(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）２０〜１２０ｇｓｍの基礎重量を有するとともに、合成繊維、セルロース繊維、又はこれら繊維の組み合わせ、及びバインダを備える流体取得層；
（ｂ）２０〜２００ｇｓｍの基礎重量を有するとともに、セルロース繊維及びバインダを備える流体分配層；及び
（ｃ）６０〜４００ｇｓｍの基礎重量を有する、前記流体取得層と前記流体分配層との間の流体貯蔵層；
を含み、
前記流体分配層、前記流体貯蔵層、及び前記流体取得層は、連続的にエアーレイドによって順に積み重ねられ、次いで圧縮されて単一の吸収構造体を形成し、
前記流体取得層は、前記流体貯蔵層と同一の広がりを持って隣接しているとともに直接的な流体連通状態にあり、前記流体貯蔵層は、前記流体分配層と同一の広がりを持って隣接しているとともに直接的な流体連通状態にあり、前記流体取得層と前記流体分配層とは間接的な流体連通状態にあり、それぞれの前記層の平均孔サイズが前記流体取得層から前記流体分配層への方向における勾配をもって減少している一体化吸収構造。
【請求項２】
（ａ）前記流体取得層がポリエステル繊維を含み、且つ、２０〜１２０ｇｓｍの基礎重量を有し；
（ｂ）前記流体貯蔵層が１０〜７５重量％の超吸収ポリマーを含み、且つ、６０〜４００ｇｓｍの基礎重量を有し；並びに、
（ｃ）前記流体分配層がセルロース繊維を含み、且つ、２０〜２００ｇｓｍの基礎重量を有する、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項３】
請求項１記載の一体化吸収構造を含むおむつ。
【請求項４】
請求項１記載の一体化吸収構造を含む女性用衛生パッド。
【請求項５】
請求項１記載の一体化吸収構造を含む大人用おむつパッド。
【請求項６】
各層の平均弾性が前記流体取得層から前記流体分配層への方向に沿って減少する、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項７】
前記流体取得層が、水性ラテックスバインダー樹脂、２成分系繊維又はそれらの混合物を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項８】
前記流体取得層がラテックス及び合成繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項９】
前記流体取得層が合成繊維を含み、更に、２成分系繊維、ポリオレフィン粉末及びそれらの混合物から選択される結合剤を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１０】
前記流体取得層が少なくとも２デニールのサイズのポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１１】
前記流体取得層が３〜１５デニールのカット長約３〜約１２ｍｍのひだ付きＰＥＴ繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１２】
前記流体取得層がセルロース繊維を含む第１の部分層、及び、合成繊維を含む第２の部分層を含み、当該第１の部分層は当該第２の部分層よりも前記流体貯蔵層に近い、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１３】
前記流体貯蔵及び前記流体分配層がそれぞれ熱可塑性結合繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１４】
前記流体貯蔵層がセルロース繊維及び超吸収ポリマーを含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１５】
前記流体貯蔵層が、繊維のカール及び／又は堅さを増大するように修飾されたセルロース繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１６】
前記流体分配層の平均孔サイズが前記流体取得層及び前記流体貯蔵層の平均孔サイズの１／２より小さい、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１７】
前記流体分配層がセルロース繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１８】
前記流体分配層が、繊維のカール及び／又は堅さを減少するように修飾されたセルロース繊維を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項１９】
前記流体分配層の、前記流体貯蔵層の反対側に面する表面に接触して、更に、ティッシュ層を含む、請求項１記載の一体化吸収構造。
【請求項２０】
（ａ）流体分配に使用される繊維の第１のかたまりを空気堆積し；
（ｂ）前記第１の繊維のかたまり上に、流体貯蔵に使用される繊維及び高吸収性材料の第２のかたまりを空気堆積し；
（ｃ）前記第２の繊維のかたまり上に、流体取得に使用される繊維の第３のかたまりを空気堆積し；そして、
（ｄ）繊維かたまり群を圧縮して、流体貯蔵層を流体取得層及び流体分配層の間に含む多層吸収構造を形成する、
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２１】
前記第３の繊維のかたまり又は前記流体取得層にラテックスバインダー樹脂を塗布することを更に含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２２】
前記第３の繊維のかたまりが合成繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２３】
