個ついている。したがっ
て、第３図と同じ寸法が第７図に適用される。同様に、
第８図に示した紡糸口金には、第３図に示した紡糸口金
オリフィスの反復単位が４個ついている。したがって、
第３図と同じ寸法が第８図に適用される。

第16図は、繊維断面の形状係数、Ｘ、を求める方法を
示している。第16図において、ｒ＝37.5mm、P_W＝355.1m
m、Ｄ＝49.6mmであり、第16図の繊維断面の場合には、
以下の通りとなる。

本発明の塗工繊維は、水性流体を移動させたり輸送さ
せたりすることが望ましい吸収体物品に組み込むことが
好ましい。このような吸収体物品としては、おむつ、失
禁パッド、タンポン、ワイプ（wipe）等の婦人用衛生物
品が挙げられるが、これらのみには限定されない。本発
明の塗工繊維を使用することにより、従来の漏れの問題
を解消できるか、少なくとも最小限に抑えることができ
る。

本発明の塗工繊維は、複数の本発明の塗工繊維からな
るけん縮又は未けん縮トウ、ウエブ又はステープル繊維
の形態でよい。本発明のトウは、繊度が約10,000〜約40
0,000デニール（1.11×10^-3〜4.44×10^-2kg/m）が好ま
しい。

本発明の吸収体物品は、２本以上の塗工繊維からなっ
ており、これらの繊維において、繊維の少なくとも一部
は前記吸収体物品の中央に位置し、地の少なくとも一部
分が吸収体物品の中央から離れて位置しており、そして
前記繊維が前記吸収体物品の中央付近で少なくとも約10
秒間水性流体と接触できるものである。これに関連して
使用される用語である吸収体物品の「付近又は中央（ne
ar the center）」とは、幾何学的中央及び前記幾何
学的中央をじかに包囲している物品全体の50面積％から
なる領域を意味する。また、吸収体物品の「中央から離
れた（away fromthe center）」とは、物品の中央付
近にない残りの50面積％を意味する。さらに、他のシン
ク（即ち、超吸収体ポリマーコーティング以外のシン
ク）は、必要に応じて、本発明の塗工繊維と接触してい
てもよい。他のシンクの好ましいものとしては、毛羽パ
ルプ、超吸収体材料及びそれらの組み合わせが挙げられ
る。このような他のシンクは、物品の中央から離れた領
域におけるそのような繊維の末端付近の一定の繊維と接
触していてもよい。これに関連して使用される用語であ
る繊維の「末端付近（near the end）」とは、実際の
末端又は繊維の長さの末端10％からなる領域を意味す
る。

本発明の好ましい吸収体物品は、長軸と短軸及び幅を
超える長さを有し、トップシートと、バックシートと、
少なくとも一種の吸収体層を含んでなる吸収体コアとを
含んでなり、さらに本発明のトウを含んでなる物品であ
る。このトウは、けん縮したものでも、未けん縮のもの
でよい。

前記吸収体物品におけるトウは、いくつかの異なる空
間的配列でいくつかの異なる場所に位置させることがで
きる。例えば、トウは、物品の幅の全て又は一部分に渡
って広がっていてもよく、そしてトウの繊維は、物品の
長軸に対して実質的に平行であり、物品の実質的な長さ
に対して約半分だけ延びていてもよい。

また、トウの繊維は、おむつの長軸に対して実質的に
平行であって、おむつの実質的な長さだけ延びていても
よい。

おむつ等の吸収体物品に本発明の塗工繊維のトウを使
用することにより、尿素は、おむつ上のおおきな表面領
域へ輸送できる。したがって、おむつに必要な超吸収体
材料の量を減少でき、そしておむつの表面がより乾燥し
た状態となる。

