Адсорбирующее изделие, включающее гидрофильные и гидрофобные участки
Настоящее изобретение относится к медицине, конкретно к адсорбирующему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для нижнего белья, санитарная салфетка или прокладка для защиты от недержания мочи, в котором по меньшей мере одна часть такого адсорбирующего изделия имеет рисунок с по меньшей мере одним гидрофильным и по меньшей мере одним гидрофобным участками, в котором упомянутый по меньшей мере один гидрофильный участок и/или упомянутый по меньшей мере один гидрофобный участок присутствуют в виде покрытия на упомянутой части адсорбирующего изделия. Часть с покрытием предпочтительно представляет собой проницаемый для жидкости покрывающий слой. Изделие оказывает благотворное влияние, такое как ощущение от материала, впитывание жидкости, здоровый климат внутри адсорбирующего изделия. 2 н. и 21 з.п. ф-лы.
Реферат
Настоящее изобретение относится к адсорбирующему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для нижнего белья, санитарная салфетка, прокладка для защиты от недержания мочи или т.п., в котором по меньшей мере одна часть такого адсорбирующего изделия имеет рисунок с гидрофильными и гидрофобными участками.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Адсорбирующие изделия такого рода часто включают проницаемый для жидкости покрывающий слой, обращенный к телу пользователя, непроницаемый для жидкости покрывающий слой (задний слой), обращенный к предмету одежды, и адсорбирующий слой, расположенный между проницаемым для жидкости верхним слоем и непроницаемым для жидкости задним слоем.
Обычно в качестве верхних слоев используют нетканые и перфорированные пленочные материалы. Оба материала, как правило, получают из изначально гидрофобных синтетических полимеров, таких как полиэтилен или полипропилен.
Гидрофобные материалы почти не обладают способностью адсорбировать выделяемые организмом жидкости на своей поверхности, поэтому после прохождения таких жидкостей и их поглощения адсорбирующим слоем поверхность гидрофобных материалов оставляет у их пользователя довольно приятное ощущение сухости. Поскольку гидрофобные материалы часто имеют недостаточную смачиваемость, их обрабатывают увлажняющими агентами, например поверхностно-активными веществами, с целью усиления их контакта с водой и проницаемости для жидкостей. Однако из-за их способности связывать воду гидрофильные материалы имеют тенденцию оставлять нежелательное ощущение влаги после выделения организмом жидкостей.
Таким образом, полностью гидрофильные или гидрофобные материалы не способны удовлетворить противоречивые потребности пользователя адсорбирующего изделия. Такие материалы по большей части не позволяют пользоваться их полезными свойствами в необходимых случаях. Более того, считается, что ни полностью гидрофобные, ни полностью гидрофильные материалы не способствуют созданию здорового климата в адсорбирующем изделии. Под здоровым климатом подразумевается, в частности, окружающая среда с низкой влажностью, в которой, несмотря на выделяемые организмом жидкости или пот, кожа пользователя не подвержена гипергидратации, являющейся одной из наиболее частых причин опрелости.
Кроме того, наноскалярные пленки из самоформующихся полимеров известны из различных технических областей и в последние годы привлекают значительный интерес. Такие наноскалярные пленки обычно получают путем поочередного осаждения мономолекулярных слоев двух полимеров, содержащих функциональные группы, способные взаимодействовать друг с другом. В основном исследованиям подвергалось послойное осаждение (также сокращенно обозначаемое как LBL осаждение) катионных и анионных полимеров на основе изменения поверхностного заряда после каждого осаждения, при этом одной из наиболее изученных систем является поли(стиролсульфонат)/ (полиаллиламингидрохлорид) (PSS/PAH).
В US 2005/0069950 А1 описан способ нанополучения тонких пленок, покрытий и микрокапсул на основе подходящей структуры олигопептидов. Доставка лекарственных препаратов описана в связи с микрокапсулами. Более того, среди многих возможных видов использования пептидов со структурой согласно данному документу упомянуты разовые пеленки.
US 5807636, US 5700559 и US 5837377 относятся к гидрофильному изделию, предназначенному для использования в водных средах и включающему подложку, ионный полимерный слой упомянутой подложки и неупорядоченное полиэлектролитное покрытие, связанное ионами с упомянутым полимерным слоем. Пеленки и другие прокладки упомянуты в данных документах как один из многих потенциальных видов использования.