前記第３の繊維のかたまりが少なくとも２デニールのサイズのＰＥＴ繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２４】
前記第３の繊維のかたまりが３〜１５デニールのカット長約３〜約１２ｍｍのひだ付きＰＥＴ繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２５】
前記第３の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２６】
前記第２の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２７】
前記第２の繊維のかたまりが、繊維のカール及び／又は堅さを増大するように修飾されたセルロース繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２８】
前記第１及び第２の繊維のかたまりが空気体積される間に熱可塑性結合繊維が混合される、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項２９】
前記第１の繊維のかたまりが、前記第２の繊維のかたまりを空気堆積する前に、約０．０８〜約０．２０ｇｒ／ｃｃの間の密度を有する前記流体分配層を形成するように圧縮される、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３０】
前記圧縮行程（ｄ）が、前記流体取得及び流体貯蔵層の密度より大きい密度の前記流体分配層をもたらす、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３１】
前記圧縮行程（ｄ）が、前記流体取得及び流体貯蔵層の合計密度の少なくとも２倍の密度の前記流体分配層をもたらす、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３２】
前記第１の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３３】
前記第１の繊維のかたまりが、繊維のカール及び／又は堅さを減少するように修飾されたセルロース繊維を含む、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３４】
前記圧縮行程（ｄ）が、前記流体取得層の平均孔サイズよりも小さく、前記流体貯蔵層の平均孔サイズ以下である平均孔サイズの分配層をもたらす、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３５】
前記工程（ａ）の空気堆積がティッシュ層上で行われる、請求項２０記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３６】
多層吸収構造の製造方法であって、
（ａ）流体分配に使用される繊維の第１のかたまりを空気堆積し；
（ｂ）前記第１の繊維のかたまり上に、流体貯蔵に使用される繊維及び高吸収性材料の第２のかたまりを空気堆積し；
（ｃ）前記第２の繊維のかたまり上に、流体取得に使用されるセルロース繊維を含む繊維の第３のかたまりを空気堆積し；
（ｄ）前記第３の繊維のかたまり上に流体取得に使用される合成繊維を含む繊維の第４のかたまりを空気堆積し；そして、
（ｅ）繊維かたまり群を圧縮して、
上から下に向かって、合成繊維を含む流体取得部分層、セルロース繊維を含む流体取得部分層、流体貯蔵層及び流体分配層を含む多層吸収構造を形成する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３７】
前記第４の繊維のかたまりが合成繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３８】
前記第３及び第４の繊維のかたまりの流体取得部分層にラテックスバインダー樹脂を塗布することを更に含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項３９】
前記第３の繊維のかたまりが合成繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４０】
前記第４の繊維のかたまりが少なくとも２デニールのサイズのＰＥＴ繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４１】
前記第４の繊維のかたまりが３〜１５デニールのカット長約３〜約１２ｍｍのひだ付きＰＥＴ繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４２】
前記第３の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４３】
前記第２の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４４】
前記第２の繊維のかたまりが、繊維のカール及び／又は堅さを増大するように修飾されたセルロース繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４５】
前記第１及び第２のセルロース繊維のかたまりが空気堆積される間に熱可塑性結合樹脂が混合される、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４６】
前記第１の繊維のかたまりが、前記第２のセルロース繊維のかたまりを空気堆積する前に、約０．０８〜約０．２０ｇｒ／ｃｃの間の密度を有する前記流体分配層を形成するように圧縮される、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４７】
