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JP7320615B2 - 吸収性物品の流体管理層 - Google Patents

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JP7320615B2
JP7320615B2 JP2021558627A JP2021558627A JP7320615B2 JP 7320615 B2 JP7320615 B2 JP 7320615B2 JP 2021558627 A JP2021558627 A JP 2021558627A JP 2021558627 A JP2021558627 A JP 2021558627A JP 7320615 B2 JP7320615 B2 JP 7320615B2
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JP
Japan
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fluid management
management layer
fibers
kpa
caliper
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JP2021558627A
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ジェラルド、エイ.ビアンズ
カルロス、ドミンゴ、ナランホマルティン
ポール、ドミニク、メロー
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Procter and Gamble Co
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Procter and Gamble Co
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Description

本開示は、概して、使い捨て吸収性物品の流体管理層、特に、向上した性能特性を有する、カード処理されたステープル繊維不織布である流体管理層に関する。
女性用衛生製品、テープ式おむつ、パンツ型おむつ、及び失禁用製品などの使い捨て吸収性物品は、着用者の身体からの流体を吸収するように設計されている。そのような使い捨て吸収性物品の使用者は、いくつかの懸念事項を有する。例えば、月経用パッド、おむつ、生理用ナプキン、及び失禁用パッドなどの製品からの漏れは、重要な懸念事項である。加えて、着用者の身体に対する製品の快適性及び感触もまた懸念事項である。より良好な快適性を提供するために、現在の使い捨て吸収性物品は、典型的には、可撓性で、柔軟な感触で、着用者の皮膚に対して刺激がないトップシートと共に提供される。このトップシートは、それ自体は排出された流体を保持しない。むしろ、トップシートは、流体透過性であり、流体が吸収性コア内へ流動するのを可能にする。
快適性に関しては、一部の消費者は、望ましい量の保護を提供するのに十分な厚さ及び剛性を有しながら可撓性でもある製品を所望する場合がある。嵩高な材料を利用して、厚いクッション性のある感触の物品を提供し得る。しかしながら、使用中、これらの嵩高な材料は、様々な圧縮荷重を経験し得る。これらの圧縮荷重からの回復は、物品のクッション性のある感触を維持する際に最も重要である。この問題を悪化させるのは、一度流体が物品に導入されると、吸収性物品の材料の特性が変化するという事実である。したがって、使用前に消費者の必須基準を満たし得る物品は、所定の量の流体が吸収性物品によって吸収された後、使用者にとってもはや快適でないか、可撓性でないか、又は所望の剛性を有しない場合がある。
したがって、吸収性物品に使用するのに十分なキャリパ及び圧縮回復を有する流体管理材料を作製する必要がある。
本開示の吸収性物品は、トップシート、バックシート、及びトップシートとバックシートとの間に配置された吸収性コアを備える。流体管理層は、トップシートと吸収性コアとの間に配置される。流体管理層は、複数の繊維を含む、カード処理されたステープル繊維不織布材料を含む。
本開示の流体管理層は、約40グラム/平方メートル(gram per square meter、gsm)~約75gsmの坪量を有し、流体管理層は、複数の吸収性繊維、複数の剛化繊維、及び複数の弾性繊維を含み、流体管理層は、0.40mm超の全圧縮を呈し、かつ少なくとも0.35mmの全回復を有し、流体管理層は、0.08g/cc以下の密度を有する。
別の実行では、本開示の流体管理層は、複数の吸収性繊維、複数の剛化繊維、及び複数の弾性繊維を含む。流体管理層は、本開示の流体管理層中の吸収性繊維の、剛性繊維に対する重量パーセント比が、1:1未満、より好ましくは0.6:1未満、最も好ましくは0.5:1未満であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。同様に、本開示の流体管理層中の吸収性繊維の、弾性繊維に対する重量パーセント比は、1:1未満、より好ましくは0.8:1未満、又は最も好ましくは0.7:1未満であり、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。
本明細書は、本発明としてみなされる主題を詳細に示しかつ明確に特許請求する特許請求の範囲をもって完結するが、本発明は、以下の説明文を添付の図面と併せて読むことで更に深い理解がなされるものと考えられる。一部の図は、より明確に他の要素を示す目的のために、選択された要素を省略することによって簡略化されている場合がある。一部の図中のそのような要素の省略は、対応する書面による説明の中で明確に叙述されている場合を除き、例示的な実施形態のいずれかの中の特定要素の有無を必ずしも示すものではない。いずれの図面も必ずしも一定の縮尺に従っていない。
本開示に従って構成された使い捨て吸収性物品の概略図である。 図1Aに示される使い捨て吸収性物品の吸収性システムの概略図である。 本開示の流体管理層を構成するために利用することができるプロセスの概略図である。 本開示に従って構成された流体管理層の立面図の概略図である。 反復捕捉時間及び再湿潤試験法を実行するための装置を示す概略図である。 反復捕捉時間及び再湿潤試験法を実行するための装置を示す概略図である。 反復捕捉時間及び再湿潤試験法を実行するための装置を示す概略図である。 反復捕捉時間及び再湿潤試験法を実行するための装置を示す概略図である。 反復捕捉時間及び再湿潤試験法を実行するための装置を示す概略図である。
本明細書で使用する場合、以下の用語は後に指定される意味を有するものとする。
「吸収性物品」は、液体物を吸収かつ/又は収容する着用可能デバイスを指し、より詳細には、着用者の身体に対して、又は近接して配置されて、身体から排出される様々な排出物を吸収し、かつ収容するデバイスを指す。吸収性物品としては、おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁用下着(例えば、ライナー、パッド、及びブリーフ)、及び/又は婦人衛生製品を挙げることができる。
「長手」方向は、物品の最大直線寸法、典型的には物品の長手方向軸に平行に延びる方向であり、長手方向の45°以内の方向が含まれる。本明細書で使用する場合、物品又はその構成要素の「長さ」は、一般に物品若しくはその部品の、最大直線寸法の大きさ/距離を指し、又は典型的にはその長手方向軸の大きさ/距離を指す。
「横」又は「横断」方向は、長手方向に直交する、即ち、物品の大部分及び長手方向軸と同一平面内にある方向であり、横断方向は横軸と平行である。本明細書で使用する場合、物品又はその構成要素の「幅」は、その物品又はその構成要素の長手方向に直交する、即ち、物品又はその構成要素の長さに直交する寸法の大きさ/距離を指し、典型的には物品又は構成要素の横軸に平行な寸法の距離/大きさを指す。
「Z方向」は、長手方向及び横断方向の両方に直交する。
本明細書で使用する場合、「機械方向(Machine Direction)」又は「MD」は、不織布作製機、及び/又は吸収性物品製品製造装置を通る、カード処理されたステープル繊維不織布の流動に平行な方向を意味する。
本明細書で使用する場合、「機械横方向(Cross Machine Direction)」又は「CD」は、カード処理されたステープル繊維不織布作製機、及び/又は吸収性物品製品製造装置の幅に平行で、機械方向に垂直な方向を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「一体化された」とは、不織布材料の繊維が正及び/又は負のZ方向(不織布材料の厚さの方向)に撚り合わされ、交絡され、及び/又は押し込まれ/引き出された不織布材料の繊維を記載するために使用される。不織布ウェブの繊維を一体化するためのいくつかの例示的なプロセスとしては、スパンレース法及びニードルパンチ法が挙げられる。スパンレース法は、複数の高圧水ジェットを使用して繊維を交絡させる。ニードルパンチ法は、繊維を押し込み、かつ/又は引き出すことで繊維を不織布中の他の繊維と交絡させるために針を使用する。この一体化の方式では、流体管理層中の繊維を互いに保持するための接着剤又は結合剤を必要としない。
本明細書で使用する場合、用語「カード処理された」とは、本明細書に記載される流体管理層の構造的特徴を記載するために使用される。カード処理された不織布は、「ステープル長繊維」としても知られる、特定の長さに切断された繊維を用いる。ステープル長繊維は、任意の好適な長さであってよい。例えば、ステープル長繊維は、最大120mmの長さを有してもよく、又は10mm程度の短い長さを有してもよい。しかしながら、特定の繊維群がステープル長繊維、例えばビスコース繊維である場合、カード処理された不織布中のビスコース繊維の各々の長さは概ね同じ、即ち、ステープル長である。更なるステープル繊維長の繊維タイプ、例えばポリプロピレン繊維が含まれる場合、カード処理された不織布中のポリプロピレン繊維の各々の長さも概ね同じであることは、注目に値する。しかし、ビスコースのステープル長とポリプロピレンのステープル長とは異なっていてもよい。
これに対して、スパンボンド法又はメルトブローン法などによる連続フィラメントは、ステープル長繊維を生じない。代わりに、これらのフィラメントは不定長であり、ステープル繊維長の繊維に関して記載されるような特定の長さに切断されない。
本明細書に開示されるような、カード処理され、一体化された不織布は、様々な使い捨て吸収性物品に使用され得るが、おむつ、女性用衛生製品、並びに生理用ナプキン及び失禁用パッドなどの失禁用製品において特に有用である。本開示の一体化され、カード処理された不織布は、上記吸収性物品における流体管理層として特に有効であり得る。加えて、本開示のカード処理され、一体化された不織布は、より低い坪量であっても増加したキャリパを提供し、良好な圧縮回復特性を有し、かつ染みマスキング効果を提供することができる。
例示的な吸収性物品の概略断面図を図1Aに示す。示されるように、本開示に従う吸収性物品10は、トップシート20、バックシート50、及びトップシート20とバックシート50との間に配置された吸収性コア40を備える。流体管理層30は、トップシート20と吸収性コア40との間に配置される。吸収性物品は、着用者対向面60及び反対側の衣類対向面62を有する。着用者対向面60は主としてトップシート20からなり、衣類対向面62は主としてバックシート50からなる。更なる構成要素が、衣類対向面60及び/又は衣類対向面62のいずれかに含まれてもよい。例えば、吸収性物品が失禁パッドである場合、吸収性物品10の長手方向軸Lに概ね平行に延在する一対のバリアカフが着用者対向面60の一部を形成してもよい。同様に、締結接着剤がバックシート50上に存在し、吸収性物品の衣類対向面62の一部を形成してもよい。
ここで図1A及び1Bを参照すると、流体管理層30は、横断方向軸Tに概ね平行に延在し得る、対向する端縁部32A及び32Bを備える。また、流体管理層30は、長手方向軸Lに概ね平行に延在し得る、側縁部31A及び32Bを備える。同様に、吸収性コア40は、横断方向軸Tに概ね平行に延在し得る、対向する端縁部42A及び42Bを備える。また、吸収性コア40は、長手方向軸Lに概ね平行に延在する、側縁部41A及び41Bを備え得る。