В WO 00/32702 описана, например, бумага или нетканый продукт, содержащий волокна, частицы наполнителя или иные частицы, получаемый послойным осаждением двух взаимодействующих полимеров, предпочтительно анионных и катионных полиэлектролитов, обычно используемых в качестве агентов для придания прочности при изготовлении бумаги в сухом и влажном состоянии. Соответственно, в данном документе также указана прочность на растяжение бумажного продукта.
Дальнейшие документы, относящиеся к технологии LBL, включают, например, WO 2005/058199 А1, US 5208111, US 5518767, US 5536573, US 6114099, US 6451871, US 6492096, US 2003/152703, US 2004/0086709, WO 2005/032512, US 2004/0137039, “A. A. Antipov et al., Sustained Release Properties of Polyelectrolyte Multilayer Capsules; J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2281-2284”; “M. Freemantle, Polyelectolyte Мultilayers; Science & Technology (2002), 44-48”; US 2004/0047979 A1; US 5885753 и WO 2004/07677 A2.
Существует также документ, относящийся к многослойной конструкции пеленок без связи с LВL. В WO 2005/023536 описано адсорбирующее изделие, включающее по меньшей мере один первый участок из микрослойной пленки, обладающий функцией поглощения жидкости; по меньшей мере один второй участок из микрослойной пленки, обладающий функцией поглощения и распределения жидкости; по меньшей мере один третий участок из микрослойной пленки, обладающий функцией удержания жидкости, и по меньшей мере один четвертый участок из микрослойной пленки, обладающий функцией защиты от жидкости. Такие первый, второй, третий и четвертый участки из микрослойной пленки подвергают совместному экструдированию и собирают вместе, получая единую микрослойную пленочную систему. Однако очевидно, что такие слои имеют толщину, превышающую нм диапазон и не собираются сами по себе.
Ввиду вышеизложенного, технической задачей настоящего изобретения является разработка адсорбирующего изделия, в котором недостатки использования полностью гидрофобных или полностью гидрофильных материалов устранены полностью или частично.
Одной из следующих технических задач настоящего изобретения является более эффективное использование гидрофильных и гидрофобных свойств материалов.
Одной из дальнейших технических задач настоящего изобретения является разработка адсорбирующего изделия, определенные части которого оказывают благотворное влияние на по меньшей мере одно соответствующее свойство, такое как ощущение от материала, впитывание жидкости, здоровый климат внутри адсорбирующего изделия или т.п.
КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к адсорбирующему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для нижнего белья, санитарная салфетка или прокладка для защиты от недержания мочи, в котором по меньшей мере одна часть адсорбирующего изделия имеет рисунок с гидрофильными и гидрофобными участками, при этом упомянутый по меньшей мере один гидрофильный участок и/или упомянутый по меньшей мере один гидрофобный участок присутствуют в виде покрытия на упомянутой части адсорбирующего изделия.
Согласно настоящему изобретению было установлено, что недостатки полностью гидрофильных или гидрофобных материалов могут быть преодолены или уменьшены путем нанесения на части адсорбирующего изделия покрытия, покрывающего гидрофильные и гидрофобные участки, в частности его рисунок. Это позволяет использовать свойства гидрофильных и гидрофобных материалов экономичным образом, особенно потому что гидрофильные и гидрофобные участки могут быть локализованы в наиболее полезном для пользователя месте. Как часто происходит в адсорбирующих изделиях, гидрофильные участки способны конденсировать и впитывать капельки воды из влажной атмосферы, в то время как гидрофобные участки способствуют снижению неприятного влажного ощущения, часто связанного с полностью гидрофильными материалами.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к адсорбирующему изделию, такому как пеленка, подгузник, прокладка для нижнего белья, санитарная салфетка или прокладка для защиты от недержания мочи, в котором по меньшей мере одна его часть имеет рисунок с по меньшей мере одним гидрофильным и по меньшей мере одним гидрофобным участком, при этом упомянутый по меньшей мере один гидрофильный участок и/или упомянутый по меньшей мере один гидрофобный участок присутствуют в виде покрытия на упомянутой части адсорбирующего изделия.
Покрытие может покрывать всю поверхность обработанной части адсорбирующего изделия или только его часть. Гидрофильные и гидрофобные участки расположены в виде рисунка.
