(57)【要約】  流体取り扱い特性を改善した使い捨て吸収性物品のための吸収性コア構造。
2013535248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性物品のための吸収性コア構造であって、
前記吸収性コア構造は第１層を備え、
前記第１層は第１表面と第２表面とを有し、
前記吸収性コア構造は吸収性ポリマー材料の層を更に備え、
前記吸収性ポリマー材料の層は第１表面と第２表面とを有し、
前記吸収性コア構造は接着剤層を更に備え、
前記接着剤層は第１表面と第２表面とを有し、
前記吸収性ポリマー材料の層は、前記接着剤層と前記第１層との間に設けられ、
前記吸収性ポリマー材料の層の前記第２表面は、前記第１層の前記第１表面に面し、
前記吸収性ポリマー材料の層の前記第１表面は、前記接着剤層の前記第２表面に面し、
前記吸収性コア構造は、第１表面と第２表面とをそれぞれ有する第２層であって、前記第２表面が前記接着剤層の前記第１表面に面するように配置された、第２層を更に備え、
前記吸収性コア構造が２０分の時点で２．２ｇ未満の仮想遊離流体を有し、並びに、２回目の噴出時に３５秒以下の仮想捕捉時間を有し、前記仮想遊離流体及び仮想捕捉時間が本明細書に記載のようなシミュレーションモデルで計算される、吸収性コア構造。
【請求項２】
２０分の時点で２ｇ未満、好ましくは１．５ｇ未満の仮想遊離流体を有し、並びに、２回目の噴出時に３０秒以下、好ましくは２５秒以下の仮想捕捉時間を有する、請求項１に記載の吸収性コア構造。
【請求項３】
６０分の時点で２．２ｇ未満の仮想遊離流体を有し、並びに、３回目の噴出時に４０秒以下の仮想捕捉時間を有する、請求項１又は２に記載の吸収性コア構造。
【請求項４】
６０分の時点で２ｇ未満、好ましくは１．５ｇ未満の仮想遊離流体を有し、並びに、３回目の噴出時に３５秒以下、好ましくは３０秒以下の仮想捕捉時間を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項５】
前記第２層が、本明細書に記載の各試験方法により測定される、透過性、ＭＡＰ、厚さを有し、ここで、前記第２層が、少なくとも２５０ダルシー、好ましくは少なくとも３００ダルシー、より好ましくは少なくとも４００ダルシーの透過性、０．０２０〜０．０５０ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰ、及び、０．３〜０．６ｍｍの厚さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項６】
前記第１層が、本明細書に記載の各試験方法により測定される、透過性、ＭＡＰ、厚さを有し、ここで、前記第１層が、少なくとも５００ダルシー、好ましくは少なくとも６００ダルシー、より好ましくは少なくとも１０００ダルシーの透過性、０．０１〜０．０６ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰ、及び、０．４〜１．０ｍｍの厚さを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項７】
前記第２層が、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成繊維を含む不織布材料の中から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項８】
前記第１層が、合成繊維又は天然繊維又はこれらの混合物を含む、不織布材料あるいは風成又は湿式繊維材料の中から選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項９】
前記第１層が、合成繊維と、０〜５０重量％、好ましくは０〜２０重量％のセルロース繊維とを含む、ラテックス又は熱溶融させた風成繊維材料の中から選択される、請求項８に記載の吸収性コア構造。
【請求項１０】
前記吸収性ポリマー材料の層が、２５０ｇ／ｍ２未満、好ましくは２００ｇ／ｍ２未満、より好ましくは６０ｇ／ｍ２〜１８０ｇ／ｍ２、更により好ましくは７０ｇ／ｍ２〜１５０ｇ／ｍ２の平均坪量を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項１１】
前記接着剤がホットメルト接着剤である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項１２】
前記接着剤が繊維化され、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは２５μｍ〜７５μｍの平均厚さと、５ｍｍ〜５０ｃｍの平均長さと、を有する繊維を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項１３】
前記接着剤が、１１ｇ／ｍ２〜３ｇ／ｍ２、好ましくは９ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２の坪量で供給される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項１４】
前記吸収性ポリマー材料の層の前記第２表面が、前記第１層の前記第１表面に接触し、
前記吸収性ポリマー材料の層の前記第１表面が、前記接着剤層の前記第２表面に接触し、
前記第２層の前記第２表面が、前記接着剤層の前記第１表面に接触する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の吸収性コア構造。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の吸収性コア構造を備える、吸収性婦人衛生用製品。
【請求項１６】
前記吸収性婦人衛生用製品が生理用ナプキンである、請求項１５に記載の吸収性婦人衛生用製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収性物品、例えば生理用ナプキン及びこれに類するもののための吸収性コア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
経血又は血液又は膣排泄物などのような体液を吸収するための吸収性物品は、当該技術分野において周知であり、例えば、生理用ナプキン、パンティライナー、タンポン、陰唇間用具などの婦人衛生用品、並びに創傷包帯を含む。例えば、生理用ナプキンを想定した場合、これらの物品は着用者に面する層としての液体透過性トップシート、衣類に面する層としてのバックシート、及び、トップシートとバックシートとの間の、コアとも呼ばれる吸収性構造体を通常含む。体液はトップシートを通過して捕捉され、その後、吸収性コア構造内に貯蔵される。通常、バックシートは吸収された流体が着用者の衣類を濡らすのを防ぐ。
【０００３】
吸収性コア構造は通常１つ又はそれ以上の繊維状吸収材料を含むことができ、更にこれは例えばセルロース繊維、典型的には木材パルプ繊維、合成繊維又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【０００４】
吸収性物品は、その吸収特性及び保持特性を改善するために、通常は微細分散した形態の、例えば、典型的には粒子形状の吸収性ゲル材料（ＡＧＭ）などの超吸収性材料を、通常は吸収性コアの中に更に含むことができる。吸収性物品に用いる超吸収性材料は、典型的には大量の液体を吸収し、適度な圧力下でこのような吸収された液体を保持することができる、水不溶性、水膨潤性、ヒドロゲル形成架橋吸収性ポリマーを含む。吸収性ゲル材料は、吸収性物品中に、通常はコア構造中に異なる方法で組み込むことができ、例えば、粒子形状の吸収性ゲル材料を、コアに含まれる繊維層の繊維の中に分散させるというよりも、繊維層間により高濃度に局在させるといった方法である。
【０００５】
薄い構造を持った吸収性物品用の吸収性コアは、特に物品が完全に又は部分的に液体で満たされた際の、吸収性ゲル材料の不動化を改良し、着用感の向上をもたらすことができる。このようなより薄い構造により、例えば、吸収性ゲル材料が配置され、例えば構造体自体の模様付きの区域に何らかの形で保持されているというような、向上した快適さ、目立たなさ、及び適応性を合わせ持った吸収性物品が提供される。
【０００６】
Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ社に譲渡された欧州特許第１４４７０６７号は、向上した着心地性をその物品に付与し、その物品を薄くて乾燥した状態にする吸収性コアを持つ吸収性物品、典型的にはおむつのような使い捨ての吸収性物品を述べている。吸収性コアは基材層を備え、基材層は第１表面及び第２表面を有し、吸収性コアは吸収性材料の不連続層を更に備え、吸収性材料は吸収性ポリマー材料を有し、吸収性材料は吸収性ポリマー材料の全重量の２０重量パーセントを超えることのない吸水性繊維状材料を任意に有する。吸収性材料の不連続層は第１表面と第２表面とを有し、更に吸収性コアは第１表面と第２表面を有する熱可塑性材料層を備え、吸収性材料の不連続層の第２表面は基材層の第１表面と少なくとも部分的に接触し、熱可塑性材料層の第２表面のいくつかの部分は基材層の第１表面と直接接触し、熱可塑性材料層の第２表面のいくつかの部分は吸収性材料の不連続層の第１表面と直接接触する。
【０００７】
欧州特許第１４４７０６７号による、吸収性ゲル材料を比較的多量に含みかつ繊維性材料を幾分低含有量で含む薄い吸収性コアを備える、吸収性物品は、共通して体液に対して良好な吸収特性及び保持特性を有する。しかしながら、流体の取り扱い性を改善する、特に例えば、薄く快適でありながらも高吸収性であるコア構造内において、噴出に起因する再湿潤及び流体捕捉効率をより良好に制御する余地は依然として残っている。
【０００８】
再湿潤が少ないという性能、すなわち、圧縮時に（例えば、着用時に生じ得るひねりが吸収性構造体に加えられた場合に）捕捉した流体を戻してしまう傾向が低くなる性能、例えば、突然の噴出の後でも、吸収性構造が構造それ自体の内部で流体を効率的及び安定的に捕捉する能力は、典型的には、特に薄型吸収性構造体においては、迅速な流体捕捉とは対照的である特徴である。換言すれば、高吸収性でもある薄型吸収性構造体を得るためには、典型的にはこれらの２つの明らかに対照的な特徴間で折り合いをつける必要がある。実際、薄型吸収性構造体は、迅速に流体を捕捉するために、典型的には比較的「開放」された構造を有し得るが、これは再湿潤の少なさを最適にするものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第１４４７０６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それゆえに、高吸収能力と快適性とが組み合わされた薄さを呈する一方で、同時に再湿潤の少なさと迅速な流体捕捉をもたらす、吸収性コア構造が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、吸収性物品のための吸収性コア構造を提供することによって上記のニーズに対処し、この吸収性コア構造は第１層を備え、第１層は第１表面と第２表面とを有し、吸収性コアは更に第１表面と第２表面とを有する吸収性ポリマー材料の層を備え、吸収性コアはまた第１表面と第２表面とを有する接着剤層を備える。吸収性ポリマー材料の層は、接着剤材料層と第１層の間に設けられる。吸収性ポリマー材料の層の第２表面は第１層の第１表面に面しており、吸収性ポリマー材料の層の第１表面は接着剤層の第２表面に面している。本発明の吸収性コア構造は、第２層の第２表面が接着剤層の第１表面に面するように配置された、第１表面と第２表面とをそれぞれ有する第２層を更に含む。吸収性コア構造は、２０分の時点で２．２ｇ未満の仮想遊離流体を有し、並びに、２回目の噴出時に３５秒以下の仮想捕捉時間を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】積層要素を示すためにいくつかの構成要素の一部が切り取られた、本発明の実施形態による吸収性コアを示す、生理用ナプキンの平面図。
【図２】横軸Ａ−Ａ’で切断した図１の生理用ナプキンの概略断面図。
【図３】本発明の１つの実施形態による吸収性コアの概略断面図。
【図４】本発明の代表的な吸収性コアの斜視図。
【図５】粒子間の空間中と粒子中に流体を含む、多数の水膨潤性材料粒子を有する、流体膨潤性複合材料の断面拡大図。
【図６】仮想試験環境のスキーム。
【図７】仮想試験環境を操作するためのコンピュータシステムを例示するブロックダイヤグラム。
【図８】平坦な吸収性物品の経時的な膨潤挙動と流体飽和レベルの二次元仮想表示。
【図９】球形シェルの二次元部分断面図。
【図１０】二次元メッシュ結節点変位方向の図。
【図１１】二次元メッシュ変位の図。
【図１２】主乾燥曲線（ａ）と主湿潤曲線（ｂ）のヒステリシスループにおける走査曲線。
【図１３】本明細書で使用される毛細管圧を測定するために用いられる装置。
【図１４】染色面積を計算するために使用されるグラフ。
【図１５】本明細書に記載の負荷下多孔性試験において使用される装置組立体。
【図１６】本明細書に記載の負荷下多孔性試験において使用される装置組立体。
【図１７】本明細書に記載の非膨潤サンプル及び膨潤サンプルについての面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）試験に使用される装置組立体。
【図１８】本明細書に記載の非膨潤サンプル及び膨潤サンプルについての面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）試験に使用される装置組立体。
【図１９】本明細書に記載の非膨潤サンプル及び膨潤サンプルについての面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）試験に使用される装置組立体。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、例えば生理用ナプキン、パンティライナー、タンポン、陰唇間用具、創傷包帯、おむつ、成人用失禁用品などの、経血若しくは血液又は膣排泄物又は尿のような体液の吸収を目的とする吸収性物品用の、吸収性コアに関する。本発明に関連する代表的な吸収性物品は使い捨て吸収性物品である。本明細書では、用語「使い捨て」は、洗濯又は別の方法で物品として再生又は再利用されることを意図しない物品（すなわち、これらは１回使用後に廃棄されることを意図され、恐らくはリサイクルされるか、堆肥化されるか、又は別の方法で環境に適した方法で処分される）を記述するために使用される。本明細書で使用するとき、用語「吸収性コア」及び「吸収性コア構造」は互換可能であり、吸収性物品のコアを指す。本発明による吸収性コアを有する吸収性物品は、例えば生理用ナプキン又はパンティライナーであってよい。本発明の吸収性コアは、例えば図１に示される生理用ナプキン２０のような、典型的な吸収性物品の背景において本明細書に記述される。典型的には、図１に示すような物品は、液体透過性トップシート３０、バックシート４０、並びにトップシート３０及びバックシート４０の間に挟み込まれた吸収性コア２８の要素を含むことができる。
【００１４】
本発明の次の説明において、使用中に着用者の方に面する物品の面又は物品の各要素の面は、着用者に面する表面と呼ばれる。反対に、使用中に衣類の方を向く面は、衣類に面する表面と呼ばれる。本発明の吸収性物品、並びにそのいずれかの要素、例えば吸収性コアなどはしたがって、着用者に面する表面及び衣類に面する表面を有する。
【００１５】
トップシート
本発明によれば、吸収性物品は液体透過性トップシートを含み得る。本明細書において用いるのに好適なトップシートは、織布、不織布及び／又は液体透過性開口部を含む液体不透過性ポリマーフィルムの三次元ウェブを含み得る。図１において、トップシートは、参照番号３０で示されている。本明細書に用いるトップシートは単一層であり得るが、又は多数の層を備えてもよい。例えば、着用者に面する表面から吸収性構造体に向かう液体の移送を促進するために設けられた孔部を有するフィルム材料を用い、着用者に面し接触する表面を提供することができる。かかる液体透過性有孔フィルムは、当該技術分野において周知である。それらは、弾性的な三次元繊維様構造体を提供する。このようなフィルムは、例えば、米国特許第３９２９１３５号、米国特許第４１５１２４０号、米国特許第４３１９８６８号、米国特許第４３２４４２６号、米国特許第４３４３３１４号、米国特許第４５９１５２３号、米国特許第４６０９５１８号、米国特許第４６２９６４３号、米国特許第４６９５４２２号、又は国際公開第９６／００５４８号に詳細に開示されている。
【００１６】
吸収性コア
本発明によれば、並びに例えば図３及び図４の実施形態に示されるように、吸収性コア２８は、第１層又は基材層１００と、吸収性ポリマー材料１１０と、接着剤層１２０と、第２層又はカバー層１３０と、を備える。本発明によれば、以下の説明において、用語「第１層」及び「第２層」は、それぞれ「基材層」及び「カバー層」と互換的に使用され、図３中の層１００及び１３０をそれぞれ指すことを意味する。第１層１００及び第２層１３０について参照される用語「基材」及び「カバー」は、例えば、図１に示されている生理用ナプキン２０などの吸収性物品に組み込まれたときに、吸収性コア構造２８に可能な１つの配向を反映し、ここで、第１層１００は実際に底層であり、すなわち、バックシート４０により近いという点で基材層を構成することができ、第２層１３０は実際に最上層であり、すなわち、トップシート３０により近いという点でカバー層を構成することができる。通常、接着剤はホットメルト接着剤であり得る。本発明によれば、接着剤層１２０は通常、例えば繊維化したホットメルト接着剤層１２０であり得る。基材層１００は、例えば繊維状材料を含むことができる。カバー層に好適な材料は、例えば、不織布材料であり得る。
【００１７】
基材層１００、吸収性ポリマー材料の層１１０、接着剤の層１２０及びカバー層１３０はそれぞれ、第１表面及び第２表面を備える。通常、添付図に例示されるすべての断面図において、各層の第１表面は最上部の表面に相当することになっており、言いかえれば、他に記載のない限り、吸収性コアを組み込んだ物品２０の着用者に面する表面に相当し、一方第２表面は底部の表面、したがって言い換えれば、衣類に面する表面に相当する。
【００１８】
一般に、本発明の吸収性コア構造２８内では、各種層の配置は、吸収性ポリマー材料の層１１０の第２表面が第１又は基材層１００の第１表面に面し、吸収性ポリマー材料の層１１０の第１表面が接着剤層１２０の第２表面に面し、第２又はカバー層１３０の第２表面が接着剤層１２０の第１表面に面するようになっている。
【００１９】
本発明によれば、接着剤層１００の第１表面の少なくとも一部分は、吸収性ポリマー材料の層１１０と接触していてもよい。この吸収性ポリマー材料の層１１０は第１表面及び第２表面を有し、通常均一又は不均一層であり得、ここで「均一」又は「不均一」は吸収性ポリマー材料１１０が基材層１００の上に、分布に関与する区域に渡ってそれぞれ均一又は不均一な坪量で分布され得ることを意味する。反対に、吸収性ポリマー材料の層１１０の第２表面は、基材層１００の第１表面と少なくとも部分的に接触していてもよい。本発明によれば、吸収性ポリマー材料の層１１０もまた、一般的に開口部、すなわち実質的に吸収性ポリマー材料がない区域を含む層である不連続層であってよく、特定の実施形態においては、開口部が、典型的には吸収性ポリマー材料を含む区域で完全に囲まれていてよい。典型的にはこれらの開口部は、１０ｍｍ未満、又は５ｍｍ、又は３ｍｍ、又は２ｍｍ、又は１．５ｍｍ未満、かつ０．５ｍｍ又は１ｍｍ超の直径又は最大間隔を有する。吸収性ポリマー材料の層１１０の第２表面の少なくとも一部分は、基材層材料１００の第１表面の少なくとも一部分と接触していてもよい。吸収性ポリマー材料の層１１０の第１表面は、基材材料の層１００の第１表面の上に特定高さの吸収性ポリマー材料層を画定する。吸収性ポリマー材料の層１１０が不均一層、典型的には例えば不連続層として提供されるとき、基材層１００の第１表面の少なくとも一部分は、吸収性ポリマー材料１１０で覆われなくてもよい。吸収性コア２８は更に接着剤層１２０、例えば典型的にはホットメルト接着剤の層を備える。この典型的なホットメルト接着剤の層１２０は、吸収性ポリマー材料１１０を少なくとも部分的に不動化するように機能する。本発明によれば、接着剤１２０は通常繊維化したホットメルト接着剤でよく、すなわち繊維層のような繊維で供給される。
【００２０】
吸収性コア２８は、カバー層１３０の第２表面が通常ホットメルト接着剤の層１２０の第１表面と接触できるように配置された、第１及び第２表面をそれぞれ有するカバー層１３０を備える。
【００２１】
例えば吸収性ポリマー材料の不均一層１１０を含む本発明によれば、例えば通常繊維層として供給される典型的にはホットメルト接着剤１２０は、部分的に吸収性ポリマー材料１１０と接触し、かつ部分的に基材層１００に接触していてよい。図３及び図４は、本発明の代表的な実施形態におけるこのような構造を示す。この構造において、吸収性ポリマー材料層１１０は不連続層として提供され、この吸収性ポリマー材料の層１１０上に接着剤層１２０、通常は例えば繊維化形態であるホットメルト接着剤層が、この接着剤層１２０の第２表面が吸収性ポリマー材料の層１１０の第１表面に直接接触するのみならず、基材層１００の第１表面とも直接接触できるように置かれ、ここでは基材層は吸収性ポリマー材料１１０に覆われておらず、すなわち典型的には吸収性ポリマー材料１１０の不連続層の開口部に相当する。本明細書において使用される場合、「直接接触している」のみならずより一般的に「面している」と述べることによって、例えば、接着剤の層１２０と、これに直接接触する他の各層との間に、例えば更なる繊維状層などの追加的な中間構成要素層が存在しないことを意味する。しかしながら、接着剤の層１２０と、カバー層１３０、又は吸収性ポリマー材料の層１１０、又はより典型的には基材層１００との間に更なる接着剤材料が含まれ得ることは排除されず、例えば、追加の接着剤材料が基材層１００の第１表面上に提供されて、被覆する吸収性ポリマー材料１１０を更に安定化させ得る。したがって、「直接接触している」及び「接触している」はこの文脈においては、ホットメルト接着剤層１２０と上に述べたような他の各層との間の直接的な接着接触、又はより一般的に、２つの層、例えば吸収性ポリマー材料の層と基材層との間の直接的な接触、通常は接着接触を含むと考えることができる。このことは、それ自体が本質的にｘ方向及びｙ方向の広がりに比べて厚さ（ｚ方向）が比較的小さい二次元構造体であるホットメルト接着剤の繊維層１２０に、本質的に三次元の構造を付与する。換言すれば、接着剤の層１２０は、吸収性ポリマー材料１１０の第１表面と基材層１００の第１表面との間で波状にうねる。接着剤層１２０が本発明の実施形態により存在する場合には、同接着剤層が基材層１００と直接接触している区域は接合区域１４０である。
【００２２】
