(57)【要約】薄型で可撓性の高容量吸収性パッド及び該吸収性パッドを作る方法に関する。吸収性パッドは、セルロースパルプフラフと均質に混合された高レベルの吸収性材料を含む。吸収性パッドは、高密度圧縮化して、本発明の薄さ及び高吸収容量を達成する。この吸収性パッドは、おむつ、トレーニングパンツ、女性用衛生製品、失禁様製品、及び水着等の吸収性物品に用いることができる。
2004525668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５から７０重量％の間のパルプフラフと均質に混合された３０から８５重量％の間の超吸収性材料を含む吸収性パッドであって、前記吸収性パッドの密度が、約０．２８グラム／立方センチメートルより大きく、吸収容量が、吸収性パッド１グラム当り０．９ｗ／ｖ％生理食塩水で約１４から４０グラムの間であり、厚みが、０．５から３．０ミリメートルの間の範囲であることを特徴とする吸収性パッド。
【請求項２】
前記吸収性パッドの密度が、約０．３０グラム／立方センチメートルより大きいことを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項３】
前記吸収性パッドの密度が、約０．３２グラム／立方センチメートルより大きいことを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項４】
前記吸収性パッドが、４０から８０重量％の間の超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項５】
前記吸収性パッドが、５０から７５重量％の間の超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項６】
複数の人工繊維を更に含む請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項７】
複数の担体粒子を更に含む請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項８】
前記吸収性パッドの厚みが、０．６から２．５ミリメートルの間であることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項９】
前記吸収性パッドの厚みが、０．７から２．０ミリメートルの間であることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１０】
前記吸収性パッドの吸収飽和容量が、少なくとも１６グラム０．９ｗ／ｖ％生理食塩水／吸収性パッド１グラムであることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１１】
前記吸収性パッドの吸収飽和容量が、少なくとも１８グラム０．９ｗ／ｖ％生理食塩水／吸収性パッド１グラムであることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１２】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．６５であることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１３】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．７５であることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１４】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．８５であることを特徴とする請求項１に記載の吸収性パッド。
【請求項１５】
請求項１に記載の吸収性パッドを含む吸収性物品。
【請求項１６】
請求項１に記載の吸収性パッドを含むおむつ。
【請求項１７】
請求項１に記載の吸収性パッドを含むトレーニングパンツ。
【請求項１８】
請求項１に記載の吸収性パッドを含む女性用衛生製品。
【請求項１９】
請求項１に記載の吸収性パッドを含む失禁用製品。
【請求項２０】
請求項１に記載の吸収性パッドを含む水着。
【請求項２１】
３０から８５重量％の間の超吸収性材料と、
１５から７０重量％の間のパルプフラフと、
を含む吸収性パッドであって、
前記吸収性パッドの密度が、約０．３０グラム／立方センチメートルより大きく、厚みが、０．５から３．０ミリメートルの間の範囲であり、前記超吸収性材料が、前記吸収性パッド内で勾配を形成していることを特徴とする吸収性パッド。
【請求項２２】
前記吸収性パッドが、４０から８０重量％の間の超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２３】
前記吸収性パッドが、５０から７５重量％の間の超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２４】
複数の人工繊維を更に含む請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２５】
複数の担体粒子を更に含む請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２６】
前記吸収性パッドの厚みが、０．６から２．５ミリメートルの間であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２７】
前記吸収性パッドの厚みが、０．７から２．０ミリメートルの間であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２８】
前記吸収性パッドの吸収飽和容量が、吸収性パッド１グラム当り０．９ｗ／ｖ％生理食塩水で約１４から４０グラムの間であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項２９】
前記吸収性パッドの吸収飽和容量が、吸収性パッド１グラム当り０．９ｗ／ｖ％生理食塩水で少なくとも１６グラムであることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３０】
前記吸収性パッドの吸収飽和容量が、吸収性パッド１グラム当り０．９ｗ／ｖ％生理食塩水で少なくとも１８グラムであることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３１】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．８５であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３２】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．８５であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３３】
前記吸収性パッドのゲル強度が、少なくとも０．８５であることを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３４】
前記吸収性パッドが、第１の端部に、該第１の端部と相対する第２の端部よりも多くの超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３５】
前記吸収性パッドが、上面に沿う部分に、底面に沿う部分より多くの超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３６】
前記吸収性パッドが、底面に沿う部分に、上面に沿う部分より多くの超吸収性材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３７】
前記超吸収性材料の濃度が、勾配全体にわたって約０．０１から約０．４０グラム／立方センチメートルまで変化することを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３８】
前記超吸収性材料の濃度が、勾配全体にわたって約０．０５から約０．３５グラム／立方センチメートルまで変化することを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項３９】
前記超吸収性材料の濃度が、勾配全体にわたって約０．１５から約０．２５グラム／立方センチメートルまで変化することを特徴とする請求項２１に記載の吸収性パッド。
【請求項４０】
オンライン方式ドラム型形成機の形成チャンバ内で、超吸収性材料とフラフパルプとを均質に混合する段階と、
前記ドラム型形成機の形成ドラム上の形成スクリーンを多孔性布で覆う段階と、
前記均質に混合された超吸収性材料とフラフパルプとが前記形成チャンバから前記形成スクリーンに出るときに、前記均質に混合された超吸収性材料とフラフパルプとから吸収性パッドを形成する段階と、
前記吸収性パッドが前記形成スクリーンを出た後に、前記吸収性パッドを少なくとも０．２８グラム／立方センチメートルの密度まで圧縮する段階と、
を含むことを特徴とする吸収性パッドの製造方法。
【請求項４１】
前記均質に混合された超吸収性材料とパルプフラフとの付加的な質量体を前記吸収性パッドの少なくとも１つの領域に誘導する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記形成チャンバ内に混合ノズルを配置する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記吸収性パッドが、圧縮ロールを用いて圧縮する請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記吸収性パッドが、加熱ニップを用いて圧縮する請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記均質に混合された超吸収性材料とフラフパルプとを加湿する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
前記吸収性パッド上にパターンをエンボス加工する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４７】
前記多孔性布が、ポリエステル織布を含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記形成スクリーンが、平坦なスクリーンを含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４９】
前記形成スクリーンが、成形パッドゾーン化吸収性スクリーンを含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記超吸収性材料及び前記フラフパルプに人工繊維を混合する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５１】
前記超吸収性材料及び前記フラフパルプに担体粒子を混合する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５２】