Термин “рисунок” в данном описании означает намеренное расположение элементов на поверхности таким образом, что ни гидрофильный, ни гидрофобный участок/участки не покрывают всю поверхность. Рисунок может быть геометрическим или повторяющимся, либо тем и другим. Рисунок может быть правильным или неправильным, при этом предыдущий является предпочтительным. Рисунок может включать по меньшей мере один гидрофильный и более одного (например, по меньшей мере 2, по меньшей мере 5, по меньшей мере 10, по меньшей мере 50 и т.д.) гидрофобных участков или по меньшей мере один гидрофобный и более одного (например, по меньшей мере 2, по меньшей мере 5, по меньшей мере 10, по меньшей мере 50 и т.д.) гидрофильных участков.
Соотношение удельных площадей покрытия гидрофильным и гидрофобным участком/участками конкретно не ограничено и может, например, составлять от 1/99 до 99/1, от 5/95 до 95/5, от 10/90 до 90/10 или от 20/80 до 80/20.
Под термином “гидрофобный”, в соответствии с данной областью техники, предпочтительно подразумевается материал или часть молекулы, состоящая из специфического материала, которые при смачивании водой только гладкой ровной поверхности, состоящей из такого материала, образует углы контактов неподвижной капли, составляющие более 90°. И наоборот, гладкая ровная поверхность (где не происходит никаких явлений из-за шероховатости поверхности), приводящая к образованию углов контактов неподвижной водяной капли, составляющих менее 90°, либо где капля воды спонтанно распределяется по поверхности, обычно считается “гидрофильной”. Угол контакта может быть определен в соответствии с методом TAPPI T558PM-95 (1995) с учетом следующего.
1. Перед измерением исследуемые материалы должны быть акклиматизированы при температуре 23°С, 50% относительной влажности, в течение подходящего периода времени (по меньшей мере 4 часа). Измерение должно проводиться в помещении с контролируемым климатом (температура 23°С, относительная влажность - 50%).
2. Исследуемые материалы должны быть в виде одного слоя, который может быть прикреплен к стандартному держателю образца при помощи двусторонней клейкой ленты, например, согласно рекомендациям производителя.
3. Подходящими параметрами для измерения являются:
а) жидкая вода марки “реагент”,
b) объем капель, составляющий 5 мкл,
с) количество измеряемых капель для усреднения результатов: 25,
d) в гипотетическом случае, когда ни Т558РМ-95, ни данные указания не соответствуют специфическим условиям измерения, могут быть использованы стандартные значения, рекомендованные производителем испытательного оборудования. Имена поставщиков соответствующего испытательного оборудования указаны в перечне оценок случайных величин описания методов испытания TAPPI либо могут быть получены из центра информационных источников TAPPI. Предпочтительные приборы изготавливаются Fibro System AB, Stockholm, под торговым знаком FibroDat®, например устройство для измерения углов контакта FibroDat 1100.
4. Измерение материалов (например, гидрофильных, адсорбирующих материалов), угол контакта которых со временем изменяется, осуществляют через 0,05 с после осаждения капли.
5. Измерение угла контакта высокогидрофобных поверхностей может оказаться неудачным из-за сворачивания капель и их скатывания с испытуемой поверхности. Такие поверхности считаются супергидрофобными.
Под адсорбирующим изделием подразумеваются изделия, способные адсорбировать выделяемые организмом жидкости, такие как моча, водянистый кал, женские секреции или менструальные жидкости. Такие адсорбирующие изделия включают, но не ограничиваются ими, пеленки, подгузники, прокладки для нижнего белья, санитарные салфетки или прокладки для защиты от недержания мочи.
Подобные адсорбирующие изделия включают проницаемый для жидкости покрывающий слой (верхний слой), который во время использования обращен к телу пользователя. Они также включают непроницаемый для жидкости покрывающий слой (задний слой), например пластмассовую пленку, покрытый пластмассой нетканый или гидрофобный нетканый материал и, как правило, но не всегда, адсорбирующий слой, расположенный между проницаемым для жидкости передним верхним слоем и непроницаемым для жидкости задним верхним слоем. В некоторых адсорбирующих изделиях без адсорбирующего слоя, таких как специфические прокладки для нижнего белья, выпускаемые данным заявителем под различными товарными знаками в связи с названием изделия “Свежесть каждый день” (“Freshness everyday”), адсорбирующая способность переднего верхнего слоя и заднего верхнего слоя является достаточной для впитывания небольших количеств женских выделений.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения часть, включающая по меньшей мере один гидрофильный и по меньшей мере один гидрофобный участок, представляет собой проницаемый для жидкости покрывающий слой.