これにより、このような実施形態において、接着剤１２０は吸収性ポリマー材料１１０を通常基材層１００の方向に向けて保持する空間を提供することができ、それによってこの材料を不動化することができる。更なる態様において、接着剤１２０は基材１００に結合させ、したがって吸収性ポリマー材料１１０を基材１００に固着させることができる。典型的なホットメルト接着剤材料はまた、吸収性ポリマー材料１１０と基材層１００の両方に浸透し、それゆえ更なる不動化及び固着をもたらすことができる。
【００２３】
図３の実施形態では、カバー層１３０のいくつかの部分は、接着剤１２０を介して基材層１００のいくつかの部分と結合する。これにより、基材層１００はカバー層１３０とともに、吸収性ポリマー材料１１０を不動化するための空間を提供することができる。
【００２４】
もちろん、本明細書に開示された典型的なホットメルト接着剤材料は、湿潤不動化、すなわち、物品が濡れた状態であるとき又は少なくとも部分的に載荷されたときの吸収性ポリマー材料の不動化を大きく改善できる一方、これらのホットメルト接着剤材料は、物品が乾燥状態であるときにも吸収性ポリマー材料を非常に良好に不動化することができる。
【００２５】
本発明によれば、吸収性ポリマー材料１１０は、繊維状材料と任意に混合することができ、これにより吸収性ポリマー材料の更なる不動化のためのマトリックスを提供することができる。しかしながら、典型的には、吸収性ポリマー材料の区域内に位置する、例えば、吸収性ポリマー材料１１０の総重量の約４０重量％未満、約２０重量％未満、又は約１０重量％未満の、比較的低量の繊維状材料を使用することができる。
【００２６】
本発明によれば、典型的には、吸収性ポリマー材料の領域は、吸収性ポリマー材料１１０の不連続層内で互いに結合することが可能な一方で、接点１４０は、実施形態では吸収性ポリマー材料の不連続層内の開口部に対応する、図４に例示されるような領域となり得る。そして、吸収性ポリマー材料の区域は、結合された区域と称される。別の実施形態では、接合区域１４０は互いに結合することが可能である。次に、吸収性ポリマー材料は個別のパターンとして堆積させることができ、つまり換言すれば吸収性ポリマー材料は接着剤１２０の海の中で島になっている。したがって、要約すると、吸収性ポリマー材料１１０の不連続層は、例えば図４に示されるように、吸収性ポリマー材料１１０の結合した区域を含んでもよく、あるいは吸収性ポリマー材料１１０の個別区域を含んでもよい。
【００２７】
本発明、並びに、例えば、図３及び４を参照して説明した具体的な実施形態は、図１に示されるような吸収性物品の吸収性コアを提供するために一般的に使用され得る。その場合、例えば、最上層及び最下層などのコアを包む追加材料は使用されない。図３の実施形態を参照すると、任意のカバー層１３０は最上層の機能を提供することができ、基材層１００は吸収性コアの最下層の機能を提供することができ、最上層及び最下層はそれぞれ、吸収性物品におけるコア２８の身体に面する表面及び衣類に面する表面に対応する。
【００２８】
図３及び４を参照し、本発明の例示的な実施形態によれば、接着剤１２０と基材材料１００との間で直接接触している区域は接合区域１４０と称される。接合区域１４０の形状、数及び配置が、吸収性ポリマー材料１１０の不動化に影響を与えることになる。接合区域は、例えば、正方形、長方形又は円形の形状であってよい。円形の接合区域は、０．５ｍｍ超、又は１ｍｍ超、かつ１０ｍｍ未満、又は５ｍｍ未満、又は３ｍｍ未満、又は２ｍｍ未満、１．５ｍｍ未満の直径を有し得る。接合区域１４０が円形でない場合、これらは、上記のいずれかの直径の円の内部に納まるような大きさであり得る。
【００２９】
接合区域１４０は、存在する場合には、規則的又は不規則なパターンで配置できる。例えば、接合区域１４０は、図４に示すように線に沿って配置できる。これらの線は吸収性コアの長手方向軸に揃えられてもよく、又は別の方法としては、それらはコアの長手方向縁部に対してある角度を有してもよい。吸収性コア２８を長手方向縁部と並行する線に沿って配置することにより、長手方向に通路が形成され、結果として湿潤不動化が少なくなり得ることから、例えば、接合区域１４０を吸収性コア２８の長手方向縁部に対し約２０度、又は約３０度、又は約４０度、又は約４５度の角度を形成する線に沿って配置してもよい。接合区域１４０の別のパターンは、多角形、例えば、五角形及び六角形又は五角形と六角形の組み合わせを含むパターンが可能である。一般的には接合区域１４０の不規則なパターンも可能であり、これもまた良好な湿潤不動化をもたらすことができる。接合区域１４０の不規則なパターンは、経血若しくは血液又は膣排泄物を吸収する際のよりよい流体取り扱い挙動をもたらすこともできるが、これは、流体が任意の最初の捕捉点からあらゆる方向に拡散し始めることができ、例えば不連続層における吸収性ポリマー材料に実質的に同じ確率で接触するためである。逆に、規則的なパターンは、液体が優先的にそこを辿って移動しがちになる経路を形成する恐れがあり、吸収性ポリマー材料に実際に接触する確率がより低くなる。
【００３０】
本発明によれば、接着剤層１２０は任意の好適な接着剤材料を含むことができる。典型的には、接着剤層１２０は任意の好適なホットメルト接着剤材料を含むことができる。
【００３１】
理論に束縛されるものではないが、良好な粘着挙動及び良好な接着挙動を組み合わせたホットメルト接着剤材料が、吸収性ポリマー材料１１０を不動化するのに最も有用であり得ることが判明した。良好な接着は、通常ホットメルト接着剤層１２０が吸収性ポリマー材料１１０と、及び特に基材材料１００と良好な接触を維持することを確実にすることができる。不織布基材材料が存在する場合に良好な接着性は課題になる。良好な接着により、特に外力に反応して、すなわちひずみに対して、接着剤が破断しないことが保証される。吸収性製品が液体を取り込み、次いで液体が吸収性ポリマー材料１１０中に貯蔵され、それに反応して吸収性ポリマー材料が膨潤するとき、接着剤は外力を受ける。代表的な接着剤は、破断することなくかつ吸収性ポリマー材料１１０の膨潤を抑制することになる圧縮力を過剰に付与することなく、このような膨潤を可能にするものであるべきである。湿潤時の不動化を悪化させることになる、接着剤の破断が生じないことが望ましい。代表的な好適なホットメルト接着剤材料は、既述の特許出願欧州特許第１４４７０６７号の、特に［００５０］〜［００６３］の項に開示されるようなものであり得る。
【００３２】
接着剤材料、一般的にホットメルト接着剤材料は、既知の方法で供給され（すなわち通常ホットメルト接着剤は繊維化され得る）、繊維の形態として通常コア全体に存在させることができる。一般的に繊維は、約１μｍ〜約１００μｍ又は約２５μｍ〜約７５μｍの平均の厚さ、及び約５ｍｍ〜約５０ｃｍの平均長さを持つことができる。特に、通常ホットメルト接着剤材料である層は、網状構造を構成するように設けられ得る。
【００３３】
接着剤の層１２０を構成する接着剤材料は、典型的にはホットメルト接着剤であり、１１ｇ／ｍ２〜３ｇ／ｍ２、好ましくは９ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２、例えば、８ｇ／ｍ２又は６ｇ／ｍ２の坪量を有し得る。
【００３４】
一般的であるホットメルト接着剤材料１２０と、基材層１００又は任意の他の層、特に任意の他の不織布層との接着性を改善するため、これらの層を補助接着剤で前処理してもよい。
【００３５】
特に、本発明によるホットメルト接着剤の代表的なパラメーターは、次のとおりであり得る。
【００３６】
一態様において、６０℃での接着剤の損失角ｔａｎδは、値１未満、又は値０．５未満であるべきである。６０℃での損失角ｔａｎδは、高い室温での接着剤の液体特性と関連がある。ｔａｎδが低くなればなるほど、接着剤は液体よりも固体のような特性を示し、すなわち流れ又は移動する傾向がより低下し、本明細書に記載の接着剤超格子構造が劣化し又は更に経時的に崩懐する傾向は低くなる。したがって、この値は吸収性物品が暑い気候で使用される場合に特に重要である。
【００３７】
更なる態様では、本発明に基づく典型的なホットメルト接着剤は、十分な凝集力パラメーターγを有し得る。凝集力パラメーターγは、次に述べる粘弾性クリープ試験（Rheological Creep Test）により測定される。十分に低い凝集力パラメーターγは、例えば、破断させずに伸張させることができる弾性接着剤を表わしている。τ＝１０００Ｐａの応力が適応されるとき、凝集力パラメーターγは１００％未満、９０％未満、又は７５％未満となり得る。τ＝１２５０００Ｐａの応力では、凝集力パラメーターγは１２００％未満、１０００％未満、又は８００％未満となり得る。
【００３８】
吸収性ポリマー材料の層１１０上に提供され、これに直接接触している典型的にはホットメルト接着剤である接着剤の層１２０は、乾燥状態において及び湿潤状態においてのどちらにおいても基材層１００上に吸収性ポリマー材料を固定し収容する有効な吸収性構造をもたらすことができる。これは、吸収性ポリマー材料の層１１０が吸収性ポリマー粒子によりもたらされる場合に特に適切なものであり得、ここでは、吸収性コア構造内での吸収性ポリマー粒子の分散の発生は最小化される。
【００３９】
材料
本発明による基材層１００のための代表的な材料は、例えば、カード不織材、又はより典型的には風成（airlaid）又は湿式（wetlaid）繊維材料などの、合成繊維若しくは天然繊維又はこれらの混合物を含む不織布材料を含むことができる。本発明による基材層１００は、合成繊維と、０〜５０重量％又は０〜２０重量％の天然繊維（例えば、セルロース繊維など）と、を含む、例えば、ラテックス又は熱溶融させた風成繊維材料の中から選択することができる。
【００４０】
本発明によれば、基材層１００は、セルロース又はセルロース誘導体繊維を含む繊維性材料を、典型的には例えば約４０重量％〜約１００重量％のセルロース若しくはセルロース誘導体繊維、又は約５０重量％〜約９５重量％のセルロース若しくはセルロース誘導体繊維、又は更に約６０重量％〜約９０重量％のセルロース若しくはセルロース誘導体繊維を含むことができる。本発明によるコア構造では、セルロース繊維をかなりのパーセンテージで含む繊維性材料で構成される基材層１００は、上側の吸収性ポリマー材料１１０の層により直ちに吸収されることなく基材層１００に直接捕捉される液体画分に対して、液体分布の観点から利点をもたらし得る。
【００４１】
本発明によれば、第１又は基材層１００についての坪量は、典型的には約１０ｇ／ｍ２〜約１２０ｇ／ｍ２、又は約２０ｇ／ｍ２〜約１００ｇ／ｍ２、又は更には約３０ｇ／ｍ２〜約７０ｇ／ｍ２の範囲であってよい。
【００４２】
カバー層１３０のための代表的な材料は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びセルロース又はセルロース誘導体繊維などの、合成繊維を含む不織布材料により提供することができる。代表的な材料は、例えば約０重量％〜約９０重量％のセルロース若しくはセルロース誘導体繊維、又は約５０重量％〜約８５重量％のセルロース若しくはセルロース誘導体繊維、又は更に約６０重量％〜約８０重量％のセルロース若しくはまた典型的にはセルロース誘導体繊維を含むことができる。不織布の生産に使用される合成ポリマーは、通常、元々は撥水性であり、典型的には、例えば恒久的に親水性の不織布を提供するために、耐久的な親水性皮膜でコーティングできる。カバー層１３０のための他の不織布材料は、スパンボンド、メルトブローン、及び更にスパンボンド層を含む、所謂ＳＭＳ材料などの複合構造から構成することができる。第２又はカバー層１３０の坪量は、通常１０ｇ／ｍ２〜８０ｇ／ｍ２、又は１０ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２、又は２０ｇ／ｍ２〜４０ｇ／ｍ２の範囲でもあり得る。
【００４３】
本発明によれば、吸収性コア構造２８は、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ又は１ｍｍ〜２ｍｍの全厚を有し得る。
【００４４】
典型的には、本発明による吸収性コアのための吸収性ポリマー材料１１０は、本明細書の背景技術で参照されているように、超吸収性材料として又は吸収性ゲル材料（ＡＧＭ）として又はヒドロゲル形成材料としても、当該技術分野で既知である、吸収性ポリマー粒子を含むことができる。典型的には、吸収性ポリマー粒子は、選択された平均粒径を有することができる。
【００４５】
本発明によれば、典型的には粒子形態である吸収性ポリマー材料は、ポリアクリレート及び例えば、部分中和、架橋ポリアクリレートなどのポリアクリ―レート系材料から選択することができる。
【００４６】
本発明によれば、吸収性コア２８内の吸収性ポリマー材料１１０は、平均坪量が約２５０ｇ／ｍ２未満、又は約２００ｇ／ｍ２未満、又は約６０ｇ／ｍ２〜約１８０ｇ／ｍ２、又は約７０ｇ／ｍ２〜約１５０ｇ／ｍ２で吸収性コアの区域全体に存在する。平均坪量は、通常適用区域の全面積、すなわち、吸収性ポリマー材料の層が関与する区域全体に基づいており、したがって例えば不連続層に含まれる可能性のある開口部を含む。典型的には、吸収性ポリマー材料１１０は、吸収性コアの少なくとも約４５重量％又は少なくとも約５０重量％又は少なくとも約５５重量％を構成することができ、ここで、吸収性コアは典型的には図３及び４を参照して説明されている実施形態に対応することができ、したがって、基材層、吸収性ポリマー材料の層、熱可塑性材料の層、カバー層及び、上記のようなこの構造内に含ませることが可能な任意の他の材料、すなわち、例えば、上記の追加の繊維性材料又は追加の接着剤材料を備える。
【００４７】
吸収性ポリマー材料１１０の層の吸収性ポリマー粒子は、約２００μ〜約６００μ、又は約３００μ〜約５００μの選択された平均粒径を通常有することができる。
【００４８】
粒子形状の材料、すなわち、例えば吸収性ポリマー材料の平均粒子サイズは、当該技術分野において既知のように、例えば乾式篩分け分析試験によって決定され得る。例えば、光散乱及び画像解析法に基づく光学的方法を用いることもできる。
【００４９】
本発明の実施形態によれば、典型的には例えば粒子形態である、吸収性ポリマー材料は、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ０７／０４７５９８号に記載のポリアクリレート系ポリマーの中から選択でき、これらのポリマーは、極めてわずかに架橋された、又は実質的に全く架橋されていないポリアクリレート系材料であり、したがって上述の相乗効果を更に改善する。特に、前記ポリアクリレート系材料は、上記言及の特許出願に説明されている抽出試験方法に従って評価される抽出成分を、少なくとも約３０重量％、約３０〜約８０重量％、又は、約３２重量％〜約７０重量％有することができる。あるいは、前記ポリアクリレート系材料は、上記言及の特許出願に詳述される遠心保持容量（ＣＲＣ）テストによって評価された保持容量を、少なくとも約３０ｇ／ｇ、少なくとも約３５ｇ／ｇ、又は少なくとも約４０ｇ／ｇ有することができる。吸収性ポリマー材料は、ＰＣＴ国際公開特許第０７／０４６０５２号に記載のポリアクリレート系高分子の中から選択することもできる。実際、前記ポリマーは、経血又は血液のような複合体液を吸収するために特に効果的であり、かかる流体の吸収時に、通常、従来の超吸収体のように著しい膨張とその後のゲルブロッキングを示すことがなく、むしろ、ある程度までは体液の増粘剤として働き、実質的な膨張、ひいては吸収性コアの全体の厚さの感知可能な増大を引き起こさずに、吸収性構造体内部で、例えば繊維間の隙間で一種のゼラチン状の塊として体液を不動化する。
【００５０】
本発明によれば、吸収性コアは、捕捉、不動化及び吸収に関してより効率の高い液体の取り扱い、並びによりよい快適さを、上述したように物品の全着用期間中提供することができ、これは経血又は血液などの複雑な体液の場合に特に有益であり得る。概して本発明による複合構造体のこの増大した効率は、経血若しくは血液又は膣排泄物などの問題のある体液の存在においてもまた、吸収性ポリマー材料の吸収能力のより有効な活用をもたらすことができ、また場合により吸収性コアの構造全体のより有効な利用をもたらすこともできる。
【００５１】
これらは、典型的には薄くて可撓性のある構造体において達成され、しかも異なる材料の吸収能力と不動化能力をより完全に利用することができ、かつ吸収中の改善された密着性と回復力を有し、それゆえ使用中の快適さを増加させることができる。
【００５２】
本発明によれば、吸収性コア構造２８は、上記の層１００、１１０、１２０及び１３０により構成することができ、あるいは、追加の層を備えることができる。例えば、吸収性物品は、例えば、第２又はカバー層１３０と最上層との間に繊維性捕捉層を更に含む本発明による吸収性コアを備えることができる。本発明によれば、捕捉層は例えば、本発明の吸収性コア２８のカバー層１３０と同様に、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリプロピレン（ＰＰ）などの風成又は湿式合成繊維によって作製される繊維性不織布材料を含むことができる。
【００５３】
流体捕捉層の代表的な材料としては、スパンボンド又はカード不織布材料、又は、例えばラテックス接合着若しくは熱溶融させた風成材料のような風成材料が含まれ得る。坪量は、典型的に約１０ｇ／ｍ２〜約６０ｇ／ｍ２、又は約２５ｇ／ｍ２〜約４０ｇ／ｍ２の範囲であってよい。
【００５４】
本発明の別の実施形態によると、吸収性物品は、第１又は基材層１００とバックシート、すなわち、典型的には、コアの衣類に面する表面に提供されるバックシートとの間に含まれる追加の繊維性層を備えることができる。この任意の層は、本発明の吸収性コアの基材層１００に関して既に記載されたものと同様の繊維状材料によって提供できる。本発明の更なる実施形態によれば、この任意の繊維層は、余分な流体を収集して分配する付加的吸上層として作用することができる。セルロース繊維の存在により、その層が、吸収性コア２８の吸収性ポリマー材料によって完全には吸収されない経血又は血液などの体液の一部の捕捉及び拡散を特に効率的にできる。
【００５５】
これも典型的には粒子形態である追加の材料、例えば既知の悪臭防止材料、又はシリカなどの不活性材料も、吸収性ポリマー材料の層中に含み得る。
【００５６】
バックシート
本発明による吸収性コアを含む図１の吸収性物品はまた、バックシート４０を含むことができる。バックシートは、吸収性構造体に吸収され収容されている流体が、パンツ、ズボン、パジャマ、下着、及びシャツ又はジャケットなどの吸収性物品と接触する材料を濡らすことを防ぐのに用いることができ、これにより、流体移動に対するバリアとして作用する。本発明によるバックシートは、少なくとも水蒸気の移動、又は水蒸気と空気通過の両方を可能とすることができる。
【００５７】
特に、吸収性物品が生理用ナプキン又はパンティライナーとしての有用性を見出す場合、吸収性物品は、物品を下着に取り付ける手段を提供するパンティ締結手段、例えば、バックシートの衣類に面する面上のパンティ固定用接着剤、を備えることができる。下着の股縁部の周囲に折り曲げるように作られているウィング又はサイドフラップを、ナプキンの側縁部に提供することも可能である。
【００５８】
本発明では、吸収性コア構造は、その流体取り扱い特性を改善するために、その構成要素、特に典型的には、基材層、吸収性ポリマー材料及びカバー層、を適切に選択することにより、もたらすことができる。本発明と同様の薄型吸収性構造体では、流体捕捉能力が高いこと及び再湿潤が少ないことは、これらが最終的に、本発明の吸収性構造を備える吸収性製品を提供するとき、使用者にとって最も有益である２つの特徴であり、この製品は突然の噴出の後であっても流体を迅速に捕捉及び吸収し、典型的には例えば物品が絞り込まれて着用中に体から加えられる力によりある程度まで変形される時のような圧力下でも有効に保持する。当該技術分野で既知であるように、吸収性構造体の再湿潤は、吸収性構造体が、流体を吸収した後、圧縮にさらされたときに流体を戻してしまう傾向に対応し、適切な試験により測定することができる。したがって、再湿潤は、吸収した流体をどれだけ効率的に吸収性構造体内に捕捉するかの尺度とすることができ、再湿潤が少ないということは一般的に吸収性構造体が流体をより良好に保持できること及び最終的に、ぬれた状態が少なく、それゆえにより乾燥した表面を有し、着用者にとってより快適である吸収性物品をもたらすことができることに相当する。典型的には、吸収性構造体では、流体捕捉能力が高いこと、すなわち、突然の噴出時にも構造体内部で流体を迅速に捕捉する能力は、吸収性構造の相対的な開放性に関連するものであり、再湿潤に対する最適さとしては劣る場合がある。したがって、流体捕捉能力が高いこと及び再湿潤が少ないことは、吸収性構造体にとって最も有益なことであるが、快適さと配慮にとって好ましいものであり得る薄型吸収性構造体に関しては特に、これまで吸収性構造体に関し折り合いをつける必要があった対照的な特徴であると考えることができる。
【００５９】
本発明の吸収性構造体の構成要素を好適に選択することにより、再湿潤が少ないことと流体捕捉能力が高いことの両方を、更には特に薄いものでもある吸収性構造において、達成することが可能であることが今回発見された。
【００６０】
原理的には、流体捕捉及び再湿潤に関する吸収性構造の性能は、本発明に従って適切な試験方法により測定され得るが、これらは、同時係属中の欧州特許第０９１５３８８１号（２００９年２月２７日出願）に記載されているもののようなモデルにより有利に評価され、実際に予測することができる。このモデルは、典型的にはコンピュータシステムに導入することができ、典型的には超吸収性材料である流体膨潤性固体材料を含む流体膨潤性複合材料を含み、かつ、流体膨潤性複合材料内に空隙を含む、吸収性構造内での流体の二次元運動をシミュレートすることができる。
【００６１】
このシミュレーションモデルは、下記の方法の項で説明されるが、本発明の吸収性コア構造に適用され、上記のような複合構造により構成される吸収性コア２８について仮想遊離流体（ＶＦＦ）及び仮想捕捉時間（ＶＡＴ）を予測する。これらの２つの値は、これらがシミュレーションモデルにより予測され、実際に計算されることから、「仮想」と言われる。仮想遊離流体は、例えば、微粒子超吸収材料により吸収された、構造それ自体には結合していない、あるいは、繊維には結合しているがむしろ「遊離」している、吸収性コアの構造内に存在する流体の量を表し、例えば、圧縮下で構造体から絞り出されて再湿潤を生じ得ることを示唆する。同様に、仮想捕捉時間は、制御条件下で流体が構造に供給された後で、所与の量の流体が吸収構造体内に完全に吸収されるのに必要な時間を表す。これもまた本発明によるシミュレーションモデルにより予測され、実際に計算される。
【００６２】
仮想遊離流体及び仮想捕捉時間は、本発明による吸収性コア構造の再湿潤及び捕捉能力に直接関連すると考えることができ、所与の条件下での流体の吸収時の吸収性コア構造の挙動を説明するべく再湿潤及び捕捉能力を表すために使用することができる。
【００６３】
