CN113244054B - 吸水性片和包含该吸水性片的吸收性物品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸水性片和包含该吸水性片的吸收性物品。本发明的目的在于,提供一种新型的吸水性片,即使断续地多次(特别是3次以上)导入液体,也能够显著地降低由倒流、侧漏引起的液体从吸水性片的释放。一种吸水性片,其具有第1基材、第2基材、以及位于前述第1基材与前述第2基材之间的吸水层,前述吸水层含有颗粒状吸水剂,前述第1基材位于导入水性液体的一侧,初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。

Description

吸水性片和包含该吸水性片的吸收性物品
技术领域
本发明涉及吸水性片和包含该吸水性片的吸收性物品。
背景技术
吸水性树脂(SAP/Super Absorbent polymer)是水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂,其被利用于纸尿布、生理用卫生巾、面向成人的失禁用制品等卫生材料、农林园艺用的土壤保水剂、工业用止水剂等各种用途。
这些吸收性物品通常在纸尿布制造工厂中以将吸水性树脂和纤维材料混合并针对每个吸收性物品分别造型而成的吸收体的形式来制造,根据目的而加工成各种形状的吸收体(例如,从俯视来看为沙漏型、狐狸型、椭圆型等)。这些吸收体的制造方法由于分别进行造型,因此能够加工成任意的形状,由于也容易对每个吸收性物品调整纤维、吸水性树脂的量,因此成为当前的纸尿布的主流。
然而,近年来,在纸尿布的制造中,已制造出使用了如下吸收体(称为吸水性片,通常裁剪为宽度10cm左右、长度数十cm的长方形)的纸尿布,所述吸收体是在卫生材料的制造工序中对在2张片之间固定有吸水性树脂的长条吸水性片进行裁剪而成的。纸尿布制造商通过购买或者制造长条的连续吸水性片,能够使纸尿布的制造工序简便化,进而因不使用纸浆而能够使纸尿布薄型化。吸水性片形成在上下片(特别是无纺布片)之间夹持或固定有吸水性树脂颗粒的构成,通常,在制造长条连续片之后,对长条连续片进行裁剪而制成宽度10cm左右、长度数十cm的长方形,并将其组入到纸尿布中(例如,专利文献1)。
与以往的卫生材料(纸尿布)不同,由吸水性片制成的纸尿布的历史尚短,实际上几乎没有进行适于吸水性片的吸水性树脂的开发和参数的提出,现有的面向纸尿布的吸水性树脂也被直接用于吸水性片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/143635号
发明内容
发明要解决的问题
本发明的发明人等发现,由于主流为薄型的吸水性片所特有的结构,有时容易发生所谓的“倒流”、即所吸收的液体因对吸水性片施加压力而沿所吸收的液体的导入方向释放出来。倒流也被称为反渗(Re-wet)。另外已发现,若断续地多次(特别是3次以上)导入液体,液体的导入量变多,则产生倒流的问题显著。在发生了倒流的情况下,与吸水性片接触的肌肤与该倒流的液体接触,因此暴露在湿气较高的状态下。因此,使用者不仅产生不快感,与吸水性片接触的肌肤也容易产生斑疹。
本发明的发明人等在想要解决在断续地多次(特别是3次以上)导入液体的情况下倒流的课题而专心研究的过程中,为了设计吸水性片以使得所吸收的液体不会向上方(肌肤方向)返回,进行了研究开发,但发现这样的话容易发生面方向的泄漏(侧漏)。侧漏是指如下现象:例如,若将吸水性片垂直地立起或倾斜,则在到达吸水层之后没有瞬间吸收完的液体从吸水性片沿面方向漏出。已发现,若断续地多次(特别是3次以上)导入液体且液体的导入量变多,则发生该侧漏的问题也显著。
因此,本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种新型的吸水性片,即使断续地多次(特别是3次以上)导入液体,也能够显著地降低由倒流、侧漏引起的液体从吸水性片的释放。
用于解决问题的方案
本发明的发明人等为了解决上述课题,反复进行了专心研究。其结果发现,采用如下这样的吸水性片能够解决上述课题,从而完成了本发明:该吸水性片具有第1基材、第2基材、以及位于所述第1基材与所述第2基材之间的吸水层,所述吸水层含有颗粒状吸水剂,所述第1基材位于导入水性液体的一侧,初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。
发明的效果
根据本发明,提供一种新型的吸水性片:即使断续地多次(特别是3次以上)导入液体,也能够显著地降低由倒流、侧漏引起的液体从吸水性片的释放。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的吸水性片的截面的示意图。
图2是表示本发明的一实施方式的吸水性片的截面的示意图。
图3是表示本发明的一实施方式的吸水性片的截面的示意图。
图4是表示本发明的一实施方式的吸水性片的截面的示意图。
图5是表示用于测定GPR的装置的示意图。
图6是表示倒流量的评价所使用的样品的俯视图和右视图,是表示用液体不透过性片包住在实施例中制作的吸水性片的情形的图。
图7是倒流量的评价所使用的液体注入筒的俯视图和主视图。
图8是表示将液体注入筒放置于在本申请的实施例中使用的吸水性片上的情形的主视图。
图9是表示使用漏斗从液体注入筒向吸水性片投入氯化钠水溶液的情形的主视图。
图10是表示面方向的泄漏量的评价所使用的装置的概略图。
附图标记说明
40:吸水性片,11:第1基材,12:吸水层,13:第2基材,14:颗粒状吸水剂,14a:第1颗粒状吸水剂,14b:第2颗粒状吸水剂,17:粘接剂,17a:第1粘接剂,17b:第2粘接剂,17c:第1’粘接剂,17d:第2’粘接剂,18:包装片,21:液体不透过片,41:液体注入筒,42:漏斗,60:架台,61:管,63:丙烯酸板,64:漏斗,65:金属制托盘,400:装置,410:容器,411:小室,412:活塞,413a、413b:金属网,414:溶胀凝胶(使颗粒状吸水剂吸水而得到的物质),415:孔,420:罐,421:玻璃管,422:带有引导阀玻璃管的L字管,423:液体,431:不锈钢制的金属网,432:收集容器,433:精密天平。
具体实施方式
以下,在示出最佳的方式的同时说明本发明。在整个本说明书中,只要没有特别提及,应理解为,单数形式的表达也包括其复数形式的概念。因而,只要没有特别提及,应理解为,单数形式的冠词(例如,在英语的情况下为“a”、“an”、“the”等)也包括其复数形式的概念。另外,只要没有特别提及,应理解为,在本说明书中使用的用语以在该领域中通常使用的意思来使用。因而,除非另外定义,在本说明书中使用的所有技术用语和科技用语具有与本发明的所属领域的技术人员通常理解的意思相同的意思。在矛盾的情况下,本说明书(包括定义)优先。本发明并不限定于下述实施方式,能够在权利要求的范围内进行各种改变。
〔1.用语的定义或者说明〕
[1-1.吸水性片]