示されるように、流体管理層30の端縁部32A及び32Bの各々は、吸収性コア40の長手方向外側に配置され得る。しかしながら、これは必ずしも必要ではない。例えば、端縁部32A及び/若しくは32Bは、吸収性コア40と同一の広がりを有し得るか、又は端縁部32A及び/若しくは32Bは、吸収性コア40の端縁部42A及び/若しくは42Bの長手方向内側に配置され得る。
同様に、側縁部31A及び/又は31Bは、吸収性コア40の側縁部41A及び/又は41Bの横断方向外側に配置され得る。又は、側縁部31A及び/若しくは31Bは、吸収性コア40の側縁部41A及び/若しくは41Bと同一の広がりを有し得る。
前述したように、本開示の流体管理層は、一体化され、カード処理された不織布材料である。流体管理層の多種多様な構成が達成され得る。しかしながら、本開示の流体管理層は、流体の迅速な捕捉を可能にするのに十分な開放性を有するが、液体汚物をロックして再湿潤の可能性を低減することもできることが重要である。本開示の流体管理層は、複数のカード処理されたウェブを含み得る。これを考慮して、流体管理層を構成するカード処理されたウェブは、互いに異なり得る。例えば、カード処理されたウェブのうちの1つが、他とは異なる繊維ブレンドを含んでもよい。具体的には、第1のカード処理されたウェブが吸収性物品の着用者対向面の最も近くに位置するものと仮定した場合、第1のカード処理されたウェブの繊維の選択は、このウェブに関してより開放度があるようなものであり得る。第2のカード処理されたウェブも、同様に構成され得る。対照的に、第3のカード処理されたウェブは、第1及び第2のカード処理されたウェブの空隙から液体汚物を収集し、これらの液体汚物を吸収性コアに効果的に分配するように構成され得る(不均質構成)。あるいは、第1のカード処理されたウェブ、第2のカード処理されたウェブ、及び第3のカード処理されたウェブは、同様に構成され得、例えば、同じ繊維ブレンドを有し得る(均質構成)。
本開示の流体管理層30を作成するのに好適な例示的なカード処理及び一体化プロセスの概略図を図2に示す。示されるように、複数のカード処理機210、220、及び230は、各々、キャリアベルト240に移送されるカード処理された不織布ウェブ、例えば、それぞれ214、224、及び234を形成し得る。カード処理された不織布ウェブ214、224、及び234は、各々、それぞれウェブシュート212、222、232を介してキャリアベルト240に提供され得る。カード処理された不織布214がキャリアベルト240上に堆積された後、カード処理された不織布224が、キャリアベルト240上の第1のカード処理された不織布214上に堆積される点も注目に値する。同様に、第3のカード処理された不織布ウェブ234は、キャリアベルト240上の第2のカード処理された不織布224及び第1のカード処理された不織布214上に堆積される。続いて、第1、第2、及び第3のカード処理された不織布ウェブ214、224、及び234の各々は、次いで、針及び/又は高圧水流のいずれかを利用して第1、第2、及び第3のカード処理された不織布ウェブの繊維を交絡する一体化プロセス250に提供される。カード処理及び一体化プロセスのいずれも、当該技術分野において周知である。前述したように、本開示の流体管理層は、1つ以上のカード処理されたウェブを含む。流体管理層が2つのカード処理されたウェブを含む事例では、第3のカード処理機の必要性が除去され得る。更なるカード処理機が利用されてもよい。その結果得られる構造は、4つの階層を有する不織布ウェブであり得る。
本開示の流体管理層(特に階層が均質であるものは、1つのカード処理機のみが必要とされ得ることは注目に値する。しかしながら、このような操作は、必要な坪量の繊維を堆積させるために1つのカードが必要とされ得るため、非効率的であり得る。
カード処理されたウェブが一度一体化されると、少なくとも相当の労力及び時間を伴わずに手作業で分離することはできない。各カード処理された不織布ウェブは、流体管理層全体に階層を形成する。各階層は、より大きな流体管理層に一体化された場合であっても、z方向に沿って階層の少なくとも一部にわたってその固有の特性を維持することができる。流体管理層は、トリクル/低流動条件について競合するトップシートを通って流体を「引き込む」毛管吸引を提供する。流体管理層はまた、吸収性コアを効率的に利用するための分配機能を提供することによって噴出を封じ込めることができるだけでなく、吸収性コアが流体を受容できるようになるまで中間的な貯蔵を提供することもできる。
ここで図3を参照すると、典型的には、スパンレースライン上のキャリパは、10gsm当たり約0.03mm~10gsm当たり約0.12mmの範囲であり得る。従来のスパンレースラインでは、ウェブは、第1の表面300A及び第2の表面300B上の複数の水ジェットから噴射される。加えて、ウェブは、典型的には、更なる水ジェットが階層の構成繊維を更に交絡することができるように、様々なロールの周りに巻き付けられる。加えて、これらのウェブは、ロール乾燥機の周りに巻き付けられ得る。しかしながら、本発明者らは、これらのロールの周りにウェブを巻き付けることにより、ウェブ上で圧縮が生じ、実際にウェブのキャリパが減少することを見出した。加工中にウェブが巻き付けられる際にロールの数を低減することによって、本発明者らは、一体化されたウェブのキャリパを増加させることができ、これは結果的には、本開示の流体管理層上のより高いキャリパに等しい。
そのため、従来のスパンレース材料とは異なり、本開示の流体管理層は、少なくとも約0.13mm、少なくとも約0.15、又は約0.2mmのキャリパ係数(10gsm当たりのキャリパのmm)を有することができ、これらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。流体管理層30は、0.13mm~約0.3mm、又は約0.14mm~約0.25mm、又は約0.15mm~約0.22mmのキャリパ係数を有することができ、これらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。キャリパデータは、様々な試料について以下に提供される。
従来のスパンレースラインが、典型的には、最大約110gsmの材料になる坪量を取り扱うことができるということは注目に値する。この制限は、カード処理機の容量に部分的に起因するものである。過去に、本発明者らのうちの1人以上により、10gsm当たり0.24mmのキャリパを達成した従来のスパンレースラインにおいて130gsm超の坪量で実験が行われている。しかしながら、これらの実験は、カード処理機の下で複数回のパスを使用して行われた。基本的に、カード処理機からのウェブは一体化され、カード処理機の下で再ループ化され、再度一体化された。したがって、キャリパ効果は、大部分において、第1のパスと第2のパスとの間の間隔に起因したと考えられる。
加えて、上記のキャリパ係数は、貯蔵/輸送用にロールされた材料からのキャリパデータから導出された。キャリパ測定事前巻き付けを行うことができ、これによりはるかに高いキャリパ係数がもたらされ得る。しかしながら、このようなキャリパ測定値は、物品にする流体管理層を必ずしも反映していない場合がある。
本発明者らはまた、この加工技術は、階層が不均質であるスパンレース材料においてだけでなく、階層が均質である、例えば、各階層が同じ繊維構成を有するスパンレース材料においても利用することができることも見出した。加えて、本発明者らは、驚くべきことに、このプロセスで構築されたスパンレース材料が、従来のラインを介して製造されるスパンレース材料よりも、良好な弾性及び圧縮からの回復も提供することができることを見出した。加えて、適切な繊維選択により、本発明者らはまた、増加したキャリパと共に、良好な圧縮回復も達成可能であることも見出した。様々な試料の繊維選択及び圧縮回復データも以下に提供される。
前述した130gsmの実験とは対照的に、本開示の流体管理層は、最大75グラム/平方メートル(gsm)の坪量、又は最大70gsmの坪量、又は約40gsm~約75gsmの範囲の坪量、又は約50gsm~約70gsmの範囲の坪量、又は約55gsm~約65gsmの範囲の坪量を有することができ、これらの範囲内及びそれらによって作成される任意の範囲内の任意の値を含む。別の特定の例では、流体管理層30は、40gsm~60gsmの坪量を有し得る。
いくつかの吸収性物品は、上記で列挙したほど大きな坪量を必要としない場合がある。例えば、一般に、月経用パッドと同じレベルの吸収能力を有さないライナーは、上記で列挙した坪量よりも低減された坪量を有することができる場合がある。例えば、流体管理層は、30gsm~70gsm、又はより好ましくは35gsm~約65gsm、又は最も好ましくは約40gsm~約60gsmの秤量を有し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらにより作成される任意の範囲内の全ての値を含む。特定の一例では、本開示の流体管理層は、約55gsmの坪量を有することができる。
更に図1A~3を参照すると、繊維が一体化されているため、流体管理層30は、安定性のために接着剤又はラテックス結合剤を必要としない。加えて、本開示の流体管理層のカード処理されたステープル繊維不織布は、以下で更に詳細に考察されるような所望の性能特性をもたらす、好適な繊維タイプの組み合わせから製造することができる。
以下で更に詳細に考察されるように、本開示の流体管理層中の繊維のタイプは、流体管理層内のそれらの機能性に関して記載される。例えば、吸収性繊維は、液体汚物を吸収するために利用される。剛化繊維は、熱処理によって一緒に結合し、それによって流体管理層に剛性を提供するために利用される。弾性繊維は、流体管理層に対して作用する圧縮力からの回復を提供するために利用される。
一体化の安定化効果を高めるため、捲縮繊維を用いることができる。以下で更に詳細に考察されるように、本開示の流体管理層は、吸収性繊維、剛化繊維、及び弾性繊維を含み得る。これらの繊維のうちの1つ以上のものを、一体化に先立って捲縮することができる。例えば、合成繊維が用いられる場合、これらの繊維は、噛合する歯によってこれらの繊維を機械的に捲縮することができる。また、吸収性繊維に関しては、これらの繊維は、機械的に捲縮するか、及び/又は吸収性繊維の形成時に形成される厚さの変化によって化学的に誘発される捲縮を有してもよい。
本開示の流体管理層は全体として、約15重量パーセント~約60重量パーセント、約20重量パーセント~約50重量パーセント、約25重量パーセント~約40重量パーセントの吸収性繊維を含み得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の任意の値を含む。特定の一例では、流体管理層は、約30重量パーセントの吸収性繊維を含み得る。
同様に、本開示の流体管理層は全体として、約20重量パーセント~約70重量パーセント、約30重量パーセント~約60重量パーセント、約35重量パーセント~約50重量パーセントの弾性繊維を含み得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。特定の一例では、流体管理層は、約40重量パーセントの弾性繊維を含み得る。
また、本開示の流体管理層は、約15重量パーセント~約60重量パーセント、約20重量パーセント~約50重量パーセント、又は約25重量パーセント~約40重量パーセントの剛化繊維を含み得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。特定の一例では、流体管理層30は、約30重量パーセントの剛化繊維を含み得る。