本発明の繊維をおむつの構成に利用することにより、
以下の利点の少なくとも一つを実現することが好まし
い。

（ｉ）尿／水性流体の移動に利用されるおむつの有効表
面積が、５〜30％増加する。

（ii）おむつに利用する超吸収体材料の量が、２〜25％
減少する。

（iii）おむつが、約２〜15％薄くなる。

（iv）米国特許第4,324,247に記載の裏抜け／再湿潤試
験により測定した裏抜け（秒）／再湿潤（ｇ）応答（st
rikethrough（seconds）/wet（grams） responses）が
改善され、本発明の繊維（トウ）が存在しない同等の構
造体と比較して、裏抜けが約２〜約50％減少し、再湿潤
が約２〜約70％減少する。これにより、オムツと身に付
ける人との間に界面が生じてより乾燥した状態が維持さ
れる。

トウの塗工繊維は、総合的に利点のある効果を生じる
吸収体物品といずれの場所に位置させてもよい。例え
ば、繊維を、トップシートと吸収体のコアとの間に位置
させるか、吸収体のコア内に組み込むか、吸収体のコア
とバックシートとの間か、上記の複数の組み合わせた場
所に位置させることができる。

本発明の吸収体物品のトップシートは、このような用
途に関して当該技術分野において公知のいずれの材料で
作製してもよい。このような材料としては、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、セ
ルロース又はレーヨンが挙げられるが、これらのみには
限定されない。これらのうち、ポリプロピレンが好まし
い。トップシートは、典型的な最終用途で使用中に体と
接触状態にあるようにされているシートである。このよ
うなトップシートは、当該技術分野において、「対向シ
ート（facing sheet）」と称することがあり、典型的
には、短繊維及び／又は長繊維のウエブから構成されて
いる。

本発明の吸収体物品のバックシートは、このような用
途に関する当該技術分野において公知のいずれの材料で
作製してもよい。このような材料としては、ポリエチレ
ン、ポリエステルやポリプロピレンが挙げられるが、こ
れらのみには限定されない。これらのうち、ポリエチレ
ンが好ましい。バックシートは、尿当該技術分野におい
て公知の体液に対して不透過性である。

本発明の吸収体物品の吸収体のコアは、毛羽パルプ
と、必要に応じて超吸収体粉末とからなることが好まし
い。毛羽パルプは、当該技術分野において広範に使用さ
れている。毛羽パルプは、木材パルプ繊維、コットンリ
ンター、それらの混合物等のゆるく圧縮したセルロース
短繊維から形成されたバットである。短繊維は、主に、
通常さらに接着剤を必要としない（熱可塑性バインダー
を使用してもよいが）繊維間接着により一緒に保持され
る。バットは、ゆるく圧縮した繊維、好ましくは微粉砕
した木材パルプ繊維の低密度コーヒレントウエブであ
る。吸収体粉末としては、例えば、ポリアクリレート、
アクリル酸系ポリマー、ケン化デンプン及び／又はポリ
アクリロニトリルグラフトポリマーが挙げられる。

本発明の吸収体物品の他の好ましい実施態様では、ト
ウと塗工繊維が、繊維が実質的に互いに接触するように
しっかりと衝突領域に圧縮されるとともに、トウと繊維
がフレアし実質的に互いに接触しない物品の長さの各末
端の方向に圧縮されている。さらに、トウは、衝突領域
における撚り数が1/2〜10でよい。用語「衝突領域（imp
ingement zone）」、「衝突部（impinging area）」
及びこれに類似した用語は、意図する用途で使用中に、
体液が最初に接触するか衝突する部分又は領域を意味す
る。衝突領域は、吸収体物品の中央付近でも、中央から
離れていても、両方の部分が重なっていてもよい。

また、本発明の塗工繊維は、けん縮するか、けん縮し
てないステープル繊維の形態でもよい。ステープル繊維
の形態のときには、本発明の好ましい吸収体物品は、長
軸と短軸及び幅を超える長さを有し、トップシートと、
バックシートと、少なくとも一種の吸収体層を含んでな
る吸収体コアとを含んでなり、前記コアが本発明のステ
ープル繊維と均質ブレンドを含んでなる。

本発明の吸収体物品の別の好ましい実施態様では、物
品が本発明とトウを３束以下含んでおり、そして各トウ
と長軸が物品の長軸の周囲に±30゜で配置しており、そ
してトウを、トップシートの真下に位置するか、吸収体
コアと均質に混合して配置するか、バックシートに隣接
して配置する。

