JPH07508902A - 層状吸収構造体 - Google Patents

層状吸収構造体

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 層状吸収構造体 本発明は、ヒドロゲル吸収材料の粒子を有する繊維層によって構成された層状° 吸収材に関する・。
この構造体は衛生タオル、衣服、幼児用おしめ等のような使い捨て吸収材の吸収 部材として使用される。
使い捨て吸収材は公知であり、これらは体液を、吸収し、保持するための吸収部 材を有し、吸収部材は、漏れを防止するために液体を迅速に獲得してそれを内側 に配分し、使用時の正常な圧力を受けるときに流体を保持する良好な容積を有し なければならない。
例えば、セルロース繊維のパッド、ワラディング層等のような親水性の材料から 製造された吸収部材は、それらの液体吸収性速度として満足のゆく特性を有し、 それらの内部に液体を有効に配分することができるが、使用中に、正常な圧力を 受けたときに保持性の観点から非常に非能率的である。
吸収部材の吸収性及び保持性を増大するため親水性繊維と組み合わされたヒドロ ゲル吸収材の使用は、公知である。
超吸収性材として知られているヒドロゲル吸収材は、膨張し、大量の液体、特に 水等また体液を吸収することができる。
また、それらは中間の圧力によっても流体を保持する特定の特性を有し、この特 性による使い捨て吸収キイ用の吸収部材における使用が幾度か提案されて来た。
しかしながら、超吸収材の高吸収容量は、同様の迅速な吸収性とは組合わさせら れず、これは、これらの物質を組み込んだ吸収材の性能に悪影響を及ぼす。
事実、超吸収材は、「ゲルブロック」として定義される現象を引き起こし、超吸 収材の粒子が液体と接触したときに、その外面は液体を吸収し始め、膨張し液体 の粒子それ自身への伝達を妨害する。さらに、液体は非常に遅い拡散機構によっ てのみ粒子の乾燥コアに浸透する。
この現象は、超吸収材物質の大きな吸収性能によって行われる完全な使用を防止 する。
超吸収材のタイプ及び吸収材の形状及び大きさを考慮することを除外した場合に 、「ゲルブロック」は、吸収構造体内で超吸収材粒子の凝集が行われることによ って促進され、これは、粒子が乾燥している使用前、または使用中、粒子が液体 を吸収し膨張し始めるときに生じる。
多くの場合、ヒドロゲル吸収材料を使用することによって、与えられた吸収性能 に関して少ない親水性繊維を含み、繊維のみて製造された従来の吸収部材より寸 法、特に幅が小さい吸収部材を製造することができる。
この構造体は、ヒドロゲル吸収材料の繊維及び粒子が別になった通常、非常に薄 い重複層に重ねられて配置されている。
繊維材料が1つまたはそれ以上のワソディング、吸収紙または不織布であり、ヒ ドロゲル吸収材の粒子が種々の方法でこの構造体に組み込まれている多くのこの タイプの層状の吸収構造体の特定の形態は、この技術分野で知られている。
乾・燥して形成された層状の構造体において、少なくとも2つの繊維層は、繊維 とそれらの間のヒドロゲル吸収材料の粒子との間のからみ合いによって一緒に結 合された少なくとも2つの繊維層は一緒に結合された繊維層によって所定の位置 に保持され、繊維層の間のさらによい接続は、この層をエンボス加工することに よって達成することができ、これは層の間のイっずかなt目対的なすべりを生し ることによって繊維が相互にからみつくことを促進する。このタイプの解決策は 、米国特許第4578068号に開示されている。繊維間の結合は、粘着性であ り、繊維層の間の接着剤として作用するヒドロゲル吸収材によって主に達成され る。
いずれの場合にも、構造体は、非常に安定して繊維層が例えば、それらの縁部に 沿って分かれており、粒子が含まれている表面の間の層の表面の間を自由に活動 するヒドロゲル吸収キイを残してはいない。ヒドロゲル吸収キイの吸収材の粒子 は、局所的に濃縮され、それによって使用中の「ゲルブロッキング」現象を促進 して悪化させ、構造体の縁部から漏れ出して構造体の吸収性能を減少させる。