前記吸収性パッドを少なくとも０．３０グラム／立方センチメートルの密度まで圧縮する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５３】
前記吸収性パッドを少なくとも０．３２グラム／立方センチメートルの密度まで圧縮する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５４】
前記吸収性パッドを０．５から３．０ミリメートルの間の厚みまで圧縮する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５５】
前記吸収性パッドを０．６から２．５ミリメートルの間の厚みまで圧縮する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５６】
前記吸収性パッドを０．７から２．０ミリメートルの間の厚みまで圧縮する段階を更に含む請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、薄型で可撓性の高容量吸収性パッドに関する。この吸収性パッドは、オンライン方式ドラム型形成機で製造することができる。
【０００２】
（背景技術）
高吸収性材料を含む既知の吸収性複合体には、比較的低濃度の高吸収性材料が含まれていることが多い。即ち、吸収性複合体の多くは、通気抄造したセルロース繊維及び約３０重量パーセントよりも少ない高吸収性材料を含む。これは、幾つかの要因に起因する。
高吸収性材料の多くは、使用中吸収性複合体に液体が加えられる速度では液体を吸収することができない。従って、高吸収性材料が吸収できるまで一時的に液体を保持するために、繊維材料が比較的高濃度であることが望ましい。更に、繊維は、高吸収性材料の粒子を分離し、ゲルブロッキングが発生しないようにするのに役立つ。ゲルブロッキングとは、高吸収性材料の粒子が、膨潤する際に変形し、粒子間や粒子と繊維との間の隙間空間を塞ぐことにより、液体が隙間空間を通って流れなくなった状態を言う。
【０００３】
１９９２年９月１５日にＫｅｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒに付与された米国特許第５，１４７，３４３号には、ゲルブロッキングの問題を回避するように適合された吸収性複合体が記載されている。米国特許第５，１４７，３４３号には、超吸収性材料の使用に関して記載されており、この超吸収性材料は、超吸収体が、少なくとも２１，０００ダイン／平方センチメートルの拘束圧力下にあるときに、少なくとも２７ミリリットル０．９重量パーセント塩化ナトリウム水溶液／超吸収性材料１グラムを吸収することができる。超吸収性材料が、分離した粒子の形態である場合には、少なくとも約５０重量パーセントの超吸収性材料の大きさは、湿潤時には、多孔性繊維マトリクスの平均孔径の寸法よりも大きい。ここに記載されている吸収性複合体は、約９０重量パーセントまでの超吸収性材料を含むと言われている。
【０００４】
比較的低濃度の高吸収性材料及び比較的高濃度の繊維材料が存在すると、厚みが比較的厚い吸収性複合体が生成されることになる。幾つかの例においては、使い捨ての吸収性衣類に比較的厚みのある吸収性複合体を用いても許容可能である。しかしながら、近年、従来の吸収性複合体に比べて薄型で、それでも尚同じ吸収容量を有する吸収性複合体の製造が次第に望まれるようになってきた。吸収体を薄型とすることにより、衣類様の外観となると共に他の衣類の下に着用したときに目立たなくなる。比較的薄型の吸収性複合体を製造することが要望されることは、益々多くの高吸収性材料を吸収性複合体に組み込むことが望まれるということになる。これは、このような高吸収性材料の吸収容量が、繊維材料の吸収容量よりも一般に何倍も大きいためである。例えば、木材パルプフラフの繊維マトリクスは、木材パルプフラフ１グラムにつき約７〜９グラムの液体（０．９重量パーセント生理食塩水のような）を吸収することができるが、一方、高吸収性材料は、高吸収性材料１グラムにつき少なくとも約１５グラムの液体（０．９重量パーセント生理食塩水のような）、好ましくは少なくとも約２０グラムの液体、多くの場合少なくとも約２５グラムの液体を吸収することができる。
【０００５】
１９９７年２月１１日にＭｅｌｉｕｓ他に付与された米国特許第５，６０１，５４２号は、収納手段により収納された超吸収性材料を含む吸収性複合体を記載している。超吸収性材料は、圧力吸収指数が少なくとも１００で、１６時間抽出レベルが約１３重量パーセントよりも低く、圧力吸収指数が少なくとも１００で、ボルテクス時間が約４５秒よりも短く、或いは圧力吸収指数が少なくとも１１０である。超吸収性材料は、収納手段と超吸収性材料の総重量に基づいて約３０から約１００重量パーセントの量で収納手段内に存在する。
１９９２年９月２２日にＫｅｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒ他に付与された米国特許第５，１４９，３３５号は、比較的高濃度の超吸収性材料を含む吸収性構造に関する。詳細には、米国特許第５，１４９，３３５号は、超吸収性材料を比較的高濃度で用いることが望まれる場合に、特定の吸収特性を有する超吸収性材料を用いることを記載している。詳細には、超吸収性材料は、５分荷重下吸収性値が少なくとも約１５グラム／グラムであり、自由膨潤率が約６０秒よりも小さいと記載されている。
【０００６】
薄型の超吸収性複合体を得ようとすると、容量性及び可撓性のような他の望ましい性質が犠牲になることが多い。吸収性パッドを高密度化して薄型の形状で高容量を生じさせる場合には、パッドに硬点が生成されることが極めて多く、これによりパッド内の吸収性材料が硬くなると共に一様性に欠けることになる。一方、低密度の薄型パッドを作る場合には、得られるパッドは可撓性を有することはできるが、薄型の低密度のパッドは、吸収容量が小さい。可撓性があり、尚かつ低密度で高容量のパッドは、一般に厚くて嵩張り、その外観及び感触は、着用者には扱いにくいものである。
【０００７】
吸収性パッドを作るための種々の技術が知られている。高容量吸収性パッドは、典型的には、超吸収性ポリマーとフラフパルプとを形成チャンバ内で組み合わせることにより、従来の吸収体ドラム型形成機で製造される。超吸収性ポリマーを高濃度にし、吸収性成分を均質に混合することにより、形成中及び完成製品内に超吸収性ポリマーを収容させることができる。パッド形成中に超吸収性ポリマーが失われると、吸収体のばらつきが大きくなり、性能の一貫性が失われ、原料が無駄になり、しかも、超吸収性ポリマーの再利用システムを装荷することによる工程の混乱が生じる可能性がある。
従って、薄型で可撓性があり、かつ高吸収容量の吸収性パッドが必要とされ、望まれている。
更に、良好に混合された均質な吸収性パッドも必要とされ、望まれている。
更に、超吸収性ポリマーの損失を最小限にすることができる超吸収性パッドを作る方法も必要とされ、望まれている。
【０００８】
（発明の開示）
本発明は、薄型で可撓性の高容量吸収性パッド、及び該吸収性パッドを作る方法に関する。吸収性パッドは、セルロースフラフパルプと均質に混合された高レベルの超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含む。或いは、ＳＡＰは、吸収性パッド全体に勾配をつけて配置することができる。該吸収性パッドは、高密度圧縮化して本発明の薄型で高容量の吸収性パッドを完成する。吸収性パッドは、吸収性製品に直接組み込まれる。吸収性パッドの厚みは、約０．５から３．０ミリメートルの間であり、吸収容量は、本明細書に記載した０．５ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）荷重における飽和容量試験手順を用いて測定すると、０．９ｗ／ｖ％生理食塩水（テキサス州アーリントンのＲｉｃｃａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）で約８０から８００グラムの間である。高密度化パッドは、使用者に快適性をもたらすと共に許容可能にするための良好な縁部圧縮特性を示す。薄型で高容量吸収性パッドの吸収特性は、従来のあまり薄くない低密度吸収性パッドに匹敵することができる。また、吸収性パッドには、人工繊維、担体粒子、及び種々の化学添加物又は処理剤のような他の構成要素を加えることができる。
【０００９】
本発明の薄型で高容量の吸収性パッドは、形成チャンバ内で高レベルのＳＡＰとフラフパルプとを均質に混合することにより、従来のオンライン吸収ドラム型形成機で製造することができる。ＳＡＰ損失は、適切には約３００ミクロンの孔を有するポリエステル織布を用い、形成ドラムの周りを包んで形成スクリーンを覆うことにより最低限にすることができる。或いは、ほぼ３００ミクロン又はそれよりも小さな開口を有する微小穿孔形成スクリーンを用いることもできる。パッドを形成する際には、布又はスクリーンの開口部を十分小さくし、殆どのＳＡＰ粒子を捕捉すると同時に、十分な開口面積を残して高度な透過性を維持する必要がある。オンライン方式ドラム型形成機を用いることにより、オフラインホーマと対照的に、吸収性材料の付加的な質量及び容量を材料が最も有用である領域に配置することができる。例えば、パッドは、砂時計形又は同様のもののような特定の形状に形成することができ、或いは形成スクリーンに深いポケットを作ることにより付加的な質量を特定の場所に配置することもできる。特定のＳＡＰ分散ノズルを形成チャンバの上部前面に位置決めし、ＳＡＰ及びフラフパルプを均質に混合することができる。パッドは、担体又はラップティシュ又は同様の材料上に置くことができる。吸収性パッドを形成する場合には、低密度で形成チャンバを出るため、その後高密度化する必要がある。高密度化は、従来の圧縮ロール又は加熱ニップで行うことができる。複合体を加湿すると、高密度化が改善され、縁部圧縮又は剛性値を小さくするのを助けることができる。また、エンボスパターンを用いても、剛性を低減させることができる。
上記のことを念頭に置き、本発明の特徴及び利点は、薄型で可撓性の高容量吸収性パッドを提供することである。本発明の他の特徴及び利点は、超吸収性ポリマーの損失を最小限にすることができる良好に混合された一様な吸収性パッドを作る方法を提供することである。
【００１０】
定義
本明細書では、以下の各用語又は語句は、以下の意味又は複数の意味を含むものとする。
「ドラム型形成機」とは、真空源から空気が引かれる小孔性膜を支持する回転ドラムを含む吸収性パッドを製造するのに用いられる装置である。パルプ繊維、ＳＡＰ及び他の成分のような原料は、空気流により小孔表面に誘導される。
「勾配」とは、吸収性パッドの種々の部位に存在する超吸収体の量のような物理的量、又は質量、密度又は同様のもののような他のパッド特性の大きさの段階的な変化をいう。
「高度ゲル強度」とは、ゲル強度値が０．６５より大きく、適切には０．７５より大きく、又は適切には０．８５より大きい材料をいい、このゲル強度は、０．９ＡＵＬ容量を遠心保持容量（ＣＲＣ）で除算することにより求められる。
【００１１】
「均質に混合された」とは、組成物内で２つ又はそれ以上の物質を一様に混合し、各物質の物理的量の大きさが、組成物全体で実質的に一定のままであるようにすることをいう。