本発明の吸収体物品の別の好ましい実施態様は、２要
素構成おむつである。この実施態様では、第一の要素が
本発明のトウを含み、意図するおむつの用途で使用中に
衝突流体を受け入れ、そして再利用ができるものであ
り、第二の要素が流体貯蔵要素であって交換可能なもの
である。

本発明の吸収体物品は、必要に応じて、トップシート
と吸収体コアとの間にトップシートに隣接させてティッ
シューや低密度スペーサ層を含ませることができる。こ
のような場合、トウは、好ましくは、吸収体コアと前記
ティシュー又は低密度スペーサとの間に配置することが
好ましい。

本発明の吸収体物品のさらに別の好ましい実施様態に
おいては、トウの塗工繊維は、衝突から離れて位置した
吸収体コアの一部分と密着している。

本発明の塗工繊維が効果的である本発明が意図する他
の吸収体物品（特定の衝突領域を有していても、有して
いなくてもよい）としては、外科用スポンジ、創傷包
帯、はき物用汗吸収インソール等が挙げられるが、これ
らのみには限定されない。

本発明の基材繊維は、米国特許出願第333,651号で教
示している手法及び／又は本明細書で教示している手法
により製造できる。

本実施例の吸収体物品は、当該技術分野において公知
の手法、例えば、米国特許第4,573,986号；同3,938,522
号；同4,102,340号；同4,044,768号；同4,282,874号；
同4,285,342号；同4,333,463号；同4,731,066号；同4,6
81,577号；同4,685,914号；同4,654,040号及び／又は本
明細書に開示されている手法により製造できる。本発明
のトウは、流体の移動を改善して物品の吸収体材料をよ
りよく利用できるような吸収体物品のいずれの位置に組
み込んでもよい。以下、実施例により本発明を説明する
が、本発明はこれらの実施例には限定されない。

実施例 実施例１（基材繊維の製造） 本実施例では、0.6I.V.のポリ（エチレンテレフタレ
ート）（PET）ポリマーを使用した。I.V.は、フェノー
ル60重量％とテトラクロロエタン40重量％との混合物等
の適当な溶媒中で、ポリマー濃度0.50g/100ミリリット
ル（ml）で25℃の温度で測定したときの固有粘度であ
る。このポリマーを、湿分レベルが0.003重量％以下と
なるまで、パターソンコナフォーム乾燥器中で、120℃
の温度において８時間乾燥した。ポリマーを、イーガン
押出機（直径1.5インチ（38.16mm）；長さ：直径比＝2
8:1）により283℃で押し出した。オリフィス８個の付い
た紡糸口金により、繊維を押し出した。各オリフィス
は、第３図に示すようなものである。第３図において、
Ｗは0.084mmであり、X₂は4Wであり、X₄は2Wであり、X₆
は6Wであり、X₈は6Wであり、X₁₀は7Wであり、X₁₂は9Wで
あり、X₁₄は10Wであり、X₁₆は11Wであり、X₁₈は6Wであ
り、θ_２は０゜であり、θ_４は45゜であり、θ_６は30゜
であり、そしてθ_８は45゜である。ポリマーの処理量
は、約７ポンド（1b）／時間（3.18kg/時間）であっ
た。空気クエンチシステムは、十字流れの形状である。
スクリーンの上部でのクエンチ空気速度は、平均で294
フィート（ft）／分（89.61m/分）であった。スクリー
ンの上部から約７インチ（177.8mm）の距離で、クエン
チ空気の平均速度は、約285ft/分（86.87m/分）であ
り、そしてスクリーンの上部から約14インチ（355.6m
m）の距離で、クエンチ空気の平均速度は、約279ft/分
（85.04m/分）であった。また、スクリーンの上部から
約21インチ（533.4mm）の距離で、平均空気速度は、約3
40ft/分（103.63m/分）であった。スクリーンの残り
は、ブロックされていた。