層状の吸収構造体の形成に対する他の解決策は、高温の溶融タイプの接着剤の使 用を行い、この接着剤は、2つの層を一緒に結合してそれらの間の超吸収材の粒 子を同時に固定する2重の目的を有する。
しかしながら、接着剤の使用は、接着剤を適用する繊維層及び接着剤に接触する 超吸収材粒子の双方の吸収特性に影響を与える。
従って、通常、過剰な量の接着剤を使用すること及び層状の構造体の縁部からの 超吸収材の損失の可能性を完全になくす必要はない。
この理由において、前述したタイプの層状吸収構造体は、それらが組み込まれる 吸収材の製造ラインで直接形成される。なぜならば、半完成品としてそれらを独 立して製造するには不都合であるからである。
これらの縁部に沿って吸収材料の損失が生じる問題は、これまで述べたすべての 層状構造体に共通しており、公知の製品において種々の方法において解決されて いる。
これらの種々の方法は、例えば、他の部材を追加することを含む、ワソディイン グ層で構造体を完全に包囲することによって、また中央の長手方向のストリップ 上にのみ接着剤及び超吸収材を配分して、次に一部が長手方向の軸線上にほぼ重 複するように2つの側部を折り曲げる繊維材料の1つの層を使用することである 。
この解決方法は、部材を追加することなく構造体の縁部からヒドロゲル吸収材の 損失か生しる問題を解決するが、異なる層を2つの繊維層について使用すること を不可能にする。さらに、完成した製品と同し幅の2つの層を重ねることを必要 とする場合よりも大量の材料を使用する。
従って、薄い層状の吸収構造体を提供する問題は残り、この構造体は、それを形 成する種々の層を一緒に接続する上述したような不都合をaさず、好ましくは、 薄く軽い構造体を生しるように材料の量を低減する問題が残る。
本発明の目的は、使い捨て吸収材において使用するヒドロゲル、吸収祠卑」を含 む薄い層状の吸収構造体の吸収及び安定特性を改良することである。
本発明によれば、この目的は次の請求の範囲で述べる特別の構造体を合する薄い 層状の吸収構造体によって達成される。
本発明の他の主題はその構造体を有する品目並びにその製造方法である。
要するに、本発明は少なくとも2つの繊維層によって形成され、それらの間にヒ ドロゲルの粒子の層と、吸収+A !−1とを何し、2つの繊維層は、ヒドロケ ルが配分され、それと混合された熱可塑性、ポリマー有機性材料によって、及び 構造体の長手方向の縁部に沿って配置された接着剤の2つのラインによって一緒 に接続されている。
本発明の他の特性及び利点は図面を参照して行われる説明から明らかになる。
図1は、2つの層の内一方が、一部が持ち上げられている、本発明によって形成 された薄い層状の吸収構造体の斜視図である。
図2は、図1の線 −で切った薄い層状の吸収材の断面図である。
図3は、ロール状に巻かれた本発明の薄い層状の吸収構造体の連続ストリップの 斜視図である。
図4は、薄い層状の吸収構造体の他の構成の連続ストリップの平面図である。
図5は、本発明による薄い層状の吸収構造体を製造する装置の概略図である。
図6は、吸収部材として本発明による薄い層状の吸収構造体を使用する使い捨て 整理用タオルの平面図である。
本発明の薄い層状の吸収構造体を使い捨て吸収材と共に使用することに関連して ここに説明する。この品物は身体に直接接触するように使用者によって着用され 、それらの目的は、体液を吸収することであり、−回使用した後にそれを放棄す ることである。
図1及び図2は、本発明による薄い層状の吸収構造体の好ましい形態を示す。図 2において、層の一方は、その構造体をさらにはっきりと示すために一部が持ち 上げられている。
図1において、同し幅の2つの連続したストリップの形態の第1の層1と、第2 の層2とを区別することができ、これらは、各長手方向の縁部が一致するように 重複されている。繊維状の層は、例えば紙、ワラディングまたは不織布のような 種々の材料から製造され、それらは、20 g / m 2と150g/m2と の間の基礎重量を有する短いセルロース繊維の英国で一般に「ニアレイド」と称 される乾燥形成層から製造されることが好ましい。
