(57)【要約】  吸収性衛生製品は、吸収材のコアとトップシートとからなり、吸収されるべき流体が該吸収材により吸収されるように該トップシートを通過する。トップシートは多孔性であり、かつ疎水性ポリマー材料により提供される表面を備えたシートからなり、該表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと該表面との間のグラフト共重合反応により改質されている。該製品は、ビニルモノマー溶液を含浸させながら、紫外線にシートを曝すことを含む方法により作製される。
2005512685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収材のコアとトップシートとからなる吸収性衛生製品において、吸収されるべき流体が前記吸収材により吸収されるように前記トップシートを通過し、前記トップシートは多孔性であり、かつ疎水性ポリマー材料により提供される表面を備えたシートからなり、前記表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと該表面との間のグラフト共重合反応により改質されており、前記製品は、前記ビニルモノマーの溶液を含浸させながら前記シートを紫外線に曝すことを含む工程により製造される吸収性衛生製品。
【請求項２】
原子化学種を前記シート表面の前記ポリマーから引き抜いて、前記シート表面上にポリマーラジカルを生成させることによる前記グラフト共重合反応用の開始剤の痕跡量を含む請求項１に記載の衛生製品。
【請求項３】
前記ビニルモノマーがエチレン性不飽和酸またはそのエステルからなる請求項１に記載の衛生製品。
【請求項４】
前記疎水性ポリマー材料表面に結合する基がエチレン性不飽和酸の塩からなる請求項１に記載の衛生製品。
【請求項５】
前記シートの前記ポリマー材料が少なくとも１種のポリオレフィンからなる請求項１に記載の衛生製品。
【請求項６】
前記シートの前記ポリマー材料がポリプロピレンからなる請求項１に記載の衛生製品。
【請求項７】
前記トップシートの平均の厚さが約４００μｍ未満である請求項１に記載の衛生製品。
【請求項８】
前記シートが、表面に疎水性ポリマー材料を備える繊維から形成された生地からなる請求項１に記載の衛生製品。
【請求項９】
前記生地の前記繊維材料の少なくとも約４０重量％がポリプロピレンである請求項８に記載の衛生製品。
【請求項１０】
前記トップシートの前記生地を形成する前記繊維の平均太さが約３０μｍ未満である請求項８に記載の衛生製品。
【請求項１１】
前記トップシートが第１及び第２の不織布から形成されるラミネートからなる請求項８に記載の衛生製品。
【請求項１２】
前記ラミネートの前記第１の生地が紡績繊維から形成され、かつ前記第２の生地がメルトブローよる生地である請求項１１に記載の衛生製品。
【請求項１３】
前記第２の生地の繊維の平均太さが約８μｍ以下である請求項１１に記載の衛生製品。
【請求項１４】
前記第２の生地の繊維の重量の前記ラミネート全体の繊維の重量に対する比が少なくとも約０．１である請求項１１に記載の衛生製品。
【請求項１５】
前記ラミネートが第３の生地を含む請求項１１に記載の衛生製品。
【請求項１６】
吸収材コアとトップシートとからなる吸収性衛生製品の製造方法において、吸収されるべき流体が前記吸収材により吸収されるように前記トップシートを通過し、前記方法は、
ａ．表面に疎水性ポリマー材料を備える多孔性シートに、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーの溶液を含浸させる工程と、
ｂ．前記含浸シートを紫外線に曝して、前記ビニルモノマーを前記シートの該材料と共重合させる工程と、
ｃ．該シートを乾燥し、かつ仕上げをしてトップシートを形成する工程と、
ｄ．前記トップシートを吸収材コアとラミネートする工程と、
からなる方法。
【請求項１７】
前記ビニルモノマー用の溶剤が、前記含浸シートを紫外線に曝す工程の間にそれ程蒸発しない請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビニルモノマー用の溶剤が、前記の１種または複数のビニルモノマー成分及び他の重要な機能成分以外の前記溶液の全重量に対して、少なくとも約５０重量％の水を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビニルモノマー用の溶液が少なくとも約５重量％の有機溶媒を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記シートの前記ビニルモノマー溶液による含浸を促進するために、前記シートを機械的に処理する工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ビニルモノマー溶液が、前記シート表面の前記ポリマーから原子化学種を引き抜いて、前記シート表面上にポリマーラジカルを生成させる開始剤を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ビニルモノマーが酸であり、かつ前記方法が、該酸を少なくとも部分的に中和して該酸を好ましくはナトリウム塩またはカリウム塩である塩に変換する工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
吸収材のコアとトップシートとからなる吸収性衛生製品において、吸収されるべき流体が前記吸収材により吸収されるように前記トップシートを通過し、前記トップシートは多孔性であるとともに疎水性ポリマー材料により提供される表面を備えたシートからなり、前記表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと該表面との間のグラフト共重合反応により改質されており、前記グラフト化ビニルモノマーが、該シート表面上において、約３．０μｍ以下の平均厚さの実質的に一様なコーティングとして存在する吸収性衛生製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収性衛生製品及び該吸収性衛生製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収材のコアを含み、かつ体の滲出液を吸収するとともに閉じ込めるために使用可能な吸収性物品が知られている。それらは、例えば、オムツ、生理用ナプキン、タンポン、失禁パッド、トレーニングパンツのような個人向け用途に使用できる。それらは、包帯及び創傷被覆材などの医療用途に使用できる。それらは、例えば拭取材料のような清浄用途に使用できる。通常、これらの物品は再使用のために、洗濯されたり、あるいは別の方法にて元に戻されるべきことを意図してはおらず、使い捨てであることが多い。
【０００３】
吸収物品のコアとして適切な吸収材は、吸収すべき流体の性質に依存するであろう。適切な材料の例としては、米国特許第４９５０２６４号明細書、米国特許第４６１０６７８号明細書、米国特許第４８３４７３５号明細書、米国特許第４６７３４０２号明細書及び米国特許第４８８８２３１号明細書に開示されるものが含まれる。
【０００４】