吸水性片是连续片状或者卷绕该连续片而成的卷状。在使用上述吸水性片时,将连续片裁剪为适当的形状(长方形等)之后,组装到吸收性物品(纸尿布、生理用卫生巾、失禁者用垫等)中来使用。纸尿布(一次性尿布)、生理用卫生巾、失禁者用垫等吸收性物品具有吸收/保持从身体排泄的尿、经血等体液的吸收体、配置于与身体接触的一侧的柔软的透液性的表面片、配置于相对于与身体接触的一侧相反的一侧的液体不透过性的背面片。吸水性片能够作为所述吸收体使用。以往的纸尿布是对每一片纸尿布分别进行造型的、形成与屁股贴合的形状的吸收性物品。因而,这样的吸收体与本发明的吸水性片的技术性质不同。
[1-2.吸水性树脂]
在本说明书中,“吸水性树脂”是指由ERT441.2-02规定的水溶胀性(CRC)为5g/g以上,且由ERT470.2-02规定的水可溶成分(Ext)为50质量%以下的高分子交联聚合物(高分子凝胶)。
吸水性树脂优选为将具有羧基的不饱和单体交联聚合而成的亲水交联聚合物。上述吸水性树脂的形状为片状、纤维状、薄膜状、颗粒状、凝胶状等。本发明的一实施方式的吸水性片使用颗粒状的吸水性树脂。
另外,在本说明书中,“吸水性树脂”是指还包含吸水性树脂的制造工序中的中间体的概念。例如,有时将聚合后的含水凝胶状交联聚合物、干燥后的干燥聚合物、表面交联前的吸水性树脂粉末等也表述为“吸水性树脂”。
像这样,在本说明书中,除吸水性树脂本身之外,有时也统称吸水性树脂组合物和中间体而将其表述为吸水性树脂。
[1-3.吸水剂、颗粒状吸水剂]
在本说明书中,“吸水剂”是指含有吸水性树脂作为主要成分的、用于吸收水性液体(本说明书中,有时也简称为“液体”。)的组合物(或者吸收胶凝剂)。在此,上述水性液体(液体)不仅是水,只要是含有水的液体,就没有特别限定。本发明的一实施方式的吸水性片所吸收的水性液体是尿、经血、汗、其他体液。
本说明书中,“颗粒状吸水剂”是指颗粒状(粉末状)的吸水剂(由于吸水剂中包含吸水性树脂作为主成分,因此相当于颗粒状的吸水性树脂)。“颗粒状吸水剂”的概念包括一粒的颗粒状吸水剂和多个的颗粒状吸水剂的集合体中的任意者。本说明书中,“颗粒状”是指具有颗粒的形态。此处,“颗粒”是指物质的较小的分割体,其具有数~数mm的大小(参考“颗粒”、McGraw-Hill科学技术术语大辞典编纂委员会编纂《McGraw-Hill科学技术术语大辞典第3版》、日刊工业报社、1996年、第1929页)。需要说明的是,本说明书中,有时将“颗粒状吸水剂”简写为“吸水剂”。
需要说明的是,在本说明书中,有时也统称后述的第1颗粒状吸水剂、第2颗粒状吸水剂(也就是说,将它们的混合物),或者将它们之一简称为“颗粒状吸水剂”。
颗粒状吸水剂包含作为聚合物的吸水性树脂作为主要成分。在本说明书中,颗粒状吸水剂并不限定于总量(100质量%)仅为该吸水性树脂的方式。只要满足上述CRC和Ext,就也可以是含有内添的添加剂等的吸水性树脂组合物。上述颗粒状吸水剂包含60质量%~100质量%、优选70质量%~100质量%、更优选80质量%~100质量%、进一步优选90质量%~100质量%、特别优选95质量%~100质量%的作为聚合物的吸水性树脂。上述颗粒状吸水剂的剩余部分也可以任意地包含水、可外添的添加剂(无机微粒等)等。需要说明的是,在本申请的实施例中使用的颗粒状吸水剂包含80质量%~100质量%的吸水性树脂。
即,颗粒状吸水剂中的吸水性树脂的上限例如为100质量%、99质量%、97质量%、95质量%、90质量%。另外,优选的是,除吸水性树脂之外,还含有0~10质量%的成分,特别是可外添的添加剂(无机微粒等)等。
需要说明的是,颗粒状吸水剂的优选的含水率为0.2质量%~30质量%。在含有水的情况下,也可称为颗粒状吸水剂。
作为成为颗粒状吸水剂的主要成分的吸水性树脂的例子,可列举出聚丙烯酸(盐)系树脂、聚磺酸(盐)系树脂、马来酸酐(盐)系树脂、聚丙烯酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚环氧乙烷系树脂、聚天冬氨酸(盐)系树脂、聚谷氨酸(盐)系树脂、聚藻酸(盐)系树脂、淀粉系树脂、纤维素系树脂。其中,优选的是,使用聚丙烯酸(盐)系树脂作为吸水性树脂。
[1-4.聚丙烯酸(盐)]
在本说明书中,“聚丙烯酸(盐)”是指聚丙烯酸和/或其盐。上述聚丙烯酸(盐)是含有丙烯酸和/或其盐(以下,称为“丙烯酸(盐)”)的重复单元作为主要成分,且还含有接枝成分作为任选成分的聚合物。上述聚丙烯酸(盐)通过丙烯酸(盐)的聚合、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈等的水解等来得到。优选的是,上述聚丙烯酸(盐)通过丙烯酸(盐)的聚合而得到。
在此,“作为主要成分含有……”是指,聚丙烯酸(盐)聚合时的丙烯酸(盐)的用量相对于聚合所使用的全部单体(其中,内部交联剂除外)通常为50摩尔%~100摩尔%,优选为70摩尔%~100摩尔%,更优选为90摩尔%~100摩尔%,进一步优选为实质上100摩尔%。
[1-5.EDANA和ERT]
“EDANA”是欧洲无纺布工业会(European Disposables and NonwovensAssociations)的简称。“ERT”是EDANA制定的欧洲标准(实质上的世界标准)的吸水性树脂的测定方法(EDANA Recommended Test Methods)的简称。本说明书中,只要没有特别记载,则按照2002年版的ERT来测定吸水性树脂的物性。
[1-6.其他]
在本说明书中,表示范围的“X~Y”是指“X以上且Y以下”。
本说明书中,只要没有特别注释,则质量的单位“t(吨)”是指“公吨(Metricton)”。“ppm”是指“质量ppm”。“质量”与“重量”、“质量份”与“重量份”、“质量%”与“重量%”、“质量ppm”与“重量ppm”分别视作相同含义。
本说明书中,“~酸(盐)”是指“~酸和/或其盐”。“(甲基)丙烯酸类”是指“丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类”。
本说明书中,有时将体积的单位“升”表述为“l”或“L”。有时将“质量%”表述为“wt%”。进行微量成分的测定时,将检出限以下表述为N.D.(Non Detected)。
〔2.吸水性片〕
本发明的吸水性片是具有第1基材、第2基材、以及位于所述第1基材与所述第2基材之间的吸水层的吸水性片,所述吸水层含有颗粒状吸水剂,所述第1基材位于导入水性液体的一侧,初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。根据该构成,提供一种新型的吸水性片,即使断续地多次(特别是3次以上)导入液体,也能够显著地降低由倒流、侧漏引起的液体从吸水性片的释放。
如上所述,本发明的发明人等发现,在断续地多次导入液体的情况下,若要解决倒流的课题,则容易发生侧漏。即,特定返回量与特定泄漏量具有折中的关系。在此,特定返回量和特定泄漏量分别是指在本申请的实施例所记载的方法中评价的返回量、泄漏量。