Между адсорбирующим слоем и верхним слоем необязательно расположен по меньшей мере один дополнительный слой из полотна или вспененного материала. Такой по меньшей мере один дополнительный слой может, например,
- быть объединен с верхним слоем для получения многослойного верхнего слоя,
- способствовать удалению выделяемых организмом жидкостей, проникающих через передний верхний слой, и/или распределению поступающих выделяемых организмом жидкостей по всей поверхности адсорбирующего слоя, как это происходит в так называемых “принимающих/распределяющих слоях”, или
- быть включенным в обертку центральной части адсорбирующего слоя.
Подходящий верхний слой может быть изготовлен из широкого ряда материалов, таких как тканые и нетканые материалы (например, нетканое полотно из волокон), полимерные материалы, такие как перфорированные пластмассовые пленки, например перфорированные формованные термопластичные пленки и гидроформованные термопластичные пленки; пористые пены; ретикулированные пены; ретикулированные термопластичные пены и термопластичные холсты. Подходящие тканые и нетканые материалы могут быть образованы из натуральных волокон или из сочетания натуральных и синтетических волокон. Примеры подходящих синтетических волокон, целиком или частично составляющих верхний слой, включают, но не ограничиваются ими, полиамид (например, нейлон), акрил (например, полиакрилонитрил), ароматический полиамид (например, арамид), полиолефин (например, полиэтилен и полипропилен), сложный полиэфир, блок-сополимеры бутадиена-стирола, натуральный каучук, латекс, спандекс (полиуретан) и их сочетания. Синтетические волокна, содержащие более одного вида повторяющихся звеньев, могут быть получены путем объединения повторяющихся звеньев на молекулярном уровне внутри каждого макромолекулярного стренга (сополимер), между макромолекулярными стренгами (смеси гомополимеров) или их сочетания (смеси сополимеров); либо они могут быть получены путем объединения повторяющихся звеньев на более высоком уровне с различными наноскопическими, микроскопическими или макроскопическими фазами (например, многокомпонентные волокна). Каждый компонент многокомпонентного волокна может включать гомополимер, сополимер или их смеси. Двухкомпонентные волокна являются обычными вариантами многокомпонентных волокон. Два или более видов повторяющихся звеньев в сополимере могут быть расположены беспорядочно или в виде чередующихся блоков каждого типа. Блоки различных типов повторяющихся звеньев могут быть соединены один с другим своими соответствующими концами (блок-сополимеры) или с соответствующим концом по меньшей мере одного блока (привитые сополимеры).
Нетканые материалы могут быть получены способами прямой экструзии, во время которых волокна и нетканые материалы формуют приблизительно одновременно, или с использованием предварительно сформованных волокон, которые могут быть уложены в нетканые материалы в совершенно другое время. Иллюстративные способы прямой экструзии включают, но не ограничиваются ими, связывание кручением, дутье из расплава, формование с растворителем, электроформование и их сочетания, обычно с формованием слоев. Иллюстративные процессы “укладки” включают влажную укладку и сухую укладку. Иллюстративные процессы сухой укладки включают, но не ограничиваются ими, укладку воздухом, кордование и их сочетания, обычно с формованием слоев. Сочетания вышеупомянутых способов обеспечивают получение нетканых материалов, обычно называемых гибридами или композитами.
Волокна в нетканом материале обычно соединяют с одним или более смежными волокнами в некоторых местах перекрывающих пересечений. Такой процесс включает соединение волокон внутри каждого слоя и соединение волокон между слоями при наличии более чем одного слоя. Волокна могут быть соединены путем механического переплетения, химического связывания или сочетания данных способов. Более подробное описание подходящих материалов для переднего верхнего слоя, применимых в настоящем изобретении и упоминаемых здесь в качестве ссылки, приведено в US 2004/0158214 А1, а именно в абзацах от [0043] до [0051].
Согласно данному изобретению предпочтительным является использование перфорированных пластмассовых пленок (например, термопластичных пленок) или нетканых материалов на основе синтетических волокон, при этом предпочтительными материалами являются полиолефины, например, гомо- или сополимеры полиэтилена или полипропилена и содержащие их полимерные композиции, предпочтительно, в качестве основного компонента в расчете на массу.