この種の吸収物品は１つまたは複数のトップシートを含むことが多い。トップシートは、物品のコアにおける吸収材からの流体の漏れを抑えるのに役立ち得る。それは吸収材を損傷から保護し得る。該トップシートは、例えば感触が柔らかく滑らかであることにより使用者にとっての快適さを向上させ得る表面を提供可能であり、特に、使用者の肌に接触する表面を提供することが可能である。該トップシートは、有益なことに、流体が吸収材のコア全体に広がるように、シート面での流体の迅速な吸上（ｗｉｃｋｉｎｇ）を促進し得る。トップシートは、流体が該トップシートを通過し得るように、多孔性であるべきである。シートは繊維から製造され、特に、繊維間の隙間が細孔となる不織布として製造される。シートは、物品が吸収しようとする流体によって少なくとも一方の表面で濡れる性質を示すべきである。シートはいくつかのシート構成要素を含むことが可能であり、その少なくとも１つは、少なくとも一方の表面で濡れの性質を示すべきである。これらの特性は、物品の使用前の保管時には目立って悪化することのないように、安定性を備えるべきである。それらの特性はまた、流体に曝されて著しく変化しないように、安定性を備えるべきである。このようにして、該物品は流体に繰り返し曝されても耐えることが可能である。
【０００５】
ポリオレフィンまたは他の疎水性ポリマーからなるシートを、その生地（ｆａｂｒｉｃｓ）が濡れの特性を備えることができるように、表面処理剤で処理することが知られている。界面活性剤による生地のこのような処理が、米国特許第５５４０９８４号明細書及び欧州特許出願公開第６６９４２０号明細書に開示されており、ポリ酢酸ビニルによる生地の処理が国際出願公開第ＷＯ００／３７７３６号明細書に開示されている。親水性材料による生地の処理は、該生地と該材料との間の相互作用が、吸収性物品製造中の該生地の加工に耐え、また、該生地が流体に曝されても耐え得るようなものであるべきである。例えば、ある表面処理剤は、物品が吸収すべき流体に少なくとも部分的に溶解し得る。吸収される流体に表面処理剤が溶解すると、生地の濡れ性が影響を受ける傾向があるのみならず、流体の表面張力が変化し、可能性として、該物品が流体を吸収し、かつ保持する能力が低下し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した懸案を鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は吸収性衛生製品を提供し、該製品において多孔性シート表面が疎水性ポリマー材料により提供され、該疎水性ポリマー材料の表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと該表面との間のグラフト共重合反応により改質されている。
【０００８】
したがって、一態様において、本発明は、吸収材コアとトップシート（ｔｏｐ  ｓｈｅｅｔ）とからなる吸収性衛生製品を提供し、該吸収性衛生製品において、吸収されるべき流体が該吸収材により吸収されるように該トップシートを通過し、該トップシートは多孔性であるとともに疎水性ポリマー材料により提供される表面を備えたシートからなり、該表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと該表面との間のグラフト共重合反応により改質されており、かつ該製品は、ビニルモノマー溶液にシートを含浸させた状態にて該シートを紫外線に曝すことを含む工程により製造される。
【０００９】
本発明の衛生製品は、トップシートの疎水性ポリマーを処理することにより、それが水溶液（水を含めて）により濡れることができるようになるという利点を有する。シートの濡れ性は、シート全体にわたる水溶液の迅速な吸上を促進させ得る。モノマーが疎水性ポリマーシートの表面にグラフト重合されるという事実は、処理後のシートの濡れ特性が安定していることを意味する。シートが流体に曝された時に該流体の表面張力が低下する傾向は、界面活性剤の適用により処理されたシートに比較して小さくなっている。
【００１０】
さらに、本発明の衛生製品のトップシートは、使用前及び使用中に、例えば衛生製品の一連の組み上げ作業中に、シートが手荒く扱われても耐え得るだけの、ある程度の耐クリープ性、耐磨耗性及び耐切創性を備え得る。
【００１１】
トップシートに備わる濡れ性と物理的性質との組合せは、後により詳細に記載される条件の下で紫外線を用いてグラフト反応が開始される製造方法から得られることが見出された。グラフト反応を開始させるために紫外線を用いることの更なる利点は、驚く程速く、例えば、１５秒という短い時間、５または１０秒あるいはそれ以下の短い時間であってさえ、含浸シートを照射に曝すことにより、反応が完了し得ることであり、反応後のシートには、該シートが水溶液により濡れることができるようになるのに十分であり得る、かなりの量のグラフト化モノマーが含まれることが見出された。したがって、紫外線の使用は、その生産方法が商業的に可能であるためには効率的かつ費用効率の高い生産が必須である、オムツのような衛生製品の構成要素の生産では重要である連続工程に適している。
【００１２】
親水基はポリマーシートの十分な表面でグラフト化され、その最終的な用途においてシートが濡れることを可能にする。該親水基は、シートの主な外側（上面及び下面）表面とシートの内部細孔構造との組合せに対して、結合させ得る。シートの内部細孔構造を画定する表面のグラフト化は、シートが十分な吸上作用を示す多くの用途で重要となることがある。多くの用途では、露出した外側表面の一方または両方の面に親水基が結合していることが望ましいであろう。とはいえ、露出した外側表面におけるグラフト化度が内部細孔構造を定める表面における該グラフト化度より低い場合、多くの用途において満足のゆく吸上性能が得られることが見出された。
【００１３】
衛生製品のトップシートの特別な利点は、シートのポリマーと親水性モノマーとの間のグラフト反応が、シートにモノマー溶液が含浸されている間に起こるという事実から生じる。特に、グラフト反応の程度について十分に制御することを可能にし、シートの厚み全体を通して、もしくはシートの面全体にわたって、あるいは双方で、ほぼ一様であり得る、制御可能なレベルのグラフトが、シート表面（外部及び細孔内部）で得られることを可能にしている。モノマー用溶剤の存在は、モノマーが反応してホモポリマーを生成する傾向を低下させ得る。さらに、このようなホモポリマーも該溶剤に可溶であれば、反応系に溶剤が存在することにより、溶液中に存在する間にシートから都合よくホモポリマーが洗い落とされることが可能であり、シート表面に付着したホモポリマーの量を最小化することを助ける。シート表面（外部及び細孔内部）への、モノマーのホモポリマーの付着をできるだけ少なくしながら、シート表面とモノマーとの間のグラフトコポリマーを提供しようとすることは、本発明の重要な態様である。これは、グラフト共重合反応により生じるシートの親水特性が、ホモポリマーが溶解し得る流体への製品の暴露などの影響によって、悪影響をより受けないようになるという利点がある。
【００１４】
モノマー用溶剤の存在は、ヒートシンク（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ）として機能し、かつグラフト反応が進行するにつれてより温かくなることにより、シートが反応中に曝される温度の制御に寄与し得る。
モノマー溶液を含浸させながらのシートの照射により、その物理的性質（例えば引張り強さ）が、保管により、あるいはアルカリ性流体へさらされることにより悪化することのない製品を製造できることが見出された。実際に、ある状況の下で、シートの物理的性質は、処理により、恐らくシートのポリマー中での架橋形成のために、向上し得ることが見出された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本質的に疎水性であり、かつその表面においてビニルモノマーとの重合反応を受けることが可能なポリマー材料により、シートは形成されるであろう。材料の疎水性とは、それが、水（水系溶液を含めて）による濡れに耐え得るか、あるいは該水により容易に濡れることのないような性質である。そのような材料は、水に対する親和性の欠如により特徴づけられ得る。シートが水性媒体により濡らされる傾向を増すように、反応は、水（水系溶液を含む）に対する親和性を増大し得る。反応後、水はシートの表面全体に広がる傾向があるであろう。