仮想遊離流体及び仮想捕捉時間は、様々な時点での、並びに、「仮想」流体の多数の噴出の供給後での、所与の「シミュレートされた」吸収性コア構造について計算することができる。本発明によれば、人工的な月経液代替物である４ｍＬの「仮想」流体の３回の噴出が吸収性コア構造にｔ＝０の時点で、次にｔ＝１０及びｔ＝２０の時点で供給され、それぞれの仮想捕捉時間が計算される。仮想遊離流体は、任意の時点でシミュレートされた吸収性コア構造について計算することができる。本発明によれば、２０分の時点、シミュレートされた３回目の噴出供給の直前、及び６０分の時点で計算される仮想遊離流体は、複数の流体噴出が典型的には受容される実際の使用条件では、再湿潤に関する吸収性コア構造の挙動を特に代表するものとして、並びに、既にぬれた状態では、構造内にあるこの流体噴出を効率的に管理する能力を特に代表するものとして、考えることができる。同様に、２回目及び３回目の噴出後の仮想捕捉時間は、吸収性コア構造が、既にぬれた状態での、すなわち、特定の量の流体が既に得られた後の、後続の流体の量を効率的に受容する能力を代表するものとして考えることができる。
【００６４】
本発明によれば、例えば、図３に描かれているもののような吸収性コア構造は、２０分の時点で２．２ｇ未満又は２ｇ未満又は１．５ｇ未満の仮想遊離流体と、第２噴出の時点で３５秒以下又は３０秒以下又は更には２５秒以下の仮想捕捉時間と、を有する。
【００６５】
本発明による吸収性コア構造が、６０分の時点で２．２ｇ未満又は２ｇ未満又は更には１．５ｇ未満の仮想遊離流体と、３回目の噴出の時点で４０秒以下又は３５秒以下又は更には３０秒以下の仮想捕捉時間と、を有する。これは、ぬれた状態での、すなわち、実際の使用条件に典型的である複数の流体噴出を受容した後の、流体捕捉能力及び再湿潤に関する吸収性構造体の有効な挙動を代表すると考えられる。
【００６６】
本発明によれば、図３に描かれているもののような吸収性コア構造の構成要素は、特定の特徴を代表すべく使用され、シミュレーションモデルの入力値の一部を形成するものである、選択される特定のパラメータで表される、これらの特定の特徴を有するために好適に選択され得る。本発明によれば、これらのパラメータは、更に詳細に説明されることになる透過性、毛細管圧及び厚さである。概して、透過性は、本発明の文脈では、所与の材料がｘ−ｙ平面において流体を輸送する能力を代表するものとして考えられ、一方、毛細管圧は、材料が毛細管作用により流体を運搬する力を表すものとして考えることができる。実際、毛細管圧は、本発明の文脈では、ＡＭＦにおける媒質吸収圧力（Medium Absorption Pressure）（ＭＡＰ）で表され、これは説明されるように、材料の毛細管圧の記述子である。
【００６７】
例えば、図３に描かれるような本発明による吸収性コア構造は、少なくとも２５０ダルシー又は少なくとも３００ダルシー又は更には少なくとも４００ダルシーの透過性を有する第２又はカバー層１３０を備えることができる。カバー層１３０は、０．０２０ｍ  Ｈ２Ｏ〜０．０５０ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰを有するように、選択され得る。最後に、上記カバー層１３０の厚さは、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであり得る。
【００６８】
同様に、本発明による吸収性コア構造の基材又は第１層１００は、少なくとも５００ダルシー又は少なくとも６００ダルシー又は更には少なくとも１０００ダルシーの透過性を有するように選択され得る。基材層１００は、０．０１ｍ  Ｈ２Ｏ〜０．０６ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰを有することができる。最後に、上記基材層１００の厚さは、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍであり得る。
【００６９】
本発明による吸収性コア構造は、本明細書に記載のように、少なくとも第１層１００と第２層１３０と吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０とを備え、本発明の一実施形態では、上記層により実際に構成することができる。本発明によれば、吸収性コア構造はまた、既に説明したように、他の層を含むことができる。任意の他の追加の又は中間層は、シミュレーションモデルで同様にシミュレーションすることができ、得られた吸収性コア構造全体は対応する仮想遊離流体及び仮想捕捉時間に関して評価することができる。一般的基準としては、吸収性物品の流体透過性トップシートと典型的な流体不透過性バックシートとの間に備えられている各層は、上記に特定したような要素を備える吸収性コア構造を構成し、これらのすべては本発明によるシミュレーションモデルによりシミュレートできると考えることができる。例えば、第１及び／又は第２層は、２つ以上の層を一緒に組み合わせることにより、構成することができる。あるいは、トップシートとバックシートの間に備えられる吸収性コア構造は、例えば、カバー層１３０とトップシート層３０との間又は基材層１００とバックシート層４０との間にそれぞれ配置された、捕捉層及び／又は分布層などの追加の層を更に含むことができる。このような場合、各個別の層は、シミュレーションモデルを好適に適用することにより、シミュレートできる。典型的には、「多孔質媒質」からなる層は、このシミュレーションモデルによってのみシミュレートされ、ここで、「多孔質媒質」としては、中において寸法が材料の最小寸法（典型的には層についての厚さ）よりも有意に小さい相互連結された空隙を有する材料が意図されている。より精確な定義としては、Ｊａｃｏｂ  Ｂｅａｒ，「Ｄｙｎａｍｉｃｓ  ｏｆ  ｆｌｕｉｄｓ  ｉｎ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍｅｄｉａ」（Ｄｏｖｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｂｏｏｋｓ，１９８８）の第１章、第２及び３段落に見られる「連続体手法（continuum approach）」の定義を参照されたい。例えば、典型的には非吸収性層及び／又は非繊維材料（穿孔プラスチックフィルム又はプラスチック網又は同様の材料など）といった「多孔質媒質」により構成されない層は、このシミュレーションモデルによりシミュレートされず、本発明による吸収性コア構造のシミュレーションにおいて実際に考慮されない。
【００７０】
本発明は、以下の実施例で例示され、ここで、例えば、典型的には生理用ナプキンなどの吸収性コア製品内に吸収性コア構造体が組み込まれる場合、構造体それ自体の衣類に面する表面に相当する第１層又は基材層１００と、一方で着用者に面する表面に相当する第２又はカバー層１３０と、を有する吸収性コア構造体が記載される。したがって、シミュレーション流において、流体は、第２又はカバー層１３０を介して吸収性コア構造に入ることが意味される。しかしながら、添付の請求項に定義されているように、吸収性コア構造は、シミュレーション流において流体がそれらの第１又は第２層のいずれかを通って供給される場合に仮想遊離流体及び仮想捕捉時間の値に合致するのであれば、本発明の範囲内に収まることが意味される。
【実施例】
【００７１】
（実施例１）
図３に描かれているもののような吸収性コアは、０．７ｍｍの厚さを有する、１９．５ｇ／ｍ２ラテックスと共に１０ｇ／ｍ２スパンボンドポリプロピレン不織布上に重ねた１６ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、６．７デシテックス６ｍｍ長繊維と１９．５ｇ／ｍ２パルプ繊維との均質なブレンドにより構成される６５ｇ／ｍ２のラテックス接合された風成（ＬＢＡＬ）繊維層により構成される第１層又は基材層１００と、この基材層上に１４４ｇ／ｍ２の全体平均坪量を有する均質層で分散させた株式会社日本触媒から商品名Ａｑｕａｌｉｃ  Ｌ５２０で入手可能な微粒子超吸収性材料により構成される吸収性ポリマー材料の層１１０と、８ｇ／ｍ２の坪量で約５０μｍの平均厚さを有する繊維で適用されたＨＢ  Ｆｕｌｌｅｒから商品名ＮＶ  １１５１  Ｚｅｒｏｐａｃｋで入手可能なホットメルト接着剤により構成される接着剤材料の層１２０と、０．３ｍｍの厚さを有する、Ｓｃｈｉｌｌ  ＆  Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ（ドイツ）製の０．５重量％  Ｓｉｌａｓｔｏｌ  ＰＨＰ２６界面活性剤で処理された８０／２０のコア／シースのポリプロピレン／ポリエチレン二成分繊維の２８ｇ／ｍ２親水性スパンボンド不織布により構成される第２層又はカバー層１３０と、を備え、層１１０及び１２０は０．５ｍｍの全厚を有する。
【００７２】
透過性、毛細管圧、厚さのパラメータ、並びに、シミュレーションモデルの中に入力されるものすべては、吸収性コアの流体吸収性及び／又は流体膨潤性構成要素材料について、すなわち、第１又は基材層、吸収性ポリマー材料の層と接着剤の層により構成される流体膨潤性複合材料、並びに第２又はカバー層について、添付の試験方法により測定され、以下の表１〜４に要約される。
【００７３】
形状寸法及びメッシュ：
【表１】
2013535248.tif 000003
＊  本実施例におけるすべての層について同じ
【００７４】
固有材料特性：
【表２】
2013535248.tif 000004
【表３】
2013535248.tif 000005
【表４】
2013535248.tif 000006
【００７５】
構成要素材料の上記パラメータは、シミュレーションモデルに入力され、２回目の噴出時に４３秒及び３回目の噴出時に５３秒の仮想捕捉時間の値、並びに、２０分の時点で２．２ｇ及び６０分の時点で２．２ｇの仮想遊離流体の値が、吸収性コア構造について計算され、これは、基本選択肢１であり、以下の表５の第１行に報告される。吸収性コアの性能を改善するためには、再湿潤が少ないという性能を流体捕捉能力が高いという性能と組み合わせることが望ましい。再湿潤及び捕捉能力は、仮想遊離流体及び仮想捕捉時間に関し、これらで表すことができ、吸収性コア構造のパラメータは、上記のようなシミュレーションモデルで予測し、実際に計算することができる。
【００７６】
このシミュレーションモデルは実際に、構成要素材料からなる吸収性コア構造の最終性能についての各単一構成要素材料の影響の理解、すなわち、各単一構成要素材料の影響を特徴付け、そのモデル自体に入力されるそれぞれのパラメータに関する理解を可能にする。それぞれの代表的パラメータを実際に変更して、構成要素材料の１つ以上を変更し、シミュレートされた複合吸収性構造の仮想遊離流体と仮想捕捉時間に関して影響を評価することが可能である。
【００７７】
表１に示されている提供された実施例では、カバー層１３０における変更の影響が評価され、吸収性コア構造の他の構成要素材料、すなわち、流体膨潤性複合材料及び基材層１００は同じまま維持される。表５に対して相補的に、表１〜４は、吸収性コア構造のすべての要素についてのすべてのパラメータの値を実際に示し、表５に示された様々な選択肢、すなわち、第１層又は基材１００、並びに、吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０により構成される流体膨潤性複合材料、において変えずに維持しているものも含む。
【００７８】
カバー層１３０における変更の影響を理解するために、シミュレーションモデルは繰り返し実行され、ここで、カバー層１３０の特定のパラメータ、すなわち、透過性、ＭＡＰとして表される毛細管圧、及び厚さは、表５において仮想選択肢２〜１２で表されるように様々であり、シミュレーションモデル入力を構成するすべての他のパラメータは、基本選択肢１の構成要素について最初に測定されたのと同じまま維持される。
【００７９】
下記のモデルにおいて説明されるように、ＭＡＰは、材料の毛細管圧の記述子であるが、本実施例については、ＭＡＰの変化がα取り込みの値を変化させた場合にのみシミュレーションにおいて反映されることに留意されたい。これにより、毛細管圧曲線の形状を変えずに、材料の絶対吸引力を変化させることができる。ＭＡＰとα取り込みは反比例であり、したがって、ＭＡＰをｘ倍に増やすにはα取り込みに１／ｘを乗じることが必要である。同様に、ＭＤＰは、α保持に関する。取り込み及び保持曲線の毛細管圧ヒステリシスを有意な値に保つために、ＭＡＰにおける変更はすべてＭＤＰについても行い、同様に、取り込み曲線のαに行う変更を保持曲線のαにも行うことも意味する。
【表５】
2013535248.tif 000007
【００８０】
表５は、吸収性コア構造の１０個の「仮想」選択肢２、４〜１２におけるこの影響を示す。より詳細には、カバー層１３０に関して、「仮想」選択肢２は厚さが増加し、「仮想」選択肢４及び５はＭＡＰが変化し、「仮想」選択肢６及び７は透過性が変化し、「仮想」選択肢８〜１２は、カバー層１３０を特徴付けるパラメータの２つ又は更には３つすべて（「仮想」選択肢１１にあるように）が変化する。
【００８１】
最良の結果は、仮想選択肢６及び７において示され、カバー層は、基本選択肢１と比較して透過性の増加及び同じ厚さを有し、仮想選択肢１２はわずかに劣り、この場合では、基本選択肢１と比較してカバー層の透過性が増加し及び厚さが増加した。３つの仮想選択肢は、基本選択肢１と比較して、２０分及び６０分の両方の時点での仮想捕捉時間並びに２回目及び３回目の噴出時の仮想遊離流体の値が継続的により良好な、すなわち、より低い、ことにより表される、再湿潤及び捕捉能力についてのより良好な結果を実際に示す。仮想選択肢２〜５及び８〜１１のすべての他の組み合わせは、すべての該当する値、すなわち、２つの選択された条件それぞれにおける仮想遊離流体及び仮想捕捉時間、における改善を決してもたらさない。最大限でも、一部が、再湿潤を犠牲にして良好な捕捉能力、すなわち、より低い仮想捕捉時間を示すか、その反対に、再湿潤を改善するが捕捉能力はより低くなるかである。
【００８２】
したがって、当業者は、例えば、表５に示されているような基本選択肢１に関する再湿潤及び捕捉能力に関する良好な性能を有する複合吸収性構造を導くことができるカバー層１３０用の材料を選択するために、明瞭な理解及び具体的な基準を提供される。
【００８３】
得られた複合吸収構造にとって最良の仮想捕捉時間及び仮想遊離流体を提供するパラメータの選択された組み合わせにより表される仮想材料のすべてが容易に利用可能であるとは限らないことは、あり得ることである。しかしながら、選択された仮想材料の特徴により非常に近似している好適な材料の識別の仕方は明らかに当業者に知られている。表５に示されている実施例では、仮想選択肢１２のものと全般的に同様である特徴を有する好適な材料は、Ａｈｌｓｔｒｏｍ  Ｍｉｌａｎｏ  ｓ．ｒ．ｌ．からコードＭＩ５７４２２０３０で入手可能な３０ｇ／ｍ２のＰＥＴ繊維含有水流交絡スパンレース不織布である。パラメータの全セットが試験方法により、この実際の材料について測定され、この材料は、３３０．７９ダルシーの透過性、０．０３ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰ及び０．５ｍｍの厚さを備える。実際の材料を特徴付けるパラメータ（表２ａ参照）でのシミュレーションモデルの最終実行は、実際の選択肢１３として表１の最終行に報告されている２回目の噴出において３０秒及び３回目の噴出において３６秒の仮想捕捉時間、並びに、２０分の時点で２．１ｇ及び６０分の時点で２．１ｇの仮想遊離流体を示す。
【００８４】
この実際の選択肢１３についてのシミュレーションモデルの入力を構成するパラメータは、表１におけるように０．３ｍｍである代わりに０．５ｍｍである選択された第２層の厚さ以外は同じままである、吸収性コア構造の構成要素について表１、３及び４で既に示したものと同じである。第２層の選択された材料の具体的なパラメータを、以下の表２ａに示す。
【表６】
2013535248.tif 000008
【００８５】
もちろん、同じ推論が、複合吸収構造の任意の他の材料、すなわち、基材層１００及び吸収性ポリマー粒子の層１１０にも、あるいは、これらの任意の組み合わせにも適用することができ、したがって、当業者に、既に当該技術分野で既知の材料と比較して改善された性能を有するために、複合吸収性構造用の具体的な材料をどのように識別するかについての単純な基準を提供する。
【００８６】
（実施例２）
図３に概略的に描かれているような吸収性コアが選択され、実施例１のものと同一であり、したがって、この実施例についても表１〜４のパラメータすべてを適用する。
【００８７】
シミュレーションモデルを実行し、選択された条件での仮想捕捉時間及び仮想遊離流体に関する吸収性コア構造の性能が基本選択肢１として表６に報告されている（実施例１と同じ）。
【００８８】
実施例２では、仮想捕捉時間及び仮想遊離流体に関する吸収性コア構造の性能全体についての基材層１００における変更の影響を調査する。実施例１と同様に、表６に対して相補的に、表１〜４は、吸収性コア構造のすべての要素についてのすべてのパラメータの値を実際に示し、表６に示された様々な選択肢、すなわち、第１層又は基材１００、並びに、吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０により構成される流体膨潤性複合材料において変えずに維持しているものも含む。
【００８９】
基材層１００における変更の影響を理解するために、シミュレーションモデルは繰り返し実行され、ここで、基材層１００の透過性、ＭＡＰ及び厚さというパラメータは、表６において仮想選択肢２〜５で表されるように様々であり、シミュレーションモデル入力を構成するすべての他のパラメータは、基本選択肢１の構成要素について最初に測定されたのと同じまま維持される。表６は、仮想選択肢２〜５におけるこの影響を示す。
【表７】
2013535248.tif 000009
【００９０】
シミュレーション実行の結果からいくつかの教示を得ることができる。仮想選択肢２におけるような基材層の厚さの増加は、仮想遊離流体値の更なる増加を犠牲にして基本選択肢１と比較して仮想捕捉時間を改善する。仮想選択肢３に示されるように、ＭＡＰのみの低下は、より良好な仮想遊離流体の値をもたらすが、仮想捕捉時間の値は明らかに高くなる。仮想選択肢４におけるように、透過性が低いほど仮想遊離流体値において劇的な改善がもたらされるが、仮想捕捉時間についてはかなり乏しい値のままである。
【００９１】
最後に、仮想選択肢５は、より高い透過性とより低いＭＡＰと様々な厚さとの組み合わせを有する仮想基材層を、仮想遊離流体及び仮想捕捉時間の両方においてより好ましい値について探る。
【００９２】
実施例１を参照して既に説明しているように、仮想材料のすべてが、パラメータ、すなわち、透過性、ＭＡＰ及び厚さ、の同じ組み合わせを有する実際の材料で容易に再現可能であるとは限らず、ここで、シミュレーションモデルで計算された仮想選択肢は、得られた吸収性コア構造にとって仮想捕捉時間及び仮想遊離流体に関して最も好ましい最終結果をもたらした。しかしながら、表６に要約された結果を考慮すると、基材層についての仮想選択肢５の特徴に極めて近似している実存の材料が同定されている。仮想選択肢５のものと全般的に同様である特徴を有する好適な材料は、１９．５ｇ／ｍ２ラテックスと共に１０ｇ／ｍ２ポリプロピレン不織布上に２７．５ｇ／ｍ２ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）６．７デシテックス６ｍｍ長繊維と１０ｇ／ｍ２セルロースパルプ繊維の均質ブレンドを重ねたラテックス接合風成（ＬＢＡＬ）６７ｇ／ｍ２繊維層である。この実際の材料についてパラメータの全セットを試験方法により測定する。この材料は、９６０．２２ダルシーの透過性、０．０１ｍ  Ｈ２ＯのＭＡＰ及び０．７ｍｍの厚さを備える。選択肢５で使用したものと同様のこの実際の第１層材料についてのシミュレーションモデルの入力を構成するパラメータは、以下の表４ａに示される。
【表８】
2013535248.tif 000010
【００９３】
シミュレーションモデルの追加の実行は、実施例１の選択肢１３のものから得られるが、基材層材料として実施例２の選択肢５に近いものであるとして選択されるものと同様の実際の材料を含む実際の吸収性コア構造において最終的になされる。この最良の選択肢についてのシミュレーションモデルの入力を構成するパラメータは、表１におけるように０．３ｍｍである代わりに０．５ｍｍである選択された第１層の厚さ及び０．５ｍｍである代わりに０．７ｍｍである選択された第２層の厚さ以外は同じままである、吸収性コア構造の構成要素について表１、２ａ、３及び４ａで既に示したものと同じである。
【００９４】
結果は表７に報告され、実際の材料を含む得られた吸収性コア構造の捕捉時間及び遊離流体について非常に好ましい値を示す。
【表９】
2013535248.tif 000011
【００９５】
上記に示したように、実施例１及び実施例２からそれぞれ同定されるようなカバー層にとって及び基材層にとって最良の入手可能な材料は、最良の選択肢として表７に同定されている吸収性コア構造をもたらし、これは、全ての選択された条件下で仮想捕捉時間及び仮想遊離流体の点で実施例１の最良の実際の選択肢１３に関して並びに実際の選択肢１（対照）に関して有意で持続的な改善をもたらす。特に、最良の選択肢は、優れた再湿潤と、すなわち、実質的に均衡条件で、２０分の時点だけでなく６０分の時点でも、仮想遊離流体値が非常に少ないことと組み合わされた、非常に良好な捕捉能力、すなわち、２回目の噴出において及び３回目の噴出においても、すなわち、流体排泄後でも、少ない仮想捕捉時間を有する。
【００９６】
吸収性コアの性能を改善するためには、再湿潤が少ないという性能を流体捕捉能力が高いという性能と組み合わせることが望ましい。再湿潤及び捕捉能力は、仮想遊離流体及び仮想捕捉時間に比例し、これらで表すことができ、吸収性コア構造のパラメータは、上記のようなシミュレーションモデルで予測し、実際に計算することができる。
【００９７】
シミュレーションモデル
本明細書により「モデル」とも呼ばれるシミュレーションモデルは、吸収性物品における、又は、流体膨潤性固体材料を含む流体膨潤性複合材料とこの流体膨潤性複合材料の中の空隙、及び／又は、非膨潤性固体材料からなる非膨潤性複合材料とこの非膨潤性複合材料中の空隙、を備える吸収性コア構造における、流体の二次元運動を分析するための仮想方法である。上記吸収性コア構造及び複合材料は、仮想二次元メッシュにより規定される。
【００９８】
この方法は、同時係属中の欧州特許第０９１５３８８１．９号（同じ出願者の名で２００９年２月２７日出願）に基づいている。
【００９９】
上記の仮想モデルは、以下の方程式を解決する：
ｉ）上記複合材料の所与の配置における及び／又は所与の時間における、上記空隙における液体の移動を判定するための方程式；
【数１】
2013535248.tif 000012
【０１００】
ｉｉ）上記流体膨潤性複合材料の所与の配置における及び／又は所与の時間における、上記流体膨潤性固体材料中に存在する液体の量を判定するための方程式；
【数２】
2013535248.tif 000013
【０１０１】