紡糸潤滑剤を、セラミックキスロールを介して適用し
た。潤滑剤は、以下の一般的な組成を有するものであっ
た。即ち、潤滑剤は、ポリ（エチレングリコール）600
モノラウレート（70重量％）とポリオキシエチレン
（５）ラウリルリン酸カリウム（30重量％）とを含有す
るラウリルリン酸カリウム（PLP）系潤滑剤である。上
記潤滑剤と水（90％）のエマルジョンを、紡糸潤滑剤と
して使用した。繊維試料の潤滑剤レベルは、約1.5％で
あった。20dpf（デニール／フィラメント）（22.22dte
x）の繊維を、バーマクSW4SLワインダーにより、3,000
メートル／分（MPM）で巻き取った。この繊維の断面の
顕微鏡写真（倍率：×150）を、第９図に示す。単繊維
を、水80重量％と赤色着色剤20重量％からなる水性シル
ティント・ポリ・レッド（ミリケン・ケミカルズ社製）
である水溶液の自発表面輸送について試験した。20dpf
（22.22dtex）の単繊維は、上記水溶液を自発表面輸送
した。以下のデニール／フィラメント（dtex）PET繊維
も、表１に示す異なる速度で製造した。

dpfが20、40、60、120、240及び400である上記PET繊
維の全ての単繊維は、シリティントポリレッド水溶液の
自発表面輸送した。これらの繊維に関する「Ｘ」パラメ
ーター値（上記で定義した）は、約1.7であった。厚さ
0.02インチ（0.508mm）のPETフィルムを、上記繊維の製
造に使用したとの同じポリマーから圧縮成形した。上記
フィルムに対する蒸留水の接触角を、接触角ゴニオメー
タにより空気中で測定した。接触角は、71.7゜であっ
た。上記と同じフィルムの別の試料に、約1.5％のレベ
ルで本実施例において繊維を製造するのに使用したのと
同じ潤滑剤をスプレーした。潤滑剤をスプレーしたPET
フィルムに対する蒸留水の接触角は、約７゜であった。
したがって、この場合における因子（１−Xcosθ）は、
ゼロよりも小さい（１−1.7（cos7゜））＝−0.69であ
る。

実施例２（基材繊維の製造） ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン66）を、デ
ュポン社（ツイテル（Zytel）（商標）42）から入手し
た。このポリマーを、279゜Ｃで押し出した。第３図に
示すような紡糸口金を使用して、速度255m/分で46dpf
（51.11dtex）を形成した。紡糸口金オリフィスの具体
的寸法は、θ_２が０゜の代わりに30゜であった以外は、
実施例１に記載したのと同じであった。クエンチ条件
は、実施例１においてPETを得るのに使用したのと同様
であった。繊維の断面の顕微鏡写真（倍率：×150）
を、第11図に示す。繊維上の潤滑剤レベルは、約1.8重
量％であった。PET繊維に使用したのと同様の潤滑剤
（実施例１）を使用した。このナイロン66繊維は、繊維
表面でシルティント・ポリ・レッド溶液の自発輸送し
た。この繊維の「Ｘ」パラメーターは、約1.9であっ
た。厚さ0.02インチ（0.508mm）のナイロン66フィルム
を、実施例２の繊維の製造に用いたのと同様のポリマー
から圧縮成形した。上記フィルムに対する蒸留水の接触
角を、接触角ゴニオメータにより空気中で測定した。接
触角は、64゜であった。上記と同じフィルムの別の試料
に、約1.8％のレベルで本実施例において繊維を製造す
るのに使用したのと同じ潤滑剤をスプレーした。潤滑剤
をスプレーしたナイロン66に対する蒸留水の接触角は、
約２゜であった。したがって、この場合における因子
（１−Xcosθ）は、ゼロよりも小さい（１−1.9（cos2
゜））＝−0.9である。