2つの繊維層1と2の間には、ヒドロゲル吸収材6の粒子と、熱可塑性ポリマー 有機性材料7の粒子との混合体から製造される中間層5がある。中間層5の幅は 、2つの外側の繊維層の幅未満であり、2つの外側の繊維層は、それらの各長手 方向の縁部3及び4で2つの長手方向の縁部部分8を形成する中間層5を側方に 越えている。
2つの外側の繊維層1及び2は、中央領域で結合されており、この中央領域では 、中間層5が、ヒドロゲル吸収材の粒子6と混合された中間層5に提示された熱 可塑性、ポリマーa機外材料後に粒子7を溶融するために熱及び中間圧力を加え ることによって形成される。図1の線AA′て切られた吸収構造体の断面である 図2においてよく分かるように、繊維層1及び2の間の結合は、熱溶融ポリマー a機外+4料の個々の粒子7の溶融によって発生する分かれた間隔を開けた点に 形成され、それが溶けるときに、ポリマー材料は、2つの隣接した層1及び2の 繊維を一緒に結合する。
実際には、ヒドロゲル吸収材料の粒子6は、高温の溶融ポリマー材料の粒子の溶 融によって非常に境界的な範囲のみて影響され、それに実質的に結合されないで 2つの繊維層の間に補足されて残り、それらに直接接触した非吸収性材料の存在 によって最小限の影響を受けるだけである。
さらに、結合点の全体の表面積は、繊維層1及び2の表面積の小さい部分を占め 、その吸収特性はほとんど変化しないまま残る。
また接着剤の2つの連続ライン1oは、2つの繊維層の!!I ?M縁部3及び 4に対応し、繊維層自身の間を補強する層状構造体の長手方向の縁部からヒドロ ゲル吸収材料6の粒子が逃げる可能性をなくすように、2つの外側の繊維層1及 び2の長手方向縁部領域8の中間層5の2つの側縁に適用される。
粒子6の形態で配分されることが好ましいヒドロゲル材料は、すべて従来技術か ら公知であるクロスリンクポリマーのような無機性または有機性物質から製造さ れる。
個々の粒子の最も小さい寸法の平均重量として与えられる粒子6の平均寸法は、 100ミクロンと800ミクロンとの間である。
熱可塑性ポリマー有機性材料7と共に中間層5を形成するために配分されたヒド ロゲル吸収材料の量は、30g / m 2と150g/m2との間である。
分割された熱可塑性ポリマー有機性材料は、2つの層の繊維の間に分かれるよう に間隔を置いた結合点9を溶融して形成することによって2つの繊維層1及び2 を結合する[」的をaする。
この[1的のために、ヒドロゲル吸収材料に配分され混合された熱可塑性ポリマ ー有機性材料の量は、5g/m2と30 g / m 2との間である。
熱nJ塑性、ポリマー性有機性材料は、層状構造体、特に繊維層及びヒドロケル 、吸収材料の特性を干渉しないような温度で溶融し、それは繊維の間の結合を迅 速に形成するような流体特性を有しなければならない。要するに、それか溶けた ときに、熱可塑性ポリマー有機性材料の個々の粒子を2つの繊維層に属する繊維 に)Ll互に浸透させ、それか次に設定されたときに、2つの)[11及び2の 間に1つの結合点を形成する。
これらの好ましい特性は、少なくとも25g/10分、々fましくは少なくとも 40g/10分、さらに好ましくは、少なくとも60 g / 10分の状部て ]90/2.16の下でAST〜1方法D1238−85によって、71f[i される溶融流インデックス(M、F、I)をaする÷^i’+J塑性、ポリマー 性a機伺科7によって達成される。
もし層1及び2がニアレイド短セルロース繊維材!4からつくられるならば、約 50g/10分の溶融流インデックスで5 g / m 2及び15g/m2と の間で配分された量を特徴とする約400ミクロンの最大寸法を有する高密度の ポリエチレンの粒子から構成された熱可塑性ポリマー有機材料を使用することか 特に好ましい。