При его наличии, указанный по меньшей мере один дополнительный слой, расположенный между адсорбирующим слоем и верхним слоем, может быть изготовлен из гидрофобных или гидрофильных полотен или вспененных материалов. Под «материалом полотна» подразумеваются когерентные плоские структуры на основе волокна из бумажной ткани тканого или нетканого типа. Нетканые материалы могут иметь такие же отличительные признаки, как и признаки, описанные выше для верхних слоев.
В частности, по меньшей мере один дополнительный слой может облегчить обращение с текучей средой, например, в виде по меньшей мере одного впитывающего (принимающего)/распределяющего слоя. Такие структуры описаны, например, в US 5558655, EP 0640330 A1, EP 0631768 A1 или WO 95/01147.
«Вспененные материалы» также хорошо известны в данной области техники и описаны, например, в ЕР 0878481 А1 или ЕР 1217978 А1 на имя данного заявителя.
Адсорбирующий слой, который может быть частично или полностью окружен оберткой для центральной части, может включать любой адсорбирующий материал, который в целом является сжимаемым, прилегающим, не раздражающим кожу пользователя и способным адсорбировать и удерживать жидкости, такие как моча и другие экссудаты организма.
Адсорбирующий слой может включать широкое разнообразие адсорбирующих жидкости материалов, обычно используемых в разовых пеленках и других адсорбирующих изделиях, таких как измельченная древесная пульпа, обычно называемая воздушным войлоком или бумажной пылью. Примеры других подходящих адсорбирующих материалов включают крепированную набивку из целлюлозной ваты; выдутые из расплава полимеры, включая совместно сформованные, ужесточенные химическим способом, модифицированные или поперечносшитые целлюлозные волокна; ткань, включая обертки для тканей и тканевые ламинаты, адсорбирующие пены, адсорбирующие губки, сверхадсорбирующие полимеры (такие как сверхадсорбирующие волокна), адсорбирующие желирующие материалы или любые другие известные адсорбирующие материалы или сочетания материалов. Примеры некоторых сочетаний подходящих адсорбирующих материалов включают бумажную пыль с адсорбирующими желирующими материалами и/или сверхадсорбирующими полимерами, и адсорбирующими желирующими материалами и сверхадсорбирующими волокнами, и т.д.
Задний слой предотвращает загрязнение экссудатами, адсорбированными адсорбирующим слоем и содержащимися в изделии, других наружных изделий, которые могут находиться в контакте с адсорбирующим изделием, такими как постельное и нижнее белье. Согласно предпочтительным вариантам задний слой, по существу, является непроницаемым для жидкостей (например, моча) и включает ламинат из нетканой и тонкой пластмассовой пленки, такой как термопластичная пленка, имеющая толщину приблизительно от 0,012 мм до 0,051 мм. Подходящие пленки для заднего слоя включают пленки, изготавливаемые Tredegar Industries Inc., Terre Haute, Ind. и продаваемые под товарными знаками Х15306, Х10962 и Х10964. Другие подходящие материалы для заднего слоя могут включать “дышащие” материалы, позволяющие парам выходить из адсорбирующего изделия и, тем не менее, предотвращающие прохождение экссудатов через задний слой. Примеры дышащих материалов могут включать такие материалы, как тканые полотна, нетканые полотна, композитные материалы, такие как покрытые пленкой нетканые полотна, и микропористые пленки.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения гидрофобный участок (участки) приподнят(ы) относительно плоскости гидрофильного участка (участков). И, наоборот, в соответствии с данным вариантом гидрофильный участок (участки) может рассматриваться как углубление (углубления) относительно плоскости гидрофобного участка (участков). Такое расположение получают в результате, например, описываемого ниже тиснения полимеров типа “полимер-на-полимере”, содержащего участки гидрофобных молекул или образования гидрофобных столбиков.
Как также описано ниже, противоположное расположение, т.е. гидрофильный участок (участки), приподнятый относительно плоскости гидрофобных участков, встречается, например, при наличии так называемых “гидрофобных столбиков”.
Подразумевается, что выражение “рисунок из гидрофильных и гидрофобных участков” также включает вариант с наличием одного непрерывного гидрофильного участка (“море”), окружающего рисунок (“острова”) гидрофобных участков, и наоборот. Соответственно, также отсутствуют какие-либо конкретные ограничения, касающиеся формы и размера таких гидрофобных и гидрофильных участков. Их предпочтительные варианты описаны ниже.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения формируют правильный рисунок. Согласно одному из дальнейших аспектов данного варианта гидрофобные участки образуют возвышения относительно плоскости гидрофильных участков, и наоборот.