本開示の流体管理層において、剛化繊維の重量パーセントは、弾性繊維の重量パーセント以上であり得る。吸収性繊維の重量パーセントは、弾性繊維及び/又は剛化繊維の重量パーセント未満であり得る。一般に、吸収性繊維のより高い重量パーセントは、迅速に流体汚物を吸収するのに有益であると考えられる。しかしながら、吸収性繊維がトップシートに近接している点を考慮すると、吸収性コアが吸収繊維を脱水することが有益である。吸収性繊維の割合がより大きい場合、典型的には、吸収性繊維を脱水するためにより大きなコアが必要とされる。これは、典型的には、より高いコストにつながる。これを考慮して、本開示の流体管理層中の吸収性繊維の、剛化繊維に対する重量パーセント比は、1:1未満、より好ましくは0.6:1未満、最も好ましくは0.5:1未満であり、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。同様に、本開示の流体管理層中の吸収性繊維の、弾性繊維に対する重量パーセント比は、1:1未満、より好ましくは0.8:1未満、又は最も好ましくは0.7:1未満であり、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。
流体管理層が成人用失禁物品に用いられるか又は月経用物品に用いられるかによらず、流体管理層が、トップシートからの液体汚物を捕捉し、トップシートが濡れていると感じられないように液体をトップシートから十分に遠くまで液体を引き込む能力が極めて重要である。これを達成するために、本発明者らは、本明細書で考察されるキャリパ増加が、流体管理層の空隙容積の増加に起因して、流体捕捉を容易にすることができることを見出した。より低い坪量でのより高いキャリパは、流体捕捉を容易にすることができる、より多くの空隙容積に等しい。しかしながら、キャリパと毛管現象のバランスをとることが重要である。したがって、増加したキャリパは、毛管現象(特に月経の文脈において)のための適切な繊維選択なしに、クッション性のある流体管理層を提供することができるが、流体管理層は、流体取り扱いの観点からあまり有効ではない。
加えて、流体管理層の増加したキャリパはまた、染みマスキング効果も提供することができる。即ち、本開示の流体管理層を使用した吸収性物品で、トップシートを通して視認可能な染みは、それらの従来の流体管理層対応物よりもはるかに小さく、あまり赤く見えない。染みサイズデータは以下に提供される。
空隙容積に関する考察を再び参照すると、規定の坪量の繊維について、より大きな直径の繊維は、より小さな直径の対応物と比較して、隣接する繊維間により大きな空隙容積を提供することができる。そのため、トップシートに最も近接した階層中の繊維の繊維径もまた重要である。即ち、第1のカード処理された不織布及び/又は第2のカード処理された不織布内のあまりに多くの繊維の直径が小さすぎる場合、これは、透過性と、迅速な流体捕捉のために作成される空隙容積とに対して悪影響を及ぼし得る(第1のカード処理された不織布及び第2のカード処理された不織布が、第3のカード処理された不織布よりもトップシートのより近くに位置しているものと仮定する)。
理想的には、特に月経液の文脈において、流体管理層は、トップシートを排出するのに十分な毛管現象を有することができる。毛管現象は、小さな細孔によって駆動される。しかしながら、小さすぎる細孔は透過性を低下させ、これはまた、捕捉速度に負の影響を及ぼし、湿った感触のトップシートの原因となり得る。
上記を考慮して、本発明者らは、本開示の流体管理層中の各階層中の繊維タイプを慎重に選択しただけでなく、繊維タイプの直径も慎重に選択した。個々の階層の繊維タイプは、以下で更に詳細に考察される。流体管理層の階層中の繊維タイプに関する以下の考察は、第1のカード処理された不織布ウェブが第2のカード処理された不織布ウェブ及び/又は第3のカード処理された不織布ウェブよりもトップシートの近くに位置すると仮定している点は注目に値する。
任意の好適な線形密度の吸収性繊維を利用し得る。例えば、吸収性繊維線形密度は、約1dtex~約7dtex、約1.4dtex~約6dtex、又は約1.7dtex~約5dtexの範囲であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。特定の一例では、吸収性繊維は、約1.7dtexの線形密度を含み得る。
本開示の流体管理層の吸収性繊維は、任意の好適な形状を有し得る。いくつかの例としては、三葉形、「H」、「Y」、「X」、「T」、又は丸形が挙げられる。更に、吸収性繊維は、中実、中空、又は多重中空であり得る。本明細書に詳述されるカード処理されたステープル繊維不織布に利用するのに好適な多葉形吸収性繊維の他の例は、Wilkesらの米国特許第6,333,108号、Wilkesらの米国特許第5,634,914号、及びWilkesらの米国特許第5,458,835号に開示されている。三葉形状は、ウィッキングを向上させ、かつマスキングを向上させることができる。好適な三葉形のレーヨンは、Kelheim Fibresから入手可能であり、Galaxyという商品名で販売されている。各階層は、上述したように、異なる形状の吸収性繊維を含み得るが、全てのカード処理装置が、階層間/階層中のそのような変動を扱うのに適しているわけではない場合がある。特定の一例では、流体管理層は、円形の吸収性繊維を含む。
任意の好適な吸収性繊維を用いることができる。いくつかの従来の吸収性繊維としては、綿、レーヨン、若しくは再生セルロース、又はこれらの組み合わせが挙げられる。一例では、流体管理層は、ビスコースセルロース繊維を含み得る。吸収性繊維は、ステープル長繊維を含み得る。吸収性繊維のステープル長は、約20mm~約100mm、又は約30mm~約50mm、又は約35mm~約45mmの範囲であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。
前述したように、吸収性繊維に加えて、流体管理層は、剛化繊維も含み得る。剛化繊維は、流体管理層に構造的一体性を提供するのを助けるために利用され得る。剛化繊維は、機械方向及び機械横断方向に流体管理層の構造的一体性を高めるのを助けることができ、これにより、使い捨て吸収性物品に組み込むために流体管理層を加工中にウェブの取り扱いを容易にすることができる。それを考慮して、剛化繊維の構成材料、剛化繊維の重量パーセント、及び加工の熱は、慎重に選択されるべきである。熱剛化プロセスについては以下で述べる。
任意の好適な線形密度の剛化繊維が利用され得る。例えば、剛化繊維線形密度は、約1.7dtex~約12dtex、約4dtex~約10dtex、又は約5dtex~約7dtexの範囲であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。特定の一例では、剛化繊維は、約5.8dtexの線形密度を含み得る。
任意の好適な剛化繊維を用いることができる。好適な剛化繊維のいくつかの例としては、ポリエチレン及びポリエチレンテレフタレート成分又はポリエチレンテレフタレート及びコポリエチレンテレフタレート成分を含む、2成分繊維が挙げられる。2成分繊維の構成成分は、コアシース配置、並列配置、偏心コアシース配置、三葉配置などで配置することができる。特定の一例では、剛化繊維は、ポリエチレンがシースである同心コアシース配置で配置されたポリエチレン/ポリエチレンテレフタレート成分を有する2成分繊維を含み得る。
他の材料が弾性構造を作成するのに有用であり得るが、本発明者らは、弾性構造を作成するためにポリエチレンテレフタレートの剛性が必要とされることを見出した。対照的に、剛化繊維のポリエチレン成分を、熱処理中に互いに結合するために利用することができる。これは、MD及びCDの両方においてウェブに引張強度を提供するのを助けることができる。加えて、ポリエチレン成分を剛化繊維の他のポリエチレン成分に結合することにより、不織布に固定点を作成することができる。これらの固定点は、材料の弾性を高めることができる繊維間の摺動の量を低減することができる。
剛化繊維の利点の1つは、一体化された不織布が繊維の交絡後に熱処理され得ることである。熱処理は、隣接する剛化繊維間に結合部を形成することによって、一体化された不織布に更なる構造的一体性を提供することができる。そのため、剛化繊維の割合が高い場合には、より多くの接続点が作成され得る。しかしながら、多すぎる接続点は、はるかに剛性の高い流体管理層をもたらし得、これは快適性に負の影響を及ぼし得る。そのため、剛化繊維の重量パーセントは、吸収性物品を設計する際に重要であり得る。
熱剛化プロセスに関して、任意の好適な温度が利用され得る。また、好適な温度は、剛化繊維の構成成分の化学的性質によって、また、処理される流体管理層によって部分的に影響され得る。流体管理層は、132℃の温度で熱剛化することができる。流体管理層にわたって均一な剛性特性を与えるには、流体管理層のウェブに均一な加熱を与えるようにいずれかの加熱操作を設定する必要がある点も注目に値する。温度のわずかな変動であっても、流体管理層の引張強度に大きな影響を及ぼし得る。
前述したように、本開示の流体管理層は、弾性繊維を更に含んでもよい。弾性繊維は、流体管理層がその透過性及び圧縮回復を維持するのを助けることができる。任意の好適な径の繊維を用いることができる。例えば、弾性繊維は、約1dtex~約12dtex、約2dtex~約7dtex、又は約3dtex~約5dtexの線形密度を有することができ、具体的には、これらの範囲又はそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。特定の一例では、弾性繊維は、約4.4dtexの線形密度を含み得る。別の特定の例では、流体管理層は、可変断面、例えば、円形及び中空螺旋を有する弾性繊維を含み得るか、及び/又は可変dtexを有する弾性繊維を含み得る。
弾性繊維は、ポリプロピレン(polypropylene、PP)、ポリエチレンテレフタレート、又は当該技術分野において既知の他の好適な熱可塑性繊維などの、任意の好適な熱可塑性繊維であり得る。弾性繊維のステープル長は、約20mm~約100mm、又は約30mm~約50mm、又は約35mm~約45mmの範囲であってよい。熱可塑性繊維は、任意の好適な構造又は形状を有することができる。例えば、熱可塑性繊維は、円形であり得るか、又は螺旋形、波付きの楕円形、三葉形、波付きのリボン状、その他などの他の形状を有し得る。更に、PP繊維は、中実、中空型、又は多重中空型であり得る。弾性繊維は、中実かつ丸い形状であってよい。弾性繊維の他の好適な例としては、ポリエステル/共押出ポリエステル繊維が挙げられる。更に、弾性繊維の他の好適な例としては、ポリエチレン/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、ポリプロピレン/ポリエチレンテレフタレートなどの2成分繊維が挙げられる。これらの2成分繊維は、シース及びコアとして構成され得る。2成分繊維は、材料の坪量を増加させ、加えて細孔径分布の最適化を可能にするための、費用対効果が高い手段を提供し得る。
弾性繊維は、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate、PET)繊維、又は当該技術分野において既知の他の好適な非セルロース繊維であり得る。PET繊維は、任意の好適な構造又は形状を有し得る。例えば、PET繊維は、円形であり得るか、又は螺旋状、波付きの楕円形、三葉形、波付きのリボン状、中空螺旋状などの他の形状を有し得る。更に、PET繊維は、中実、中空、又は多重中空であり得る。1つの特定の例では、繊維は、中空/螺旋状PETで作製された繊維であり得る。任意に、弾性繊維は、螺旋捲縮又は平坦捲縮であり得る。弾性繊維は、約4~約12捲縮/インチ(crimp per inch、cpi)、又は約4~約8cpi、又は約5~約7cpi、又は約9~約10cpiの捲縮値を有し得る。弾性繊維の特定の非限定的な例は、Wellman,Inc.Irelandから、商標名H1311及びT5974で入手することができる。本明細書に詳述されるカード処理されたステープル繊維不織布に利用するのに好適な弾性繊維の他の例は、Schneiderらの米国特許第7,767,598号に開示されている。
剛化繊維及び弾性繊維を慎重に選択する必要がある点は注目に値する。例えば、剛化繊維及び弾性繊維の構成成分の化学的性質は同様であってもよいが、弾性繊維は、その構成材料の融点が剛化繊維の融点よりも高くなるように選択しなければならない。そうでない場合、熱処理中、弾性繊維は剛化繊維に結合し得(逆もまた同様)、過度に剛性の構造を作成し得る。剛化繊維が2成分繊維、即ち、コア/シース構成を含む場合、弾性繊維は、コアの構成化学を含み得ることに留意されたい。