前記圧縮行程（ｅ）が、前記流体取得及び流体貯蔵層の密度より大きい密度の前記流体分配層をもたらす、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４８】
前記圧縮行程（ｅ）が、前記流体取得及び流体貯蔵層の合計密度の少なくとも２倍の密度の前記流体分配層をもたらす、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項４９】
前記第１の繊維のかたまりがセルロース繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項５０】
前記第１の繊維のかたまりが、繊維のカール及び厚みを増大するように化学修飾されたセルロース繊維を含む、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項５１】
前記圧縮行程（ｅ）が、前記流体取得層の平均孔サイズよりも小さく、前記流体貯蔵層の平均孔サイズ以下である平均孔サイズの分配層をもたらす、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項５２】
前記工程（ａ）の空気堆積がティッシュ層上で行われる、請求項３６記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項５３】
多層吸収構造の製造方法であって、
（ａ）流体分配に使用される繊維の第１のかたまりを空気堆積し；
（ｂ）前記第１の繊維のかたまり上に、流体貯蔵に使用される繊維の第２のかたまりを空気堆積し；
（ｃ）前記第２の繊維のかたまり上に、高吸収材料を空気堆積し；
（ｄ）前記第２の繊維のかたまり上に流体取得に使用される繊維の第３のかたまりを空気堆積し；そして、
（ｅ）繊維を圧縮して、
流体取得層及び流体分配層の間に流体貯蔵層を含む多層吸収構造を形成する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多層吸収構造の製造方法。
【請求項５４】
多層吸収構造の製造方法であって、
（ａ）流体分配に使用される繊維の第１のかたまりを空気堆積し；
（ｂ）前記第１の繊維のかたまり上に、流体貯蔵に使用される繊維の第２のかたまりを空気堆積し；
（ｃ）前記第２の繊維のかたまり上に、高吸収材料を空気堆積し；
（ｄ）前記第２の繊維のかたまり上に流体取得に使用される繊維の第３のかたまりを空気堆積し；
（ｅ）前記第３の繊維のかたまり上に流体取得に使用される繊維の第４のかたまりを空気堆積し；そして、
（ｆ）繊維を圧縮して、
上から下に向かって、合成繊維を含む流体取得部分層、セルロース繊維を含む流体取得部分層、前記流体貯蔵層及び前記流体分配層を含む層化された吸収構造を形成する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多層吸収構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の取得、貯蔵及び分配用の領域としての個々の層を有する改良された繊維性吸収構造に関する。この構造は、おしめ、大人用おむつパッド、及び衛生ナプキン等の改良された使い捨て吸収製品の提供に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
使い捨ておむつ、大人用おむつパッド、衛生ナプキン等の吸収物品には、通常、吸収コア又は貯蔵層がついており、体液を受け且つ留める。吸収コアは普通は液体透過性前面シート（液体のコアへの通過を許容する機能を有する）と、液体をせき止めて吸収物品を透過することを妨げる液体不透過性背面シートとの間に挟まれている。吸収コアは（例えばおむつや大人用おむつパッドでは）典型的には繊維状の、緩い、毛羽だった、親水性のセルロース繊維から構成された繊維性のかたまり（batt）又はウェブを含む。前記コアは超吸収剤ポリマー（ＳＡＰ）の粒子、造粒物、フレーク又は繊維をも含むことがある。更に、吸収物品は、液体を取得層から前記コアの貯蔵層へ迅速に輸送するのを助ける分配層を含むことがある。従来の吸収製品は（液体の）取得、分配、及び、貯蔵用に個別に形成された層を使用しており、製造ラインを複雑で込み入ったものとしていた。したがって、取得、分配、貯蔵機能が単一の統合された構造で発揮される吸収製品へのニーズが存在していた。
【０００３】
より薄く、且つ、より快適な吸収物品を求める市場の要求は増大している。そのような物品は、おむつのコアの厚みを減少させるか、コア用の繊維材料の量を減らして代わりにＳＡＰ樹脂粒子の量を増大させるか、又は、厚みを減らすためにコアをカレンダー処理又は圧縮して密度を増大させることで得られるかもしれない。しかし、コアの高密度化は有効孔サイズを小さくするので、高密度コアは低密度コアほど液体を迅速に吸収しない。したがって、適切な液体吸収速度を維持するためには、吸収物品上にもたらされた液体の取得速度を増大する高密度コアよりも、大きな孔サイズを有する低密度層を提供する必要がある。不適当な孔サイズのために、伝統的な吸収構造は大量の液体を吸収することができないという点に苦しんでいた。大量の液体を良好に吸収するために、十分な孔サイズの取得層を有する吸収構造が明らかに求められている。
【０００４】