ｉｉｉ）一定時間にわたる上記メッシュの膨潤及び精製に起因する複合材料の上記メッシュの１つ以上の配置の一定時間にわたる変位を判定するための方程式。
【数３】
2013535248.tif 000014
【０１０２】
上記の方程式及び記号の詳細な説明は、下記に提供される。
【０１０３】
シミュレーションモデルは、中央演算処理装置と、この中央演算処理装置に通信可能に接続されているディスプレイを備えるグラフィカル・ユーザー・インターフェースと、この中央演算処理装置に通信可能に接続されているユーザー・インターフェース・セレクション・デバイスと、を有するコンピュータシステム上にて行われ、更なる詳細は下記に提供される。
【０１０４】
上記方法、コンピュータ又はコンピュータシステムは、本明細書では以下のものを含む：
ａ）吸収性物品又は吸収性コア構造中の流体の動きを分析するためのデータ及び指示を収容するコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス、
ｂ）吸収性物品又は吸収性コア構造中の流体の動きを分析するための手段、
ｃ）時間及び位置（又は配置）の関数として吸収性物品又は吸収性コア構造の飽和を報告するための手段、
ｄ）（特定の時間における）配置変位又はメッシュ変位を得るための、これらの（液体吸収による）膨潤に起因する、上記複合材料の仮想メッシュの変位として表される上記流体膨潤性複合材料の配置の変位を特定の時間にて判定するための手段、並びに、
ｅ）（上記で得られるような）時間と変位位置の関数としての上記固体流体膨潤性材料中及び上記孔の中の流体の量を、仮想遊離流体（ＶＦＦ）及び仮想捕捉時間（ＶＡＴ）に相関させる手段。
【０１０５】
モデルに入力される上記複合材料又はこれらの固体材料の特性は、透過性（ｋ）、毛細管圧（ｐｃ）、多孔性（ε）、流体膨潤性材料（例えば、ＡＧＭ）、速度定数（τ）、最大流体膨潤性固体材料（例えば、ＡＧＭ）ｘ負荷
【数４】
2013535248.tif 000015
及び（流体膨潤性固体材料の）濃度から選択される。
【０１０６】
上記特性を判定するための具体的な方法は、下記の専用の項において明記される。
【０１０７】
複合材料の形状及び寸法、並びに、吸収性コア構造及び吸収性製品の形状及び寸法もまた明記される。
【０１０８】
このモデルは、上記流体膨潤性複合材料により吸収される（それゆえに上記固体（例えば、微粒子、流体膨潤性複合材料の部分）中に存在する）液体の量と、上記空隙に存在する及び流体膨潤性複合材料の上記固体部分（例えば、微粒子）の間に存在する液体の量と、特定の時間に及び／又は物品中の配置における膨潤に起因する上記材料の変位と、を判定する。これは典型的には、一定時間にわたっての上記材料又は物品の仮想画像を与える移動メッシュ及び移動メッシュイメージを得るために、複数の時間間隔にて行われる。この情報から、ＶＡＴ及びＶＦＦは、下記の後処理の項に説明されるこれらの定義により計算することができる。
【０１０９】
シミュレーションモデルは、流体膨潤性複合材料及び／又は吸収性コア構造及び／又は上記複合材料を含む吸収性物品膨潤を評価するための解を提供し、これをＲｉｃｈａｒｄｓ式と組み合わせる。具体的には、膨潤多孔質媒質における流動及び変形プロセスは、特にＶＡＴ及びＶＦＦにおいて特定の性能又はこれらの特性を判定するために、吸収性衛生製品（例えば、おむつ、拭き取り布、紙）についてモデル化される。繊維性多孔質構造のヒステリシス不飽和流動、液体吸収及び変形は、一般化Ｒｉｃｈａｒｄｓ式、運動作用項に関する固体質量保存方程式、及び固体ひずみに対する関係などの、得られた方程式の組を通して説明される。この方程式系は、かなり複雑な式を含み、このシステムを高度に非線形にしている複数の構成方程式により完了されなければならない。膨潤多孔質構造は、有限時間間隔にわたっての分離制空間運動を集積する大規模変形問題としてモデル化される。
【０１１０】
重要なことに、これは、下記に更に詳細に説明されるように、ピカールの反復法内で、固体変位の現在の空間分布に直接基づく二次元モデル定義域を漸増式に取り込む移動メッシュ技術を必要とし、これにより、空間的誤差、時間的誤差及び人的誤差はお互いに制御される。
【０１１１】
「流体膨潤性」は、本明細書では、流体との接触に起因して、流体膨潤性複合材料又は流体膨潤性固体材料（例えば、粒子、繊維）の体積が変化することを意味する。
【０１１２】
本発明のための流体膨潤性複合材料は、典型的には、吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０の組み合わせである。
【０１１３】
本明細書で使用可能な上記流体膨潤性材料は、典型的には、流体を吸収し、そして、上記材料中の流体と上記材料の外側の流体との間の浸透圧勾配に起因して膨潤する。
【０１１４】
本明細書で使用可能な上記流体膨潤性複合材料は、典型的には、流体を吸収し、そいてその容量及び体積を増加し、それゆえに膨潤する。
【０１１５】
あるいは、本明細書で使用可能な上記流体膨潤性複合材料は、流体を吸収し、そして、流体が材料の機械的特性を変化させるという事実に起因して膨潤する。
【０１１６】
「非流体膨潤性」は、本明細書では、流体との接触に起因して、非流体膨潤性複合材料又は非流体膨潤性固体材料（例えば、粒子、繊維）の体積が変化しないことを意味する。
【０１１７】
非膨潤性複合材料は本明細書では、いったん液体と接触してもその体積は増加しないが、その孔の内部に液体をとどめることができる。
【０１１８】
吸収性ポリマー材料（例えば、ＡＧＭ）を有さない一部の複合材料は、いずれにしろ、例えば、セルロースなどの少ない膨潤を示す繊維を含有し得る。たとえ制限された膨潤を示したとしても吸収性ポリマー材料を有さないこれらの複合材料は、非膨潤性材料と考えられる。
【０１１９】
本発明については、上記非膨潤性複合材料は、典型的には、第１層１００及び第２層１３０である。
【０１２０】
非膨潤性固体材料（流体膨潤性複合材料及び／又は非膨潤性複合材料の両方の一部）は、たとえ膨潤しなくても、これら自身に一部の液体が（例えば、これらの空洞内又は交差する繊維に）強力に結合することができる。（例えば、遠心分離により又は減圧下で）結合を除去しようと努めても、この液体は放出されない。この挙動を示す非膨潤性固体材料は、吸収性非膨潤性材料として定義される。非合成繊維（例えば、セルロース、レーヨンなど）は、通常、この挙動を示す。
【０１２１】
任意の流体（本明細書では「液体」とも呼ばれる）が本明細書で使用され得るが、使用される流体（又は液体）は、本発明では、本明細書に記載の配合により調製される人工月経液（ＡＭＦ）である。
【０１２２】
本明細書では、吸収性物品又は吸収性コア構造は、ｉ）流体膨潤性複合材料とこの流体膨潤性複合材料内（例えば、流体膨潤性固体材料（例えば、流体膨潤性超吸収性材料粒子又は流体膨潤性吸収ゲル材料すなわちＡＧＭ、及び任意選択で流体膨潤性繊維）の間）の空隙、ｉｉ）非膨潤性複合材料とこの非膨潤性複合材料内（例えば、非膨潤性固体材料の間）の空隙、ｉｉｉ）上記ｉ）とｉｉ）の組み合わせ、を備え得る。
【０１２３】
吸収性物品は、典型的には、上記で説明しているように、生理用ナプキンであり得る。
【０１２４】
モデルにより説明できる吸収性物品又は吸収性コア構造は、単一の吸収性領域、層の中に、又は、複数の領域若しくは層（例えば、本明細書の下記に記載のような別個の層）の中に上記流体膨潤性複合材料を備え得る。吸収性物品又は吸収性コア構造は、更に、流体を一時的に吸収又は分配するが膨潤しない１つ以上の領域又は層を備えてもよい。
【０１２５】
本明細書では、流体膨潤性複合材料は、少なくとも１つの流体膨潤性材料を固体形状で含み、例えば、吸収性ポリマー材料の粒子を含む。複合材料はまた、少なくとも２つのこのような流体膨潤性材料、例えば、流体膨潤性粒子及び流体膨潤性繊維、を含むことができる。流体膨潤性複合材料は、熱可塑性及び／又は非膨潤性繊維材料などの非流体膨潤性（固体）材料を追加的に含み、接着剤を含む。
【０１２６】
吸収性コア構造又は吸収性物品は、少なくとも流体膨潤性超吸収性粒子及び／又は少なくとも流体膨潤性繊維（好ましくは少なくともこのような粒子）を含み、任意選択で結合剤、接着剤、非膨潤性繊維、充填剤も含む、上記流体膨潤性複合材料を備えることができる。
【０１２７】
上記流体膨潤性複合材料中では、すべての流体膨潤性構成要素の和としての流体膨潤部分と、すべての非膨潤性構成要素の和としての非膨潤性部分と、を定義することが可能である。
【０１２８】
流体膨潤性複合材料の合計坪量は、したがって、流体膨潤性部分の坪量と非膨潤性部分の坪量の和である。
【０１２９】
このモデルにより説明される吸収性構造はまた、非膨潤性材料により互いに少なくとも部分的に分離されるが水透過性である２つ以上のこのような流体膨潤性複合材料（同じであってもよい）を備えることができる。例えば、これは、各々が、例えば、非織布層又は接着剤層により、互いに（部分的に）分離された流体膨潤性複合材料を備える２つ以上の層を有する吸収性構造であり得る。別の実施形態では、吸収性構造は、例えば、捕捉層及び／又は分配層といった１つ以上の非膨潤性複合材料と、１つ以上の流体膨潤性複合材料と、を備える。流体膨潤性複合材料は、具体的な用途に依存して、吸収性構造の最上部、中間部又は底部に、あるいは、吸収性構造のどこか別の箇所に配置することができる。
【０１３０】
本発明によれば、並びに、本明細書に記載のように、このモデルは、上記吸収性コア構造２８のような吸収性構造をシミュレートすることができ、この流体膨潤性複合材料は典型的には、吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０に、並びに、可能であれば、上記のように吸収性ポリマー材料の層の中に存在する場合には繊維及び／又は不活性材料に相当する。吸収性ポリマー材料は単独では流体膨潤性（固体）材料に相当し、非膨潤性複合材料は第１及び／又は第２層である。しかしながら、より多くの層を備える代替的吸収性コア構造は、上記のように、シミュレーションモデルを好適に適応させる及び修正することにより、シミュレートすることができる。
【０１３１】
本明細書の仮想シミュレーションモデル、方法及びシステムは、原理では、方程式が一次元、二次元又は三次元の事例で共通であるような一次元又は二若しくは三次元モデルであり得る。本発明の具体例では、二次元モデル、方法及びシステムが考慮される。
【０１３２】
第三次元は、パラメータ的に説明され、保存方程式及び体積計算を完了するのに必要である。
【０１３３】
具体的には、吸収性物品の長さ（ｘ次元）及び厚さ（ｚ次元）はモデルにおいて明瞭に説明されるが、幅（ｙ次元）はパラメータ的に説明される。
【０１３４】
ｙ次元は、吸収性物品又は吸収性コア構造の幅と等価であり、従来は複合材料又は層のすべてに対して同一であるように選択される。
【０１３５】
吸収性物品又は吸収性コア構造の幅により、本明細書では、吸収性物品又は吸収性構造それぞれの長手方向軸の中央における（横断軸方向における）幅が意図される。
【０１３６】
シミュレーションモデルの説明では、より包括的な三次元の事例についての方程式が記載されるが、本発明への適用は常に二次元で考慮される。
【０１３７】
本明細書での方法、システム及びモデルは、以下のものを包含する特定の仮定及び近似を使用する：
１．流体膨潤性複合材料は、流体膨潤性固体材料を含み、上記材料の粒子の間には空隙を含み得、液体は、上記空隙の中又は流体膨潤性微粒子材料の内部のいずれかに存在する。
【０１３８】
２．いったん、流体（液体）が流体膨潤性材料に存在すると、これにより流体膨潤性材料は膨潤し、流体は上記材料の内部にとどまる。
【０１３９】
３．いったん流体膨潤性材料の中に入り込み、流体膨潤性材料を膨潤させた流体（液体）は、流体膨潤性材料の内部で再分配されない。
【０１４０】
４．流体は、空隙内部で分配することができ、この分配は、ダルシーの法則及び液体質量保存により支配される。
【０１４１】
５．空隙内の液体は２つのタイプに分けられる：ｉ）多孔質構造（流体膨潤性又は非膨潤性）に結合する、すなわち、毛細管力／繊維表面への表面エネルギーにより結合する、ｉｉ）空隙中に遊離して、したがって、多孔質構造の外側を移動し、仮想遊離流体に寄与する。
【０１４２】
図５は、いかにして上記のように、材料の中の液体が、空隙ｍ１の中の液体として、並びに、流体膨潤性材料、例えば、液体膨潤性材料粒子、ｍ２の中の液体として、みなすことができるか例示する。
【０１４３】
本明細書の上記の及び本明細書の下記の方程式の解は、初期条件及び境界条件に従属する。
【０１４４】
説明されているように、シミュレーションモデルは、以下の方程式の各々及びすべての解を含む：
【数５】
2013535248.tif 000016
式中、主要な変数は、
【数６】
2013535248.tif 000017
及びｕｓである。
【０１４５】
本明細書の方程式中で使用されるすべての文字及び略記は、本明細書で後述する専門用語リストで説明される。
【０１４６】
上記の方程式に加えて、以下の構成方程式が本方法において適用され、含まれる：
【数７】
2013535248.tif 000018
【数８】
2013535248.tif 000019
【数９】
2013535248.tif 000020
【０１４７】
これにより、液相の飽和ｓｌは、既知の圧力水頭ψｌにおけるＶＧ毛細管圧関係から誘導可能な二次的変数である。
【数１０】
2013535248.tif 000021
【０１４８】
方程式Ｅ１〜Ｅ１３に関する専門用語：
以下の文字及び記号は本明細書で方程式Ｅ１〜Ｅ１３中で使用され、以下の意味を有する：
ＡＧＭは、上記のように、例えば、吸収性ゲル材料を含む流体膨潤性固体材料を指す。
【０１４９】
ＡＦはエアフェルト又は、例えば、ニカワ、ポリマーなどの流体膨潤性固体材料の任意の他の非流体膨潤性構成要素を指す。
【表１０−１】
2013535248.tif 000022
【表１０−２】
2013535248.tif 000023
【表１０−３】
2013535248.tif 000024
【０１５０】
本明細書の変形項目φｌ（ｕｌ）及びφｓ（ｕｓ）は、固体速度δｕｓ／δｔ及び飽和勾配ｓｌ、並びに、固体流体膨潤性材料（すなわち、本明細書ではＡＧＭと呼ばれる）におけるｘ負荷ｍｓ２が他の項目に対して小さいままである場合には、無視できる。これは、主要な変位方向ｕｓが、ここでは、流体膨潤材料ｘ負荷▽ｍｓ２及び飽和勾配▽ｓｌに対して垂直に取られるので、受容される。
【０１５１】
固体変位ｕｓは、双曲型偏微分方程式▽・ｕｓ＝ｄｓから計算することができ、式中、スカラー固体ひずみｄｓは、体積膨張の関数Ｊｓであり、したがって、ＡＧＭ  ｘ負荷ｍ２ｓの関数である。変位ベクトルｕｓは、スカラー変位ノルムｕｓと単位サイズの変位方向ベクトルａｓに分解でき、
【数１１】
2013535248.tif 000025
したがって、
【数１２】
2013535248.tif 000026
となる。
【０１５２】
すなわち、ＲＨＳにおける第２項目は、この定義域のすべての点が同じ方向に動くのであれば、均質な変位方向についてはゼロである。この項目は、下記の制限が満たされるのであれば、無視され得る。
【数１３】
2013535248.tif 000027
【０１５３】
すなわち、定義域の曲率についての形状制約は、図９に示されるように、厚さＢの理想的な定義域と、どちらも起点を中心とした球形内面
【数１４】
2013535248.tif 000028
及び外面
【数１５】
2013535248.tif 000029
とを用いて、展開することができる（Ｒは、外面の半径を示す）。この内面は、固定された定義域境界であり、膨潤方向ベクトル場ａｓ（ｘ）は、
【数１６】
2013535248.tif 000030
により与えられ、式中、
【数１７】
2013535248.tif 000031
は、起点からｘの距離である。空間次元の数は、Ｄにより示される。これは、
【数１８】
2013535248.tif 000032
に従う。
【０１５４】
これにより、
【数１９】
2013535248.tif 000033
については、
【数２０】
2013535248.tif 000034
であり、
【数２１】
2013535248.tif 000035
であり、以下のおおよその大きさを確立することができる：
【数２２】
2013535248.tif 000036
【０１５５】
二次元空間では、
【数２３】
2013535248.tif 000037
上の任意の点についてΔ・ａｓ＝１／Ｒであり、おおよその見積もりを制限に代入する。
【数２４】
2013535248.tif 000038
これにより、Ｒ≫Ｂ                    （Ｅ１１）であり、
これは、定義域の厚さがその曲率の半径よりもはるかに小さいままである限り、変位方向ベクトル場ａｓの多様性を無視することに関する誤差が無視可能であるからである。
【０１５６】
数値実行を単純化するために、定義域内の各点の変位方向は固定のままである。図１０は、メッシュ変位方向がどのように判定できるかを示す。
【０１５７】
固定定義境界上の隣接した結節点の任意の対は、境界区域を定義する。法線ベクトルは、境界結節点に対して、単位サイズに基準化されたこの結節点により連結された２つの区域の法線の結果として定義することができる（境界配列の２つの末端結節点は、それぞれ１つの隣接区域を有する）。Ａによりメッシュモードｉの位置を示し、Ｐ及びＱは、Ａが位置する境界区域を定める２つの隣接した境界結節点の位置にする。線分ＰＱに平行であるＡを通る線分は、Ｐ’及びＱ’にてＰ及びＱの境界法線と交差する。固定境界上のＰとＱの間の点Ａ’は、次のようにして得られる。
【数２５】
2013535248.tif 000039
【０１５８】
線分Ａ’Ａは、結節点ｉについての固定変位方向
【数２６】
2013535248.tif 000040
を定義する。結節点の変位経路の交差は、不明瞭なメッシュ形状を生じる恐れがあり、固定境界が凹状部分を有さないのであれば、完全に避ける。凹状境界区域は、最終（最大）変位が、隣接する結節点間の最初の交差が生じる距離よりも小さい場合には、許容可能である。この状態は、多くの実践的用途において適合すると期待される。
【０１５９】
図１０に示すように、モデル領域の固定境界を定義するメッシュ結節点の配列を定義することができる。図１１は、本明細書で使用されるようなメッシュ変位及びメッシュ精製を本発明の目的のためにいかに行うことができるかを示す。
【０１６０】
ｄ５が
【数２７】
2013535248.tif 000041
に従属するとき、以下の方程式を各時間段階にて解かなければならない：
【数２８】
2013535248.tif 000042
【０１６１】
方程式（Ｅ１３）の解は、方程式（Ｅ２）、特にＥ２ｏ〜Ｅ２ｑにあるように、現（ｎ＋１）及び前（ｎ）時間段階においてヤコビアンＪｓを求めることにより、直接得ることができる。
【０１６２】
Ｅ１により説明された流動、吸収及び変形は、以下のように単純化されて、（ここで、方程式（Ｅ１４）〜（Ｅ３２）についての専門用語は、下記において説明される）：
【数２９】
2013535248.tif 000043
又はコンパクトな形態：
【数３０】
2013535248.tif 000044
で、液体の圧力水頭ψ、収着液体濃度
【数３１】
2013535248.tif 000045
及び固体変位ｕを解く。（２）において、Ｌ（φ）は、状態変数φ（ｘ，ｔ）について説明した微分方程式系である。主な非線形関数従属性は、括弧内に示される。更には、従属性は、
飽和ｓ、相対的透過性ｋｒ、飽和伝導度Ｋ及び多孔性εについて存在し、
以下に従う。
【数３２】
2013535248.tif 000046
ここで、ｓ（ψ）においてヒステリシスが暗示される。
【０１６３】
反応項Ｒψは、流体膨潤性材料による吸収に起因して、移動性液体のための吸収源を保有する。この関係は複雑であり、流体膨潤性固体材料（例えば、ＡＧＭ）の液体飽和ｓ（したがって、圧力水頭（ψ）とその偏差、多孔性εとその偏差、固体変位ｕ及び収着液体濃度Ｃへの従属を示唆する。反応Ｒｃは、収着（不動性）液体の運動生成項を保有し、一定反応速度及び上記収着液体濃度Ｃにより制御される。更に、Ｒｃは、液体飽和ｓ（固体液体界面面積を介して）及び固体変位ｕへの従属性を組み込む。固体ひずみｄは、上記収着液体濃度Ｃの関数である。
【０１６４】
ＲψＲｃ及びｄついての式は、（Ｅ１４）及び（Ｅ１）と比較することにより、当業者により容易に判定することができる。
【０１６５】
（Ｅ１４）の第１の方程式は、混合（ψ−ｓ）形態で書かれた一般化Ｒｉｃｈａｒｄｓ型流動方程式を表し、ここで、圧力水頭ψ及び飽和ｓの両方の変数が採用され、これは標準的なＲｉｃｈａｒｄｓ型形態よりも優れており、飽和変数は最初から圧力水頭に置き換えられている。
【０１６６】
圧力水頭ψは、本（ψ−ｓ）式で主な変数として選択されてもよく、これは、飽和及び不飽和多孔質媒質をシミュレートすることが可能である。
【０１６７】
当該技術分野において既知の有限要素法を使用して、支配方程式系Ｅ１４を離散化する。これらの方程式は、境界Γｓを有し、ある初期時間ｔｏにて開始し、進行する時間ｔにわたってＤ次元ユークリッド空間
【数３３】
2013535248.tif 000047
に位置する、多孔質固体の物理領域
【数３４】
2013535248.tif 000048
で表現される。領域ΩＤは、膨潤の動きに起因して時間従属性Ωｓ＝Ωｓ（ｔ）である。一時的従属は、有限間隔（ｔｎ、ｔｎ＋Δｔｎ）内であると考えられ、ここで、下付き文字ｎは時間レベルを示し、Δｔｎは可変時間工程長である。
【数３５】
2013535248.tif 000049
を定義する。方程式（Ｅ１４）の有限要素式は、最終的にコンパクト形態で書かれた以下の非線形マトリックス系を生じる：
【数３６】
2013535248.tif 000050
【０１６８】
これらは、Ψ、Ｃ及びＵのために解く必要がある。ここで、Ψ、Ｃ及びＵはそれぞれ、変形（膨潤）体積
【数３７】
2013535248.tif 000051
についての液体圧力水頭に関し得られた結節点ベクトル、参照（初期、未変形）バルク体積
【数３８】
2013535248.tif 000052
に対する吸収された液体の濃度及び変形体積
【数３９】
2013535248.tif 000053
についての固体変位を表す。（ベクトルＳは、既知のΨで求められる）。上に置かれた点は、時間ｔについての微分を示す。主な非線形関数従属性は、括弧内に示される。（Ｅ１７）の第２の方程式は、領域内で移送を伴わない場合には
【数４０】
2013535248.tif 000054
に基づき、その主な変数Ｃは未変形の形状に関して定義される。マトリックスＢ、Ｏ、Ａ及びＰは、対称である。伝導性マトリックスＫは、ニュートン反復技術が求解手順に採用される場合には非対称であるが、そうでない場合には対称である。変位マトリックスＤは常に非対称である。残りのベクトルＦ、Ｚ及びＱは、それぞれ液体吸収源、運動吸収反応及び固体ひずみ供給源についてのＲＨＳ項を表す。
【０１６９】
（Ｅ１７）の第３の方程式は、変位方程式を表す。数的な理由に起因して、双曲型方程式▽・（ａｕ＝ｄ）は安定化されなければならない。それゆえに、変位方程式▽・（ａｕ＝ｄ）は、修正された（拡張された）形態：