在为了解决该折中的课题而专心研究的过程中,在现象理论上发现,若吸水性片对液体的初始吸收过快,则虽然侧漏较少但容易发生倒流,若吸水性片对液体的初始吸收过慢,则虽然倒流较少但容易侧漏。为了解决该折中,如后所述,需要各基材的种类、基材的厚度、基材的单位面积重量、吸水剂的种类、以及粘接剂的种类、粘接剂的涂布量、涂布方式等的反复试验,需要复杂且过度的研究。因此,作为吸水性片的特定的物性值,将刚导入水性液体后的吸收速度规定为“初始吸收速度”。本发明中,“初始吸收速度”表示第1基材对于导入到吸收体的水性液体的液体相容性程度的指标,是对纸尿布等吸收性物品的初始的液体捕获性有较大影响的物性。即使相当于本发明第1基材的最上层基材的液体相容性稍差,使用以往的含有纸浆的吸收体的纸尿布由于纸浆本身的液体捕获性非常高,因此纸尿布的液体捕获性没有降低,但是由于吸收性片为不含纸浆的吸收体,因此第1基材的液体相容性对纸尿布的液体捕获性有较大影响。作为评价基材的液体相容性的方法,可列举出对水性液体的液滴落到基材上的瞬间的接触角进行测定的方法等,但仅能够判断极端的亲水性/疏水性的差异,而无法评价本发明所谋求的轻微差异。因此,本发明人等对评价方法进行了各种研究,结果发现,将从极少量的经着色的水性液体以恒定速度滴加到基材的时刻起直至液体完全被基材表面吸收而液体的颜色消失的时刻所需的时间定义为“初始吸收速度”,通过使“初始吸收速度”处于特定的范围,能够解决上述课题。
像这样,本发明的吸水性片的初始吸收速度被调整为特定的范围。该初始吸收速度是评价在从第1基材侧向吸水性片导入最初的水性液体(尿等、作为尿的代用的0.9%氯化钠水溶液)时,液体在多长时间内被吸水性片吸收的指标。具体而言,通过实施例所记载的方法。若初始吸收速度超过3.0秒,由于水性液体接触到第1基材的瞬间无法完全浸透到基材内部的水性液体增多,因此难以解决特定泄漏量的课题。另一方面,若初始吸收速度小于2.2秒,由于水性液体仅在接触到第1基材的点的周边附近被瞬时吸收、水性液体无法扩散到全部吸水性片而液体捕获性变得不充分,因此难以解决特定返回量的课题。
在此,认为左右初始吸收速度的因子包括第1基材的种类、结构、物性;配置于第1基材的粘接剂的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂的物性(第1颗粒吸水剂、第2颗粒状吸水剂的物性)等。例如,认为若第1基材的亲水度较高,则向初始吸收速度快的方向倾斜,相反,若疏水度较高,则向初始吸收速度慢的方向倾斜。另外认为,在配置于第1基材的粘接剂的亲水度较高的情况下,向初始吸收速度快的方向倾斜,相反,若疏水度较高,则向初始吸收速度慢的方向倾斜。另外认为,粘接剂的液滴越大(也就是说,第1基材的粘接剂的分散密度越稀疏),则越向初始吸收速度快的方向倾斜,相反,粘接剂的液滴越小(也就是说,第1基材的粘接剂的分散密度越密),则越向初始吸收速度慢的方向倾斜。另外认为,若配置于第1基材的粘接剂的含量(用量)较少,则向初始吸收速度快的方向倾斜,相反,若配置于第1基材的粘接剂的含量(用量)较多,则向初始吸收速度慢的方向倾斜。认为,若颗粒状吸水剂(特别是第1颗粒状吸水剂)的CRC较高,则向初始吸收速度快的方向倾斜。认为,若颗粒状吸水剂(特别是第2颗粒状吸水剂)的CRC较高,则向初始吸收速度快的方向倾斜。认为,若颗粒状吸水剂(特别是第2颗粒状吸水剂)的表面张力较高,则向初始吸收速度快的方向倾斜。如上所述,认为初始吸收速度的值由几个因子左右,想要实施本发明的人参考上述的见解、后述的实施例,通过适当调整第1基材的种类、结构、物性;配置于第1基材的粘接剂的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂的物性(第1颗粒吸水剂、第2颗粒状吸水剂的物性)等,能够将初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。
<具体的调整方法>
本发明中使用的第1基材的种类、结构与热风无纺布等纤维间的空隙多的无纺布相比,气流成网无纺布等纤维间的空隙少的无纺布更容易调整初始吸收速度,因此优选。另外,本发明中使用的粘接剂为疏水性的粘接剂,存在使液体相容性变差的可能,因此第1基材优选使用亲水性的基材。
本发明中,第1粘接剂的涂布量相对于第1颗粒状吸收剂量调整为0.0005~0.3倍的范围内即可,但是即使第1基材的种类相同,因无纺布的单位面积重量、其他条件而优选的涂布量也会改变,因此需要用正确地选定的第1基材适当调整粘接剂的涂布量。
本发明中,作为粘接剂的涂布方式,可以适用喷雾液体的溶液型粘接剂的“溶剂溶解喷雾”、或者将固体的热熔粘接剂加热熔融来喷雾的“加热熔融喷雾”。粘接剂的涂布方式为溶剂溶解喷雾的情况下,虽然根据粘接剂的种类、喷雾粘接剂的喷嘴的样子等不能一概而论,但喷射的液滴直径大的喷雾的情况下,具体而言,第1粘接剂对于第1基材的喷出量为0.5g/秒以上的情况下,优选的第1粘接剂的涂布量相对于第1颗粒状吸收剂量为0.03~0.2倍。另一方面,喷射的液滴直径小的喷雾的情况下,具体而言,第1粘接剂对于第1基材的喷出量小于0.5g/秒的情况下,优选的第1粘接剂的涂布量相对于第1颗粒状吸收剂量为0.01~0.04倍。
本发明中,粘接剂的涂布方式为加热熔融喷雾的情况下,虽然根据喷雾粘接剂的喷嘴的样子等不能一概而论,但与溶剂溶解喷雾相比,存在粘接强度增加的倾向,因此可以以更少的粘接剂的涂布量进行调整。具体而言,优选的粘接剂的涂布量相对于第1颗粒状吸收剂量为0.005~0.03倍。
需要说明的是,如本申请说明书所记载的那样,附带说明,测定断续地多次导入液体的情况下的倒流量的“特定返回量评价”与在通常条件下测定的“倒流量的评价”是不同的指标。同样地,附带说明,测定断续地多次导入液体的情况下的侧漏量的“特定泄漏量评价”与在通常条件下测定的“侧漏的评价”是不同的指标。对于在通常条件下测定的“倒流量的评价”和在通常条件下测定的“侧漏的评价”为良好的吸水性片,其“特定返回量评价”和“倒流量的评价”不一定良好。
像这样,本发明的一实施方式的吸水性片例如适合作为开始记住跑行的膀胱还较小的婴儿在白天等活动地运动的时段中使用的吸收性物品(例如尿布),适合作为经常翻身且睡相不好的婴儿所使用的吸收性物品(例如尿布)。当然,使用方式并不限定于此。另外,本说明书中记载的机理等并不限定本申请的权利要求书的保护范围。
本发明的一实施方式的吸水性片比以往型的吸收性物品所使用的吸收体能够更薄型化。在将上述吸水性片用于一次性尿布的情况下,例如在40%RH~50%RH下,其厚度优选为15mm以下,更优选为10mm以下,进一步优选为7mm以下,特别优选为5mm以下,最优选为4mm以下。另一方面,考虑到吸水性片的强度和颗粒状吸水剂的直径,厚度的下限为0.2mm以上,优选为0.3mm以上,更优选为0.5mm以上。在本申请的实施例中使用的吸水性片的厚度在上述条件下为3mm~5mm。
