JP2002506683A

JP2002506683A - 亜飽和下での改良分配特性を備えた液体分配材料

Info

Publication number: JP2002506683A
Application number: JP2000536334A
Authority: JP
Inventors: デサイ、フレッド; デスマライズ、トーマス・アレン; エールンシュペルガー、ブルーノ・ヨハネス; シュミット、マティアス
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2002-03-05
Also published as: ID29292A

Abstract

(57)【要約】本発明は、完全飽和及び部分的飽和の両方において流体を放出する能力である改良された浸透率バランスを有する流体処理部材である。本部材は（ｉ）１００％飽和で少なくとも約１ダルシーの浸透率を有する十分な開放構造、（ii）約１５０ｃｍ未満の低毛管吸着脱離高さ（ＣＳＤＨ５０）を有することにより、そこに含有する流体を素早く放出する能力、（iii）１００％飽和での浸透率の約１４％以上の、５０％飽和での浸透率を有する。そのような材料のより好ましい態様は、高内相エマルジョン（ＨＩＰＥ）のような開放セル状フォーム材料を備える。そのような材料はおむつ、成人用失禁用品、または女性用衛生用品のような吸収体に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の一般分野】

本発明は、赤ちゃん用おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁用品、女性用
衛生用品のような衛生的な吸収性用品において特に有用であり、尿、生理、汗ま
たは低粘度糞便排出物のような液体身体排出物を受け入れる目的で用いることが
可能な改良液体処理特性を示す流体処理部材に関する。

【０００２】

【背景／先行技術】

使い捨て吸収体及び構造の一般分野では、明確な流体分配特性を示す材料はよ
く知られている。例えば尿のような水性液を貯蔵するための良好な手段を提供す
る吸収性ゲル化材料(Absorbent Gelling Materials)又は高吸収性材料即ち高吸収体とも呼ばれるそうした材料は、高度な吸収性材料の導入に伴ってますます重
要になってきたが、流体輸送を増強することはなく、最適には及ばない設計及び
／又は最適には及ばない材料が使用された場合、及びしばしば「ゲル・ブロッキ
ング」と呼ばれる現象が発生する場合には、液体輸送の低下さえ発生することが
ある。例えば、高吸収体がセルロース系繊維と均質に混合されている構造では、
吸収性コアの有効性を悪化させないためには高吸収性材料の選択に強く左右され
る一定の臨界的濃度を超えることがあってはならない。

【０００３】その結果、極めて多数の吸収性コア設計は、例えば、液体貯蔵領域若しくは材
料だけではなく流体の収集及び／又は分配を増強するための特別な特性を有する
領域も具備することによって個別の機能を具備して出現してきた。しばしば、１
つの領域が同時に収集及び分配を強化することを目的としていた。

【０００４】最初は、分配材料のための要件はそれほど高くなく、例えばコアにおけるラッ
プシートに使用され、例えば米国特許第３，９５２，７４５号（Duncan）に記載
されているような標準ティシューペーパー材料が、欧州特許第０３４３９４
１号（Reising）又は米国特許第４，５７８，０６８号（Kramer）に記載されているように流体分配を増強するためにも適用された。

【０００５】その後の開発は、流体処理を改良するために特定の坪量、収集時間及び残留湿
気を有するサージ管理部分を具備する吸収体を開示している欧州特許第Ａ−０，
３９７，１１０号（Latimer）によって例証できる；米国特許第４，８９８，６４２号（Mooreら）は、特殊撚糸され、化学的に硬化させられたセルロース系繊維及びそれから作られた吸収性構造を開示している；欧州特許第Ａ−０，６４０
，３３０号（Bewick Sonntagら）は特殊な高吸収性材料を用いた特定配置でのそ
のような繊維の使用を開示している。

【０００６】さらなるアプローチは、米国特許第3,575,174号または米国特許第4,781,710号
のように、セルロース系器材のウイッキング（wicking；毛細管吸上げ）特性を改善することを目的としており、吸い上げ線に沿って、または閉じたメッシュパ
ターンの中でのウイッキング高さを増大するために、該構造体を高密度に圧縮し
てより小さな孔を形成するものである。

【０００７】これらの材料の一部は望ましくない硬い感触を示すので、柔らかさを向上させ
るための形成後処理のための方法が周知であった。「形成後処理」とは、（ティ
シューの製造若しくは形成中に柔らかさを増加させる代わりに若しくはそれに加
えて）ティシューを成形及び乾燥させた後、例えば、多くは吸収性コア若しくは
製品を成形するためにティシューを他の材料と結合するステップのような他の加
工処理の直前に、個別プロセス・ステップにおいてティシューが機械的に処理さ
れるという事実を意味する。そうした処理の例は、米国特許第５，１１７，５４
０号（Walton）又は米国特許第４，４４０，５９７号（Wells）である。

【０００８】分配材料の孔径に大きな影響を与えるその他の試みは、１つの方向に溶融可能
な繊維を具備する繊維構造を引伸ばし、さらに加熱硬化によって変形を「凍結」
させることによって最大孔径を低下させることを目的とした米国特許第５，２４
４，４８２号（Hassenboehler）に記載されている。

【０００９】さらに、孔径及び孔径分配を目的に合わせて調整できることを目的とした特殊
材料複合体が開発された。そうした改良の例は、米国特許第５，５４９，５８９
号（Horneyら）又はＰＣＴ出願第ＷＯ９７／３８６５４号（Segerら）に極めて詳細に記載されている。どちらも本質的には、例えば架橋結合セルロース系軟材
繊維のような特殊硬化されたセルロース系繊維を使用することによって、さらに
大きな孔に例えばユーカリ繊維のような小さく細いセルロース系繊維を充填する
ことによって弾力性構造を提供することを目的としている。どちらの特許出願も
さらに又、第１（米国特許第５，５４９，５８９号）は熱可塑性繊維を添加して
さらに部分的にこれらを融解させることにより、第２（第ＷＯ９７／３８６５４
号）は化学結合剤を添加することによって構造に十分な完全性及び強さを提供す
るための手段を追加している。

【００１０】欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０，８１０，０７８号（d’Acchioliら）に開示されているような又別のアプローチは、それによって一定のウイッキング高さでよ
り高い液体流出比によって説明されるような改良流体処理特性を与える、ウェブ
の特殊成形後機械的処理を使用している。

【００１１】吸収体の機能性を改良することを願って、多孔性材料がさらに詳細に研究され
るように、分配材料のためのより特殊な要件が発現してきた。長手方向の流体分
配を改良するためには、例えば米国法定発明登録(US Statuary Invention Regis
tration)Ｈ１５１１に記載されているように高表面積合成繊維が吸収性構造に適
用された。別のクラスの材料は、スポンテックス(Spontex)ＳＡ（フランス）によって市販で入手可能であるようなセルロース系フォームのような発泡性構造で
ある。

【００１２】吸収体に使用されるための他のポリマー・フォームは米国特許第５，２６８，
２２４号（DesMarais）に開示された、つまり高内相ポリマー材料であるが、これらは液体を貯蔵するために使用でき、さらに同時に材料全体に貯蔵液体を広が
らせることによって局所的飽和を回避する能力を有する。

【００１３】しかし、これらの研究は全てこれまでのところ流量、ウイッキング高さ及びウ
イッキング時間のような分配材料のウイッキング特性を改良することを目的とし
ていたが、吸収体において例えば複数回の負荷の間で重要であるような、特にそ
うした材料が完全には飽和していないときの液体貯蔵材料による分配材料の脱水
機構の重要性を認識できていなかった。同時出願の特許出願（代理人訴訟事件
番号ＣＭ１６９８）では分配材料を脱水するために、貯蔵コアに高毛管吸引を提
供することの重要性を認識している。しかしながら、この方法は、貯蔵材料の吸
引特性に決定的に依存している。

【００１４】

【発明の目的】

従って、本発明の１つの目的は、特に低飽和状態下で容易に脱水できる材料を
提供することである。

【００１５】本発明のもう１つの目的は、低若しくは中飽和度の飽和でさえより容易に液体
を輸送する材料を提供することである。

【００１６】本発明のさらにもう１つの目的は、改良された液体処理性能を有するような分
配部材を備える吸収体を構築することである。

【００１７】

【発明の概要】

本発明は、改良された浸透性バランス、完全飽和および部分的飽和の両方にお
いて流体放出能力を有する流体処理部材に関する。

【００１８】特に、これら材料は約１ダルシー以上、好ましくは約２ダルシー以上、より好
ましくは８ダルシー以上、さらに好ましくは１００ダルシー以上の値の１００％
飽和での浸透率ｋ（１００）を有することにより、十分に開いた構造を有する。

【００１９】さらに、これら材料は約１５０ｃｍ未満、好ましくは約１００ｃｍ未満、より
好ましくは７５ｃｍ未満、さらに好ましくは５０ｃｍ未満の、高さ０ｃｍにおけ
るその容量の５０％での毛管吸着脱離高さ(Capillary Sorption Desortion Heig
ht)（ＣＳＤＨ５０）値を有することにより、そこに含有する流体を容易に放出する。

【００２０】その上、これら材料は５０％飽和における浸透率ｋ（５０）を有し、これはそ
の１００％飽和における浸透率ｋ（１００）の約１４％以上、好ましくは約１８
％以上、より好ましくは約２５％以上、さらに好ましくは３５％以上である。

【００２１】好ましい材料は、その３０％飽和における浸透率ｋ（３０）を有し、これは飽
和における浸透率の約３．５％以上、好ましくは約５％以上、より好ましくは１
０％以上である。

【００２２】上述の材料のより好ましい実施は、高内相エマルジョン（ＨＩＰＥ）型のよう
な開放セル状フォーム材料を備える。

【００２３】特に、そうした材料はおむつ、成人用失禁用品または女性用衛生用品のような
吸収体に有用である。

【００２４】

【詳細な説明】

ここで使用する「流体処理部材」の用語は、典型的には少なくとも液体処理機
能性を提供する吸収体のコンポーネントに関する。吸収体は、例えば１つ以上の
液体収集部材、１つ以上の流体分配部材及び／又は１つ以上の流体貯蔵部材のよ
うな１つ以上の種々の流体処理部材を具備することができる。これらの部材各々
は同質であっても同質でなくてもよい１種以上の副要素を具備することができる
。即ち、各部材は１つの材料もしくは数種の材料から作ることができる。例えば
、このような部材は任意に副層から構成され、及び／又は任意に相違する組成、
若しくは密度、若しくは厚さを有する層であってよい。

【００２５】これら部材の各々は、例えば主として収集機能を提供し、又は主として液体貯
蔵機能を提供する特殊機能を有することができる。或いは又、当該部材は、例え
ばセルロースの毛羽が同時に収集、分配及び最終貯蔵機能性を実行した正に初期
の「セルロースだけ」のおむつのように、複数の機能を有することもできる。

【００２６】「貯蔵吸収部材」は、主として吸収された液体を最終的に貯蔵するように機能
する吸収性コアの吸収性部材に関する。

【００２７】本発明の意味における「流体分配部材」は、その部材がさらに他の液体処理機
能をも有するかどうかとは無関係に、流体分配機能性について説明される要件を
満たす部材である。

【００２８】「液体収集部材」は、液体が吸収体に到達するとそれを収容するように主とし
て設計されている部分又は吸収性コアを意味する。

【００２９】ここで使用する「吸収性コア」の用語は、製品の液体処理の主として中心的役
割を果たす吸収体部材を意味し、従って「流体処理部材」を含む。一定の場合、
トップシートは例えば特定の液体収集性能を提供すると見なすことができるが、
吸収性コアは、それ自体では典型的には吸収体のトップシート若しくはバックシ
ートを含まない。

【００３０】吸収性コアはコアの「領域」に分けることができるが、そうした「領域」は上
記で略述した１つ以上の部材の機能性を実行することができる。従って、収集領
域は収集部材を具備することができ（及び他の部材も具備することができ）、収
集材料から構成できる収集部材（及びそれのみ）から構成することができる。又
は、収集／分配領域は収集部材及び分配部材の両方を具備することもできる。

【００３１】ここで使用する「吸収体」の用語は、身体排泄物を吸収及び含有する用具に関
するが、さらに詳細には、身体から排出された様々な排泄物を吸収及び含有する
ために装着者の身体に接触させ若しくは近傍に配置される用具に関する。ここで
使用する用語「体液」には尿、月経、膣分泌物、汗及び大便が含まれるがそれら
に限定されない。

【００３２】用語「使い捨て」は、吸収体として洗濯する又はさもなければ復元若しくは再
使用することが意図されていない（即ち、使用後に廃棄する、及び好ましくはリ
サイクルする、堆肥にする又はさもなければ環境に適合する方法で廃棄すること
が意図されている）吸収体を記述するために使用する。

【００３３】ここで使用する「Ｚ寸法」の用語は、部材、コア若しくは製品の長さ及び幅に
対して直交する寸法に関する。Ｚ寸法は、通常は部材、コア若しくは製品の厚さ
に対応する。ここで使用するように、用語「Ｘ−Ｙ寸法」は部材、コア若しくは
製品の厚さに直交する平面に関する。Ｘ−Ｙ寸法は通常は部材、コア若しくは製
品の各々長さ及び幅に対応する。

【００３４】ここで使用する「領域」又は「ゾーン」の用語は、吸収性部材の部分若しくは
区間に関する。それによって、領域若しくはゾーンは二次元（前／後）であるこ
とも、又は三次元（たとえそれが層の形状であっても三次元伸展を有する収集領
域のように）であることもある。

【００３５】ここで使用する「層」の用語は、その主要寸法がＸ−Ｙである吸収性部材、即
ち、その長さ及び幅に沿った主要寸法を有する吸収性部材に関する。「層」の用
語は、必ずしも単一層若しくは材料シートに限定されないと理解されなければな
らない。このように層は必要なタイプの材料の数枚のシート若しくはウェブの積
層体若しくは組合せを具備することができる。従って、「層」の用語には、用語
「（複数の）層」及び「層状」が含まれる。

【００３６】本発明のために、「上方」の用語は、例えば吸収体の装着者に最も近くにあり
、さらに典型的には吸収体のトップシートに面する層のような吸収体に関すると
理解するべきである；これとは逆に、「下方」の用語は、吸収体の装着者から最
も遠くに離れており、典型的にはバックシートに面する吸収性部材に関する。

【００３７】ここで使用するすべてのパーセンテージ、割合及び比率は、他に特別に指示し
ていない限り重量によって計算される。

【００３８】＜改良された分配部材＞分配部材の要件は、該部材に含まれる部材若しくは材料のどちらかを見ること
によって決定できる。従って、この説明で列記する要件は、全部材若しくはその
中の各材料の何れについても満たされなければならない。

【００３９】従って、本発明に従うそのような部材のために有用な分配部材若しくは材料は
下記の重要なパラメータによって説明することができる：第１に、前記部材若しくは材料の完全飽和での浸透率（ｋ１００）である。従
来の分配材料は、液体流に対する小さな抵抗性（即ち、高浸透率）を有すること
と、例えばより小さな孔径の結果としてのウイッキング特性（即ち、低浸透率）
を提供できるように十分な毛管圧との間の最適値を発見できるように、この浸透
率を平衡させていた。完全飽和での浸透率（ｋ１００）は、一般には１ダルシー
（Darcy）以上（１ダルシーは９．８６９^*１０^-13ｍ²に相当する）、好ましくは
２ダルシー以上、又はさらに８ダルシー以上、又はさらにより好ましくは１００
ダルシー以上でなければならない。完全飽和は、下記で説明するようなキャプソ
ープション（Capsorption）試験によって、０ｃｍ高さでの毛管吸着吸収容量の結果（ＣＳＡＣ０）に対応する最大取り込み量として測定できる。

【００４０】第２に、浸透率の飽和度に対する依存性である。この特性は以前の材料設計考
察では考慮に入れられておらず、従来型材料は著しく比例していない挙動を有す
る。即ち、１００％未満の飽和度での実際の浸透率は、実際の浸透率と飽和状態
との間の線形関係について得られるものよりも有意に低い。

【００４１】第３に、毛管吸着圧、つまり下記で説明する毛管吸収試験において測定される
ような毛管吸着脱離圧である。このパラメータは、吸収体における分配要素とし
てのそれらの役割を満たすための材料若しくは部材の液体を放出する能力を説明
する。

【００４２】加えて、またしばしば好ましくは、分配材料は下記で説明するような垂直ウイ
ッキング流量試験において高い液体流出比の要件を満たす可能性がある。好まし
くは、該材料は、１５ｃｍのウイッキング高さにおいて少なくとも０．０４５ｇ
／ｃｍ²／ｓｅｃ、好ましくは０．０６ｇ／ｃｍ²／ｓｅｃ以上、さらに好ましく
は０．１０ｇ／ｃｍ²／ｓｅｃ以上の流量を提供する。

【００４３】これらのパラメータの正しいバランスを満たす材料を注意深く選択すると、吸
収性構造及び／又は各製品にとって重要な利点を実現することができる。

【００４４】第１に、流体分配材料は、それらが例えば尿噴出の場合のように負荷された後
に容易に脱水される。これは、これらの材料が現実の使用においてしばしば発生
するような、その後の負荷を受け入れる準備を整えるために重要である。

【００４５】第２に、これらの材料は設計収容能に比較して相当に小さい負荷の場合でさえ
も、液体のより一様な流体分配を許容する。これは製品の一定領域における高度
の液体蓄積を回避することによって、装着者に対する適合性の向上を維持するこ
とを目的とするが、しかしむしろ貯蔵された液体の一様な分配を目的とする設計
のためによりいっそう重要である。

【００４６】第３に、材料がさらに高流量要件を満たす場合は、液体は重力に逆らってさえ
良好かつ迅速に分配されることができる。これは、液体の最終貯蔵が負荷ゾーン
若しくは領域から離れていることが意図される場合は特に重要になる。このため
これらの材料は１９９７年３月２７日に出願されたＰＣＴ出願米国特許出願第９
７／０５０４６号に記載のようなコア設計において特に有用である。

【００４７】材料又は部材の浸透率は下記に説明する浸透率試験によって測定される。

【００４８】理論に拘泥するものではないが、実際浸透率ｋ｛Ｓ｝は、数多くの関連系につ
いて下記の式によって概算することのできる飽和度からの依存性を有している（
Ｊ．Ｂｅａｒ，Ｈａｉｆａによる「多孔性媒質中の流体の力学（Dynamics of fl
uids in porous media）」，出版社ドーヴァーパブリケイションズ社（publ
.Dover Publications,Inc.），ニューヨーク，１９８８，特にページ４６１以降
、４９１以降も参照）：ｋ｛Ｓ｝＝ｋ｛１００｝^*｛Ｓ^SDP｝式中、ｋはダルシー単位での浸透率を表す；また、ＳＤＰは比例していない行動
を説明する無限指数又は飽和依存性パラメータを表す。Ｓは０から１の範囲の飽
和度を意味するが、このとき数値１は外部圧及び／又は毛管圧ゼロの下での完全
飽和（即ち、１００％飽和）に相当する。

【００４９】分配材料についての従来型設計基準では、飽和度での浸透率（ｋ１００）につ
いての高い数値に焦点が当てられてきたが、これは当然ながらほとんど若しくは
全くウイッキング能力を有していない構造をもたらすであろう。従って実質的に
「自由流れレジメ」がコントロールされるべきである収集材料としては適切であ
るが、これは分配材料には当てはまらない。このような材料は、例えば重力に逆
らった輸送のようなウイッキング状態下では極めて不良な輸送特性を有するであ
ろう。そうした極端な特性は従来型収集材料において見られる。欧州特許出願第
Ａ−０．８０９，９９１号に記載されているような分配材料は、ウイッキング能
力及び自由流れコントロールの組合せを提供するが、これも完全飽和状態下にお
けるものである。

【００５０】本発明に従った材料は少なくとも１ダルシー、好ましくは少なくとも２ダルシ
ーの浸透率ｋ（１００）を示す。これより高い浸透率値は液体輸送に対するいっ
そう高い抵抗性を提供し、さらにここに列挙するその他の要件を侵害しない限り
においてこれが達成される限りは好ましい。特に、８ダルシー以上、さらには１
００ダルシー以上の浸透率を有する材料が極めて適切である可能性がある。

【００５１】方程式から読み取ることができるように、ＳＤＰパラメータに対するより高い
数値は、より顕著に比例から外れた挙動を有する系を説明する（ＳＤＰが１に等
しい場合は、線形関係が存在するであろう）。従来型の分配材料は、３以上の数
値を有するＳＤＰによって説明できるように、著しく比例から外れた挙動を示す
。そうした数値に対しては、５０％飽和での浸透率は１００％飽和での浸透率の
１２．５％に過ぎず、従ってそれ以上の液体負荷を収容して分配させる能力は劇
的に低下する。

【００５２】従って、本発明に従った材料は３未満、好ましくは２．７５未満、より好まし
くは２．５未満のＳＤＰ値を有しており、さらに２未満の数値がいっそう良い。
そうした数値は１００％飽和での浸透率の１４％以上、好ましくは約１８％以上
、より好ましくは約２５％以上の５０％飽和での浸透率に相当し、さらに３５％
以上の数値がいっそう良い。そうした数値は１００％飽和での浸透率の約３．５
％以上、好ましくは約５％以上、より好ましくは約１０％以上の３０％飽和での
浸透率に相当する。

【００５３】下記で説明する簡易浸透率試験は「面横断」浸透率、即ち、測定されたサンプ
ルの厚さ寸法における浸透率及び変性サンプルセルを用いて、「面内」浸透率も
測定することができる。例えば、等方性泡状フォームのような数多くの材料につ
いては、面横断及び面内浸透率は本質的に同一であろう。この簡易浸透率試験は
、２つの特殊条件について浸透率を測定するための単純な試験機構を提供する：
１００％飽和での広範囲の多孔性材料（合成繊維から作られた不織布又はセルロ
ース系構造のような）について、又は空気を充填せずに（外側蒸気相についてそ
れぞれに）キャリパーにおける比例変化に伴って様々な飽和度に到達し、様々な
飽和度での浸透率を様々な厚さで容易に測定できる材料について、浸透率を測定
することができる。

【００５４】例えば、上記の崩壊することのできるフォームは液体負荷若しくは飽和の程度
に依存する厚さ若しくはキャリパーを示す。即ち、それらは飽和状態で一定の厚
さを有しており、これは液体が除去されると減少するが、それはフォーム孔がそ
れらから液体が除去されると崩壊するようなサイズであるからである。逆に言え
ば、一定の負荷度を定義するために一定のキャリパーを設定することができる。
従って、そうした材料については、浸透率の飽和への依存度を測定するために簡
易浸透率試験を容易に適用することができる。

【００５５】下記で説明する一般浸透率試験は、例えば繊維性ウェブ若しくは構造、又は本
質的に湿潤度とは関係なく孔径を維持するフォームのような、一般的な意味にお
ける多孔性材料に対する飽和への浸透率の依存性を測定するために有用である。

【００５６】本発明に従う材料若しくは部材のためのもう１つの重要な要件は、それが貯蔵
媒体へと流体を放出する能力である。これは、分配材料若しくは部材はあまり長
時間に渡って液体を保持してはならず、適切な貯蔵材料若しくは部材へ流体を輸
送するために必要な時間に限ってのみ保持しなければならないという事実を反映
している。

【００５７】この特性を説明するための適切なパラメータは、当該部材が様々な毛管圧で液
体を収容及び放出する能力によって決定される毛管吸着脱離圧（ここでは水柱高
さ（「毛管高さ」）の単位で測定される）であり、これは、一般に部材が吸収体
内に配置されているときに遭遇する。毛管吸着吸収容量試験（これ以後はキャプ
ソープション試験とも呼ぶ）は、材料若しくは部材が毛管吸着装置上で様々な高
さに置かれたときに吸収若しくは放出される、吸収性部材若しくは材料１ｇ当た
りの試験液の量を測定する。毛管吸着吸収容量試験は、下記の試験方法の部でよ
り詳細に説明するが、材料が０ｃｍ吸着高さでの液体量の５０％を放出する毛管
吸着脱離高さ（ＣＳＤＨ５０）を生じる。

【００５８】本発明との関連で有用な材料は、１５０ｃｍ未満、好ましくは１００ｃｍ未満
、より好ましくは７５ｃｍ未満もしくは５０ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０を有するべ
きである。