「層」は、単数で用いる場合、単一の要素又は複数の要素という二重の意味を有することができる。
「縦方向」及び「横方向」は、図２の縦方向軸線及び横方向軸線により示されるような慣習的な意味である。縦方向軸線は、物品の平面内にあり、物品の着用時に立っている着用者を左及び右半身に二等分する垂直な平面にほぼ平行である。横方向軸線は、物品の平面内にあり、縦方向軸線にほぼ垂直である。図示したような物品は、横方向より縦方向の長さが長い。
【００１２】
「メルトブローン繊維」とは、溶融した熱可塑材料を、複数の細い通常は円形の金型毛細管を通じて、溶融したスレッド又はフィラメントとして加熱された高速ガス（例えば、空気）流の中に押出し、そのガス流により、溶融熱可塑材料から成るフィラメントを細くし、ミクロ繊維直径にまですることができる直径を低減することにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブローン繊維は，高速ガス流により運ばれて捕集表面上に堆積し、不規則に分散したメルトブローン繊維のウェブが形成される。このような方法は、例えばＢｕｔｉｎ他に付与された米国特許第３，８４９，２４１号に開示されており、メルトブローン繊維は、連続でも或いは不連続でもよく、通常、約０．６デニールより小さく、更に、捕集面上に堆積する際、通常は自己結合する。本発明に用いられるメルトブローン繊維は、実質的に長さが連続である。
【００１３】
「オンライン方式」とは、典型的には原材料から開始し、通常は包装された形の完成製品で終了する消費者用吸収製品製造工程の統合化部分である統合化した連続工程を意味する。
「ポリマー」には、ホモポリマーと、例えばブロック、グラフト、ランダム及び交互コポリマーのようなコポリマーと、ターポリマー等と、そのブレンド及び変性物が含まれるが、これに限定されない。更に、特に限定しなければ、「ポリマー」という用語は、材料の全ての可能な幾何学的配置を含むものとする。このような配置には、アイソタクチック、シンジオタクチック及びアタクチック対称が含まれるが、これに限定されない。
【００１４】
「超吸収体」又は「超吸収性材料」とは、最も好ましい条件下では、０．９重量パーセントの塩化ナトリウムを含有する水溶液中で、重量の少なくとも約１５倍、更に望ましくは重量の少なくとも約３０倍吸収することができる水膨潤性で水不溶性の有機又は無機材料をいう。超吸収性材料は、天然、合成及び修飾天然ポリマー及び材料とすることができる。また、超吸収性材料は、シリカゲルのような無機材料、又は架橋ポリマーのような有機化合物とすることもできる。
「表面」には、空気、気体、及び／又は液体に透過性であるか不透過性であるかに関わらず、どのような層、フィルム、織、不織、ラミネート、複合体又は同様のものをも含まれる。
これらの用語は、本明細書の残りの部分において、別の表現で定義されてもよい。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、薄型で可撓性の高容量吸収性パッドに関する。吸収性パッドは、吸収性製品製造工程に統合化することができるオンライン方式ドラム型形成機で製造することができる。本発明の吸収性パッドは、吸収性物品に適切に組み込むことができる。「吸収性物品」という用語は、限定ではないが、おむつ、トレーニングパンツ、水着、吸収性アンダーパンツ、乳児用拭き材、失禁用製品、女性用衛生製品及び医療用吸収性製品（例えば、吸収性医療用衣類、アンダーパッド、包帯、ドレープ及び医療用拭き材）を含む。本明細書で用いる場合、「失禁用製品」という用語は、老年者の失禁用の吸収性衣類はもとより、小児用吸収性下着、自閉症児又は身体障害による膀胱／腸制御の問題を抱えた人のような特定の必要性を有する小児及び若年成人用吸収性衣類を含む。
図１を参照すると、本発明の吸収性パッド２０が示されている。吸収性パッド２０は、着用者に面するように、及び／又は接触するように構成された上面２２、及び上面２２の反対側であり、着用者に対して逆向きに構成された底面２４を含む。吸収性パッド２０の大きさ及び形状は、実質的にどのような吸収性物品内にも適合するように構成することができる。適切な形状の例には、楕円、矩形、及び砂時計形が含まれる。
【００１６】
吸収性パッド２０は、一般に圧縮可能で外形に一致し、使用者の皮膚に刺激が無く、且つ液体及び特定の身体排泄物を吸収して保持することができる。吸収性パッド２０は、セルロースフラフパルプと均質に混合された高レベルの超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）を含む。一実施形態においては、ＳＡＰとセルロースフラフパルプとの混合は、吸収性パッド２０全体にわたって均質である。他の実施形態では、ＳＡＰは、吸収性パッド２０内に勾配を形成する。例えば、吸収性パッド２０の一方の端部には、反対側の端部より多くのＳＡＰを存在させることができる。或いは、吸収性パッド２０の上面に沿う部分には、底面に沿う部分より多くのＳＡＰを存在させることができる。また或いは、吸収性パッド２０の底面に沿う部分には、上面に沿う部分より多くのＳＡＰを存在させることができる。勾配を設けることにより、ＳＡＰの濃度は、約０．０１から約０．４０グラム／立方センチメートルまで、又は約０．０５から約０．３５グラム／立方センチメートルまで、又は約０．１５から約０．２５グラム／立方センチメートルまで、吸収性パッド２０全体にわたって変化させることができる。
【００１７】
超吸収体のレベルは、吸収性パッド全重量に基づき、３０と８５重量％との間、適切には４０と８０重量％との間、更に適切には５０と７５重量％との間の範囲とすることができる。従って、フラフパルプのレベルは、吸収性パッドの全重量に基づき、１５と７０重量％との間、適切には２０と６０重量％との間、更に適切には２５と５０重量％との間の範囲とすることができる。この薄くて高容量の本発明を製造するためには、高レベルのＳＡＰと、形成したパッド２０を高密度に圧縮することが必要である。
吸収性パッド２０は、約０．５と３．０ミリメートル（ｍｍ）との間、適切には約０．６と２．５ｍｍとの間、更に適切には約０．７と２．０ｍｍとの間の厚みまで圧縮される。その結果、吸収性パッド２０の密度は、少なくとも０．２８グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）である。適切には、吸収性パッドの密度は、少なくとも０．３０ｇ／ｃｃである。更に適切には、吸収性パッドの密度は、少なくとも０．３２ｇ／ｃｃである。
【００１８】
本発明の吸収性パッド２０で使用される超吸収性材料は、荷重下で液体を吸収することができなければならない。本明細書で用いる場合、特定の超吸収性材料の荷重下吸収度（ＡＵＬ）値とは、１ｇの超吸収性材料が、予め設定した拘束荷重下で６０分間に吸収することができる塩化ナトリウムの水性溶液（０．９重量パーセント塩化ナトリウム）の量（ｇ）をいう。
本発明の吸収性パッド２０の吸収飽和容量は、適切には、吸収性パッド１グラム当り０．９パーセント食塩溶液で約１４から４０グラムの間、或いは少なくとも１６グラム／グラム、又は少なくとも１８グラム／グラムである。吸収飽和容量を求める方法は、以下に詳細に述べる。また、本発明の吸収性パッド２０は、ゲル強度の高い超吸収体を含むことが適切である。
【００１９】
セルロースフラフパルプは、木材パルプフラフを含むことが適切である。木材パルプフラフは、合成ポリマーメルトブローン繊維、又はメルトブローン繊維と天然繊維との組み合わせと代替可能である。合成繊維は、本発明の吸収性パッド２０に必要ではないが、最低量で含まれてもよい。好ましい種類のフラフの１つは、米国アラバマ州チルダースバーグのＵ．Ｓ．Ａｌｌｉａｎｃｅから入手可能な商品名ＣＲ１６５４が知られており、これは、主に軟材木材繊維を含む漂白高吸収硫酸塩木材パルプである。米国ワシントン州フェデラルウェイのＷｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒから入手可能な商品名ＮＤ−４１６で知られる特別な高密度パルプは、ある程度の縁部圧縮による利点を与えることができる。上述のように、セルロースフラフパルプは、ＳＡＰと均質に混合される。均質に混合されたフラフ及び超吸収性粒子は、身体排泄物の収容及び吸収を良好にするために高濃度にすることを望む領域に選択的に配置することができる。例えば、均質に混合されたフラフ及び超吸収性粒子の質量は、パッドの前部における坪量がパッド後部より大きくなるように、制御可能に配置することができる。
【００２０】
適切な超吸収性材料は、天然、合成、及び修飾天然ポリマー及び材料から選択することができる。超吸収性材料は、シリカゲルのような無機材料でもよく、又は寒天、ペクチン、グアールガム又は同様のもののような天然材料のほか、合成ヒドロゲルポリマーのような合成材料を含む有機化合物でもよい。このようなヒドロゲルポリマーには、例えば、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩と、ポリアクリルアミドと、ポリビニルアルコールと、エチレン無水マレイン酸コポリマーと、ポリビニルエーテルと、ヒドロキシプロピルセルロースと、ポリビニルモルホリノンと、ビニルスルホン酸、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジンのポリマー及びコポリマーと、及び同様のものとが含まれる。他の適切なポリマーには、加水分解アクリロニトリルグラフトデンプン、アクリル酸グラフトデンプン、及びイソブチレン無水マレイン酸コポリマー及びその混合物が含まれる。ヒドロゲルポリマーは、軽く架橋し、材料を実質的に水不溶性にすることが好ましい。架橋は、例えば、照射によるか、共有結合、イオン結合、ファンデルワールス結合、又は水素結合によるものとすることができる。超吸収性材料は、吸収性構造に用いるのに適切な何らかの形とすることができ、粒子、繊維、フレーク、球、及び同様のものの形を含む。本発明の一実施形態においては、超吸収性材料は、親水コロイド、好ましくはイオン性親水コロイドの粒子を含む。
【００２１】
典型的には、超吸収性材料は、水中でその重量の少なくとも約１５倍吸収することができ、望ましくは、水中でその重量の約２５倍を超えて吸収することができる。適切な超吸収性材料は、米国ミシガン州ミッドランドにあるＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、及びドイツ連邦共和国クレフェルトＤ−４７８０５のＳｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのような種々の販売業者から入手可能である。本発明で有用な特定のＳＡＰの１つは、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．から入手可能なＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３である。このＳＡＰは、本発明の吸収性パッド２０においていずれも良好な加工性及び機能性をもたらす。他の適切な種類の超吸収性材料は、１９９７年２月１１日にＭｅｌｉｕｓ他に付与された米国特許第５，６０１，５４２号、１９９９年１２月に出願され、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許出願番号０９／４７５，８２９号、及び１９９９年１２月に出願され、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡された米国特許出願番号０９／４７５，８３０号に記載されており、これらの各々は、引用により本明細書に組み込まれる。