取得層、分配層及び貯蔵層を有する従来の多層吸収構造では、取得層が液体の来襲を受け止め、毛細管現象により、濡れた皮膚から直ちに運び去る（Ｚ軸方向へ）。次に、流体は分配層に突き当たる。分配層は典型的には高密度材料からなり、液体を濡れた皮膚から遠ざける方向へ移動させ（Ｚ軸方向へ）、また、後で当該構造に広がらせる（Ｘ軸−Ｙ軸方向へ）。最後に、液体は貯蔵層に移動する。貯蔵層は一般に高密度セルロース繊維及びＳＡＰ粒子を含む。液体は貯蔵層、特に、そこに含まれるＳＡＰ粒子に吸収される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の多層構造は有効かもしれないが、この配置の１つの欠点は、濡れた皮膚に向かって貯蔵層の側に分配層があるので、分配層の相対的に乏しい流体保持のために、貯蔵層によって吸収される前に濡れた皮膚に対して液体がたまってしまう可能性があるということである。濡れた人が動くと、圧力が生じるので、液体が解放され、再び使用者を濡らすことになりかねない。したがって、液体が即座に取得され且つ濡れた皮膚に対してＺ軸方向に輸送され、しかも、液体が濡れた皮膚に再度接触する問題を最小限とし又は除去する構造を提供することが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体取得層；流体分配層；及び前記流体取得層及び分配層の間の流体貯蔵層を含む一体化された吸収構造を提供するものである。流体取得、分配及び貯蔵層のそれぞれは互いに流体の伝播（のルート）上にある。
【０００７】
本願明細書において引用された全ての文献は参照として全て取り込まれる。矛盾ある場合、定義を含むここでの記載がそれらに優先する。
【０００８】
本発明は、
注入された液体を受けとめ、濡れた者の皮膚から毛細管現象により（Ｚ軸方向へ）素早く運び去る取得層；
高密度マトリックス繊維及びＳＡＰ粒子を含む貯蔵層；
及び、貯蔵層を通り抜けた過剰の液体の一部を吸収し留める分配層
を有する一体化された多ゾーン又は多層吸収構造を含む。ここで使用される用語「層」とは、一体化構造を構成する重ねられた領域を意味する。一体化構造の「層」は多くの分離した層の積層構造を構成する予め形成された層の集合体やラミネートではない。むしろ、一体化構造は層を連続的に統合させることによって構成される。エアーレイド（Airlaid：空気堆積）技術が本発明の一体化構造の層を組み立てるのに好ましい方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ある実施形態では、分配層は繊維性マトリックス材料を含み、液体を前記構造を横切って（Ｘ−Ｙ軸方向へ）側面に移動させ、貯蔵層に戻し、液体は貯蔵層のＳＡＰ粒子によって吸収され貯留される。この配置は当該構造に当たった液体を使用者の皮膚から構造全体を通して運び去り、貯蔵層に吸収するので、使用者の皮膚と当該構造の境界面に湿気が貯まったりする傾向が少ない。この発明は、また、増大された孔サイズを有する取得層の吸収構造をも含む。
【００１０】
好ましい実施態様では、本発明の吸収構造は少なくとも３つの層を含み、それらは互いに全て流体の伝播ルート上に存在している。これらの層は、流体取得（上方）層、流体貯蔵（中間）層、及び、流体分配（下方）層を含む。図２及び３に示す一実施形態においては、流体取得層は流体貯蔵層と、同一の広がりを持って隣接しているとともに直接的な流体連通状態にあり、前記貯蔵層は前記分配層と、同一の広がりを持って隣接しているとともに直接的な流体連通状態にあり、前記取得層と前記分配層とは間接的な流体連通状態にある。
【００１１】
流体取得（上方）層は、ポリエステル（すなわちＰＥＴ）、及び／又は、合成ホモポリマー繊維；０〜１０％のＳＡＰ；及び、サーマル又はラテックスバインダー樹脂を含むことができ、典型的には、２０〜１２０ｇｓｍ（ｇ／ｍ2）の基礎重量を有する。流体貯蔵（中間）層は、綿毛セルロース及び／又は化学修飾されたセルロース繊維；１０〜７５％のＳＡＰ；及び、サーマルバインダー樹脂を含むことができ、典型的には、６０〜４００ｇｓｍの基礎重量を有する。流体分配（下方）層は、綿毛セルロース、及び／又は、化学修飾されたセルロース繊維；０〜１０％のＳＡＰ；及びサーマル又はラテックスバインダー樹脂を含み、典型的には、２０〜２００ｇｓｍの基礎重量を有する。
【００１２】
本発明の第２の好ましい態様では、４つの層を含む。それらは、合成繊維取得層（最上位）；セルロース繊維取得層（中上位）；貯蔵層（中下位）；及び分配層（下位）である。
【００１３】
これらの複合体の全体の基礎重量の範囲はＳＡＰ含有量が１０〜７５％として、１００〜７２０ｇｓｍである。好ましい基礎重量範囲とＳＡＰ含有量は意図する用途によって異なる。女性用衛生製品及び少許容量の大人用おむつ用途には、基礎重量とＳＡＰ含有量は上記範囲の下限方向に向かう傾向がある。幼児用おむつ及び大容量の大人用おむつ用途には、基礎重量とＳＡＰ含有量は上記範囲の上限方向に向かう傾向がある。
【００１４】
取得層は流体保持が最小となるようにデザインされる。好ましい態様では、取得層のマトリックス繊維は少なくとも２デニールのサイズとラテックスで接着される合成繊維である。好ましい合成繊維の例には、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン類がある。別の好ましい態様では、取得層は３〜４０デニールのカット長３〜１２ｍｍのひだ付きＰＥＴ繊維を含むマトリックス繊維を含む。
【００１５】