Гидрофильные или гидрофобные участки могут принимать любую подходящую форму, например круги, квадраты, прямоугольники, овалы или полосы. Как упомянуто выше, также не существует конкретных ограничений, касающихся их размера, который может, например, составлять от 100 нм2 до 10 см2, либо в соответствии с дальнейшими вариантами - от 1 мкм2 до 1 см2, от 10 мкм2 до 1 мм2 или от 100 мкм2 до 10000 мкм2. Последние три диапазона могут конкретно относится к “островам” в структуре “море-остров”.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один гидрофильный участок, составляющий по меньшей мере часть гидрофильных участков, предпочтительно по меньшей мере 5%, предпочтительно по меньшей мере 20%, в частности по меньшей мере 50% (например, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 90%) от всех гидрофильных участков, имеет/имеют размер менее 1 мм, предпочтительно, диаметр (например, кругов) менее 100 мкм, более предпочтительно диаметр менее 20 мкм, еще более предпочтительно менее 10 мкм, в частности менее 5 мкм. Один из возможных нижних пределов составляет 100 нм. При наличии правильных многоугольников (например, квадраты, пятиугольники и т.д.) под “диаметром” подразумевается расстояние от одного конца до противоположного конца или угла, при наличии других форм (например, полосы и т.д.) - наименьшая ось (ширина). Согласно одному из предпочтительных альтернативных вариантов вышеизложенное относится к “по меньшей мере одному гидрофобному участку”.
Небольшие размеры гидрофильных участков способствуют впитыванию капелек воды гидрофильными участками. Весьма эффективное впитывание было, например, описано в патенте US 2004/0086709 A1 (P. T. Hammond) и Х. Yiang, H. Zheng, S. Gourdin и P. Т. Hammond в “Polymer-on-Polymer stamping: “Universal approaches to chemically patterned surfaces” в Langmuir 2002, 18, 2607-2615”, относительно конденсации водяных капелек на круглых гидрофильных участках полиамидной поверхности, имеющей диаметр 10 мкм.
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, гидрофильные участки имеют диаметр (например, круги), составляющий от 100 нм до менее, чем 1 нм, например, от 1 мкм до менее чем 100 мкм. При наличии правильных многоугольников (например, квадраты, пятиугольники и т.д.) под “диаметром” подразумевается расстояние от одного конца до противоположного конца или угла, при наличии других форм (например, полосы и т.д.) - наименьшая ось (ширина).
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения гидрофильные участки формируют правильные формы (острова, например, круги), окруженные одним непрерывным гидрофобным участком (море), который предпочтительно приподнят относительно плоскости гидрофильных участков. В них гидрофильные участки могут иметь вышеуказанные размеры.
Предпочтительные признаки всех использований в данном описании или формуле изобретения терминов “рисунок”, “по меньшей мере один гидрофильный участок” или “по меньшей мере один гидрофобный участок”, или их синонимов описаны в предыдущих абзацах.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения часть адсорбирующего изделия, включающего рисунок, представляет собой перфорированный передний верхний слой (например, пластмассовую пленку или нетканый материал), имеющий правильный рисунок перфорационных отверстий, в котором по меньшей мере одну часть гидрофильных участков, предпочтительно большую часть всех гидрофильных участков, формируют в соответствии с упомянутыми отверстиями.
Гидрофильные участки предпочтительно окружают или охватывают перфорационные отверстия. В соответствии с данным вариантом конденсация водяных капель может быть локализована на тех участках покрывающего слоя, которые позволяют выделяемой организмом жидкости проникать в слои, находящиеся под покрывающим слоем, включая адсорбирующий слой. Соответственно, согласно данному варианту обеспечивается не только более эффективное удаление влаги с кожи пользователя по направлению к адсорбирующему изделию. Обеспечивается также прохождение выделяемых организмом жидкостей через перфорационные отверстия материала верхнего слоя. Подобным образом, гидрофильные участки могут иметь вид нескольких полос, покрывающих по меньшей мере часть, предпочтительно большую часть, перфорационных отверстий пленочных материалов верхнего слоя, с целью усиления и направления тока выделяемых организмом жидкостей. Подобным образом, при использовании нетканых материалов в качестве материалов верхнего слоя также предпочтительным является формирование гидрофильных участков на деталях, имеющих более высокую пористость или, при их наличии, перфорационные отверстия.