【００１６】
シートは、例えばポリアミド及びポリエステルのようなポリマーを含み得る。好ましいポリマー材料はポリエチレン及びポリプロピレンのようなポリオレフィンである。ポリマーの混合物としてか、あるいは、シートの異なる部分に異なるポリマーを用いるかのいずれかで、シートはたった１種類のポリマーより多くのポリマーから製造できる。シートは、該シートの異なる部分で異なる物理的性質を有する１種類のポリマーから製造できる。
【００１７】
トップシートが形成されているシートは、流体を透過させる多孔構造を有する連続ウェッブであり得る。例えば、シートは、細孔が穿孔により形成された連続ウェッブからなり得る。該シートは、例えば発泡体のように、複雑な３次元多孔構造を有するウェッブからなり得る。多孔性ウェッブは、２成分混合物で形成されたウェッブから１つの成分を抽出することにより製造できる。例えば、多孔性ウェッブは、ポリエチレンとポリエチレンオキシドの混合物で形成されたウェッブから温水（または水溶液）中にポリエチレンオキシドを抽出することにより製造できる。
【００１８】
好ましくは、シートは、疎水性ポリマー材料がその表面に備わる繊維から形成される生地からなる。生地は織布であり得る。好ましくは、生地は不織布である。適切な不織布は、例えば、（ａ）メルトブロー、（ｂ）紡績（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、（ｃ）湿式または乾式積層（ｌａｙｉｎｇ）、（ｄ）水流交絡（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｉｎｇ）及び（ｅ）ニードル・パンチ（ｎｅｅｄｌｅ  ｐｕｎｃｈｉｎｇ）を含む方法により製造できる。繊維は、一体性を有し、かつ満足のゆく性能に必要とされ得る機械的性質を備えるために、紡績及び湿式または乾式積層により製造される生地の繊維を互いに接合することが可能である。紡績繊維から作られる生地の場合には、該繊維は、特に生地の限定された部分に、熱と圧力を加えることにより互いに接合できる。湿式または乾式積層により作られる生地の場合には、低融点ポリマーを、例えば、独立した繊維として、又は２成分繊維として、主ポリマーと合わせて生地に組み込むことができる。２成分繊維は生地（織布または不織布）の他の繊維と一緒にされるか、又は、該生地は２成分繊維のみから形成され得る。例えば、ポリプロピレンが繊維の主なポリマー成分である生地では、ポリエチレンがこの目的で導入できる。例えば、ポリマー成分が、並行（ｓｉｄｅ  ｂｙ  ｓｉｄｅ）あるいは共軸配列で押し出される２成分繊維は、単一成分繊維より大きな横断面を有することが多く、このことは、いくつかの用途では欠点となり得る。
【００１９】
好ましくは、生地を形成する繊維の平均太さ（これは、特に繊維が円形断面を有する場合には、平均径として測定されるであろう）は、約３０μｍより小さく、より好ましくは約１０μｍより小さく、特に約８μｍより小さい。特定の不織布、特にメルトブロー法又は分割繊維により形成された不織布の場合には、繊維の太さは、例えば、５μｍより小さく、特に２μｍより小さい。繊維の太さは、しばしば、約３μｍより大きく、好ましくは約５μｍより大きいであろう。
【００２０】
好ましくは、生地シートの繊維の少なくとも幾らかの表面の材料は、例えば、少なくとも約４０重量％、好ましくは少なくとも約６０重量％、より好ましくは少なくとも約８０重量％が、ポリオレフィン、特にポリプロピレンからなる。好ましくは、生地繊維材料の少なくとも４０重量％、より好ましくは少なくとも約６０重量％、特に少なくとも約８０重量％は、ポリプロピレンである。
【００２１】
好ましくは、シート用生地を形成する繊維の少なくとも幾らかの材料は、例えば、少なくとも約４０重量％、好ましくは少なくとも約６０重量％、より好ましくは少なくとも約８０重量％が、繊維の太さ全体にわたって実質的に均一である。繊維の実質的に全ての材料がそれらの太さ全体にわたって実質的に均一であり、これらの繊維がポリプロピレンまたは他の適当な材料のみから（必要であれば適当な添加剤を用いて）なることは、多くの用途で、好ましいことであり得る。
【００２２】
生地は、一つより多い材料、例えば一種類より多いポリマー、あるいは、繊維または生地の異なる部分で物理的性質が異なる１種類のポリマーからなる繊維から製造できる。例えば、生地は、成分が共軸に、または並行に配置された２成分繊維のような２種類のポリマーからなる繊維から、それのみで、またはそれを一部分として、製造できる。
【００２３】
生地が、ポリプロピレンのみからなる繊維で形成されることが特に好ましい。このことには、生地の物理的性質が、他のポリオレフィン繊維と比較して一般に好ましいポリプロピレン繊維からなる不織布の物理的性質であるという利点がある。２成分繊維と比較すると、ポリプロピレン繊維のみの使用には、好ましくないコストの増大を伴うことなく繊維を細くすることが可能であるという利点がある。
【００２４】
衛生製品のトップシートは、第１の生地（前記のような）と、第２の不織布と、選択的な更なる層とから形成されるラミネートからなり、該ラミネートは３つ、４つ、５つまたはそれ以上の生地からなる。生地の少なくとも１つが、または、好ましくは該生地の各々が、既に記載された特徴を備え得る。好ましい構成では、ラミネートの第１の生地は、紡績繊維からなり、第２の生地はメルトブローによる生地からなり得る。好ましくは、第２の生地の繊維の平均太さは約８μｍ以下である。トップシートが第１及び第２の生地からなる場合、第２の生地の繊維重量のラミネート全体の繊維重量に対する比が、少なくとも約０．１であることが好ましいであろう。
【００２５】
トップシートが３つ以上の生地層からなる場合、外側層が紡績繊維（例えば、スパンボンド繊維）からなり、それらの間の層、あるいはそれらの間の少なくとも１つの層がメルトブローによる繊維であることが好ましい。例えば、トップシートが４つの不織布層からなる場合、生地は、スパンボンド：メルトブロー：メルトブロー：スパンボンドの順に配列され得る。
【００２６】
トップシートがラミネートからなる場合、生地は互いに接合できる。それらは、接着剤により、あるいは局所的溶着により接合できる。
シートの細孔の実効平均サイズは、シートが繊維から作られている場合、生地の繊維により定められ、コールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）細孔計を用いて測定できる。好ましくは、実効平均細孔サイズは、約７０μｍより小さく、より好ましくは約５０μｍより小さく、特に約４０μｍより小さく、例えば約３０μｍより小さい。生地シートの場合には、このように小さい細孔サイズは、既に言及されたもののような、直径の小さい繊維を用いて実現できる。
【００２７】
トップシートの厚さは、２．０ｃｍ２の面積の試料シート上に、２．０ｍｍ・ｓ−１の速度で２．０ｋｇの荷重を下げていくことを含む、ＤＩＮ  ５３１０５の試験法を用いて測定され、好ましくは約２０μｍより大きく、より好ましくは約４０μｍより大きく、特に約６０μｍより大きい。厚さは、好ましくは約３００μｍより小さく、より好ましくは２００μｍより小さく、特に約１２５μｍより小さい。シートが作製される方法は、既に言及された範囲内の値にその厚さを縮めるために、シート（特にシートが生地である場合）のカレンダリング工程を含むことがあり、その縮小は少なくとも約５％、好ましくは少なくとも約１５％、より好ましくは少なくとも約２５％であり、また、約６０％より少なく、好ましくは約４５％より少なく、より好ましくは約４０％より少ない。カレンダリングにはシートの実効細孔サイズを小さくするという利点があり得る。カレンダリング工程は、シート材料がグラフト共重合溶液と反応する前、または後に行われる。グラフト共重合反応前のシートのカレンダリングにより、工程速度が上がることが見出された。