需要说明的是,吸水性片的厚度使用刻度厚度计大型号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制,型号:J-B,测定头:测砧上下φ50mm)进行测定。沿着长度方向将吸收体3等分,将测定部位设为各自的中央部(从吸收体的端部引出对角线而位于其交点的点)。例如,在长度方向为36cm、宽度方向为10cm的吸水性片的情况下,测定位置相对于长度方向36cm的长度,距长度方向左端为6cm且在宽度方向上距两端为5cm的点(设为左)、距长度方向左端为18cm且在宽度方向上距两端为5cm的点(设为中央)、距长度方向左端为30cm且在宽度方向上距两端为5cm的点(设为右)这3个点相当于测定部位。对于测定数量而言,对各部位测定2次,厚度的测定值设为共计6个点的平均值。作为具体的步骤,为了在吸水性片的测定部位不产生褶皱、变形,将其平坦地粘贴在厚度恒定的板上,将该板安置在厚度测定器的下部测定头上。接下来,在使厚度测定器的上部测定头靠近至距吸水性片为2mm~3mm的高度位置之后,将手从手柄上缓慢地离开,测定吸水性片和板合起来的厚度。吸水性片的厚度通过式子:T1=T2-T0(T0:板的厚度(mm),T1:吸水性片的厚度(mm),T2:吸水性片和板的厚度(mm))来确定。
后述的第1基材、第2基材、中间片、包装片的厚度也同样地测定。
以下,参照所附附图,更具体地说明本发明的实施方式。也可以以吸水性片的吸液侧的基材与尿等水性液体直接接触的结构的形态,或者以不妨碍吸水性片的初始吸水速度的程度任意地层叠片。需要说明的是,在附图的说明中,对相同的要素标注相同的附图标记,省略重复的说明。另外,为了便于说明,附图的尺寸比例被夸大,有时与实际的比例不同。
图1是表示本发明的一实施方式的吸水性片40的截面的示意图。在图1中,箭头表示导入所吸收的水性液体(液体)的方向。第1基材11位于导入所吸收的液体(被吸液的液体)的一侧。即,第1基材配置于液体的排出侧(例如在纸尿布中为肌肤侧)。由此,成为水性液体与第1基材11直接接触的形态。吸水层12存在于第1基材11与第2基材13之间。吸水层12包括与第1基材接触(或者固着)的颗粒状吸水剂14a和与第2基材13接触(或者固着)的颗粒状吸水剂14b。由此,在本发明的一实施方式的吸水性片中,颗粒状吸水剂14(14a、14b)包括局部存在于第1基材11的与第2基材13相对的一面侧的第1颗粒状吸水剂14a和局部存在于第2基材13的与第1基材11相对的一面侧的第2颗粒状吸水剂14b。一部分颗粒状吸水剂14a、14b也可以不与各基材11、13接触(或者,也可以不固着。也可以自各基材11、13脱离)。因而,吸水“层”不仅指片材这样的连续体,只要在第1基材11与第2基材13之间具有恒定的厚度地存在,就也可以是任意的形态。在将颗粒状吸水剂14a、14b固着于各基材11、13的情况下,例如,如图1所示,使用粘接剂17(第1粘接剂17a、第2粘接剂17b)即可。第1粘接剂是指配置于第1基材的与第2基材相对的表面的粘接剂,第2粘接剂是指配置于第2基材13的与第1基材11相对的表面的粘接剂。在本说明书中,也有时统称第1粘接剂、第2粘接剂、以及后述的第1’粘接剂、第2’粘接剂,或者将它们的一部分简称为“粘接剂”。关于使用粘接剂制造吸水性片的方法,在〔3.〕中详细说明。另外,吸水层12也可以根据需要具有中间片16。在图1的吸水性片40中,局部存在于第1基材11的与第2基材13相对的一面侧的第1颗粒状吸水剂14a和局部存在于第2基材13的与第1基材11相对的一面侧的第2颗粒状吸水剂14b以隔着中间片16的方式存在。在该中间片16内,例如也可以存在通过粘接剂17(17a、17b)等固着的吸水剂14脱离而被中间片16捕获的吸水剂14。
如上所述,图1所示的吸水性片40通过适当调整第1基材11的种类、结构、物性;配置于第1基材的第1粘接剂17a的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂14的物性(第1颗粒吸水剂14a、第2颗粒状吸水剂14b的物性)等,将初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。
图2是表示本发明的一实施方式的吸水性片40的截面的示意图。本实施方式的吸水性片40具有包装片18。使用包装片的目的有如下目的等:保持作为在第1基材11与第2基材13之间负载有颗粒状吸水剂14的结构件的吸水性片40的形状的目的;使在第1基材11与第2基材13之间负载的颗粒状吸水剂14不会从吸水性片40掉落(脱落)的目的;在颗粒状吸水剂14透过第1基材11,转移到第1基材11的外部表面(液体直接接触的面)的情况下,使颗粒状吸水剂14不与肌肤直接接触的目的(也可以为了上述以外的目的而设置包装片)。由此,在本发明的一实施方式中,吸水性片为水性液体经由包装片与第1基材11接触的形态。需要说明的是,包装片也有具有网格的包装片,本发明的实施方式的包装片成为吸水性片中的颗粒状吸水剂不向外部转移的大小的网格。在图2的实施方式中,包装片18配置于第1基材11的导入水性液体的一侧的表面。另外,包装片18以将吸水层12和第2基材13的整体包入的方式折叠。由此,包装片18覆盖第1基材11、吸水层12以及第2基材13的整体。需要说明的是,包装片18不需要覆盖第1基材11、吸水层12以及第2基材13的整体。例如,包装片18也可以配置于第1基材11上,以包入吸水层12的侧面和第2基材13的侧面的方式弯折,折叠到第2基材13的与吸液的那一面相反的一侧的面上。在该情况下,包装片18覆盖第1基材11、吸水层12、和第2基材13的侧面,覆盖第2基材13的与设有吸水层12的面相反的一侧的面的一部分(未图示)。在本发明的一实施方式中,作为将包装片18固着于各基材11、13的方法,例如,如图2所示,使用粘接剂17(17c、17d)即可。在图2中,在包装片18与该第1基材11之间配置有第1’粘接剂17c。另外,在包装片18与该第2基材13之间配置有第2’粘接剂17d。需要说明的是,在图2中,第1’粘接剂17c、第2’粘接剂17d配置于包装片18与各基材11、13之间的整个表面,但只要例如通过压接等方法将包装片18固着于吸水性片40,就也可以在局部或者全部设置不配置第1’粘接剂17c、第2’粘接剂17d的区域。
如上所述,图2所示的吸水性片40通过适当调整第1基材11的种类、结构、物性;配置于第1基材的第1粘接剂17a的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂14的物性(第1颗粒吸水剂14a、第2颗粒状吸水剂14b的物性);配置于包装片18与该第1基材11之间的第1’粘接剂17c的种类、物性、量、涂布方式等,将初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。
图3是表示本发明的一实施方式的吸水性片40的截面的示意图。图3所示的吸水性片40是图2所示的吸水性片40的变形例,在包装片18与第2基材13之间实质上不存在第2’粘接剂17d。本说明书中,实质上不存在粘接剂是指,完全不包含粘接剂,或者即使包含粘接剂,其量相对于第1和第2颗粒状吸水剂1g也在0.001g以下的情况。通过为这样的构成,能够起到本发明所期望的效果,并且利用包装片高效地包合吸水性片。