【００５９】本発明に使用するために特に有用な材料は、親水性かつ柔軟性の相互連絡した
開放セルのポリマー・フォーム構造である。

【００６０】このようなフォームについては、フォームの機械的強さは、液体を放出すると
、関係する毛管圧下でフォームが崩壊するようなものであってよい。この崩壊プ
ロセスは、下記で説明するように、フォームの密度に関連する実質的要素によっ
てフォームの有効容量を低下させる。崩壊は、構造全体を通して比較的一様であ
れば、液体衝撃ポイントにおいて、その場所に保持される液体量をも減少させる
。これに関連して、フォームの強さは、フォームによって作用する毛管圧より小
さいので、コアの貯蔵コンポーネントによって水性液が除去されたときにはフォ
ームは崩壊する。毛管圧は、ここでは主としてフォームのセルサイズ（単位容積
当たりの表面積と反比例する）を調整することによって制御される。強度は架橋
密度及びフォーム密度の組合せによってコントロールされ、これは下記で定義さ
れるように、単位容積当たりの架橋密度によって表すことができる。また、架橋
結合剤及びその他のコンポーネントのタイプの影響も大きい可能性がある。

【００６１】ここで有用なポリマー・フォームは、比較的開放セル状のものである。そうし
た実質的に開放セル状のフォーム構造におけるセルは、１つのセルから他のセル
へのフォーム構造内での容易な液体移動を許容するために、十分に大きいセル間
開口部若しくは「ウィンドウ」を有する。

【００６２】これらの実質的に開放セル状のフォーム構造は、一般に複数の相互に連絡して
いる三次元的に分岐したウェブによって限定される個々のセルを具備した網状の
性質を有するであろう。これらの分岐ウェブを作り上げるためのポリマー材料の
ストランドは「ストラット」と呼ぶことができる。本発明のためには、フォーム
材料は、フォーム構造におけるサイズが少なくとも１μｍであるセルの少なくと
も８０％が少なくとも１つの隣接セルと液体連絡していれば「開放セル状」であ
る。

【００６３】開放セル状であることに加えて、これらのポリマー・フォームはフォームが水
性液を吸収することを許容するために十分に親水性である。フォーム構造の内面
は、下記で説明するように、重合後にフォーム構造内に残されている残留親水性
化界面活性剤及び／若しくは塩によって、又は選択された重合後フォーム処理方
法によって親水性にされる。

【００６４】これらのポリマーフォームが「親水性」である程度は、吸収性試験液と接触し
たときに示される「付着張力」値によって定量できる。これらのフォームによっ
て示される付着張力は、例えば合成尿のような試験液の取り込み重量を既知の寸
法及び毛管吸引比表面積を有するサンプルについて測定する方法を使用して、実
験的に測定することができる。そうした方法は、本願明細書の一部をなす参照と
して本願に組み込まれる１９９５年２月７日に発行された米国特許第５，３８７
，２０７号（Dyerら）の試験方法の部に詳細に説明されている。本発明の分配材
料として有用であるフォームは、一般に６５±５ダイン／ｃｍの表面張力を有す
る合成尿の毛管吸引取り込みによって測定される約１５〜約６５ダイン／ｃｍ、
より好ましくは約２０〜約６５ダイン／ｃｍの付着張力値を示すものである。

【００６５】これらのフォームの重要な特徴は、それらのガラス転移温度（Ｔｇ）である。
Ｔｇは、ポリマーのガラス状態とゴム状態の間の転移の中間点を表す。使用温度
より高いＴｇを有するフォームは極めて強力であり得るが、しかし極めて剛性で
潜在的に破損する傾向を有する可能性もある。また、そのようなフォームは応力
下でクリープを起こし、さらにポリマーのＴｇより低い温度で使用した場合に柔
軟性が不良な傾向がある。機械的特性の望ましい組み合わせ（特に、強度と柔軟
性）は、これらの望ましい特性を達成するために、典型的には、相当に選択的な
範囲のモノマーの種類およびレベルを必要とする。

【００６６】本発明のために有用な分配フォームについては、Ｔｇはそのフォームが容認で
きる強度を有する限りにおいて、できる限り低くすべきである。従って、モノマ
ーは、できる限り低いＴｇを有する対応のホモポリマーを提供するように選択さ
れる。

【００６７】ポリマーのガラス転移領域の形状、即ち、温度の関数としてそれが狭いか広い
かと言うことも又重要である場合がある。このガラス転移領域の形状は、特にポ
リマーの使用中の温度（たいていは周囲温度若しくは体温）がＴｇであるか、若
しくはそれに近い場合に重要である。例えば、転移領域が広いことは、使用中の
温度において転移が不完全であることを意味する。典型的には、転移が使用中の
温度で不完全な場合は、ポリマーはより大きな剛性を示し、より柔軟性が低くな
るであろう。これとは逆に、転移が使用中温度で完了していると、その後、ポリ
マーは圧縮からのより迅速な回復を示すであろう。従って、ポリマーのＴｇ及び
転移領域の幅を望ましい機械的特性を達成するためにコントロールすることが望
ましい。一般には、ポリマーのＴｇは使用中温度より少なくとも約１０℃下であ
ることが好ましい。（Ｔｇ及び転移領域の幅は、１９９６年１０月８日に発行さ
れた米国特許第５，５６３，１７９号（Stoneら）に記載されているように動的機械分析（ＤＭＡ）測定からの損失タンジェント対温度曲線から誘導される）。

【００６８】本発明のために有用なポリマー・フォームは、数多くのパラメータによって記
述することができる。

【００６９】本発明のために有用なフォームは、重力に対して有意な高さ、例えば少なくと
も約１５ｃｍまで、水性液を毛管現象で吸い上げることができる。フォーム内に
保持された液体柱は有意な収縮性毛管圧を作用させる。フォームは、フォームの
強度（圧縮における）及びフォームの単位容積当たり表面積の両方で決定される
高さにおいて崩壊するであろう。この高さは、ゼロヘッド圧におけるフォーム容
積の５０％が失われるときの、ｃｍで表された毛管崩壊圧（ＣＣＰ）である。本
発明のために有用な好ましい分配フォームは少なくとも約１５ｃｍ、より好まし
くは少なくとも約２０ｃｍ、さらに好ましくは少なくとも約２５ｃｍのＣＣＰを
有するであろう。典型的には、好ましい分配フォームは約１５ｃｍ〜約５０ｃｍ
、より好ましくは約２０ｃｍ〜約４５ｃｍ、さらに好ましくは約２５〜約４０ｃ
ｍの毛管崩壊圧を有するであろう。

【００７０】好ましいポリマー・フォームを定義するときに有用な可能性のある１つの特徴
は、セル構造である。フォーム・セル、特に比較的モノマーを含まない水相液滴
を取り囲んだモノマー含有油相を重合することによって形成されたセルは、その
形状が実質的に球形であることが多い。これらの球形セルは、開口部（以下では
セル間の穴と呼ぶ）によって相互に連絡している。球形セルのサイズ若しくは「
径」及びセル間の開口部（穴）の径は、何れも一般にフォームを特徴付けるため
に使用されている。セル及びセル間の穴は、一定のポリマー・フォームのサンプ
ルにおいて必ずしも略同サイズではないであろうから、しばしばセル及び穴の平
均サイズ、即ちセル及び穴の平均径が特定される。

【００７１】セル及び穴のサイズは、これらのフォームの液体ウイッキング特性並びにフォ
ーム構造内で発生する毛管圧を含むフォーム材の多くの重要な機械的特徴及び性
能に大きな影響を及ぼす可能性のあるパラメータである。フォームのセル及び穴
の平均サイズを測定するためには、多くの方法を利用することができる。有用な
方法には、フォームサンプルの走査電子顕微鏡写真に基づく単純な測定が含まれ
る。本発明に従った水性液の吸収体として有用なフォームは、好ましくは約２０
μｍ〜約６０μｍ、及び典型的には約３０μｍ〜約５０μｍの数平均セルサイズ
、並びに約５μｍ〜約１５μｍ、及び典型的には約８μｍ〜約１２μｍの数平均
穴サイズを有するであろう。

【００７２】「毛管吸引比表面積」は、試験液に接触できるポリマー網の試験液に接触可能
な表面積の尺度である。毛管吸引比表面積は、フォームにおけるセル単位の寸法
及びポリマーの密度の両方によって測定されるので、そうした表面が吸収性に関
与する範囲で、フォーム網により提供される個体表面の総量を定量する方法であ
る。

【００７３】本発明の目的において、毛管吸引比表面積は、既知の質量及び寸法のフォーム
サンプル内で発生する低表面張力液体（例、エタノール）の毛管取り込み量を測
定することによって決定される。毛管吸引法によるフォーム比表面積を決定する
ための斯かる方法の詳細な説明は、上記の米国特許第５，３８７，２０７号の試
験方法の部に記載されている。毛管吸引比表面積を決定するための合理的なあら
ゆる代替法も又利用することができる。

【００７４】本発明のために有用な分配フォームは、好ましくは少なくとも約０．０１ｍ² ／ｍｌ、より好ましくは少なくとも約０．０３ｍ²／ｍｌの毛管吸引比表面積を有するであろう。典型的には、毛管吸引比表面積は約０．０１〜約０．２０ｍ² ／ｍｌ、好ましくは約０．０３〜約０．１０ｍ²／ｍｌ、最も好ましくは約０．０４〜約０．０８ｍ²／ｍｌの範囲内である。

【００７５】「フォーム密度」（即ち空気中のフォーム容積１立方センチメートル当たりの
フォームの重量（ｇ））は、ここでは無水ベースで特定される。フォームの密度
は、毛管吸引比表面積と同様に、吸収性フォームの数多くの性能特徴及び機械的
特徴に大きな影響を及ぼす可能性がある。これらには、水性液に対する吸収容量
及び圧縮偏向特徴(compression deflection characteristics)が含まれる。フォ
ーム密度はフォームの状態に伴って変化するであろう。崩壊した状態でのフォー
ムは、明らかに、完全に膨張した状態における同一フォームよりも高い密度を有
する。一般に、本発明のために有用な崩壊した状態でのフォームは、約０．１１
ｇ／ｃｍ³の乾燥密度を有する。

【００７６】フォーム密度を測定するためには、フォーム構造の単位容積当たりの、固形フ
ォーム材料の質量の測定法を提供するあらゆる適切な重量測定方法を使用できる
。例えば、上記の米国特許第５，３８７，２０７号の試験方法の部に十分に記載
されているＡＳＴＭ重量測定方法は、密度測定に使用できる１つの方法である。
フォーム密度は、乳化剤、充填剤、塩のような表面処理剤その他を全く含まない
洗浄されたフォーム剤の単位容積当たりの重量に関係する。本発明のために有用
なフォームは、好ましくは約８ｍｇ／ｃｍ³〜約７７ｍｇ／ｃｍ³、より好ましく
は約１１ｍｇ／ｃｍ³〜約６３ｍｇ／ｃｍ³、さらにより好ましくは約１３ｍｇ／
ｃｍ³〜約４８ｍｇ／ｃｍ³の乾燥密度を有するであろう。

【００７７】本発明のために有用なフォームは、特定タイプのＷ／Ｏ（油中水）型エマルジ
ョン又は相当に少量の油相及び相当に大量の水相を有するＨＩＰＥを重合させる
ことによって入手できる。このプロセスは下記のステップを具備する：Ａ）特定温度及び特定剪断混合下において、以下の原料からＷ／Ｏ型エマル
ジョンを形成するステップ：１）下記を含有する油相：ａ）約３５℃以下のＴｇを有する共重合体を形成することのできる重量で
約８５〜約９８％のモノマーコンポーネントであって、該モノマーコンポーネン
トは下記のものを含む：ｉ）約２５℃以下のＴｇを有する無定形アタクチックポリマーを形成す
ることのできる、重量で約３０〜約８０％の少なくとも１つの実質的に水に不溶
性の１官能基モノマー； ii）スチレンによって提供されるものにほぼ同等の靭性を付与すること
のできる、重量で約５〜約４０％の少なくとも１つの実質的に水に不溶性の１官
能基コモノマー； iii）ジビニルベンゼン類、トリビニルベンゼン類、ジビニルトルエン類、ジビニルキシレン類、ジビニルナフタレン類、ジビニルアルキルベンゼン類
、ジビニルフェナントレン類、ジビニルビフェニル類、ジビニルジフェニル−メ
タン類、ジビニルベンジル類、ジビニルフェニルエーテル類、ジビニルジフェニ
ルスルフィド類、ジビニルフラン類、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン、
及びそれらの混合物から選択される、重量で約５〜約３０％の実質的に水に不溶
性の第１多官能架橋剤；及び iv）多官能アクリルレート類、メタクリルレート類、アクリルアミド類
、メタクリル−アミド類、及びそれらの混合物から選択される重量で約０〜約１
５％の実質的に水に不溶性の第２多官能架橋剤；及びｂ）油相中に溶解性であり、さらに安定したＷ／Ｏ型エマルジョンを形成
するために適切である重量で約２〜約１５％の乳化剤コンポーネントであって、
該乳化剤コンポーネントは下記を具備する：（ｉ）線形不飽和Ｃ₁₆−Ｃ₂₂脂肪酸
のジグリセロールモノエステル類、分枝Ｃ₁₆−Ｃ₂₄脂肪酸のジグリセロールモノ
エステル類、分枝Ｃ₁₆−Ｃ₂₄アルコールのジグリセロールモノ脂肪族エステル類
、線形不飽和Ｃ₁₆−Ｃ₂₂高級アルコールのジグリセロールモノ脂肪族エステル類
、線形飽和Ｃ₁₂−Ｃ₁₄アルコールのジグリセロールモノ脂肪族エステル類、線形
不飽和Ｃ₁₆−Ｃ₂₂脂肪酸のソルビタンモノエステル類、分枝Ｃ₁₆−Ｃ₂₄脂肪酸の
ソルビタンモノエステル類、及びそれらの混合物から選択された乳化コンポーネ
ントを重量で少なくとも約４０％有する第１乳化剤；又は（ii）これらの乳化コ
ンポーネントを重量で少なくとも２０％有する第１乳化剤と一定の第２乳化剤の
約５０：１〜約１：４の第１対第２乳化剤重量比での組合せ；及び２）下記を含有する水溶液を具備する水相：（ｉ）重量で約０．２〜約２０
％の水溶性電解質；及び（ii）有効量の重合開始剤；３）容積：重量比で約１２：１〜約１２５：１の水相対油相比；及びＢ）ポリマー・フォーム材料を形成するために、Ｗ／Ｏ型エマルジョンにお
ける油相中のモノマーコンポーネントを重合するステップ；及びＣ）任意に、ポリマー・フォーム料を脱水するステップ。

【００７８】このプロセスは、ここで説明するように注意深くバランスさせた特性を有する
結果として、液体を分配することのできる、これら吸収性フォームの形成を可能
にする。これらの特性は、架橋剤及びモノマーのタイプ及びレベル、並びにエマ
ルジョン形成パラメータ、特に剪断混合の量、温度及び水対油比を注意深く選択
することによって達成され、これらの特徴は乾燥フォームの最終密度として現れ
る。

【００７９】本発明のために有用なポリマー・フォームは、相当に高い水相対油相比を有す
る一定のＷ／Ｏ型エマルジョンの重合によって調製することができる、該エマル
ジョンは「ＨＩＰＥｓ」として当該技術で一般に知られている。このようなエマ
ルジョンの重合の結果として生じるポリマー・フォーム材料は、以下では「ＨＩ
ＰＥフォーム」と称する。かかるＨＩＰＥｓの一般的調製についての詳細な説明
は、上記米国特許第５，５６３，１７９号及び米国特許第５，３８７，２０７号
に与えられている。

【００８０】ＨＩＰＥｓを形成するために使用される水相及び油相の相対量は、他の多くの
パラメータの中でも、得られるポリマー・フォームの構造的、機械的及び性能に
関する特性の決定において重要である。特に、エマルジョン中の水対油比（「Ｗ
：Ｏ比」）は最終フォームの密度とは逆に変動し、さらにフォームのセルサイズ
及び毛管吸引比表面積並びにフォームを形成するストラットの寸法に大きな影響
を及ぼす可能性がある。本発明に有用なＨＩＰＥフォームを調製するために使用
されるエマルジョンは、一般に約１２：１〜約１２５：１、及び最も典型的には
約１５：１〜約９０：１の水相：油相の容積対重量比を有するであろう。特に好
ましいフォームは、約２０：１〜約７５：１の比率を有するＨＩＰＥｓから製造
ことができる。

【００８１】ＨＩＰＥｓの油相の主要部分は、例えば上記米国特許第５，３８７，２０７号
の中で説明されているように、モノマー類、コモノマー類及び架橋剤を含有する
であろう。これらのモノマー類、コモノマー類及び架橋剤は、それらが主として
油相に溶解性であって水相には溶解性でないように実質的に水に不溶性であるこ
とが重要である。そうした実質的に水に不溶性のモノマーの使用は、適切な特徴
及び安定性を持つＨＩＰＥｓが実現されることを保証する。当然ながら、ここで
使用されるモノマー類、コモノマー類及び架橋剤が結果として生じるポリマー・
フォームが適切に非毒性であって適切に化学的に安定性であるようなタイプのも
のであることが高度に好ましい。これらのモノマー類、コモノマー類及び架橋剤
は、好ましくは重合後フォーム加工処理及び／又は使用中に極めて低残留濃度で
存在する場合にほとんど若しくは全く毒性を有していてはならない。

【００８２】もう１つの油相の重要なコンポーネントは、安定性ＨＩＰＥｓの形成を許容す
る乳化剤コンポーネントである。乳化剤コンポーネントは、例えば上記米国特許
第５，３８７，２０７号の中で説明されているように第１乳化剤及び任意に第２
乳化剤を具備する。

【００８３】ＨＩＰＥｓを形成するために使用される油相は、重量で約８５〜約９８％のモ
ノマーコンポーネント及び重量で約２〜約１５％の乳化剤コンポーネントを具備
する。好ましくは、油相は重量で約９０〜約９８％のモノマーコンポーネント及
び重量で約３〜約１０％の乳化剤コンポーネントを具備する。油相はさらに又他
の任意のコンポーネントを含有することができる。１つのそうした任意のコンポ
ーネントは例えば参照してここに組み込まれる１９９４年３月１日に発行された
米国特許第５，２９０，８２０号（Ｂａｓｓら）に記載されているような当業者
には周知の一般タイプの油溶性重合開始剤である。もう１つの好ましい任意コン
ポーネントは、例えば干渉アミン光線安定剤（ＨＡＬＳ）及び干渉フェノール安
定剤（ＨＰＳ）のような酸化防止剤又は使用される開始剤系と適合するその他の
酸化防止剤である。その他の任意のコンポーネントには、可塑剤、充填剤、着色
剤、連鎖移動剤、溶解ポリマー及びその他が含まれる。

【００８４】ＨＩＰＥの不連続な水内相は、一般に、例えば上記米国特許第５，３８７，２
０７号で説明されているように、１以上の溶解コンポーネントを含有する水溶液
である。水相の１つの重要な溶解コンポーネントは水溶性電解質である。溶解電
解質は、主として油溶性であるモノマー類、コモノマー類及び架橋剤類が水相に
も溶解する傾向を最小限に抑える。

【００８５】これは、順に重合中に水相液滴によって形成される油／水界面でのセルウィン
ドウをポリマー材料が充填する程度を最小限に抑えると考えられる。従って、電
解質の存在及びその結果として得られる水相のイオン強度は、結果として生じる
好ましいポリマー・フォームを開放セル状にできるかどうか、及びその程度を決
定すると考えられる。

【００８６】ＨＩＰＥｓは又、典型的には重合開始剤を含有するであろう。そうした開始剤
コンポーネントは一般にはＨＩＰＥｓの水相に添加され、従来型水溶性フリーラ
ジカル系開始剤のいずれかであってよい。これらには過硫酸ナトリウム、カリウ
ム及びアンモニウム、過酸化水素、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム及びそ
の他のような過酸化化合物が含まれる。従来型酸化還元開始剤系も又使用できる
。そうした系は、上記の過酸化化合物と亜硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸
若しくは鉄塩のような還元剤とを結合させることによって形成される。

【００８７】開始剤は油相に存在する重合可能なモノマーの総モルに基づいて約２０モルパ
ーセントまで存在することができる。より好ましくは、開始剤は油相に存在する
重合可能なモノマーの総モルに基づいて約０．００１〜約１０モルパーセントの
量で存在する。

【００８８】ＨＩＰＥフォーム構造を形成するためのポリマーは、好ましくは実質的に極性
官能基を含んでいないであろう。これは、ポリマー・フォームがその性質におい
て比較的疎水性であることを意味する。これらの疎水性フォームは、疎水性液の
吸収が望ましい場合に有用性を見出すことができる。この種類の使用には、例え
ば海上での石油流出の場合のように、油性コンポーネントが水と混合され、油性
コンポーネントを分離及び隔離することが望ましい使用が含まれる。

【００８９】これらのフォームが、例えばこぼしたジュースや牛乳等のような清掃すべき水
性液及び／又は尿のような体液吸収剤として使用される場合は、それらは、一般
にフォームを比較的により親水性にするためのさらなる処理を必要とする。必要
な場合、フォームの親水性化は、上記米国特許第５，３８７，２０７号に記載さ
れている方法で、親水性化界面活性剤を用いてＨＩＰＥフォームを処理すること
により達成できる。

【００９０】これらの親水性化界面活性剤は、ポリマー・フォーム表面の水湿潤性を増強す
るいずれかの材料であってよい。それらは本技術において周知であって、上記米
国特許第５，３８７，２０７号に説明されているような好ましくは非イオン性タ
イプの様々な界面活性剤を含むことができる。

【００９１】ＨＩＰＥフォーム構造に典型的に組み込まれるもう１つの材料は、水和可能で
、さらに好ましくは吸湿性又は融解性の水溶性無機塩である。そうした塩類には
、例えば毒物学的に容認可能なアルカリ土類金属塩類が含まれる。このタイプの
塩類及びそれらのフォーム親水性化界面活性剤としての油溶性界面活性剤類との
使用は、その開示が参照してここに組み込まれる１９９４年１０月４日に発行さ
れた米国特許第５，３５２，７１１号（DesMarais）により詳細に記載されている。好ましいこのタイプの塩類には、以前に言及したようにＨＩＰＥにおける水
相電解質としても使用できる例えば塩化カルシウムのようなハロゲン化カルシウ
ムが含まれる。

【００９２】水和可能な無機塩類は、フォームを、そのような塩類の水溶液を用いて処理す
ることによって容易に組み込むことができる。これらの塩類溶液は、一般に重合
直後のフォームから残留水相を除去するプロセスの完了後、又はその一部として
、フォームを処理するために使用することができる。そうした溶液を用いたフォ
ームの処理は、好ましくはフォームの重量で少なくとも約０．１％、典型的には
約０．１〜約１２％の範囲内の残留量で、例えば塩化カルシウムのような水和可
能な無機塩類を沈着させる。

【００９３】親水性化界面活性剤を用いたこれら比較的疎水性のフォームの処理（水和可能
な塩を用いて若しくは用いずに）は、典型的には、フォームに適切な親水性を付
与するために必要な程度で実施されるであろう。しかし、好ましいＨＩＰＥタイ
プの一部のフォームは、調製されると適切に親水性であり、さらにその中に十分
な量の水和可能な塩を組み込んでいるので、従って親水性化界面活性剤若しくは
水和可能な塩を用いた追加の処理を必要としない。特に、そうした好ましいＨＩ
ＰＥフォームには、以前に説明した一定の油相乳化剤及び塩化カルシウムがＨＩ
ＰＥ中に使用されている場合のものが含まれる。それらの場合には、重合したフ
ォームの内面は適切に親水性になるであろう、及びポリマー・フォームが実際的
な程度へ脱水させられた後でさえ十分な量の塩化カルシウムを含有若しくは沈積
する残留水相液体を含有するであろう。