貯蔵層は比較的高濃度の超吸収ポリマー（ＳＡＰ）によって特徴づけられる。本発明で使用可能な超吸収ポリマーのタイプは、例えば、不規則顆粒、球形顆粒、ステープル（staple）繊維及び他の伸びた形の粒子等の粒状形態のＳＡＰである。米国特許第５１４７３４３号、５３７８５２８号、５７９５４３９号、５８０７９１６号及び５８４９２１１号には様々な超吸収ポリマーと超吸収ポリマーの製造方法が記載されている。超吸収ポリマー形成系の１つの例は、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等の他のモノマー又はアクリルアミドとアクリル酸の金属塩の架橋したアクリル共重合体である。多くの従来のペレット型超吸収ポリマーは当該技術分野で周知の多くの多機能共モノマー架橋剤のいずれかによって重合中に架橋されたポリ（アクリル酸）に基づいている。多機能架橋剤の例は米国特許第２９２９１５４号、３２２４９８６号、３３３２９０９号及び４０７６６７３号に記載されている。例えば、架橋されたカルボキシル化ポリ電解質は超吸収ポリマーを形成するのに使用可能である。他の水溶性ポリ電解質ポリマーは架橋によって超吸収体を製造するのに有用であることが知られている。それらのポリマーは、カルボキシメチルスターチ、カルボキシメチルセルロース、キトサン塩、ゼラチン塩等を含む。しかし、これらは、主にそのハイコストのために、使い捨て吸収物品の吸収性を向上させるために商業的スケールで広く使用されることはない。本発明の実施において有用な超吸収ポリマー粒子は、ダウケミカル（ミシガン州ミッドランド）、ストックハウゼン（ノースカリフォルニア州グリーンスボロ）及びケムダル（イリノイ州アーリントンハイツ）等の多くの製造元から市販されている。好ましい態様では、ＳＡＰはストックハウゼン（Stockhausen） 9350又はSX70等の表面架橋アクリル酸ベースの粉末である。
【００１６】
個々の綿毛セルロース繊維のカール及び堅さの程度を増大するために修飾されたセルロース（例えば、Buckeye HPF修飾綿毛セルロース）は、本発明の流体取得及び保持を向上させるために標準的な綿毛（fluff）セルロース繊維に加えて、又は、それに代えて貯蔵層において使用することができる。
【００１７】
Ｘ−Ｙ方向に流体を分配することによって、分配層は流体の注入点から離れた貯蔵層中の超吸収粒子が流体を吸収することを可能とする。分配層は貯蔵層のＳＡＰによって直ちには吸収されなかった流体を濡れた皮膚からＺ軸方向に離れるように引っ張るようにも働く。
【００１８】
分配層のマトリックス繊維は綿毛パルプ、修飾された綿毛セルロース、または、それらの混合物を含むことができる。好ましい態様では、分配層のセルロース繊維は繊維の堅さを減少させるように修飾されており、それによって、当該層はより容易に高密度化される。
【００１９】
本発明の好ましい態様では、流体分配層は主に流体取得層のそれよりも小さい平均孔サイズ、及び、貯蔵層の孔サイズ以下の孔サイズを有するセルロース繊維からなる。一般に、より小さい平均孔サイズはより高密度と相関する。好ましくは、分配層の密度は、取得及び貯蔵層の密度より大きい。分配層の密度が取得層及び貯蔵層の密度より大きい場合、高い流体取得速度、及び、高密度構造の特徴である高い流体保持、及び、低密度吸収構造の低いしみサイズ要因が達成可能である。
【００２０】
好ましい態様では、本願発明の吸収構造の層はエアーレイド（airlaid：空気堆積）ウェブとして形成される。好ましくは、ウェブ形成過程中にＳＡＰ粉末を含むように作用する軽量（すなわち、１０〜２０ｇｓｍ）セルロースティッシュ又は類似の支持層上に吸収層が空気堆積され、繊維収集ワイヤがＳＡＰ粒子で詰まるのを防止する。
【００２１】
エアーレイドウェブは、まず、典型的には１又はそれ以上のセルロースパルプシートを、典型的にはハンマーミルで、分解又は繊維化して、個々の繊維とすることによって製造される。個々の繊維は次にエアーレイドウェブ形成装置上のフォーミングヘッドへ空気搬送される。いくつかのエアーレイドウェブ形成装置の例が米国特許第５５２７１７１号に詳しく記述されている。フォーミングヘッドは繊維が孔（foraminous）濃縮ドラム又は孔コンベア（又はフォーミングワイヤ）へ真空で引っ張られるまで繊維分離を維持するように機能する回転又は撹拌ドラムを含むことができる。合成熱可塑性繊維等の他の繊維が、繊維開口部、供給ユニット及びエアコンベアを含む繊維供給システムを通してフォーミングヘッドに導入されるかもしれない。綿毛パルプ分配層及び合成繊維取得層等の２つの定義された層が必要な場合、それぞれのタイプの繊維のために２つの異なるフォーミングヘッドを使用することができる。繊維がエアーレイドされた後、得られた構造物は高密度化され、各繊維は互いに結合される。
【００２２】
典型的には、カレンダーが得られた構造物の高密度化に使用される。全ての層がエアーレイドされる前に圧縮が行われるかもしれない。例えば、エアーレイドされた最初のかたまり（batt）は圧縮され、次の繊維かたまりをエアーレイドする前に約０．０８〜約０．２０ｇｒ／ｃｃの間の密度を有する分配層を形成するかもしれない。
【００２３】
取得、分配、及び／又は、貯蔵層の繊維は、ウェブ繊維と共に存在する熱可塑性バインダー繊維を熱軟化することによって一緒に結合することができる。熱可塑性バインダー繊維はセルロース性繊維を過度に損傷することのない温度で溶融可能なあらゆる熱可塑性ポリマーを含む。好ましくは、熱可塑性バインダー材料の溶融温度は約１７５℃未満である。好ましい熱可塑性材料の例は、熱可塑性微小繊維、熱可塑性粉末、ステープル形状の結合繊維、及び、２成分系ステープル繊維を含む。特に、熱可塑性バインダー材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロライド、ポリビニリレンクロライドであることができる。熱接着ウェブに利用可能な他の繊維状合成材料は上記のとおりである。熱可塑性繊維はセルロース繊維とエアーレイドウェブ形成装置中で混合することができ、または、エアーレイド後に続く適当な層に添加することもできる。
【００２４】