【００２８】
ポリマーシートの表面にグラフト共重合されるビニルモノマーは、酸または塩基と反応して塩を直接形成するか、あるいは、恐らく例えば加水分解またはスルホン化を含む適当な仕上げの後に間接的に塩を形成することが可能である。好ましいビニルモノマーには、エチレン性不飽和カルボン酸とそのエステル、例えば、アクリル酸（及びその塩）、メタクリル酸（及びその塩）アクリル酸メチル、ならびにメタクリル酸メチルが含まれる。使用され得る他のビニルモノマーには、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドのような置換アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、スチレン−スルホン酸（及びその塩）、ビニルスルホン酸（及びその塩）、２−アクリルアミノ−２−メチル−１−プロパンスルホン酸（及びその塩）が含まれる。
【００２９】
好ましいモノマーは、前記のアクリル酸及びメタクリル酸のような単官能基の酸であり、これらは、シートのポリマー表面に薄いグラフトコーティングを形成することが可能である。モノマーは、疎水性ポリマー表面にグラフト化されると、親水性を示し得る。モノマーは、後の反応の結果として、親水性を示すことが可能である。例えば、モノマーは、加水分解されて酸または塩となり得る官能基（可能性として、１つより多いこのような基）を含んでいることがあるであろう。例えば、モノマーはエステルまたはアミドを含んでいることがあるであろう。
【００３０】
好ましいモノマーの分子量は低い。例えば、分子量は、２００ｇ・ｍｏｌ−１以下、好ましくは１５０ｇ・ｍｏｌ−１以下、より好ましくは１００ｇ・ｍｏｌ−１以下であろう。
【００３１】
グラフト共重合反応で使用されるモノマーは酸の塩であり得るか、あるいは、例えばアルカリとの反応により、少なくとも部分的に、塩に変換できる酸である。塩の形（特にナトリウム塩またはカリウム塩）のグラフトコポリマーを使用すると、ソフトな感触（これは使用者の快適さにとって重要であり得る）に関する利点が得られるということが見出された。それによりまた、吸上速度が特に優れたものとなり得る。さらに、衛生製品のトップシートで利用できる濡れ性と吸上速度の特性は、グラフトされる化学種が塩の形である場合に、「疎水性回復」により表面構造が再配列する傾向が少なくなるという理由で、より安定であると考えられている。
【００３２】
グラフト化学種の使用により生じるさらなる利点は、少なくともいくつかの用途では、その製品が、吸収される流体溶液中のイオンとイオン交換を起こし、流体中のイオンの濃度を低下させ得るということである。例えば、アンモニアイオンが吸収できるが、これは有害な皮膚反応を減らすという利点を有する。
【００３３】
疎水性ポリマーシート表面へのグラフト反応の程度は、シートのイオン交換容量を測定することにより定量化できる。イオン交換容量を測定する方法は後に記載される。好ましくは、１グラム当たりのミリ当量（ｍｅｑ・ｇ−１）で測定されるイオン交換容量は、少なくとも約０．１、より好ましくは少なくとも約０．３、特に少なくとも約０．６である。好ましくは、イオン交換容量は、約２．０以下、より好ましくは約１．６以下、特に約１．４以下、例えば約１．２以下である。特定のポリマーシート（特に、ポリプロピレン繊維を含む不織布）の物理的性質における有益な増加が、イオン交換容量のこれらの値に対応する低グラフト化度にて得られることが見出された。
【００３４】
ビニルモノマー用の溶剤は通常、本方法の照射段階でそれ程蒸発しないものであろう。このために、シートの厚み全体にわたって、生成するシートの性質の均一性が増すという利点が得られることが判明した。したがって、シートの厚み全体にわたって、グラフト化度の均一性が増加し、それによってシート全面積で流体の吸上が効果的に生ずる。このことは、少なくとも部分的には、シートの細孔に溶剤が保持される結果として保たれるシートの透明性から起こると考えられる。ビニルモノマーの単独重合の程度または悪影響あるいはその両方は、適切な溶剤の選択で低減できることも見出された。
【００３５】
通常、本発明の製品では、その厚さ全体にわたってグラフト化度が均一になる傾向を示す。これは、シートのコア内の材料が露光されるように該シートに進入するのに十分な出力で、該シートの両面から該シートを紫外線にさらすことにより達成できる。しかしながら、本発明の製品では、例えば、含浸シートに紫外線を片側のみから、あるいは主に一方の側から照射することにより、一方の表面上で、相対向する他方の表面上と比較して、より多くのモノマーがグラフト化されるように製造することが可能である。一方の表面が親水性で、他方の表面が疎水性を有するトップシートは、衛生製品においてカバーシートとして用いると、そのような構成が使用者の皮膚における乾燥状態を維持する助けとなるので、有利である。
【００３６】
好ましくは、グラフト化ビニルモノマーコーティングの平均厚さは、３．０μｍ以下、より好ましくは約２．０μｍ以下、特に約１．０μｍ以下、例えば約０．５μｍ以下である。シートの疎水性ポリマー表面とビニルモノマーとのグラフト共重合反応により、均一であり（シートの厚み全体にわたって、もしくはシートの面全体にわたって、あるいはこれらの双方で）、かつ例えば使用時に該製品が曝される液体に溶解することによって除去される可能性の低い、薄いコーティングが表面に提供され得るということは、本発明の利点である。均一かつ安定し、同時に薄くもあるコーティングを提供できるということは、グラフト反応の結果としてのシートの多孔性の減少を最小限に留めることを意味するという理由から重要である。これは、シートを処理するために使用される材料が液体に曝された時、かなり膨潤する場合に重要であり得る。シートの全面にわたるコーティングの一様性は、その面にわたって、シートの濡れ特性の変動を評価することにより、あるいは、例えば、光学または電子顕微鏡による方法を用いたシートの顕微鏡検査により確認できる。
【００３７】
シートの表面積に対して、疎水性ポリマーシート表面に存在するビニルモノマーの量を求めることにより、グラフト化ビニルモノマーコーティングの平均厚さを計算することが可能である。グラフト化学種がイオン交換性を示すようにすることが可能である場合、シートのイオン交換容量を測定することにより、シート表面に存在するグラフト化学種の量を求めることが可能である。以下により詳細に記載されるように、標準の滴定法を用いて、イオン交換容量を測定することが可能である。疎水性ポリマーの表面積を、光学及び電子顕微鏡法を用いて求めることが可能である。織布または不織布基材では、基材の様々な繊維の平均径を求め、次に繊維の組成と密度を知った上で、全表面積を計算することにより、これを行うことが可能である。光学または走査電子顕微鏡と標準の画像分析を用いて、繊維の直径を直接求めることが可能である。平均値を得るためには、１０個の独立した直径の読みが、各タイプの繊維に対して記録されるべきである。繊維が円柱状でなく、例えば分割繊維でおこるようなリボンまたはそれに似た形状である場合には、繊維横断面の形状寸法の測定から、平均表面積を求めることが可能である。
【００３８】
穿孔シートの表面積については、光学及び走査電子顕微鏡分析を用いて求めることが可能である。穿孔の平均径（１０個の読みの平均値）と長さが測定され、単位重量または面積当たりの穿孔数が数えられる。これで容易に表面積を計算することが可能である。発泡体では、米国特許第５３８７２０７号明細書に記載される手順に従って、表面積を求めることが可能である。発泡体の比表面積については、周知の低表面張力の試験液体、例えば無水エタノールが重力に抗して取り込む平衡重量から求められる。