【００９４】フォーム調製法は、典型的には下記のステップを含む：１）安定性高内相エマ
ルジョン（ＨＩＰＥ）を形成するステップ；２）この安定性エマルジョンを固形
ポリマー・フォーム構造を形成するために適切な条件下で重合／硬化させるステ
ップ；３）ポリマー・フォーム構造から最初の残留水相を除去するために固形ポ
リマー・フォーム構造を任意で洗浄し、さらに必要であれば、何れか必要な親水
性化界面活性剤／水和可能な塩を沈積させるために、ポリマー・フォーム構造を
親水性化界面活性剤及び／又は水和可能な塩を用いて処理するステップ；及び、
４）その後このポリマー・フォーム構造を脱水するステップ。この方法は、上記
の米国特許第５，３８７，２０７号に更に十分に記載されている。

【００９５】＜吸収体＞本発明に従った材料は、多くの流体輸送（即ち、受容、移動、放出）を必要と
する用途に適するが、特に吸収体に有用である。

【００９６】吸収体構造における各材料を使用するために、これらの材料は、上記に列挙す
る説明に従った材料を備える流体処理部材を創出するように、他の要素と組み合
わせることができる。

【００９７】吸収体は一般に次のものを具備する： −吸収性コア若しくはコア構造（本発明に従う改良流体分配部材を具備し、さ
らに下部構造から構成される場合がある）； −液体浸透性トップシート； −液体不浸透性バックシート： −任意に、閉鎖素子類若しくは弾力化のようなさらなる特徴。

【００９８】図９は、おむつである本発明の吸収体の典型的実施形態の平面図である。

【００９９】おむつ２０は、図９において、おむつ２０の構造をより明白に示すために構造
の一部を切り欠き、且つ装着者に面していない外面５２が図を見る人にするよう
に、平らに広げられた非収縮状態で（即ち、弛緩状態で弾性が残されているサイ
ドパネルを除いて弾性誘発性収縮が引き伸ばされて）示されている。図９に示さ
れているように、おむつ２０は、好ましくは液体浸透性トップシート２４、トッ
プシート２４と結合されている液体不浸透性バックシート２６、及びトップシー
ト２４とバックシート２６との間に配置された吸収性コア２８；弾力化サイドパ
ネル３０；弾力化レッグカフ３２；弾性胴部特徴３４；及び概して複合的に３６
と指定されている二重引張留付システムを具備する閉鎖システムを具備する封じ
込めアセンブリ２２を具備する。二重引張留付システム３６は、好ましくは一次
留付システム３８及び胴部閉鎖システム４０を具備する。一次留付システム３８
は、好ましくは１対の固定部材４２とランディング部材４４とを具備する。胴部
閉鎖システム４０は、好ましくは１対の第１取付コンポーネント４６及び第２取
付コンポーネント４８を具備することが図９に示されている。おむつ２０はさら
に又、好ましくは各第１取付コンポーネント４６の下方に配置された位置合わせ
パッチ５０を具備する。

【０１００】おむつ２０は、図９に示すように、外面５２（図９を見る人に面している）、
外面５２の反対側の内面５４、第１胴部領域５６、第１胴部領域５６に向い合っ
ている第２胴部領域５８、及びおむつ２０の外縁によって規定される外周６０を
有し、ここでは長手方向縁が６２で指定され、端縁が６４で指定されている。お
むつ２０の内面５４は、使用中に装着者の身体に隣接して配置されるおむつ２０
の部分を具備する（即ち、内面５４は概して少なくともトップシート２４の１部
分とトップシート２４に結合された他のコンポーネントとから形成される）。外
面５２は、装着者の身体から離して配置されるおむつ２０の部分を具備する（即
ち、内面５２は概して少なくともバックシート２６の１部分とバックシート２６
に結合された他のコンポーネントとから形成される）。第１胴部領域５６と第２
胴部領域５８は各々外周６０の端縁６４からおむつ２０の横断方向中心線６６に
まで伸びている。胴部領域は各々、中心領域６８と典型的には胴部領域の外側部
分を具備する１対のサイドパネルとを具備する。第１胴部領域５６に配置された
サイドパネルは７０で指定されているが、第２胴部領域５８におけるサイドパネ
ルは７２で指定されている。１対のサイドパネル又は各サイドパネルが同一であ
る必要はないが、それらは好ましくは他方の鏡像体である。第２胴部領域５８に
配置されたサイドパネル７２は横断方向へ伸縮性に伸張可能であってよい（即ち
弾力化サイドパネル３０）。（横断方向（Ｘ方向若しくは幅）はおむつ２０の横
断方向中心線６６に平行な方向として規定されている；長手方向（Ｙ方向若しく
は長さ）は長手方向中心線６７に平行な方向として定義されている；及び軸方向
（Ｚ方向若しくは厚さ）はおむつ２０の厚さを通って伸びている方向として規定
されている。

【０１０１】図９は、トップシート２４及びバックシート２６が吸収性コア２８のトップシ
ート及びバックシートより概して大きい、長さ及び幅の寸法を有するおむつ２０
の使用を示している。トップシート２４及びバックシート２６は、それによって
おむつ２０の外周６０を形成するために吸収性コア２８の縁を越えて伸びている
。外周６０は、外側周囲、又は言い換えるとおむつ２０の縁を規定している。外
周６０は長手方向縁６２及び端縁６４とを具備する。

【０１０２】各弾力化レッグカフ３２は、上記のレッグバンド、サイドフラップ、バリヤー
カフ若しくは弾力性カフのいずれかに類似するように構成されてよいが、各弾力
化レッグカフ３２は、例えば上記で引用した米国特許第４，９０９，８０３号に
記載されているようなバリヤーフラップ８５及びスペーシング弾力性部材８６を
具備する少なくともインナーバリヤーカフ８４を具備していることが好ましい。
ある好ましい実施形態では、弾力化レッグカフ３２は、さらに、例えば上記で引
用した米国特許第４，６９５，２７８号に記載されているようなバリヤーカフ８
４の外側寄りに配置された１以上の弾性ストランド１０５を伴う弾性ガスケトカ
フ１０４を具備する。

【０１０３】さらに、おむつ２０は、改良された適応及び封じ込めを提供する弾性胴部特徴
３４を具備してもよい。弾性胴部特徴３４は、少なくとも中心領域６８における
吸収性コア２８の胴部縁８３の少なくとも１つから少なくとも長手方向に外側に
向かって伸長し、概しておむつ２０の端縁６４の少なくとも１部分を形成する。
従って弾性胴部特徴３４は、少なくとも吸収性コア２８の胴部縁８３からおむつ
２０の端縁６４へ伸びるおむつ部分を具備し、装着者の胴部に隣接して配置する
ことが意図されている。使い捨ておむつは概して、１つは第１胴部領域に配置さ
れ、もう１つは第２胴部領域に配置される２つの弾性胴部機能を有するように構
成される。

【０１０４】弾性腰部特徴３４の弾力化ウエストバンド３５は、トップシート２４の１部分
、好ましくは機械的に伸展させられているバックシート２６の１部分並びにトッ
プシート２４とバックシート２６との間に配置されたエラストマー部材７６及び
バックシート２６とエラストマー部材７６との間に配置された弾力性部材７７を
具備する二重ラミネート材料を具備することができる。

【０１０５】おむつの該コンポーネント並びにその他のコンポーネントは、参照してここに
組み込まれる第ＷＯ９３／１６６６９号にさらに詳細に記載されている。

【０１０６】＜吸収性コア＞吸収性コアは概して圧縮性で心地よく、装着者の皮膚に非刺激性でなければな
らず、さらに尿及びその他の一定の身体排泄物のような液体を吸収及び保持する
ことができなければならない。図９に示されているように、吸収性コアは衣服面
（「下方」若しくは「下側」部分）、身体面、サイド縁、及び胴側縁を有する。
吸収性コアは、本発明に従った流体分配部材に加えて、例えば一般にエアフェル
トと呼ばれている粉砕木材パルプ；コフォームを含むメルトブロウン・ポリマー
；化学的に硬化、変性若しくは架橋結合させられたセルロース系繊維；ティシュ
ー・ラップ及びティシュー・ラミネートを含むティシュー・ペーパーを含むがそ
れらに限定されない使い捨ておむつ及びその他の吸収体に一般に使用されている
広く様々な液体吸収性若しくは液体処理材料を具備することができる。

【０１０７】吸収性構造の一般例は、１９８６年９月９日にＷｅｉｓｍａｎらに発行された
「高密度吸収性構造（High-Density Absorbent Structures）」と題する米国特許第４，６１０，６７８号；１９８７年６月１６日にＷｅｉｓｍａｎらに発行さ
れた「二重層状コアを具備した吸収体（Abosrbent Articles With Dual-Layered
Cores）」と題する米国特許第４，６７３，４０２号；１９８９年１２月１９日
にＡｎｇｓｔａｄｔに発行された「ダスチング層を有する吸収性コア（Absorben
t Core Having A Dusting Layer)」と題する米国特許第４，８８８，２３１号；
Ｂｅｗｉｃｋ−Ｓｏｎｎｔａｇらの欧州特許第Ａ−０６４０３３０号；米国
特許第５，１８０，６２２号（Bergら）；米国特許第５，１０２，５９７号（Ro
eら）；米国特許第５，３８７，２０７号（LaVon）に記載されている。そうした
構造及び類似構造は吸収性コア２８として使用するために下記に略述する要件に
適合するように適応させることができる。

【０１０８】吸収性コアは単一コア構造であってもよいが、又は順に１つ以上の下部構造か
ら構成することのできる幾つかの吸収性構造の組合せであってもよい。構造若し
くは下部構造の各々は実質的に二次元伸長部（即ち層）又は三次元形状を有する
ことができる。

【０１０９】＜吸収体の領域＞一般に、吸収性衛生用製品は胴体の下端の周囲に装着されることが意図されて
いる。これらの製品の本質的設計特徴は、各身体開口部の周囲に伸展した、排出
物が発生する身体領域（「排出領域」）を被覆することである。排出領域を被覆
する吸収体の各ゾーンは対応して「負荷ゾーン」と呼ばれている。従って、使用
中には製品は装着者の前後の両方においてそれらが足の間の股から上方へ（装着
者の立った姿勢に対して）伸展するように一般に装着者上に配置される。

【０１１０】一般に、そうした製品はそれらの幅寸法を超える長さ寸法を有しており、それ
によって製品は装着者が立っているときに長さ寸法の軸が装着者の身長方向と整
列しており、他方製品の幅寸法が装着者の左から右へ伸びている線と整列してい
るように装着される。

【０１１１】ヒト装着者の解剖学的構造のために、装着者の脚の間の間隙は、一般にこの領
域において製品のために利用できる間隙を限定する。良好に適合するためには、
吸収体はそれが又領域にきちっと適合するように設計されなければならない。製
品の幅が装着者の股幅と比較して過度に広い場合は、製品は変形する可能性があ
り、これは性能の悪化及び装着者の心地よさの低下を生じさせる場合がある。

【０１１２】装着者の脚の間で最高に適合するように製品が最小の幅を有しているポイント
は、足の間の間隔が最も狭い装着者上のポイントと一致し、さらに本発明の範囲
のための「股ポイント」と呼ばれている。

【０１１３】製品の股ポイントがその形状からは明白ではない場合は、予定使用者群の装着
者（例、よちよち歩きの子供）上に、好ましくは立った姿勢で製品を配置し、そ
の後８の字型の形状で脚の周囲に伸張性のフィラメントを置くことによって測定
することができる。フィラメントの交差点に対応する製品の点が製品及びその結
果としてこの製品内に固定されている吸収性コアの股ポイントであると見なされ
る。

【０１１４】この製品の股ポイントは製品の中央（長手方向における）にあることが多いが
、これは必ずしも事実であるとは限らない。装着することが予定される製品の前
方にある部分がその長さ寸法、又は幅、若しくはその両方、又は表面積のいずれ
かにおいて後部（背部）より小さいことは確実によくあり得る。同様に、特に吸
収性コアが製品内で長手方向の中心に置かれない場合には、股ポイントは吸収性
コアの中央に配置される必要はない。

【０１１５】股領域は、それぞれ排出領域である各身体開口部を被覆するように股ポイント
を取り囲む領域である。他に特別に言及されない限り、この領域はコア全長（こ
れは、長手方向中心線に垂直な直線に近似するコアの前後胴部縁間の距離として
定義される）の５０％の長さに渡って伸びている。股ポイントが製品の中央に配
置されるときには、股領域は（コア前縁から計算に入れた場合）コア全長の２５
％で始まり、コア全長の７５％まで伸展する。或いは、吸収性コアの長さの前及
び後４分の１は股領域には属さず、その残りが股領域に属する。

【０１１６】吸収性コア全長の５０％である股領域長は乳児用おむつのために導き出された
ものであるが、この場合には、これが流体処理現象を説明するための適切な手段
であることが確証されている。本発明が著しく異なった寸法を有する製品に適用
される場合は、これら５０％を低下させ（重度尿失禁用製品の場合のように）又
はこの比率を上昇させる（超軽度若しくは軽度尿失禁用製品の場合のように）こ
とが必要になるかもしれない。大まかに言えば、この製品のこの股領域は装着者
の排出領域を大きく越えて広げるべきではない。

【０１１７】股ポイントが製品の中央点から片寄って配置される場合でも、股領域は製品全
長（長手方向において）の５０％を被覆する。しかし、こと場合は前と後の間で
均一には配分されず、この片寄りに比例して調節される。

【０１１８】５００ｍｍのコア全長を有し、さらに中央に配置された股ポイントを有する製
品の例として、股領域は前縁から１２５ｍｍ離れた位置から前縁から３７５ｍｍ
離れた位置まで伸長するであろう。又は、股ポイントがコア前縁に向かって５０
ｍｍ片寄っている場合は、（即ちコア前縁から２００ｍｍ離れている）、股領域
は１００ｍｍから３５０ｍｍへ伸長する。

【０１１９】大まかに言えば、Ｌ_cのコア全長、コア前縁から距離Ｌ_cp離れている股ポイント、及びＬ_czの股ゾーン長を有する製品については、前記股ゾーンの前縁は下記
の距離で配置されるであろう：Ｌ_fecz＝Ｌ_cp ^*（１−Ｌ_cz／Ｌ_c）例えば、吸収体は、市販されている製品のサイズが一般にＭＡＸＩサイズと呼
ばれるよちよち歩きの子供（即ち、体重が約１２〜１８ｋｇの乳児）が装着する
ための乳児用おむつであり得る。その場合、製品は大便と尿の両方を収容及び保
持することができなければならないのに対して、本発明の関連において、股領域
は主として尿負荷を収容することができなければならない。

【０１２０】股領域の総面積及びサイズは、当然ながら吸収性コアの各幅に依存する。即ち
、股領域においてコアが股領域の外側より狭い場合は、股領域は吸収性コアの残
りの面積より小さい面積（表面積）を有する。

【０１２１】股領域と製品の残りとの境界が曲線形であることも予期できるが、それらは本
発明の説明内では製品の縦軸に垂直な直線であると見積もられる。

【０１２２】「股領域」はさらに又この各領域におけるコアの幅によって限定され、さらに
「股領域面積」は股領域長及び各幅によって定義されるような表面積によって限
定される。

【０１２３】股領域にとっての相補的要素として、吸収性コアはさらに又少なくとも１つの
、しかし多くとも２つの、股領域の外側の吸収性コアの前及び／又は後に向かっ
て伸びている胴部領域を具備する。

【０１２４】＜設計容量及び最終貯蔵容量＞様々な最終使用条件、又は様々なサイズの製品について吸収体を比較できるた
めに、「設計容量」が適切な手段であることが発見されている。

【０１２５】例えば、乳児は典型的な使用群を表しているが、この群内でさえ尿負荷の量、
負荷の発生頻度、尿の組成は一方では小さな乳児（新生児）からよちよち歩きの
子供で、さらに他方では例えば様々な個々の乳児間で極めて広範囲に相違するで
あろう。

【０１２６】別の使用者群は、まだ一定の形の尿失禁に困っている年かさの幼児である可能
性がある。

【０１２７】また、さらに一般に軽度の尿失禁と呼ばれるものから重度の尿失禁の範囲まで
、広範囲の負荷条件下において、尿失禁の成人はそういった製品を使用すること
ができる。

【０１２８】当業者であればより詳細に考察するためにこの教示を容易に他のサイズに移す
ことができるであろうが、ここでは焦点をよちよち歩きの子供サイズに置く。そ
うした使用者については、排尿１回当たり７５ｍｌまでの尿負荷、１回の装着期
間当たり平均４回の排尿とした場合の結果としての３００ｍｌの総負荷量及び１
５ｍｌ／ｓｅｃの排尿速度が十分に代表的なものであることが発見されている。

【０１２９】そこから、そうした要件に対処することのできるそうした製品はそうした量の
尿を収容する能力を有していなければならず、これはより詳細な考察において「
設計容量」と呼ばれる。

【０１３０】これらの流体量は、もしあれば装着者の皮膚に向いた製品の表面上にほとんど
液体が残らないように、最終的に体液、又は少なくともこれらの水性部分を貯蔵
できる材料によって吸収されなければならない。用語「最終」は、ある場合は装
着時間が長い吸収体におけるような状況に関するが、他の場合にはそれらの環境
と平衡化されたときにそれらの「最終」容量に達する吸収性材料に関する。これ
は、長い装着時間後の現実使用中条件下にあるそうした吸収体においてあり得る
、又は純粋材料若しくは材料複合体のための試験方法においてもあり得る。考察
中のプロセスの多くは漸近的動的行動を有するので、当業者であれば例えば装置
測定精度に比較して実際収容能が漸近的最終点に十分に近い値に到達したときに
「最終」容量に到達したと考察するであろう。

【０１３１】吸収体は主として最終的に流体を貯蔵するために設計された材料、及び主とし
て例えば流体の収集及び／又は分配のようなその他の機能を満たすために設計さ
れたその他の材料を具備することができるので、さらになお一定の最終貯蔵容量
を有することもできるので、本発明に従った適切なコア材料は人為的にそうした
機能を分離することを試みずに記載される。それでも、最終貯蔵容量は全吸収性
コア、その領域、吸収性構造、又は下部構造についてさえ、さらに又上記のいず
れかで使用される材料についても測定することができる。

【０１３２】上記において製品の寸法を変化させることについて考察したように、当業者で
あれば他に予定される使用者群のために適切な設計容量を容易に適応させること
ができるであろう。

【０１３３】＜吸収性コアで使用される材料＞吸収性コアは繊維性ウェブ若しくは繊維性マトリックスを形成するための繊維
性材料を具備することができる。

【０１３４】有用な繊維は、天然に発生する繊維（変性若しくは非変性）、並びに合成によ
り製造された繊維であるものを含む。適切な非変性／変性天然発生繊維には、綿
、エスパルト、バガス、粗毛、亜麻、絹、羊毛、木材パルプ、化学的に変性され
た木材パルプ、ジュート、レーヨン、エチルセルロース、及び酢酸セルロースが
含まれる。適切な合成繊維は、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ＯＲＬＯＮ（登録商標）のようなポリ
アクリル類、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸エチルビニル、不溶性若しくは可溶性ポ
リビニルアルコール、ポリエチレン（例、ＰＵＬＰＥＸ（登録商標））及びポリ
プロピレンのようなポリオレフィン類、ナイロンのようなポリアミド類、ＤＡＣ
ＲＯＮ（登録商標）若しくはＫＯＤＥＬ（登録商標）のようなポリエステル類、
ポリウレタン類、ポリスチレン類その他から製造することができる。使用される
繊維は、単独で天然発生繊維、単独で合成繊維、又は天然発生繊維及び合成繊維
の何らかの適合する組合せを具備することができる。本発明で使用される繊維は
親水性であってよいが、又は親水性及び疎水性繊維両方の組合せであってもよい
。

【０１３５】数多くの吸収性コア若しくはコア構造のためには、親水性繊維の使用が好まし
い。適切な親水性繊維には、セルロース系繊維、変性セルロース系繊維、レーヨ
ン、ポリエチレンテレフタレート（例、ＤＡＣＲＯＮ（登録商標））のようなポ
リエステル繊維、親水性ナイロン（ＨＹＤＲＯＦＩＬ（登録商標））などが含ま
れる。適切な親水性繊維はさらに又、ポリエチレン若しくはポリプロピレンのよ
うなポリオレフィン類、ポリアクリル類、ポリアミド類、ポリスチレン類、ポリ
ウレタン類その他から引き出される例えば界面活性剤処理若しくはシリカ処理熱
可塑性繊維のように疎水性繊維を親水性化することによって入手することもでき
る。

【０１３６】適切な木材パルプ繊維は、例えばクラフト及び亜硫酸塩プロセスを含むがそれ
らに限定されない数多くの周知の化学プロセスから入手することができる。その
他の適切なタイプの繊維は化学的に硬化させたセルロースである。ここで使用す
る用語「化学的に硬化させたセルロース系繊維」は、乾燥条件及び水性条件両方
の下で繊維の剛性を増加させるために化学的手段によって硬化させられているセ
ルロース系繊維を意味する。そうした手段には、例えば繊維を被覆する及び／又
は含浸させる化学硬化剤の添加を含むことができる。そうした手段はさらに又、
例えばポリマー鎖を架橋結合させるステップにより、化学構造を変化させること
によって繊維を硬化させるステップも含むことができる。

【０１３７】セルロース系繊維を被覆する若しくは含浸させることのできるポリマー硬化剤
は下記を含む：ナショナルスターチアンドケミカル社（National Starch
and Chemical Corp.）（ブリッジウォーター、ニュージャージー州、米国）から
入手可能であるような窒素含有基（例、アミノ基）を有するカチオン変性デンプ
ン類；ラテックス類；１９７１年１月１９日に発行された米国特許第３，５５６
，９３２号（Ｃｏｓｃｉａら）に記載のポリアクリルアミド樹脂であるポリアミ
ドエピクロロヒドリン樹脂（例、Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）５５７Ｈ、ヘラクレ
ス社（Hercules,Inc.）製（ウィルミントン、デラウェア州、米国））のような湿潤強さ樹脂；Ｐａｒｅｚ（登録商標）６３１ＮＣの商標でアメリカンシアナ
ミド社（American Cyanamid Co.）（スタンフォード、コネティカット州、米国）によって販売されている市販で入手可能なポリアクリルアミド類；ウレアホル
ムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂類、及びポリエチレンイミン樹
脂類。

【０１３８】これらの繊維はさらに化学反応によって硬化させることもできる。例えば、適
用に引続いて化学的に繊維間架橋結合が惹起される繊維に架橋結合剤を適用する
ことができる。これらの架橋結合は繊維の剛性を増加させることができる。繊維
を化学的に硬化させるためには繊維間架橋結合の利用が好ましいが、これは繊維
を化学的に硬化させるための他のタイプの反応を除外することを意味してはいな
い。

【０１３９】個別化された形で架橋結合により硬化させられた繊維（即ち、個別化された硬
化繊維並びにそれらを準備するためのプロセス）は、例えば１９６５年１２月２
１日に発行された米国特許第３，２２４，９２６号（Bernardin）；１９６９年４月２２日に発行された米国特許第３，４４０，１３５号（Chung）；１９７６年１月１３日に発行された米国特許第３，９３２，２０９号（Chatterjee）；お
よび１９８９年１２月１９日に発行された米国特許第４，０３５，１４７号（Sa
ngenisら）；１９９０年２月６日に発行された米国特許第４，８９８，６４２ｄ
（Mooreら）；及び１９９２年８月１１日に発行された米国特許第５，１３７，５３７号（Herronら）に開示されている。

【０１４０】現在好ましい硬化繊維においては、化学プロセスは架橋結合剤を用いた繊維間
架橋結合を含むが、そうした繊維は相当に脱水され、繊維が離解され（即ち個別
化され）、ねじれてカールした状態にある。適切な化学硬化剤は、典型的にはク
エン酸のような特にＣ₂−Ｃ₉ポリカルボン酸を含むモノマー架橋結合剤である。
好ましくは、そうした硬化繊維は米国特許第４，８９８，６４２号により詳細に
記載されているようにねじれてカールしている。

【０１４１】これらの化学的に硬化させたセルロース系繊維は、硬化されていないセルロー
ス系繊維と比較して、一定の吸収体においてそれらを特に有用にする一定の特性
を有する。親水性であることに加えて、これらの硬化繊維は独創的な剛性と柔軟
性の組合せを有する。