または、或いは、さらに、取得及び分配層はラテックススプレーによって一緒に結合されてもよい。ラテックス形態で使用可能なエラストマー重合体の例は、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトリル、及び、クロロプレン（ネオプレン）である。ラテックスで使用可能な合成ポリマーの他の例は、アルキルアクリレート類、エチレンビニルアセテート等のビニルアセテート類、及び、スチレン−ブタジエンアクリル等のアクリル類のポリマー又はコポリマーである。産業上の衛生、及び、溶媒循環ステップの除去のために、合成ラテックスは有機溶媒エマルジョンではなく水系ベースエマルジョンとして塗布することができる。本発明で有用なラテックスはあるオレフィン性（エチレン性不飽和）モノマー類の乳化重合によって製造することができる。乳化重合は、得られたラテックスを安定化するための、アルキル硫酸塩、アルキルアリールアルコキシ硫酸塩、アルキルアリールスルホネート、及び、アルキル−及びアルキルアリール−ポリグリコールエーテル硫酸塩のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩；オキシエチレン化脂肪アルコール又はオキシエチレン化アルキルフェノール、並びに、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロック共重合体；第１級、第２級又は第３級脂肪アミン又は脂肪アミンオキシエチレートと、有機又は無機酸、並びに、第４級アンモニウム界面活性剤とのカチオン性付加物；及び、アルキルアミドプロピルベタイン類を含む様々なアニオン性、非イオン性、カチオン性、２イオン性すなわち両性の乳化剤を用いて慣用の方法で行うことができる。オレフィン性モノマーは１種類のモノマーでもよく、また、水性相に分散又は乳化する共重合体粒子を形成するために異なるオレフィン性モノマーの混合物でもよい。ラテックスポリマーを形成するのに使用可能なオレフィン性モノマーの例は、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、エチルアクリレート、及びそれらの混合物の群から選択されるようなＣ2−Ｃ4アルキル及びヒドロキシアルキルアクリレート類を含む。他の例は、プロピルメタリレート、ｎ−ブチルメタリレート、イソブチルメタリレート、２−ヒドロキシエチルメタリレート、２−ヒドロキシプロピルメタリレート、エチルメタリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート及びそれらの混合物の群から選択されるようなＣ1−Ｃ4アルキル又はヒドロキシアルキルメタクリレート類である。また、適当なものは、上記したＣ2−Ｃ4アルキル及びヒドロキシアルキルアクリレート類及びＣ1−Ｃ4アルキル又はヒドロキシアルキルメタクリレート類の混合物である。ラテックスを塗布する方法は、被覆、浸漬、ブラッシング、スプレー、及び、泡立てを含む。好ましい方法では、ラテックスはスプレーによって塗布される。ラテックス樹脂は繊維ウェブの圧縮の前後に塗布することができる。
【００２５】
２成分ステープル繊維は、低融点殻ポリマー（典型的にはポリエチレン（例えば、Hoechst-Trevira 型−２２５（NC，シャルロット））、修飾ポリエチレン又は共ポリエステル類）によって囲まれた高融点コアポリマー（典型的にはポリエチレンテレフタラート（PET）又はポリプロピレン）によって特徴づけられる。
【００２６】
結合されたウェブは強度増強或いはデザイン又はパターンをエンボス加工するために再度カレンダー処理されるかもしれない。熱可塑性繊維が存在する場合は、ウェブにパターン化された結合を与えるために熱カレンダー処理が行われるかもしれない。ダストを最小限とし、又は、静電気の蓄電を低減するための特定の又は望ましい湿気量を維持するために、必要であれば、ウェブに水を添加するかもしれない。最終的に得られたウェブは将来の使用のために巻き取られてロールとされる。
【００２７】
【実施例】
以下の実施例は本発明を例証するためのものであり、その範囲を何ら制限するものではない。
【００２８】
本発明の好ましい実施態様のいくつかの例が表１及び２に記載される。表１、２及び３に記載される実施態様の原料は特に断らない限り以下のとおりである。
綿毛セルロース：  Buckeye Foley Fluff（Buckeye Technology社、メンフィス、TN）
接着繊維：  Hoechst-Trevira T-255（Hoechst-Trevira社、シャルロット、NC）
ラテックスバインダー：  AirFlex 192 （Air Products社、アレンタウン、PA）
PET繊維：  D2645型6デニール×6mmひだ付き繊維（Hoechst-Trevira社、独）
ティッシュ：  １８ｇｓｍ（ｇ／ｍ2）ウエットレイド（wet laid）
【００２９】
例１
【表１】
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MJ998-MF-17材料はＭ＆Ｊ型エアーフォーミングラインにて形成された。最初に、ティッシュ上にセルロース性分配層が形成された。次に、貯蔵層が分配層上に形成され、更に、取得層が貯蔵層上に形成された。得られた３つの層材料は熱的に結合され、更に、全体として０．１４２ｇｒ／ｃｃの密度とするようにカレンダー処理によって圧縮された。
【００３０】
例２
その他の実施態様では、他の層が空気堆積される前に分配層が最初に圧縮され、全ての層が一緒に圧縮された。
【表２】
0004995386.tif 000003