試料を作成し、様々な特性に関して分析した。試料の説明において言及されるgsmは目標gsmであり、実測gsmは表1にあることに留意されたい。また、試料1~4の各々が、本明細書に記載されるプロセスを利用して作成され、これにより従来のプロセスよりも材料1gsm当たりのキャリパの増加がもたらされることも注目に値する。試料1~4の各々は、一体化された2つのカード処理されたウェブを含み、2つのカード処理されたウェブは、同じ繊維ブレンド、即ち、均質な構成を含んだ。
試料1:30重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;40重量パーセントのポリエチレンテレフタレート、4.4dtex;及び30重量パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、2.2dtexを含む、55gsmのスパンレース材料。
試料2:30重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;40重量パーセントのポリエチレンテレフタレート、4.4dtex;及び30重量パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、5.8dtexを含む、55gsmのスパンレース材料。
試料3:30重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;40重量パーセントのポリエチレンテレフタレート、10dtex;及び30重量パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、2.2dtexを含む、55gsmのスパンレース材料。
試料4:30重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;35重量パーセントのポリエチレンテレフタレート、6.7dtex;及び35重量パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、5.8dtexを含む、55gsmのスパンレース材料。
試料5:40重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;20重量パーセントのポリエチレンテレフタレート繊維、4.4dtex;及び40重量パーセントのポリプロピレン/ポリエチレン2成分繊維、1.7dtexを含む、50gsmの従来のスパンレース材料。
試料6:第1及び第2の階層が均質であり、各々が、20パーセントのビスコースレーヨン円形、1.7dtex;40パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、5.8dtex;及び40パーセントの中空螺旋状のポリエチレンテレフタレート繊維、10dtexを有する、75gsmの従来のスパンレース加工。第3の階層は、80パーセントのビスコースレーヨン、1.7dtex及び20パーセントのポリエチレンテレフタレート中空螺旋状繊維、10dtexを有した。
試料7:第1及び第2の階層が均質であり、各々が、20重量パーセントのビスコースセルロース、1.7dtex;30重量パーセントのポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン2成分、7dtex;及び50パーセントのポリエチレンテレフタレート中空螺旋状繊維、10dtexを有する、70gsmの従来のスパンレース加工。
試料の各々を、いくつかの特性について評価した。表1は、試料1~7における本明細書に開示される圧縮キャリパ法の結果を示す。
Figure 0007320615000001
試料1~4は、本開示に従って構築された不織布材料を表し、試料5~7は、市販されているか、又は従来のスパンレース加工を介して作製されるかのいずれかである、不織布材料であることを想起されたい。表1に示すように、試料1~4の全圧縮は、ほとんどの場合、試料5~7の全圧縮の少なくとも2倍であった。本開示の流体管理層は、0.35mm超、より好ましくは0.40mm超、又は最も好ましくは0.42mm超の全圧縮を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層はまた、少なくとも0.30、より好ましくは少なくとも0.33mm、又は最も好ましくは少なくとも0.35mmの全回復も呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。便宜上、全圧縮、全回復、及び回復率を、表2のデータから導出した。
本開示の流体管理層は、約0.40mm~約0.70mm、より好ましくは約0.41~約0.70mm、最も好ましくは約0.43~0.7mmの全圧縮を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、約0.35~約0.7mm、より好ましくは約0.36mm~約0.70mm、及び最も好ましくは約0.37~約0.70mmの全回復を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから1kPaで測定される場合、最終キャリパとして、少なくとも約0.13mm、より好ましくは少なくとも約0.15mm、最も好ましくは少なくとも約0.17mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから1kPaで測定される場合、最終キャリパとして、約0.13mm~約0.30mm、より好ましくは約0.15mm~約0.30mm、最も好ましくは約0.17mm~約0.30mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから2kPaで測定される場合、最終キャリパとして、少なくとも約0.20mm、より好ましくは少なくとも約0.25mm、最も好ましくは少なくとも約0.30mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから2kPaで測定される場合、最終キャリパとして、約0.20mm~約0.50mm、より好ましくは約0.21mm~約0.50mm、及び最も好ましくは約0.25mm~約0.50mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから3kPaで測定される最終キャリパとして、少なくとも約0.25mm、より好ましくは少なくとも約0.30mm、最も好ましくは少なくとも約0.35mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。本開示の流体管理層は、0.5kPaから3kPaで測定される場合、最終キャリパとして、約0.25mm~約0.60mm、より好ましくは約0.30mm~約0.60mm、又は最も好ましくは約0.35mm~約0.60mmのキャリパ減少を呈し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。
示されるように、本開示の流体管理層は、0.080g/cc以下の密度を有し得る。例えば、本開示の流体管理層は、0.020g/cc~0.080、より好ましくは0.030g/cc~0.070g/cc、又は最も好ましくは0.035g/cc~0.065g/ccの密度を有することができ、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。
試料の各々についての圧縮試験に関する更なるデータを、以下の表2に提供する。試料の各々のキャリパを、本明細書に記載される圧縮キャリパ法を介して測定されるような様々な圧力で、mm単位で以下に提供する。
Figure 0007320615000002
前述したように、流体管理層が女性用衛生物品内での使用のために設計されている、即ち、経血を取り扱うことが意図されている場合、毛管現象は有用であり得る。一般に、より高い毛管現象は、より低い空気透過性値に等しい。上記試料の空気透過性を、以下の表3に示す。
Figure 0007320615000003
しかしながら、(クッション性のある柔軟性及びマスキングを提供するために)増加したキャリパを所望することは、高い毛管現象を所望することと相反する。したがって、キャリパと毛管現象との間にバランスが存在しなければならない。このバランスを、表3に強調表示する。
表3のデータに基づいて、流体管理層の空気透過性は、約200m^3/m^2/分~約400m^3/m^2/分、約220m^3/m^2/分~約375m^3/m^2/分、又は約240m^3/m^2/分~約370m^3/m^2/分であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を含む。
本開示の流体管理層の更なる利益は、染みマスキングであったことを想起されたい。表4に提供されるデータは、本開示の流体管理層の染みサイズの減少を示す。以下の染みサイズデータについて、列挙された試料の各々を、ミクロ孔及びマクロ孔を有する液圧成形フィルムであるトップシートを有する吸収性物品において利用した。フィルムは、Tredegar Corp.USAから現在入手可能である。これらの吸収性物品の各々は、パルプ繊維、吸収性ゲル化材料、及びビコ繊維を含むエアレイド吸収性コアであって、Glatfelter(York,PA,USA)から入手可能な163gsmの坪量を有する吸収性コアを有した。
Figure 0007320615000004
示されるように、本開示の流体管理層の染みサイズは、従来の材料のものよりも小さい。本説明による吸収性物品の染みサイズは、50cm^2未満、47cm^2未満、又は最も好ましくは40cm^2未満であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作り出される任意の範囲内の全ての値を列挙する。本開示の吸収性物品に呈される染みサイズは、約30cm^2~約50cm^2、より好ましくは約30cm^2~約46cm^2、又は最も好ましくは約30cm^2~約42cm^2であり得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作り出される任意の範囲内の全ての値を列挙する。試験した物品の各々について、流体管理層を、トップシートと吸収性コアとの間に配置した。
本開示の流体管理層は、柔軟で、よりクッション性のある感触の吸収性物品を使用者に提供することができるが、本開示の流体管理層はまた、その結果得られる吸収性物品がバンチングの可能性を低減することができるような、適切な剛性も使用者に提供する。流体管理層の剛性を決定することができるメトリックは、MD曲げ長さである。試料1~4に関するデータを、以下の表5に提供する。
Figure 0007320615000005
本開示の流体管理層は、約1mN/cm~約12mN/cm、より好ましくは約1.2mN/cm~約12mN/cm、又は最も好ましくは約1.3mN/cm~約12mN/cmのMD曲げ長さを有し得、具体的にはこれらの範囲及びそれらによって作成される任意の範囲内の全ての値を列挙する。
吸収性物品
再び図1A及び1Bを参照すると、前述のように、本開示の使い捨て吸収性物品は、トップシート20及びバックシート50を含むことができる。それらの間には、流体管理層30及び吸収性コア40を挟み込むことができる。更なる層を、トップシート20とバックシート50との間に位置付けてもよい。
トップシート20は、当該技術分野において周知のものなどの取り付け方法(図示せず)によって、バックシート50に接合され得る。トップシート20とバックシート50とは、物品の外周部において互いに直接接合されてもよく、それらを吸収性コア40、流体管理層30、及び/又はトップシート20とバックシート50との間に配置された更なる層に直接接合することによって、互いに間接的に接合されてもよい。この間接的又は直接接合は、当該技術分野において周知の取り付け方法によって実現することができる。