【数４１】
2013535248.tif 000055
を用いて、
ｕ▽・ａ≒０とみなして、実際に解かれ、式中、κは小さな見かけの圧縮因子であり、βｕｐｗｉｎｄは、上流（緩衝）パラメータを示し、これは、以下のように特量的な有限要素長ｌから求めることができる。
【数４２】
2013535248.tif 000056
【０１７０】
次に、マトリックス系（４）は、当該技術分野において既知（Ｄｉｅｒｓｃｈ  ａｎｄ  Ｐｅｒｒｏｃｈｅｔ（１９９９），Ｏｎ  ｔｈｅ  ｐｒｉｍａｒｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ  ｕｎｓａｔｕｒｅｄ−ｓａｔｕｒａｔｅｄ  ｆｌｏｗｓ，Ａｄｖ．Ｗａｔｅｒ  Ｒｅｓｏｕｒ．２３（１９９９）２７１〜３０１）であり、更にはＤＨＩ−ＷＡＳＹ  ＧｍｂＨ．，Ｆｌｅｆｌｏｗ  ｆｉｎｉｔｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ  ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ  ｆｌｏｗ  ａｎｄ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ−Ｕｓｅｒ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ／ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍａｎｕａｌ／Ｗｈｉｔｅ  ｐａｐｅｒｓ；Ｒｅｌｅａｓｅ  ５．４；ＤＨＩ−Ｗａｓｙから入手可能，Ｂｅｒｌｉｎ（２００８）に記載されているように、レジデュアル制御に一次完全予測子修正子（オイラー前進／オイラー後退）時間ステップスキームを適用することにより、時間ｔについて解かれる。
【０１７１】
これにより、以下のマトリックス系が得られる。
【数４３】
2013535248.tif 000057
式中、τは反復カウンターを示し、
【数４４】
2013535248.tif 000058
は離散化Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程式の残差ベクトルであり、
【数４５】
2013535248.tif 000059
は、マトリックス及びベクトルを線形化するための圧力及び濃度についての反復ベクトルを表す。反復は、下記の式に従って予測子の値
【数４６】
2013535248.tif 000060
を用いることにより、新しい時間レベル（ｎ＋１）にてτ＝０で開始され、
【数４７】
2013535248.tif 000061
式中、
【数４８】
2013535248.tif 000062
は、適合時間ステップ求解プロセス中に記録されるべき加速ベクトルである。修正子の値と相関する予測子の値を使用して、
【数４９】
2013535248.tif 000063
に従って、圧力水頭、濃度及び固体変位についての誤差ベクトルで、新しい時間ステップを制御し、
【数５０】
2013535248.tif 000064
式中、
【数５１】
2013535248.tif 000065
はＲＭＳ  Ｌ２誤差ノルムであり、δは、予測された一次許容誤差である。これは、精度要件に従った時間ステップサイズΔｔｎ＋１の自動適合を可能にする。
【０１７２】
これは、ピカールの反復法により、続けられる。
【０１７３】
マトリックス系は、圧力水頭の主な変数について解かれ、以下のように繰り返される。
【数５２】
2013535248.tif 000066
【０１７４】
解の増分と共に
【数５３】
2013535248.tif 000067
そして、圧力に関するヤコビアン
【数５４】
2013535248.tif 000068
【０１７５】
ヤコビアンは、以下のようなピカール法について与えられる。
【数５５】
2013535248.tif 000069
【０１７６】
ヤコビアンマトリックスＪ（１０ｄ）及び（１０ｅ）は、ピカール法に関して対称である。（１０ａ）における反復τは、満足のいく収束が得られるまで、繰り返され得る。例えば、反復は、残差が使用者により与えられる許容誤差ηよりも低くなった場合、すなわち、
【数５６】
2013535248.tif 000070
になった場合に終わり、ここでは、計量されたＲＭＳ  Ｌ２誤差ノルムが使用される。
【０１７７】
吸収された濃度及び固体変位についての残りのマトリックス方程式は、分離された逐次反復法（ＳＩＡ）により解かれ、これは、誤差制御適合予測子修正子時間ステップ技術において組み合わされる。最後に、これは、以下のように時間レベル（ｎ＋１）にてΨ、Ｃ及びＵについて組み合わされたマトリックス系を解く。
【数５７】
2013535248.tif 000071
【０１７８】
本明細書で使用されるようなメッシュの動き及び精製は、以下のように行われる。
【０１７９】
結節点ｉ及び新しい時間レベル（ｎ＋１）における計算された固体変位ｕ（ｎ＋ｉ）ｉａｉは、固定変位方向ａｉと共に使用されて、
【数５８】
2013535248.tif 000072
に従って増分ステップで有限要素メッシュを動かし、式中、Δｘ（ｎ＋１）ｉは、時間ｔと時間ｔｎ＋１との間の結節点の位置の変化を表す。この手順を用いて、有限要素メッシュは、例えば、図１１に示されるように、時間に関して漸増式に更新される。適用された手順は、四角形要素を使用する。
【０１８０】
本明細書の流体膨潤材料の膨潤は典型的には大きい（初期形状の１０倍を超える）ので、要素形状は、好ましくないほど変形するようになり得る。これは、特に三角形要素に当てはまり、湾曲された及び鈍角形状は数的理由に起因して避けるべきである。
【０１８１】
それゆえに、本発明の好ましい特徴として、適合メッシュ精製（ＡＭＲ）手順が適用され、これは、誤差エネルギーノルム
【数５９】
2013535248.tif 000073
と共に使用することにより、解の事後誤差を推定することで制御され、ここで、おおよその有限要素解はそれぞれφ及び
【数６０】
2013535248.tif 000074
により示される。誤差基準は、
【数６１】
2013535248.tif 000075
の形で使用されて、メッシュを精製し、ここで、これは以下を示すことができる。
【数６２】
2013535248.tif 000076
【０１８２】
（１６）を求めるために、▽φは、回復技術により、
【数６３】
2013535248.tif 000077
は、当該技術分野で既知であるように直接微分により、判定される。方程式（Ｅ２８）に適用することにより、有限要素は、精度用件に従って、精製され、これは本明細書では連続メッシュ精製とも呼ばれる。あるいは、メッシュが予め圧縮された形状で開始するとき、制限無しにメッシュ伸張を行うことが可能である。
【０１８３】
本発明では、方法のこの代替的選択肢が選択され、シミュレーションには予め圧縮された四角形要素を用いる。
【０１８４】
飽和関係ｓ（ψ）は、図１２ａ）及びｂ）に示すような、主要乾燥曲線と主要湿潤曲線により表される、強力なヒステリシス挙動を暗示する。
【０１８５】
ｓ（ψ）の実験的表示（例えば、ＶＧ）は、典型的には、いくつかのパラメータベクトルｐを伴う表現を介して有効飽和ｓｅ（ψ）を予測し、
【数６４】
2013535248.tif 000078
式中、ｓｍｉｎ及びｓｍａｘはそれぞれ、与えられた材料についての最小（すなわち、残差）及び最大飽和値を示す。特定の結節点が湿潤から乾燥に反転した場合、主な乾燥カーブは、反転点が得られた曲線上に収まるようにこの曲線についての最大飽和値を変化させることにより、計量される。同様に、反転が反対方向である場合、主な湿潤曲線は、最大飽和値を変化させることにより、計量される。個々の走査曲線は、各結節点について維持される。
【０１８６】
最大飽和ｓｍａｘを両主曲線に共通とみなし、漸近的最小飽和ｓｍｉｎもまた両主曲線に共通とみなして、反転点ψｒｅｖを使用して、図１２に従って線形基準化を定義する。以下は、湿潤から乾燥への反転に関する方程式であり、
【数６５】
2013535248.tif 000079
並びに、乾燥から湿潤への反転に関する方程式である
【数６６】
2013535248.tif 000080
式中、ｃｄ及びｃｗは、修正要素を表す。必要な走査曲線は、次に以下により定義される：
Ψ＜ΨｒｅｖについてＳｄ＊（Ψ）＝ｃｄｓｄ（Ψ）＋（１−ｃｄ）ｓｍｉｎ            乾燥
並びに、
Ψｒｅｖ＜Ψ＜０についてＳｗ＊（Ψ）＝ｃｗｓｗ（Ψ）＋（１−ｃｗ）ｓｍａｘ      湿潤。
【０１８７】
方程式（Ｅ１４）〜（Ｅ３２）についての専門用語：
ＡＧＭは、本明細書で上記のように、例えば、吸収性ゲル材料を含む流体膨潤性固体材料を指す。
【０１８８】
ＡＦはエアフェルト又は、例えば、ニカワ、ポリマーなどの流体膨潤性固体材料の任意の他の非流体膨潤性構成要素を指す。
【表１１−０１】
2013535248.tif 000081
【表１１−０２】
2013535248.tif 000082
【０１８９】
図６に示すように、仮想試験環境２２を説明する方程式Ｅ１〜Ｅ３２は、上記仮想試験環境２２の概略的表現であるが、直接法、反復法又は当業者に既知の任意の他の方法を用いて、解くことができる。例えば、本発明の実施例で行われるように、これらは、（Ｅ２のａ〜ｖ）で示されている膨潤挙動を説明する構成方程式を実行するように特定の商標登録されたプラグインを通してカスタマイズされたＤＨＩ−ＷＡＳＹ  ＧｍｂＨ（Ｗａｌｔｅｒｄｏｒｆｅｒ  Ｓｔｒ．１０５，１２５２６  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｇｅｒｍａｎｙ）によるＦｅＦｌｏｗ  Ｓｏｆｔｗａｒｅを用いて、実行し、解くことができる。本明細書では、このプラグインは、ＦｅＦｌｏｗプラグイン、ＦｅＦｌｏｗモジュール又はＡＧＭモジュールとして参照することができる。
【０１９０】
以下のＦｅＦｌｏｗマニュアルに従い、当業者は、（Ｅ２のａ〜ｖ）に示されている膨潤挙動を説明する構成方程式を実装するための好適なプラグインを展開することができる。
【０１９１】
本発明では、シミュレーションモデルは、これらの方程式の解に加えて、図６に示されているように、更なる仮想試験環境から構成される。
【０１９２】
本発明では、吸収性コア構造又は吸収性物品の空間領域は、互いの上に積層される一連の仮想層として特定化され、標準的な平面捕捉実験を模倣するようにすぐ下の流体透過性トップシートからすぐ上の典型的には流体不透過性バックシートまでの吸収性コア構造の様々な層を表す。
【０１９３】
本発明では、使用される様々な複合材料、すなわち、第１又は基材層、吸収性ポリマー材料の層と接着剤の層、及び、第２又はカバー層と、存在し得る任意の追加の多孔質媒質層は、仮想層の積層体により表される。
【０１９４】
仮想層（二次元モデルでは長方形として示すことができる）は、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）の封圧で測定される吸収性コア構造又は吸収性物品の対応する複合材料の厚さに等しい厚さ（長方形の高さ）と、典型的にはコア構造又は吸収性物品の長手方向軸に沿って測定される吸収性コア構造又は吸収性物品の対応する複合材料の長さに等しい長さ（長方形の長さ）と、を有する。厚さ及び長さは、当該技術分野において既知であるような任意の好適な技術で測定することができる。
【０１９５】
第三次元はパラメータのみであり、したがって、その値はシミュレーションシステムにとって決定的ではなく、任意の便宜的な値とみなすことができる。このソフトウェアは、１ｍの便宜的な値を適宜割り当てるが、いったん、下記に更に説明する適切な前後処理を適用してすべての量を吸収性コア構造又は吸収性物品の実際の幅に修正（再基準化）すると、どの値でも同じ数的結果をもたらす。
【０１９６】
仮想層の二次元領域は、好適な（二次元）「量」要素に分けられ、これらは共にメッシュと一般に呼ばれるものを形成し、これらは図１０及び１１で更に例示される。メッシュ要素の各交点は、結節点と呼ばれる。メッシュは、粗又は密であることができ、その選択には、仮想試験環境２２についての算出時間及び結果の精度を考慮する必要がある。最も数的なモデルに関しては、当業者は、必要とされる算出時間とメッシュの細かさと結果の精度との間のトレードオフを比較検討して考慮しなければならない。
【０１９７】
本発明では、各層について、各非膨潤性材料中に少なくとも３層のセル及び各流体膨潤性材料には少なくとも５層のセルを有するような、並びに、１〜８のアスペクト比あるいは１．５〜５のアスペクト比を有するような寸法である四角形規則メッシュを選択する。このアスペクト比は、メッシュ要素の長さと高さの比として定義される。
【０１９８】
吸収性コア又は層がシミュレートされる代表的な初期条件もまた特定化される。
【０１９９】
初期条件（ＩＣ）は、時間ｔ＝ｔ０でのシステムの状態として定義される。
【０２００】
本発明については、ＩＣは、初期には、材料が部分的に湿潤であり、したがって、ｍ１（ｔ＝ｔ０，（ｘ，ｚ））≠０であり、一方、流体膨潤性固体材料が完全に非膨潤であり、したがって、ｍ２（ｔ＝ｔ０，（ｘ，ｚ））＝０であることを考慮する。特に、すべての材料（膨潤性及び非膨潤性）の初期飽和は、異なる材料毛細管圧曲線に従って−０．５ｍの初期圧力水頭を有するように選択される。この選択は、通常、５％未満、より多くの場合には１％未満の飽和で考慮される。この選択は、初期湿度が標準的な貯蔵条件にあることを考慮し、より円滑な数値計算を保証することが意味される。
【０２０１】
境界条件（ＢＣ）は、システムに適用される液体噴出プロトコールのタイプを定義する。本発明で使用されるＢＣは、流体が装填領域を除いて流体膨潤性複合材料の境界領域に入ることも複合材料を残すこともできないことを定義する。
【０２０２】
本発明では３．１４ｃｍ２（直径２ｃｍの円に相当）でありかつ製品の中央に配置される装填領域、並びに、吸収性製品内での使用において着用者に面する表面に相当するものと意味される吸収性コア構造の表面上では、時間ｔ＝ｔ０＝０で開始する各４ｇの３回の噴出を１回の噴出の開始から後続の開始まで２０分の待機時間で送達するように、変水位条件が適用される。変水位のために、装填領域結節点に適用される時間可変性圧力水頭は、システムの中に入る必要のある液体又はシステムの中に既に入った液体の量に依存して変化することが意図される。実際には、その高さが、システムに入るのに依然として必要である体積を以下の等式に従って適用体積により除算することによって計算される液柱を考慮する。
【数６７】
2013535248.tif 000083
式中、ψＢＣ（ｔ）はＢＣ圧力水頭であり、Ｖｔ（ｔ）は仮想試験プロトコールに従って所与の時間にて添加される必要がある体積であり、Ｖｉ（ｔ）は所与の時間にて既に浸透した体積であり、ＡはＢＣ面積である。変水位ＢＣは、いったんψＢＣがゼロになったら、スイッチオフされる。変水位は、可能であれば、再びスイッチオンされて後続の噴出を適用する。いったん変水位がオフになったら、標準的境界条件を適用する（全く液体が入ってこない又は複合材料を残さない）。
【０２０３】
モデルの第三次元はパラメータであるので、境界条件は実際には、長さが適用面積を吸収性物品又は吸収性コア構造の幅により除算することによって計算される直線内の二次元領域に適用される。
【０２０４】
シミュレーションモデルのために選択された任意の幅（１ｍ）は、ＢＣ長及び圧力水頭の値に全く影響しないが、それは、プロトコール１から下記に示すようにシミュレーションにおいて適用される液体の実際の体積が再基準化されるからである：
【数６８】
2013535248.tif 000084
式中、
ＶＳはシミュレーションモデルに適用されることになる体積であり、ＶＲは噴出の体積であり、ＷＳはシミュレーションシステムにおける層のパラメータ幅であり、ＷＲは層の幅である。
【０２０５】
本発明では、ＶＲ＝３．８４６ｍｌに対応する４ｇのＡＭＦの噴出を適用し、一方、パラメータ幅ＷＳ＝１ｍである：
吸収性コア又は層の代表的な物理特性は、透過性、毛細管圧、流体膨潤性複合体膨潤速度、流体膨潤性複合体最大容量、多孔性、流体膨潤性複合材料濃度である。吸収性コア又は層４６についての代表的な吸収性流体相互作用特性４８はまた特定化され、これには、飽和の関数としての毛細管圧、飽和の関数としての相対透過性のパラメータが挙げられ、これらは透過性、毛細管圧、膨潤速度及び流体膨潤性材料（ＡＧＭ）ｘ負荷における多孔性を包含する。
【０２０６】
流体５２の物理特性もまた特定化され、これには、印加応力の関数としての流体密度、流体粘度が挙げられる。本発明の文脈では、これらは、明細書中の配合に従って調製された参照人工月経液（ＡＭＦ）の２３℃±２℃での印加応力の関数としての流体密度及び流体粘度に対応する。
【０２０７】
具体的には、このような参照ＡＭＦの密度は１．０４ｇ／ｃｍ３であり、印加応力の関数としての粘度は下記に特定化される。
【０２０８】
吸収性物品中の流体膨潤性（複合）材料（吸収性コア又は吸収性構造とも呼ばれ、典型的には図３に示されるような構造を有する吸収性コア構造である）の物理特性、寸法及び形状はまた、吸収性物品の仮想モデルについても特定化される。
【０２０９】
吸収性コア構造又は吸収性物品の複合材料の物理特性は、特性の直接測定及び試験方法の項に特定化するような特定の構成方程式（Ｅ２における）での曲線近似から得られる。
【０２１０】
本発明のためにＦｅＦｌｏｗに挿入されるようなソルバー条件及び収束基準は、本明細書では特定化される：ｉ）開始時間（０秒）、ｉｉ）終了時間（３６００秒）、ｉｉｉ）初期時間ステップ（１ｅ−１３秒）、ｉｖ）最大時間ステップ増加（１．２）、ｖ）時間許容誤差（１ｅ−４）、ｖｉ）残差許容誤差（１ｅ−２ｍｌ／ｓ）、ｖ）対称な方程式系についてのソルバー：ＰＣＧ、ｖｉ）非対称な方程式系についてのソルバー：ＢＩＣＧＳＴＡＢＰ、ｖｉｉ）不飽和流動反復スキーム：ＰＩＣＡＲＤ。
【０２１１】
モデルが異なるソフトウェアに実装される場合、同等の収束パラメータは、予測精度を増加させる意図での収束パラーメータの感度調査を介して当業者により見出すことができる。
【０２１２】
本発明では、重力は、層に対して垂直に、着用者に面する側から衣類に面する側へと向いていると考えられる。
【０２１３】
結果の関連部分として、仮想試験環境２２は、時間の関数としての位置の関数として飽和の仮想空間マップ、時間の関数としての位置の関数として流体膨潤性材料（ＡＧＭ）ｘ負荷の仮想空間マップ、並びに、時間の関数としての装填領域境界での圧力水頭を生じる。
【０２１４】
当業者に既知であるように、適切な空間領域にわたってこれらの値を適切に積分すると、例えば、以下のような計算が可能になる：
１．各層ごとの複合材料の孔の中に存在する液体の合計体積、
２．流体膨潤性固体材料の中に吸収された液体の合計体積
本発明の具体的実行においては、この積分は、上記ＦｅＦｌｏｗプラグインにより自動で行われるが、当業者に既知である任意の好適な方法で解くことができる。
【０２１５】
ＦｅＦｌｏｗを実行すると、上記の結果を含有する出力制御により特定化されるような出力ファイルが作成される。同様の出力ファイルは、他の好適な解法及びツールからも得ることができる。
【０２１６】
特別仕様のＦｅＦｌｏｗに加えて、モジュールは、飽和、層による液体含有量及び流体膨潤性材料内の液体量を報告する追加の出力ファイルを作成する。
【０２１７】
本発明では、毎秒の結果を報告することが選択され、飽和は５ｍｍの空間定義で報告される。
【０２１８】
この情報は、後処理の項に特定化されるように最終分析されて、仮想試験環境２２、選択された時間における仮想遊離流体及び選択された噴出における仮想捕捉時間の最終出力として計算される。
【０２１９】
図７は、吸収性物品の仮想試験環境２２及び仮想モデルについてのコンピュータシステム２００の一例を示すブロックダイアグラムである。コンピュータシステム２００は、中央演算処理装置２１０と、この中央演算処理装置２１０に通信可能に接続されているディスプレイを備えるグラフィカル・ユーザー・インターフェース２２０と、この中央演算処理装置２１０に通信可能に接続されているユーザー・インターフェース・セレクション・デバイス２３０と、を有する。ユーザー・インターフェース・セレクション・デバイス２３０は、中央演算処理装置２１０にデータ及び情報を入力するために使用される。中央演算処理装置２１０は、メモリ又はデータ保存ユニット（例えば、ハードドライブ、コンパクトディスク、テープドライブ）、並びに、仮想試験環境２２及び吸収性物品の仮想モデルを制御するのにアクセス及び使用できる様々なデータ及び入力を保存するための同様のメモリ又はデータ保存ユニットを備えることができ、これらにアクセスを有する。本発明では、中央演算処理装置２１０は、２．８ｇＨｚでＩｎｔｅｌ  ＸｅｎｏｎデュアルコアＣＰＵを有するＩＮＴＥＬ（登録商標）ＰＣアーキテクチャを使用し、ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ  ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）ＸＰプロフェッショナル６４ビット制御システムを動かすＤｅｌｌワークステーションの部品である。この機械に、６４ビットバージョンのＦｅＦｌｏｗ５．４（ｐ１０）をインストールする。
【０２２０】
後処理
特定化設定（本発明について時間解像度１ｓ、空間解像度５ｍｍ）に従って、シミュレーションシステムは、以下の関連情報も報告する出力ファイルを作成する：
１．時間の関数としての装填領域境界における圧力水頭
２．時間の関数としての層の厚さ（ｚ次元）全体にわたって平均化した各長さ（ｘ次元）における、各層中の飽和
３．時間の関数としての各層についての孔空隙中の液体の体積
４．時間の関数としての流体膨潤性材料（ＡＧＭ）中の液体の体積
【０２２１】
後処理は、上記データからの関連シミュレーション最終出力（ＶＦＦ及びＶＡＴ）を計算することを意味する。
【０２２２】
ＶＡＴは、噴出を吸収するのに必要とされる時間として定義される。これは、時間の関数としての装填領域境界における圧力水頭から計算される。これは、噴出終了時間（ｔｆ、圧力水頭が０の数値に到達する時間として同定される）から噴出開始時間（ｔｉ、プロトコールにより同定される）を引いた差である。
ＶＡＴ＝ｔｆ−ｔｉ            （Ｅ３５）
【０２２３】
ＶＦＦは、時間従属特性であり、したがって、いったんＶＦＦを報告すると、対応する時間を常に報告する必要がある（すなわち、１０分でのＶＦＦ）。所与の時間でのＶＦＦは、その時間において構造に入っている液体の合計（仮想合計体積、ＶＴ）から、その時間において流体膨潤性材料（ＡＧＭ）により吸収されている液体（ＶＡ）と複合材料の非膨潤性分画により吸収されている液体（ＶＦ）とを引いた差として定義される。
ＶＦＦ（ｔ）＝ＶＴ（ｔ）−（ＶＡ（ｔ）＋ＶＦ（ｔ））          （Ｅ３６−ａ）
【０２２４】
ＶＴは、ＶＡと仮想孔体積ＶＰの和として定義され、したがって、
ＶＦＦ（ｔ）＝ＶＰ（ｔ）−ＶＦ（ｔ）          （Ｅ３６−ｂ）
であり、ＶＰは、シミュレーションシステムにより各層について直接報告される。