【００２２】
本発明に用いるのに好適な超吸収性材料は、ＳｔｏｃｋｈａｕｓｅｎからＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ７７及びＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０の名称で入手されるポリアクリレート材料、並びにＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，ＵＳＡからＤｒｙＴｅｃｈ２０３５の名称で入手されるポリアクリレート材料である。このような超吸収性材料のゲル強度データ及び透過性データを表１に示す。超吸収体のゲル強度は、０．６５よりも大きく、適切には０．７５よりも大きく、更に適切には０．８５よりも大きい。
【００２３】
【表１】
2004525668.tif 000003
2004525668.tif 000004
【００２４】
超吸収性材料は、粒子状とすることができ、これは、アメリカ試験材料協会（ＡＳＴＭ）試験法Ｄ−１９２１によるふるい分析で測定すると、非膨潤状態では、最大断面直径が、約５０ミクロンから約１，０００ミクロンの範囲内、好ましくは約１００ミクロンから約８００ミクロンの範囲内である。上記範囲内の超吸収性材料の粒子には、固体粒子、多孔性粒子を含むことができ、記載した大きさの範囲内に凝集する多くの小さい粒子を含む凝集粒子とすることができることが分かる。
【００２５】
吸収性パッド２０は、人工繊維のような他の成分又はクレーのような充填剤粒子を含むこともできる。また、吸収性パッド２０は、種々の化学添加剤又は処理剤、クレー、ゼオライト及び他の臭気吸収材料、例えば活性炭担体粒子又はゼオライト及び活性炭といった活性粒子のような充填剤又は他の添加剤を含むこともできる。また、吸収性パッド２０は、吸収性パッドの重量の約４％までのような量で、２成分繊維のような結合繊維を含んでもよい。吸収性パッド２０は、吸収性パッドの一体性及び／又は形状を維持する適切なティシュラップにより包装又は包含されてもよく、或いはされなくてもよい。
高密度化したパッド２０は、良好な縁部圧縮特性を示すため、使用者に快適性をもたらし、使用者に受け入れられる。縁部圧縮を測定することができる方法は、以下に詳細に説明する。薄型で高容量の吸収性パッド２０の吸収特性は、従来の低密度吸収性パッドに匹敵する。
【００２６】
図２は、本発明の吸収性パッドを組み込んだ小児用トレーニングパンツを部分的に解体し、広げて平坦にした状態で、衣類が着用されると着用者に面するトレーニングパンツの表面が見えるように示している。吸収性シャシ１４は、１対の横方向に相対する側縁１３６と、前部ウエスト縁１３８及び背部ウエスト縁１３９で示される１対の縦方向に相対するウエスト縁とを定める。トレーニングパンツが、締結された位置（図示せず）にある場合には、吸収性シャシはまた、前部ウエスト縁１３８及び背部ウエスト縁１３９に沿うウエスト開口部、及び横方向に相対する側縁１３６に沿う２つの脚開口部を定める。また、シャシ１４は、幾分矩形の複合構造体１３３、１対の横方向に相対する前部側パネル１３４、及び１対の横方向に相対する背部側パネル２３４を含む。複合構造体１３３及び側パネル１３４及び２３４は、一体的に形成することができ、図２に示すように２つ又はそれ以上の別個の要素を含んでも良い。
【００２７】
図示した複合構造体１３３は、外側カバー４４と、該外側カバーに重畳して連結された身体側ライナ４２と、外側カバー４４と身体側ライナ４２との間に配置された本発明の吸収性パッド２０とを含む。矩形の複合構造体１３３は、前部及び背部ウエスト縁１３８及び１３９の部分を形成する、相対する直線状端縁１４５と、吸収性シャシ１４の側縁１３６の部分を形成する、相対する直線又は曲線の側縁１４７とを有する。参考のため、図２にトレーニングパンツ２０の縦方向軸線及び横方向軸線の方向をそれぞれ示す矢印４８及び４９を示している。
液体透過性の身体側ライナ４２は、外側カバー４４及び吸収性パッド２０（図２）に重なるように示されており、外側カバー４４と同じ寸法を有することができるが、必須ではない。身体側ライナ４２は、望ましくは、従順で柔らかい感触で、小児の皮膚に刺激がない。更に、身体側ライナ４２は、吸収性パッド２０よりも親水性を低くすることができ、着用者に比較的乾燥した表面を示すと共に、液体がその厚みを容易に透過することができるようにすることができる。吸収性パッド２０（図２）は、外側カバー４４と身体側ライナ４２との間に配置され、このような構成要素は、当技術分野では公知の接着剤のような何らかの適切な手段で接合することができる。
【００２８】
また、吸収性シャシ１４は、主に、吸収性パッド２０に相互に向き合う表面に沿って液体を受け取り、一時的に貯蔵し、及び／又は移送するように設計された他の材料を組み込むこともでき、これにより、吸収性組立体の吸収容量を最大にすることができる。適切な材料の１つは、サージ層（図示せず）と言われ、例えば、坪量が約５０グラム／平方メートルであり、米国ノースカロライナ州ソールズベリーのＫｏＳａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているポリエステル芯／ポリエチレン鞘を含む３デニールの２成分繊維６０パーセントと、同ＫｏＳａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている６デニールのポリエステル繊維４０％との均質なブレンドの通気ボンデッドカーデッドウェブを含む材料とすることができる。
【００２９】
外側カバー４４は、実質的に液体不透過性の材料であって、弾性があり、伸縮可能又は非伸縮性とすることもできる材料を含むことが望ましい。外側カバー４４は、液体不透過材料の単一の層とすることもできるが、層の少なくとも１つが液体不透過性である多層ラミネート構造体を含むことが望ましい。例えば、外側カバー４４は、ラミネート接着剤（図示せず）で互いに適切に接合された液体透過性外側層及び液体不透過性内側層を含むことができる。適切なラミネート接着剤は、連続的、又はビーズ、スプレー、平行渦巻き等のように断続的に塗布することができ、米国ウィスコンシン州ウォーワトサのＦｉｎｄｌｅｙ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，Ｉｎｃ．から、又は米国ニュージャージー州ブリッジウォーターのＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手することができる。液体透過性外側層は、何らかの適切な材料とすることができるが、望ましくは、ほぼ布様の風合いを与えるものである。このような材料の一例は、２０ｇｓｍ（グラム／平方メートル）のスパンボンドポリエチレン不織ウェブである。また、外側層は、液体透過性身体側ライナ４２を作る材料で作ることもできる。外側層は液体透過性である必要はないが、着用者にとって比較的布様の風合いを与えることが望ましい。
【００３０】
外側カバー４４の内側層は、液体及び蒸気のいずれにも不透過性とすることができ、液体不透過性で蒸気透過性であってもよい。内側層は、薄いプラスチックフィルムで製造されることが望ましいが、他の可撓性の液体不透過性材料を用いてもよい。内側層、又は単層の場合の液体不透過性外側カバー４４は、排泄物がベッドシーツ及び衣類のような物品並びに着用者及び介護者を濡らすのを防ぐ。液体不透過性内側層、又は単層液体不透過性外側カバー４４として使用するのに適切な液体不透過性フィルムは、米国バージニア州ニューポートニュースのＨｕｎｔｓｍａｎ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇから市販されている０．０２ミリメートルポリエチレンフィルムである。外側カバー４４が単層の材料である場合には、エンボス加工及び／又はマット仕上げを行い、更に布様の外観を与えることができる。先に述べたように、液体不透過性材料は、使い捨て吸収性物品の内部から蒸気を逃がすことができ、同時に液体が外側カバー４４を透過することは依然として防ぐことができる。適切な「通気性のある」材料は、コーティング又は他の方法で処理して所望のレベルの液体不透過性を付与した微孔性ポリマーフィルム又は不織布から構成される。適切な微孔性フィルムは、日本東京のＭｉｔｓｕｉ  Ｔｏａｔｓｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＰＭＰ−１フィルム材料、又はミネソタ州ミネアポリスの３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＸＫＯ−８０４４ポリオレフィンフィルムである。種々の程度の液体透過性を有する他の類似の材料は、スパンボンドメルトブローンウェブ、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンドの疎水性で均質に形成されたスパンボンド、又は２成分ウェブである。障壁性及び透過性のバランスは、繊維の大きさ及び坪量により調節することができる。
【００３１】
身体側ライナ４２は、合成繊維（例えば、ポリエステル又はポリプロピレン繊維）、天然繊維（例えば、木材又は綿繊維）、天然及び合成繊維の組み合わせ、多孔性フォーム、網状フォーム、穿孔プラスチックフィルム、又は同等のもののような広範囲のウェブ材料から選択されたもので製造することができる。身体側ライナ４２には、種々の織及び不織布を用いることができる。例えば、身体側ライナは、ポリオレフィン繊維のメルトブローン又はスパンボンデッドウェブから構成することができる。また、身体側ライナは、天然及び／又は合成繊維から構成されたボンデッドカーデッドウェブであってもよい。身体側ライナは、実質的に疎水性材料から構成することができ、この疎水性材料は、任意選択的に界面活性剤或いは他の方法で処理して所望のレベルの湿潤性及び親水性を付与することができる。例えば、材料は、Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａｓｓ  Ｃｏ．から商品名Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１０２で市販されている約０．２８重量パーセントの界面活性剤で表面処理することができる。他の適切な界面活性剤は、デラウェア州ニューカッスルのＵｎｉｑｅｍａ  Ｉｎｃ．ＩＣＩ部門から商品名Ａｈｃｏｖｅｌで市販されているものや、オハイオ州シンシナチで製造され、商品名Ｇｌｕｃｏｐｏｎ２２０でペンシルバニア州アンブラーのＣｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているものである。界面活性剤は、スプレー、印刷、ブラシコーティング、又は同様のもののような何らかの従来の手段で塗布することができる。界面活性剤は、身体側ライナ４２全体に塗布することもでき、或いは縦の中心線に沿う中央区域のような身体側ライナの特定の区域に選択的に塗布することもできる。