如上所述,图3所示的吸水性片40通过适当调整第1基材11的种类、结构、物性;配置于第1基材的第1粘接剂17a的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂14的物性(第1颗粒吸水剂14a、第2颗粒状吸水剂14b的物性);配置于包装片18与该第1基材11之间的第1’粘接剂17c的种类、物性、量、涂布方式等,将初始吸收速度配置为2.2秒~3.0秒。
图4是表示本发明的一实施方式的吸水性片40的截面的示意图。图4所示的吸水性片40是图2所示的吸水性片40的变形例,在包装片18与第1基材11之间实质上不存在粘接剂(第1’粘接剂17c)。通过为这样的结构,液体容易导入吸水性片40,能够加快初始吸收速度。另外,在本实施方式的吸水性片40中,在包装片18与第2基材13之间存在一部分粘接剂(第2’粘接剂17d)。通过为这样的结构,能够起到本发明所期望的效果,并且利用包装片高效地包合吸水性片。在进一步的变形例中,图4所示的吸水性片40也可以如图3所示的实施方式那样,在包装片18与第2基材13之间实质上不存在第2’粘接剂17d(未图示)。
如上所述,图4所示的吸水性片40通过适当调整第1基材11的种类、结构、物性;配置于第1基材的第1粘接剂17a的种类、物性、量、涂布方式;颗粒状吸水剂14的物性(第1颗粒吸水剂14a、第2颗粒状吸水剂14b的物性);配置于包装片18与该第1基材11之间的第1’粘接剂17c的量(也就是说,实质上为0)等,将初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒。
以下,详细地说明构成吸水性片的各构件。
[2-1.第1基材、第2基材以及中间片]
第1基材是位于导入所吸收的水性液体(液体)的一侧的透水性片。需要说明的是,被吸收的液体不限于水,也可以是尿、血液、汗、粪便、废液、湿气、蒸汽、冰、水与有机溶剂和/或无机溶剂的混合物、雨水、地下水等,只要含有水,就没有特别限制。优选的是,能够列举出尿、经血、汗、其他体液。
本发明的一实施方式的吸水性片所使用的第1基材、第2基材以及中间片的材质优选为无纺布。无纺布的原材料没有特别限定,但从液体浸透性、柔软性以及吸水性片的强度的观点出发,优选为纸浆(纤维素)无纺布、聚烯烃纤维(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等)、聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)、聚酰胺纤维(尼龙等)、人造丝纤维、纸浆(纤维素)纤维等。另外,其他合成纤维的无纺布、将合成纤维和棉、丝绸、麻纤维等混合而制造的无纺布也同样优选。上述说明的无纺布既可以是仅含有1种上述纤维的无纺布,也可以是组合2种以上的纤维的无纺布。第1基材、第2基材所使用的无纺布优选通过气流成网法来制作。第1基材、第2基材所使用的无纺布优选为纸浆(纤维素)纤维。
如上所述,为了提高透水性,本发明的一实施方式的吸水性片所使用的无纺布优选为亲水性无纺布,但也可以使用亲水化剂(表面活性剂等),对无纺布或者作为无纺布的材料的纤维亲水化。
作为亲水化剂的例子,使用阴离子系表面活性剂(脂肪族磺酸盐,高级醇硫酸酯盐等)、阳离子系表面活性剂(季铵盐等)、非离子系表面活性剂(聚乙二醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯等)、有机硅系表面活性剂(聚氧亚烷基改性有机硅等)、包含聚酯系、聚酰胺系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系的树脂的抗污剂等。作为亲水化剂的例子,使用阴离子系表面活性剂(脂肪族磺酸盐、高级醇硫酸酯盐等)、阳离子系表面活性剂(季铵盐等)、非离子系表面活性剂(聚乙二醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯等)、有机硅系表面活性剂(聚氧亚烷基改性有机硅等)、包含聚酯系、聚酰胺系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系的树脂的抗污剂等。
本发明的一实施方式的吸水性片所使用的第1基材位于导入所吸收的液体的一侧,因此是透水性片。第2基材和中间片也优选为具有透水性的透水性片,既可以分别为相同种类,也可以为不同种类。透水性片的透水性优选透水系数(JIS A1218:2009)为1×10- 5cm/sec以上。该透水系数更优选为1×10-4cm/sec以上,进一步优选为1×10-3cm/sec以上,更进一步优选为1×10-2cm/sec以上,更进一步优选为1×10-1cm/sec以上。本发明的一实施方式的吸水性片优选为亲水性无纺布。通过为亲水性无纺布,能够高效地产生本发明所期望的效果。
第1基材和第2基材的厚度在具有作为吸水性片的强度的范围内越薄越好,以每1张基材计各自独立地在0.01mm~2mm、进一步在0.02mm~1mm、0.03mm~0.6mm、0.05mm~0.5mm的范围内适当选择。其单位面积重量以每1张基材计优选为5g/m2~300g/m2,更优选为8g/m2~200g/m2,进一步优选为10g/m2~100g/m2,更进一步优选为11g/m2~50g/m2
在本发明的一实施方式的吸水性片中,用于中间片的无纺布优选为热风无纺布。另外,用于中间片的无纺布优选为蓬松的无纺布,具体而言,优选为0.5mm以上,超过0.5mm,0.6mm以上,超过0.6mm,1mm以上,或者超过1mm。在不使吸水性片的厚度增大的程度下,上述说明的无纺布也可以含有少量的纸浆纤维。用于中间片的无纺布的厚度的上限没有特别限制,但例如为4.9mm以下,4.8mm以下,4.7mm以下,4.6mm以下,4.0mm以下,3.0mm以下,2.5mm以下,或者2.0mm以下。
[2-2.吸水层]
本发明的一实施方式的吸水性片的吸水层具有颗粒状吸水剂。
(颗粒状吸水剂)
“表面张力”
表面张力表示每单位面积增加固体、液体的表面积所需的功(自由能)。本申请所说的表面张力是指,使颗粒状吸水剂分散在0.90质量%氯化钠水溶液中时的水溶液的表面张力。需要说明的是,吸水剂的表面张力通过以下的步骤测定。即,在充分清洗的100ml的烧杯中加入调整为20℃的生理盐水50ml,首先,使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)测定生理盐水的表面张力。接下来,向含有调整为20℃的表面张力测定后的生理盐水的烧杯中投入经充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后,停止搅拌,含水的颗粒状吸水剂沉降之后,再次进行同样的操作测定上清液的表面张力。需要说明的是,在本发明中,采用使用铂板的板法,板在各测定前利用去离子水充分地进行清洗,并且用气体燃烧器加热清洗后使用。