【０１４２】さらに加えて、或いは又、繊維を広汎に損傷させない温度で融解させることの
できるいずれかの熱可塑性ポリマーから作られるような合成若しくは熱可塑製繊
維を吸収性構造に具備することができる。好ましくは、この熱可塑性材料の融点
は約１９０℃未満及び好ましくは約７５℃と約１７５℃との間であろう。いずれ
にしても、この熱可塑性材料の融点は、加熱結合された吸収性構造が吸収体に使
用された場合に貯蔵されると思われる温度より決して低くてはいけない。熱可塑
性材料の融点は、典型的には約５０℃より低くはない。

【０１４３】熱可塑性材料、及び特に熱可塑性繊維は、ポリエチレン（例、ＰＵＬＰＥＸ（
登録商標））及びポリプロピレンのようなポリオレフィン類、ポリエステル類、
コポリエステル類、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド類、コポリアミド類、ポリスチ
レン類、ポリウレタン類及び例えば塩化ビニル／酢酸ビニルのような上記のいず
れかの共重合体類その他を含む様々な熱可塑性ポリマー類から作ることができる
。適切な熱可塑性材料には、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレンのよう
なポリオレフィン類、ポリアクリル類、ポリアミド類、ポリスチレン類、ポリウ
レタン類その他から引き出された界面活性剤処理若しくはシリカ処理熱可塑性繊
維のように親水性にされている疎水性繊維が含まれる。疎水性熱可塑性繊維の表
面は、例えば界面活性剤を繊維に噴霧すること、繊維を界面活性剤に浸漬させる
こと又は熱可塑性繊維を製造するときに融解されるポリマーの一部として界面活
性剤を含めることによって、非イオン性若しくはアニオン系界面活性剤のような
界面活性剤を用いた処理により親水性にすることができる。融解及び再凝固する
と、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面にとどまる傾向を示すであろう。適切な界
面活性剤には、デラウェア州ウィルミントンのＩＣＩアメリカズ社（ICI Amer
icas,Inc.）によって製造されたＢｒｉｊ（登録商標）のような非イオン性界面活性剤及びＰｅｇｏｓｐｅｒｓｅ（登録商標）の商標でコネティカット州グリニ
ッチのＧｌｙｃｏＣｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．によって販売されている様々な
界面活性剤類が含まれる。非イオン性界面活性剤の他に、アニオン系界面活性剤
も又使用できる。これらの界面活性剤は、例えば熱可塑性繊維１立方センチメー
トル当たり約０．２〜約１ｇのレベルで熱可塑性繊維に適用することができる。

【０１４４】適切な熱可塑性繊維は単一ポリマーから作る（一成分繊維）ことができる、又
は１以上のポリマーから作る（例、二成分繊維）ことができる。例えば、「二成
分繊維」は相違するポリマーから作られた熱可塑性シース内に入れられている１
種のポリマーから作られたコア繊維を具備する熱可塑性繊維を言うことがある。
シースを具備するポリマーはしばしば、コアを具備するポリマーとは相違する、
典型的にはより低い温度で融解する。その結果として、これらの二成分繊維はシ
ースポリマーの融解を原因とする熱結合を提供するが、他方ではコアポリマーの
望ましい強さ特徴を保持する。

【０１４５】適切な二成分繊維は、次のポリマー組合せを有するシース／コア線維を含むこ
とができる：ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリ酢酸エチルビニル／ポリプロ
ピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、コポリ
エステル／ポリエステルなど。ここで使用するために特に適切な二成分熱可塑性
繊維は、ポリプロピレン若しくはポリエステル製コアと、より低温で融解するコ
ポリエステル、ポリ酢酸エチルビニル若しくはポリエチレン製シースを有するも
のである（例、ＤＡＮＡＫＬＯＮ（登録商標）、ＣＥＬＢＯＮＤ（登録商標）又
はＣＨＩＳＳＯ（登録商標）二成分繊維）。これらの二成分繊維は同心性であっ
ても偏心性であってもよい。ここで使用するように、用語「同心性」及び「偏心
性」は、シースが二成分繊維の断面を通して一様である若しくは一様でない厚さ
を有するかどうかに関する。偏心性二成分繊維は、繊維の厚さが小さい場合によ
り高い圧縮強さを提供するときに望ましいことがある。ここで使用するために適
切な二成分繊維はどちらかをけん縮（即ち、曲げる）することができる。二成分
繊維は、典型的には例えば主として二次元の若しくは「フラットな」けん縮を達
成するためのスタッファーボーイ（stuffer boy）法又はギア・クリンプ法のような典型的な織物手段によってけん縮させることができる。

【０１４６】熱可塑性繊維の場合は、それらの長さは特定融点及びこれらの繊維にとって望
ましい他の特性に依存して変動することがある。典型的には、これらの熱可塑性
繊維は約０．３〜約７．５ｃｍ、好ましくは約０．４〜約３．０ｃｍの長さを有
する。また、融点を含むこれらの熱可塑性繊維の特性は繊維の径（キャリパー）
を変化させることによって調整することができる。これらの熱可塑性繊維の径は
、典型的にはデニール（９，０００メートル当たりのグラム数）又はデシテック
ス（１０，０００メートルｄｔｅｘ当たりのグラム数）のいずれかによって定義
される。構造内の特別な配列に依存して、適切な熱可塑性繊維は例えば０．４デ
シテックス〜約２０ｄｔｅｘのように明らかに１デシテックスよりはるかに下方
の範囲内のデシテックスを有することがある。

【０１４７】前記繊維性材料は、吸収体が製造され、エアレイド繊維性構造が即座に形成さ
れるときには個別化形で使用されてよい、前記繊維はさらに又、プレフォーム繊
維ウェブ若しくはティシューとして使用することもできる。これらの構造はその
後実質的にエンドレス若しくはきわめて長い形（例、ロール、スプール上で）の
製品の製造に供給され、その後適切なサイズに切断されるであろう。これはこれ
らが吸収性コアを形成するために他の材料と組合される前に、コア自体が切断さ
れて前記材料がコアと同一の広がりを持つときに、個別にそうした材料の各々に
ついて実施できる。

【０１４８】そうしたウェブを製造する広く様々な方法があるが、そうしたプロセスは技術
において明瞭に知られている。

【０１４９】そうしたウェブを製造するために使用される繊維類に関して、原則的にはほと
んど制限はないが、一定の特殊ウェブを成形及び結合するプロセスは一定の材料
若しくは繊維タイプと完全には適合しない可能性がある。

【０１５０】ウェブを製造するための出発原料としての個別化繊維を見てみると、これらは
、流体媒質中に置くことができる−これがガス状（空気）である場合はそうした
構造は一般に「ドライ−レイド」と呼ばれ、それが液体である場合はそうした構
造は一般に「ウェット−レイド」とよばれる。「ウェット−レイング」は、広範
囲の特性を具備したティシューペーパー類を製造するために広く使用されている
。この用語は、セルロース系材料と一緒に最も一般的に使用されているが、しか
し合成繊維も又含めることができる。

【０１５１】「ドライ−レイング」は、不織布ウェブに対して広く使用されるが、さらにそ
うしたウェブを形成するためにはしばしばカーディング・プロセスを使用するこ
とができる。同様に一般に知られている「エアレイド・ティシュー」も又このカ
テゴリーに分類される。

【０１５２】融解ポリマーは、その後直接ウェブに成形することができる繊維に押出し成形
することができる（即ち、その後個別のプロセス・ステップでウェブに成形され
る個別繊維を製造するプロセス・ステップが省略される）。結果として生じる構
造は、一般にメルトブロータイプの不織布、又は繊維が有意により多く引き出さ
れる場合はスパンボンデッド・ウェブと呼ばれている。

【０１５３】さらに、ウェブは又１以上の他の形成テクノロジーを結合することによっても
成形できる。

【０１５４】ウェブ構造に一定の強さ及び完全性特性を与えるために、これらは一般に結合
される。最も広範囲に使用されるテクノロジーは（ａ）化学結合、又は（ｂ）ウ
ェブの一部を融解させることによる熱結合である。後者のためには、繊維は例え
ば不織布材料については２０％の数値が珍しくない全領域の有意な部分を被覆で
きる別個の結合点を生じさせるように圧縮することができる。又は、低密度が望
ましい構造に対して特に有用である「エア−スルー」結合法を適用できるが、こ
の場合は例えばＢｉＣｏ繊維のシース材料であるポリマーの部分が（しばしばエ
ア−レイド）ウェブを通過する加熱空気によって融解させられる。

【０１５５】ウェブが形成及び結合された後、これらはさらに特定の特性を変性するために
処理することができる。これは、多くの可能性のある実施例の１つとして、疎水
性繊維をより親水性にするため、又はその逆のための追加の界面活性剤であって
よい。同様に、欧州特許出願第９６１０８４２７．４号に開示されているような
成形後機械的処理を使用してそうした材料に特別に有用な特性を与えることもで
きる。

【０１５６】好ましくは吸収性コアは、繊維性ウェブに加えて、又はその代わりに、フォー
ム、特に上記に記載される開放セル状吸収性ポリマー・フォーム材料のような他
の多孔質材料を備えてもよい。

【０１５７】＜高吸収性ポリマー若しくはヒドロゲル＞任意で、及びしばしば好ましくは、本発明に従った吸収性構造は高吸収性ポリ
マー、若しくはヒドロゲルを具備することができる。本発明において有用なヒド
ロゲル形成吸収性ポリマーには、様々な実質的な水に不溶性の、だが大量の液体
を吸収することのできる水膨潤性ポリマーが含まれる。そうしたポリマー材料は
又一般に、「親水コロイド」、又は「高吸収性」材料と呼ばれている。これらの
ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、好ましくは例えばスルホン酸、及びより典型
的にはカルボキシル基のような多数のアニオン性官能基を有する。ここで使用す
るために適合するポリマーの例には、重合可能な不飽和の酸含有モノマーから調
製されるものが含まれる。

【０１５８】一部の非酸性モノマーも又、たいていは少量で、ここでヒドロゲル形成吸収性
ポリマーを調製するときに含めることができる。そうした非酸性モノマーには、
例えば酸含有モノマーの水溶性若しくは水分散性エステル類、並びにカルボン酸
基若しくはスルホン酸基を全く含有しないモノマーが含まれる。そうした周知の
材料の例は、１９７８年２月２８日に発行された米国特許第４，０７６，６６３
号（Masudaら）及び１９７７年１２月１３日に発行された米国特許第４，０６２
，８１７号（Westerman）に記載されている。

【０１５９】本発明に適合するヒドロゲル形成吸収性ポリマーはカルボキシル基を含有する
。これらのポリマーには、加水分解されたデンプン−アクリロニトリル・グラフ
ト共重合体類、部分的に中和されたデンプン−アクリロニトリル・グラフト共重
合体類、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体類、部分的に中和されたデンプ
ン−アクリル酸グラフト共重合体類、鹸化された酢酸ビニル−アクリルエステル
共重合体類、加水分解されたアクリロニトリル若しくはアクリルアミド共重合体
類、上記の共重合体類のいずれかの軽度に網状架橋結合されたポリマー類、部分
的に中和されたポリアクリル酸、及び部分的に中和されたポリアクリル酸の軽度
に網状架橋結合されたポリマー類が含まれる。これらのポリマー類は単独で、又
は２以上の異種のポリマー類の混合物の形のいずれかで使用できる。これらのポ
リマー材料の例は、米国特許第３，６６１，８７５号、米国特許第４，０７６，
６６３号、米国特許第４，０９３，７７６号、米国特許第４，６６６，９８３号
、及び米国特許第４，７３４，４７８号に開示されている。

【０１６０】ヒドロゲル形成粒子を製造するときに使用するために最も好ましいポリマー材
料は、部分的に中和されたポリアクリル酸の軽度に網状架橋結合されたポリマー
類及びそれらのデンプン誘導体類である。最も好ましくは、ヒドロゲル形成粒子
は、約５０〜約９５％、好ましくは約７５％中和され、軽度に網状架橋結合され
たポリアクリル酸（即ち、ポリアクリル酸ナトリウム／ポリアクリル酸）を具備
する。

【０１６１】上記のように、ヒドロゲル形成吸収性ポリマーは、好ましくは軽度に網状架橋
結合されている。網状架橋結合はポリマーを実質的に水に不溶性にするために役
立ち、さらに一部には前駆体粒子及び結果として生じるマクロ構造の吸収容量及
び抽出可能なポリマー含量特性を決定する。ポリマーを網状架橋結合させるため
のプロセス及び典型的な網状架橋結合剤は上記で引用した米国特許第４，０７６
，６６３号及びドイツ特許第Ａ−４，０２０，７８０号（Dahmen）に極めて詳細
に記載されている。

【０１６２】高吸収性材料は粒子形又は繊維状形で使用することができ、さらにプレフォー
ム構造を形成するために他の要素を結合することもできる。

【０１６３】これまで個々の要素を個別に開示してきたが、さらに１以上のこれらの要素を
結合することによって吸収性構造若しくは下部構造を作ることができる。

【０１６４】限定的影響を及ぼすことを意図せずに、下記では適切な組合せを説明する：ｉ）セルロース系若しくはその他の繊維と混合された特殊高吸収性ポリマー（
ＳＡＰ）。基本原理は明確に確立されていてよく知られているが、製品の厚さを
低下させることを試みて最近ではますます高い重量比でＳＡＰ対繊維が使用され
ている。本発明の範囲内では、ＳＡＰと例えばホットメルト接着剤（例えば欧州
特許第Ａ−０，６９５，５４１号に開示されている）のような結合剤と、又は融
解性ポリマー材料（例えばＰＥ粒子）との組合せがＳＡＰを固定化するために適
切なツールである可能性がある； ii）ＵＳに記載されるような粒子間架橋結合により下部構造を形成するＳＡＰ
； iii）ＵＳ／ＥＰに記載されるような他の繊維と混合された又は繊維状ＳＡＰウェブを形成する繊維状ＳＡＰ； iv）ＵＳ／ＥＰに記載されるような高吸収体微粒子材料を具備するフォーム構
造。

【０１６５】

【実施例】

＜サンプル１，２，３−分配材料としてのＨＩＰＥ＞これら実施例は、本発明に有用な崩壊したＨＩＰＥフォームの特定の調製につ
いて説明する。

【０１６６】下記のサンプルＡ．５〜Ａ．７はポリマー・フォームタイプのものであり、一
般に上記の米国特許第５，５６３，１７９号の実験の部に記載されている通りに
調製される。一般に、このプロセスは選択された塩類を含有する水相と選択され
たモノマー類及び乳化剤類を含有する油相との適切な混合を具備する。水相は、
典型的には過硫酸カリウムのような開始剤及び塩化カルシウムのような無機塩を
含有する。油相は、典型的には２−エチルヘキシルアクリレートのようなモノマ
ー類並びにジビニルベンゼン（不純物としてエチルスチレンを含有する）及び１
，６−ヘキサンジオールジアクリレートのような架橋結合モノマー類の混合物を
含有する。酸化防止剤、乳白剤、顔料、色素、充填剤及びその他の一般に不活性
化学薬品のような補助剤も又どちらかの相に添加することができる。

【０１６７】油相と水相の別個の流れ（典型的には約３０℃〜約９０℃の間に加熱される）
は動的混合装置に送られる。動的混合装置における結合された流れの完全な混合
はピン・インペラによって達成される。製造する最終フォームの密度をコントロ
ールするためには「水対油比」若しくはＷ：Ｏと呼ばれる水相と油相の比率を使
用する。最初のＨＩＰＥの形成を確立するための装置及び方法に関する詳細な説
明は、上記の米国特許第５，５６３，１７９号の実施例の部により詳細に記載さ
れている。

【０１６８】装置機構が充填されると、規定ＲＰＭで回転するインペラを用いて動的ミキサ
ー内で攪拌を開始させる。水相の流速はその後約３０秒間の時間をかけて４４．
１ｃｍ³／ｓｅｃの速度へ着実に上昇させられ、油相の流速は約１分間の時間に渡って１．２５ｇ／ｓｅｃへ低下させられる。この時点で動的及び静的ミキサー
によって作り出される逆圧は、典型的には約３〜約８ＰＳＩ（約２１〜約５５ｋ
Ｐａ）である。インペラの速度はその後１２０秒間に渡って望ましいＲＰＭへ調
整される。システムの逆圧はこの調整に反応し、その後は一定のまま維持する。

【０１６９】静的ミキサーからのＨＩＰＥは、セルコン（Celcon）プラスチックで作られる
同心インサートを具備した直径１７インチ（４３ｃｍ）及び高さ７．５インチ（
１０ｃｍ）の円形ポリプロピレン製タブに収集される。このインサートは、底部
の直径が５．０インチ（１２．７ｃｍ）、上部の直径が４．７５インチ（１２ｃ
ｍ）で、高さが６．７５インチ（１７．１ｃｍ）である。ＨＩＰＥを含有してい
るタブは、６５℃に維持された室内で１８時間に渡って保持され、硬化させてＨ
ＩＰＥポリマー・フォームを提供する。

【０１７０】硬化したＨＩＰＥフォームはタブから取り出される。この時点のフォームは残
留水相を含有する（溶解した乳化剤類、電解質、開始剤残留物、及び開始剤を含
有する）。フォームは鋭利な往復鋸歯を用いて望ましい厚さのシートにスライス
される。これらのシートはその後、フォームの残留水相含量を重合モノマー類の
重量の約２倍（２×）にまで徐々に減少させる真空を具備した一連の２個の多孔
性ニップロール間で圧縮を受ける。この時点で、シートはさらに６０℃で４％の
ＣａＣｌ₂溶液を用いて再飽和させられ、それから約２倍の水相含量にまで真空を装備した一連の３個の多孔性ニップロールで圧搾される。フォームのＣａＣｌ ₂ 含量は２〜１０％の間である。

【０１７１】ＨＩＰＥフォームはその後約１６時間に渡り風乾させられるか、又は連続的に
熱乾燥させられる。そうした乾燥は含水量を重合された材料の約４〜２０重量％
まで減少させる。

【０１７２】＜サンプル１＞：無水塩化カルシウム（３６．３２ｋｇ）と過硫酸カリウム（１８９ｇ）を３７
８リットルの水中に溶解させる。これはＨＩＰＥエマルジョンを形成するための
連続プロセスにおいて使用される水相の流れを提供する。

【０１７３】蒸留ジビニルベンゼン（３９％ジビニルベンゼン及び６１％エチルスチレン）
（２６４０ｇ）、２−エチルヘキシルアクリレート（４７２０ｇ）、及びヘキサ
ンジオールジアクリレート（６４０ｇ）を具備するモノマーの組合せにジグリセ
ロールモノオレエート乳化剤（４８０ｇ）、二獣脂（ｄｉｔａｌｌｏｗ）ジメチ
ルアンモニウムメチルスルフェート（８０ｇ）、及びチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ
）７６５（２０ｇ）を添加する。ジグリセロールモノオレエート乳化剤（グリ
ンドステッドプロダクツ(Grindsted Products)；ブラブランド(Brabrand)、デ
ンマーク）は約８１％のジグリセロールモノオレエート、１％の他のジグリセロ
ールモノエステル類、３％のポリオール類、及び１５％のその他のポリグリセロ
ールエステル類を具備しており、約２．７ｄｙｎｅ／ｃｍの最小油／水界面張力
値を与え、約２．８重量％の油／水臨界凝集濃度を有する。混合後、この材料組
合せを一晩安定させるために放置する。目に見える残留物は形成されず、混合物
全部を回収してＨＩＰＥエマルジョンを形成するための連続プロセスにおける油
相として使用する。

【０１７４】油相（２５℃）と水相（５３−５５℃）の別個の流れが動的混合装置へ供給さ
れる。動的混合装置において結合された流れの完全な混合はピン・インペラによ
って達成される。ピン・インペラは、長さ約３６．５ｃｍ及び直径約２．９ｃｍ
の円柱形シャフトを具備している。シャフトは６列のピンを保持しており、３列
は３３個のピン及び３列は３４個のピンを有し、各レベルの３個ずつのピン各々
は相互に１２０°の角度に配置され、各レベルが０．０３ｍｍずつ離れている隣
接レベルに対して６０°下方へ配置された隣のレベルを具備し、シャフトの中心
軸から２．３ｃｍの長さで外に向かって伸びている各ピンは０．５ｃｍの直径を
有する。ピン・インペラは動的混合装置を形成する円筒形スリーブに取り付けら
れており、さらにピンは円筒形スリーブの壁から１．５ｍｍの間隔を有する。

【０１７５】１９９６年９月１７日に出願された同時係属出願の米国特許出願第０８／７１
６，５１０号（T.A.DesMarais）（参照してここに組み込まれる）における図に示されているように、動的混合装置から出てくる排液の僅かな部分が回収され、
再循環ゾーンに流入する。再循環ゾーンのワウケシャ(Waukesha)ポンプがこの僅
かな部分を動的混合ゾーンへの油相及び水相の流れの入口点へ戻す。

【０１７６】スパイラル静的ミキサーは、動的混合装置に逆圧を提供するため、及び最終的
に形成されるＨＩＰＥへのコンポーネントの改良組み込みを提供するために動的
混合装置から下流へ取り付けられている。静的ミキサー（ＴＡＨインダストリ
ーズモデル（TAH Industries Model）１００−８１２）は、外径１インチ（
２．５ｃｍ）を具備した１２個の素子を有する。硬化に使用される装置へのエマ
ルジョンの送達を容易にするために静的ミキサーの下流にはホースが取り付けら
れる。任意で、充填されたホースを維持するための追加の逆圧を提供するために
追加の静的ミキサーを使用する。任意の静的ミキサーは、１インチ（２．５ｃｍ
）パイプの１２素子ミキサー（マクマスター−キャルモデル（McMaster-Carr
Model）３５２９Ｋ５３）であってよい。

【０１７７】結合型混合及び再循環装置機構には水４部対油１部の比率で油相及び水相を充
填する。動的混合装置は、装置を完全に充填している間に空気を逃がすことがで
きるように排気される。充填中の流速は油相では７．５７ｇ／ｓｅｃ及び水相で
は３０．３ｃｍ³／ｓｅｃである。

【０１７８】装置機構が充填されたら、インペラを８５０ＲＰＭで回転させて動的ミキサー
における攪拌を開始させ、約３０ｃｍ³／ｓｅｃの速度で再循環を開始させる。その後水相の流速は約１分間をかけて１５１．３ｃｍ³／ｓｅｃへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約３分間をかけて２．５２ｇ／ｓｅｃへ低下させる。再
循環速度は後者の時間中に１５０ｃｍ³／ｓｅｃへ着実に増加させる。この時点で動的ゾーン及び静的ミキサーによって作り出される逆圧は約４．９ＰＳＩ（３
３．８ｋＰａ）であるが、これはこのシステムの総圧低下を表す。その後、ワウ
ケシャ（Waukesha）ポンプの速度を着実に低下させ、約７５ｃｍ³／ｓｅｃの再循環速度を生じさせる。

【０１７９】この時点での静的ミキサーからのＨＩＰＥの流れは、ケーキ作りにおいて使用
する底が抜けるようになった型に非常に似ている取外し式側面を具備した、直径
４０インチ（１０２ｃｍ）及び高さ１２．５インチ（３１．８ｃｍ）の円形ポリ
エチレン製タブに収集される。底部での直径が１２．５インチ（３１．８ｃｍ）
のパイプ様ポリエチレン製インサートは底面の中心にしっかりと固定されており
、高さは１２．５インチ（３１．８ｃｍ）である。ＨＩＰＥ含有タブは、６５℃
に維持された室内で１８時間に渡って維持され、重合を引き起こさせてフォーム
を形成する。

【０１８０】硬化したＨＩＰＥフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約５５〜６５倍の残留水相（溶解した乳化剤類
、電解質、開始剤残留物類及び開始剤を含む）を有する。フォームは鋭利な往復
鋸歯を用いて厚さ０．２インチ（５．１ｍｍ）のシートにスライスされる。これ
らのシートはその後、重合材料の重量の約３倍（３×）へフォームの残留水相含
量を徐々に低下させる真空を装備した一連の２個の多孔性ニップロールで圧縮を
受ける。この時点で、シートはさらに６０℃で４％ＣａＣｌ₂溶液を用いて再飽和させられ、約１．５〜２倍の水相含量にまで真空を装備した一連の３個の多孔
性ニップロールで圧搾される。フォームのＣａＣｌ₂含量は６〜１０％である。