実施例３（基材繊維の製造） ポリプロピレンポリマーを、シェル社（Shell Compa
ny）（グレード5C14）から入手した。このポリマーを、
279゜Ｃで押し出した。第３図に示すような紡糸口金を
使用して、速度2,000MPMで51dpf（56.67dtex）繊維を形
成した。紡糸口金オリフィスの具体的寸法は、実施例２
に記載したのと同じであった。クエンチ条件は、PETを
得るのに使用したのと同様であった。繊維断面の顕微鏡
写真（倍率：×375）を、第10図に示す。繊維上の潤滑
剤レベルは、2.6％であった。PET繊維に使用したのと同
様の潤滑剤（実施例１）を使用した。ポリプロピレン繊
維は、繊維表面でシルティント・ポリ・レッド溶液の自
発輸送した。繊維表面に沿った自発輸送現象を、10dpf
（11.11dtex）のポリプロピレン単繊維についても測定
した。この繊維の「Ｘ」パラメーターは、約2.2であっ
た。厚さ0.02インチ（0.508mm）のポリプロピレンフィ
ルムを、実施例３の繊維の製造に用いたのと同様のポリ
マーから圧縮成形した。上記フィルムに対する蒸留水の
接触角を、接触角ゴニオメータにより空気中で測定し
た。接触角は、110゜であった。上記と同じフィルムの
別の試料に、約2.6％のレベルで本実施例において繊維
を製造するのに使用したのと同じ潤滑剤をスプレーし
た。潤滑剤をスプレーしたポリプロピレンに対する蒸留
水の接触角は、12゜であった。したがって、この場合に
おける因子（１−Xcosθ）は、ゼロよりも小さい−1.
1。

実施例４（基材繊維の製造） 酢酸セルロース（イーストマングレードCA398−30、
クラスＩ）を、PEG400並びに少量の酸化防止剤及び熱安
定化剤とブレンドした。このブレンドを、270゜Ｃで押
し出した。第３図に示すような紡糸口金を使用して、速
度540m/分で115dpf（127.78dtex）を形成した。紡糸口
金オリフィスの具体的寸法は、実施例２に記載したのと
同じであった。強制クエンチ空気は使用しなかった。繊
維上の潤滑剤レベルは、1.6重量％であった。PET繊維に
使用したのと同様の潤滑剤（実施例１）を使用した。こ
の酢酸セルロース繊維は、繊維表面でシルティント・ポ
リ・レッド溶液を自発輸送した。この繊維の「Ｘ」パラ
メーターは、約1.8であった。

実施例５（比較例） 20dpf（22.22dtex）で紡糸潤滑剤なしで実施例１のPE
T繊維を製造した。単繊維は、繊維表面に沿ったシルテ
ィント・ポリ・レッド水溶液の自発輸送を行わなかっ
た。

実施例６（比較例） 円形断面のPET繊維を製造した。繊維のデニール／フ
ィルムは、20（22.22dtex）であった。この繊維は、実
施例１で使用した潤滑剤を約1.5％有していた。単繊維
は、繊維表面に沿ったシルティント・ポリ・レッド水溶
液の自発輸送を行わなかった。

実施例７（基材繊維の製造） 実施例５（紡糸潤滑剤なし）のポリ（エチレンテレフ
タレート）（PET）繊維を、酸素プラズマで30秒間処理
した。「プラスモド（Plasmod）型酸素プラズマ装置を
使用した。励磁器のパワーは、周波数13.56MHzで操作す
る高周波発生器（RF generator）で供給した。プラズ
マ処理は、50ワットの一定レベルで行った。酸素プラズ
マ処理した繊維は、繊維に沿って、シルティント・ポリ
・レッド水溶液を自発輸送した。この繊維を、５回洗浄
後及び３日後に再び試験し、そして上記水溶液での自発
輸送挙動を観察した。プラズマ処理後の接触角の減少を
測定するために、繊維と同じ材料のPETフィルムを、繊
維試料について使用したのと同じ条件下で酸素プラズマ
処理に附した。接触角ゴニオメータにより測定した空気
中での蒸留水に対する酸素プラズマ処理したフィルムの
平均接触角は、26゜であった。対照PETフィルム（酸素
プラズマに暴露していない）の対応接触角は、70゜であ
った。未処理PET繊維を酸素プラズマ処理したときの接
触角の顕著な減少により、水溶液の自発輸送が可能とな
る。