Гидрофильные участки предпочтительно сформированы водородными донорно/акцепторными полимерами (полимер, включающий донор с водородной связью и/или полимер, включающий акцептор с водородной связью) или полиэлектролитными полимерами (полианионный и/или поликатионный полимер). Обе системы предпочтительно являются самоформирующимися и предпочтительно основаны на чередующихся (обычно, мономолекулярных) слоях.
Гидрофильные участки (например, полислои с чередующимися полимерами) имеют толщину в нанометровом диапазоне, т.е. менее 1 мкм. Гидрофильное покрытие предпочтительно имеет толщину менее 250 нм, более предпочтительно - менее 100 нм, еще более предпочтительно - менее 50 нм (например, менее 20 нм). Измерение осуществляют при относительной влажности, составляющей 50% при температуре 20°С, после того как толщина пленки достигнет равновесия при данных условиях.
Предпочтительным является получение полислоев (например, водородного донорного/акцепторного или полиэлектролитного типа), состоящих из двух или более слоев, более предпочтительно - от 3 до 100 слоев, в частности - от 4 до 50 слоев (например, от 5 до 20 слоев).
Водородные донорные/акцепторные или полиэлектролитные полислои предпочтительно формируют методом послойного (LBL) осаждения, хорошо известного в области формирования многослойных тонких пленок (см. ссылки, упомянутые в разделе “Уровень техники” или “G. Decher and J. B. Schlenoff (ed), Multilayer Thin Films, Sequential Assembly of Nanocomposite Materials, Wiley VCH 2003”, приводимом в качестве ссылки).
Согласно одному из вариантов (водородные донорные/ акцепторные полимеры) один используемый полимер представляет собой нейтральный полимер, включающий донор с водородной связью (“полимер-донор с водородной связью”) и предпочтительно объединяемый со вторым (отличным) нейтральным полимером, включающим водородный акцептор (“полимер-акцептор с водородной связью”), в самоформирующихся чередующихся слоях (как правило, мономолекулярные слои).
Доноры с водородной связью представляют собой остатки, содержащие по меньшей мере один атом водорода, способный принимать участие в формировании водородной связи, и более элекроотрицательный атом, связанный с атомом водорода. Примеры таких остатков включают, но не ограничиваются ими, О-H, N-H, Р-Н и S-H. Остаток С-Н может также представлять собой донор с водородной связью в том случае, если атом углерода связан с другими атомами тройной связью, если атом углерода связан двойной связью с О или если атом углерода связан с по меньшей мере двумя атомами, выбранными из О, F, Cl и Br.
Акцепторы с водородной связью представляют собой остатки, содержащие более элекроотрицательный атом, чем водород, который также может содержать одну пару электронов. Примеры таких атомов включают, но не ограничиваются ими, N, О, F, Cl, Br, I, S и Р.
Полимер-донор с водородной связью предпочтительно выбран из поликарбоновой кислоты, такой как полиакриловая кислота (РАА) или полиметакриловая кислота, полинуклеотида, полимера винилнуклеиновой кислоты, полиаминокислот, таких как полиглутаминовая кислота и поли(Е-N-карбобензокси-L-лизин), и полиспиртов, таких как поли(виниловый спирт) и их сополимер.
Предпочтительные примеры акцептора с водородной связью включают простой полиэфир, поликетон, полиальдегид, полиакриламид, другие полиамиды, полиамин, полиуретан, сложный полиэфир, полифосфазин или полисахарид либо их сополимер. Конкретные примеры включают оксид полиэтилена, поли-1,2-диметиоксиэтилен, поли(винилметиловый эфир), поли(винилбензо-18-корона-6), поливинилбутираль, поли(N-винил-2-пирролидон), полиакриламид (РААm), полиметакриламид, поли(N-изопропилакриламид), поли(4-амин)стирол, поли(цикдогексан-1,4-диметилентерефталат), полигидроксиметилакрил, поли(бис-(метиламино)фосфазин), поли(бис(метоксиэтоксиэтокси)фосфазин, карбоксиметилцеллюлозу или их сополимер.
Одним из предпочтительных сочетаний водородных полимеров-доноров/акцепторов является РАА/РААm.