在本发明的一实施方式的吸水性片中,颗粒状吸水剂(在此,第1颗粒状吸水剂和第2颗粒状吸水剂的混合物)、第1颗粒状吸水剂以及第2颗粒状吸水剂中的至少一者的表面张力依次优选为60mN/m以上,65mN/m以上,66mN/m以上,67mN/m以上,69mN/m以上,70mN/m以上,71mN/m以上,最优选为72mN/m以上。特别地,若第2颗粒状吸水剂的表面张力为60mN/N以上或者65mN/m以上,则吸水性片的特定返回量、特定泄漏量的降低效果显著。在本发明的一实施方式的吸水性片中,颗粒状吸水剂(在此,第1颗粒状吸水剂和第2颗粒状吸水剂的混合物)、第1颗粒状吸水剂以及第2颗粒状吸水剂中的至少一者的表面张力的上限没有特别限制,但实际上为73mN/m以下。
在本发明的一实施方式的吸水性片中,颗粒状吸水剂(在此,第1颗粒状吸水剂和第2颗粒状吸水剂的混合物)、第1颗粒状吸水剂以及第2颗粒状吸水剂中的至少1种的CRC(无加压下吸水倍率)依次优选为30g/g以上,32g/g以上,33g/g以上,34g/g以上,35g/g以上,36g/g以上,37g/g以上,38g/g以上。特别地,若第1颗粒状吸水剂的CRC为30g/g以上,35g/g以上,则吸水性片的特定返回量的降低效果显著。在此,特别地,所述第1颗粒状吸水剂的CRC优选为30g/g以上,进一步优选为35g/g以上。通过具有这样的下限,能够显著地得到倒流的降低效果。另外,特别地,若第2颗粒状吸水剂的CRC小于35g/g,则有可能无法获得吸水性片的倒流的降低效果。在本发明的一实施方式的吸水性片中,颗粒状吸水剂(在此,第1颗粒状吸水剂和第2颗粒状吸水剂的混合物)、第1颗粒状吸水剂以及第2颗粒状吸水剂中的至少一者的CRC的上限没有特别限制,但优选为40g/g以下,39g/g以下。
在本发明的一实施方式的吸水性片中,从提高吸水性片的性能(减少返回量)的方面出发,颗粒状吸水剂(在此,第1颗粒状吸水剂和第2颗粒状吸水剂的混合物)、第1颗粒状吸水剂以及第2颗粒状吸水剂中的至少一者的AAP(加压下吸水倍率)依次优选为25g/g以上,28g/g以上,30g/g以上。上限没有特别限制,但例如为37g/g以下,32g/g以下。在本发明的一实施方式的吸水性片中,特别地,若第2颗粒状吸水剂的AAP为28g/g以上且35g/g以下或小于31g/g,则吸水性片的倒流和面方向的泄漏的降低效果显著。需要说明的是,颗粒状吸水剂的AAP是由ERT442.2-02规定的Absorption Against Pressure的简称,表示颗粒状吸水剂的加压下吸水倍率。具体而言,是指使颗粒状吸水剂0.9g相对于大过量的0.9质量%氯化钠水溶液、在2.06kPa(21g/cm2、0.3psi)载荷下溶胀1小时之后的吸水倍率(单位;g/g)。另外,在ERT442.2-02中,表示为Absorption Under Pressure(AUP),但实质上是相同内容。
“GPR”
凝胶渗透速度(Gel Permeation Rate:GPR)
在本说明书中,颗粒状吸水剂的“通液性”是指,在载荷下,在溶胀凝胶颗粒之间通过的液体的流动性。作为该指标,可使用凝胶渗透速度(GPR)。本发明的一实施方式的吸水性片所包含的颗粒状吸水剂的凝胶渗透速度(GPR)参考美国专利第5849405号说明书所记载的盐水流动感应性(SFC)试验,变更测定条件并按以下的步骤进行。
作为用于测定的装置,使用图5所示的装置400。装置400大体上由容器410和罐420构成。在容器410中设有小室411(内径6cm),在小室411的内部能够容纳溶胀凝胶414(使颗粒状吸水剂吸水而得到的物质),以及导入液体423。另外,通过使活塞412嵌合于小室411,能够对溶胀凝胶414施加压力。在小室411的底面和活塞412的底面铺设有金属网413a、413b(No.400不锈钢制金属网、网眼38μm),使溶胀凝胶414(和颗粒状吸水剂)无法通过。在此,液体423使用0.90重量%氯化钠水溶液。罐420在内部蓄积有液体423。液体423经由带有引导阀的L字管422而导入到小室411。另外,在罐420中插入玻璃管421,玻璃管421的内部充满空气。由此,能够使玻璃管421的下端与小室411内的液面相同。即,在罐420内的液体423的液面相比于玻璃管421的下端位于上部的期间,能够将小室411内的液面保持为恒定。在本次测定中,将罐420内的液体423的下部液面(即,玻璃管421的下端)与溶胀凝胶414的底面的高低差设为4cm。也就是说,利用装置400,能够向小室411中导入恒定的静水压的液体423。由于在活塞412开设有孔415,因此液体423在孔415中流通,进而也在溶胀凝胶414层流通,并向小室411的外部流出。容器410载置在不妨碍液体423通过的不锈钢制的金属网431上。因此,从小室411流出的液体423最终被收集到收集容器432中。然后,被收集到收集容器432中的液体423的量能够利用精密天平433进行称量。
具体的凝胶通过速度(GPR)的测定方法如以下所述。需要说明的是,以下的操作在室温(20℃~25℃)下进行。
(1)向小室411均匀地加入颗粒状吸水剂(0.900g)。
(2)使上述颗粒状吸水剂在无加压下吸收0.90质量%的氯化钠水溶液60分钟,成为溶胀凝胶414。
(3)在溶胀凝胶414上载置活塞,成为0.3psi(2.07kPa)的加压状态。
(4)一边将静水压保持为3923dyne/cm2的恒定值,一边将液体423导入小室411,使其通过溶胀凝胶414层。
(5)以5秒间隔记录通过溶胀凝胶414层的液体423的量3分钟。即,测定通过溶胀凝胶414层的液体423的流速。在测定中使用精密天平433和计算机(未图示)。
(6)对开始液体423的流通起1分钟后~3分钟后的流速进行平均,算出凝胶渗透速度(GPR)[g/min]。
在本发明的一实施方式的吸水性片中,所述第1颗粒状吸水剂的GPR优选为5g/min以上,更优选为35g/min以上,也可以为55g/min以上,75g/min以上,95g/min以上,110g/min以上。通过为这样的实施方式,被吸收的液体从第1基材侧导入之后,易于向第2颗粒状吸水剂输送,能够有效地利用第2颗粒状吸水剂,在特定返回量评价中成为优异的结果。在本发明的一实施方式的吸水性片中,所述第1颗粒状吸水剂的GPR的上限也没有特别限制,但从防止侧漏的观点出发,优选为500g/min以下,400g/min以下,或者300g/min以下,200g/min以下,100g/min以下,或者50g/min以下。
在本发明的一实施方式的吸水性片中,所述第2颗粒状吸水剂的GPR优选为1g/min以上,更优选为3g/min以上,进一步优选为5g/min以上。通过具有这样的下限,可抑制凝胶阻塞,提高扩散性,液体容易被吸收体吸收。在本发明的一实施方式的吸水性片中,所述第2颗粒状吸水剂的GPR的上限也没有特别限制,但为500g/min以下,400g/min以下,或者300g/min以下,200g/min以下,100g/min以下,50g/min以下,30g/min以下,25g/min以下,20g/min以下,15g/min以下,或者10g/min以下。通过具有这样的上限,提高防止侧漏的效果。
“颗粒形状”