【０１８１】フォームは、最終ニップ後は厚さ約０．０２７インチ（０．０６９ｃｍ）に圧
縮されたままになる。フォームはその後約１６時間に渡り風乾させられる。そう
した乾燥は含水量を重合材料の重量で約９〜１７％へ減少させる。この時点で、
フォームシートは極めてドレープ成形可能である。

【０１８２】＜サンプル２＞：無水塩化カルシウム（３６．３２ｋｇ）と過硫酸カリウム（１８９ｇ）を３７
８リットルの水中に溶解させる。これはＨＩＰＥエマルジョンを形成するための
連続プロセスにおいて使用される水相の流れを提供する。

【０１８３】蒸留ジビニルベンゼン（４２．４％ジビニルベンゼン及び５７．６％エチルス
チレン）（２６４０ｇ）、２−エチルヘキシルアクリレート（４４００ｇ）、及
びヘキサンジオールジアクリレート（９６０ｇ）を具備するモノマー組合せにジ
グリセロールモノオレエート乳化剤（６４０ｇ）、二獣脂ジメチルアンモニウム
メチルスルフェート（８０ｇ）、及びチヌビン(Tinuvin) ７６５（２０ｇ）を添加する。ジグリセロールモノオレエート乳化剤（グリンドステッドプロダク
ツ(Grindsted Products)；ブラブランド(Brabrand)、デンマーク）は約８１％
のジグリセロールモノオレエート、１％の他のジグリセロールモノエステル類、
３％のポリオール類、及び１５％のその他のポリグリセロールエステル類を具備
しており、約２．７ｄｙｎｅ／ｃｍの最小油／水界面張力値を与え、約２．８重
量％の油／水臨界凝集濃度を有する。混合後、材料のこの組合せを一晩安定させ
るために放置する。目に見える残留物は形成されず、混合物全部を回収してＨＩ
ＰＥエマルジョンを形成するための連続プロセスにおける油相として使用する。

【０１８４】油相（２５℃）と水相（７５〜７７℃）の別個の流れが動的混合装置へ供給さ
れる。動的混合装置中において結合された流れの完全な混合はピン・インペラに
よって達成される。ピン・インペラは長さ約３６．５ｃｍ及び直径約２．９ｃｍ
の円柱形のシャフトを具備している。シャフトは６列のピンを保持しており、３
列は３３個のピン及び３列は３４個のピンを有し、各レベルの３個ずつのピン各
々が相互に１２０°の角度に配置され、各レベルが０．０３ｍｍずつ離れている
隣接レベルに対して６０°下方へ配置された隣のレベルを具備し、シャフトの中
心軸から２．３ｃｍの長さで外に向かって伸びている各ピンは０．５ｃｍの直径
を有する。ピン・インペラは動的混合装置を形成する円筒形スリーブに取り付け
られており、さらにピンは円筒形スリーブの壁から１．５ｍｍの間隔を有する。

【０１８５】１９９６年９月１７日に出願された同時係属出願の米国特許出願第０８／７１
６，５１０号（T.A.DesMarais）（参照してここに組み込まれる）における図に示されているように、動的混合装置から出てくる排液の僅かな部分が回収され、
再循環ゾーンに流入する。再循環ゾーンのワウケシャ(Waukesha)ポンプがこの僅
かな部分を動的混合ゾーンへの油相及び水相の流れの入口点へ戻す。

【０１８６】スパイラル静的ミキサーは、動的混合装置に逆圧を提供するため、及び最終的
に形成されるＨＩＰＥへのコンポーネントの改良組み込みを提供するために動的
混合装置から下流へ取り付けられている。静的ミキサー（ＴＡＨインダストリ
ーズモデル１０１−２１２）は、通常は外径１．５インチ（３．８ｃｍ）を
具備した１２個の素子を有するが、装置の設置スペースに適合するように７イン
チ（１７．８ｃｍ）が取り除かれた。硬化のために使用される装置へのエマルジ
ョンの送達を容易にするために静的ミキサーの下流にはホースが取り付けられる
。任意で、充填されたホースを維持するための追加の逆圧を提供するために追加
の静的ミキサーを使用する。任意の静的ミキサーは、変更せずに最初のものと同
一であってよい。

【０１８７】結合型混合及び再循環装置機構には水４部対油１部の比率で油相及び水相を充
填する。動的混合装置は、装置を完全に充填している間に空気を逃がすことがで
きるように排気される。充填中の流速は油相では７．５７ｇ／ｓｅｃ、及び水相
では３０．３ｃｍ³／ｓｅｃである。

【０１８８】装置機構がいったん充填されると、インペラを８００ＲＰＭで回転させて動的
ミキサーにおける攪拌を開始させ、約３０ｃｍ³／ｓｅｃの速度で再循環を開始させる。その後水相の流速は約１分間をかけて１５１．３ｃｍ³／ｓｅｃへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約３分間かけて２．５２ｇ／ｓｅｃへ低下させ
る。この後者の期間中に再循環速度は約１５０ｃｍ³／ｓｅｃへ着実に増加させる。この時点で動的ゾーン及び静的ミキサーによって作り出される逆圧は約４．
２ＰＳＩ（２９ｋＰａ）であるが、これはこのシステムの総圧低下を表す。

【０１８９】この時点での静的ミキサーからのＨＩＰＥの流れは、ケーキ作りにおいて使用
する底が抜けるようになった型に非常に似ている取外し式側面を具備した、直径
４０インチ（１０２ｃｍ）及び高さ１２．５インチ（３１．８ｃｍ）の円形ポリ
エチレン製タブに収集される。底部での直径が１２．５インチ（３１．８ｃｍ）
のパイプ様ポリエチレン製インサートは底面の中心にしっかりと固定されており
、高さは１２．５インチ（３１．８ｃｍ）である。ＨＩＰＥ含有タブは、６５℃
に維持された室内で１８時間に渡って維持され、重合を引き起こさせてフォーム
を形成する。

【０１９０】硬化したＨＩＰＥフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約５８〜６２倍（５８〜６２×）の残留水相（
溶解した乳化剤類、電解質、開始剤残留物及び開始剤を含む）を有する。フォー
ムは鋭利な往復鋸歯を用いて厚さ０．２インチ（５．１ｍｍ）のシートにスライ
スされる。これらのシートはその後、重合材料の重量の約６倍（６×）へフォー
ムの残留水相含量を徐々に低下させる真空を装備した一連の２個の多孔性ニップ
ロールで圧縮を受ける。この時点で、シートはさらに６０℃で１．５％ＣａＣｌ ₂ 溶液を用いて再飽和させられ、約２倍の水相含量にまで真空を装備した一連の３個の多孔性ニップロールで圧搾される。フォームのＣａＣｌ₂含量は３〜６％の間である。

【０１９１】フォームは最終ニップ後は厚さ約０．０４７インチ（０．０７１ｃｍ）に圧縮
されたままになる。フォームはその後約１６時間に渡り風乾させられる。そうし
た乾燥は含水量を重合材料の重量で約９〜１７％へ減少させる。この時点で、フ
ォームシートは極めてドレープ成形可能である。

【０１９２】＜サンプル３＞：無水塩化カルシウム（３６．３２ｋｇ）と過硫酸カリウム（１８９ｇ）を３７
８リットルの水中に溶解させる。これはＨＩＰＥエマルジョンを形成するための
連続プロセスにおいて使用される水相の流れを提供する。

【０１９３】蒸留ジビニルベンゼン（４２．４％ジビニルベンゼン及び５７．６％エチルス
チレン）（２６４０ｇ）、２−エチルヘキシルアクリレート（４４００ｇ）、及
びヘキサンジオールジアクリレート（９６０ｇ）を具備するモノマー組合せにジ
グリセロールモノオレエート乳化剤（６４０ｇ）、二獣脂ジメチルアンモニウム
メチルスルフェート（８０ｇ）、及びチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）７６５（４
０ｇ）を添加する。ジグリセロールモノオレエート乳化剤（グリンドステッド
プロダクツ(Grindsted Products)；ブラブランド(Brabrand)、デンマーク）は
約８１％のジグリセロールモノオレエート、１％の他のジグリセロールモノエス
テル類、３％のポリオール類、及び１５％のその他のポリグリセロールエステル
類を具備しており、約２．７ｄｙｎｅ／ｃｍの最小油／水界面張力値を与え、約
２．８重量％の油／水臨界凝集濃度を有する。混合後、材料のこの組合せを一晩
安定させるために放置する。目に見える残留物は形成されず、混合物全部を回収
してＨＩＰＥエマルジョンを形成するための連続プロセスにおける油相として使
用する。

【０１９４】油相（２５℃）と水相（７５〜７７℃）の別個の流れが動的混合装置へ供給さ
れる。動的混合装置中において結合された流れの完全な混合はピン・インペラに
よって達成される。ピン・インペラは長さ約２１．６ｃｍ及び直径約１．９ｃｍ
の円柱形のシャフトを具備している。シャフトは６列のピンを保持しており、３
列は２１個のピン及び３列は２１個のピンを有し、各レベルの３個ずつのピン各
々が相互に１２０°の角度に配置され、各レベルが０．０３ｍｍずつ離れている
隣接レベルに対して６０°下方へ配置された隣のレベルを具備し、シャフトの中
心軸から１．４ｃｍの長さで外に向かって伸びている各ピンは０．５ｃｍの直径
を有する。ピン・インペラは動的混合装置を形成する円筒形スリーブに取り付け
られており、さらにピンは円筒形スリーブの壁から３ｍｍの間隔を有する。

【０１９５】１９９６年９月１７日に出願された同時係属出願の米国特許出願第０８／７１
６，５１０号（T.A.DesMarais）（本明細書の一部をなす参照として本願に援用する）における図に示されているように、動的混合装置から出てくる排液の僅か
な部分が回収され、再循環ゾーンに流入する。再循環ゾーンのワウケシャ(Wauke
sha)ポンプがこの僅かな部分を動的混合ゾーンへの油相及び水相の流れの入口点
へ戻す。

【０１９６】スパイラル静的ミキサーは、動的混合装置に逆圧を提供するため、及び最終的
に形成されるＨＩＰＥへのコンポーネントの改良組み込みを提供するために動的
混合装置から下流へ取り付けられている。最初の長さから２．４インチ（６．１
ｃｍ）を切り取ることによって改良された静的ミキサー（TAH Industries Model
070-821）は、長さが１４インチ（３５．６ｃｍ）及び外径が０．５インチ（１
．３ｃｍ）である。

【０１９７】結合型混合及び再循環装置機構には水４部対油１部の比率で油相及び水相を充
填する。動的混合装置は、装置を完全に充填している間に空気を逃がすことがで
きるように排気される。充填中の流速は油相では１．８９ｇ／ｓｅｃ、及び水相
では７．５６ｃｍ³／ｓｅｃである。

【０１９８】装置機構がいったん充填されると、インペラを１，０００ＲＰＭで回転させて
動的ミキサーにおける攪拌を開始させ、約８ｃｍ³／ｓｅｃの速度で再循環を開始させる。その後水相の流速は約１分間をかけて４５．４ｃｍ3／ｓｅｃへ着実に増加させ、さらに油相の流速は約３分間をかけて０．６ｇ／ｓｅｃへ低下させ
る。この後者の期間中に再循環速度は約４５ｃｍ³／ｓｅｃへ着実に増加させられる。この時点で動的ゾーン及び静的ミキサーによって作り出される逆圧は約２
．９ＰＳＩ（２０ｋＰａ）であるが、これはこのシステムの総圧低下を表す。

【０１９９】この時点での静的ミキサーからのＨＩＰＥの流れは、セルコン(Celcon)プラス
チックから作られた同心インサートを具備した、直径１７インチ（４３ｃｍ）及
び高さ７．５インチ（１０ｃｍ）の円形ポリプロピレン製タブに収集される。底
部での直径が５インチ（１２．７ｃｍ）及び上部での直径が４．７５インチ（１
２ｃｍ）のインサートは高さが６．７５インチ（１７．１ｃｍ）である。ＨＩＰ
Ｅ含有タブは、６５℃に維持された室内で１８時間に渡って維持され、重合を引
き起こさせてフォームを形成する。

【０２００】硬化したＨＩＰＥフォームは硬化用タブから取り出される。この時点でのフォ
ームは重合したモノマーの重量の約７０〜８０倍（７０〜８０×）の残留水相（
溶解した乳化剤類、電解質、開始剤残留物類及び開始剤を含む）を有する。フォ
ームは鋭利な往復鋸歯を用いて厚さ０．１８５インチ（４．７ｍｍ）のシートに
スライスされる。これらのシートはその後、重合材料の重量の約３倍（３×）へ
フォームの残留水相含量を徐々に低下させる真空を装備した一連の２個の多孔性
ニップロールで圧縮を受ける。この時点で、シートはさらに６０℃で１．５％Ｃ
ａＣｌ₂溶液を用いて再飽和させられ、約２倍の水相含量にまで真空を装備した一連の３個の多孔性ニップロールで圧搾される。フォームのＣａＣｌ₂含量は３〜５％である。

【０２０１】フォームは、最終ニップ後は厚さ約０．０３１インチ（０．０７９ｃｍ）に圧
縮されたままになる。フォームはその後約１６時間に渡って風乾させられる。そ
うした乾燥は含水量を重合材料の重量で約９〜１７％へ減少させる。この時点で
、フォームシートは極めてドレープ成形可能である。

【０２０２】＜試験方法＞他に特別に規定されていない限り、試験は室温約２３＋／−２℃及び相対湿度
５０＋／−１０％の管理実験条件下で実施する。試験片は、試験前少なくとも２
４時間はこれらの条件下で保存する。試験材料が試験プロトコールに耐える十分
な完全性を欠いている場合は、ウィッキング性能に影響を与えない疎水性スクリ
ーンを用いて、材料を支持できることが認識されるであろう。

【０２０３】＜合成尿の調製＞他に明白に規定されていない限り、本試験方法で使用する特殊合成尿は一般に
ジャイコシンユアリン(Jayco SynUrine)として知られており、ペンシルバニア
州キャンプヒルのジャイコファーマシューティカルズカンパニー(Jayco Pha
rmaceuticals Company)から入手可能である。合成尿の処方は次の通りである：２．０ｇ／ｌのＫＣｌ：２．０ｇ／ｌのＮａ₂ＳＯ₄；０．８５ｇ／ｌの（ＮＨ₄ ）Ｈ₂ＰＯ₄；０．１５ｇ／ｌの（ＮＨ₄）Ｈ₂ＰＯ₄；０．１９ｇ／ｌのＣａＣｌ₂ ；及び０．２３ｇ／ｌのＭｇＣｌ₂である。化学薬品はすべて特級試薬である。合成尿のｐＨは６．０〜６．４の範囲内にある。

【０２０４】＜垂直ウイッキング時間及び垂直ウイッキング容量＞垂直ウイッキング時間は、規定サイズのフォームの試験片を通して１５ｃｍの
垂直距離をウィック（灯心のように毛細管作用で吸い上げる）するために、リザ
ーバ内で着色試験液（例、合成尿）に対して要した時間を測定することによって
測定する。垂直ウイッキング試験法は上記の米国特許第５，３８７，２０７号（
参照して組み込まれる）の試験方法の部に詳述されているが、ここでは３７℃の
代わりに３１℃で実施する。一定高さに対する材料の垂直ウイッキング容量も又
、試験を３７℃の代わりに３１℃で実施すること以外は米国特許第５，３８７，
２０７号の試験方法の部に記載されている垂直ウイッキング吸収容量試験を用い
て測定する。最後に、引用特許に記載の洗浄及び再乾燥ステップは実施しない。
注目すべき垂直ウイッキング容量値は、平衡状態において１５ｃｍの高さで達成
される容量とする。結果は、１５ｃｍの高さにおける単位（ｇ／ｃｍ²／ｓｅｃ）で表す。

【０２０５】＜垂直ウイッキング流量試験＞本発明のために、垂直ウイッキング流量試験（垂直なウイック液に対する吸収
性材料（分配材料または収集／分配材料）の能力をより特徴つける）を用いるこ
とで、垂直ウイッキング特性のより好ましい測定方法を達成できることがわかっ
た。垂直につるすのに十分乾燥および湿潤した一体性を有する何れかの材料を試
験することができる。材料が十分な一体性を有さない場合、該材料の１つまたは
両方の表面に、何れの流体処理特性にも影響を与えないか、又は無視し得る程度
の影響を与える低坪量スクリム若しくはネットのような追加の機械的サポート相
を加えることができる。

【０２０６】本来、この試験は２０ｃｍのサンプルの一片（全体で、少なくとも２７．５ｃ
ｍの長さ）を試験液容器に垂直につるして行われ、それにより該サンプルの残部
７．５ｃｍは、プラスチック表面上に水平に配置される。電気伝導センサーを用
いて、特定の高さに届く時間を測定する。容器中の液体重量における損失から、
取り込み対時間のデータが得られる。実験終了時、サンプルを部分に切り取り、
縦方向の飽和特性を測定する。

【０２０７】それにより、ＶＷＦ試験から以下の情報が得られる。 −取り込み（グラム、サンプルのクロス区分面積についてのグラム又はサンプル
の重量についてのグラムで表現） −液体最前部の高さ対時間 −サンプルを通過する流量（累積または増分） −実験終了時の一片の長さに沿った飽和特性以下に示す装置を利用して、試験を行った（図１０参照）：モーター取り付けスライド台（９５０）（コンコード−レン社(concord-Renn
Co.)（シンシナティ、オハイオ州）によって供給される）を調節し、液体容器（
９６０）からサンプル（９１０）のレイダウンまで２０ｃｍの適切な高さを得る
。該モーター取り付けスライド（９５０）は、該容器（９６０）における流体レ
ベルに対応する位置にて装置を維持するゼロ点センサーを用いることで、該サン
プル（９１０）が常に液体と接触しているようにした。さらに、該スライド台（
９５０）は導電感受性水分検出ローラー（９３０）を装備する。９つのローラー
は、容器（９６２）のレベルからそれぞれ２、３．５、５、７．５、１０、１２
．５、１５、１７．５および２０ｃｍ上の高さに間隔を置いて配置される（ロー
ルの中心でこの高さを定義している）。さらに、液体レベルから実行長さ２２．
５ｃｍ及び２７．５ｃｍでサンプル（９１０）に接触するように、２つのセンサ
ー（９３０）を該スライドの水平部分に配置する。ローラー（９３０）の正確な
幅は重要でないが、幅約１／２”並びに直径３／８”（約９．５ｍｍ）が適切で
あることがわかった。ローラー（９３０）の中心はそれらの高さと確実に一致し
なくてはならない。２、５、１０、１５および２０ｃｍのローラーは、はしご様
形態でアーム（９４０）に配備され、３．５、７．５、１２．５および１７．５
ｃｍのローラーは、同じはしご様形態で別のアーム（９４０）に配備される。試
験中、これら２つのアーム（９４０）は試験材料（９１０）の反対の表面に位置
し、従って、相違するキャリパーの材料を試験することもできる。試験中、該ア
ーム（９４０）は並行に配置し、垂直方向に対して約５°傾斜している。

【０２０８】円形容器（９６０）は、直径１５０ｍｍ、高さ７５ｍｍのパイレックス（Ｐｙ
ｒｅｘ）＃３１４０ボールのような試験中に流体レベルが大きく下がらない十分
大きい容量のガラス製ボールであり得る。蒸発を低減するために約（１”×２”
又は約２．５×５ｃｍ）のスリットを有するふたで該容器（９６０）を覆う。該
容器（９６０）は、メットラー(Mettler) ＰＲ１２０３、サートリウス(Sart
orius) ＬＣ１２００Ｓのようなはかり（９６５）上に位置する。

【０２０９】確実に所望の一定温度および相対湿度状態である８８°Ｆ（３１．１℃）およ
び８５％ＲＨ（他に要求および定義されなければ）にするために、測定装置全体
をエレクトロ−テックシステム(Electro‐Tech Systems)、モデル(Model)５１８
のような環境チャンバー内に設置する。

【０２１０】パーソナルコンピューターシステム（９８０）を用いて、はかりの重量変化、
液体最前部がこれらに届いたときのローラー（９３０）の信号モーター及び取り
付けスライド台（９５０）の高さを時間の関数として記録する。種々のプログラ
ムを用いてこれを達成できるが、適切なプログラムがシグナリシス社(Signalysi
s,Inc.)（アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナティ、オハイオパイク(Pike
)、４３１）により開発されている（詳細は以下を参照）。

【０２１１】部分的サンプルの重量を測定するために、はさみ一丁、物指しおよびメットラ
ー(Mettler) ＰＧ５０３のような分析用はかりを必要とする。

【０２１２】ここで用いる合成尿は、上記記載と同様である。

【０２１３】＜実験方法＞標準的な条件下（７２°Ｆ／２２．２℃および５０％ＲＨ）において、試験サ
ンプル（９１０）を前処理し、環境チャンバーを８８°Ｆ／３１．１℃および８
５％ＲＨにセットし、約４５分間、平衡化する。

【０２１４】５．０ｃｍ×２７．５ｃｍのサンプル片（９１０）をそれらの寸法を有する切
断用ダイスによるようにカットし、７つの２．５ｃｍセグメントを該サンプルの
端に細かい点で印をつける。次いで、サンプル（９１０）の重量を予め測定し、
標準キャリパーゲージにより、約０．０９ｐｓｉ（６２０Ｐａ）の圧力にてその
キャリパーを測定する。

【０２１５】この時点で液体容器につかることなくサンプルの底がＶＷＦ装置のゼロ点より
約１ｍｍ下であるように、サンプル（９１０）をローラー（９３０）間に設置す
る。サンプル（９１０）の先端は、従来型接着テープ（９７０）を用いることで
プラスチック版に固定される。

【０２１６】環境チャンバーを閉じ、再度、約２０分間設定温度およびＲＨに平衡化する。

【０２１７】プログラムに適切なデータ（例えば、サンプル名、希望試験時間、サンプル長
さ、幅、キャリパー、温度、ＲＨ）をインプットし、コンピューター管理ユニッ
ト（９８０）を初期設定する。モニター取り付けスライドを低くすることで試験
液にサンプルを浸たすことにより試験は開始され、ｉ）取り込み対時間およびii
）特定の高さに届く時間が、連続的に記録される。実験が進行している間、スク
リーンは取り込み対時間のプロットを表示する。

【０２１８】実験終了時、サンプル（９１０）は容器（９６０）から自動的に上げられ、サ
ンプルが確実に実験中と同じ垂直位置にあるようにしつつ、飽和特性が測定され
る。これは、区分に切り取られている間にサンプル内にて液体の再分配が確実に
存在しないようにするために必要である。サンプルを垂直に維持した試験台から
取り除き、同時に２．５ｃｍストリップに切り取られ、予め重量をはかった皿に
のせる。該ストリップは底から切り取らなくてはならない。

【０２１９】続いて、サンプルの水平部分も２．５ｃｍ区分に切り取り、各々を予め重量を
はかったプラスチック皿にのせる。続いて、蒸発損失を最低限に抑えるため、直
ちに湿った区分の重量を測定する。次いで、区分を１５０°Ｆの炉にて一晩乾燥
し、再度重量をはかり、乾燥状態の重量を測定する。

【０２２０】＜計算＞取り込み取り込みは以下の単位で表される：Ｑ：ｇｍＱ^* ：初期乾燥クロス区分面積におけるｇｍ／ｃｍ² Ｑ' ：初期サンプルの総重量におけるｇｍ／ｇｍＱc'：ｇｍ／ｃｍ²における蒸発補正した取り込み部分的覆った容器（８８°Ｆ／３１．１℃および８５％ＲＨ）からの蒸発損失
をモニターしなくてはならない（例えば、約０．００９ｇ／分）。

【０２２１】これに加えて、長く継続する実験において、サンプルの湿った部分からの液体
の蒸発損失を考慮しなくてはならない（例えば、約２時間以上）。

【０２２２】「蒸発補正した取り込み」（ｇ／分にて）は、容器中の液体重量（ｇにて）か
ら累積蒸発損失（即ち、容器蒸発（ｇ／分の単位で）に時間（分の単位にて）を
書けたもの）を減じ、サンプル幅およびキャリパー（ともにｃｍにて）で割るこ
とにより計算することができる。