典型的には疎水性であるポリエチレンとセルロース繊維の非互換性であることに よる明らかな矛盾は有利に働くことが分かった。事実、それは構造体の加熱中に 溶融ポリエチレン粒子が溶融流インデックスに関して表された所望の特性によっ て2つの隣接した層に属するセルロース繊維を迅速に組み込むことかできるが、 繊維の塊にさらに浸透することはなく、層の間で分かれた、よく規定された結合 点を形成し、例えば吸収容量に関する構造体の特性に関するポリエチレンの影響 は、最大限まで制限される。
また、本発明の薄い層状の吸収構造体は、2つの異なる繊維層からつくられ、ヒ ドロゲル吸収性材料の粒子と熱可塑性ポリマー有機性材料の粒子との混合体によ って形成される1つの中間層より多い2つの繊維層以上から構成される。
多くの場合において、中間層を形成する粒子材料か構造体の長手方向の縁部から 逃げることを防止する、長手方向の縁部部分に繊維層の間に配置された接着剤の 連続ラインによって、構造体は別に製造され、それぞれ収容される、例えば、図 3に示すロール1の形態に巻かれた連続的なストリップとしての方がさらにa利 であり、このロールは、構造体を吸収部材として組み込む、使い捨て吸収性物品 について、例えば衛生タオルの生産ラインで使用される。
図4に示す他の構成において、本発明の薄い層状の吸収構造体は、特に広く、接 着剤10の連続ラインを側方に越えて伸びている長手方向の縁部分8′を有し、 薄い層状の吸収構造体は、形成吸収材に組み込むことができ、重なった繊維層か ら形成された貝状部13に沿った中間層を構成する材料を放棄することなく、参 照符号12で切断線に沿ってそれ自身を形成することができる。
図5は、本発明による薄い層状の吸収構造体を生産する方法の簡単な図面である 。
リール14.15は各連続ストリップの形態で同し材料または異なる材料から製 造された第1及び第2の繊維層1及び2を供給し、ヒドロゲル吸収材料の容器に よって、また熱可塑性、ポリマー性、a機材料の容器18によって(j%給され るミキサ/ディスペンサ16は、第1の繊維層1の表面に中間層5を形成する。
1つのみが図5において見ることかできる2つの押出機19は中間層5の2つの 側で、第1の繊維層1の長手方向縁部部分て例えば、高温溶融タイプの接着剤の 2つの連続ライン10の吸収構造体によって形成された吸収部材27と、ポリを 形成する。
第1の繊維層1及び中間層5は、例えば放射加熱部材20によってポリマー有機 性材料7の粒子を溶融するように加熱される。第2の繊維層2は、第1の繊維層 1及び中間層5に重さねられ、構造体を形成するために組み合わされた3つの層 は、ポリマー有機性材料7及び接着剤10の2つの連続ラインによって2つの繊 維層1及び2の接着を形成する2つのロール21及び22の間にそれを通過させ ることによって構造体に中間圧力を加えて結合する。2つのロール21及び22 の内生なくとも1つの外面は、例えば、シリコンゴムの層でカバーすることによ って弾性を与えることが好ましい。
最後に、薄い層状の吸収構造体は、連続ストリップの形態でリール23に集めら れる。
本発明によって形成された薄い層状の吸収構造体を使用する図6に示す使い捨て 衛生タオル24を非制限的な例によって説明する。
タオル24は、成形タイプであり、0.350mmの厚さ及び24.0g/m2 の重量の有孔ポリエチレンフィルムでつくられた上方の液体透過性層25と、ウ ォータージェットによってからみ合わされたカード加工されたレーヨン(67% )及びポリエステル(33%)の0.007mmの厚さ及び50 g / m  2のff!量の不織布によって形成された物質26と、本発明による薄い層状詳 細は、本発明の範囲から逸脱することなく図示説明しエチレンフィルムによって 形成された液体不透過性である、0.025mmの厚さ及び24.0.g/m2 の重量の下層28とによって構成される。
丸い端部を何するほぼ矩形の吸収部材27は、長さが220mm、幅か65mm 、全体の厚さが1.030mm及び重量が176.0g/m2である。