【０２２５】
時間の関数としてのＶＦは、時間の関数としての各層（流体膨潤性複合材料又は非膨潤性複合材料）の仮想ひずみ面積（Ａｓｔ）を非膨潤性坪量（ＢＷＮＳ）と非膨潤性材料保持（ｒｅｔＮＳ）と積算し、これを層全体にわたって合計して計算される。
【数６９】
2013535248.tif 000085
【０２２６】
ＢＷＮＳにより上記に定義されるように、材料の坪量の合計から流体膨潤性坪量（ＢＷＳＭ）（例えば、流体膨潤性固体材料の、典型的にはＡＧＭの坪量）を減算することが意図される。
【０２２７】
ＢＷＮＳは次に更に２つの寄与因子に分けることができる：吸収している非膨潤性坪量（ＢＷＮＳＡＦ）及び吸収していない非膨潤性坪量（ＢＷＮＳＮＡ）。
【０２２８】
本発明の文脈では、ＢＷＮＳＡＦは、典型的にはセルロース又はレーヨンなどの非合成繊維の坪量であり、一方、ＢＷＮＳＮＡは、典型的にはＰＰ、ＰＥＴなどの合成繊維又はホットメルト接着剤の坪量である。
【０２２９】
非膨潤性材料保持（ｒｅｔＮＳ）は、構造の孔の中でブロックされている液体の量である。これは、流体膨潤性固体材料の中には入れないが、どうしても多孔質構造に強力に結合しているために構造から出ることができない液体である。
【０２３０】
ｒｅｔＮＳは、ｇ／ｇで表され、以下のように計算される：
【数７０】
2013535248.tif 000086
【０２３１】
因数１．５は、吸収（ｇ）／材料の吸収している非膨潤性部分（ｇ）であるとみなされる。本発明の文脈では、これは、異なる複合材料全体を通して一定であると考えられる。
【０２３２】
（Ｅ３６−ｃ）と（Ｅ３６−ｄ）を組み合わせると、以下のようにＶＦ（ｔ）の定義を単純化できる：
【数７１】
2013535248.tif 000087
【０２３３】
例えば、本発明によると、ＢＷＮＳＡＦは吸収性ポリマー層については０に等しいものであり得るが、一方で、これは、実施例で示すように、他の層については非合成繊維（例えば、セルロース、レーヨンなど）坪量に等しいものであり得る。
【０２３４】
時間の関数としてのひずみ面積は、各層についての飽和プロファイルにより計算される。
【０２３５】
システムが２Ｄであるので、ひずみ面積は、ひずみ長さと製品幅（ＷＲ）の積として定義される。
【０２３６】
ひずみ幅は図１４に従って以下のように計算される：
飽和プロファイルデータを最大（Ｓｍａｘ）及び最小（Ｓｍｉｎ）飽和値について調べ、中間飽和（Ｓｍｉｄ）を次に（Ｓｍａｘ＋Ｓｍｉｎ）／２として計算する。このシステムが分離した間隔を飽和プロファイルに提供するとき、データの線形補間が採用される。この点で、製品の一方からもう一方の飽和プロファイルを走査し、飽和がＳｍｉｄに等しい値に上昇する点を探し、この点をひずみ開始点と考える。開始点（ｘ＝０）におけるひずみが既にＳｍｉｄを超える場合には、ひずみは端部に到達しており、したがって、開始点をゼロであるとみなす。飽和プロファイルの走査を継続し、飽和がＳｍｉｄ未満に下がった点を探し、この点をひずみ終了点と考える。最終点（ｘ＝長さ）にて飽和がＳｍｉｄを超える場合には、ひずみは端点に到達しており、したがって、終了点を製品長さとみなす。ひずみ長さは、終了点座標と開始点座標の差である。
【０２３７】
本発明の文脈では、本明細書のシミュレーションモデルは、図３の断面図にあるように示されるものとして、並びに、生理用ナプキン内に収容されるものとして図１及び図２にも示すように、流体膨潤性複合材料を収容する吸収性コア構造の性能を予測するために使用され、典型的には、図８に示されるものなどの２Ｄ平面形状表示で表される。吸収性コア構造は、典型的には様々な材料、すなわち、基材層１００、吸収性ポリマー材料の層１１０、接着剤の層、典型的にはホットメルト接着剤の層１２０、及びカバー層１３０を備える、層化構造の形態である。上記のように、シミュレーションモデルは、本発明により、２０分及び６０分の時点での遊離流体と、流体膨潤性複合材料の２回目の噴出及び３回目の噴出における捕捉時間と、を出力として提供するために実行され、これらはすなわち、２０分の時点での仮想遊離流体と６０分の時点での仮想遊離流体、並びに、２回目の噴出における捕捉時間と３回目の噴出における捕捉時間と呼ぶことができ、各４ｇの人工月経液の３回の噴出の適用をシミュレートする。１回目の噴出は時間ｔ＝０にて適用され、２回目の噴出は時間ｔ＝１０分にて適用され、３回目の噴出は時間ｔ＝２０分にて適用される。仮想遊離流体は、時間ｔ＝１分、時間ｔ＝２０分、３回目の噴出の適用直後及び時間ｔ＝６０分にて計算され、これらは平衡条件を表すものと考えることができる。
【０２３８】
モデルを実装し、流体膨潤性複合材料を備える吸収性コア構造のシミュレーションを実際に行い、出力、すなわち、上記のような流体膨潤性複合材料を備える吸収性コア構造の仮想遊離流体及び仮想捕捉時間を得るためには、吸収性コア構造を構成する複合材料の特定の特性、すなわち、以下のものを得る必要がある：
１．多孔性（ε）。
２．流体膨潤性固体材料（例えば、ＡＧＭ）速度定数（τ）：
３．最大流体膨潤性固体材料（例えば、ＡＧＭ）ｘ負荷
【数７２】
2013535248.tif 000088
４．膨潤性固体材料濃度
５．透過性（ｋ）；
６．毛細管圧（ｐｃ）：
【０２３９】
説明するように、上記特性のほとんどは飽和依存性であり、これらのほとんどはまた、膨潤、すなわち、流体膨潤性複合材料のｘ負荷で変化することがあり、したがって、上記特性を判定するための試験方法は、材料が下記の各特性について特定されるように流体膨潤性であるか又は非膨潤性であるかで変化し得る。
【０２４０】
流体膨潤性材料は、典型的には、このように吸収性ポリマー材料に相当するが、しかしながら、流体膨潤性材料については、上記特性は典型的には、流体膨潤性複合材料を参照され、これは典型的には、吸収性ポリマー材料の層１１０、接着剤の層１２０、並びに、可能であれば、吸収性ポリマー材料の層内に存在する場合には、繊維及び／又は不活性材料に対応する。
【０２４１】
これらのｘ負荷及び飽和への従属はまた、上記特性が、単一の実験測定から得られる単一の数字によっては同定されず、実験曲線により同定されることを意味する。この挙動を確かめることは十分に捕捉されている：複数のパラメータを導く構成方程式をＥ２に示すように使用する。
【０２４２】
構成方程式のパラメータの数値を判定するために、上記構成方程式に関する実験値の任意の既知の近似技術が使用され得る。例えば、標準的な最小二乗法に基づく反復技術が挙げられる。これは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｅｘｃｅｌの「ソルバー」ツール又はＪＭＰ（登録商標）の「非線形モデル化」ツールを用いることにより、容易に実行することができる。
【０２４３】
上記の特性のすべてもまた、測定中にサンプル上に印加される封圧に依存することは当業者に既知であり、標準的な封圧は、特に記載されない場合には、これはシステムがシミュレートに必要とする実験条件に類似するので、１．７２であると意図される。
【０２４４】
ＡＭＦなどの経血シミュレート流体は、非ニュートン流体であることが知られており、したがって、粘度が応力の関数として与えられる必要がある。所与の多孔質媒質内で応力は圧力水頭勾配に関連し、したがって、Ｅ２−ｖで特定化された半実験構成方程式で剪断減粘挙動を説明することが選択される。本発明で使用される参照ＡＭＦについては、そのパラメータは以下の通りである：
μ０＝７．２ｃｐｏｉｓｅ
μｒ＝３．００Ｅ−０５
μσ＝０．００２
μｅ＝−１．４５６
μｋ＝０．０１４
【０２４５】
厚さ
本発明による吸収性コア構造の層、並びに、例えば、吸収性コア構造全体の、層の組み合わせの厚さは、１．７２±０．０７ｋＰａ（０．２５±０．０１ｐｓｉ）の選択された封圧下で当業者に既知の任意の利用可能な方法で測定することができる。例えば、ＩＮＤＡ標準試験方法ＷＳＰ  １２０．１（０５）を使用することができ、ここで、項目５．１に記載の「厚さ試験ゲージ（Thickness testing gage）」については、項目５．１ｅの「印加応力（applied force）」は１．７２±０．０７ｋＰａ（０．２５±０．０１ｐｓｉ）に設定され、項目５．１．ｆの「判読性（Readability）」は０．０１ｍｍにしなければならない。
【０２４６】
多孔性（ε）
特定の複合材料の、典型的には、本発明による吸収性コア構造を構成する材料の多孔性は、材料の合計体積の空隙体積分率である。本発明の文脈では、多孔性は、非流体膨潤性材料及び流体膨潤性材料を参照することができ、これらはどちらも吸収性コア構造内に存在する。
【０２４７】
非膨潤性材料については、多孔性は、以下の方程式に従って、既知の組成、所望の封圧（すなわち、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ））下の厚さ及び各単一構成要素のバルク密度から容易に計算することができる。
【数７３】
2013535248.tif 000089
式中、ｉは、全ての構成要素を計数する指標であり、ＢＷｉは特定の構成要素の坪量であり、ρｉは特定の構成要素のバルク密度であり、Ｂは所望の封圧下での材料の厚さである。厚さは、選択された封圧下で、例えば、上記のような方法に従って、当業者により既知の任意の利用可能な技術で測定することができる。非流体膨潤性材料については、材料の多孔性は、ただ１つのパラメータ（ε）によるモデルとして説明される。
【０２４８】
流体膨潤性材料については、多孔性は、流体膨潤性材料（ＡＧＭ）ｘ負荷に依存し、したがって、様々な膨潤範囲での測定が必要である。流体膨潤性複合材料ｘ負荷
【数７４】
2013535248.tif 000090
の関数としての多孔性のデータは、下記のように特定される多孔性ｖｓ．装填方法について測定され、次に構成方程式に当てはめられる：
【数７５】
2013535248.tif 000091
【０２４９】
上記方程式中、εｍａｘ、εｓｃａｌｅ及びεｅｘｐは、当てはめパラメータであり、当該技術分野において既知の当てはめ方法で判定されることになり、モデルが必要とする入力を示す。
【０２５０】
流体膨潤性材料（ＡＧＭ）速度定数（τ）及び最大流体膨潤性材料（ＡＧＭ）ｘ負荷
【数７６】
2013535248.tif 000092
【０２５１】
流体膨潤性材料速度定数及び最大流体膨潤性材料ｘ負荷は、使用される流体膨潤性固体材料のタイプに依存する特性であり、これらは、以下の方程式に従って膨潤性固体材料の動力学及び保持を説明する：
【数７７】
2013535248.tif 000093
【０２５２】
パラメータ
【数７８】
2013535248.tif 000094
は、部分飽和媒質からの吸収を考慮し、そのパラメータβｋｉｎｅｘｐ及びｓｌｅ、thresholdは、本発明についてそれぞれ２．０及び０．１８であるとみなされる。
【０２５３】
十分に浸したサンプルについては、経時的なｘ負荷（取り込み）は以下のようになる：
【数７９】
2013535248.tif 000095
【０２５４】
この単純化方程式により、残差パラメータの計算が可能になる。
【０２５５】
Ｍ−ＣＲＣ法は、様々な時点での流体膨潤性材料取り込みを測定するために使用され、これは次に、方程式（Ｅ４０）に当てはめられることになる。方程式（Ｅ４０）は微分方程式であり、その積分は自明ではなく、したがって、実験データは、標準最低二乗法を当業者により既知であるような微分方程式の数的解で反復して適用することにより、当てはめることができる。例としては、この作業を行うための便利なツールは、ｇＰＲＯＭＳ（登録商標）の予測ツールである。
【０２５６】
上記方程式の当てはめにより、このシミュレーションに必要とされる未知のパラメータを得ることが可能になる：ｉ）ゼロ負荷における流体膨潤性材料速度定数（τ０）、ｉｉ）有毒（poisoning）因子（ｂ）、及びｉｉｉ）最大流体膨潤性材料ｘ負荷
【数８０】
2013535248.tif 000096
【０２５７】
膨潤性固体材料濃度（ＣｓＡＧＭ０）
このパラメータは、流体膨潤性複合材料中の流体膨潤性固体材料（例えば、ＡＧＭ）の濃度に対応し、測定されないが、流体膨潤性材料（ＡＧＭ）量を流体膨潤性複合材料の合計体積で除算することにより容易に計算される。
【０２５８】
透過性（ｋ）
特定の複合材料（典型的には本発明による吸収性コア構造を構成する材料）の透過性は、このような材料が流体運動を可能にする能力を判定するための重要な特性である。
【０２５９】
流体膨潤性（複合）材料については、透過性は、流体膨潤性複合材料ｘ負荷
【数８１】
2013535248.tif 000097
と飽和
【数８２】
2013535248.tif 000098
の一般関数（ｆ）である。
【数８３】
2013535248.tif 000099
【０２６０】
非膨潤性材料については、透過性は、飽和
【数８４】
2013535248.tif 000100
の関数（ｆ）である。
【数８５】
2013535248.tif 000101
式中、
ｋは、飽和透過性である。
【数８６】
2013535248.tif 000102
は、相対透過性である。
【０２６１】
一般に、透過性はテンソルであり、すなわち、様々な方向の構成要素であり、モデル方程式に記載されているように考慮されるべきである。本発明では、透過性は、等方性であると考えられ、したがって、同じ値が全ての方向に割り当てられる。
【０２６２】
これは、例えば、Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  Ｓｗｏｌｌｅｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  Ｆｉｂｅｒ，Ｆｒｅｄｒｉｃ  Ｌ．Ｂｕｃｈｈｏｌｚ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１０２，４０７５〜４０８４（２００６）といった、多孔質媒質の膨潤範囲への透過性の従属についての文献により詳細に説明されている。
【０２６３】
飽和及び同時にｘ負荷からのこの複雑な従属性は、飽和
【数８７】
2013535248.tif 000103
の従属性が次の方程式：
【数８８】
2013535248.tif 000104
に従うこと、並びに、流体膨潤性複合材料透過性が次の方程式による流体膨潤性複合材料負荷
【数８９】
2013535248.tif 000105
に依存すること、を仮定することにより、モデルで取り扱われる。
【数９０】
2013535248.tif 000106
【０２６４】
ここで、本明細書に記載のように、及び／又は、上記の第一専門用語リストに記載のように、Ｋは伝導度であり、ｋは透過性であり、ρは密度であり、ｇは重力加速であり、μは粘度であり、Ｉは単位ベクトルである。
【０２６５】
非膨潤性複合材料については、ｋの値は、非膨潤性サンプル試験でのＩＰＲＰを直接使用して得ることができる。
【０２６６】
非膨潤性材料についての実際のモデル入力であるＫは、ｋの値から（Ｅ４３−ｂ）により示されるように計算することができる。
【０２６７】
流体膨潤性複合材料については、ｘ負荷
【数９１】
2013535248.tif 000107
の関数としてのｋの従属性は、膨潤性サンプルについてのＩＰＲＰ及び遠心保持容量（ＣＲＣ）の補間を用いて、得ることができる。実際には、ＣＲＣデータにＥ４０を用いて、各時点でのＡＧＭ負荷を知ることが可能である。試験は、膨潤性サンプル試験についてのＩＰＲＰは様々な吸収時間後の透過性を提供し、一方、ＣＲＣの当てはめは、様々な時間におけるｘ負荷を提供するので、透過性と材料ｘ負荷の間の関係を作り出すことが可能である。
【０２６８】
データを方程式（Ｅ４３−ａ）にあてはめることにより、モデル入力パラメータ（ｋｂａｓｅ、ｋｃｏｅｆｆ、ｋｅｘｐｃｏｅｆｆ、ｋｓｉｎｅｃｏｅｆｆ、ｋｓｉｎｅｐｈａｓｅ）を計算することができる。
【０２６９】
流体膨潤性材料についての実際のモデル入力であるＫｂａｓｅは、ｋｂａｓｅの値からＥ４３により示されるように計算することができる。
【０２７０】
上記の式（Ｅ４２）中で、相対透過性は、係数δが文献値に基づいて推測できる出力モデルにより説明される。本発明では、δは、非膨潤性材料については４であり、液体膨潤性材料については２．８であるとみなされる。
【０２７１】
毛細管圧（Ｐｃ）
特定の複合材料（典型的には、本発明による吸収性コア構造を構成する材料）は、本明細書では、飽和と、可能であれば、液体取り込み（吸収又は湿潤とも呼ばれる）及び液体保持（脱離又は乾燥とも呼ばれる）の両方についての流体膨潤性材料ｘ負荷と、の複雑な関数として与えられる。
【０２７２】
取り込み及び保持レジームは、便宜的に次のようにあらわすことができる。
【数９２】
2013535248.tif 000108
【０２７３】
モデルにおけるこの複雑な従属性を取り扱うために、本明細書では次の方程式として見なされる。
【数９３】
2013535248.tif 000109
【０２７４】
取り込み及び保持レジームについて様々なパラメータの組を用いる。
【０２７５】
流体膨潤性（複合）材料については、更にパラメータαは、以下のように複合材料ｘ負荷
【数９４】
2013535248.tif 000110
の関数である。
【数９５】
2013535248.tif 000111
【０２７６】
方程式（Ｅ４４）及び（Ｅ４５）におけるパラメータ、すなわち、ｓｒｌ、ｓｓｌ、ｎ、ｍ  αｍａｘ、αｓｃａｌｅ、αｅｘｐ，ｍｓ２，ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、取り込み及び保持曲線の両方に対して、様々な流体膨潤性材料（ＡＧＭ）ｘ負荷にて実験毛細管圧曲線を当てはめることにより、決定することができる。
【０２７７】
所与の負荷での毛細管圧は、下記の項に特定化される試験方法により測定され、様々な負荷で試験を繰り返し、十分なデータを収集し、すぐに分析する。
【０２７８】
単純化のため、最終結果におけるこれらの効果は、対象範囲にある程度限定されるので、本発明では、取り込み及び保持曲線の両方についてのｓｒｌ、ｓｓｌの値は、それぞれ０及び１であると見なされる。
【０２７９】
複合材料の毛細管圧対飽和曲線は、各々が曲線全体について精密な詳細を説明する非常に多くのパラメータによりモデルで定義されるので、すべてのパラメータを用いて様々な材料を比較することは、非実用的である。その上、得られる性能の多くは、材料の総吸引力により説明されるのであり、精密な詳細によって説明されるのではなく、したがって実用的な包括的なパラメータは材料の毛細管現象を説明するために定義される。このパラメータは、媒質吸収圧力（ＭＡＰ）である。ＭＡＰが材料と液体の相互作用の具体的な特性であることは明らかであり、したがって、ＭＡＰが測定される液体を特定する必要がある。本発明では、ＭＡＰは、特に指定しない限り、ＡＭＦにおいて測定されることが意図される。特定の液体における材料のＭＡＰは、５０％飽和での取り込み曲線の毛細管圧として定義される（特定の液体で測定される）。次元的にはＭＡＰは圧力であり、便宜的にＭＰａ  ｍ  Ｈ２Ｏで表される（考慮される液体からは独立）。非膨潤性（複合）材料については、これは、毛細管圧データの線形補間をもちいて容易に計算される。流体膨潤性（複合）材料については、各ｘ負荷レベルについて異なるＭＡＰが存在する。ｘ負荷が明らかに特定化されない場合には、ＭＡＰは、過剰な０．９重量％の食塩水溶液により提供される均衡負荷にて意図される。各特定の膨潤性ｘ負荷にて、ＭＡＰは、その特定のｘ負荷にて毛細管圧データの線形補間で容易に計算される。
【０２８０】
同様に、媒質脱離圧力（ＭＤＰ）パラメータを、保持曲線について定義することができる。
【０２８１】
概して、各材料について、上記に説明されるように決定される以下のパラメータが必要とされる：
【表１２】
2013535248.tif 000112
【０２８２】
試験方法
ＡＭＦ（人工月経液）の調製
人工月経液（Artificial Menstrual Fluid）は、ヒツジの変性血液を基本にしており、これは、粘度、電気伝導度、表面張力及び外観の点でヒトの月経液に確実に酷似するように、変性されたものである。これは、参照されるＰｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された、米国特許第６，４１７，４２４号の１７段３３行〜１８段４５行に説明されるとおりに調製される。
【０２８３】
原料からの流体膨潤性複合材料のサンプル調製
本発明の特定の文脈では、流体膨潤性複合材料は、典型的には、吸収性ポリマー材料の層１１０と接着剤の層１２０に相当し、並びに可能であれば、吸収性ポリマー材料の層１１０内に存在する場合には繊維及び／又は不活性材料に相当する。流体膨潤性複合材料について流体膨潤性複合材料それ自体を表し、シミュレーションモデル用の入力においては包含されることを意味するパラメータを測定するために、従来の層化材料は、吸収性ポリマー材料の層１１０と、可能であれば存在する場合には繊維及び／又は不活性材料と、接着剤の層１２０とを、含むことにより、実際には、不織布（典型的にはＰｅｇａｓ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  ｓ．ｒ．ｏ．（Ｃｚｅｃｈ  Ｒｅｐｕｂｌｉｃ）からコード２０１２０１０１０１００で入手可能な１２ｇ／ｍ２スパンボンド親水性（Ｓｉｌａｓｔｏｌ  ＰＨＰ２６界面活性剤）ポリプロピレン不織布）の２つの層の間に挟むことにより、調製される。不織布層の存在は、流体膨潤性複合材料について測定される関連パラメータにいかなる実際上の影響を有さず、いかなる場合も上記影響はシミュレーションモデルを実行する際に無視することができると考えられる。実際、従来の流体膨潤性複合材料サンプルは、既知の手段で２つの不織布層の間に、吸収性ポリマー材料の層１１０と、適切な場合には繊維及び／又は不活性材料などの任意の更なる材料と、任意の補助接着剤も含む接着剤の層１２０と、を、実際の製品におけるのと同じ形状で、すなわち、坪量、分布などで、供給することにより、調製される。本明細書に記載の各試験で規定するように、所望の形状及びサイズのサンプルを切断する。
【０２８４】
吸収性物品からの流体膨潤性複合材料のサンプル調製
吸収性コア構造を含む物品、同様に典型的には粒子中に吸収性ポリマー材料を含む物品から開始するとき、上記材料は、試験するために既知の手段で、典型的には熱可塑性材料の層及び第１層から、単離することができる。典型的には、使い捨て吸収性物品において、トップシートをバックシートから取り外すことができ、吸収性コアを、存在する場合は任意の第２層を含むあらゆる追加の層から分離することができる。吸収性ポリマー材料は、例えば可能なときには機械的に、又は、例えば熱可塑性材料がホットメルト接着剤の場合には好適な溶媒を使用して、基材層及び熱可塑性材料の層から取り外すことができる。吸収性ポリマー材料の粒子は、当業者には容易に確定され得るように、例えば、吸収性ポリマー材料と相互作用しない好適な溶媒で洗浄することによって、コアの他の要素から単離することができる。この溶媒を次に蒸発させ、流体膨潤性吸収性ポリマー粒子は、存在する場合には既知の手段で非膨潤性吸収性材料から分離して、例えば、同じタイプの複数の物品から、必要な量を回収して、上記のようにサンプルを調製し、試験を実施することができる。