【００３２】
適切な液体透過性身体側ライナ４２は、坪量が約２７ｇｓｍの２成分不織ウェブである。不織２成分ウェブは、スパンボンド２成分ウェブ又はボンデッドカーデッド２成分ウェブとすることができる。適切な２成分ステープルファイバには、日本国大阪市のＣＨＩＳＳＯ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なポリエチレン／ポリプロピレン２成分繊維が含まれる。この特定の２成分繊維において、ポリプロピレンがコアを形成し、ポリエチレンが繊維の鞘を形成する。多葉形、並列型、海中の島型、又は同様のもののような他の繊維配向も可能である。外側カバー４４及び身体側ライナ４２は、エラストマー材料を含むことができるが、幾つかの実施形態では、複合構造体がほぼ非弾性であることが望ましい場合があり、この場合、外側カバー、身体側ライナ及び吸収性組立体は、ほぼエラストマーでない材料を含む。
【００３３】
上述のように、図示したトレーニングパンツ２０は、吸収性シャシ１４（図２）の各側に配置された前側パネル及び背側パネル１３４及び２３４を含むことができる。これらの横方向に相対する前部側パネル１３４及び横方向に相対する背部側パネル２３４は、吸収性シャシ１４の複合構造体１３３に永久的に結合することができ、締結システム８０によって互いに取り外し可能に取り付けることもできる。更に詳細には、図２に最もよく示されているように、前部側パネル１３４は、複合構造体１３３の直線状側縁１４７に取り付け線６９に沿って永久的に結合し、これを横方向に超えて延びることができる。側パネル１３４及び２３４は、接着剤、熱又は超音波結合のような当業者に公知の取り付け手段を用いて取り付けることができる。また、側パネル１３４及び２３４は、外側カバー４４又は身体側ライナ４２のような複合構造体１３３の構成要素の一部として形成することができる。
側パネル１３４及び２３４の各々は、１つ又はそれ以上の別個の区別可能な材料片を含むことができる。例えば、特定の実施形態において、各側パネル１３４及び２３４は、継ぎ目で接合される第１及び第２の側パネル部分を含むことができ、少なくとも１つの部分は、エラストマー材料（図示せず）を含む。或いは、各個々の側パネル１３４及び２３４は、中間の折り線（図示せず）に沿って折り畳まれた単一の材料片を含むことができる。
【００３４】
側パネル１３４及び２３４は、トレーニングパンツ２０の横方向軸線４９にほぼ平行な方向に伸縮させることができる弾性材料を含むことが望ましい。特定の実施形態において、前部及び背部側パネル１３４及び２３４はそれぞれ、末端６８とそれぞれ前部中央パネル１３５又は背部中央パネル２３５との間に配置された内側部分７８を含むことができる。図２に示した実施形態において、内側部分７８は、末端６８と矩形複合構造体１３３の側縁１４７との間に配置される。側パネル１３４及び２３４の弾性材料は、内側部分７８に配置され、側パネルが横方向軸線４９にほぼ平行な方向に弾性を有するようにすることができる。最も好ましくは、各側パネル１３４及び２３４は、ウエスト端縁７２から脚端縁７０まで弾性を有する。更に詳細には、ウエスト端縁７２と脚端縁７０との間で横方向軸線４９に平行に取り、長さが取り付け線６９から末端縁６８まで、幅が約２センチメートルである側パネル材料の個々の試料は、全て弾性がある。
【００３５】
適切な弾性材料、並びに記載された弾性側パネルをトレーニングパンツに組み込む一工程は、以下の米国特許、即ち、１９９０年７月１０日にＶａｎ  Ｇｏｍｐｅｌ他に付与された第４，９４０，４６４号、１９９３年７月６日にＰｏｈｊｏｌａに付与された第５，２２４，４０５号、１９９２年４月１４日にＰｏｈｊｏｌａに付与された第５，１０４，１１６号、及び１９９１年９月１０日にＶｏｇｔ他に付与された第５，０４６，２７２号に記載されており、これらの全ては、引用により本明細書に組み込まれる。特定の実施形態において、弾性材料には、熱収縮性ラミネート（ＳＴＬ）、ネック結合ラミネート（ＮＢＬ）、逆ネックドラミネート、又は伸張結合ラミネート（ＳＢＬ）材料が含まれる。このような材料の製造方法は当業者には公知であり、１９８７年５月５日にＷｉｓｎｅｓｋｉ他に付与された米国特許第４，６６３，２２０号、１９９３年７月１３日にＭｏｒｍａｎに付与された米国特許第５，２２６，９９２号、および１９８７年４月８日に公開されたＴａｙｌｏｒ他の欧州特許出願番号ＥＰ０２１７０３２に記載されており、これら全ては引用により本明細書に組み込まれる。或いは、側パネル材料は、外側カバー４４又は身体側ライナ４２に適切であるとして上記に記載したもの、即ち伸縮可能であるが非弾性の材料のような他の織材料又は不織材料を含むことができる。
本明細書で用いる場合、トレーニングパンツ２０の種々の構成要素は、接着剤、音波及び熱結合又はその組み合わせのような種々の種類の適切な取り付け手段を用いて一体的に組み立てることができる。得られる製品は、薄く、可撓性の高容量吸収性パッド２０を含む吸収性衣類２０である。パンツ様吸収性衣類２０は、例えば、おむつ、トレーニングパンツ、水着、失禁様衣類等のような各種の用途に大きさを合わせて調整することができる。
【００３６】
本発明の吸収性パッド２０は、図３に示すように、従来のオンライン方式吸収体ドラム型形成機２６を用いて製造することができる。詳細には、ＳＡＰ及びフラフパルプは、ドラム型形成機２６の形成チャンバ２８内で均質に混合することができる。上述のように、人工繊維又はキャリア粒子もまた、ＳＡＰ及びフラフパルプと混合することができる。形成中のＳＡＰ損失を最小限にするために、ほぼ３００ミクロンの孔を有する織ポリエステル布のような多孔性布３０をドラム型形成機２６の形成ドラム３２の周りに巻きつけて、該形成ドラム３２上の形成スクリーン３４を覆うことができる。或いは、従来の形成スクリーン３４の代わりに、小孔性の、即ち微小穿孔形成スクリーンを用いてもよい。或いはまた、高ＳＡＰ組成物が、形成チャンバ２８内の形成スクリーン３４に到達する前に、高フラフパルプ組成物の軽い層を形成スクリーン３４に誘導することもできる。いずれにせよ、スクリーン表面の有効開口部は、３００ミクロンよりも小さい。形成表面の透過性は、一様なパッドを形成するのに十分なほど高くなければならず、形成表面は耐久性がなければならない。この特性の組み合わせにより、孔径は、７５と３００ミクロンとの間に決定される。形成スクリーン３４は、従来型であるか小孔型であるかに関わらず、平坦なスクリーンとすることもでき、成形パッドゾーン化吸収性スクリーンであってもよい。
【００３７】
オンライン方式ドラム型形成機２６を使用して、吸収性パッド２０をオフライン方式で生産するのではなく、均質に混合された超吸収性材料及びパルプフラフの付加的な質量体を、追加の吸収性材料を最も有用であると考えられる吸収性パッドの少なくとも１つの領域に誘導することができる。
図４に示す特別なＳＡＰノズル３６は、形成チャンバ２８の上部前面位置に配置することができる。ノズル３６は、スロット５２を形成する平坦化され拡管されたパイプ５０と、ノズル３６の末端開口部５６の上に部分的に突出するフード５４とを含む。このノズル３６は、ＳＡＰを分散し、ＳＡＰ及びフラフパルプを均質に混合することができ、パッド内に組成物の勾配を形成するように位置決めすることができる。
【００３８】
形成したパッド２０は、形成チャンバ２８を低密度、即ち０．１ｇ／ｃｃよりも低い密度で出たのち、高密度化する必要がある。パッドは、コンベヤ又はキャリア・ティッシュ３５上に配置される。本発明では、パッドの密度を、少なくとも０．２８ｇ／ｃｃまで、適切には少なくとも０．３０ｇ／ｃｃまで、更に適切には少なくとも０．３２ｇ／ｃｃまで圧縮する必要がある。高密度化は、従来の圧縮ロールで、適切には図３に示すような加熱ニップ３８で行うことができる。加熱ニップ３８は、適切には約８０から約１５０℃まで加熱する。パッドは、坪量が約８０から１０００ｇｓｍの間で、適切には約１００から８００ｇｓｍの間で、より適切には約１２０と７５０ｇｓｍの間で製造することができる。パッドが高密度化されると、パッドの厚みは、約０．４と３．０ｍｍとの間、適切には、約０．５と２．５ｍｍとの間、更に適切には約０．６と２．０ｍｍとの間である。
形成工程の間に、ＳＡＰとパルプフラフとの混合物を加湿し、得られる吸収性パッド２０の高密度化を改善することができ、場合によっては縁部圧縮又は剛性値を低くすることもできる。吸収性複合体高密度化工程に加熱及び加湿を用いることは、例えば、２００１年４月１０日にＭｅｌｉｕｓ他に付与された米国特許第６，２１４，２７４号に教示されており、この特許は、引用により本明細書に組み込まれる。更に、吸収性パッド２０にパターンをエンボスすることができ、これによっても剛性を減少させることができる。
【００３９】
例１
この例では、オンライン形成ドラムであるＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツ製造機を用いて８つの異なる試料の吸収性パッドを作った。パッドは、異なる組成及び密度を有しており、これらを試験して吸収時間及び取り込み時間を測定した。用いた種々の種類のＳＡＰには、ドイツ連邦共和国クレフェルトＤ−４７８０５のＳｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧから商品名ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３で入手可能な高度ゲル強度を有するＳＡＰ、及び商品名ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０でＳｔｏｃｋｈａｕｓｅｎから入手可能なポリアクリレート材料を含んでいた。用いた種々の種類のパルプフラフには、米国アラバマ州チルダースバーグのＵ．Ｓ．Ａｌｌｉａｎｃｅから商品名ＣＲ１６５４で入手可能な漂白高吸収性硫酸塩木材パルプ、米国ワシントン州フェデラルウェイのＷｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名ＮＢ−４１６で入手可能な漂白南方軟材パルプ、コネチカット州スタンフォードのＲａｙｏｎｉｅｒ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから商品名ＡＬ９４０１で入手可能な低温苛性処理した南方軟材パルプ、及びＷｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名ＮＤ−４１６で入手可能な特定の高密度化パルプを含んでいた。表２は、試験した各試料の組成及び密度を示している。
【００４０】
【表２】
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2004525668.tif 000006
【００４１】
試料は、形成したパッドから６インチ×４．５インチ片の各試料を切り取ることにより調製した。次に、各試料の重量及び嵩高さを記録した。