【００３９】
基材にグラフト化した共重合モノマーの重量から、グラフト材料の層の厚さを計算することが可能である。イオン交換基を有するモノマーの場合には、グラフトの量はイオン交換容量の測定（後の記載を参照）から計算することが可能である。グラフトされる基材の１グラム当たりにグラフトされたモノマーの重量は、次の式に従って計算される。
【００４０】
【数１】
2005512685.tif 000003
ここで、ＩＥＣはイオン交換容量（ｍｅｑ・ｇ−１）であり、ＥＷはモノマーの当量（アクリル酸では７２．０６）であり、ｋは、イオン交換容量の測定中に、イオン交換反応に関与し得るビニルモノマーの全ての官能基が交換されるわけではないという事実を考慮した換算係数である。
【００４１】
代表的な試料について、イオン交換容量法と重量法（より詳細に後に記載される）の双方を用いて、グラフト化度を求めることにより、換算係数（「ｋ」）の値を求めることが可能である。その値は次に以下の式を用いて計算される。
【００４２】
【数２】
2005512685.tif 000004
ここで、Ｗｇは、重量法で求められたグラフトされる基材の１グラム当たりにグラフトされたモノマーの重量である。
【００４３】
イオン交換基を有していないモノマーでは、グラフト量を重量測定で求めることが可能である。基材（トップシート）試料が秤量され、次に本明細書に記載される方法に従ってグラフト共重合される。次に、試料は再び秤量される。グラフトされる基材の１グラム当たりにグラフトされたモノマーの重量は次に以下の式に従って計算される。
【００４４】
【数３】
2005512685.tif 000005
ここで、Ｗ１は、グラフトされた基材の重量（ｇ）であり、Ｗ０はグラフトされていない基材の重量（ｇ）である。
【００４５】
ここで、グラフト共重合されたモノマーの平均のコーティング厚さを、次の式を用いて求めることが可能である。
【００４６】
【数４】
2005512685.tif 000006
ここで、Ｗｇはグラフトされる基材の１グラム当たりにグラフトされたモノマーの重量であり、ρｍは重合したモノマーの密度（ポリアクリル酸では０．９４ｇ・ｃｍ−３）であり、Ａｓはグラフトされていない基材１ｇの表面積である。
【００４７】
別の態様では、本発明は、吸収材コアとトップシートとからなる吸収性衛生製品を提供し、吸収される流体が吸収材により吸収されるために該トップシートを通過し、このトップシートは多孔性であるとともに疎水性ポリマー材料により提供される表面を有するシートからなり、該表面は、親水性を示すか又は親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーと、該表面と、の間のグラフト共重合反応により改質されており、さらに、グラフトされたビニルモノマーが約３．０μｍ以下の平均厚さである実質的に均一なコーティングとしてシート表面に提供されている。
【００４８】
トップシートの製造に使用される適切な溶剤は、通常紫外線に対して透過性であり、放射に曝された場合に、引き抜かれる原子を有することなく、大きな比熱と大きな蒸発潜熱を備え、かつシートの材料と不都合な反応を起こさないものである。適切な溶剤は、ビニルモノマーがより容易に溶解する１つの成分を含む、溶剤成分の混合物からなり得る。好ましい溶剤（または溶剤混合物の溶剤成分）は、約５０℃を超え、好ましくは約７０℃を超える沸点を有するであろう。溶剤（または溶剤混合物の溶剤成分）の沸点が、生地を紫外照射の間に損傷すると推定される温度より高くはないこともまた好ましい。例えば、溶剤（または溶剤混合物の溶剤成分）の沸点は、シートのポリマー材料が溶融または軟化する温度より低い温度であるように、選択されるであろう。特に好ましい溶剤は、約１０００Ｊ・ｇ−１より大きく、好ましくは約１５００Ｊ・ｇ−１より大きく、より好ましくは約２０００Ｊ・ｇ−１より大きい蒸発潜熱を有し、及び／または、約２．０Ｊ・ｇ−１Ｋ−１より大きく、好ましくは約３．０Ｊ・ｇ−１Ｋ−１より大きく、より好ましくは約４．０Ｊ・ｇ−１Ｋ−１より大きい比熱を有する。これらの範囲内の比熱、または蒸発潜熱の値には、反応中に溶剤がそれ程蒸発することなく熱を散逸させる高い能力を有するという利点があり、それによりすでに言及されたような利点を生じる。特に重要なさらなる利点は、ビニルモノマーの単独重合反応による生成物の形成が制限され、また、形成された該生成物はシート内の細孔に付着するよりむしろ溶液中に残されるということである。このために、洗浄によって該生成物をシートから容易に取り除くことができる。単独重合生成物の形成の制御は、シートが特定の用途に使用される場合に汚染の問題を生じ得る禁止剤を使用することなく実現できる。溶剤が水からなることが特に好ましい。
【００４９】
好ましくは、ビニルモノマー溶液の溶剤は、１種または複数のビニルモノマー成分及び他の重要な機能成分以外の溶液の全重量に対して、少なくとも約５０％、より好ましくは少なくとも約６０％、特に少なくとも約７０％、具体的には少なくとも約８５％の水からなる。溶剤は、例えばアルコール、ケトン及びエーテルからなる群から選択される、１種または複数の有機溶剤からなり得る。好ましくは、有機溶剤は水と混和可能である。適切な溶剤は、低分子量アルコール、例えば、エタノールまたはプロパン−２−オールであろう。溶剤系が有機溶剤を含む場合、溶剤系の有機溶剤の量は、溶液の全重量（１種または複数のビニルモノマー成分及び他の重要な機能成分以外の）に対して、好ましくは約５０％以下、より好ましくは約４０％以下、特に約３０％以下であろう。好ましくは、有機溶剤の量は、少なくとも約５％、より好ましくは少なくとも約１０％、例えば少なくとも約１５％である。
【００５０】
含浸溶液は、グラフト反応の開始剤を含むことが多いであろう。好ましくは、開始剤は、反応物質の１つから原子化学種を引き抜くことにより、特にシート表面のポリマーから原子を引き抜いてシート表面にポリマーラジカルを生成させることにより反応を開始させる。例えば、シート表面のポリマーから水素原子を引き抜き得る開始剤を使用することが特に好ましいことであり得る。原子がシートのポリマーから引き抜かれると、その活性ポリマー化学種は、シートの他のポリマー基と反応してポリマーが架橋されるか、あるいは、共重合反応でビニルモノマーと反応し得る。共重合反応によりグラフトされた枝（ｂｒａｎｃｈ）が形成される。
【００５１】
適切な開始剤の例には、ベンゾフェノン及び置換ベンゾフェノン、例えば、２，３または４−メチルベンゾフェノン、２−ベンゾイル安息香酸メチル、４−クロロベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、ならびにこれらの混合物が含まれる。他の適切な開始剤には、チオザントン（ｔｈｉｏｚａｎｔｈｏｎｅ）及び置換チオザントン、例えば、２，４−ジメチルチオザントン、２−クロロチオザントン、２−イソプロピルチオザントン、４−イソプロピルチオザントン、１−クロロ−４−プロポキシチオザントン、ならびにこれらの混合物が含まれる。
【００５２】
ビニルモノマーの開始剤に対するモル比は、好ましくは、少なくとも約４０、より好ましくは少なくとも約７５、特に少なくとも約１２５であり、この比は、好ましくは、約１５００より小さく、約１０００より小さく、特に約３５０より小さく、さらに特別には約２５０より小さく、例えば、この比は約１５０であろう。
【００５３】
含浸溶液は、ビニルモノマーの単独重合がそれにより防止される成分を含むであろう。適切な抑制剤の例には、反応媒体に溶解する鉄（ＩＩ）及び銅（ＩＩ）の塩が含まれ、水性媒体に好ましい材料は硫酸銅（ＩＩ）である。しかしながら、例えば、ヒートシンクとして機能するその能力の結果として、単独重合反応の速度と程度を限定し得る適当なグラフト共重合反応溶剤を選択することにより、該抑制剤を不要にし得ることが見出された。これは、シートの汚染物質の量を最小限に留めることが望ましい場合、利点であり得る。