Такие полимеры осаждают из водных растворов в известных в данной области техники условиях. Полимеры-доноры с водородной связью, выполняющие кислотные функции, такие как РАА, должны быть осаждены в условиях (обычно кислотных), при которых кислотные группы находятся в неионизированном виде и поэтому доступны для формирования водородных связей. Подобным образом, водородные полимеры-акцепторы должны быть осаждены в условиях рН, при которых водородный акцептор находится в неионизированном виде. Это также должно учитываться при выборе подходящего сочетания полимера-донора с водородной связью и полимера-акцептора с водородной связью.
Гидрофильные покрытия (участки), включающие полимеры-доноры и полимеры-акцепторы с водородными связями, в частности полимеры, содержащие кислотные группы (например, СООН), проявляют тенденцию к растворению при нейтральных и более высоких значениях рН. Таким образом, в зависимости от расположения в адсорбирующем изделии и его назначения предпочтительным может оказаться поперечное сшивание такого изделия.
Поперечное сшивание может быть осуществлено путем простого нагревания полислоя. При этом подходящая температура (например, от 60 до 100°С) и продолжительность зависят от химической природы обрабатываемой части адсорбирующего изделия. Термическое поперечное сшивание является предпочтительным в том случае, если функциональные группы (например, функциональности водородного донора и/или водородного акцептора) способны формировать связи при выделении воды, как в карбокси- или амидных группах. Процесс поперечного сшивания не ограничивается образованием связей между различными полимерами, но может таким же образом происходить в одном слое, содержащем, например, карбоксигруппы. Термическая обработка слоев РАА/РААm при температуре 90°С в течение 8 часов (или более коротких периодов времени при более высоких температурах) приводит, например, к образованию ангидридных и амидных связей.
Поперечное сшивание может быть также осуществлено химическими способами. Подходящие агенты для поперечного сшивания могут быть выбраны специалистом после определения функциональных групп (например, донор и/или акцептор с водородной связью), присутствующих в гидрофильном покрытии. Как описано в WO 2001/015649, ионы многовалентных металлов могут, например, способствовать поперечному сшиванию карбоксигрупп. Подходящим для поперечного сшивания полимеров на основе полисахаридов, таких как производные целлюлозы или крахмала, является дивинилсульфон (DVS).
Гидрофильные участки могут быть также сформированы полиэлектролитным монослоем, предпочтительно полислоем. Они могут быть подвергнуты поперечному сшиванию также в вышеописанных условиях. Полислои предпочтительно формируют путем послойного (LBL) осаждения поликатионных и полианионных полимеров. Порядок нанесения таких полимеров на часть адсорбирующего изделия не ограничен. Отдельные слои обычно являются мономолекулярными. После того как вся доступная поверхность покрыта мономолекулярным слоем, отталкивающиеся заряды предотвращают осаждение дальнейших молекул полиэлектролита такого же типа.
В соответствии с методом LBL термин “слой” не означает в строгом смысле зону материала, имеющую исключительно двумерную протяженность и строгие границы со смежным слоем. Измерения показали, что нанесенные методом LBL слои имеют некоторое распространение, например, до семи раз превышающее среднюю толщину слоя (предпочтительно до 4 раз). Иными словами, один полимерный слой может проникнуть в соседние слои.
Тем не менее, послойная структура таких наноскалярных пленок и их толщина могут быть подтверждены различными аналитическими методами, включая рентгеновскую/визуальную спектроскопию, эллипсометрию, QCM (кварцевый микробаланс), рентгеновскую рефлектометрию, нейтронную рефлектометрию, атомную микроскопию in situ (AFM), измерения поверхностной силы и другие, описанные в “G. Decher and J. B. Schlenoff, Multilayer Thin Films”. Предпочтительным методом определения толщины пленки является эллипсометрия.
Гидрофильные участки, получаемые послойным осаждением, в частности участки на основе электролитов, формируют прочное, предпочтительно, долговечное гидрофильное покрытие на гидрофобных материалах, таких как нетканые материалы либо гидрофобные пленки или пены. Поскольку материалы, используемые для пленок LBL, сильно сцепляются с поверхностью, они с трудом или вовсе не растворяются в выделяемых организмом жидкостях. Это препятствует их захвату выделяемыми организмом жидкостями во время их прохождения к адсорбирующему слою. И наоборот, поверхностно-активные вещества с небольшой молекулярной массой, обычно используемые для гидрофилирования материалов для пеленок, растворяются в выделяемых организмом жидкостях и проявляют тенденцию к снижению поверхностного натяжения выделяемых организмом жидкостей, тем самым снижая впитывающую способ