４つの異なる種類のサージ層を各吸収性パッドの試料で試験した。これらのサージ層は、２成分繊維及びポリエステル繊維を含む通気ボンデッドカーデッドウェブであった。第１のサージ材料は、６０重量％のＫｏＳａ製２．８デニールＴ−２５６の２成分繊維と、４０重量％のＫｏＳａ製Ｔ−２９５、６デニールポリエステル繊維とを含むものであった。第２のサージ材料は、６０重量％の２．０デニールＴ−２５６型の２成分繊維と、４０重量％の３．０デニールＫｏＳａポリエステル繊維とを含むものであった。全てのサージは、幅６２ｍｍであった。４つの異なる型のサージ層は、第１のサージ材料で作られた５５グラム／平方メートル（ｇｓｍ）のサージ、第２のサージ材料で作られた８５ｇｓｍのサージ、第１のサージ材料で作られた１００ｇｓｍのサージ、及び第２のサージ材料で作られた１００ｇｓｍのサージを含むものであった。
【００４２】
コード１〜８の各試料は、別個に試験する５インチ長さの各４つのサージ層と、１０インチ長さのライナ材料と、１０インチ長さのポリフィルムとを組み合わせた。用いたライナ材料は、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の０．３％Ａｈｃｏｖｅｌで処理した０．６ｏｓｙスパンボンドであった。用いたポリフィルムは、Ｅｄｉｓｏｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能な０．７５ミルポリエチレンフィルムであった。ポリフィルムの各部片の全表面には、ホットメルト接着剤、即ち、Ａｔｏ  Ｆｉｎｄｌｅｙから入手可能なＡｔｏ  Ｆｉｎｄｌｅｙ２５２５Ａを軽くスプレーし、吸収性材料の試料をポリフィルムの中央のスプレー表面に配置した。次に、接着剤を再び軽くスプレーし、サージ層を吸収体の中央に付着させた。次に、ライナをサージ層の上に配置することにより、吸収体の周りのポリフィルムと共に密封形成した。
次に、各端部から約３インチの各試料の中心の放出点に印をつけた。
【００４３】
各試料の吸収時間を試験するために、各試料は、サージ層無しの場合と、５５ｇｓｍサージ層を有する場合を試験した。試験試料は、平行な硬いプレキシグラスプレートの間に挟んだ。上側プレートは、放出点の上に置いた直径１インチの円筒形開口部に中心を合わせて配置して、液体を製品に導入した。下側プレートは、４．５インチ×４．５インチの中央に位置する一段高くなったプラットフォームを有する。上側プレートは、下側プレートのプラットフォーム上に位置決めされた２０．２５平方インチの吸収体に３８５ｇｓｍの荷重を加えた。約３５ｍｌの０．９ｗ／ｖ％生理食塩水溶液を、試験する各試料の放出点に注入し、液体の全てが吸収体の表面を透過したと視覚的に判断されたときに、吸収されたとみなし、この時に、取り込み時間を記録した。再び、３５ｍｌの放出物を各試料の放出点に注入した後、第２の放出物の吸収時間を記録した。最後に、第３の３５ｍｌの放出物を各試料の放出点に注入した後、第３の放出物の吸収時間を記録した。各放出間の時間は、１５分であった。この試験のコード１〜８に対する結果は、図５の表に示している。図５の結果は、同等の組成及び密度では、ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３が、サージ層が存在するかどうかに関わらず、３回の放出を通じ、全ての性能において、ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０より優れていることを示している。また、コード６を除いた全ての高密度コードは、対照の低密度コード７及び８に対して同等以上の性能である。
【００４４】
各試料の取り込み時間を試験するために、各試料は以下の手順を使用し、３つの３５ｍｌの放出物を各試料に加えて４種類の各サージ層と共に試験した。コード１〜５に対するこの試験の結果は、図６の表に示しており、コード６〜８に対するこの試験の結果は、図７の表に示している。図６及び図７で分かるように、最も短い一致取り込み時間は、上記の１００ｇｓｍの第２のサージ層を用いて作った試料において観察され、これら各試料の取り込み時間は、互いにかなり一致した。他の３つのサージ層を用いた試料を比較すると、ＳＡＰのパーセントが最も高い試料、即ちコード４が、他の試料を凌いでいた。
【００４５】
例２
この例では、オンライン形成ドラムであるＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツ生産機を用いて吸収性パッドを作った。この機械は、吸収性パッドが、製品組立工程で他の構成要素と組み合わされる直前に、工程ラインから取り出すことができるように構成されたものであった。これにより、完成製品を分解する必要もなく、オンラインで形成されるパッドの評価を行うことができた。この試験では、ジョージア州ヘレンにあるＦＴ＆Ｄ製の微穿孔スクリーン開口部を有する矩形で一定の深さの形成スクリーンを使用した。微穿孔スクリーンは、細かいメッシュの布ラップと同様、ＳＡＰが形成ドラム内部に入り込むのを防ぐことができた。これにより、ＳＡＰレベルが６５％を超える場合でも、吸収体重量が一定となった。通常の作業範囲において気流の一様性及び容量が維持されたことにより、良好にパッドが形成された。
【００４６】
０．３ｇ／ｃｃよりも密度を大きくするために必要な圧力を低減させる手段として、少量の水分を吸収体に加えることが求められた。吸収体の厚みを通して水分がより一様に分布するように、吸収体に水分をスプレーするのではなく、パッドを通して加湿空気を吸引することを選択した。加熱要素及び送風モータを用いて、形成ドラムと予圧縮装置との間の真空コンベヤの上に設置されたフードに熱空気をパイプで送った。濾過水道水を圧縮空気（２０ｐｓｉ）と合流させ、０．０２８インチの開口を備えた噴霧スプレーノズルを通して細かいミストとして温空気流に導入した。気流は、気温１２０℃でほぼ４０％ＲＨの湿度を達成することができた。最良の水分含量を達成して、吸収性パッドを生産した。この技術により、パッドの重量の変化で測定するとほぼ１％の水分がパッドに加わった。このように加湿すると、吸収性パッドのキャリパを同じにしつつ、圧縮ロールを５ミル開くことができた。
【００４７】
また、加熱圧縮ロールを用いると、本発明の吸収性複合体を高密度化するのに必要な力が低減する。しかしながら、表３に示す次の例は、本発明の特徴の幾つかを実際に示すために、加熱又は水分を加えることなく生成した。
【００４８】
【表３】
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【００４９】
表３に示すように、試料１の質量は制御可能に配置して、前部の坪量を背部の坪量よりも大きくしている。用いる各種のパルプには、ＣＲ１６５４、ＮＢ４１６及びＮＤ４１６を含み、それぞれ上記の例１に記載されている。飽和容量（「Ｓａｔ  Ｃａｐ」）とは、飽和時の試料の重量をいう。試料２〜７の超薄型吸収体（「ＵＴＡ」）は、試料１の標準トレーニングパンツに匹敵する。
【００５０】
全てのＵＴＡコードは、ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３超吸収体を用いて生成した。試料１は、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０超吸収体を用い、標準ＬサイズＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツ形成スクリーン（非微穿孔）を用いて生成した。従来から、高品質の低坪量パッドは、オンラインドラム形成工程で生成することは困難である場合が多いが、低坪量試料である試料５及び６は、極めてしなやかで、パッド間と同様パッドに沿っても非常に均質であった。
超吸収体供給率は、試料２を生成する間は増大させ、ＳＡＰ組成を６５％にした。高密度型である試料６及び７は、形成ドラムへのＳＡＰ及びパルプ繊維の供給量を増大させることにより、形成した吸収性パッドの坪量を増大させて生成した。高密度型の試料６は、厚みが０．８６ｍｍの坪量４９０ｇｓｍで生成され、密度は、０．５７ｇ／ｃｃであった。高密度型の試料７は、坪量が約７９５ｇｓｍ、厚みが１．３９ｍｍ、密度が０．５７ｇ／ｃｃであった。
例２に基づくオンラインの超薄型吸収性パッドを含む製品を大規模な使用者使用試験用に生成した。この使用試験の結果からは、オンライン超薄型吸収体は、市販のＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツに比較した製品間で、漏れ性能における統計的差異は何ら示されなかった。
【００５１】
例３
商業的機械試験を行い、オンライン超薄型吸収性パッド及びオンライン超薄型吸収性パッドを含む製品を生成した。図８に示す外形を有する形成スクリーン３４をポリエステルメッシュ布で覆った。また、このような形成スクリーンは、深さのある領域である前部ポケットを有し、これにより製品の放出領域に多くの吸収体を配置するようにすることもできる。製品は、パッドの前半分に約６０％の吸収体質量を有する外形の吸収性パッドで生成した。パッド及び製品は、６００フィート／分を超える商業ライン速度で生成した。
【００５２】
例４
この例では、再び、オンライン形成ドラムであるＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツ生産機を用いて吸収性パッドを作った。この機械は、吸収性パッドが、製品組立工程で他の構成要素と組み合わされる直前に、工程ラインから取り出すことができるように構成されたものであった。これにより、完成製品を分解する必要がなく、オンラインで形成されるパッドの評価を行うことができた。この試験では、ＦＴ＆Ｄ製の微穿孔スクリーン開口部を有する矩形で一定の深さの形成スクリーンを用いた。吸収性パッドは、６０％のＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３超吸収体及び４０％のＷｅｙｅｒｈａｕｓｅｒ  ＮＤ４１６パルプを含んでいた。吸収体の嵩は、ほぼ１．９〜２．０ｍｍで一定に保たれた。パルプ及び超吸収体の供給率を変化させて坪量に範囲を生じさせ、その結果密度に範囲が生じた。これらの例の縁に沿った圧縮を評価し、標準ＰＵＬＬ−ＵＰＳ（登録商標）使い捨てトレーニングパンツの吸収性複合体（４４％Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ８８０超吸収体、５６％ＵＳ  Ａｌｌｉａｎｃｅ  ＣＲ１６５４パルプ、〜０．２０ｇ／ｃｃ密度）の圧縮と比較した。結果は、表４に示しており、本発明の例は、現在の構造よりかなり高い密度の範囲にわたって、現在の吸収性複合体と同様の圧縮特性を示すというものであった。低度の水分付加レベル、加熱圧縮ロール、エンボス圧縮ロールの使用、又はこれらの技術の何らかの組み合わせにより更に低い圧縮値を達成することができる。
【００５３】
【表４】
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【００５４】
例５