【００５４】
含浸溶液は、反応条件を最適化するためのさらなる成分、例えば、溶液が確実に十分にシートに含浸されることを可能にする界面活性剤、溶液を確実に均一にする適当な溶剤混合物などを含み得る。
【００５５】
シートへの溶液の含浸を促進するために、シートを機械的に、例えば超音波を用いて処理することが可能である。
多くの場合、含浸シートを、少なくともシートを紫外線に曝している間は、酸素に曝すことを制限することが適切であろう。これは、例えば、紫外照射工程を不活性雰囲気中で、例えばアルゴンまたは窒素雰囲気中で実施することにより、あるいは、酸素を通さないが、共重合反応を開始させるための適当な波長の紫外線に対しては透明なシートの間に含浸生地を閉じ込めることにより、実現できる。
【００５６】
本発明の衛生製品には、特にオムツとしての用途がある。他の用途には、例えば、生理用ナプキン、タンポン、失禁パッド、及びトレーニングパンツが含まれる。該製品は、包帯や創傷被覆剤のような医療用途に使用できる。該製品は、例えば拭取材料として洗浄用途に使用できる。製品は通常、再使用のために、洗濯されたり、あるいは別の方法にて元に戻されるべきことを意図されてはおらず、使い捨て用であろう。本発明の衛生製品のコア用の適切な吸収材は、その意図される用途に依存するであろう。適切な吸収材の例には、米国特許第４９５０２６４号明細書、米国特許第４６１０６７８号明細書、米国特許第４８３４７３５号明細書、米国特許第号４６７３４０２明細書及び米国特許第４８８８２３１号明細書に開示されるものが含まれる。
【００５７】
別の態様では、本発明は、吸収材コアとトップシートとからなる吸収性衛生製品の製造方法を提供し、該トップシートは吸収されるべき流体が吸収材により吸収されるように該トップシートを通過し、該方法は、
ａ．表面に疎水性ポリマー材料を備える多孔性シートを、親水性を示すか親水性を示すように変換し得る基を有するビニルモノマーの溶液に含浸させる工程と、
ｂ．含浸シートを紫外線に曝してビニルモノマーをシートの材料と共重合させる工程と、
ｃ．シートを乾燥し、かつ仕上げをしてトップシートを形成する工程と、
ｄ．トップシートと吸収材コアとをラミネートする工程と、からなる。
【００５８】
製品を組み上げるのに用いられる方法は、その製品が作られる材料、構成する層の数、製品の用途などに依存するであろう。衛生製品は、２つ以上のトップシートからなることもあるが、少なくともその１つは既に詳細に記載された特徴を備える。例えば、衛生製品は、一方が吸収材コアの表面全体にわたって流体を広げるためのものであり、他方が使用者の皮膚に接触する一方の側から他方の側の吸収材のコアに向かって流体を素早く通すためのものである、２つのトップシートを含んでいることがあろう。これらのトップシートの１つまたは双方は、紫外線開始グラフト共重合反応の結果である前記の特徴を有するであろう。
【００５９】
通常、衛生製品はまたバックシートを含むであろう。バックシートは通常、コアにより吸収された流体に対して、一般に不浸透性であろう。
衛生製品は固定部を含むことができ、それにより使用者の皮膚に当てて適切な位置に衛生製品が固定される。固定部の性質は製品の性質とその意図される用途に依存するであろう。オムツは接着テープ固定部を含み得る。生理用ナプキンは接着細片を含み得る。オムツ、生理用ナプキン及び失禁パッドは、正確な配置を容易にし、かつ漏れをできるだけ少なくするために、伸縮性のあるへりを含み得る。
【００６０】
トップシートを有する衛生製品を組み上げる適切な方法は周知である。トップシートとコアとのラミネート加工は、可能性として、２つの構成要素の全面にわたって、もしくは、それらの面の一部分のみで（例えば、それらのへりに沿って）、例えば追加の接着剤成分（例えば、ホットメルト接着剤）により、もしくは（例えば、複数のピン接着を形成するために）熱と圧力を局所に加えることにより、トップシートをコアに固定することが含まれるであろう。トップシートとコアのラミネート加工は、単にその２つを並べて、次に、それらを互いに保持するために、固定テープ、ならびにトップシートとコアの端部の回りに被せられるバックシートのような衛生製品の他の構成要素に頼ることを含むこともあるであろう。
【００６１】
衛生製品は、該製品が使用されるべき用途に従って他の構成要素を含み得る。特に、該製品は、トップシートの相対向する表面にバックシートを含み得る。バックシートは通常、コアの材料により吸収された流体が製品内部に保持されるように流体の透過を防ぐであろう。該製品はまた、例えば、それをしかるべき位置に固定する手段（オムツの場合の接着性タブのような）を含むこともあるであろう。
【００６２】
以下に示す実施例では、イオン交換容量、重量減少、抽出溶液の表面張力、エージング（ａｇｉｎｇ）及び溶剤のしみ通し（ｓｔｒｉｋｅ  ｔｈｒｏｕｇｈ）に関するデータが与えられている。これらのパラメータは以下の方法を用いて測定された。
【００６３】
イオン交換容量
シートのアンモニウムイオンの交換容量を測定することにより、疎水性ポリマーシート表面へのグラフト反応の程度を定量化することが可能である。それは、約０．５ｇの重量のシート試料が、１．０Ｍの塩酸に７０℃で１時間浸漬されることにより酸（Ｈ＋）の形に変換されるという通常の試験手順に従ってグラム当たりのミリ当量として求められる。この試料を、洗浄水のｐＨが約６乃至７の範囲を示すまで、脱イオン水で洗浄する。次に、試料を一定重量になるまで７０℃で乾燥する。
【００６４】
乾燥試料を、１００ｍｌのポリエチレン瓶に入れ、その中に約０．１Ｍの水酸化アンモニウムを正確に１０ｍｌ加える。試料を完全に沈めるために、追加の脱イオン水を加えることが可能である。試料を入れた瓶に加えた脱イオン水と同量の脱イオン水と、更なる水酸化アンモニウム１０ｍｌとを共に、第２のポリエチレン瓶に加える。２つの瓶を７０℃で少なくとも３０分間保管する。
【００６５】
放冷した後、各瓶の内容物をガラスの三角フラスコに移し、各々の水酸化アンモニウムの量を、メチルレッド指示薬を用いて標準化０．１Ｍ塩酸で滴定により求める。
ドライ・アシッド（ｄｒｙ  ａｃｉｄ）（Ｈ＋）の形の処理シートのイオン交換容量（ｍｅｑ・ｇ−１）を、次式に従って計算する。
【００６６】
【数５】
2005512685.tif 000007
ここで、ｔ１は、試料を含む瓶からの、ＨＣｌのｍｌで表した滴定値であり、ｔ２は、試料を含まない瓶からの、ＨＣｌのｍｌで表した滴定値であり、Ｗは、酸（Ｈ＋）の形の乾燥膜の、グラムで表した重量である。
【００６７】
垂直吸上高さ
１５ｍｍ×１５０ｍｍの処理後のシート細片を、最大寸法が機械の方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に平行であるように、ウェッブの中央から切り取る。細片を食塩水（脱イオン水中に０．９％の塩化ナトリウム）を含むシャーレ上に吊るし、次に、試料の５ｍｍが溶液表面より低くなるように細片を下げる。タイマーをスタートさせ、１０分後に、移動する液体の先端が到達した高さを記録した。
【００６８】
重量減少
処理後のシート試料（例えば、約０．５ｇの重量）を、恒量になるまで７０℃で乾燥し、次に、沸騰した脱イオン水１．５リットルを含む三角フラスコに入れる。攪拌を続けながら、試料を４時間沸騰水に曝す。次に、試料を取り出し、７０℃で一定重量になるまで乾燥し、再び秤量する。カリウムまたはナトリウムの形の試料については、脱イオン水で洗い７０℃で一定重量になるまで乾燥する前に、さらに７０℃で１時間、１Ｍの水酸化カリウムまたはナトリウムに浸漬した。次のようにして、重量減少パーセントを計算する。