【０２２３】ｉ＝１、…、ｎにおける別個のｎ回でデータがとられると、以下に示す数量が
計算される：累積流量、Ｆ_i（ｇ／ｃｍ²／分）Ｆ_i＝Ｑ_i ^*／ｔ_i ここで、Ｑ_i ^*は取り込み（ｇ／ｃｍ²）であり、ｔ_iは時間である；増分流量、ΔＦ_i（ｇ／ｃｍ²／分） ΔＦ_i＝（Ｑ_i ^*−Ｑ_i-1 ^*）／（ｔ_i−ｔ_i-1）サンプルの長さに沿った飽和特性各区分における液体負荷（ｇ／ｇ）＝（Ｗ_wet−Ｗ_dry）／Ｗ_dry ここで、Ｗ_wet＝湿った区分の重量（ｇ）であり、Ｗ_dry＝乾燥した区分の重量（ｇ）である。

【０２２４】コンピュータープログラミング情報を以下に詳細に記載する：ウィッキング流
量プログラムを用いて、おむつ材料の吸収特性を定量化するための実行した実験
における液体取り込み率データ対時間が得られる。該プログラムは、ＲＳ−２３
２アウトプットとともに装備されるはかりからの一連のデータを読み込んで作動
する。ＰＣの内蔵時計は、時間を観測するために用いられる。該プログラムは、
ＩＢＭＰＣまたはＤＯＳ３．０（またはより最新の）システムと共存して書き
込まれている。

【０２２５】実際の実験が行われるときはいつでも、実験データ（取り込み値および時間）
およびインプット領域全ての値（サンプル表は除く）が、最新のＤＯＳディレク
トリにおけるファイルに書き込まれる。更なるデータ分析および発表のために、
このファイルをＩＢＭステーション上のエクセルで開くことができる。

【０２２６】典型的な試験プロトコールを以下に記載する：インプット領域材料種類材料識別サンプル＃１オペレーター：液体型：ジャイコ(Jayco)合成尿試験時間：６０分幅：５．００００ｃｍ長さ：２７．５ｃｍ重量：１．９０００ｇ温度：８８．００００°Ｆ相対湿度：８５．００００％アウトプット時間(分) 重量(g) 吸収(g/sq-cm) 吸収(g/g) 高さ(cm) 0 0.424011 0.77093 0.223164 2 0.04485 0.924011 1.68002 0.486322 3.5 0.0778167 1.22 2.21818 0.642106 5 0.247167 2.017 3.66727 1.06158 7.5 0.552 2.86401 5.2073 1.50738 10 1.12688 3.79501 6.90002 1.99738 12.5 1.87295 4.5 8.18182 2.36842 15 3.32845 5.409 9.83454 2.84684 17.5 5.53095 6.25302 11.3691 3.29106 20。

【０２２７】＜報告＞各サンプルにつき少なくとも２回の測定を実行し、時間の関数として種々のア
ウトプットパラメーターを記録すべきである。もちろん、個々のパラメーターは
互いに相互関係にあることが可能であり、またそれに応じてプロットすることも
できる。

【０２２８】本記述内で用いる適切な材料を表現するために、高さ１５ｃｍでの累積流量が
特に有用であることを見い出した。

【０２２９】＜簡易液体浸透率試験＞この簡易浸透率試験は、２つの特殊条件に対する浸透率についての尺度を提供
する：浸透率は１００％飽和状態の広範囲の多孔性材料（例えば合成繊維から作
られる不織布、又はセルロース構造）について、又は崩壊性ポリマー・フォーム
のように、空気（各々外側蒸気層）を充填することなくキャリパーにおける比例
変化に伴って異なる程度の飽和に達する材料について測定できるが、後者につい
ては様々な飽和度での浸透率を様々な厚さで容易に測定することができる。

【０２３０】特にポリマー・フォーム材料については、吸収体に対する使用中条件をより良
好にシミュレーションできるように、３１℃の高温で試験を行うのが有益である
ことが発見されている。

【０２３１】原理において、本試験はダルシー(Darcy)の法則に基づいているが、それに従うと、あらゆる多孔性媒体を通過する液体の容積流速は圧力勾配と比例しており
、その比例定数は浸透率に関連している：Ｑ／Ａ＝（ｋ／η）^*（ΔＰ／Ｌ）式中：Ｑ＝容積流速［ｃｍ³／ｓ］；Ａ＝断面積［ｃｍ²］；ｋ＝浸透率（ｃｍ²）（１ダルシーは９．８６９^*１０^-13ｍ²に相当する）； η＝粘度（ポアズ）［Ｐａ^*ｓ］； ΔＰ／Ｌ＝圧力勾配［Ｐａ／ｍ］；Ｌ＝サンプルのキャリパー［ｃｍ］従って、浸透率は、一定若しくは所定のサンプル断面積及び試験液粘度におい
て、サンプルを通しての圧力低下及び容積流速の測定値によって計算できる：ｋ＝（Ｑ／Ａ）^*（Ｌ／ΔＰ）^*η 本試験は、第１は面横断浸透率（即ち、流れの方向が本質的に材料の厚さ寸法
に沿っている）に関する、第２は面内浸透率（即ち、流れの方向が材料のｘ−ｙ
方向である）に関する２種の修正方法で実行できる。

【０２３２】簡易面横断浸透率試験のための試験セットアップは、装置全体の略図及び挿入
図としてサンプルセルの比例尺の図ではないが部分的分解断面図である図１に見
ることができる。

【０２３３】試験機構は、一般に上方部分（１２１）及び下方部分（１２２）を有する円形
若しくは円筒形サンプルセル（１２０）を具備している。これらの部分の間隔は
測定でき、従って各３個の外周に配置されたキャリパー計（１４５）及び調整ね
じ（１４０）によって調整することができる。さらに、本装置は給水リザーバ（
１５０）のための高さ調節具（１７０）を含む数個の液体リザーバ（１５０，１
５４，１５６）並びにチューブ（１８０）、サンプルセルと装置の残りを接続す
るためのクイックリリース取付具（１８９）、さらに弁（１８２，１８４，１８
６，１８８）を具備する。差圧トランスデューサー（１９７）は、チューブ（１
８０）を通して上方圧力検出ポイント（１９４）及び下方圧力検出ポイント（１
９６）に接続されている。弁を制御するためのコンピュータ装置（１９０）は、
さらに配線（１９９）によって差圧トランスデューサー（１９７）、温度プロー
ブ（１９２）、及び重量目盛付きロードセル（１９８）に接続されている。

【０２３４】径１インチ（約２．５４ｃｍ）を有する円形サンプル（１１０）は、タイゴン
(tygon)チューブのようなフレキシブルチューブ（１８０）によって、吸水継手（１３２）を通して給水リザーバ（１５０）へ、及び放水継手（１３３）を通し
て放水リザーバ（１５４）へ取り付けられている２個の内径１インチ（２．５４
ｃｍ）の円筒形部分品（１２１，１２２）から作られているサンプルセル（１２
０）の内側の２枚の多孔性スクリーン（１３５）の間に配置される。クローズド
・セル型フォーム・ガスケット（１１５）は、サンプルの側面の周囲で漏れに対
する保護を提供する。試験サンプル（１１０）は、他に特別に明記しない限りは
０．２ｐｓｉ（約１．４ｋＰａ）に設定される望ましい湿潤圧縮に対応する径に
圧縮させられる。液体はサンプル（１１０）を通して定常状態流れに達するよう
に流される。サンプル（１１０）を通過する定常状態流れが確立されると、ロー
ドセル（１９８）及び差圧トランスデューサー（１９７）を用いて、容積流速及
び圧力低下が時間の関数として記録される。実験は８０ｃｍ水の圧力ヘッド（約
７．８ｋＰａ）までのあらゆる圧力で実施できるが、これは高さ調節具（１７０
）によって調整できる。これらの測定値からサンプルに対する様々な圧力での流
速を測定できる。

【０２３５】この装置は、２／９７の各ユーザー・マニュアルに詳細に説明されているよう
に、ＰＭＩ液体浸透率計の名称をつけてニューヨーク州イサカのポーラスマテ
リアルズ社(Porous Materials, Inc.)によって供給されるような浸透率計として
市販で入手できる。この装置には、同様に上記パンフレットに明記されている多
孔性スクリーン（１３５）として、２枚のステンレススチール製フリットが含ま
れている。本装置は、サンプルセル（１２０）、給水リザーバ（１５０）、放水
リザーバ（１５４）、及び廃液リザーバ（１５６）並びに充填及び空にするため
の弁及び継手、電子天秤、及びコンピュータ監視及び弁制御装置（１９０）から
構成される。

【０２３６】ガスケット材料（１１５）は、米国オハイオ州シンシナティのネザーランド
ラバーカンパニー(Netherland Rubber Company)によって供給されるようなクローズドセル型ネオプレンスポンジ(Closed Cell Neoprene Sponge) ＳＮＣ− １（ソフト）である。１／１６”〜１／２”（約０．１５９ｃｍ〜約１．２７ｃ
ｍ）の範囲の厚さをカバーできるように、１／１６”刻み（約０．１５９ｃｍ）
で厚さが相違する１組の材料を入手しなければならない。

【０２３７】さらに、各弁を作動させるために少なくとも６０ｐｓｉ（４．１ｂａｒ）の圧
縮空気の供給が必要とされる。

【０２３８】試験液は脱イオン水である。

【０２３９】試験はその後、下記のステップによって実行する：１）試験サンプルの調製：予備試験において、１以上の試験サンプルの層が必要であるかを決定するが、
このとき下記に略述する試験を最小及び最大圧力で実行する。層の数はその後、
最小圧力低下での０．５ｍ³／ｓｅｃと最大圧力低下での１５ｍ³／ｓｅｃとの間
に試験中の流速を維持できるように調整する。サンプルに対する流速は、同一圧
力低下でのブランクに対する流量より少なくなければならない。サンプル流速が
一定の圧力低下に対してブランクの流速を越える場合は、流速を低下させるため
により多くの層を付け加えなければならない。

【０２４０】サンプルサイズ：サンプルは、米国オハイオ州クリーブランドのマクマスター
−キャルサプライカンパニー(McMaster-Carr Supply Company)によって供給
されるようなアーチ・パンチを使用して１”（約２．５４ｃｍ）径にカットする
。必要な操作中にサンプルの構造を維持するためのそれらの内部強度及び完全性
が小さすぎる場合は、例えばＰＥＴスクリム若しくはネットのような従来型低坪
量支持手段を付け加えることができる。

【０２４１】従って、少なくとも２個のサンプル（必要な場合は各々必要な数の層から作成
する）をプレカットする。その後、これらの１つを実験が実施される温度（他に
明記されていない限り７０°Ｆ（３１℃））の脱イオン水中で飽和させる。

【０２４２】湿潤サンプルのキャリパーは、押さえ径１１．８”（約２．８６ｃｍ）を有し
、他に特別に所望されない限りサンプル（１１０）上に０．２ｐｓｉ（約１．４
ｋＰａ）の圧力を及ぼす従来型キャリパー計（米国マサチューセッツ州ウォルサ
ムのＡＭＥＳによって供給されるような）を用いて実験が実行される望ましい圧
縮圧下で（必要であれば３０秒間の安定化時間後に）測定する。

【０２４３】ガスケット材料の適切な組合せは、ガスケッチング・フォーム（１１５）の全
厚さが湿潤サンプルの厚さの１５０〜２００％であるように選択する（望ましい
総厚さを達成するためには様々な厚さのガスケット材料の組合せが必要とされる
場合があることに注目）。ガスケット材料（１１５）は径３”の円形サイズにカ
ットし、アーチ・パンチを使用して中心に１インチ（２．５４ｃｍ）の穴を穿孔
する。

【０２４４】湿潤するとサンプルの寸法が変化する場合は、湿潤段階で必要な径が得られる
ようにサンプルをカットしなければならない。これは又、各寸法を監視すること
によってこの予備試験で評価できる。間隙が形成されるか、又はサンプルに多孔
性スクリーン若しくはフリットにサンプルが円滑に接触することを妨害する皺が
形成されるようにこれらが変更するならば、それに従ってカットする径を調整し
なければならない。

【０２４５】試験サンプル（１１０）をガスケット・フォーム（１１５）の孔の内側に配置
し、さらにその複合物をサンプルセルの下方半分の上部に配置して、サンプルが
スクリーン（１３５）とフラットかつ円滑に接触して両側に間隙が形成されない
ことを保証する。

【０２４６】試験セルの上方部分（１２１）はラボ・ベンチ（若しくは他の水平面）上に平
たんに置き、それに取り付けられている全３個のキャリパー計（１４５）をゼロ
調整する。

【０２４７】その後ガスケット材料（１１５）と試験サンプル（１１０）が２つの部分の間
に横たわるように試験セルの上方部分（１２１）を下方部分（１２２）上に置く
。その後、上記の各圧力下で湿潤サンプルについて測定したときに３個のキャリ
パー計が同一値に調整されるように上方部分及び下方部分を固定ねじ（１４０）
によって締め付ける。

【０２４８】２）実験を準備するために、コンピュータ装置（１９０）上のプログラムをス
タートさせ、サンプル識別、各圧力その他を入力する。３）１個のサンプル（１１０）上で最小圧力である第１圧力を用いて数回の圧
力サイクルについて試験を実行する。個々の圧力ランの結果はコンピュータ装置
（１９０）によって個別の結果ファイルに置かれる。下記で説明する計算のため
に、これらの各ファイルからデータを取り出す（材料の次の試験ランには別のサ
ンプルを使用しなければならない）。４）入口液体リザーバ（１５０）を必要な高さにセットし、コンピュータ装置
（１９０）上で試験を開始する。５）その後、急速脱着継手（１８９）を用いて浸透率計装置内にサンプルセル
（１２０）を配置する。６）通気弁（１８８）及び下側充填弁（１８４，１８６）を開くことによって
サンプルセル（１２０）に充填する。このステップ中にはシステムから気泡を取
り除くために注意を払わなければならないが、これはサンプルセルを逆さまに反
転させ、気泡が存在している場合はドレーンを通して浸透率計から排気させるこ
とによって達成できる。サンプルセルがチャンバ（１２１）の上部に取り付けられているタイゴンチュ
ーブまで充填されると、このチューブから廃液リザーバ（１５６）内に気泡が除
去される。７）注意深く気泡を取り除いた後に、下側充填弁（１８４，１８６）を閉め、
上方部分を充填して、さらに注意深くすべての気泡を除去できるように上側充填
弁（１８２）を開く。８）液体リザーバには満水線（１５２）まで試験液を充填する。その後コンピュータ装置（１９０）を始動させることによってサンプルを通る
流れが開始される。

【０２４９】サンプルチャンバ内の温度が必要な数値に達した後に、試験を開始する準備が
整う。

【０２５０】コンピュータ装置（１９０）によって実験を開始させると、流出口の流れは自
動的に廃液リザーバ（１５６）から放水リザーバ（１５４）へ転じられ、さらに
圧力低下及び温度が数分間に渡る時間の関数として監視される。

【０２５１】プログラムが終了すると、コンピュータ装置は記録されたデータを提供する（
数字および／または図示によって）望ましい場合は、それによってランからランへ圧力を増加させながら、同一試
験サンプルを使用して様々な圧力ヘッドで浸透率を測定することができる。

【０２５２】装置、特にフリット、ロードセル、熱電対及び圧トランスデューサーは、装置
供給業者の取扱説明書に従って２週間毎に洗浄しなければならず、さらに少なく
とも１週間に１回は校正しなければならない。

【０２５３】差圧は、サンプルセルの上側及び下側にある圧力プローブ測定ポイント（１９
４，１９６）に接続されている差圧トランスデューサーによって記録される。記
録される圧力に加えてチャンバ内には他の流れ抵抗が存在する可能性があるので
、各実験はブランク試験ランによって補正しなければならない。ブランク試験ラ
ンは、夫々の日に、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０ｃｍの要
求された圧力で実行されなければならない。浸透率計は、各実験及びさらに平均
流速に対する平均試験圧力を出力するであろう。

【０２５４】サンプルが試験された各圧力について、さらに補正圧力を生じさせるために各
高さで記録された圧力差について平均試験圧力（実際圧力）を補正しているコン
ピュータ装置（１９０）によって流速はブランク補正圧力として記録される。こ
の補正圧力は、下記の浸透率方程式で使用するＤＰである。

【０２５５】その後浸透率は、要求された各圧力で計算することができ、すべての浸透率は
試験される材料についてｋを決定するために平均化しなければならない。

【０２５６】各サンプルについて各ヘッドで３回の測定を行い、結果を平均して、標準偏差
を計算しなければならない。しかし、各ヘッドで浸透率を測定するためには同一
サンプルを使用しなければならないが、その後第２回及び第３回の測定を行うた
めには新しいサンプルを使用しなければならない。

【０２５７】上記の面横断浸透率と同一条件下での面内浸透率の測定は、サンプルセルだけ
の比例尺ではないが部分的分解断面図を示している図２（Ａ）及び（Ｂ）に略図
的に描出されているように上記の装置を変更することによって達成できる。同等
の素子は、図２のサンプルセル（２１０）が図１の番号（１１０）に相関してい
るように、同等に表示されている。従って、図１の面横断簡易サンプルセル（１
２０）は、液体が一方向にのみ（セル内でサンプルがどのように置かれるのかに
依存して、流れ方向若しくは前後方向のどちらか）流れることができるように設
計されている面内簡易サンプルセル（２２０）に取って代わられる。壁に沿った
液体の溝形成（ウォール効果）を最小限に抑えるためには、これが間違って高い
浸透率読み値を生じさせる可能性があるために注意を払わなければならない。そ
の後の試験方法は、面横断簡易試験と全く同様に実行する。

【０２５８】サンプルセル（２２０）は、充填用チューブがセル（２２０）の底部にある吸
水継手（２３２）に方向付けられている以外は、本質的に上記の面横断試験にお
けるサンプルセル（１２０）について説明したように装置内に配置するように設
計されている。図２（Ａ）はサンプルセルの部分分解組立図を示しており、図２
（Ｂ）はサンプルレベルを通しての断面図を示している。

【０２５９】試験セル（２２０）は２つのピースから作られている：フランジ付きの長方形
の箱のような下方ピース（２２５）、及び下方ピース（２２５）の内側に適合し
て同様にフランジを有する上方ピース（２２３）。試験サンプルを２”インチ×
２”インチ（約５．１ｃｍ×５．１ｃｍ）のサイズにカットし、下方ピースの内
側に置く。サンプルチャンバの上方ピース（２２３）をその後下方ピース（２２
５）内に置くと試験サンプル（２１０）上に納まる。密封するために圧縮できな
いネオプレン・ゴムシール（２２４）を上方ピース（２２３）に取り付ける。試
験液は、給水リザーバからタイゴンチューブを通ってサンプル・スペース及び吸
水継手（２３２）、さらに放水継手（２３３）を通って放水リザーバへ流れる。
この試験の態様ではサンプルセルを通って通過する液体の温度管理は流速が低い
ために不十分になる可能性があり、サンプルはそれによって加熱チャンバ（２２
７）を通って温度調節水がポンプで送り出される加熱装置（２２６）によって望
ましい試験温度に維持される。試験セルにおける間隙は、望ましい湿潤圧縮、通
常は０．２ｐｓｉ（約１．４ｋＰａ）に対応するキャリパーで設定される。０．
１ｍｍ〜２０．０ｍｍのサイズ範囲のシム（詰め木）（２１６）を使用し、任意
で数本のシムの組み合わせを使用して正確なキャリパーをセットする。

【０２６０】実験の開始時に、試験セル（２２０）を９０°回転させ（サンプルは垂直にな
る）、試験液を底部からゆっくりと流入させる。これは、サンプル及び吸水／放
水継手（２３２／２３３）からすべての空気が排気されることを保証するために
必要である。次に、サンプル（２１０）を水平にできるように試験セル（２２０
）を回転させて最初の位置に戻す。その後の手順は面横断浸透率について上記で
説明した手順と同一である、即ち給水リザーバを望ましい高さに配置し、流れを
平衡にさせ、流速及び圧力低下を測定する。浸透率はダルシーの法則を使用して
計算される。この手順がより高圧についても同様に反復される。

【０２６１】極めて低い浸透率を有するサンプルについては、例えば測定可能な流速」を入
手するために高さを伸長させるかリザーバに追加の空気圧を適用することによっ
てのように駆動圧力を上昇させることが必要になる場合がある。面内浸透率は、
試験セル内でサンプルがどのように配置されているかに依存して、流れ方向及び
前後方向とは無関係に測定できる。

【０２６２】＜一般液体浸透率試験＞一般浸透率試験は、あらゆる多孔性材料について、飽和の関数として浸透率を
測定することができる。本試験の原理は簡易試験の原理と類似しており、本質的
な相違はサンプルに液体負荷に加えて規定量の空気を負荷する点であり、これは
一定の飽和度を生じさせる。これは、原理並びに一般面横断浸透率について規定
している図３、及び一般面内浸透率についての相違を示している図４に略図的に
描出されている試験配置によって達成される。指示されていない番号は図１の各
番号に対応する（例えば、水リザーバ（３５６）は水リザーバ（１５６）に対応
する）。

【０２６３】その中で、サンプルセル（３２０／４２０）は同様に、手段（３７０）によっ
て高さを調整可能である給水リザーバ（３５０）に加えて、高さ調整装置（３７
２）上に固定具（３４１、図４では示されていない）によって取り付けられてい
る。この給水リザーバは放水リザーバ（３５４）と比較して第１高さの差（３５
７）を限定しているが、これは差圧Δｐ（浸透率を計算するための差圧を表す）
に関連する。この給水リザーバ（３５０）は、差圧Δｐ（ｃ）に関連するサンプ
ル高さに対する第２の高さの差（３５９）を限定しているが、これはサンプル内
の飽和と関連している差圧を意味し、それによってより高い毛管吸引は典型的に
はより低い飽和と相関する。

【０２６４】実験は、サンプルが１００％飽和となるであろう低いΔＰｃ（０ｃｍの水に近
い）で開始する。液体は適用された圧力低下Δｐ（ｃ）（給水リザーバの高さ−
放水リザーバの高さ）のためにサンプルを通って流れる。定常状態で、放水リザ
ーバにおける液体の取り込み量が時間の関数として測定される。浸透率は、ダル
シーの法則を使用して圧力低下と容積流速データから計算できる。正確な飽和度
は、試験実施前の乾燥サンプルと試験後の湿潤サンプルの重量を比較することに
よって入手できる。

【０２６５】１００％未満の飽和での浸透率を測定するためには、上記の段落に記載された
ように、まず最初に新しい試験サンプルを１００％飽和させる。次に、サンプル
をより高い高さ（例えば１０ｃｍ）へ移動させ、その高さで平衡化させる。この
時間中、液体は連続的に給水リザーバから放水リザーバへ流れる。サンプル内の
飽和は経時的に減少するであろう。定常状態に達したとき、即ち取り込み対時間
プロットが線形になったときに、上記と同様にして、流速、圧力低下及び飽和が
測定される。この手順が新規サンプルを用いて数種のサンプル高さについて反復
される。

【０２６６】測定可能な流速を入手するために、は飽和が低下するにつれて給水リザーバと
放水リザーバの間の圧力低下を増加させることが必要になるかもしれない。これ
は、ほとんどの多孔性材料について、浸透率が飽和の低下に伴って急勾配で低下
するためである。給水リザーバと放水リザーバの間の圧力低下が毛管吸引よりは
るかに小さいことを保証することが必要である。

【０２６７】定常状態に到達するのを待っている間に液体レベルが有意には変化しないこと
を保証するには、広口の液体リザーバ（３５２，３５４）を使用することが必要
である。

【０２６８】本試験は、脱離サイクルのための飽和に対する浸透率を与える。即ち、サンプ
ルは、最初により高い飽和を有している。当然ながら吸収サイクルについて浸透
率データを生じさせることはできるが、一部のヒステリシス作用が発生する可能
性があるので、今回の評価ではこれらを使用すべきではない。