在本发明的一实施方式的吸水性片中颗粒状吸水剂的颗粒形状没有限制,例如也可以为球状的颗粒状吸水剂(及其造粒物)。作为优选的实施方式,颗粒状吸水剂优选为不定形破碎状。在此,不定形破碎状是指形状不固定的破碎状的颗粒。这是因为,与通过反相悬浮聚合、气相聚合得到的球状颗粒相比,不定形破碎状能够容易地固定在基材上。本发明的一实施方式的颗粒状吸水剂优选为水溶液聚合的粉碎物。另一方面,在不经过粉碎工序的情况下,代表性地,通过反相悬浮聚合、喷洒聚合单体并聚合这样的液滴聚合等而得到的球状的颗粒或者球状颗粒的造粒物不是不定形破碎状。在本发明的实施方式中,若颗粒状吸水剂的形状为不定形破碎状,则与平均圆度较高的形状(例如,球形的形状)相比,易于保持吸水性片的形状。在本发明的实施方式中,颗粒状吸水剂的平均圆度优选为0.70以下,更优选为0.60以下,进一步优选为0.55以下。
平均圆度的算出方法如以下所述。随机选择100个以上的颗粒状吸水剂,用电子显微镜(株式会社基恩士公司制VE-9800)(倍率50倍)拍摄各颗粒状吸水剂,获取颗粒状吸水剂的图像,使用附属的图像分析软件,对每个颗粒算出周长和面积。使用以下的式子:
[数1]
圆度=4×π×面积/(周长)2
求出各颗粒的圆度,将得到的值的平均值作为平均圆度来算出。
“粒径”
本发明的一实施方式的颗粒状吸水剂(或者,颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02所规定的“PSD”的测定方法得到的重均粒径,可以为150μm~600μm。
颗粒状吸水剂的制造方法只要是具有所期望的物性的吸水剂的制造方法,就没有特别限定,例如能够参考实施例所记载的公报等适当制造。
〔2-3.包装片〕
如上所述,在本发明的一实施方式的吸水性片中,优选至少具有配置于第1基材的表面的包装片。包装片配置于第1基材的表面即可,但包装片更优选以覆盖第1基材的侧面和吸水层的侧面的方式配置,进一步优选的是覆盖第1基材的侧面、吸水层的侧面、和第2基材的侧面,并且覆盖第2基材的与导入所吸收的液体的一侧相反的一侧的面的一部分或者整体。
在本发明的一实施方式中,例如在40%RH~50%RH下,包装片的厚度优选为0.001mm以上,更优选为0.005mm以上,进一步优选为0.01mm以上,特别优选为0.1mm以上。例如在40%RH~50%RH下,包装片的厚度优选为小于0.9mm,0.8mm以下,0.7mm以下,0.6mm以下,0.5mm以下,0.4mm以下,0.3mm以下,或者0.2mm以下。在本发明的一实施方式中,包装片的体积密度优选为1g/cm3以下,更优选为0.5g/cm3以下,进一步优选为0.3g/cm3以下。包装片的体积密度优选为0.1g/cm3以上,更优选为0.12g/cm3以上,进一步优选为0.13g/cm3以上。在本发明的一实施方式中,包装片的单位面积重量优选为5g/m2~100g/m2,更优选为5g/m2~70g/m2,进一步优选为10g/m2~65g/m2
包装片的厚度、体积密度、单位面积重量能够通过构成包装片的材料、包装片的制法等进行控制,通过它们的平衡决定包装片的厚度、体积密度。
“构成包装片的材料”
构成包装片的材料只要能够实现设置上述包装片的目的,就没有特别限制,例如可列举出纸(卫生用纸、例如棉纸、厕所用纸以及毛巾用纸)、网状物、无纺布、纺织布、薄膜等。
作为所使用的无纺布,没有特别限定,但从液体浸透性、柔软性以及制成吸水性片时的强度的观点出发,可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯纤维、尼龙等聚酰胺纤维、人造丝纤维、其他合成纤维构成的无纺布、混合棉、丝绸、麻、纸浆(纤维素)纤维等而制得的无纺布等。作为能够用作包装片的无纺布的材质,优选为人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维以及将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。这些纤维也可以实施亲水化处理。
能够用作包装片的无纺布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任一方法得到的无纺布,优选为通过纺粘法得到的无纺布(纺粘无纺布)。优选具有拒水性,以便即使在如穿着纸尿布等吸收性物品的幼儿坐着的情况那样对吸水性片施加负荷的状态下(即使在加压的状态下),被吸水性片吸收的尿也不会从片渗出(不会发生所谓的倒流)的包装片,例如优选为纺粘无纺布。需要说明的是,纺粘无纺布的制造方法是将使原料树脂熔融、纺丝而得到的连续的长纤维直接集聚而形成绒头网状物的方法。作为原料树脂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸等。
根据本发明的一方式,第1基材的制法和第2基材的制法、中间片的制法、包装片的制法不同。通过像这样恰当地变更构成吸水性片的各构件的制法,能够高效地产生本发明所期望的效果。根据本发明的一方式,第1基材和第2基材是气流成网无纺布,中间片是热风无纺布,包装片是纺粘无纺布。根据该方式,能够高效地产生本发明所期望的效果。
〔3.吸水性片的制造方法〕
本发明的一实施方式的吸水性片的制造方法包括(1)使第1颗粒状吸水剂散布在第1基材的工序、(2)使第2颗粒状吸水剂散布在第2基材的工序、(3)使第1颗粒状吸水剂和/或第2颗粒状吸水剂散布在中间片的工序、(4)使第1粘接剂散布在第1基材的工序、(5)使第2粘接剂散布在第2基材的工序、(6)使第1粘接剂和第2粘接剂中的至少一者散布在中间片的工序中的至少1者。作为更具体的制造方法的一例,可列举出下述(a)~(e)的制造方法。
(a)使第1颗粒状吸水剂(以及优选粘接剂)均匀地散布在第1基材上。在其上重叠中间片,进行压接。而且,将第2颗粒状吸水剂(以及优选粘接剂)均匀地散布在上述中间片的不与第1颗粒状吸水剂面对的一侧的表面。在其上重叠中间片,(优选在热熔型粘接剂熔融的加热条件下,或者热熔型粘接剂熔融了的状态下)进行压接。
(b)使第2颗粒状吸水剂均匀地散布在中间片上。另外,使粘接剂散布在第2基材上。然后,将上述中间片的散布有第2颗粒状吸水剂的面和上述第2基材的散布有粘接剂的面压接。接下来,将第1颗粒状吸水剂均匀地散布在压接后的中间片的与散布有上述第2颗粒状吸水剂的面相反的一侧的面。另外,将粘接剂散布在第1基材上。然后,将上述中间片的散布有第1颗粒状吸水剂的面和上述第1基材的散布有粘接剂的面压接。上述压接优选在热熔型粘接剂熔融的加热条件下或者热熔型粘接剂熔融了的状态下进行。
(c)将粘接剂散布在第2基材上。接下来,在其上均匀地散布第2颗粒状吸水剂。接下来,在其上载置中间片并进行压接。接下来,将粘接剂散布在上述中间片的不与第2颗粒状吸水剂面对的面。接下来,在其上均匀地散布第1颗粒状吸水剂。接下来,在其上载置第1基材并进行压接。上述压接优选在热熔型粘接剂熔融的加热条件下或者热熔型粘接剂熔融了的状态下进行。