オンライン超薄型吸収性パッドは、ＦＡＶＯＲ（登録商標）ＳＸＭ９５４３超吸収性ポリマーとＣＲ１６５４パルプ繊維とを５０／５０の比率で、各材料を１６ｇと、理論的飽和容量である６０８ｇの０．９％生理食塩水とを用いて生成した。パッド坪量の領域特性は、股部分の後ろからパッドの前部までは８７５グラム／平方メートル（ｇｓｍ）、パッドの後ろ半分は７００ｇｓｍを目標とした。密度目標は、前部では０．２７グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）、後部では０．３３ｇ／ｃｃに区分した。図８は、平面方向のパッドの形状を示している。パッドは、長さが４５０ｍｍであり、前部では幅１２０ｍｍ、中央部では幅７０ｍｍ、後部では幅９５ｍｍであった。
この結果は、本明細書に記載した方法が、区分された吸収体質量（即ち、構造体の選択した領域に配置されている）を有すると共に、薄型であるが本発明の全ての他の態様を示す成形吸収性構造を消費者製品加工作業に統合化された部分として提供することができることを示している。このことは、薄型のオフラインで生成した吸収体（即ち製品加工の前に調製された）は入手可能であるが、区分された吸収性を形成することができず、一方、従来のオンライン吸収体形成法では吸収性を区分することはできるが、一般に最適な薄さの構造体を生成することができないため、望ましい組み合わせである。
【００５５】
液体飽和保持容量試験手順
液体飽和保持容量は、次のように測定する。試験する材料は、水分含量が約７重量パーセントよりも小さく、この材料を量って、室温（約２３℃）で過剰量の０．９重量パーセントの生理食塩水に浸漬する。試験する材料は、約２０分間浸漬したままにする。２０分の浸漬後に、材料を取り出し、図９を参照すると、０．２５インチ（０．６ｃｍ）開口部を有するＴＥＦＬＯＮ（商標）コートされたガラス繊維スクリーン１３４（ニューヨーク州ピーターズバーグのＴａｃｏｎｉｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｃ．から市販されている）上に載置して、次にこれを真空箱１３０の上に置き、可撓性のラバーダム材料１３２で覆った。真空箱上では、例えば、真空計１３６及び真空ポンプ１３８を用いて約０．５ポンド／平方インチ（約３．５キロパスカル）の真空を約５分間引く。次に、試験材料１３１をスクリーンから取り除いて重さを量る。試験材料が保持している液体の量は、材料の湿潤重量（真空引き後）から材料の乾燥重量を引くことにより求められ、これを、絶対液体飽和保持容量として保持される液体のグラム数で記録する。所望の場合には、保持される液体の重量は、試験液体の密度を用いて液体容量に換算することもでき、これは、液体飽和保持容量として保持される液体のミリリットル数で記録する。相対比較のために、この絶対液体飽和保持容量値は、材料１３１の乾燥重量で除算して、固有液体飽和保持容量が試験材料の１グラム当たりの保持液体のグラム数で与えられる。ヒドロゲル形成ポリマー材料又は繊維のような材料が、真空箱上にある間にガラス繊維スクリーン１３４を通して引かれる場合には、開口部が小さいスクリーンを用いる必要がある。或いは、一片のティーバッグ又は同様の材料を材料１３１とスクリーン１３４との間に配置し、最終的な値は、ティーバッグ又は同様の材料により保持される液体に合わせて調整することができる。
【００５６】
荷重下吸収度（ＡＵＬ）試験手順
超吸収性材料が荷重下で液体を吸収する能力は、次のように測定する。図１０を参照すると、要求吸収性試験器（ＤＡＴ）１１０を用いるが、これは、マサチューセッツ州ダンナーのＭ／Ｋ  ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＧＡＴＳ（重量測定吸収性試験システム）、並びにＩＮＤＡ技術シンポジウム会報１９７４年３月の１２９〜１４２ページにＬｉｃｈｓｔｅｉｎにより記載されたシステムに類似している。直径２．５センチメートル領域内に限定されたポート１１４を有し、荷重下吸収度（ＡＵＬ）装置１１６で覆われた多孔性プレート１１２を用いる。電子はかり１１８を用いて、超吸収性粒子１２０に入る液流を測定する。この試験では、用いる液体は、０．９重量パーセントの塩化ナトリウムを含む水溶液であり、室温（ほぼ２３℃）で用いる。
【００５７】
超吸収性粒子を収容するのに用いられる特定のＡＵＬ装置１１６は、確実に同心になるようにわずかにマシンアウトされた内径１インチ（２．５４センチメートル）の熱可塑管材で作られたシリンダ１２２を含む。１００メッシュのステンレス鋼ワイヤ布１２４は、シリンダ１２２の底面に接着する。或いは、ステンレス鋼ワイヤ布１２４は、ワイヤ布を赤く熱せられるまで炎で加熱し、その後、冷えるまでシリンダを布上に保持することにより、シリンダ１２２の底に融合することもできる。うまくいかない場合又は破れた場合には、はんだごてを用いて密封を補修することができる。底面を平坦で滑らかに維持し、シリンダの内側が歪まないように注意する。直径１インチの固体材料（例えばＰｌｅｘｉｇｌａｓｓ（商標））から４．４グラムのピストン１２６を作り、シリンダ１２２内に拘束されることなくぴったり嵌合するように機械加工する。ピストン１２６を用いて、０．０１ポンド／平方インチの拘束荷重を与える。重り１２８を用いて、より大きな程度の拘束荷重を与える。上述のように、より大きな程度の拘束荷重は、０．２９ポンド／平方インチ、０．５７ポンド／平方インチ、及び０．９０ポンド／平方インチである。従って、１００、２００、３１７グラムの重りを用いて（４．４グラムのピストン１２６に加え）各拘束荷重を与える。ＡＵＬの試験には、０．１６０（±０．００５）グラムの超吸収性粒子の試料を用いる。米国標準３０メッシュを通して予めふるいにかけ、米国標準５０メッシュに残る粒子（３００〜６００ミクロン）から試料を取る。粒子は、試験時には、水分含量が約５重量パーセントよりも小さい。
【００５８】
この試験は、直径３センチメートルのＧＦ／Ａガラス濾紙１３０をプレート１１２上に置くことから始める。濾紙の大きさは、シリンダ１２２の内径より大きく、外形より小さくして、ＤＡＴ１１０のポート１１４上の蒸発を防ぎながら、確実に良好に接触させ、続いて飽和を起こさせる。粒子１２０は、秤紙に載せて重さを量り、ＡＵＬ装置１１６の底面のワイヤ布１２４上に置く。装置１１６を振り、ワイヤ布１２４上の粒子１２０を平らにする。粒子が、シリンダ１２２の壁に確実に付着しないように注意する。ピストン１２６、及び任意的に重り１２８を注意深く、押し付けずに、シリンダ１２２内の粒子１２０上に置いた後、ＡＵＬ装置１１６をガラス繊維濾紙１３０上に置く。吸収された液体量（グラム）を、帯形記録計を用いて直接手動で、又は直接データ収集システム又はパーソナルコンピュータシステムで時間の関数としてモニターする。
【００５９】
６０分後に吸収された液体量（グラム）を試料の乾燥重量（０．１６０グラム）で除算したものが、試料１グラム当たりの吸収された液体のグラム数（ｇ／ｇ）で表されたＡＵＬ値である。また、液体吸収率を測定することができる。最終値の瞬時の読み出しを確実に正確にするために２つのチェックを行うことができる。第１に、ピストン１２６の上昇高さにシリンダ１２２の断面積を掛けたものは、吸収液体の容量に等しいはずである。第２に、試験の前後でＡＵＬ装置１１６の重さを量ることができ、この重さの差が、吸収流体の重さにほぼ等しいはずである。予め定めた材料に対して少なくとも３回繰り返して行い、それを平均してＡＵＬ値とする。
【００６０】
縁部圧縮試験手順
縁部方向圧縮（ＥＣ）値を測定することができる方法を以下に述べる。２インチ×１２インチ（５．１ｃｍ×３０．５ｃｍ）片の吸収性材料を切り取り、長い方の寸法を製品又は原料ウェブの縦方向に位置合わせする。試料の重さを測定する。０．２ｐｓｉ（１．３８ＫＡ）の荷重をかけて、材料の厚みを測定する。材料は、高さが２インチ（５．１ｃｍ）で２つの端部が０〜０．１２５インチ（０〜３．１８ｍｍ）重なる円筒形を形成し、ホッチキスで３箇所止める。ホッチキス針の１つは製品の幅の中央付近であり、他の２つは材料の幅の両縁部付近である。ホッチキス針の最も長い寸法は、形成した円筒形の外周にあり、ホッチキス針が試験に及ぼす影響を最小にする。
ミネソタ州エデンプレーリーのＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているような引張試験器は、底面プラットフォームと、試験する試料の周囲より大きく、底面プラットフォームに平行であって、逆向きに圧縮ロードセルに取り付けられたプラテンとを備えるように構成されている。試料片は、プラテンの下でプラットフォーム上に置く。プラテンは、試料片に接触するようにし、試料を２５ｍｍ／分の速度で圧縮する。試料を幅（１インチ）（２．５４ｃｍ）の５０％まで圧縮する際に得られる最大力を記録する。
【００６１】
材料が留め金で固定されている場合には、典型的には、試料が５０％まで圧縮される前に、最大力に到達する。吸収体の長さが１２インチ（３０．５ｃｍ）よりも小さい製品では、材料のＥＣ値は、以下の方法で測定することができる。縁部方向圧縮強度は、「Ｔｈｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  Ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ａｎｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｏｆ  Ｐａｐｅｒ  Ａｎｄ  Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ」、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｅ．Ｍａｒｋ編、Ｄｅｋｋｅｒ１９８３年（第１巻）に詳細に論じられている。留め金応力を制御する理論モデルに基づくと、説明された縁部方向圧縮構成では、留め金応力は、Ｅ＊ｔ２／（Ｈ２）に比例し、比例定数は、Ｈ２／（Ｒ＊ｔ）の関数であり、式中、Ｅは弾性率、Ｈはシリンダの高さ、Ｒはシリンダの半径、ｔは材料の厚みである。力／坪量で応力を表すと、一定に保つ必要があるパラメータはＨ２／Ｒであることが分かる。従って、１２インチ（３０．５ｃｍ）より小さい試料では、可能な限り大きい円を作り、その高さ（切り取った試料の幅）は、Ｈ２／Ｒが２．１インチ（５．３ｃｍ）になるように調節する必要がある。
【００６２】
嵩及び密度試験手順
試験する吸収性パッドの領域を０．２ｐｓｉ重りの下に置き、この領域の吸収体の嵩を記録する。圧縮下の領域は、２インチ×２インチ（５．０８ｃｍ×５．０８ｃｍ）四角形より大きい必要がある。吸収体の嵩を調べるのに適切な試験器は、０．２ｐｓｉの重さを与える直径３インチの黄銅足を備えたＳｔａｒｒｅｔ型の嵩試験装置である。圧縮下の領域は、重りが適所にある間に重りの周囲に印をつける。重りを取り除き、ダイカッタ等により、輪郭を取った領域内から２インチ×２インチの四角形を切り取る。吸収性パッド上にあるどのようなティシュも除去し、四角形の重さを量る。密度は、次の計算により求められる。密度＝吸収体の質量（ｇ）／（５．０８ｃｍ）２×（嵩（ｃｍ））
【００６３】
遠心保持容量試験手順（ＣＲＣ試験）
本明細書で用いる場合、遠心保持容量（ＣＲＣ）は、制御された状態の下で遠心力を加えた後の超吸収性材料の吸収容量の尺度である。試験する超吸収性試料は、米国標準＃３０メッシュで予めふるいにかけ、米国標準＃５０メッシュ上に保持されている。従って、超吸収性材料の粒子寸法は、３００〜６００ミクロンである。粒子は、手動又は自動で予めふるいにかけることができる。