吸収部材27を構成する薄い層状の吸収構造体は、各々が55 g / m 2 の重量及びヒドロゲルの粒子の中間層とを有する、2つの外側の乾燥形成された (ニアレイド)短いセルロース繊維層と、配分された量が50 g / m 2 である300ミクロンと500ミクロンとの間の平均寸法の粒状のポリアクリレ ートによって構成される吸収材と、配分された瓜が10g/m2である、約50 g/10分のM、F、Iを何する約400ミクロンの最大寸法の拉rの高密度の ポリエチレンによって形成された熱可塑性ポリマー性9機祠料の粒子とからなる 。接着剤の2つの連続ラインは、約2mmの幅の高温接着剤の2つのラインによ って構成される。
衛生タオルの薄い層状の吸収構造体は、液体を保持し、吸収するためにその吸収 性の観点から、また製造する部+4の安定性の観点の双方の観点から、制限され た使用試験においてよく性能を発揮した。
一般的には、本発明による原理が同しである構造体のたものから広範に変化する ことができる。特に、繊維層を上述したように結合するためにヒドロゲル、吸収 材料及び熱可塑性材料の混合物を有する中間層を包囲する繊維層の複数の対を形 成する2層以上の繊維材料がある。
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  1. 【特許請求の範囲】 1.繊維材料の第1及び第2の層(1,2)と、第1と第2の繊維層(1,2) の間に配分されたヒドロゲル吸収材料(3)を有する中間層(5)とが組み合わ されており、前記第1と第2の層の少なくとも一方は、液体透過性であり、前記 中間層(5)は、少なくとも第1及び第2の繊維層(1,2)とその間の中間層 (5)を結合して分かれて間隔を置いて離れた結合点(9)を形成することを特 徴とする層状吸収構造体。 2.前記繊維材料の前記第1と第2の層が中間層(5)を側方に越えて長手方向 の縁部部分(8)を形成し、繊維材料の第1と第2の層(1,2)が接着剤の連 続的なラインによって各縁部部分(8)に沿って一緒の結合されていることを特 徴とする請求項1に記載の吸収構造体。 3.繊維材料の第1と第2の層(1,2)が約20g/m2と約150g/m2 との間の基礎重量を有することを特徴とする請求項1に記載の吸収構造体。 4.第1と第2の繊維層(1,2)の間に配分されたヒドロゲル吸収材料(6) の量は、約30g/m2と約150g/m2の間であることを特徴とする請求項 1乃至3のいずれか1項に記載の吸収構造体。 5.熱可塑性材料(7)は、ポリマー製有機材料であることを特徴とする請求項 1乃至4のいずれか1項に記載の吸収構造体。 6.熱可塑性材料(7)の量が約5g/m2と約30g/m2の間であることを 特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の吸収構造体。 7.熱可塑性材料が分割された材料の形態であることを特徴とする請求項1乃至 6のいずれか1項に記載の吸収構造体。 8.熱可塑性材料が少なくとも25g/10分の溶融流インデックス(M.F. I)を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の吸収構造 体。 9.約20g/m2と約150g/m2の間の基礎重量を有する繊維材料の第1 及び第2の層と、約30g/m2と150g/m2との間の量が第1と第2の繊 維層の間に配分された吸収材とを組み合わされて有し、第1と第2の繊維層(1 ,2)の少なくとも一方は液体透過性であり、第1と第2の繊維層(1,2)は 中間層(5)を側方に越えて長手方向の縁部部分(8)を形成し、中間層(5) は、ヒドロゲル吸収材料と、分割された熱可塑性ポリマー性有機材料(7)の約 5g/m2と30g/m2との間の量の混合体を有し、このポリマー性有機材料 (7)は、少なくとも25g/10分の金属流インデックス(M.F.I)を有 し、第1と第2の繊維層(1,2)をそれらの間の中間層(5)と結合するよう になっており、別の間隔を置いた結合点(9)を形成し、層状の吸収材料は、繊 維材料(1,2)の層が接着剤の連続ラインによって各長手方向の縁部部分(8 )に沿って一緒に結合されていることを特徴とする層状吸収構造体。 10.