【０２６９】一般の面横断浸透率試験のためのサンプルセル（３２０）は、サンプル（３１
０）の上方及び下方に配置された２個のフリット（３３５）を具備する点で、簡
易面横断浸透率試験のサンプルセル（１２０）と本質的に相違している。これら
のフリット（３３５）については、流れに対する抵抗のほとんどがサンプルによ
って提供され、フリットの抵抗性を無視できることを保証することが必要である
。微細な孔の開いた、粗いフリットの上方の薄膜によって、流れに対する有意な
抵抗を提供することなく、高い高さまでの測定を行うことができる。フリットは
、約２００ｃｍ以上の水の高さに相当する十分に高いバブルポイント圧力を有す
るが、同時に低い流れ抵抗を提供するように選択しなければならない。これは、
より開放性の支持構造を被覆する、必要なバブルポイント圧力の十分に薄い膜を
選択することによって良好に達成できる。

【０２７０】一般浸透率試験については、Δｐ（ｃ）に依存して飽和度を様々に変えること
ができるように、空気が側面を通してサンプルに接触するように注意を払わなけ
ればならない。従って、サンプルセルの設計は、次の点を除き、本質的には簡易
面断試験の試験セルと同一である。即ち、フォーム・ガスケット材料が取り除か
れ、上方部分と下方部分の間の間隙を調整するための装置が、他に必要とされな
い限り０．２ｐｓｉ（約１．４ｋＰａ）の望ましい圧力下でサンプルを（上方部
分（３２１）の重量と一緒に）維持するために、重り（３１７）のような一定圧
発生装置に置き換えられる。

【０２７１】一般面内浸透率試験のために、上記で説明した簡易面内試験及び原理から導き
出された設計であるサンプルセル（４２０）が図４に示されている。従って、液
体は、上記のタイプのフリット（フリットについては３３５）のような膜（４３
５）に接続されている吸水口（４３２）及び放水口（４３３）を通ってサンプル
セル（４２０）内に流入する。試験サンプル（４１０）はその端部が２個のフリ
ットに重なるように、しかし２インチ×２インチ（約５．１ｃｍ×５．１ｃｍ）
の中央部分とは重ならないように配置され、それによってサンプルと膜の間の皺
及び間隙が回避される。試験サンプル（４１０）は、実験が実行される圧力（他
に所望及び明記されていない限り０．２ｐｓｉ（約１．４ｋＰａ））を調整する
ために使用される重り（４１７）を用いて、サンプルセル（４２０）の上方部分
と下方部分の間に配置される。さらに、サンプルは、例えば加熱チャンバ（４２
７）を通して一定温度の水をポンプで流すことにより、加熱装置（４２６）によ
って一定温度に維持される。

【０２７２】この試験機構についても、様々な飽和度を許容するために、側面を通してサン
プル内へ空気が流入できることが不可欠である。

【０２７３】＜液体粘度＞液体粘度は上記の測定にとって重要な入力パラメータであり、さらに周知の表
、若しくは式、又は明確に確立された測定方法による測定のいずれかから、各液
体について各温度に対して入手しなければならない。

【０２７４】＜毛管吸着＞＜目的＞本試験の目的は、本発明の貯蔵吸収部材の、高さの関数としての毛管吸着吸収
容量を測定することである。（本試験はさらに又、高表面積材料、即ち吸収性部
材で利用されるヒドロゲル形成吸収性ポリマー又は他の任意の材料のような浸透
圧吸収剤を含まない材料の、高さの関数としての毛管吸着吸収容量を測定するた
めにも使用される。それでも、下記の考察ではそれが全貯蔵吸収部材を測定する
ことに関係するので毛管吸着法について考察する。）毛管吸着は、液体が吸収性
構造内にどのように吸収されるのかを支配するあらゆる吸収剤の基本的特性であ
る。毛管吸着実験では、毛管吸着吸収容量が試験液リザーバに対するサンプルの
高さを原因とする液圧の関数として測定される。

【０２７５】毛管吸着を測定する方法は明確に認識されている。吸収性構造の毛管吸着の測
定方法の考察については、Burgeni,A.A.and Kapur,C., 「繊維塊における毛管吸
着平衡状態(Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses)」、Textile Res
earch Journal, 37(1967),356-366;Chatterjee,P.K.,「吸収性(Absorbency)」、
Textile Science and Technology 7,Chapter II,pp29-84、Elsevier Science Pub
lishers B.V.,1985；及び１９８６年９月９日にWeismanらに発行された米国特許
第４,６１０,６７８号を参照。これらの参考文献各々の開示は本明細書の一部を
なす参照として本願に組み込まれる。

【０２７６】＜原理＞多孔性ガラス・フリットが、液体の連続したカラムを通してはかり上の液体リ
ザーバに接続される。サンプルは、実験中は一定の限定重量下で維持される。多
孔性構造が必要に応じて液体を吸収するときに、はかり付き液体リザーバにおけ
る重量損失が液体取り込み量として記録され、高さ及び蒸発の関数としてのガラ
ス・フリットの取り込みについて調整される。様々な毛管吸引（静水張力若しく
は高さ）での取り込み量若しくは吸収容量が測定される。漸増的吸収はフリット
の漸増的低下（即ち、毛管吸引の低下）のために発生する。

【０２７７】実験中には、２００ｃｍの高さでの初期有効取り込み速度（ｇ／ｇ／ｈ）の計
算ができるように時間も又監視される。

【０２７８】＜試薬類＞試験液：合成尿を下記の材料を蒸留水に完全に溶解させることによって調製す
る。

【０２７９】化合物Ｆ．Ｗ．濃度（ｇ／Ｌ）ＫＣｌ７４．６２．０Ｎａ₂ＳＯ₄ １４２２．０（ＮＨ₄）Ｈ₂ＰＯ₄ １１５０．８５（ＮＨ4）₂ＨＰＯ₄ １３２０．１５ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ１４７０．２５ＭｇＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ２０３０．５。

【０２８０】＜装置機構の一般的説明＞本試験のために使用する図５において、一般的に５２０として示されている毛
管吸着試験装置は、ＴＡＰＰＩ条件（５０％ＲＨ、２５℃）下で操作される。試
験サンプルは、試験液を含有する５０６として表示されているはかり付き液体リ
ザーバに試験液（合成尿）の連続カラムを通して接続された、図５に５０２とし
て示されているガラス・フリット上に載置される。このリザーバ５０６は、コン
ピュータ（図示されていない）に接続されたはかり５０７上に置かれる。はかり
は、０．００１ｇまで読み取ることができなければならない；そうしたはかりは
ＰＲ１２０３としてＭｅｔｔｌｅｒＴｏｌｅｄｏ（ニュージャージー州、ハイ
ツタウン）から入手可能である。ガラス・フリット５０２は、試験サンプルを様
々な吸引高さへ暴露させるために試験サンプルの垂直運動を可能にするように、
概して図５において５０１として示されている垂直スライド上に置く。垂直スラ
イドは、試験サンプルによる液体取り込み量を測定するために吸引高さ及び対応
する時間を記録するためにコンピュータへ取り付けられるロッドレス駆動装置で
あってよい。好ましいロッドレス作動装置はコンピューモーター(CompuMotor)（
ローナート、カリフォルニア州）から入手可能な電動装置ＺＥＴＡ６１０４−８
３−１３５によって動力を供給できる製品２０２Ｘ４Ｘ３４Ｎ−１Ｄ４Ｂ−８４
−Ｐ−Ｃ−Ｓ−Ｅとして、インダストリアルデバイス(Industrial Devices)（
ノヴァト、カリフォルニア州）から入手できる。データが測定されて駆動装置５
０１及びはかり５０７からデータが送られると、各試験サンプルについて、毛管
吸着吸収容量データが容易に発生される。同様に、駆動装置５０１にコンピュー
タが接続されていることによって、ガラス・フリット５０２の垂直運動を制御す
ることもできる。例えば、駆動装置は各吸引高さで「平衡」（下記で定義される
）に到達した後にのみ、ガラス・フリット５０２を垂直に移動させるように指令
できる。

【０２８１】ガラス・フリット５０２の下部は、ドレーン三方活栓５０９にフリット５０５
を接続するＴｙｇｏｎ（登録商標）チューブへ接続されている。ドレーン活栓５
０９は、ガラス管５０４と活栓５１０によって液体リザーバ５０５へ接続されて
いる。（活栓５０９は装置の洗浄中若しくは気泡の除去中にのみドレーンへ向か
って開かれる。）ガラス管５１１は、活栓５１０によって液体リザーバ５０５と
はかり付き液体リザーバ５０６とを接続する。はかり付き液体リザーバ５０６は
軽量１２ｃｍ径ガラス皿５０６Ａ及びカバー５０６Ｂから構成される。カバー５
０６Ｂはそれを通してガラス管５１１がリザーバ５０６内の液体に接触する穴を
有する。ガラス管５１１はカバー５０６Ｂに接触してはならず、さもないと不安
定なはかり読み値が生じ、試験サンプル測定値を使用できなくなる。

【０２８２】ガラス・フリットの径は試験サンプルを保持するために下記で説明するピスト
ン・シリンダ装置に適合するために十分な径でなければならない。ガラスフリッ
ト５０２には、加熱浴からの一定の温度管理ができるようにジャケットを付けな
ければならない。フリットは、♯３６０６０−３５０Ｆとしてコーニングガラ
ス社(Corning Glass Co.)（コーニング、ニューヨーク州）から入手できる４〜５．５μｍ細孔を有すると規定された３５０ｍｌフリットガラス製円形漏斗であ
る。細孔はフリット表面が規定の毛管吸引高さで湿潤しているのを維持するのに
十分なほど微細である（ガラス・フリットはガラス・フリットの下方では試験液
の連続カラムに空気を進入させない）。

【０２８３】上記のように、フリット５０２は三方活栓５１０の位置に依存してチューブに
よって液体リザーバ５０５又ははかり付き液体リザーバ５０６に接続されている
。

【０２８４】ガラス・フリット５０２には、定温浴からの水を受け入れるためにジャケット
が付けられている。これは、ガラス・フリットの温度が試験手順中は８８°Ｆ（
３１℃）の一定温度に維持されることを保証するであろう。図５に示されている
ように、ガラスフリット５０２には吸水ポート５０２Ａ及び放水ポート５０２Ｂ
が備えられており、これらは一般に５０８と示される循環加熱浴との閉鎖ループ
を作っている。（図５にはガラス製ジャケットは描出されていない。しかし、浴
５０８からジャケットが付けられたガラス・フリット５０２へ導入される水は試
験液には接触せず、試験液は定温浴を通して循環させられない。定温浴中の水は
ガラス・フリット５０２のジャケット壁を通って循環する。）リザーバ５０６及びはかり５０７は、はかり付きリザーバからの試験液の蒸発
を最小限に押さえるため、及び実験の実行中のはかりの安定性を強化するために
箱の中に入れられている。概して５１２と示されているこの箱には上部と壁があ
り、上部にはそれを通してチューブ５１１が挿入されている穴がある。

【０２８５】ガラス・フリット５０２は図６により詳細に示されている。図６は、吸水ポー
ト５０２Ａと放水ポート５０２Ｂが示されていないガラス・フリットの断面図で
ある。上記のように、ガラス・フリットは規定の４〜５．５μｍの細孔を有する
３５０ｍｌのフリットガラス製円形漏斗である。図６を参照すると、ガラス・フ
リット５０２は、５５０と指定されている円筒形ジャケット付き漏斗及び５６０
として示されているガラス・フリットディスクを具備している。ガラス・フリッ
ト５０２はさらに、５７０として示されている試験サンプルを閉じ込め、さらに
試験サンプルへの小さな封圧を提供する一般に５６５（シリンダ５６６及びピス
トン５６８を具備する）と示されているシリンダ／ピストン組立体を具備してい
る。ガラス・フリット・ディスク５６０からの試験液の過度の蒸発を防止するた
めに、５６２と示されているテフロン(Teflon)製リングがガラス・フリット・デ
ィスク５６０の上部に置かれる。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング５６２は厚さ
が０．０１２７ｃｍであり（♯８５６９Ｋ１６としてマクマスターキャル(McMas
terCarr)からシート・ストックとして入手可能で、適切なサイズにカットされる
）、シリンダ５６６の外側のフリット・ディスク面を被覆するのに使用され、従
ってガラス・フリットからの蒸発を最小限に抑える。リングの外径及び内径は、
各々７．６及び６．３ｃｍである。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング５６２の内
径はシリンダ５６６の外径より約２ｍｍ小さい。Ｖｉｔｏｎ（登録商標）Ｏリン
グ（＃ＡＳ５６８Ａ−１５０及びＡＳ５６８Ａ−１５１としてマクマスターキャ
ル(McMasterCarr)から入手可能）５６４が、蒸発の防止にさらにいっそう役立つ
ように、円筒形ジャケット付き漏斗５５０の内壁とＴｅｆｌｏｎ（登録商標）リ
ング５６２の間の間隙を密封するために、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング５６
２の上部に配置される。Ｏリングの外径が円筒形ジャケット付き漏斗５５０の内
径より大きい場合は、Ｏリングの径を下記のようにして漏斗に適合するように低
下させる：Ｏリングを切り開き、必要な量のＯリング材料を切り落とし、さらに
Ｏリングが円筒径ジャケット付き漏斗５５０の内壁にその全周囲で接触するよう
に再び張り合わす。

【０２８６】上記のように、５６５として図６に一般的に示されているシリンダ／ピストン
組立体が試験サンプルを閉じ込め、試験サンプル５７０に小さな封圧を提供する
。図７を参照すると、組立体５６５はシリンダ５６６、５６８と指定されている
カップ様Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）製ピストン、及び必要な場合は内側ピストン
５６８に適合する１個又は複数のおもり（図示されていない）から構成される。
（試験サンプルの乾燥時径に依存して０．２ｐｓｉの封圧が達成されるようにピ
ストンと任意のおもりの結合重量を調整するために必要な場合に、任意のおもり
は使用されるであろう。これについては下記で説明する。）シリンダ５６６はＬ
ｅｘａｎ（登録商標）バー・ストックで、下記の寸法を有する：外径７．０ｃｍ
、内径６．０ｃｍ及び高さ６．０ｃｍ。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ピストン５６
８は下記の寸法を有する：シリンダ５６６の内径より０．０２ｃｍ小さい外径。
図８に示されているように、試験サンプルに接触しないピストン５６８の端部に
は０．２ｐｓｉ（１．４ｋｐａ）の試験サンプル封圧を達成するために必要な任
意のおもり（試験サンプルの実際乾燥時径によって指令される）を受け入れるた
めに、５．０ｃｍ径×約１．８ｃｍ深さのチャンバ５９０を提供するように穴が
開けられている。言い換えると、ピストン５６８と何れかの任意おもり（図には
示されていない）の総重量を試験サンプルの実際径（乾燥時）で割ったものは、
０．２ｐｓｉの封圧が達成されるようでなければならない。シリンダ５６６及び
ピストン５６８（及び任意のおもり）は、毛管吸着吸収容量測定を実施する前に
少なくとも３０分間に渡り３１℃で平衡させられる。

【０２８７】毛管吸着実験中には、サンプル周囲での空気の不安定化を最小限に抑えるため
に、非界面活性剤処理若しくは混合紡糸穿孔フィルム（１４ｃｍ×１４ｃｍ）を
使用し、ガラス・フリット５０２を覆う。穿孔部は、実験中にフィルムの下面上
で凝縮が発生するのを防止するのに十分な大きさである。

【０２８８】＜試験サンプルの調製＞試験サンプルは、貯蔵吸収部材から５．４ｃｍ径円形構造を打ち抜くことによ
って入手できる。該部材が吸収体のコンポーネントである場合は、試験前に該製
品の他のコンポーネントを取り除かなければならない。その構造（例、密度、コ
ンポーネント材料の相対配置、構成材料の物理的特性その他）を著しく変更せず
には該部材を製品の他のコンポーネントから分離できないか、又は該部材が吸収
体のコンポーネントではない状況においては、試験サンプルは、その組合せが問
題の部材を代表するように、該部材を構成する全材料を結合することによって調
製する。試験サンプルは５．４ｃｍ径の円であり、アーチ・パンチを用いてカッ
トする。

【０２８９】試験サンプルの乾燥重量（毛管吸着吸収容量を計算するために下記で使用され
る）は、上記のように周囲条件下で調製された試験サンプルの重量である。

【０２９０】＜実験の段取り＞１．垂直スライド５０１に取り付けられた漏斗保持具に、清潔な乾燥したガラ
ス・フリット５０２を置く。垂直スライドの漏斗保持具を、ガラス・フリットが
０ｃｍ高さにあるように移動させる。

【０２９１】２．上記のように、装置のコンポーネントを図５に示されたように据え付ける
。

【０２９２】３．１２ｃｍ径のはかり付き液体リザーバ５０６をはかり５０７上に置く。プ
ラスチック製蓋５０６Ｂをこのはかり付き液体リザーバ５０６に被せ、はかり箱
５１２にプラスチック製蓋を被せるが、それらの蓋は各々ガラス管５１１が適合
して通過できるように小さい穴を具備している。ガラス管をはかり付き液体リザ
ーバの蓋５０６Ｂに接触させてはならず、さもないと不安定なはかり読み値が生
じ、測定値を使用できなくなる。

【０２９３】４．活栓５１０をチューブ５０４に向けて閉じ、ガラス管５１１に向けて開く
。はかり付き液体リザーバ５０６を充填するために試験液がチューブ５１１に流
入できるように、前以て試験液が充填されている液体リザーバ５０５を開ける。

【０２９４】５．ガラス・フリット５０２を水平にし、適所に固定する。同様に、ガラス・
フリットが乾燥していることを保証する。

【０２９５】６．Ｔｙｇｏｎ（登録商標）チューブ５０３を活栓５０９に取り付ける。（チ
ューブはキンクを伴わずに２００ｃｍの最高点でガラス・フリット５０２に到達
するほど十分に長くなければならない。）Ｔｙｇｏｎ（登録商標）チューブに液
体リザーバ５０５からの試験液を充填する。

【０２９６】７．Ｔｙｇｏｎ（登録商標）チューブ５０３を水平のガラス・フリット５０２
に取り付け、その後液体リザーバ５０５からガラス・フリット５０２へ導く活栓
５０９及び活栓５１０を開く。（活栓５１０はガラス管５１１に対しては閉じて
いなければならない。）試験液をガラス・フリット５０２に充填し、水平ガラス
・フリットの充填中に閉じ込められた空気全部を取り除く。液体レベルがガラス
・フリット・ディスク５６０の上部を越えるまで充填し続ける。漏斗を空にし、
チューブ及び漏斗の内側にあるすべての気泡を取り除く。気泡はガラス・フリッ
ト５０２を反転させ、活栓５０９のドレーンを通して気泡が立って抜け出させる
ことによって取り除くことができる。（気泡は、典型的にはガラス・フリット・
ディスク５６０の底部上に集まる。）ジャケット付き漏斗５５０の内側及びガラ
ス・フリット・ディスク５６０の表面上に適合するであろう十分に小さいレベル
を用いてフリットを再び水平にする。

【０２９７】８．ガラス・フリットを、はかり付き液体リザーバ５０６を用いてゼロ調整す
る。これを行うために十分な長さの１本のＴｙｇｏｎ（登録商標）チューブを取
り、それに試験液を満たす。一端をはかり付き液体リザーバ５０６内に入れ、他
方の端部を使用してガラス・フリット５０２を配置する。チューブによって示さ
れる試験液のレベル（はかり付き液体リザーバのレベルと同等である）は、ガラ
ス・フリット・ディスク５６０の上部より１０ｍｍ下方である。これが実状に合
わない場合は、リザーバ内の液体量を調整するか、又は垂直スライド５０１上の
ゼロ位置をリセットする。

【０２９８】９．チューブによって定温浴５０８からの放水ポート及び吸水ポートをガラス
・フリットの吸水ポート及び放水ポート５０２Ａ及び５０２Ｂに各々取り付ける
。ガラス・フリット・ディスク５６０の温度を３１℃にさせる。これは一部には
ガラス・フリットに試験液を充填し、それが平衡温度に到達した後にその温度を
測定することによって測定できる。浴からガラス・フリットへの水の移動中にお
ける熱の放散を許容するために、浴を３１℃より幾らか高い温度に設定する必要
があるであろう。

【０２９９】１０．ガラス・フリットを３０分間平衡化させる。

【０３００】＜毛管吸着パラメータ＞下記では、ガラス・フリットが各高さにどの位の時間とどまっているのかを測
定するコンピュータ・プログラムについて説明する。

【０３０１】毛管吸着試験ソフトウエアプログラムでは、試験サンプルは液体のリザーバか
らある規定の高さにある。上記のように、コンピュータが既知の時間間隔の最後
にはかりを読み取り、試験サンプルとリザーバの間の流速（デルタ読取り値／時
間間隔）を計算することができるように、液体リザーバははかりの上にある。こ
の方法の目的で、試験サンプルは、規定数の連続時間間隔に対して流速が規定流
速より少ないときに平衡状態にあると見なされる。一定の材料については、規定
「平衡定数」に到達したときに実際平衡には到達しない可能性があることは認識
されている。読み値間の時間間隔は５秒間である。

【０３０２】デルタ表における読み値の数は、毛管吸着メニューでは「平衡サンプル」とし
て規定されている。デルタの最高数は５００である。流速定数は、毛管吸着メニ
ューでは「平衡定数」として規定されている。

【０３０３】平衡定数は０．０００１〜１００，０００の範囲内のｇ／ｓｅｃの単位で入力
される。

【０３０４】下記はロジックの簡易化された例である。表は、はかり読み値及び各時間間隔
に対して計算されたデルタ流量を示している。

【０３０５】平衡サンプル＝３平衡定数＝．００１５

【表１】

【０３０６】

【表２】

【０３０７】

【表３】

【０３０８】上記の簡易化された例に対する平衡取り込み量は０．３１８ｇである。

【０３０９】下記は平衡取り込み量を決定するために使用されたＣ言語でのコードである：

【表４】

【０３１０】＜毛管吸着パラメータ＞負荷の説明（封圧）：０．２ｐｓｉ負荷平衡サンプル（ｎ）：５０平衡定数：０．０００５ｇ／ｓｅｃセットアップ高さ値：１００ｃｍ最終高さ値：０ｃｍ静水圧ヘッドパラメータ：２００，１８０，１６０，１４０，１２０，１００
，９０，８０，７０，６０，５０，４５，４０，３５，３０，２５，２０，１５
，１０，５及び０ｃｍ毛管吸着試験手順は、毛管吸着吸収容量の測定のために上記に明記した全高さ
を上記の順序で用いて実施する。特定高さ（例、３５ｃｍ）での毛管吸着吸収容
量を測定することが望ましい場合でさえ、規定された順序で静圧水ヘッドパラメ
ータの全シリーズを完了しなければならない。試験サンプルに対する毛管吸着等
温線を作成するためにはこれら全部の高さを毛管吸着試験の遂行中に使用される
が、本発明の開示では２００，１４０，１００，５０，３５及び０ｃｍの特定高
さでのそれらの吸収特性に関して貯蔵吸収部材を説明する。

【０３１１】＜毛管吸着試験手順＞１）実験段取り手順に従う。２）定温浴５０８のスイッチが入っており、水がガラス・フリット５０２を通
って循環していること、及びガラス・フリット・ディスク５６０の温度が３１℃
であることを確認する。３）ガラス・フリット５０２を２００ｃｍの吸引高さに置く。ガラス・フリッ
ト５０２をはかり付き液体リザーバ５０６と接続するために活栓５０９及び５１
０を開く（活栓５１０は液体リザーバ５０５に対しては閉じられている。）ガラ
ス・フリット５０２は３０分間平衡化させられる。４）上記の毛管吸着パラメータをコンピュータに入力する。５）活栓５０９及び５１０を閉じる。６）ガラス・フリット５０２をセットアップ高さ１００ｃｍへ移動させる。７）Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング５６２をガラス・フリット・ディスク５
６０の表面上に置く。Ｏリング５６４をＴｅｆｌｏｎ（登録商標）リング上に置
く。予備加熱したシリンダ５６６をＴｅｆｌｏｎ（登録商標）リング上に同心性
に置く。試験サンプル５７０をガラス・フリット・ディスク５６０上のシリンダ
５６６に同心性に置く。ピストン５６８をシリンダ５６６内に置く。必要であれ
ば、追加の限定おもりをピストン・チャンバ５９０内に置く。８）ガラス・フリット５０２を穿孔フィルムで被覆する。９）この時点での図り読み値はゼロ若しくは風袋読み値を確定する。１０）ガラス・フリット５０２を２００ｃｍへ移動させる。１１）活栓５０９及び５１０を開き（活栓５１０は液体リザーバ５０５に対し
ては閉じられている）、はかり及び時間の読み取りを開始する。