【００６９】
【数６】
2005512685.tif 000008
ここで、Ｗ１は試料の初期重量（ｇ）である。
Ｗ２は沸騰水に浸漬後の試料の重量（ｇ）である。
抽出溶液の表面張力測定
１００ｍｍ×１００ｍｍの処理後のシート試料を、５０ｍｌの脱イオン水中にて、７０℃で４時間、抽出する。次に、生地を取り出し、抽出水を室温（２０乃至２５℃）まで放冷する。抽出水の表面張力を、リング法を用いるデュ・ヌイ（Ｄｕ  Ｎｏｕｙ）表面張力計（モデルＣ４４０８９０、ケンブリッジ  インスツルメンツ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ））で測定し、２３℃で７２ｍＮ・ｍ−１の純水の値（Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、５９版、ＣＲＣプレス（ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ）刊）と比較する。
【００７０】
エージング
１５ｍｍ×１５０ｍｍの処理後のシート試料を、オーブン中にて７０℃で保管する。２４時間毎に試料を取り出し、すでに記載された手順を用いて垂直吸上高さを測定する。
しみ通し試験
ＥＤＡＮＡ推奨試験法１５０．３−９６を、適するように応用する。下の実施例では、次の適応策（ａｄａｐｔａｔｉｏｎｓ）を取り入れた。
【００７１】
・使用された基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パッドは、１０ｃｍ×１０ｃｍ角のＡｉｒ−Ｌａｉｄ  Ｗｉｐｅｒ  ７００２、シングル白色紙（供給元、コッツウォールド  セイフティ  アンド  ハイジーン（Ｃｏｔｓｗｏｌｄ  Ｓａｆｔｙ  ａｎｄ  Ｈｙｇｉｅｎｅ）、英国）であった。滑らかな表面を上に向けて、７層を用いる。
【００７２】
・試験室温度を２３℃に調節した。
・試験室の湿度は４８％乃至６５％の間にて変更した。
以下の実施例は、本発明が関係する種類の衛生製品において使用するのに適するトップシートに関連する。通常の方法と材料を用いて、それらを吸収材コアと組み合わせることが可能である。
【００７３】
換算係数（ｋ）の決定
デンマークのファイバーテックス（Ｆｉｂｅｒｔｅｘ）Ａ／Ｓにより供給され、サーマルボンド法によりラミネートされた、スパンボンド：メルトブロー：メルトブロー：スパンボンド（ＳＭＭＳ）構造からなるポリプロピレン不織布を選んだ。スパンボンド成分は、１５乃至２０μｍの平均繊維径と、４ｇ・ｍ−２の基本重量を有し、メルトブロー成分は、６μｍの平均径と、１ｇ・ｍ−２の基本重量を有していた。生地の総基本重量は１０ｇ・ｍ−２であり、公称厚さは９０μｍであった。生地の繊維の表面積は、３５２５ｃｍ２・ｇ−１であった。
【００７４】
１５２ｍｍ幅で約１４ｍの長さの、生地の試料細片を正確に秤量した。試料は、各末端で、長さをさらに延長すべく標準の５０ｇ・ｍ−２のポリプロピレンスパンボンド不織布と接続した。生地細片の合わせた長さは約４０ｍであった。
【００７５】
生地が以下の組成（重量パーセント）からなる溶液を通過するように、該生地を窒素雰囲気のチャンバ内に位置するロールに沿って通すことにより、連続工程にて、該生地の細片を該溶液に含浸させた。
【００７６】
アクリル酸（９９％、シグマ−アルドリッチ社（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）、英国）                                ３０．００％
ベンゾフェノン（９９％、ランブソン  ファイン  ケミカル社（Ｌａｍｂｓｏｎ  Ｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）英国）                      ０．２５％
【００７７】
２−プロパノール（９９＋％、シグマ−アルドリッチ社、英国）      １０．００％
脱イオン水                                                      ５９．７５％
アクリル酸のベンゾフェノンに対するモル比は約１５０であった。
依然として窒素雰囲気内にある含浸生地を、石英の窓をその位置では備えるチャンバのそれぞれの側に２つ、互いに平行に置かれた４つの中圧水銀ランプの間に通した。各ランプは１２０Ｗ・ｃｍ−１の出力を有し、生地から１０ｃｍの位置に配置された。各ランプは１０ｃｍの幅を有する平行光線を発した。生地への全照射時間は約１２秒であった。
【００７８】
やはり連続工程の一部として、２槽の脱イオン水を通過させることにより、グラフト共重合された生地を洗浄して、未反応成分を除去した。脱イオン水内での全洗浄時間は約１０分であった。最後に生地を６０℃の加熱ロール上で乾燥した。
【００７９】
別の生地試料を、前記の手順を用いてグラフト共重合し、その際、約６．３秒のＵＶ照射への全露光時間を用いて、脱イオン水内での全洗浄時間は約１０分であった。
処理後の試料を、標準スパンボンド材料から注意して引き離し、正確に再び秤量した。２つの試料のイオン交換容量を測定し、前記の手順に従って換算係数（ｋ）を求めた。これらの計算結果が以下に示されている。
【００８０】
【表１】
2005512685.tif 000009
表から明らかなように、２つの試料の換算係数（ｋ）は効果的に同じであり、このことは、グラフト化基材１ｇ当たりのグラフト化されたモノマーの重量を求めるのに、イオン交換容量の広い範囲の測定値にわたって同じ値を用いることが可能であることを示している。以下の実施例では、換算係数の値は１．１４５であるとされるであろう。
【実施例１】
【００８１】
不織布が以下の組成（重量パーセントによる比率で）からなる溶液を通過するように、該不織布を窒素雰囲気のチャンバ内に位置するロールに沿って通すことにより、換算係数の決定に関連して上に記載された方法を用いて調製された該不織布の連続細片を、該溶液に含浸させた。
【００８２】
アクリル酸                                                    ３０．００％
ベンゾフェノン                                                  ０．２５％
ルテンゾール（Ｌｕｔｅｎｓｏｌ）ＯＮ−７０界面活性剤            ０．５０％
脱イオン水                                                    ６９．２５％
アクリル酸のベンゾフェノンに対するモル比は約１５０であった。
依然として窒素雰囲気内にある含浸生地を、石英の窓をその位置では備えるチャンバのそれぞれの側に２つ、互いに平行に置かれた４つの中圧水銀ランプの間に通した。各ランプは７９Ｗ・ｃｍ−１の出力を有し、生地から１０ｃｍの位置にあった。各ランプは１０ｃｍの幅を有する平行光線を発した。照射への生地の全露光時間は約８．５秒であった。
【００８３】
やはり連続工程の一部として、２槽の脱イオン水を通過させることにより、グラフト共重合された生地を洗浄して、未反応成分を除去した。脱イオン水内での全洗浄時間は約７分であった。
【００８４】
グラフト共重合された生地の性質が以下に記載され、ポリプロピレン生地出発材料の対応する性質と比較されている。
【００８５】
【表２】
2005512685.tif 000010
【実施例２】
【００８６】
実施例１に記載された手順に従って、アクリル酸を用いて上述の不織布にグラフト重合したが、以下の相違点を有する。即ち、ランプ出力は１２０Ｗ・ｃｍ−１であり、かつ照射時間は７秒であり、また含浸溶液は、換算係数の決定のために既に記載された方法において用いられたものと同じであった。