トップシート20は、着用者の皮膚に対して、順応性で、柔軟な感触で、非刺激性であり得る。好適なトップシート材料としては、着用者の身体に向かって方向付けられ、身体に接触して、流体がトップシートを通って着用者の皮膚に逆流することなく、身体の排泄物がそれを通って急速に浸透することを可能にする、透水性材料が挙げられる。トップシートは、トップシートを通る流体の迅速な移動を可能にできる一方、ローション組成物を、着用者の皮膚の外側部分又は内側部分上に移動又は移行させることもできる。
好適なトップシート20は、織布材料及び不織布材料;有孔形成熱可塑性フィルム、有孔プラスチックフィルム、及び交絡繊維有孔フィルムを含む有孔フィルム材料;ハイドロフォーミングされた熱可塑性フィルム;多孔質発泡体;網状発泡体;網状熱可塑性フィルム;熱可塑性スクリム;又はこれらの組み合わせなどの様々な材料から作製されることができる。
トップシートとして使用するのに好適な有孔フィルム材料としては、身体浸出物に対して非吸収性及び透過性であり、トップシートを通る流体の逆流を最小にするか又は排除する有孔のプラスチックフィルムが挙げられる。有孔及び非有孔形成フィルムを含む他の好適な形成フィルムの非限定例は、1975年12月30日にThompsonに発行された米国特許第3,929,135号、1982年4月13日にMullaneらに発行された、米国特許第4,324,246号、1982年8月3日にRadelらに発行された、米国特許第4,342,314号、1984年7月31日にAhrらに発行された、米国特許第4,463,045号、1991年4月9日にBairdに発行された、米国特許第5,006,394号、1986年9月2日にCurroらに発行された、米国特許第4,609,518号、及び1986年12月16日にCurroらに発行された、米国特許第4,629,643号においてより完全に記載されている。
トップシートとして使用するのに好適な織布及び不織布材料の非限定例としては、天然繊維(例えば、100%オーガニックコットンを含む綿)、改質天然繊維、合成繊維、又はそれらの組み合わせから作製された繊維状材料が挙げられる。これらの繊維状材料は、親水性であっても疎水性であってもよいが、トップシートは疎水性であり又は疎水性になることが好ましい。親水性成分を含有するトップシートを作製する任意の既知の方法を用いて、任意選択としてトップシートの一部を親水性にすることができる。不織繊維トップシート20は、不織布ウェブを作製する任意の既知の手順により製造されてもよく、この非限定例としては、スパンボンディング、カード処理、ウェットレイド、エアレイド、メルトブローン、ニードルパンチング、機械交絡、熱機械交絡及び水流交絡が挙げられる。
トップシート20は、有孔フィルムと不織布との組み合わせから形成することもできる。例えば、フィルムウェブと不織布ウェブとを、米国特許第9,700,463号に記載されるように組み合わせることができる。あるいは、フィルムは、不織布材料上に押出成形され得、これは、フィルム層と不織布材料との間の接触を強化すると考えられる。このような組み合わせの例示的なプロセスが、米国特許第9,849,602号及び同第9,700,463号に記載されている。
バックシート50は、吸収性コア40の衣類対向面に隣接して位置付けられ得、当該技術分野において周知のものなどの取り付け方法によって吸収性コア40の衣類対向面に接合され得る。例えば、バックシート50は、均一な連続層の接着剤、パターン層の接着剤、又は独立した線、螺旋若しくは点の配列の接着剤によって吸収性コア40に固定することができる。あるいは、取り付け方法は、熱接着、圧力接着、超音波接着、動的機械的接着、若しくは当該技術分野において既知の他の任意の好適な取り付け方法又はこれら取り付け方法の組み合わせの使用を含んでもよい。
バックシート50は、液体(例えば、尿)に対して不透過性又は実質的に不透過性であり得、また、薄いプラスチックフィルムから製造され得るが、他の可撓性の液体不透過性材料もまた使用され得る。本明細書で使用する場合、「可撓性」という用語は、順応性があり、人体の一般的な形状及び輪郭に容易に適合する材料を指す。バックシート207は、吸収性コア205中に吸収され収容された侵出物が、下着などの失禁用パッド10に接触する衣類を濡らすことを防ぐか、又は少なくとも抑制し得る。しかしながら、バックシート50は、蒸気を吸収性コア40から逃がすことができる(即ち、通気性である)が、場合によりバックシート50は蒸気を逃がさない(即ち、非通気性である)場合もある。したがって、バックシート50は、ポリエチレン又はポリプロピレンの熱可塑性フィルムなどのポリマーフィルムを含み得る。バックシート50に好適な材料は、例えば、約0.012mm(0.5mil)~約0.051mm(2.0mil)の厚さを有する熱可塑性フィルムである。当該技術分野において既知の任意の好適なバックシートが本発明と共に利用され得る。
バックシート50は、その衣類面へと吸収性コア40を通過し得る任意の吸収された体液に対するバリアとして作用し、結果として下着又は他の衣類に染みを付ける危険性を低減する。好ましい材料は、柔軟で滑らかで順応性のある、液体及び蒸気透過性材料であり、これは快適性のために柔軟性及びなじみ性を提供し、かつ低雑音であるため、動いても不要な音を生じさせない。
例示的なバックシートは、1999年3月23日発行の米国特許第5,885,265号(Osborn,III)、2002年10月8日発行の同6,462,251号(Cimini)、2003年9月23日発行の同6,623,464号(Bewick-Sonntag)、又は2003年12月16日発行の米国特許第6,664439号(Arndt)に記載されている。本明細書での使用に好適な二層又は多層バックシートとしては、米国特許第3,881,489号、同第4,341,216号、同第4,713,068号、同第4,818,600号、欧州特許第203821号、同第710471号、同第710472号、及び同第793952号に例示されているものが挙げられる。
本明細書における使用に好適な通気性バックシートは、当該技術分野で既知の全ての通気性のあるバックシートを含む。原則的に、2つのタイプの通気性バックシートがあり、通気性及び遮水性のある単層の通気性バックシートと、組み合わせると通気性と遮水性の両方を提供する少なくとも2つの層を有するバックシートとがある。本明細書で使用する好適な単層の通気性バックシートには、例えば英国特許第A2184389号、英国特許第A2184390号、英国特許第A2184391号、米国特許第4,591,523号、米国特許第3,989,867号、米国特許第3,156,242号、及び国際公開第97/24097号に記載されているものが含まれる。
バックシートは、約20gsm~約50gsmの坪量を有する不織布ウェブであってもよい。一実施形態では、バックシートは、Fiberweb NeubergerからF102301001の名称で入手可能な4デニールポリプロピレン繊維の、比較的疎水性の23gsmスパンボンド不織布ウェブである。バックシートは、2002年8月20日に発行された米国特許第6,436,508号(Ciammaichella)に記載されるように、非水溶性の液体膨潤性材料でコーティングされていてもよい。
バックシートは、衣類対向側、及び反対側の身体対向側を有する。バックシートの衣類対向側は、非接着領域及び接着領域を備える。接着領域は、任意の従来の手段によって提供され得る。感圧性接着剤が、この目的に対して十分に機能することが一般に見出されてきた。
本開示の吸収性コア40は、楕円形、ディスコ矩形(discorectangle)、矩形、非対称形状及び砂時計形を含むが、これらに限定されない任意の好適な形状を含み得る。例えば、本発明のいくつかの形態では、吸収性コア205は、輪郭ある形状、例えば中間区域が端部区域よりも狭い形状を含み得る。更に別の例としては、吸収性コアは、パッドの一方の端部区域により広い部分を有し、パッドのもう一方の端部のより狭い端部区域に向かって先細りになる、先細形状を含み得る。吸収性コア40は、MD及びCD方向に様々な剛度を有することができる。
吸収性コア40の構成及び構造は、異なり得る(例えば、吸収性コア40は、様々なキャリパゾーン、親水性勾配、超吸収性勾配、又はより低い平均密度及びより低い平均坪量の捕捉ゾーンを有し得る)。更に、吸収性コア40のサイズ及び吸収能力も、様々な着用者に適応するように異なり得る。しかしながら、吸収性コア40の合計吸収能力は、使い捨て吸収性物品又は失禁用パッド10の設計負荷及び意図された用途に適合しなければならない。
本発明のいくつかの形態では、吸収性コア40は、第1及び第2の積層体に加えて、複数の多機能層を含み得る。例えば、吸収性コア40は、第1及び第2の積層体、並びに他の任意の層を包囲するのに有用なコアラップ(図示せず)を含み得る。コアラップは、2つの不織布材料、基材、積層体、フィルム又はその他の材料によって形成され得る。一態様では、コアラップは、単一の材料、基材、積層体、又は少なくとも部分的にその周りが包まれたその他の材料のみを含み得る。
本開示の吸収性コア40は、例えば、第1及び第2の積層体内にSAP又は他の吸収性材料を固定化するのを助けるために、1つ以上の接着剤を含み得る。
様々なコア設計による相対的に高い量のSAPを含む吸収性コアが、Goldmanらの米国特許第5,599,335号、Busamらの欧州特許第1,447,066号、Tanzerらの国際公開第95/11652号、Hundorfらの米国特許出願公開第2008/0312622(A1)号及びVan Malderenの国際公開第2012/052172号に開示されている。これらを使用して、超吸水性層を構成することができる。
本開示のコアへの付加が想定される。特に、電流多積層体吸収性コアへの電位付加は、1986年9月9日にWeismanらに付与された「High-Density Absorbent Structures」という表題の米国特許第4,610,678号に記載されている。1987年6月16日にWeismanらに付与された「Absorbent Articles With Dual-Layered Cores」という表題の米国特許第4,673,402号、1989年12月19日にAngstadtに付与された「Absorbent Core Having A Dusting Layer」という表題の米国特許第4,888,231号及び1989年5月30日にAlemanyらに付与された「High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones」という表題の米国特許第4,834,735号に記載されている。吸収性コアは、1993年8月10日にAlemanyらに付与された「Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency」という表題の米国特許第5,234,423号及び米国特許第5,147,345号に詳説されるように、吸収剤貯蔵コア上に位置付けられた、化学的に剛性化された繊維の捕捉/分配コアを含有する二重コア系を模倣する追加の層を更に備えてもよい。これらは、本発明の吸収性コアの以下に記載される積層体のこれらの効果を打ち消さないか、又は競合しない程度に有用である。
本開示の吸収性物品に使用することができる好適な吸収性コア40のいくつかの例が、米国特許出願公開第2018/0098893号及び同第2018/0098891号に記載されている。
前述したように、本開示の流体管理層を含む吸収性物品は、貯蔵層を含む。図1A及び1Bを再び参照すると、貯蔵層は、一般に、吸収性コア40が記載される場所に位置付けられる。貯蔵層は、吸収性コアに関して記載されるように構築され得る。貯蔵層は、従来の吸収性材料を含有することができる。縮みセルロース詰め物(creped cellulose wadding)、毛羽立てられたセルロース繊維、レーヨン繊維、エアフェルトとしても既知の木材パルプ繊維、及び織物繊維などの従来の吸収性材料に加えて、貯蔵層は多くの場合、流体を吸収しヒドロゲルを形成する、超吸収性材料を含む。そのような材料は、吸収性ゲル化材料(absorbent gelling material、AGM)としても既知であり、粒子形態に含まれ得る。AGMは、典型的には、大量の体液を吸収することができ、かつそれらを中程度の圧力下で保持することができる。酢酸セルロース、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル(オーロンなど)、ポリ酢酸ビニル、不溶性ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド(ナイロンなど)、ポリエステル、二成分繊維、三成分繊維、これらの混合物等を含む合成繊維もまた、第2の貯蔵層内に使用することができる。貯蔵層はまた、再湿潤問題を削減させるパーライト、珪藻土、バーミキュライト、又は他の好適な材料などの、充填剤材料を含むことができる。