ほぼ矩形であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の 吸収構造体。 11.繊維層の各対の間に中間層を有する繊維材料の2つの層以上の層を有し、 中間層は、ヒドロゲル吸収材料(6)と、分割された熱可塑性材料(7)の混合 物を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の吸収構造 体。 12.繊維材料の層(1,2)は、短いセルロース繊維の乾燥形成層を有するこ とを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の吸収構造体。 13.繊維材料の層(1,2)は、異なる材料から製造されることを特徴とする 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の吸収構造体。 14.熱可塑性材料(7)は、少なくとも40g/10分、好ましくは、60g /10分の溶融流インデックスを有することを特徴とする請求項1乃至13のい ずれか1項に記載の吸収構造体。 15.熱可塑性材料(7)は、固体の高温溶融粒子の形態であることを特徴とす る請求項1乃至14のいずれか1項に記載の吸収構造体。 16.熱可塑性材料(7)は、ポリエチレンベースであることを特徴とする請求 項1乃至15のいずれか1項に記載の吸収構造体。 17.熱可塑性材料は、400ミクロンの最大寸法を有するポリエチレン粒子の 約5g/m2と15g/m2の間の量の形態であることを特徴とする請求項1, 9または16のいずれか1項に記載の吸収構造体。 18.接着ライン(10)は、高温溶接接着剤を有することを特徴とする請求項 2または9に記載の吸収構造体。 19.厚さは3mm以下であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1 項に記載の吸収構造体。 20.上方の液体透過性層(15)と液体不透過性である下方層(28)との間 に配置されている請求項1乃至19のいずれか1項に記載の吸収構造体を有する 使い捨て吸収材。 21.約4mm以下の厚さを有する衛生タオルの形態の請求項20に記載の使い 捨て吸収材。 22.第1の層(1)の繊維材料を準備する工程と、各長手方向の縁部部分(8 )に沿って前記第1の層(1)に接触することができるような幅の繊維材料の第 2の層(2)を準備する工程と、 前記第1の層(1)の繊維材料にヒドロゲル吸収材料(6)並びに分割された熱 可塑性材料(7)の粒子の混合体を配分する工程であって、前記混合が第1の層 (1)の長手方向の縁部部分(8)が自由のままであるように配分する工程と、 前記第1の層の長手方向の縁部部分に接着剤(10)のラインを適用する工程と 、 熱及び圧力を適用して熱可塑性材料を溶融することによって第1の層(1)、中 間層(5)及び第2の層(2)を層状に組み合わせて第1と第2の層(1,2) を長手方向の縁部部分(8)を結合する接着剤のラインを有する第1と第2の層 の間に分かれた間隔を置いた結合点(9)を形成する工程とを有することを特徴 とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の吸収構造体を製造する製造方法 。 23.接着剤(10)のラインは、連続したラインの形態で適用されることを特 徴とする請求項22に記載の方法。 24.液体透過性の可撓性シート材料の第1の連続層(25)を準備する工程と 、 液体不透過性の可撓性シート材料の第2の連続層(28)を準備する工程と、 請求項1乃至19のいずれか1項による吸収構造体の少なくとも1つのほぼ矩形 の部分を準備する工程と、吸収構造体が第1と第2の連続層(25,28)の間 に配置され固定されるように第1の連続層、第2の連続層及び吸収構造体を組み 合わせる工程とを有することを特徴とする吸収衛生品を製造する製造方法。
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