ＣＲＣは、試験する０．２００グラムの試料材料（水分含量が５重量パーセントよりも少ない）を、試料を収容することになる水透過性のバッグに入れ、試料が試験溶液（０．９パーセントＮａＣｌ溶液）を自由に吸収することができるようにすることにより測定することができる。ヒートシール可能なティーバッグ材料（グレード５４２、ウィスコンシン州ニーナのＫｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている）が、殆どの応用例で適切である。バッグは、５インチ×３インチのバッグ材料を半分に折り畳み、２つの開いた縁をヒートシールして２．５インチ×３インチの矩形の袋を形成する。ヒートシールは、材料の縁の約０．２５インチ内側で行う必要がある。試料を袋に入れた後に、袋の残りの開いた縁もヒートシールする。また、空のバッグも作り、対照として試料バッグと共に試験する。各超吸収性材料に対して３つの試料バッグを試験する。
【００６４】
シールしたバッグを、１／４インチの開口を有する２つのＴＥＦＬＯＮ（登録商標）コーティングしたガラス繊維スクリーン（ニューヨーク州ピーターズバーグのＴａｃｏｎｉｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）の間に配置し、７３．４°±２°Ｆの０．９％ＮａＣｌ溶液の平皿に浸漬し、バッグが完全に濡れるまで、スクリーンが確実に下方に保持されるようにする。試料は、濡れた後、溶液中に３０分間浸漬したままとし、その後、溶液から取り出して一時的に非吸収性の平坦な表面の上に置く。
次に、濡れたバッグを、試料に３５０Ｇの適切な遠心力をかけることができるバスケット内に入れる。（適切な遠心機は、水収集バスケット、デジタル回転計、及び平坦なバッグ試料を保持及び排水するように適合された機械加工した排水バスケットを有するＣｌａｙ  Ａｄａｍｓ  Ｄｙｎａｃ  ＩＩ、型番０１０３である。）試料は、回転時にバスケットを平衡させるために、遠心機内の対向した位置に配置しなければならない。バッグは、目標値１６００ｒｐｍであるが、１５００〜１９００ｒｐｍの範囲内で３分間（目標Ｇは３５０）遠心分離される。バッグを取り出し、最初に空のバッグ（対照）の重さを量り、続いて超吸収性材料を含むバッグを量る。バッグ材料単独で保持している液体量を考慮して、超吸収性材料により吸収され、保持されている流体の量が、超吸収性材料の遠心保持容量であり、流体のグラム数／超吸収性材料のグラムで表される。
【００６５】
超吸収体ゲルベッド透過性試験
ゲルベッド透過性（ＧＢＰ）試験を行うのに適切なピストン／シリンダ装置を図１１及び図１２に示している。図１１を参照すると、装置２２０は、シリンダ２２２及びピストン（全体として２２４で示される）から構成される。図１１に示すように、ピストン２２４は、軸の縦方向軸線に下向きに開口した同心の円筒形穴２２８を有する円筒形ＬＥＸＡＮ軸２２６からなる。軸２２６の両端は、機械加工して、第１及び第２の端部２３０、２３２が形成されている。重り２３４は、第１の端部２３０上に置かれ、その中心を貫通する円筒形の穴２３６を有する。第２の端部２３２には、円形のピストンヘッド２４０が挿入されている。
図１２に示すように、ピストンヘッド２４０には、それぞれ７及び１４の約０．３７５インチ（０．９５ｃｍ）の円筒形の穴（全体的に矢印２４２及び２４４で示す）を含む内側及び外側の同心リングが設けられている。これらの同心リングの各穴は、ピストンヘッド２４０の上面から底面まで開けられている。また、ピストンヘッド２４０は、その中心に開けられた円筒形の穴２４０を有し、そこに軸２２６の第２の端部２３２を収容する。
【００６６】
シリンダ２２２の底端には、装着前に２軸方向に伸張してぴんと張った４００番メッシュステンレス鋼布スクリーン２４８が取り付けられている。ピストンヘッド２４０の底端には、装着前に２軸方向に伸張してぴんと張った４００番メッシュステンレス鋼布スクリーン２５０が取り付けられている。吸収性材料の試料２５２は、スクリーン２４８上に支持される。
シリンダ２２２は、透明なＬＥＸＡＮロッド又は同等物に穴を開けたものであり、内径が６．００ｃｍ（面積＝２８．２７ｃｍ２）、壁厚が約０．５ｃｍ、高さが約５．０ｃｍである。ピストンヘッド２４０は、ＬＥＸＡＮロッドを機械加工する。その高さは、約０．６２５インチ（１．５９ｃｍ）であり、直径は、シリンダ２２２内に最小壁隙間を有して尚自由に摺動する適合寸法とされる。ピストンヘッド２４０の中心の穴２４６は、軸２２６の第２の端部２３２のための０．６２５インチ（１．５９ｃｍ）のネジ切り開口部（１８ネジ山／インチ）を有する。
軸２２６は、ＬＥＸＡＮロッドから機械加工され、外径が０．８７５インチ（２．２２ｃｍ）であり、内径が０．２５０インチ（０．６４ｃｍ）である。第２の端部２３２は、約０．５インチ（１．２７ｃｍ）の長さであり、ピストンヘッド２４０の穴２４６に適合するようにネジ切りされている。第１の端部２３０は、約１インチ（２．５４ｃｍ）長さで、直径０．６２３インチ（１．５８ｃｍ）であり、ステンレス鋼の重り２３４を支持するための環状肩部を形成している。
【００６７】
環状ステンレス鋼の重り２３４は、０．６２５インチ（１．５９ｃｍ）の内径を有し、その結果、軸２２６の第１の端部２３０の上を滑り、端部に形成された環状肩部上に載る。ピストン２２４及び重り１３４を合わせた重さは、約５９６ｇに等しく、これは、面積２８．２７ｃｍ２に対する０．３０ｐｓｉ（２０，６８５ダイン／ｃｍ）の圧力に相当する。流体が、ピストン／シリンダ装置を通過して流れるとき、シリンダ２２２は、一般に１６メッシュの硬いステンレス鋼支持スクリーン（図示せず）又はその同等物の上にある。
ピストン及び重りを空のシリンダの中に入れて、重りの底部からシリンダの上部までの寸法を測定する。この測定は、０．０１ｍｍまで読み取り可能なカリパスを用いて行う。この測定値は、吸収材料２５２の試料のゲルベッドの高さを計算するために後で用いられることになる。各シリンダを空にして測定すること、使用したピストン及び重りを覚えておくことが重要である。吸収材料の試料が膨潤している場合の測定には、同じピストン及び重りを用いるべきである。
【００６８】
ＧＢＰ測定に用いる吸収層は、ほぼ０．９ｇの吸収材料の試料をＧＢＰシリンダ装置内で（乾燥吸収材料は、膨潤する前にシリンダのスクリーンの上に平らに散布する必要がある）流体、典型的には０．９％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌ水溶液を用いて約１５分間膨潤させることにより形成される。吸収材料の試料は、米国標準３０メッシュを通過させて予めふるいにかけ、米国標準５０メッシュ上に残った吸収材料の母集団から取る。従って、吸収材料の粒子径は、３００から６００ミクロンの間である。粒子は、手動で予めふるいにかけてもよく、又は、例えば米国オハイオ州メンターのＷ．Ｓ．Ｔｙｌｅｒ，Ｉｎｃ．から市販されているＲｏ−Ｔａｐ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｉｅｖｅ  Ｓｈａｋｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  Ｂを用いて自動的に予めふるいにかけてもよい。
１５分間が終了すると、シリンダを流体から取り出し、ピストン／重り組立体を吸収材料の試料の上に置く。吸収材料の膨潤試料の厚みは、マイクロメータで重りの底部からシリンダの上部までを測ることにより求められる。空のシリンで測定したときに得られた値を、吸収材料の試料が膨潤した後に得られた値から減算する。得られた値が、吸収材料の膨潤試料のゲルベッドの高さＨである。
【００６９】
ＧＢＰ測定は、流体が吸収材料２５２の試料の底部から４．０ｃｍ上の高さになるまで、流体をシリンダ２２２に加えることにより開始される。この流体の高さは、試験の間維持される。時間に対する吸収材料２５２の試料を通過する流体の量は、重量測定的に測定される。データ点は、試験の最初の２分間は１秒毎、その後は２秒毎に取られる。データを吸収材料の試料のゲルベッドを通過する流体の量として時間に対してプロットすると、定常流速がいつ達成されたかが当業者には明らかになる。
流速計算には、流速が定常になった時に収集されたデータだけを用いる。吸収材料２５２の試料を通る流量Ｑは、時間（秒）に対する吸収材料の試料を通過する流体（ｇ）を線形最小二乗法に当てはめることによりｇ／ｓの単位で求められる。ｃｍ２で表される透過率は、次式により得られる。Ｋ＝［Ｑ＊（Ｈ＊μ）］／［Ａ＊ρ＊Ｐ］
式中、Ｋ＝ゲルベッド透過率（ｃｍ２）、Ｑ＝流量（ｇ／秒）、Ｈ＝吸収材料の試料ベッドの高さ（ｃｍ）、μ＝液体粘度（ポアズ）、Ａ＝液体流の断面積（ｃｍ２）、ρ＝液体密度（ｇ／ｃｍ３）、Ｐ＝静水圧（ダイン／ｃｍ２）（通常、約３．９２３ダイン／ｃｍ２）である。
【００７０】
上述の実施形態の詳細は、説明の目的で挙げたものであり、本発明の範囲を限定すると解釈されるものではない。本発明の幾つかの例示的な実施形態のみを上記に詳細に説明したが、本発明の新しい教示事項及び利点から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの変更形態が可能であることは、当業者には容易に明らかであろう。従って、このような全ての変更形態は、請求の範囲及び全ての同等物で定義される本発明の範囲に含まれることが意図される。更に、幾つかの実施形態の利点の全てを達成するとは限らない多くの変更形態を思いつくことができるが、特定の利点を有さないことは、このような実施形態が本発明の範囲外であることを必ずしも意味するものと解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
吸収性パッドの前部斜視図である。
【図２】
物品が着用されると着用者に向く物品の表面を示すと共に、一部を切り欠いて吸収性パッドを含む下にある特徴を示す、部分的に分解し引き伸ばして平坦にした状態の小児用トレーニングパンツの平面図である。
【図３】
吸収性パッドを作るのに用いる装置の平面図である。
【図４】
超吸収性材料及びパルプフラフを均質に混合するのに用いる混合ノズルの平面図である。
【図５】
種々の吸収性パッドの吸収時間を示すグラフである。
【図６】
試験した８つの種々の吸収性パッドのうち５つの取り込み時間を示すグラフである。
【図７】
試験した８つの種々の吸収性パッドのうち３つの取り込み時間を示すグラフである。
【図８】
体形に合わせた形状を有する吸収性パッドの平面図である。
【図９】
吸収性構造の液体飽和保持容量を求める装置の図である。
【図１０】
超吸収性材料の荷重下吸収度（ＡＵＬ）を求める装置の図である。
【図１１】
超吸収体ゲルベッド透過性（ＧＢＰ）を求める装置の図である。
【図１２】
超吸収体ゲルベッド透過性（ＧＢＰ）を求める装置の図である。
【図５】
2004525668.tif 000011
【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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