貯蔵層又は流体貯蔵層は、均一な分布で吸収性ゲル化材料を有し得るか、又は不均一な分布でAGMを有し得る。AGMは、2次元又は3次元のいずれかで、人間によって想像され得るチャネル、ポケット、縞、十字パターン、渦巻き、水玉、又は任意の他のパターンの形態であり得る。AGMは、一対の繊維性カバー層間に挟まれ得る。又はAGMは、少なくとも部分的に単一の繊維性カバー層によって封入され得る。
貯蔵層の一部は、超吸収性材料のみから形成され得るか、又は毛羽立てられた形態のセルロース繊維若しくは剛化された繊維などの好適なキャリア内に分散された超吸収性材料から形成され得る。非限定的な貯蔵層の一例は、セルロース繊維内の超吸収性材料の分散体から形成される第2の層上に配置される超吸収性材料のみから形成される第1の層である。
超吸収性材料の層、及び/又は明細書に詳述される吸収性物品(例えば、生理用ナプキン、失禁用製品)において利用され得るセルロース繊維内に分散される超吸収性材料の層により形成される吸収性コアの詳述される例は、米国特許出願公開第2010/0228209(A1)号に開示されている。様々なコア設計による相対的に高い量のSAPを含む吸収性コアが、Goldmanらの米国特許第5,599,335号、Busamらの欧州特許第1,447,066号、Tanzerらの国際公開第95/11652号、Hundorfらの米国特許出願公開第2008/0312622(A1)号、Van Malderenの国際公開第2012/052172号、Carlucciの米国特許第8,466,336号、及びCarlucciの米国特許第9,693,910号に開示されている。これらを使用して、第2の貯蔵層を構成することができる。
吸収性コア10は、バリアカフを更に備えてもよい。他の好適なバリアカフのいくつかの例は、米国特許第4,695,278号、同第4,704,115号、同第4,795,454号、同第4,909,803号、米国特許出願公開第2009/0312730号に記載されている。更なる好適なバリアカフが、米国特許出願公開第2018/0098893号及び同第2018/0098891号に記載されている。
試験方法
繊維のデシテックス(Decitex、Dtex)
織物ウェブ(例えば、織布、不織布、エアレイド)は、材料の個別の繊維から構成されている。繊維を、デシテックス単位で報告された線質量密度を単位として測定する。デシテックス値は、10000メートルの繊維中に存在するその繊維の質量をグラム単位で表したものである。材料ウェブ中の繊維のデシテックス値は、多くの場合、仕様の一部として製造業者によって報告されている。繊維のデシテックス値が既知でない場合、走査電子顕微鏡法(scanning electron microscopy、SEM)などの好適な顕微鏡法によって繊維の断面積を測定し、FT-IR(Fourier Transform Infrared:フーリエ変換赤外線)分光法及び/又はDSC(Dynamic Scanning Calorimetry:動的走査熱量測定)などの好適な方法を用いて繊維の組成を決定した後、組成物の密度についての文献の値を用いて10000メートルの繊維中に存在する繊維の質量をグラム単位で計算することによって計算することができる。全ての試験を、23℃±2.0℃の温度及び50%±2%の相対湿度に維持された室内で実施し、試料を、試験前に少なくとも2時間、同じ環境条件下で調整する。
必要に応じて、対象とするウェブ材料の代表的な試料を吸収性物品から切除することができる。この場合、試料を伸張、変形、又は汚染しないように、ウェブ材料を切り離す。
SEM画像を得たら、以下のように分析して、繊維の断面積を決定する。ウェブ材料の試料の断面を分析するため、試験片を以下のように調製する。折り目又は皺を含まない約1.5cm(高さ)×2.5cm(長さ)の試験片をウェブから切断する。試料を液体窒素中で浸漬し、試験片の長さに沿って縁部をかみそり刃(VWR Single Edge Industrial Razor blade No.9、外科用炭素鋼)を用いて折り取る。試験片に金をスパッタコートし、次いで両面導電性テープ(Cu、electron microscopy sciencesより入手可能な3M)を使用してSEMマウントに接着する。測定される断面の斜め歪みを最小限にするため、試験片の向きを、断面が検出器に対してできるだけ垂直となるようにする。SEM画像を、試験片中に存在する繊維の断面が明確に示されるような十分な解像度で得る。繊維断面の形状は様々に異なり、繊維によっては複数の個別のフィラメントで構成されるものもある。それにかかわらず、繊維断面の各々の面積を(例えば、円形繊維では直径、楕円形繊維では長軸及び短軸、より複雑な形状では画像解析を使用して)測定する。繊維断面が不均質な断面組成を示す場合、各認識可能な構成成分の面積を記録し、各構成成分についてdtexの寄与度を計算した後、合計する。例えば、繊維が2成分繊維である場合、コア及びシースについて断面積を別々に測定し、コア及びシースからのdtex寄与度をそれぞれ計算して、合計する。繊維が中空である場合には、繊維のdtexに大きく寄与しない空気からなる繊維の内側部分を断面積から除外する。全体として、少なくとも100回の断面積のこのような測定を試料中に存在する各繊維タイプに対して行い、それぞれについて平方マイクロメートル(μm)の単位で表した断面積の算術平均aを0.1μm単位で記録する。
繊維の組成を、FTIR分光法などの一般的な特性評価法を用いて決定する。より複雑な繊維組成(ポリプロピレンコア/ポリエチレンシースの2成分繊維など)の場合には、繊維組成を完全に特徴付けるために一般的な方法(例えば、FTIR分光法とDSC)の組み合わせが必要とされる場合もある。ウェブ材料中に存在する各繊維タイプについて、このプロセスを繰り返す。
ウェブ材料中の各繊維タイプのデシテックスd値は、以下のように計算される。
=10000 m×a×ρ×10-6
式中、dの単位は(計算された長さ10000メートル当たりの)グラム数であり、aの単位はμmであり、ρの単位はグラム/立方センチメートル(g/cm)である。デシテックスは、繊維タイプ(例えば、PP、PET、セルロース、PP/PET2成分)と共に0.1g単位(計算された長さ10000メートル当たり)で報告する。
秤量
試験試料の坪量は、単一の材料層の単位面積(平方メートル単位)当たりの質量(グラム単位)であり、公定法WSP130.1に従って測定する。試験試料の塊を既知の面積に切断し、0.0001グラムの精度の分析天秤を用いて試料の質量を測定する。全ての測定を、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%で維持された実験室で実施し、試験試料を、試験前に少なくとも2時間、この環境で調整する。
測定を、原材料のロール若しくはシートから採取した試験試料、又は吸収性物品から切り離した材料層から得られた試験試料において実施する。材料層を吸収性物品から切除する際は、そのプロセス中に層にいかなる汚染又は変形も付与しないように注意を払う。切除した層は、残留接着剤を含んではならない。全ての接着剤を確実に除去するために、層を、材料自体に悪影響を及ぼすことなく接着剤を溶解するであろう好適な溶媒中に浸漬する。このような溶媒の1つに、THF(任意の便宜のよい供給元から入手可能な一般用途のテトラヒドロフラン、CAS109-99-9)がある。溶媒浸漬後、材料層を材料の不要な延伸又は他の変形を防止するような形で完全に風乾させる。材料が乾燥した後、試験片を得る。試験片は、任意の固有の材質変動が考慮されるように、可能な限り大きくなければならない。
NISTにトレーサブルな較正された鋼製金属定規又は同等物を使用して、単層試験片の寸法を測定する。試験片の面積を計算し、0.0001平方メートル単位で記録する。分析天秤を使用して試験片の質量を取得し、0.0001グラム単位で記録する。質量(グラム単位)を面積(平方メートル単位)で除算して坪量を計算し、0.01グラム/平方メートル(gsm)単位で記録する。同じ要領で、合計10個の複製試験片について試験を繰り返す。坪量の算術平均を計算し、0.01グラム/平方メートル単位で報告する。
空気透過性
本明細書で提供される空気透過性の測定値を、Worldwide Strategic Partners(WSP)試験方法70.1を使用することによって得た。
キャリパ
試験片のキャリパ、又は厚さを、試料が上に載置される基準プラットフォームと、特定の時間にわたって試料に特定の量の圧力をかける押さえとの間の距離として測定する。全ての測定を、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%で維持された実験室で実施し、試験片を、試験前に少なくとも2時間、この環境で調整する。
キャリパを、試験片に0.50kPa±0.01kPaの定常圧力をかけることができる押さえを備えた手動式マイクロメータで測定する。手動式マイクロメータは、0.01mmまでの正確な読み取り値を有する自重型器具である。好適な器具は、VWR Internationalから入手可能なMitutoyo Series 543 ID-C Digimatic、又は同等物である。押さえは、試験片よりも小さい直径を有し、必要な圧力をかけることが可能な、平坦な接地した円形可動面である。好適な押さえは、25.4mmの直径を有するが、測定される試験片のサイズに応じて、より小さい押さえ又はより大きい押さえを使用することができる。試験片を、押さえの表面よりも大きく、かつ押さえの表面に平行である、水平で平坦な基準プラットフォームによって支持する。システムを、製造元の説明書に従って較正及び操作する。
必要に応じて、吸収性物品から切り離すことによって試験片を得る。試験片を吸収性物品から切除する際は、そのプロセス中に試験片の層にいかなる汚染又は変形も付与しないように注意を払う。試験片を折り目又は皺を含まない領域から得、これは、押さえよりも大きくなければならない。
キャリパを測定するために、最初に、水平で平坦な基準プラットフォームに対してマイクロメータをゼロにする。試験位置が押さえの下に中央揃えされた状態で、試験片をプラットフォーム上に置く。全圧力が試験片にかかるまで、3.0mm±1.0mm/秒の下降速度で押さえを静かに下げる。5秒待ち、次いで、試験片のキャリパを最近接の0.001mm単位まで記録する。同様に、合計10個の複製試験片について繰り返す。全てのキャリパ測定値について算術平均を計算し、キャリパとして最近接の0.001mm単位まで報告する。
キャリパ係数
キャリパ係数は、前述したように、試料の坪量10gsm当たりのキャリパである。したがって、式はキャリパ/(坪量/10)である。
密度
密度は、g/ccに到達するために適切な単位変換を用いて、坪量及びキャリパに基づいて計算する。
材料の組成分析
複数の繊維タイプの混合物を含む試験片の定量的化学組成を、ISO1833-1を使用して決定する。全ての測定を、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%に維持された実験室内で実施する。
分析を、原材料のロール若しくはシートから採取した試験試料、又は吸収性物品から切り離した材料層から得られた試験試料において実施する。材料層を吸収性物品から切除する際には、そのプロセス中に層にいかなる汚染又は変形も付与しないように注意を払う。切除した層は、残留接着剤を含んではならない。全ての接着剤を確実に除去するために、層を、材料自体に悪影響を及ぼすことなく接着剤を溶解するであろう好適な溶媒中に浸漬する。このような溶媒の1つに、THF(任意の便宜のよい供給元から入手可能な一般用途のテトラヒドロフラン、CAS109-99-9)がある。溶媒浸漬後、材料層を材料の不要な延伸又は他の変形を防止するような形で完全に風乾させる。材料を乾燥させた後、試験片を得て、ISO1833-1に従って試験してその化学組成を定量的に決定する。