実施例８（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるポリ（エチレンテレフ
タレート）（PET）ポリマーを使用した。このポリマー
を、第４図に示すようなオリフィスが８個付いた紡糸口
金により押し出した。第４図において、Ｗは0.084mmで
あり、X₂₀は17Wであり、X₂₂は3Wであり、X₂₄は4Wであ
り、X₂₆は60Wであり、X₂₈は17Wであり、X₃₀は2Wであ
り、X₃₂は72Wであり、θ₁₀は45゜であり、LegBは30Wで
あり、そしてLegAは26Wである。残りの処理条件は、実
施例１に記載したのと同様であった。100dpf（111.11dt
ex）繊維を、600MPMで紡糸した。繊維断面のスケッチ
を、第12図に示す。繊維上の潤滑剤レベルは、約１％で
あった。実施例１で使用したのと同じ潤滑剤を使用し
た。上記繊維は、繊維表面に沿って、シリティント・ポ
リ・レッド溶液を自発輸送した。この繊維についての
「Ｘ」パラメーター値は、1.5であった。

実施例９（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるポリ（エチレンテレフ
タレート）ポリマーを使用した。このポリマーを、第５
図に示すようなオリフィスが８個付いた紡糸口金により
押し出した。第５図において、Ｗは0.10mmであり、X₃₄
は2Wであり、X₃₆は58Wであり、X₃₈は24Wであり、θ₁₂は
20゜であり、θ₁₄は28゜であり、そしてｎは６である。
残りの押出及び紡糸条件は、実施例１に記載したものと
同様であった。繊維断面の写真（倍率：×585）を、第1
3図に示す。20dpf（22.22dtex）繊維を、300MPMで紡糸
した。繊維上の潤滑剤レベルは、約1.7％であった。実
施例１で使用したのと同じ潤滑剤を使用した。上記繊維
は、繊維表面に沿って、シリティント・ポリ・レッド溶
液を自発輸送した。この繊維についての「Ｘ」パラメー
ター値は、約2.4であった。

実施例10（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるポリ（エチレンテレフ
タレート）（PET）ポリマーを使用した。このポリマー
を、第７図に示すようなオリフィスが４個付いた紡糸口
金により押し出した。オリフィスの寸法は、実施例２に
記載したのと同じであった。残りの押出及び紡糸条件
は、特記のない限り、200dpf（222.22dtex）繊維を、60
0MPMで紡糸した。ポリマー処理量は、約７ポンド／時間
（3.18kg/時間）であった。繊維の光学顕微鏡写真（倍
率：×150倍）を、第14図に示す。繊維上の潤滑剤レベ
ルは、2.0％であった。実施例１で使用したのと同じ潤
滑剤を使用した。上記繊維は、繊維表面に沿って、シリ
ティント・ポリ・レッド溶液を自発輸送した。この繊維
についての「Ｘ」パラメーター値は、約2.2であった。

実施例11（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるポリ（エチレンテレフ
タレート）（PET）ポリマーを使用した。このポリマー
を、第８図に示すようなオリフィスが２個付いた紡糸口
金により押し出した。オリフィスの寸法は、実施例１に
記載したのと同じであった。364dpf（404.44dtex）繊維
を、600MPMで紡糸した。繊維断面を、第15図に示す（倍
率：×150）。繊維上の潤滑剤レベルは、2.7％であっ
た。実施例１で使用したのと同じ潤滑剤を使用した。上
記繊維は、繊維表面に沿って、シリティント・ポリ・レ
ッド溶液を自発輸送した。この繊維についての「Ｘ」パ
ラメーター値は、2.1であった。