MJ998-MF-18b材料はＭ＆Ｊ型エアーフォーミングラインにて形成された。最初に、ティッシュ上にセルロース性分配層が形成され、０．１５ｇｒ／ｃｃの密度となるようにカレンダーで圧縮された。次に、貯蔵層が分配層上に形成され、更に、取得層が貯蔵層上に形成された。得られた３つの層材料は圧縮され、更に、全体として０．０８１ｇｒ／ｃｃの複合体材料密度となるように熱的に接合された。
【００３１】
例３
分配層のセルロース繊維は熱的に一緒に接合されることが好ましい。表３には、熱的に接合された綿毛セルロース分配層が貯蔵層上且つ取得層下に存在する複合体例が記載されている。
【表３】
0004995386.tif 000004
MJ998-MF-9材料はＭ＆Ｊ型パイロットラインにて形成された。この材料は、流体貯蔵層が最初に形成される点で既述した構造を反映している。分配層が貯蔵層上に形成され、次に、取得層が分配層上に形成された。分配層中の綿毛セルロースはBuckeye HPF 繊維であった。この３つの層構造は熱的に接合され、全体として０．０９４ｇｒ／ｃｃの密度となるように圧縮された。
【００３２】
液体取得及び液体保持テスト
上記の複合体材料が流体取得テストにかけられた。各サンプル（１０ｃｍ×２５ｃｍのサイズを有する）は適当な被覆貯蔵材料で包装され、ワイヤ付きボトム流体取り入れテスト（ＦＩＴ）板上又は下に向いたキャリア側に載置された。サンプルの真ん中には印が付けられた。
【００３３】
取得速度評価はテストサンプルを３つの連続した１０ｍｌの０．９％食塩水の注入にかけて為された。０．９％食塩水の最初の１０ｍｌの注入はＦＩＴ板の透明添加チューブに溢れさせることなくできるだけ早く行われた。注入の瞬間から食塩水がテストサンプルに届くまでの時間が測定された。食塩水全部がチューブの最下端から通過するとすぐストップウォッチが停止された。記録された時間は最上層による取得に要した時間である。１分のインターバル後、この工程が第２及び第３の１０ｍｌの注入が繰り返された。
【００３４】
各流体の注入から取得速度が下記式に従って決定された。
取得速度（ml/s）＝流体注入体積（ml）／取得時間（s）
【００３５】
上記の複合体材料は、各流体注入後に０．１psi圧下の濾紙の堆積物によって、構造物の最上シートを通して戻って吸収されうる０．９％食塩水溶液の量を測定する流体保持テストにかけられた。３つの個別の測定（各測定８１／２”×１１”）用のサンプルが準備された。各サンプルはティッシュの側面を下にしてプラスチックの台上に載置され、真ん中に目印が付けられた。０．９％食塩水溶液の１０ｍｌ（最初の注入）がサンプルの真ん中の約１．５”上の距離から漏斗を通して排出された。サンプルは２０分間そのままとされた。１２枚の濾紙の堆積物が秤量され、濡れた領域の真ん中に載置され、更に、最上面から円形のおもりによって圧縮された。２分後、濡れた濾紙が除去され、再度秤量された。この手順が１０ｍｌの第２の注入及び１６枚の濾紙を用いて繰り返され、また、１０ｍｌの第３の食塩水の注入及び２０枚の濾紙の堆積物を用いて繰り返された。再濡れ値及び流体保持率が下記式に従って第１、第２及び第３の注入に対して計算された。
再濡れ値1,2又は3  ＝  濡れた濾紙重量−乾燥した濾紙重量
流体保持率  ＝  （５０−再濡れ値）５０×１００％
更に、流体保持テストについて、第３の注入後の流体しみサイズが記録された。結果が表４に示されている。
【表４】
0004995386.tif 000005
【００３６】
MF-9及びMF-17の比較は、流体分配層を中間位置（MF-9のように）から３層構造の最下部（MF-17のように）へ移動させると、流体取得速度のいくらかの減少及び流体しみサイズの増大という損失の代わりに流体保持がかなり増大することを示す。
本発明の２倍圧縮実施態様であるMF-18bは、流体取得速度、流体保持及びしみサイズにおいてMF-9よりも改善を示す。
【００３７】
追加実施例
以下の実施例では、特に断らない限り、原料は以下のとおりである。
標準綿毛パルプ：  Foley Fluff（Buckeye Technologies社、メンフィス、TN）
弾性綿毛パルプ：  HPF（Buckeye Technologies社、メンフィス、TN）
圧縮綿毛パルプ：  ND416（Weyerhaeuser社、タコマ、WA）
超弾性綿毛パルプ：  1180（Stockhausen社、グリーンスボロ、NC）
バインダー繊維：  T-255、2.8dtex×4mm（Kosa社、シャルロット、NC）
ＰＥＴ繊維：  T-224、17dtex×6mm（Kosa社、シャルロット、NC）
ラテックスバインダー：  AirFlex 192（Air Products社、アレンタウン、PA）
上記の複合体材料は特に断らない限り上記の流体取得テスト及び流体保持テストを受けた。
【００３８】
例４及び５−取得層マトリックス繊維
例４及び５は、複合吸収構造中の取得層中のラテックス結合綿毛セルロース繊維とラテックス結合合成繊維を比較している。
【００３９】
例BU124-19はラテックス結合ＰＥＴ繊維取得層を有する本発明の実施態様であり、BU124-22は取得層がラテックス結合標準綿毛セルロース繊維からなることを除いてBU124-19を同一である。
【表５】
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【００４０】
【表６】
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【００４１】
表Ａ３（下記表６）は、BU124-22（ラテックス結合標準セルロース綿毛取得層を有する）及びBU124-19（ラテックス結合ＰＥＴ繊維取得層を有する）のサンプルの相対流体取得速度及び保持性能を示している。
【表７】