圧縮キャリパ
試験片のキャリパ、又は厚さは、試料が上に載置される基準プラットフォームと、特定の時間にわたって試料に特定の量の圧力をかける押さえとの間の距離として測定する。この方法では、一連の圧力を、間の回復期間を伴って、特定の時間にわたって試験片に適用する。全ての測定を、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%で維持された実験室で実施し、試験片を、試験前に少なくとも2時間、この環境で調整する。
キャリパは、段階的圧力シリーズ0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、及び0.50kPaの規定圧力(+0.01kPa)の各々において、試験片に定常圧力をかけることができる押さえを備えた手動式マイクロメータで測定する。手動式マイクロメータは、0.001mmまでの正確な読み取り値を有する自重型器具である。好適な器具は、VWR Internationalから入手可能なMitutoyo Series 543 ID-C Digimatic、又は同等物である。押さえは、試験片よりも小さい直径を有し、かつ必要な圧力をかけることが可能である、平坦な接地した円形可動面である。好適な押さえは、25cmの面積を有するが、測定される試験片のサイズに応じて、より小さい押さえ又はより大きい押さえを使用することができる。試験片を、押さえの表面よりも大きく、かつ押さえの表面に平行である、水平で平坦な基準プラットフォームによって支持する。システムを、製造元の説明書に従って較正及び操作する。
評価される材料の試料から試験片を得る。試験片を折り目又は皺を含まない領域から得、これは、押さえよりも大きくなければならない。
キャリパを測定するために、最初に、試料に加えられる圧力を、段階的圧力シリーズの第1の圧力である0.50kPaに調整する。ここで、マイクロメータを、水平で平坦な基準プラットフォームに対してゼロにする。試験位置が押さえの下に中央揃えされた状態で、試験片をプラットフォーム上に置く。全圧力が試験片にかかるまで、3.0mm±1.0mm/秒の下降速度で押さえを静かに下げる。4秒待ち、次いで、加えられた試験圧力に留意しながら、試験片のキャリパを最近接の0.001mm単位まで記録する。試験片から圧力を除去し、30秒のタイマーを0.1秒まで正確に設定する(任意の便宜のよい供給元)。ここで、圧力を段階的シリーズの次の圧力設定である1.00kPaに調整し、マイクロメータを水平で平坦な基準プラットフォームに対してゼロに調整する。30秒経過した後、同じ試験位置が押さえの下に中央揃えされた状態で、試験片をプラットフォーム上に置く。同様に、押さえを下げ、加えられた圧力に留意しながら、試験片のキャリパを最近接の0.001mm単位まで記録する。試験片から圧力を除去し、30秒のタイマーを設定する。段階的圧力シリーズの圧力の各々について、この全プロセスを以下の順序:0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、0.50kPaで繰り返す。加えられた圧力に留意しながら、各圧力についてキャリパを最近接の0.001mm単位まで記録する。0.50kPaの圧力設定について、キャリパと共に、それぞれ0.50kPaの初期及び0.50kPaの最終に留意されたい。キャリパ押さえを、加えられる各圧力について試験片上の同じ試験位置に適用する。
同様に、合計3個の複製試験片について繰り返す。各圧力でのキャリパ測定値について算術平均を計算し、0.50kPa設定の初期及び最終に沿って、各々に加えられる圧力に留意しながら、キャリパとして最近接の0.001mm単位まで報告する。これらの結果から、より低い圧力で得られたキャリパからより高い圧力で得られたキャリパを単純に減算し、最近接の0.001mm単位まで報告することによって、使用される圧力設定のいずれかの間でキャリパ減少を計算することができる。
反復捕捉時間及び再湿潤
捕捉時間は、染み透りプレート及び電子回路インターバルタイマーを使用して、本明細書に記載されるように、人工月経液(Artificial Menstrual Fluid、AMF)が充填された吸収性物品について測定する。吸収性物品が一連の用量のAMFを捕捉するために必要とされる時間を記録する。捕捉試験の後、再湿潤試験を実施する。全ての測定を、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%に維持された実験室内で実施する。
図4~6Bを参照すると、染み透りプレート9001は、長さ10.2cm×幅10.2cm×高さ3.2cmの全体寸法を有するPlexiglasから構成される。プレートの長さに及ぶ長手方向チャネル9007は、プレートの頂面において深さ13mm、幅28mmであり、横方向壁は、65°で下向きに15mm幅の基部へと傾斜する。中央試験流体ウェル9009は、プレートの頂面において長さ26mm、深さ24mm、幅38mmであり、横方向壁は、65°で下向きに15mm幅の基部へと傾斜する。試験流体ウェル9009の基部には、流体を下層の試験試料上に導入するためにプレートの底部に開放した「H」形状の試験流体リザーバ9003が存在する。試験流体リザーバ9003は、全長25mm、幅15mm、及び深さ8mmを有する。リザーバの長手方向脚部は、4mm幅であり、2mmの半径9010の丸みを帯びた端部を有する。脚部は、3.5mm離れている。中央支柱は、3mmの半径9011を有し、対向する電極を6mm離して収容する。リザーバの横方向側部は、15mmの全幅2013によって境界された14mmの半径9012で外側に弓状に湾曲している。横方向チャネルの外側に位置する2つのウェル9002(長さ80.5mm×幅24.5mm×深さ25mm)を、鉛ショット(又は同等物)で充填して、プレートの全体質量を調整して、試験領域に0.25psi(17.6g/cm)の拘束圧力を提供する。電極9004を、プレート9001に埋め込み、外部バナナジャック9006を流体リザーバ9003の内壁9005に接続する。回路インターバルタイマーをジャック9006に差し込み、2つの電極9004間のインピーダンスを監視し、AMFがリザーバ9003に導入されてからAMFがリザーバから排出されるまでの時間を測定する。タイマーは、0.01秒の分解能を有する。
試験の再湿潤部分については、試験試料に加えられる圧力は、1.0psiである。再湿潤重りを、重りの底面の寸法が染み透りプレートの寸法と一致するように構築し、必要とされる総質量を、重りの底面にわたって1.0psiの圧力を与えるように計算する。したがって、重りの底面は、長さ10.2cm×幅10.2cmであり、平坦で滑らかな剛性材料(例えば、ステンレス鋼)で構築されて、7.31kgの質量を得る。
各試験試料について、直径150mmに切断した7枚重ねの濾紙を、再湿潤基材として使用する。濾紙を、試験前に少なくとも2時間、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%で調整する。好適な濾紙は、中程度の気孔率で約74gsmの坪量、約157ミクロンの厚さを有し、グレード413としてVWR Internationalから入手可能である。
試験試料を、取り扱い中に製品を押し下げるか、又は引っ張ることがないように注意を払って、全ての包装から取り出す。皺を滑らかにするための試みはなされていない。試験試料を、試験前に少なくとも2時間、23℃±2℃及び相対湿度50%±2%で調整する。投与位置を、以下のように決定する。対称的な試料(即ち、試料の前側は、試料の長手方向軸の中点に沿って横方向に分割された場合、試料の後側と同じ形状及びサイズである)において、投与位置は、試料の長手方向軸及び横方向軸の中点の交点である。非対称試料(即ち、試料の前側は、試料の長手方向軸の中点に沿って横方向に分割された場合、試料の後側と同じ形状及びサイズではない)において、投与位置は、試料の長手方向軸の中点と、試料のウィングの中点に位置付けられた横軸との交点である。
染み透りプレートの必要質量は、0.25psiの拘束圧力が加えられるように、試験試料の特定の寸法に対して計算しなければならない。コアの横方向幅を、投与位置で、最近接の0.1cm単位まで測定及び記録する。染み透りプレートの必要質量を、コア幅に染み透りプレートの長さ(10.2cm)を乗じ、17.6g/cmを乗じたものとして計算し、最近接の0.1g単位まで記録する。鉛ショット(又は同等物)を染み透りプレート中の9002ウェルに添加して、計算された質量を達成する。
電子回路インターバルタイマーを染み透りプレート9001に接続し、タイマーをゼロにする。試験製品を、身体側が上を向いている、平坦で水平な表面上に置く。染み透りプレート9001を試験試料の中央に静かに置き、「H」形状のリザーバ9003が所定の投与位置の上に中央揃えされた状態であることを確認する。
機械的ピペットを使用して、3.00mL±0.05mLのAMFを、試験流体リザーバ9003内に正確にピペットで移す。流体を、3秒以下の期間内で、リザーバ9003の底部の成形されたリップに沿って、跳ね返りなしで分注する。流体が捕捉された直後に、捕捉時間を、最近接の0.01秒単位まで記録し、5分のタイマーを始動する。同様に、第2及び第3の用量のAMFを、各用量間の待機時間5分で、試験流体リザーバに適用する。捕捉時間を、最近接の0.001秒単位まで記録する。AMFの第3の投与が捕捉された直後に、5分のタイマーを始動し、試験の再湿潤部分のための濾紙を調製する。
7枚重ねの濾紙の質量を得、乾燥質量fpとして最近接の0.001グラム単位まで記録する。第3の捕捉後5分経過したとき、試験試料から染み透りプレートを静かに除去し、脇に置く。7枚重ねの予め秤量された濾紙を試験試料上に置き、スタックを投与位置の上に中央揃えする。ここで、再湿潤重りを、濾紙の頂部の上に中央揃えされた状態で置き、15秒のタイマーを始動する。15秒が経過するとすぐに、再湿潤重りを静かに除去し、脇に置く。7枚重ねの濾紙の質量を得、湿潤質量fpとして最近接の0.001グラム単位まで記録する。湿潤質量fpから乾燥質量fpを減算し、再湿潤値として最近接の0.001グラム単位まで報告する。電極9004を完全に洗浄し、次の試料を試験する前に、染み透りプレート及び再湿潤重りの底面からあらゆる残留試験流体を拭き取る。
試験の再湿潤部分の直後に、本明細書に記載されるように、投与された試験試料を使用して、染みサイズ法に進む。
同様に、10個の複製試料に対して全手順を繰り返す。報告される値は、捕捉時間(1回目、2回目、及び3回目)について最近接の0.001秒単位まで、及び再湿潤値について最近接の0.001グラム単位まで、10個の個々に記録された測定値の算術平均である。
染みサイズ測定法
この方法は、吸収性物品上の視認可能な流体染みのサイズを測定する方法を記載する。この手順を、本明細書に記載されるように、別個の方法(例えば、反復捕捉法及び再湿潤法)に従って試験液体を投与された直後の試験試料において実施する。その結果得られる試験試料を、制御条件下で撮影する。次いで、各写真画像を画像分析ソフトウェアを使用して分析して、その結果得られる視認可能な染みのサイズの測定値を得る。全ての測定を、一定温度(23℃±2℃)及び相対湿度(50%±2%)で実施する。
試験試料を、較正された定規(NIST又は同等物にトレース可能)と共に、ライトボックスの基部全体にわたって安定した均一の証明を均等に提供するライトボックス内部のマットブラックの背景上に、水平に平らに置く。好適なライトボックスは、Sanoto MK50(Sanoto(Guangdong,China))、又は同等物であり、これは、5500Kの色温度で5500ルクスの照明を提供する。手動設定制御を有するデジタル一眼レフレックス(Digital Single-Lens Reflex、DSLR)カメラ(例えば、Nikon Inc.(Tokyo,Japan))から入手可能なNikon D40X、又は同等物)を、物品及び定規全体がカメラの視野内で視認可能であるように、ライトボックスの頂部にある開口部の真上に載置する。