実施例12（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるポリ（エチレンテレフ
タレート）（PET）ポリマーを使用した。このポリマー
を、第６図に示すようなオリフィスが８個付いた紡糸口
金により押し出した。第６図において、Ｗは0.10mmであ
り、X₄₂は6Wであり、X₄₄は11Wであり、X₄₆は11Wであ
り、X₄₈は24Wであり、X₅₀は38Wであり、X₅₂は3Wであ
り、X₅₄は6Wであり、X₅₆は11Wであり、X₅₈は7Wであり、
X₆₀は17Wであり、X₆₂は28Wであり、X₆₄は24Wであり、X
₆₆は17Wであり、X₆₈は2Wであり、θ₁₆は45゜であり、θ
₁₈は45゜であり、そしてθ₂₀は45゜である。残りの押出
及び紡糸条件は、実施例１に記載したものと同様であっ
た。100dpf（111.11dtex）繊維を、600MPMで紡糸した。
繊維断面を、第17図に示す。繊維上の潤滑剤レベルは、
約１％であった。実施例１で使用したのと同じ潤滑剤を
使用した。上記繊維は、繊維表面に沿って、シリティン
ト・ポリ・レッド溶液を自発輸送した。この繊維につい
ての「Ｘ」パラメーター値は、1.3であった。

実施例13（基材繊維の製造） 本実施例では、IVが0.6であるPETポリマーを使用し
た。このポリマーを、第6B図に示すようなオリフィスが
８個付いた紡糸口金により押し出した。第6B図におい
て、Ｗは0.10mmであり、X₇₂は8Wであり、X₇₄は8Wであ
り、X₇₆は12Wであり、X₇₈は8Wであり、X₈₀は24Wであ
り、X₈₂は18Wであり、X₈₄は8Wであり、X₈₆は16Wであ
り、X₈₈は24Wであり、X₉₀は18Wであり、X₉₂は2Wであ
り、θ₂₂は135゜であり、θ₂₄は90゜であり、θ₂₆は45
゜であり、θ₂₈は45゜であり、θ₃₀は45゜であり、θ₃₂
は45゜であり、θ₃₄は45゜であり、θ₃₆は45゜であり、
そしてθ₃₈は45゜である。20dpf（22.22dtex）繊維を、
3,000m/分で紡糸した。残りの処理条件は、実施例１で
使用したのと同様である。繊維上の潤滑剤レベルは、約
１％である。繊維断面を、第17図に示す。この繊維は、
繊維表面に沿って、シリティント・ポリ・レッド溶液を
自発輸送した。この繊維についての「Ｘ」パラメーター
値は、約2.1であった。

実施例14（本発明の実施例） 水酸化ナトリウムを、氷冷しながら脱イオン水に添加
することにより、500ccの45重量％モノマー濃度のアク
リル酸ナトリウム／アクリル酸（中和度:75％）水溶液
を調製した。次に、氷冷しながらアクリル酸を添加し
た。架橋剤（0.862g）としてN,N´−メチレンビスアク
リルアミドと開始剤（2.29g）として過硫酸ナトリウム
を、室温で添加した。上記溶液を、回転している「キス
（kiss）」ロールアプリケータ内に配置した。実施例１
で調製した連続フィラメントポリエステルヨーンに、2r
pmで動作したアプリケータを用いて、アプリケータに接
触したときのヨーン速度250fpm（76.20m/分）で、上記
モノマー溶液でコーティングした。小さなパッケージの
ヨーンを巻き取り（３分）、窒素でパージした70゜Ｃの
オーブン内に一晩配置した。ヨーンを取り出し、ポリマ
ーの添加重量％を求めたところ、27％であった。上記塗
工ヨーンを、着色水と接触させて配置し（ミリケン・シ
リティント・ポリ・レッド希釈液）、観察したところ、
流体の排出と吸収が同時に生じていた。また、膨潤ゲル
を、顕微鏡で観察したところ、フィラメントの溝からの
移動が観察された。