0004995386.tif 000008
【００４２】
例６及び７−３層一体化構造中の中間層のＳＡＰ  対  最下層のＳＡＰ
例６及び７は、中間層中にＳＡＰを有する吸収構造と３層一体化構造中の最下層中にＳＡＰを有する吸収構造とを比較している。
【００４３】
例Ｘ５７５は、中間層にＳＡＰを有する本発明の好ましい実施態様である。例５７２は、超吸収体粉末が最下層に位置している以外はＸ５７５と類似している。
【表８】
0004995386.tif 000009
【００４４】
【表９】
0004995386.tif 000010
【００４５】
表Ｂ３（下記表１０）は、Ｘ５７５及びＸ５７２サンプルの流体取得及び保持性能を示している。
【表１０】
0004995386.tif 000011
【００４６】
例８及び９−好ましい実施態様  対  商品化されている薄い衛生パッド
例８及び９は、本願の好ましい吸収構造のいくつかと商品化されている薄い衛生パッドとを比較している。
例Ｘ５７３及びＸ５７４は本発明の好ましい実施態様である。それらは、Ｘ５７５サンプルとは基礎重量のみが異なっている。
【表１１】
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【００４７】
【表１２】
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【００４８】
表Ｃ３（下記表１３）は、本発明の好ましい実施態様対商品化されている薄い衛生パッドの流体取得及び保持性能を示している。
【表１３】
0004995386.tif 000014
【００４９】
例１０及び１１−化学修飾された綿毛セルロース  対  標準綿毛セルロース
例１０及び１１は分配層のために化学修飾された綿毛セルロース及び標準綿毛セルロースを含む構造を比較している。
【表１４】
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【００５０】
【表１５】
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【００５１】
表Ｄ３（下記表１６）は、MJ299-MF-2及びMJ299-MF-6サンプルの流体取得及び保持性能を与えている。表Ｄ３用のテスト手順は、０．９％食塩水溶液の１０ｍｌの多重注入が流体取得及び保持テストに利用される点でMQ3RD023流体取得及びMQ3RD022流体保持のそれとは異なる。
【表１６】
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【００５２】
例１２−好ましい実施態様  対  商品化されている幼児用おむつ
例１２は、本願の好ましい吸収構造のいくつかと市販されている幼児用おむつとを比較している。
例MJ998-HMF-3は、幼児用おむつコア／取得層が取り替えられるようにデザインされている本発明の実施態様である。
【表１７】
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【００５３】
表Ｅ２（下記表１８）は、MJ998-HMF-3及びいくつかの市販のおむつの流体取得速度及び流体保持テスト結果を示している。テスト手順は、全ての流体注入が０．９％食塩水５０ｍｌであり、MJ998-NHF-3が１０cm×２５cmセクションにカットされた以外は、他の例と類似している。
【表１８】
0004995386.tif 000019
【００５４】
例１３
【表１９】
0004995386.tif 000020
【００５５】
表Ｆ（表１９）は、様々な綿毛セルロース繊維とＰＥＴ繊維の与えられた圧縮力への反応の比較を提供する。表Ｆの繊維は：１５デニール×６mm×４ひだ／インチＰＥＴ繊維（Kosa社、サリスバリー、NC）；ＨＰＦ  化学的に堅くされた綿毛セルロース繊維（Buckeye Technologies社）；Foley Fluff  標準的な綿毛セルロース繊維（Buckeye Technologies社）；ＮＤ−４１６  化学的に軟化された綿毛セルロース繊維（Weyerhaeuser社、タコマ、WA）である。
【００５６】
各繊維の９０ｇｓｍサンプルとＴ−２５５バインダー繊維の１０ｇｓｍを含む混合物がオープンされ、１００ｇｓｍの繊維のかたまりへと空気を用いて形成された。繊維のかたまりは熱空気オーブン中で結合された。各材料の個々の片は０ｐｓｉ、４５ｐｓｉ、９００ｐｓｉ及び１３５０ｐｓｉの圧縮力を１分間受けた。各圧縮サンプルの圧みが測定され、密度が決定された。圧縮力の関数としての密度が表Ｆに示されている。この表は、様々な繊維が、負荷圧縮力に応じた密度の、結合された空気堆積材料を生産することを示す。
【００５７】
ＰＥＴ繊維からなる最上層とBuckeye HPF繊維を含む中間層と、Weyerhaeuser ND-416繊維からなる最下層を備えた、圧縮された一体化構造は最上面から底面にかけて一定の密度をもたない。その代わり、表Ｆに示されたデータは、３層密度勾配が、最低密度を有する最上位ＰＥＴ層と再考密度を有する最下位ND-416層を備える圧縮された構造中で生じることを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の多層吸収体構造の概略断面図。
【図２】本発明の単一の多層吸収体構造の１つの可能な実施例の概略断面図。
【図３】本発明の単一の多層吸収体構造を通過する吸収された流体の流路の概略断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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