【００８７】
グラフト重合後の生地の性質が以下に記載され、ポリプロピレン生地出発材料の対応する性質と比較されている。
【００８８】
【表３】
2005512685.tif 000011
表から明らかなように、この実施例で作製されたグラフト共重合生地は、実施例１の場合より、重量減少ははるかに小さく、かつ抽出水の表面張力の低下はかなり少ない。
【実施例３】
【００８９】
実施例２に従って作製された生地の細片を、室温にて、１０ｗ／ｗ％の水酸化カリウム溶液中に該生地を通すことにより、カリウム型に変換した。全浸漬時間は約６秒であった。次に、生地を洗浄して未反応成分を除去し、６０℃の２つのロールで乾燥した。
【００９０】
処理後の生地の性質が以下に記載されており、実施例２の生地の対応する性質と比較されている。
【００９１】
【表４】
2005512685.tif 000012
【実施例４】
【００９２】
溶液が３０ｗ／ｗ％の水酸化ナトリウムであり、かつ浸漬時間が１０分であることを除いては、実施例３の手順を繰り返した。実質的にナトリウム型となっている処理済み生地の性質が以下に記載されている。
【００９３】
【表５】
2005512685.tif 000013
実施例３及び４から明らかなように、カリウムまたはナトリウム型への変換により、他の性質に悪影響を及ぼすことなく、垂直吸上高さが向上する。
【実施例５】
【００９４】
実施例２、３及び４に従って作製された生地試料に、重量減少の測定手順について既に記載されたように洗浄を数回行った。各洗浄の後に、１０分後の垂直吸上高さ及びしみ通しを測定した。結果が次の表に与えられている。
【００９５】
【表６】
2005512685.tif 000014
表から明らかなように、本発明に従って処理された生地は、繰り返し洗浄に対して極めて優れた耐久性を示している。
【実施例６】
【００９６】
実施例３及び４に従って作製された処理生地の試料に、上記のエージング試験を行った。結果が以下の表に示されている。
【００９７】
【表７】
2005512685.tif 000015
表から明らかなように、処理された生地は優れたエージング特性を備えている。
【実施例７】
【００９８】
平均コーティング厚の範囲を備えた一連のグラフト共重合生地を作製するために、上記実施例２に記載された手順を、種々の異なる照射時間で繰り返した。
【００９９】
グラフト共重合後の生地の性質が以下に記載されている。
【０１００】
【表８】
2005512685.tif 000016
データは、最速のしみ通しと最大の垂直吸上高さが約０．３５μｍの平均コーティング厚で達成されることを示している。コーティングの厚さがこの値を超えて増加すると、しみ通しと垂直吸上高さの性能は低下し始める。しみ通し時間に関するこの効果は図１に示されている。
【実施例８】
【０１０１】
日本のニッポン高度紙工業株式会社（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｋｏｄｏｓｈｉ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により供給されるポリプロピレン紡績繊維不織布を選択した。この生地は４６ｇ・ｍ−２の基本重量と１００μｍの公称厚さを備えていた。平均繊維径は１１．３μｍであった。生地の繊維の表面積は３９００ｃｍ２・ｇ−１であった。
【０１０２】
１０ｃｍ×１０ｃｍ角の生地試料を正確に秤量し、次に、完全に濡れるまで生地を溶液に浸漬することにより、次の配合組成（重量パーセント）の溶液を含浸させた。該溶液は以下に示す配合組成であった。
【０１０３】
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（９９％、シグマ−アルドリッチ社、英国）
３０．００％
ベンゾフェノン                                                  ０．２５％
ルテンゾール  ＯＮ−７０界面活性剤                              ０．５０％
脱イオン水                                                    ６９．２５％
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドのベンゾフェノンに対するモル比は約２２０であった。
含浸生地を２片のポリエチレンフィルム（厚さ５０μｍ）の間に挟んで、空気を全て排除した。次に、生地とポリエチレンフィルムを２片の石英ガラスの間に挟んだ。次に、生地シートの各側を、試料から２２ｃｍの位置に配置された中圧水銀ランプからのＵＶ放射に、逐次、各側に対してそれぞれ３０秒間曝した。水銀ランプは４３Ｗ・ｃｍ−１の出力であった。
【０１０４】
次に、処理後の生地を沸騰脱イオン水中で２０分間洗浄し、７０℃で乾燥し、再び秤量した。
各側当たり６０、９０、１２０及び１５０秒間のＵＶ露光時間を用いて、上記手順に従って処理生地の別の試料を調製した。
【０１０５】
グラフト共重合生地の性質が以下に記載されている。コーティングの厚みを重量測定で求めたグラフト重量から計算した。
【０１０６】
【表９】
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表から明らかなように、このモノマーを用いて作製されたグラフト共重合生地は、約０．４６μｍの平均コーティング厚までは、小さい重量減少と優れた垂直吸上高さを示している。平均コーティング厚が約０．６μｍを超えると、垂直吸上高さが低下する。
【実施例９】
【０１０７】
米国のアプライド  エクストルージョン  テクノロジーズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ）により供給されるポリプロプレンのメルトブロー不織布を選んだ。この生地は、１３ｇ・ｍ−２の基本重量と４０μｍの公称厚さを備えていた。平均繊維径は３．５μｍであった。生地の繊維の表面積は１２，５６０ｃｍ２・ｇ−１であった。
【０１０８】
生地の連続細片に、実施例１に記載され、かつ以下の点が変更された手順に従って、アクリル酸をグラフト共重合した。ランプ出力は５９Ｗ・ｃｍ−１であり、照射時間は６秒であり、かつ脱イオン水中での洗浄時間は５分であった。
【０１０９】
処理後の生地は１．１９ｍｅｑ・ｇ−１のイオン交換容量を有し、グラフト化基材１ｇ当たりにグラフトされたモノマーの重量は、０．０９８ｇ・ｇ−１であり、かつ平均コーティング厚は０．０９μｍであった。
【０１１０】
処理生地を、実施例３に記載された手順に従ってカリウム型に変換した。走査電子顕微鏡を用い、エネルギー分散形Ｘ線分析（ＥＤＸ分析）を用いるカリウムイオンマッピングにより、繊維表面のアクリル酸の分布を求めた。図２ａは生地のある領域のこの分析結果を示している。図２ｂは該生地の同一の領域のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。図から明らかなように、カリウムイオン（白い点として示されている）、したがってまたグラフト化アクリル酸は、繊維表面上に一様に分布している。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】コーティングの平均厚さとしみ通しとの関係を示すグラフである。
【図２ａ】生地のある領域における繊維表面のアクリル酸分布の分析結果を示す図である。
【図２ｂ】図２ａと同一の領域のＳＥＭ写真である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【国際調査報告】
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