【０３１２】＜ガラス・フリットの補正（ブランク補正取り込み量）＞ガラス・フリット・ディスク５６０は多孔性構造であるので、ガラス・フリッ
ト（５０２）毛管吸着吸収取り込み量（ブランク補正取り込み量）を測定し、真
の試験サンプル毛管吸着吸収取り込み量を入手するために減じなければならない
。ガラス・フリット補正は、使用される各新規ガラス・フリットについて実施す
る。ブランク取り込み量（ｇ）を入手するために、試験サンプルを使用しないこ
と以外は上記の通りに毛管吸着試験手順を実行する。各規定高さでの経過時間は
ブランク時間（ｓ）に等しい。

【０３１３】＜蒸発損失の補正＞１）ガラス・フリット５０２をゼロの２ｃｍ上方へ移動させ、それをこの高さ
で活栓５０９及び５１０を開いて（リザーバ５０５へは閉じて）３０分間平衡化
させる。２）活栓５０９及び５１０を閉じる。３）Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング５６２をガラス・フリット・ディスク５
６０の表面上に置く。Ｏリング５６４をＴｅｆｌｏｎ（登録商標）リングの上に
置く。予備加熱したシリンダ５６６をＴｅｆｌｏｎ（登録商標）リング上に同心
性に置く。ピストン５６８をシリンダ５６６内に入れる。穿孔フィルムをガラス
・フリット５０２上に置く。４）活栓５０９及び５１０を開き（リザーバ５０５へは閉じて）、３．５時間
に渡ってはかり読み値及び時間を記録する。下記のようにサンプル蒸発量（ｇ／
ｈｒ）を計算する：［１時間後のはかり読み値−３．５時間後のはかり読み値］／２．５時間上記の注意すべてを守った後でさえ、幾らかの蒸発損失、試験サンプル及びフ
リット補正両方について典型的には約０．１０ｇ／ｈｒが発生するであろう。理
想的には、サンプルの蒸発は各々新たに据え付けられたガラス・フリット５０２
について測定する。

【０３１４】＜装置の洗浄＞ガラス・フリット５０２を新たに据え付けたときには新規のＴｙｇｏｎ（登録
商標）チューブ５０３を使用する。ガラスチューブ５０４及び５１１、液体リザ
ーブ５０５、及びはかり付き液体リザーバ５０６は、細菌汚染が目に見える場合
には蒸留水中で５０％ＣｌｏｒｏｘＢｌｅａｃｈ（登録商標）を用いて洗浄し
、その後蒸留水ですすぎ洗いする。

【０３１５】ａ．各実験後の洗浄各実験の終了時に（試験サンプルが取り除かれた後）、ガラス・フリットは、
ガラス・フリット・ディスクの孔から残留試験サンプルを除去するために液体リ
ザーバ５０５から２５０ｍｌ試験液を用いて前方へフラッシュする（即ち、試験
液がガラス・フリットの底部へ導入される）。活栓５０９及び５１０を液体リザ
ーバ５０５に対して開き、はかり付き液体リザーバ５０６に対して閉じ、ガラス
・フリットをその支持具から取外し、上下を逆にして最初は試験液を用いてすす
ぎ洗い、次にアセトン及び試験液（合成尿）を用いてすすぎ洗いする。すすぎ洗
い中、ガラス・フリットは上下を逆に傾けて置かなければならず、すすぎ液はガ
ラス・フリット・ディスクの試験サンプル接触面上へ噴出させる。すすぎ洗い後
、ガラス・フリットは２５０ｍｌ試験液（合成尿）を用いて前方へ２度目のフラ
ッシュ洗浄をする。最後に、ガラス・フリットは支持具に再び取り付け、フリッ
ト表面を水平にする。

【０３１６】ｂ．ガラス・フリット性能の監視ガラス・フリットの性能は、各洗浄手順後及び各ガラス・フリットを新規に取
り付ける毎に０ｃｍ位置でのガラス・フリットセットアップを用いて監視しなけ
ればならない。５０ｍｌの試験液を水平にされたガラス・フリット・ディスク表
面（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）リング、Ｏリング及びシリンダ／ピストンコンポ
ーネントを装着せずに）上に注入する。試験液レベルがガラス・フリット・ディ
スク表面上方５ｍｍへ低下するために要した時間を記録する。この時間が４．５
分間を超える場合は、定期的洗浄を実施しなければならない。

【０３１７】ｃ．定期的洗浄定期的に、（上記のフリット性能の監視の項を参照）ガラス・フリットは目詰
まりを防止するために完全に洗浄する。すすぎ液は蒸留水、アセトン、蒸留水に
溶解させた５０％ＣｌｏｒｏｘＢｌｅａｃｈ（登録商標）（細菌増殖を除去す
るため）及び試験液である。洗浄には、支持具からガラス・フリットを取り外す
こと及びすべてのチューブの接続を切り離すことが含まれる。ガラス・フリット
は、適切な液体及び量を下記の順序で用いてフリットを上下逆にして前方へフラ
ッシュ洗浄する（即ち、試験液がガラス・フリットの底部に導入される）：１．２５０ｍｌの蒸留水２．１００ｍｌのアセトン３．２５０ｍｌの蒸留水４．１００ｍｌの５０：５０Ｃｌｏｒｏｘ（登録商標）／蒸留水溶液５．２５０ｍｌの蒸留水６．２５０ｍｌの試験液洗浄手順は、ガラス・フリットの性能が設定された流量基準（上記参照）内に
あり、さらにガラス・フリット・ディスク表面上に残留物を観察できない場合に
は申し分がない。洗浄を良好に遂行できない場合は、フリットを交換しなければ
ならない。

【０３１８】＜計算＞コンピュータは、各規定高さでのｃｍでの毛管吸引高さ、時間及びｇでの取り
込み量から構成される報告を提供するようにセットアップする。このデータから
、フリット取り込み量及び蒸発損失の両方について補正されている毛管吸引吸収
容量を計算できる。同様に、０ｃｍでの毛管吸引吸収容量に基づいて、毛管吸収
効率を規定高さで計算できる。さらに、２００ｃｍでの初期有効取り込み率が計
算される。

【０３１９】ブランク補正取り込み量：ブランク補正取り込み量（ｇ）＝ブランク取り込み量（ｇ）−ブランク時間＊サンプル蒸発量（ｇ／ｈｒ）／
３，６００（ｓ／ｈｒ）毛管吸引吸着容量（「ＣＳＡＣ」）：ＣＳＡＣ（ｇ／ｇ）＝{サンプル取り込み量（ｇ）−（サンプル時間＊サンプル蒸発量（ｇ／ｈｒ）／３，６００（ｓ／ｈｒ））−ブランク補正取り込み量（ｇ）}／サンプルの乾燥重量（ｇ）２００ｃｍでの初期有効取り込み率（「ＩＥＵＲ」）：ＩＥＵＲ（ｇ／ｇ／ｈｒ）＝２００ｃｍでのＣＳＡＣ（ｇ／ｇ）／２００ｃｍ
でのサンプル時間（ｓ）。

【０３２０】＜報告＞一定の吸収性部材又は一定の高表面積材料について毛管吸着吸収容量（ＣＳＡ
Ｃ）を計算するためには各サンプルについて最低２回の測定値を入手し、各高さ
について取り込み量を平均化しなければならない。

【０３２１】これらのデータを用いて、各数値を計算することができる： −ｃｍで表される材料が０ｃｍでのその容量（即ちＣＳＡＣ０）のｘ％を放出
した毛管吸着脱離高さ（ＣＳＤＨｘ）； −ｃｍで表される材料が０ｃｍでのその容量（即ちＣＳＡＣ０）のｙ％を放出
した毛管吸着吸収高さ（ＣＳＡＨｙ）； −特に高さゼロ（ＣＳＡＣ０）、及び３５ｃｍ、４０ｃｍ、その他の高さでの
、単位ｇ｛液体の｝／ｇ｛材料の｝で表される一定高さｚでの毛管吸着吸収容量
（ＣＳＡＣｚ）； −ＣＳＡＣ０及びＣＳＡＣｚに対する数値の比率である、％で表される一定高
さｚでの毛管吸着吸収効率（ＣＳＡＥｚ）。

【０３２２】２種の材料（収集／分配材料として使用されるような第１材料及び液体貯蔵材
料として使用される第２材料）が結合されている場合は、第２材料のＣＳＡＣ値
（及び従って各ＣＳＡＥ値）は第１材料のＣＳＤＨｘ値から測定できる。

【０３２３】＜ティーバッグ遠心分離容量試験（ＴＣＣ試験）＞ＴＣＣ試験は特に高吸収性材料のために開発されてきたが、これは他の吸収性
材料にも容易に適用できる。

【０３２４】ティーバッグ遠心分離容量試験では、吸収性材料における液体保持の尺度であ
るティーバッグ遠心分離容量値を測定する。

【０３２５】吸収性材料は、「ティーバッグ」内に入れ、２０分間０．９重量％の塩化ナト
リウム溶液中に浸漬させ、その後３分間遠心分離する。保持された液体量対乾燥
材料の初期重量の比率がその吸収性材料の吸収容量である。

【０３２６】２４ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍの寸法を有するトレイ内に蒸留水中の０．９重量
％の塩化ナトリウム２リットルを注入する。液体充填高さは約３ｃｍでなければ
ならない。

【０３２７】ティーバッグ・パウチは６．５ｃｍ×６．５ｃｍの寸法を有し、ドイツデュッ
セルドルフにあるティーカン(Teekanne)社から入手可能である。パウチは標準台
所用プラスチック袋密封装置（例、ドイツのクルスプ(Krups)社のバックパック２プラス(VACUPACK2 PLUS)）を用いてヒートシール可能である。

【０３２８】ティーバッグは部分的に注意深くカットすることによって開封し、その後計量
する。＋／−０．００５ｇまで正確に計量した吸収性材料の約０．２００ｇのサ
ンプルをティーバッグ内に入れる。このティーバッグをその後ヒートシーラーを
用いて密封する。これはサンプル・ティーバッグと呼ばれる。空のティーバッグ
を密封し、ブランクとして使用する。

【０３２９】サンプル・ティーバッグ及びブランク・ティーバッグをその後食塩水の表面上
に載せ、完全に湿潤するようにへらを用いて約５秒間浸漬させる（ティーバッグ
は食塩水の表面上に浮くであろうが、その後完全に湿潤する）。直ちにタイマー
をスタートさせる。

【０３３０】２０分間の浸漬時間後、サンプル・ティーバッグ及びブランク・ティーバッグ
を食塩水から取り出し、各バッグが遠心分離機バスケットの外壁にくっ付くよう
にバウネッハト(Bauknecht) ＷＳ１３０、Ｂｏｓｃｈ７７２ＮＺＫ０９６又は同等の遠心分離機（２３０ｍｍ径）に配置する。遠心分離機の蓋を閉め、遠
心分離機をスタートさせ、速度を１，４００ｒｐｍまで急速に上昇させる。遠心
分離機が１，４００ｒｐｍで安定したら、タイマーをスタートさせる。３分後、
遠心分離機を停止させる。

【０３３１】サンプル・ティーバッグ及びブランク・ティーバッグを取り出し、個別に計量
する。

【０３３２】吸収性材料のサンプルについてのティーバッグ遠心分離容量（ＴＣＣ）は次の
ように計算する：ＴＣＣ＝［（遠心分離後のサンプル・ティーバングの重量）−（遠心分離後の
ブランク・ティーバングの重量）−（乾燥時吸収性材料重量）］÷（乾燥時吸収
性材料重量）さらに、「区分」カットアウトのような構造又は全吸収体の特定部分も又測定
できるが（即ち、その場合は構造又は製品全体の部品として見るが）、そのため
にはカッティングは製品の縦軸の測定されたポイントでの製品の全幅に渡って行
う。特に、上記のような「股領域」の定義によって、「股領域容量」を測定する
ことが可能になる。その他のカットアウトを使用して「基礎容量」（即ち製品の
特定領域の単位面積に含有される容量）を測定することができる。単位面積のサ
イズ（好ましくは２ｃｍ×２ｃｍ）に依存して、どの程度の平均化が起こるのか
が決まる−当然ながら、サイズが小さいほどより少ない平均化が発生するであろ
う。

【０３３３】＜最終貯蔵容量＞吸収体の最終設計貯蔵容量を測定若しくは評価するために、数多くの方法が提
案されてきた。

【０３３４】本発明の状況では、製品の最終貯蔵容量は個別要素若しくは材料の最終吸収容
量の合計であると仮定される。これらの個々のコンポーネントに対して、これら
が比較を通して一貫して適用される限りにおいて様々な明確に確立された方法を
適用することができる。例えば、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）のために開発され
て明確に確立されたティーバッグ遠心分離容量試験はそうしたＳＡＰ材料だけで
はなく他の材料にも使用できる（上記参照）。

【０３３５】個々の材料に対する容量が明らかになると、これらの数値（ｍｌ／ｇ）に製品
に使用された材料の重量を掛けることによって総製品容量を計算することができ
る。

【０３３６】液体の最終貯蔵以外の専用の機能性（収集層その他のような）を有する材料に
ついては、そうした材料は専用最終液体貯蔵材料と比較して実際に極めてほんの
僅かな容量値しか有していないか、又はそうした材料は液体が負荷されることが
意図されていない、従って他の最終貯蔵材料にそれらの液体を放出しなければな
らないような最終貯蔵容量は無視できる。

【０３３７】＜密度／キャリパー／坪量測定＞例えばサンプル・カッターを用いてカットした限定面積の試験片を少なくとも
０．１％の精度まで計量する。５５０ｐａ（０．０８ｐｓｉ）の適用圧力下で５
０ｍｍ径の試験面積についてキャリパーを測定する。ｇ／ｍ²で表される単位面積当たりの重量としての坪量、５５０Ｐａの圧力下でのｍｍで表されるキャリパ
ー、及びｇ／ｃｍ³で表される密度は容易に計算できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】浸透率試験セットアップの様々な実行を示している。図１は面横断浸透率の測
定の簡易試験に関する。

【図２】浸透率試験セットアップの様々な実行を示している。図２は面内浸透率の簡易
試験に関する。

【図３】浸透率試験セットアップの様々な実行を示している。図３は面横断浸透率の測
定の一般試験に関する。

【図４】浸透率試験セットアップの様々な実行を示している。図４は面内浸透率の測定
の一般試験に関する。

【図５】毛管吸着試験台（キャプソープション）を示している。

【図６】毛管吸着試験台（キャプソープション）を示している。

【図７】毛管吸着試験台（キャプソープション）を示している。

【図８】毛管吸着試験台（キャプソープション）を示している。

【図９】吸収体の実施例としてのおむつを示している。

【図１０】垂直ウィッキング流量試験台を示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人ＯＮＥＰＲＯＣＴＥＲ＆ＧＡＮＢＬＥＰＬＡＺＡ，ＣＩＮＣＩＮＮＡＴＩ，ＯＨＩＯ，ＵＮＩＴＥＤＳＴＡＴＥＳＯＦＡＭＥＲＩＣＡ (72)発明者デスマライズ、トーマス・アレンアメリカ合衆国オハイオ州 45252 シンシナティ、スカル・ロード 10204 (72)発明者エールンシュペルガー、ブルーノ・ヨハネスドイツ連邦共和国、デー − 65936 フランクフルト、ベスターバッハシュトラーセ 89 (72)発明者シュミット、マティアスドイツ連邦共和国、デー − 65510 イトシュタイン、アルトケーニヒベーク３Ｆターム(参考） 3B029 BA01 BA18 4C003 AA21 4C098 AA09 CC02 DD05 DD25 DD26 DD27 DD28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高さ０ｃｍにおける容量の５０％での毛管吸着脱離高さ(Cap
illary Sorption Desorption Height)（ＣＳＤＨ５０）を有し、さらに１００％
飽和における液体浸透率ｋ（１００）及び５０％飽和における液体浸透率（ｋ（
５０））を有する流体処理部材であって、ＣＳＤＨ５０が１５０ｃｍ未満である
こと、ｋ（１００）が約１ダルシー(Darcy)以上の値を有すること、及びｋ（５０）がｋ（１００）の約１４％以上の値を有することを特徴とする流体処理部材
。
【請求項２】前記部材が約２ダルシー以上のｋ（１００）値を有する請求
項１に記載の流体処理部材。
【請求項３】前記部材が約８ダルシー以上のｋ（１００）値を有する請求
項１に記載の流体処理部材。
【請求項４】前記部材が約１００ダルシー以上のｋ（１００）値を有する
請求項１に記載の流体処理部材。
【請求項５】前記部材がｋ（１００）の約１８％以上のｋ（５０）値を有
する請求項１〜４の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項６】前記部材がｋ（１００）の約２５％以上のｋ（５０）値を有
する請求項５に記載の流体処理部材。
【請求項７】前記部材がｋ（１００）の約３５％以上のｋ（５０）値を有
する請求項６に記載の吸収体。
【請求項８】前記部材がｋ（１００）の約３．５％以上の、３０％飽和に
おける浸透率ｋ（３０）を有する請求項１〜７の何れか１項に記載の流体処理部
材。
【請求項９】前記部材がｋ（１００）の約５％以上のｋ（３０）値を有す
る請求項８に記載の流体処理部材。
【請求項１０】前記部材がｋ（１００）の約１０％以上のｋ（３０）値を
有する請求項９に記載の流体処理部材。
【請求項１１】前記部材が約１００ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請
求項１〜１０の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項１２】前記部材が約７５ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請求
項１１に記載の流体処理部材。
【請求項１３】前記部材が約５０ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請求
項１２に記載の流体処理部材。
【請求項１４】毛管吸着脱離高さ(Capillary Sorption Desorption Heigh
t)（ＣＳＤＨ５０）を有し、さらに１００％飽和における液体浸透率ｋ（１００
）及び５０％飽和における液体浸透率（ｋ（５０））を有する流体処理部材であ
って、１５０ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０を有すること、約１ダルシー以上の値を有
する１００％飽和での浸透率ｋ（１００）を有すること、ｋ（１００）の約１４
％以上の５０％飽和での浸透率ｋ（５０）を有すること、及びここで記載される
垂直ウィッキング試験においてウィッキング１５ｃｍ高さで少なくとも０．０４
５ｇ／ｃｍ²／ｓｅｃの流量を有することを特徴とする流体処理部材。
【請求項１５】ウィッキング高さ１５ｃｍで少なくとも０．０６ｇ／ｃｍ ² ／ｓｅｃの流量を有する請求項１４に記載の流体処理部材。
【請求項１６】ウィッキング高さ１５ｃｍで少なくとも０．１ｇ／ｃｍ² ／ｓｅｃの流量を有する請求項１４に記載の流体処理部材。
【請求項１７】前記部材が約２ダルシー以上のｋ（１００）値を有する請
求項１４に記載の流体処理部材。
【請求項１８】前記部材が約８ダルシー以上のｋ（１００）値を有する請
求項１４に記載の流体処理部材。
【請求項１９】前記部材が約１００ダルシー以上のｋ（１００）値を有す
る請求項１４に記載の流体処理部材。
【請求項２０】前記部材がｋ（１００）の約１８％以上のｋ（５０）値を
有する請求項１４〜１９の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項２１】前記部材がｋ（１００）の約２５％以上のｋ（５０）値を
有する請求項２０に記載の流体処理部材。
【請求項２２】前記部材がｋ（１００）の約３５％以上のｋ（５０）値を
有する請求項２０に記載の吸収体。
【請求項２３】前記部材がｋ（１００）の約３．５％以上の、３０％にお
ける浸透率ｋ（３０）を有する請求項１４〜２２の何れか１項に記載の流体処理
部材。
【請求項２４】前記部材がｋ（１００）の約５％以上のｋ（３０）値を有
する請求項２３に記載の流体処理部材。
【請求項２５】前記部材がｋ（１００）の約１０％以上のｋ（３０）値を
有する請求項２３に記載の流体処理部材。
【請求項２６】前記部材が約１００ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請
求項１４〜２５の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項２７】前記部材が約７５ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請求
項１４〜２６の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項２８】前記部材が約５０ｃｍ未満のＣＳＤＨ５０値を有する請求
項１４〜２７の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項２９】相互連絡している開放セルの親水性かつ可撓性ポリマー・
フォーム構造を備えることを特徴とする請求項１〜２８の何れか１項に記載の流
体処理部材。
【請求項３０】湿潤すると膨張することを特徴とする請求項２９に記載の
流体処理部材。
【請求項３１】液体を放出すると再びつぶれる請求項２９に記載の流体処
理部材。
【請求項３２】少なくとも約１５ｃｍの毛管崩壊圧を有する請求項２９〜
３１の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項３３】少なくとも１５ｇ／ｇの自由吸収容量を有する請求項２９
〜３２の何れか１項に記載の流体処理部材。
【請求項３４】請求項１〜３３の何れか１項に記載の流体処理部材を備え
る吸収体であって、さらに前記流体処理部材と流体連絡している第１液体貯蔵領
域を備える吸収体。
【請求項３５】さらに少なくとも第２液体貯蔵領域を備えており、それに
よって両方の液体貯蔵領域が前記流体処理部材と液体連絡している請求項３４に
記載の吸収体。
【請求項３６】前記液体貯蔵領域の少なくとも１つが、その最大容量の５
０％において少なくとも約４０ｃｍの毛管吸着吸収高さ（ＣＳＡＨ５０）を示す
請求項３４又は３５の何れか１項に記載の吸収体。
【請求項３７】吸収性コアの総最終貯蔵容量の少なくとも８０％を提供す
る最終液体貯蔵材料を備えることを特徴とする請求項３４に記載の吸収体。
【請求項３８】吸収性コアの総最終貯蔵容量の少なくとも９０％を提供す
る最終液体貯蔵材料を備えることを特徴とする請求項３４かに記載の吸収体。
【請求項３９】股領域及び１以上の胴部領域を備え、それによって前記股
領域が前記１以上の胴部領域を合わせたより低い最終液体貯蔵容量を有し、前記
股領域が請求項１〜３３の何れか１項を備える吸収性コアを含有する吸収体。
【請求項４０】前記股領域が吸収性コアの平均最終流体貯蔵基礎容量の０
．９倍未満の最終流体貯蔵基礎容量を有する請求項３９に記載の吸収体。
【請求項４１】前記股領域が吸収性コアの平均最終流体貯蔵基礎容量の０
．５倍未満の最終流体貯蔵基礎容量を有する請求項４０に記載の吸収体。
【請求項４２】前記股領域が吸収性コアの平均最終流体貯蔵基礎容量の０
．３倍未満の最終流体貯蔵基礎容量を有する請求項４１に記載の吸収体。
【請求項４３】前記股領域が総コア最終流体貯蔵容量の４９％未満の区分
最終流体貯蔵容量を有する請求項３９に記載の吸収体。
【請求項４４】前記股領域が総コア最終流体貯蔵容量の４１％未満の区分
最終流体貯蔵容量を有する請求項３９に記載の吸収体。
【請求項４５】前記股領域が総コア最終流体貯蔵容量の２３％未満の区分
最終流体貯蔵容量を有する請求項３９に記載の吸収体。
【請求項４６】前記股領域の面積の少なくとも５０％が、本質的に最終貯
蔵容量を含まないことを特徴とする請求項３９〜４５の何れか１項に記載の吸収
体。
【請求項４７】前記最終貯蔵容量の５０％未満が製品の前半分における股
ゾーンから前方へ配置され、前記最終貯蔵容量の５０％以上が製品の後ろ半分に
配置されることを特徴とする請求項３９〜４６の何れか１項に記載の吸収体。
【請求項４８】前記最終貯蔵容量の３３％未満が製品の前半分における股
ゾーンから前方へ配置され、前記最終貯蔵容量の６７％以上が製品の後ろ半分に
配置される請求項４７に記載の吸収体。