標準的な18%グレイカード(例えば、X-Rite(Grand Rapids,MI)から入手可能なMunsell 18% Reflectance(Gray)Neutral Patch/Kodak Gray Card R-27、又は同等物)を使用して、カメラのホワイトバランスを、ライトボックスの内側の照明条件にカスタム設定する。カメラの手動設定を、画像が適切に露光され、これにより色チャネルのうちのいずれにおいても信号クリッピングがないように設定する。好適な設定は、f/11の絞り設定、400のISO設定、及び1/400秒のシャッター速度設定であり得る。35mmの焦点距離で、カメラを、物品の約14インチ上に載置する。画像を、適切に焦点合わせし、捕捉して、JPEGファイルとして保存する。その結果得られる画像には、15ピクセル/mmの最小解像度で試験試料及び距離スケール全体が収められなければならない。
画像を分析するために、画像を、画像分析ソフトウェア(好適なソフトウェアは、Mathworks,Inc(Natick,MA)から入手可能なMATLAB、又は同等物である)を実行するコンピュータに転送する。画像解像度を、画像内の較正された距離スケールを使用して較正して、1ミリメートル当たりのピクセル数を決定する。画像を、以前投与された試験液体によって作成された染みの視覚的に認識可能な外周の周りに、関心領域(region of interest、ROI)の境界を手動で描くことによって分析する。ROIの面積を計算し、分析される試験試料を生成するためにどの方法(例えば、反復捕捉及び再湿潤)を使用したかの表記と共に、全染み面積として最近接の0.01mm単位まで報告する。
この全手順を、投与方法から生成された複製試験試料の全てに対して繰り返す。報告される値は、分析された試験試料を生成するためにどの方法(例えば、反復捕捉及び再湿潤)を使用したかの表記と共に、全染み面積について最近接の0.01mm単位まで個々に記録された測定値の平均である。
人工月経液(AMF)の調製
人工月経液(AMF)は、脱線維ヒツジ血液、リン酸緩衝生理食塩水、及び粘液成分の混合物から構成される。AMFを、23℃で7.15~8.65センチストークスの粘度を有するように調製する。
AMFの粘度を、低粘度回転粘度計(好適な器具は、ULアダプタを備えるCannon L-2020 Rotary Viscometer(Cannon Instrument Co.(State College,PA))、又は同等品である)を使用して実施する。粘度範囲に適切なサイズのスピンドルを選択し、器具を、製造元に従って操作及び較正する。測定を、23℃±1℃及び60rpmで実施する。結果を、最近接の0.01センチトークス単位まで報告する。
AMF調製に必要な試薬としては、38%以上のヘマトクリット値を有する脱線維ヒツジ血液(無菌条件下で採取、Cleveland Scientific,Inc.(Bath,OH)から入手可能、又は同等品)、2%水溶液として調製される場合、3~4センチストークスの粘度目標を有する胃粘素(粗形態、Sterilized American Laboratories,Inc.(Omaha,NE)から入手可能、又は同等品)、10%v/v乳酸水溶液、10%w/v水酸化カリウム水溶液、リン酸ナトリウム二塩基性無水物(試薬グレード)、塩化ナトリウム(試薬グレード)、リン酸ナトリウム一塩基性一水和物(試薬グレード)、及び脱イオン水(各々VWR International又は同等の供給源から入手可能)が挙げられる。
リン酸緩衝生理食塩水は、2つの個々に調製された溶液(溶液A及び溶液B)からなる。1Lの溶液Aを調製するために、1.38±0.005gのリン酸ナトリウム一塩基性一水和物及び8.50±0.005gの塩化ナトリウムを1000mLのメスフラスコに添加し、脱イオン水を容器容積まで添加する。完全に混合する。1Lの溶液Bを調製するために、1.42±0.005gのリン酸ナトリウム二塩基性無水物及び8.50±0.005gの塩化ナトリウムを1000mLのメスフラスコに添加し、脱イオン水を容器容積まで添加する。完全に混合する。リン酸緩衝生理食塩水を調製するために、450±10mLの溶液Bを1000mLビーカーに添加し、撹拌プレート上で低速で撹拌する。較正されたpHプローブ(0.1までの精度)を溶液Bのビーカーに挿入し、撹拌しながら十分な溶液Aを添加して、pHを7.2±0.1にする。
粘液成分は、リン酸緩衝生理食塩水、水酸化カリウム水溶液、胃粘素、及び乳酸水溶液の混合物である。粘液成分に添加する胃粘素の量は、調製したAMFの最終粘度に直接影響する。目標粘度範囲(23℃で7.15~8.65センチストークス)内のAMFを得るために必要とされる胃粘素の量を決定するために、粘液成分中に様々な量の胃粘素を有する3バッチのAMFを調製し、次いで、3つの点を通る最小2乗法で線形フィットを行い、濃度対粘度曲線から必要とされる正確な量を内挿する。胃粘素の好結果範囲は、通常38~50グラムである。
約500mLの粘液成分を調製するために、460±10mLの事前に調製したリン酸緩衝生理水及び7.5±0.5mLの10%w/v水酸化カリウム水溶液を、1000mLの丈夫なガラスビーカーに添加する。このビーカーを撹拌ホットプレート上に置き、撹拌しながら、温度を45℃±5℃にする。所定量の胃粘素(±0.50g)を秤量し、45℃にされた既に調製された液体に、凝集せずにゆっくりと振り入れる。ビーカーを覆い、混合を継続する。15分にわたって、この混合物の温度を50℃超に、ただし80℃以下にする。この温度範囲を維持しながら、穏やかに撹拌しながら2.5時間加熱し続ける。2.5時間経過後、ビーカーをホットプレートから取り出し、40℃未満まで冷却する。次に、1.8±0.2mLの10%v/v乳酸水溶液を添加し、十分に混合する。粘液成分混合物を121℃で15分間オートクレーブし、5分間冷却させる。粘液成分の混合物をオートクレーブから取り出し、温度が23℃±1℃に達するまで撹拌する。
ヒツジ血液及び粘液成分の温度を、23℃±1℃にする。500mLのメスシリンダを使用して、事前に調製した粘液成分のバッチ全体の体積を測定し、その体積を1200mLのビーカーに添加する。等量のヒツジ血液をビーカーに添加し、十分に混合する。前述の粘度法を使用して、AMFの粘度が7.15~8.65センチストークスであることを確認する。そうでない場合は、バッチが廃棄され、別のバッチが作製され、必要に応じて粘液構成成分を調節する。
認定されたAMFは、即時使用を意図しない限り、4℃で冷蔵する必要がある。AMFは、調製後4℃で最大48時間、気密容器内に貯蔵され得る。試験前に、AMFは、23℃±1℃にする必要がある。試験が完了した後に、いかなる未使用部分も廃棄される。
MD曲げ長さ
本明細書で提供されるMD曲げ長さの測定値を、Worldwide Strategic Partners(WSP)試験法90.1を使用することによって得た。
本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、そのような寸法は各々、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図される。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
あらゆる相互参照又は関連特許若しくは関連出願を含む、本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのようないかなる発明も教示、示唆又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文書内の同じ用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な他の変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にある全てのそのような変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図される。

Claims (16)

  1. 0グラム/平方メートル(gsm)~75gsmの坪量を有する、一体化され、カード処理された不織布を含む流体管理層であって、前記流体管理層が、材料の組成分析によって決定される場合、15重量パーセント~60重量パーセントの複数の吸収性繊維、2成分繊維を含む15重量パーセント~60重量パーセントの複数の剛化繊維、及び20重量パーセント~70重量パーセントの複数の弾性繊維を含み、前記流体管理層が、圧縮キャリパ法によって決定される場合、0.40mm超の全圧縮を呈し、かつ少なくとも0.35mmの全回復を有し、前記流体管理層が、密度法によって決定される場合、0.08g/cc以下の密度を有する、流体管理層。
  2. 前記流体管理層が、0.40mm~0.70mmの全圧縮を呈する、請求項1に記載の流体管理層。
  3. 前記流体管理層が、0.35~0.70mmの全回復を有する、請求項1又は2に記載の流体管理層。
  4. 前記流体管理層が、坪量法によって決定される場合、45gsm~60gsmの坪量を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の流体管理層。
  5. 前記流体管理層が、0.5kPa~1kPaで測定される場合、最終キャリパとして、少なくとも0.13mmのキャリパ減少を呈する、請求項1~4のいずれか一項に記載の流体管理層。
  6. 前記流体管理層が、0.5kPa~1kPaで測定される場合、最終キャリパとして、0.13mm~0.30mmのキャリパ減少を呈する、請求項5に記載の流体管理層。
  7. 前記流体管理層が、0.5kPa~2kPaで測定される場合、最終キャリパとして、少なくとも0.20mmのキャリパ減少を呈する、請求項1~6のいずれか一項に記載の流体管理層。
  8. 前記流体管理層が、0.5kPa~2kPaで測定される場合、最終キャリパとして、0.20mm~0.50mmのキャリパ減少を呈する、請求項1~7のいずれか一項に記載の流体管理層。
  9. 前記流体管理層が、0.5kPa~3kPaで測定される最終キャリパとして、少なくとも0.25mmのキャリパ減少を呈する、請求項1~8のいずれか一項に記載の流体管理層。
  10. 前記流体管理層が、0.5kPa~3kPaで測定される場合、最終キャリパとして、0.25mm~0.60mmのキャリパ減少を呈する、請求項9に記載の流体管理層。
  11. 前記流体管理層が、50gsm~60gsmの坪量を有し、前記不織布が、0.020g/cc~0.080g/ccの密度を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の流体管理層。
  12. 前記流体管理層が、空気透過性法を介して測定される場合、200m^3/m^2/分~400m^3/m^2/分の空気透過性を有する、請求項11に記載の流体管理層。
  13. トップシート、バックシート、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吸収性コア、及び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請求項1~12のいずれか一項に記載の流体管理層を備える、使い捨て吸収性物品。
  14. 前記流体管理層が、前記吸収性コアと前記トップシートとの間に配置される、請求項13に記載の使い捨て吸収性物品。
  15. 前記使い捨て吸収性物品が、染みサイズ測定法を介して測定される場合、50cm^2未満、47cm^2未満の染みサイズを呈する、請求項14に記載の使い捨て吸収性物品。
  16. 本開示の前記吸収性物品に呈される前記染みサイズが、30cm^2~50cm^2であり得る、請求項15に記載の使い捨て吸収性物品。
JP2021558627A 2019-04-04 2020-03-27 吸収性物品の流体管理層 Active JP7320615B2 (ja)

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