【０２８５】
吸収性物品からの非膨潤性材料のサンプル調製
同様の手順を用いて、例えば、第１又は基材層及び第２又はカバー層などの吸収性コア構造の構成要素層を、試験するために、吸収性コア構造の他の構成要素から各層を注意深く分離することにより、例としては、例えば、接着剤材料から各層を機械的に剥がすことにより、あるいは別の方法としては、各層の材料と相互作用しない好適な溶媒で洗浄することにより、吸収性物品から単離することができる。溶媒を次に乾燥させ、吸収性ポリマー材料の層又は粒子を例えば、複数の同じタイプの物品から試験を実行するのに必要な量回収することができる。
【０２８６】
粘性
粘性は、例えば、ＩＳＯ／ＴＲ  ３６６６：１９９８又はＤＩＮ  ５３０１８−１：１９７６といった、当該技術分野において利用可能な任意の粘性方法で決定することができる。粘性は、シミュレーションモデルで使用される流体、典型的には本発明の文脈では人工月経液を指し、好適に選択された方法で２３℃±２℃にて測定される。
【０２８７】
負荷下での多孔性
負荷下での複合流体膨潤性材料の多孔性は、空隙体積と、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）の封圧下での人工月経液（本明細書に記載の）を取り込んだ後の複合体の合計体積との比として測定される。試験は、２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で行われる。すべてのサンプルは、試験前に２４時間にわたってこの環境で調整される。図１５を参照すると、カップ組立体３００は、内径５８ｍｍ、外径６７ｍｍ及び高さ５０ｍｍを有するナイロン材料製円筒３２０から構成される。直径６７ｍｍでもある４００メッシュポリエステルスクリーン３２１（例えば、Ｓａａｔｉｆｉｌ  ＰＥＳ  １８／１３）は、円筒３２０の基部の底縁部に接着され、その結果、底部末端に広がる。同じナイロン材料製のピストン３１０は、直径５７ｍｍと高さ５７ｍｍを有する。加えて、これは、ピストンの頂部を中心としてフライス加工された突出部３１１を有し、これは直径１６ｍｍ及び高さ１５ｍｍを有する。ピストン３１０は、円筒３２０の中にはまり、結合することなく垂直に自由に移動することになる。環状のステンレス鋼のおもり３３０は、外径５７ｍｍ及び内径１６．４ｍｍを有し、ピストン３１０の上に位置し、突出部３１１はおもり３３０の孔の内側に嵌合する。おもり３３０の質量は、おもりとピストン３１０の質量が４３０ｇ±０．５ｇであるようにされる。質量の測定は、０．０１ｇの精度で上載式化学天秤で行われる。高さの測定は、デジタルキャリパーで行われ、これは５０ｍｍの可動範囲、０．００１ｍｍの精度を有し、丸型足部が取り付けられている（例えば、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  ＩＤ−Ｃ１５０Ｂ）。
【０２８８】
試料３０５を除いて、図１５に示すように円筒３２０とピストン３１０とおもり３３０とを組み立てる。カップ組立体の質量（ｍｅ）を０．０１ｇで端数処理して測定及び記録する。キャリパーは、カップ組立体３００をキャリパー足部の下にはめることができるように、研究室スタンドに固定される。キャリパーの下にカップ組立体（サンプルなし）を配置し、キャリパーが位置するようになるまで足部を突出部３１１上に下げ、その後、キャリパーをゼロにする。
【０２８９】
乾燥複合体から直径５７ｍｍの円盤を打ち抜く。試料の質量（ｍｄ）を０．０１ｇで端数処理して測定及び記録する。円筒３２０からおもり３３０ｇとピストン３１０を取り外し、底部スクリーン３２１上に平らに置いている円筒３２０の中に試料３０５を配置する。ピストン３１０を円筒３２０の中に再び挿入し、おもり３３０を再配置する。カップ組立体３００を試料３０５と共にキャリパーの下に配置する。突出部３１１上にキャリパーが位置するようになるまでキャリパーを下げ、０．００１ｍｍで端数処理して試料の厚さ（Ｂ）を記録する。
【０２９０】
ＡＭＦは、１）ＡＭＦの取り込み、２）過剰なＡＭＦの除去、及び３）試料の膨潤、のサイクルを通して試料に導入される。図１５を参照すると、直径１００ｍｍ及び高さ２０ｍｍのペトリ皿３４０が、試料の中にＡＭＦを導入するためのリザーバとして使用される。直径９０ｍｍ、高さ５ｍｍで、多孔性等級１の焼結ガラスフリット３４５は、皿３４０の中心に設置される。この皿は次に、フリット３４０の上面までＡＭＦ流で充填される。図１６を参照すると、減圧組立体３５０を使用して、ＡＭＦの取り込み後、試料３０５から過剰な流体を除去する。減圧組立体３５０は、５００ｍＬの枝付き減圧フラスコ３５５から構成され、３６５ｍＬ容量で内径９０ｍｍのＢｕｃｋｎｅｒ漏斗３６０と取り付けられている。漏斗３６０は、１孔ゴム栓３５６を用いて、フラスコ３５５に取り付けられる。外径９０ｍｍ及び内径６０ｍｍを有する環状ゴムガスケット３６５は、Ｂｕｃｋｎｅｒ漏斗３６０の内側に配置されて、漏斗底部と円筒３２０の間の封止材として機能する。枝付きフラスコ３５５は、２．５３ｋＰａ（１９ｍｍ  Ｈｇ）を提供可能な減圧ポンプ（図示せず）に減圧チューブ３５７を介して取り付けられる。
【０２９１】
具体的には、水位がガラスフリット３４５の上部とぴったり重なるまで、ペトリ皿３４０をＡＭＦで満たす。円筒３２０からピストン３１０及びおもり３３０を取り外す。試料３０５を有する円筒３２０をフリット３４５上に配置して、スクリーン３２１を通して試料を完全にぬらす。流体が試料３０５の上面に目で見えるようになるまでフリット上に残す。真空源をオンにし、すぐに試料３０５を有する円筒３２０を減圧組立体３５０の中に５秒間配置する。静かに、ピストン３１０とおもり３３０を円筒３２０の中に戻して再配置し、更に１０±１秒にわたって減圧を適用し続ける。減圧を開放し、減圧組立体３５０からカップ組立体３００を取り外す。カップ組立体をきれいな作業台上に配置し、試料３０５に１０分±１０秒にわたって膨潤させる。試料を有する組立体３００をキャリパー下に配置し、０．００１ｍｍで端数処理して試料の厚さ（Ｂ）を測定する。試料を有するカップ組立体の合計質量（ｍｔ）を０．０１ｇで端数処理して測定及び記録する。この合計質量（ｍｔ）から、試料を有さないカップ組立体３００の質量（ｍｅ）を減算して、取り込み後の試料３０５の最終質量（ｍｆ）を得、０．０１ｇで端数処理して記録する。
【０２９２】
試料３０５の一定最終質量（ｍｆ）が得られるまで以下の工程を繰り返す。水位がガラスフリット３４５の上部とぴったり重なるようになるまで、ペトリ皿３４０をＡＭＦで満たす。試料３０５を有する完全なカップ組立体３００（すなわち、この場合、ピストン３１０及びおもり３３０を備える）をガラスフリット３４５上に３±１秒にわたって配置して、試料３０５をＡＭＦで再湿潤させる。真空源をオンにし、すぐに組立体３００を減圧組立体３５０上に配置し、適所に１０±１秒にわたって置いておいて、過剰な流体を除去する。減圧を開放し、減圧組立体３５０からカップ組立体３００を取り外す。カップ組立体３００をきれいな作業台上に配置し、試料３０５に１０分±１０秒にわたって膨潤させる。キャリパーの下に試料を有するカップ組立体３００を配置し、キャリパー足部を突出部３１１上に置き、その後、０．００１ｍｍで端数処理して試料の厚さ（Ｂ）を測定及び記録する。試料を有するカップ組立体の合計質量（ｍｔ）を０．０１ｇで端数処理して測定及び記録する。この合計質量（ｍｔ）から、試料を有さないカップ組立体３００の質量（ｍｅ）を減算して、取り込み後の試料３０５の最終質量（ｍｆ）を得、０．０１ｇで端数処理して記録する。得られた最終質量（ｍｆ）を前出の最終質量（ｍｆ）と比較し、±０．０２ｇ以内でない場合には、繰り返す。
【０２９３】
多孔性は、各装填工程にて次の式を適用して計算される：
【数９６】
2013535248.tif 000113
式中、
【表１３】
2013535248.tif 000114
湿潤サンプルに対しての
【数９７】
2013535248.tif 000115
は、固体体積（ｃｍ３）である（Ｅ４６−ｄ）
乾燥サンプルに対しての
【数９８】
2013535248.tif 000116
は、固体体積（ｃｍ３）である（Ｅ４６−ｅ）
【表１４】
2013535248.tif 000117
【０２９４】
各工程での流体膨潤性材料ｘ負荷は、以下のように計算される：
【表１５】
2013535248.tif 000118
式中、ｍＡＧＭは、流体膨潤性材料の質量である。
【０２９５】
遠心保持容量（ＣＲＣ）
この試験は、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２（遠心保持容量）に基づく。本発明では、ＣＲＣは、複合流体膨潤性固体材料で使用される流体膨潤性材料について測定される。本方法は、０．９％  ＮａＣｌ中に浸漬した後の遠心分離後の流体膨潤性固体材料（すなわち、本発明による超吸収性ポリアクリレートポリマー）の流体保持容量を判定する。
【０２９６】
すべての材料は、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２に列挙されている要件及びそこに引用されている参照に従って調整される。蒸留水中０．９％  ＮａＣｌ溶液２００ｍＬが、内径９５ｍｍを有する６００ｍＬビーカー内に配置される。０．２００±０．００５ｇの流体膨潤性固体材料を各々収容する４つの熱封止された不織布サンプル袋と、熱封止された空のブランク袋を準備し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２の指示に従って重量測定した。袋材料及び封止状態が変わらない限り、ブランクの履歴データの使用も考慮され得る。この場合、４つのブランク袋に対する試験は、行う必要がない。袋を水平に保持しながら、流体膨潤性材料をサンプル袋全体にわたって均質に分配する。各袋は次に、５ｍｍ正方形メッシュパターンと、不織布サンプル袋と同じ寸法と、を有する平らなプラスチックメッシュ支持体上に配置される。反転したＵ字形状を有する金属ワイヤを、プラスチックメッシュ支持体の２つの向かい合う側部に取り付けて、袋を０．９％食塩水に浸漬し、そこから引き出すのを容易にするための把手を作る。次に、ワイヤ把手を用いることにより、各袋をビーカー内の食塩水に浸漬し、浸漬直後にタイマーを開始する。タイマーは１時間後の誤差が±１秒以内である正確さを有する。気泡が捕捉された場合にはいずれも溶液中で袋を操作することにより除去する。特定の浸漬時間が過ぎた後で、ワイヤ把手を用いることにより、溶液から袋を取り出す。次に、各袋をプラスチックメッシュ支持体からすぐに取り出し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２で説明されているように２５０Ｇで３分±１０秒にわたって遠心分離にかける。次に、袋をすぐに遠心分離装置から取り出し、±０．００１グラム以内で重量測定し、重量データを記録する。
【０２９７】
最大で４つのサンプル袋を試験した後、０．９％  ＮａＣｌを廃棄し、新しい０．９％  ＮａＣｌ溶液に交換する。この手順を以下の浸漬時間にわたって繰り返す：１、２．５、５、１５、３０、６０分。
【０２９８】
４つのサンプル反復試験片を各浸漬時間にわたって使用し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２に説明されているように計算されたこれらの４つの値の平均として、遠心保持容量値を取る。
【０２９９】
月経液の遠心保持容量（ＣＲＣ）
この試験は、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２（遠心保持容量）に基づく。本発明では、ＣＲＣは、複合流体膨潤性固体材料で使用される流体膨潤性材料について測定される。本方法は、ＡＭＦ中に浸漬した後の遠心分離後の流体膨潤性固体材料（すなわち、本発明による超吸収性ポリアクリレートポリマー）の流体保持容量を判定する。
【０３００】
すべての材料は、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２に列挙されている要件及びそこに引用されている参照に従って調整される。ＡＭＦ溶液２００ｍＬが、内径９５ｍｍを有する６００ｍＬビーカー内に配置される。０．２００±０．００５ｇの流体膨潤性固体材料を各々収容する４つの熱封止された不織布サンプル袋と、熱封止された空のブランク袋を準備し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２の指示に従って重量測定した。袋材料及び封止状態が変わらない限り、ブランクの履歴データの使用も考慮され得る。この場合、４つのブランク袋に対する試験は、行う必要がない。袋を水平に保持しながら、流体膨潤性材料をサンプル袋全体にわたって均質に分配する。各袋は次に、５ｍｍ正方形メッシュパターンと、不織布サンプル袋と同じ寸法と、を有する平らなプラスチックメッシュ支持体上に配置される。反転したＵ字形状を有する金属ワイヤを、プラスチックメッシュ支持体の２つの向かい合う側部に取り付けて、袋をＡＭＦに浸漬し、そこから引き出すのを容易にするための把手を作る。次に、ワイヤ把手を用いることにより、各袋をビーカー内のＡＭＦに浸漬し、浸漬直後にタイマーを開始する。タイマーは１時間後の誤差が±１秒以内である正確さを有する。気泡が捕捉された場合にはいずれも溶液中で袋を操作することにより除去する。特定の浸漬時間が過ぎた後で、ワイヤ把手を用いることにより、溶液から袋を取り出す。次に、各袋をプラスチックメッシュ支持体からすぐに取り出し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２で説明されているように２５０Ｇで３分±１０秒にわたって遠心分離にかける。次に、袋をすぐに遠心分離装置から取り出し、±０．００１グラム以内で重量測定し、重量データを記録する。
【０３０１】
最大で４つのサンプル袋を試験した後ＡＭＦを廃棄し、新しいＡＭＦに交換する。この手順を以下の浸漬時間にわたって繰り返す：５、１５、３０、６０、１２０、２４０分。
【０３０２】
４つのサンプル反復試験片を各浸漬時間にわたって使用し、ＥＤＡＮＡ試験方法４４１．２  ０２に説明されているように計算されたこれらの４つの値の平均として、遠心保持容量値を取る。
【０３０３】
非膨潤性サンプルについての面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）
この試験は、多孔質材料の面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）の測定に好適である。一定の圧力下で、材料の環状サンプルを放射状に貫流する、食塩水（０．９％  ＮａＣｌ）の量を、時間の関数として測定する。
【０３０４】
試験は、２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で行われる。すべてのサンプルは、試験前に２４時間にわたってこの環境下で平衡化する。
【０３０５】
図１７に示すＩＰＲＰサンプル格納装置４００は、円筒状の底部プレート４０５、上部プレート４１０及び円筒状のステンレス鋼おもり４１５を備える。
【０３０６】
上部プレート４１０は、厚さ１０ｍｍで外径７０．０ｍｍを有する環状底部プレート４２０と、その中心に固定された長さ１９０ｍｍの管４２５と、を備える。管４２５は、１５．８ｍｍの外径及び１２．０ｍｍの内径を有する。この管は、図１７に示されるように、管の下縁部が底部プレートの下面とぴったり重なるように、底部プレート４２０の中央の円形の１２ｍｍ径の穴に接着により固定されている。底部プレート４０５及び上部プレート４１０は、Ｌｅｘａｎ（登録商標）又は等価物から製作される。ステンレス鋼のおもり４１５は、７０ｍｍの外径、及び１５．９ｍｍの内径を有し、そのためこのおもりは管４２５に対して静止滑合となる。ステンレス鋼のおもり４１５の厚さは、約２５ｍｍであり、上部プレート４１０とステンレス鋼のおもり４１５の合計重量が６６０ｇ±１ｇとなり、測定の間、１．７ｋＰａの封圧を供給するように、調節される。
【０３０７】
底部プレート４０５は厚さ約５０ｍｍであり、それぞれの溝が底部プレートの直径にわたって延びるとともに溝同士が互いに直交するようにして、２本の位置合わせ溝４３０がプレートの下面に切り込まれている。各溝は、幅１．５ｍｍ及び深さ２ｍｍである。底部プレート４０５は、プレートの直径の全長に及ぶ水平の穴４３５を有する。この水平の穴４３５は、１１ｍｍの直径を有し、その中心軸線は、底部プレート４０５の上面よりも１２ｍｍ下方にある。底部プレート４０５はまた、１０ｍｍの直径を有し、深さ８ｍｍである、中央の垂直穴４４０も有する。この中央の穴４４０は、水平の穴４３５と接続し、底部プレート４０５内にＴ形状の空洞を形成する。水平方向の穴４３５の外側の部分は、底部プレート４０５に水密に取り付けられる配管エルボ４４５を収容するようにネジ切りされている。一方のエルボは、１９０ｍｍの高さ及び１０ｍｍの内径を有する垂直透明管４６０に連結される。管４６０は、底部プレート４２０の上面よりも１００ｍｍ上方の高さに、好適なマーク４７０で刻線される。これは、測定中に維持されるべき流体レベルに関しての参照である。他方のエルボ４４５は、可撓性の管を介して、流体供給リザーバ７００（以下で説明）に連結される。
【０３０８】
好適な流体供給リザーバ７００が図１８に示されている。リザーバ７００は、好適な実験用ジャッキ７０５上に置かれ、流体によるリザーバの充填を促進するための、気密ストッパー付き開口部７１０を有する。１０ｍｍの内径を有する開口ガラス管７１５が、この管の外側とリザーバとの間が気密封止されるように、リザーバの最上部のポート７２０を通って延びる。リザーバ７００には、リザーバ内の流体の表面よりも下方の入口７３０、ストップコック７３５、及び出口７４０を有する、Ｌ形状の送出管７２５が備わっている。出口７４０は、可撓性のプラスチック管４５０（例えば、Ｔｙｇｏｎ（登録商標））を介して、エルボ４４５に連結される。送出管７２５の内径、ストップコック７３５及び可撓性のプラスチック管４５０は、測定中の常時、管４６０内の流体レベルを刻線マーク４７０で維持するために十分な高い流量での、ＩＰＲＰサンプルホルダー４００への流体の送達を可能にする。リザーバ７００は、約６リットルの容量を有するが、サンプルの厚さ及び透過性に応じて、より大きいリザーバが必要とされる場合がある。測定の持続時間の間、サンプルホルダー４００に流体を供給し、管４６０内の流体レベルを、刻線マーク４７０で維持することが可能であれば、他の流体供給システムを採用してもよい。
【０３０９】
ＩＰＲＰ集水漏斗５００を図１８に示し、この漏斗５００は、漏斗の上端部で約１２５ｍｍの内径を有する、外側ハウジング５０５を備える。漏斗５００は、漏斗内に落下する液体が、吐水口５１５から、迅速かつ自由に排水されるように構成される。漏斗５００の周囲の水平方向のフランジ５２０を有する作業台によって、漏斗を水平な位置に取り付けることが容易となっている。２つの一体型垂直内部リブ５１０は、漏斗の内径の全長に及び、互いに垂直である。各リブ５１０は、幅１．５ｍｍであり、リブの上面は、水平面内に位置する。サンプルホルダー４００を支持するために、漏斗のハウジング５００及びリブ５１０をＬｅｘａｎｚ（登録商標）又は等価物などの、好適な硬質材料から製作する。サンプルの装填を容易にするためには、底部プレート４０５をリブ５１０上に配置する際に、底部プレート４０５の上面が、漏斗のフランジ５２０よりも上に位置し得るように、リブの高さが十分であることが有利である。ステンレス鋼おもり４１５の相対的な高さを測定するための２つのデジタルキャリパー５３５を取り付けるために、架橋部材５３０がフランジ５２０に取り付けられている。デジタルキャリパー５３５は、２５ｍｍの範囲にわたって±０．０１ｍｍの分解能を有する。好適なデジタルキャリパーは、Ｍｉｔｕｔｏｙｏモデル５７５−１２３（ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｃｏ．からカタログ番号１９９７５−Ａ７３で入手可能）、又はこれに相当するものである。各キャリパーは、コンピュータとインタフェースされて、高さ読み取りが周期的に記録され、コンピュータ上に電子的に保存される。ブリッジ５３０は、管４２５及び管４６０に適合し、管がブリッジに接触しないための、直径１７ｍｍの２つの円形の穴を有する。
【０３１０】
図１８に示すように、漏斗５００は、電子計量器６００の上方に取り付けられる。計量器は、±０．０１ｇの分解能及び少なくとも１０００ｇの容量を有する。計量器６００はまた、コンピュータとインターフェースさせて、計量器の読み取りを定期的に記録し、コンピュータ上に電子的に記憶させることもできる。好適な計測器は、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏの型番ＰＧ５００２−Ｓ、又は等価物である。収集容器６１０は、漏斗の吐水口５１５から排水される液体が、容器６１０内に直接落下するように、計量パン上に置かれる。
【０３１１】
漏斗５００は、リブ５１０の上面が水平面内に位置するように取り付けられる。計量器６００及び容器６１０は、漏斗の吐水口５１５から排水される液体が、容器６１０内に直接落下するように、漏斗５００の真下に配置される。ＩＰＲＰサンプルホルダー４００は、リブ５１０が溝４３０内に配置された状態で、漏斗５００内の中央に置かれる。底部プレート４０５の上面は、完全に平坦かつ水平でなければならない。上部プレート４１０は、底部プレート４０５と位置合わせされ、底部プレート４０５上に静置される。ステンレス鋼のおもり４１５は、管４２５を取り囲んで、上部プレート４１０上に静置される。管４２５は、ブリッジ５３０内の中央の穴を通って垂直に延びる。両方のキャリパー５３５は、足部がステンレス鋼のおもり４１５の上面上のポイント上に静置された状態でブリッジ５３０に堅個に備え付けられる。キャリパーは、この状態でゼロに設定される。リザーバ７００に０．９％食塩水を充填し、再封止する。出口７４０は、可撓性のプラスチック管４５０を介して、エルボ４４５に連結される。
【０３１２】
試験する材料の環状サンプル４７５を好適な手段によって切断する。このサンプルは、７０ｍｍの外径及び１２ｍｍの内側穴の直径を有する。サンプルを切り出す１つの好適な手段は、鋭利な同心状の刃を有する打ち抜きカッターを使用することである。
【０３１３】
上部プレート４１０を、サンプル４７５が上部プレートと底部プレート４０５との間に挿入されるように十分持ち上げ、サンプルを底部プレート上の中心に置き、プレートの位置を揃える。ストップコック７３５を開放し、ジャッキ７０５を使用してリザーバ７００の高さを調節することによって、及びリザーバ内の管７１５の位置を調節することによって、管４６０内の流体レベルを刻線マーク４７０に設定する。管４６０内の流体水位が刻線マーク４７０で安定してから、コンピュータによる計量器及びキャリパーからのデータ記録を開始する。計量器の読み取り及び経過時間を、５分の間、１０秒毎に記録する。平均サンプル厚さＢを、６０秒〜３００秒のすべてのキャリパー読み取りから計算し、ｃｍで表す。グラム／秒単位での流量は、６０秒〜３００秒の読み取りのみに関する様々な時間（独立変数）での計量器読み取り（従属変数）の最小二乗回帰の当てはめにより計算される線形勾配である。