実施例15（本発明の実施例） 蒸留水19ccをフラスコに入れた。水酸化ナトリウム1
3.2gを、氷冷しながらフラスコに添加した。氷冷しなが
らアクリル酸30ccを添加して、透明溶液を形成した。N,
N´−メチレンビスアクリルアミド架橋剤と過硫酸ナト
リウム開始剤0.316gとを、47゜Ｃで10分間加熱しながら
添加した。実施例１で製造したような数本の単一フィラ
メントのポリエステルヨーン（15cm）一端（約2.5cm）
だけに上記のモノマー溶液をコーティングし、残り12.5
cmは未コーティングのままにしておいた。単一フィラメ
ントを、70゜Ｃで20分間窒素パージオーブン内に配置し
て、モノマーを重合した。単一フィラメントをオーブン
から取り出し、未コーティング部分を着色水にさらし
た。超吸収体ポリマーにより流体が吸収される超吸収体
塗工領域に達するまで、未コーティング領域において、
流体は吸収されることなく、輸送排出されることが観察
された。追加の流体の添加とともに、ポリマーは膨潤ゲ
ルを形成し、フィラメントの溝から膨潤して、より多く
の流体が、フィラメントに沿ってさらに超吸収体ポリマ
ーに輸送排出される。平均的なおむつの長さを有する単
一フィラメント（即ち、15インチ（381.0mm）の両端に
モノマー溶液をコーティングして残りの中央部分〔約８
インチ（203.2mm）〕を未コーティングのまま残したと
きに、同様の結果が観察された。フィラメント上にコー
ティングしたモノマー溶液を重合した後、未塗工中央部
分を、着色水にさらした。流体は、フィラメントの超吸
収体塗工末端に輸送排出され、そこで、塗工繊維の溝内
の超吸収体ポリマーにより吸収された。

以上、本発明を、好ましい実施態様により詳細に説明
したが、本発明の精神及び範囲内において、変更や修正
が可能であることは理解されるところである。尚、本明
細書で引用した全ての米国特許に開示されている内容
は、本発明に利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｆ 13/53 Ａ６１Ｆ 13/18 ３０３ Ｄ０１Ｆ 6/00 (56)参考文献 特開 昭55−122074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−196776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−259618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149939（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開391814（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 15/00 - 15/715 D01D 5/253

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面で水を自発輸送できる少なくとも一つ
   の連続溝を有する繊維であって、前記繊維が、下式： （１−Xcosθａ）＜０ 〔式中、θａは、前記繊維と同じ材料から形成され、か
   つ、もし前記繊維が表面処理されている場合は、同じ表
   面処理を行ったフラットフィルムについて測定した時の
   水の進入接触角であり、 Ｘは、下式 （式中、Pwは繊維の湿潤周長であり、ｒは繊維断面を規
   定している規定円の半径であり、そしてＤは繊維断面の
   短径寸法である）を満足する繊維断面の形状係数であ
   る〕 を満足し、かつ 少なくとも一種の超吸収はポリマーがその表面にコーテ
   ィングされていることを特徴とする合成塗工繊維。
2. 【請求項２】繊維表面と超吸収体ポリマーのコーティン
   グとの間に、親水性潤滑剤層をコーティングして設けた
   請求項１に記載の塗工繊維。
3. 【請求項３】前記吸収体ポリマーが、アクリル酸、メタ
   クリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸及びそ
   れらの塩から選ばれた一種以上のモノマーから製造され
   たものである請求項１に記載の塗工繊維。
4. 【請求項４】繊維全体が実質的に超吸収体ポリマーでコ
   ーティングされた請求項１に記載の塗工繊維。
5. 【請求項５】繊維が、超吸収体ポリマーで断続的にコー
   ティングされている請求項１に記載の塗工繊維。
6. 【請求項６】繊維が実質的に吸収体物品の長さであり、
   そして繊維末端部がコーティングされているが、繊維の
   中央部がコーティングされていない請求項１に記載の塗
   工繊維。
7. 【請求項７】請求項１に記載の塗工繊維を二種以上含ん
   でなる吸収体物品。
8. 【請求項８】おむつ、失禁パッド又は婦人用衛生物品で
   ある請求項７に記載の吸収体物品。
9. 【請求項９】請求項１に記載の塗工繊維を複数本含んで
   なるトウ。