【０３１４】
透過性ｋ（ｃｍ２）は、次に、以下の方程式により計算される：
【数９９】
2013535248.tif 000119
式中、
ｋは、透過性（ｃｍ２）である。
Ｑは、流量（ｇ／ｓ）である。
ρｌは、液体密度（ｇ／ｃｍ３）である。
μは、２０℃での液体粘度（Ｐａ＊ｓ）である。
Ｒ０は、サンプルの外側半径（ｃｍ）である。
Ｒｉは、サンプルの内側半径（ｃｍ）である。
Ｂは、サンプル平均厚さ（ｃｍ）である。
Δｐは、以下の方程式Ｅ４７−ｂに従って計算される圧力低下（Ｐａ）である：
【数１００】
2013535248.tif 000120
式中、
Δｈは、測定された液体水圧（ｃｍ）である。
ｇは、加速定数（ｍ／ｓｅｃ２）である。
ρｌは、液体密度（ｇ／ｃｍ３）である。
【０３１５】
モデルへの直接入力は、方程式Ｅ４３−ｂに従う透過性（ｋ）により計算される伝導度（Ｋ）である。
【０３１６】
膨潤性サンプルについての面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）
この試験は、多孔質材料の面内半径方向透過性（ＩＰＲＰ）の測定に好適である。一定の圧力下で、材料の環状サンプルを放射状に貫流する、食塩水（０．９％  ＮａＣｌ）の量を、時間の関数として測定する。この試験は、試験中に有意に膨潤するサンプルに適合するように先の試験から修正される。
【０３１７】
試験は、２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で行われる。すべてのサンプルは、試験前に２４時間にわたってこの環境で平衡化させる。
【０３１８】
図１９に示すＩＰＲＰサンプル格納装置４００ａは、円筒状の底部プレート４０５、上部プレート４１０及び円筒状のステンレス鋼おもり４１５を備える。
【０３１９】
上部プレート４１０は、厚さ１０ｍｍで外径７０．０ｍｍを有する環状底部プレート４２０と、その中心に固定された長さ１９０ｍｍの管４２５と、を備える。管４２５は、１５．８ｍｍの外径及び１２．０ｍｍの内径を有する。この管は、図１７に示されるように、管の下縁部が底部プレートの下面とぴったり重なるように、底部プレート４２０の中央の円形の１２ｍｍ径の穴に接着により固定されている。底部プレート４０６及び上部プレート４１０は、Ｌｅｘａｎ（登録商標）又は等価物から製作される。ステンレス鋼のおもり４１５は、７０ｍｍの外径、及び１５．９ｍｍの内径を有し、そのためこのおもりは、管４２５に対して静止滑合となる。ステンレス鋼のおもり４１５の厚さは約２５ｍｍであり、上部プレート４１０とステンレス鋼のおもり４１５の合計重量が６６０ｇ±１ｇとなり、測定の間、１．７ｋＰａの封圧を供給するように、調節される。
【０３２０】
図１９を参照すると、底部プレート４０６は、膨潤性サンプルでの使用のために修正されている。プレート４０６は、直径７４．０ｍｍであり、２ｍｍの出っ張りを残し、その出っ張りには、サンプル格納装置４００ａを組み立てた後に外側制限リング４８１を静置できる。リング４８１は直径７２．０ｍｍであり、高さ２５．０ｍｍであり、４００メッシュステンレス鋼スクリーン製である。制限リングは、試料４７５が膨潤したときに上面４２０を過ぎて延びるのを防ぐ。加えて、内側の制限円筒４８０は、中央の穴４４０の中に挿入するように設計され、直径１０．５ｍｍ及び高さ３５．０ｍｍであり、４００メッシュステンレス鋼スクリーン製である。制限円筒は、試験中に試料４７５が中央の穴４４０をふさぐのを防ぐ。
【０３２１】
底部プレート４０６は厚さ約５０ｍｍであり、それぞれの溝が底部プレートの直径にわたって延びるとともに溝同士が互いに直交するようにして、２本の位置合わせ溝４３０がプレートの下面に切り込まれている。各溝は、幅１．５ｍｍ及び深さ２ｍｍである。底部プレート４０６は、プレートの直径の全長に及ぶ水平の穴４３５を有する。この水平の穴４３５は、１１ｍｍの直径を有し、その中心軸線は、底部プレート４０６の上面よりも１２ｍｍ下方にある。底部プレート４０６はまた、１０ｍｍの直径を有し、深さ８ｍｍである、中央の垂直穴４４０も有する。この中央の穴４４０は、水平の穴４３５と接続し、底部プレート４０５内にＴ形状の空洞を形成する。水平方向の穴４３５の外側の部分は、底部プレート４０５に水密に取り付けられる配管エルボ４４５を収容するようにネジ切りされている。一方のエルボは、１９０ｍｍの高さ及び１０ｍｍの内径を有する垂直透明管４６０に連結される。管４６０は、底部プレート４２０の上面よりも１００ｍｍ上方の高さに、好適なマーク４７０で刻線される。これは、測定中に維持されるべき流体レベルに関しての参照である。他方のエルボ４４５は、可撓性の管を介して、流体送達リザーバ７００（以下で説明）に連結される。
【０３２２】
好適な流体供給リザーバ７００が図１８に示されている。リザーバ７００は、好適な実験用ジャッキ７０５上に置かれ、流体によるリザーバの充填を促進するための、気密ストッパー付き開口部７１０を有する。１０ｍｍの内径を有する開口ガラス管７１５が、この管の外側とリザーバとの間が気密封止されるように、リザーバの最上部のポート７２０を通って延びる。リザーバ７００には、リザーバ内の流体の表面よりも下方の入口７３０、ストップコック７３５、及び出口７４０を有する、Ｌ形状の送出管７２５が備わっている。出口７４０は、可撓性のプラスチック管４５０（例えば、Ｔｙｇｏｎ（登録商標））を介して、エルボ４４５に連結される。送出管７２５の内径、ストップコック７３５及び可撓性のプラスチック管４５０は、測定中の常時、管４６０内の流体レベルを刻線マーク４７０で維持するために十分な高い流量での、ＩＰＲＰサンプルホルダー４００への流体の送達を可能にする。リザーバ７００は、約６リットルの容量を有するが、サンプルの厚さ及び透過性に応じて、より大きいリザーバが必要とされる場合がある。測定の持続時間の間、サンプルホルダー４００に流体を供給し、管４６０内の流体レベルを、刻線マーク４７０で維持することが可能であれば、他の流体送達システムを採用してもよい。
【０３２３】
図１８に示すＩＰＲＰ集水漏斗５００は、漏斗の上端部で約１２５ｍｍの内径を有する、外側ハウジング５０５を備える。漏斗５００は、漏斗内に落下する液体が、吐水口５１５から、迅速かつ自由に排水されるように構成される。漏斗５００の周囲の水平方向のフランジ５２０を有する作業台によって、漏斗を水平な位置に取り付けることが容易となっている。２つの一体型垂直内部リブ５１０は、漏斗の内径の全長に及び、互いに垂直である。各リブ５１０は、幅１．５ｍｍであり、リブの上面は、水平面内に位置する。サンプルホルダー４００を支持するために、漏斗のハウジング５００及びリブ５１０を、Ｌｅｘａｎｚ（登録商標）又は等価物などの、好適な硬質材料から製作する。サンプルの装填を容易にするためには、底部プレート４０５をリブ５１０上に配置する際に、底部プレート４０５の上面が、漏斗のフランジ５２０よりも上に位置し得るように、リブの高さが十分であることが有利である。ステンレス鋼のおもり４１５の相対的な高さを測定するための２つのデジタルキャリパー５３５を取り付けるために、架橋部材５３０がフランジ５２０に取り付けられている。デジタルキャリパー５３５は、２５ｍｍの範囲にわたって±０．０１ｍｍの分解能を有する。好適なデジタルキャリパーは、Ｍｉｔｕｔｏｙｏモデル５７５−１２３（ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｃｏ．からカタログ番号１９９７５−Ａ７３で入手可能）、又はこれに相当するものである。各キャリパーは、コンピュータとインタフェースされて、高さ読み取りが周期的に記録され、コンピュータ上に電子的に保存される。ブリッジ５３０は、管４２５及び管４６０に適合し、管がブリッジに接触しないための、直径１７ｍｍの２つの円形の穴を有する。
【０３２４】
図１８に示すように、漏斗５００は、電子計量器６００の上方に取り付けられる。計量器は、±０．０１ｇの分解能及び少なくとも１０００ｇの容量を有する。計量器６００はまた、コンピュータとインターフェースさせて、計量器の読み取りを定期的に記録し、コンピュータ上に電子的に記憶させることもできる。好適な計測器は、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏの型番ＰＧ５００２−Ｓ、又は等価物である。収集容器６１０は、漏斗の吐水口５１５から排水される液体が、容器６１０内に直接落下するように、計量パン上に置かれる。
【０３２５】
漏斗５００は、リブ５１０の上面が水平面内に位置するように取り付けられる。計量器６００及び容器６１０は、漏斗の吐水口５１５から排水される液体が、容器６１０内に直接落下するように、漏斗５００の真下に配置される。ＩＰＲＰサンプルホルダー４００ａは、リブ５１０が溝４３０内に配置された状態で、漏斗５００内の中央に置かれる。底部プレート４０５の上面は、完全に平坦かつ水平でなければならない。上部プレート４１０は、底部プレート４０５と位置合わせされ、底部プレート４０５上に静置される。ステンレス鋼のおもり４１５は、管４２５を取り囲んで、上部プレート４１０上に静置される。管４２５は、ブリッジ５３０内の中央の穴を通って垂直に延びる。両方のキャリパー５３５は、足部がステンレス鋼のおもり４１５の上面上のポイント上に静置された状態でブリッジ５３０に堅個に備え付けられる。キャリパーは、この状態でゼロに設定される。リザーバ７００に０．９％食塩水を充填し、再封止する。出口７４０は、可撓性のプラスチック管４５０を介して、エルボ４４５に連結される。
【０３２６】
試験する材料の環状試料４７５を好適な手段によって切断する。この試料は、７０ｍｍの外径及び１２ｍｍの内側穴の直径を有する。サンプルを切り出す１つの好適な手段は、鋭利な同心状の刃を有する打ち抜きカッターを使用することである。
【０３２７】
上部プレート４１０を、サンプル４７５が上部プレートと底部プレート４０５との間に挿入されるように十分持ち上げ、サンプルを底部プレート上の中心に置き、プレートの位置を揃える。サンプル４７５の内側の穴は、内側の制限円筒４８０の周りに嵌合し、上部プレート４１０は、試料の上部に配置され、制限円筒は管４２５内で嵌合している。サンプル組立体４００ａが組み立てられた後、外側制限リング４８１は試料及び上部プレート４１０の周りに配置され、下部プレート４０６の出っ張り上に静置される。ストップコック７３５を開放し、ジャッキ７０５を使用してリザーバ７００の高さを調節することによって、及びリザーバ内の管７１５の位置を調節することによって、管４６０内の流体レベルを刻線マーク４７０に設定する。管４６０内の流体水位が刻線マーク４７０で安定してから、コンピュータによる計量器及びキャリパーからのデータ記録を開始する。計量器の読み取り及び経過時間を、５分の間、１０秒毎に記録する。コンピュータ出力は、読み取りと時点毎の平均キャリパー値とを一致させることからなる。
【０３２８】
計算：
流量（ｇ／ｓ）計算値は、以下の方程式により計算される：
【数１０１】
2013535248.tif 000121
式中、
Ｑ（ｔ１／２）は、流量（ｇ／ｓ）である。
ｔ１／２は、各時間間隔についての参照時間である。
ｍｌ（ｉ）は、計量器により測定される流体質量（ｇ）である。
Ｑ（ｔ１／２）値及び２つの連続読み取り（Ｂ）間の平均厚さは、各時点における透過性ｋ（ｃｍ２）を計算するために、下記の方程式（Ｅ４８−ｃ）において使用される。
【数１０２】
2013535248.tif 000122
式中、
ｋ（ｔ１／２）は、時間ｔ１／２での透過性（ｃｍ２）である。
Ｑ（ｔ１／２）は、２つの連続読み取り間の流量（ｇ／ｓ）である。
ρｌは、液体密度（ｇ／ｃｍ３）である。
μは、２０℃での液体粘度（Ｐａ＊ｓ）である。
Ｒ０は、サンプルの外側半径（ｃｍ）である。
Ｒｉは、サンプルの内側半径（ｃｍ）である。
Ｂ（ｔ１／２）は、２つの連続読み取り間の平均サンプル厚さ（ｃｍ）である。
Δｐは、以下の方程式Ｅ４８−ｄに従って計算される圧力低下（Ｐａ）である：
【数１０３】
2013535248.tif 000123
式中、
Δｈは、測定された液体水圧（ｃｍ）である。
ｇは、加速定数（ｍ／ｓｅｃ２）である。
ρｌは、液体密度（ｇ／ｃｍ３）である。
【０３２９】
この方法の最終出力は、したがって、時点（ｔ１／２）と対応する透過性（ｋ（ｔ１／２））の規則的な表である。
【０３３０】
モデルへの直接入力は、各時点について方程式Ｅ４３−ａに従って透過性（ｋ）から計算される伝導度（Ｋ）である。
【０３３１】
毛細管圧
毛細管圧測定は、ＴＲＩ／Ａｕｔｏｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ（ＴＲＩ／Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｉｎｃ．（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，Ｎ．Ｊ．））で行われる。ＴＲＩ／Ａｕｔｏｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒは、多孔質材料における毛細管圧を測定するための自動コンピュータ制御装置であり、図１３に概略的に示すことができる。無料配布の自動機器ソフトウェア、２００７年２月配布バージョン、及びデータ処理ソフトウェア、２００７年２月配布が、データの取り込み、分析及び出力のために使用される。ＴＲＩ／Ａｕｔｏｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒについての更なる情報、その操作及びデータ処理については、本明細書に参考として組み込まれるＪｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  １６２（１９９４），ｐ  １６３〜１７０に見出すことができる。
【０３３２】
本出願で使用するとき、飽和の関数として材料の毛細管圧ヒステリシス曲線を決定することは、周囲気圧が変化するにつれて多孔質材料に入る液体の増分を記録することを伴う。試験チャンバ内のサンプルは、平衡（液体の取り込み／放出がもはや生じない）下で毛細管圧に対応する精確に制御された気圧の変化に曝される。
【０３３３】
膨潤材料については、負荷に対する毛細管圧の挙動は、様々な塩濃度（脱イオン水中０．９、１０及び２５重量パーセント）の液体を用い測定を繰り返すことにより、測定される。実際、食塩水濃度が異なるとＡＧＭについての膨潤範囲も異なることは、当該技術分野において十分に既知である。
【０３３４】
装置は、液体を吸収するため圧力を減少する（孔径を増加する）か、又は液体を排出するため圧力を増加する（孔径を減少する）かのいずれかにより、試験チャンバの空気圧をユーザー指定の増加分で変えることにより動作する。吸収された（排出された）液体の体積は、各圧力増分において計量器で測定される。飽和は、累積体積から自動計算される。
【０３３５】
すべての試験は、２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で行われる。脱イオン水中０．９％、１０．０％及び２５．０％（重量対体積）の３つの食塩水を準備する。すべての溶液についての表面張力（ｍＮ／ｍ）、接触角（°）及び密度（ｇ／ｃｃ）を当該技術分野において既知の任意の方法により決定する。
【０３３６】
表面張力（ｍＮ／ｍ）、接触角（°）及び密度（ｇ／ｃｍ３）を装置のソフトウェアに入力する。計量器を１７０．０ｇにて水準化し、平衡速度５ｍｇ／分及び平衡厚さ５μｍ／分を設定する。孔半径プロトコール（毛細管圧工程に対応）を割り当てて、次の等式に従って毛細管圧を走査する：Ｒ＝２γ  ｃｏｓθ／Δｐ、式中、
Ｒは孔半径であり、
γは表面張力であり、
θは接触角であり、
Δｐは毛細管圧である。
【０３３７】
孔半径（Ｒ）工程で以下のプログラムに入る（μｍ単位）：
●第１吸収（圧力低下）：５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２５、２５０、２７５、３００、４００、６００、８００、１０００、１２００。
【０３３８】
●脱離（圧力上昇）：１２００、１０００、８００、６００、４００、３００、２７５、２５０、２２５、２００、１９０、１８０、１７０、１６０、１５０、１４０、１３０、１２０、１１０、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２５、２０、１５、１０、５。
【０３３９】
●第２吸収（圧力低下：５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２５、２５０、２７５、３００、４００、６００、８００、１０００、１２００。
【０３４０】
サンプルを５ｃｍ×５ｃｍ正方形試料に切断する。材料が非膨潤性である場合には、サンプルを、試験前２４時間にわたって２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で平衡化する。材料が膨潤性である（すなわち、吸収性ゲル化材料を含有する）場合には、試験に使用される試験溶液中にこの正方形を１時間にわたって浸漬する。１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）相当のおもりの封圧下にて、２つの吸取紙積層体（各々５枚のシート）の間に材料を３分にわたって配置する。試料から過剰な流体を除去するために、各回毎に新しい吸取紙積層体を使用して、試料の吸取を三回繰り返す。
【０３４１】
重量を±０．０００１ｇまで測定し、厚さを試料の±０．０１ｍｍまで測定する。厚さは、２４ｍｍ直径足部を用いて、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）にて測定され、サンプル上への足部の配置の５秒後に厚さ読み取りを行う。空のサンプルチャンバの中にカバープレートとおもりを配置し、チャンバを閉じる。装置の内部キャリパーゲージをゼロに設定し、適切な気圧をセルに適用した後、液体バルブを閉じ、チャンバを開け、カバープレートを取り外す。チャンバの中に試料、カバープレート及び封圧用おもりを配置して、閉じる。装置が適切な気圧をセルに適用した後に、液体バルブを開いて計量器への液体の自由な動きを可能にし、半径プロトコール下で試験を開始する。装置は、１つの吸収／脱離／吸収サイクルを進行する。ブランク（試料なし）も同様のやり方で実施する。
【０３４２】
計算及び報告：
ブランク実施からの質量取り込みをサンプルの取り込みから直接減算する。各毛細管圧工程での飽和は、液体取り込みから以下のように自動計算される：
【数１０４】
2013535248.tif 000124
式中、
Ｓ＝飽和
ｍｌ＝圧力工程における液体取り込み（ｍＬ）
ｍｌｍａｘ＝最大液体取り込み（ｍＬ）
【０３４３】
圧力は水のｃｍで、飽和は％で報告される。第１吸収曲線及び脱離曲線からのデータのみ使用される。毛細管圧曲線は、各単一毛細管圧値に本明細書に記載の吸上試験で測定される吸上基準化因子（ｆＳＣ）を乗じることにより、生理食塩水からＡＭＦに再基準化される。
【０３４４】
吸上試験
毛細管圧試験方法は、ＡＭＦでは直接実行できない。この方法は、毛細管圧試験において決定された毛細管圧対飽和曲線を再計算するために使用される吸上基準化因子を決定する。複合材料（流体膨潤性又は非膨潤性）の吸上高さを脱イオン水中０．９％  ＮａＣｌ（ｗ／ｖ）とＡＭＦの両方で測定し、比較する。試験は、２３℃±２℃及び相対湿度５０％±５％で行われる。すべてのサンプルは、試験前に２４時間にわたってこの環境で平衡化する。
【０３４５】
サンプル切片を幅２．０ｃｍ±０．０５ｃｍ及び長さ２０．０ｃｍ±０．１ｃｍに切断する。直径９０ｍｍ及び高さ３ｃｍの容器を用意し、深さ約２ｍｍまでＡＭＦで満たす。便利な水平アーム付き研究室スタンドを用いて、切片を一方の端部により吊るし、自由端１ｃｍを流体の中に浸漬する。流体に切片中を上昇させる。１時間毎に、切片の幅にわたっての平均吸上高さ（すなわち、切片内における流体前線の最高点と流体前線の最低点の平均）を１．０ｍｍで端数処理して測定する。２つの連続平均高さが互いに１．０ｍｍ以内になるまで、サンプルに吸上させておく。液体の最終吸上高さを１．０ｍｍで端数処理して記録する。
【０３４６】
１０個の反復試験片の全体に対して、ＡＭＦについての平均吸上高さを実施する。この手順を脱イオン水中０．９％  ＮａＣｌ（ｗ／ｖ）について１０個の反復試験片に対して繰り返す。各流体について１０回測定された吸上高さを平均し、基準化因子を計算する：
ｆＳＣ＝（ｈＡＭＦ・ρＡＭＦ）／（ｈｓａｌｉｎｅ・ρｓａｌｉｎｅ）          （Ｅ５０）
式中、ｈＡＭＦ及びｈｓａｌｉｎｅはそれぞれＡＭＦ及び０．９％生理食塩水での吸上高さ（ｃｍ）であり、ρＡＭＦ及び  ρｓａｌｉｎｅはそれぞれＡＭＦ及び０．９％生理食塩水での密度である。
【０３４７】
粘弾性クリープ試験
凝集力パラメーターγの測定のための上述の粘弾性クリープ試験は、Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された、同時係属の欧州特許出願第１４４７０６７号に記載されたものである。
【０３４８】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載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ない。むしろ、特に断りのない限り、そのようなそれぞれの寸法は、記載された値及びその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。
【図１】
2013535248.tif 000125
【図２】
2013535248.tif 000126
【図３】
2013535248.tif 000127
【図４】
2013535248.tif 000128
【図５】
2013535248.tif 000129
【図６】
2013535248.tif 000130
【図７】
2013535248.tif 000131
【図８】
2013535248.tif 000132
【図９】
2013535248.tif 000133
【図１０】
2013535248.tif 000134
【図１１】
2013535248.tif 000135
【図１２（ａ）】
2013535248.tif 000136
【図１２（ｂ）】
2013535248.tif 000137
【図１３】
2013535248.tif 000138
【図１４】
2013535248.tif 000139
【図１５】
2013535248.tif 000140
【図１６】
2013535248.tif 000141
【図１７】
2013535248.tif 000142
【図１８】
2013535248.tif 000143
【図１９】
2013535248.tif 000144
【国際調査報告】
2013535248.tif 000145
2013535248.tif 000146