(d)将粘接剂散布在第2基材上。接下来,在其上均匀地散布第2颗粒状吸水剂。接下来,在其上载置中间片并进行压接。接下来,使第1颗粒状吸水剂均匀地散布在上述中间片的不与第2颗粒状吸水剂面对的面。另外,在第1基材上散布粘接剂。然后,将上述中间片的散布有第1颗粒状吸水剂的面和上述第1基材的散布有粘接剂的面压接。上述压接优选在热熔型粘接剂熔融的加热条件下或者热熔型粘接剂熔融了的状态下进行。
(e)在第1基材上载置中间片,使第2颗粒状吸水剂散布在该中间片的表面。接下来,在第2基材的表面散布第2粘接剂。之后,使第2基材的散布有第2粘接剂的面对合地重叠在中间片的散布有第2颗粒状吸水剂的面上,进行加压压接。之后,从中间片剥离第1基材。接下来,使第1颗粒状吸水剂散布在中间片的与配置有第2颗粒状吸水剂的面相反的表面。接下来,在剥离的第1基材的表面散布第1粘接剂。之后,对第1基材进行加压压接,以使中间片的散布有第1颗粒状吸水剂的面与散布有第1粘接剂的面对合,从而得到吸水性片。
另外,如图2~图4所示,在吸水性片具备包装片的形态中,在本发明的一实施方式中,吸水性片的制造方法包括利用包装片来覆盖第1基材、吸水层以及第2基材的工序。例如,在所述第1基材的导入水性液体的一侧的表面根据需要散布第1’粘接剂,将包装片以配置于该表面的至少一部分的方式覆盖第1基材、吸水层以及第2基材。
需要说明的是,在吸水性片中,作为使基材彼此、基材与颗粒状吸水剂、基材与包装片固着的方法,也有利用溶解或者分散在水、水溶性高分子、溶剂中的各种粘合剂进行固着的方法、以基材本身的材质的熔点将基材彼此热封的方法,但如上所述,适宜的是使用粘接剂,根据需要进行压接的方法。
在本发明的一实施方式中,配置粘接剂的部位可列举出所述第1基材的与所述第2基材相对的表面、所述第2基材的与所述第1基材相对的表面、包装片与第1基材之间、第2基材与包装片之间中的至少一者。
在本发明的一实施方式中,配置于所述第1基材的与所述第2基材相对的表面的粘接剂(溶液型),即第1粘接剂(溶液型)的含量(不挥发成分,用量)按优选的顺序,相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.0005~0.3倍,0.001~0.25倍,0.01~0.2倍,0.02~0.18倍,0.02~0.15倍,0.025~0.12倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围的技术效果。在本发明的一实施方式中,第1粘接剂为丁苯橡胶的情况下,其含量(不挥发成分,用量)相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量,优选为0.02~0.18倍。在本发明的一实施方式中,第1粘接剂为丁苯橡胶、第1基材的单位面积重量为45g/m2以上的情况下,其含量(不挥发成分,用量)相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量,优选为0.03倍以上、0.04倍以上、或者0.05倍以上,优选为0.1倍以下、0.08倍以下、0.075倍以下、或者小于0.07倍。在本发明的一实施方式中,第1粘接剂为丁苯橡胶、第1基材的单位面积重量小于45g/m2的情况下,其含量(不挥发成分,用量)相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量,优选为0.07倍以上、0.08倍以上、或者0.09倍以上,优选为0.18倍以下、或者0.15倍以下。在本发明的一实施方式中,第1粘接剂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、第1基材的单位面积重量为45g/m2以上的情况下,其含量(不挥发成分,用量)相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量,优选为0.01倍以上、或者0.015倍以上,优选为0.06倍以下、0.05倍以下、0.04倍以下、或者0.03倍以下。
在本发明的一实施方式中,配置于所述第1基材的与所述第2基材相对的表面的粘接剂(热熔型),即第1粘接剂(热熔型)的含量(不挥发成分,用量)按优选的顺序,相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.0005~0.3倍,0.001~0.25倍,0.003~0.2倍,0.004~0.2倍,0.005~0.1倍,0.005~0.05倍,0.005~0.03倍,0.006~0.03倍,0.007~0.02,0.0075~0.015倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围内的技术效果。
粘接剂的量的调整能够成为用于将初始吸水速度调整为特定的范围的重要的因子之一,因此重要的是将初始吸水速度决定为特定的范围。
在本发明的一实施方式中,配置于所述第2基材的与所述第1基材相对的表面的粘接剂(溶液型),即第2粘接剂(溶液型)的含量(不挥发成分)按优选的顺序,相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.0005~0.3倍,0.001~0.25倍,0.01~0.2倍,0.02~0.18倍,0.02~0.15倍,0.025~0.12倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围内的技术效果。
在本发明的一实施方式中,配置于所述第2基材的与所述第1基材相对的表面的粘接剂(热熔型),即第2粘接剂(热熔型)的含量(不挥发成分,用量)按优选的顺序,相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.0005~0.3倍,0.001~0.25倍,0.003~0.2倍,0.005~0.1倍,0.006~0.05倍,0.007~0.02倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围内的技术效果。
在本发明的一实施方式中,配置于包装片与第1基材之间的粘接剂,即第1’粘接剂的含量(不挥发成分,用量)相对于第1颗粒状吸水剂的质量,优选为0~0.1倍,更优选为0~0.05倍,进一步优选为0~0.03倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围内的技术效果。需要说明的是,为了更高效地产生本发明所期望的效果(特别是返回量降低的效果),优选的是不配置第1’粘接剂。
由此,在本发明的一实施方式中,所述包装片配置于所述第1基材的导入水性液体的一侧的表面,且在该包装片与该第1基材之间实质上不存在粘接剂。粘接剂的量的调整能够成为用于将初始吸水速度调整为特定的范围的重要的因子之一,因此重要的是将初始吸水速度决定为特定的范围。
在本发明的一实施方式中,配置于包装片与第2基材之间的粘接剂,即第2’粘接剂只要在不妨碍本发明的目的的程度下利用即可。优选的是,不使用粘接剂为好。在使用粘接剂的情况下,粘接剂的含量(不挥发成分,用量)相对于第2颗粒状吸水剂的质量优选为0~0.01倍,更优选为0~0.008倍,进一步优选为0~0.001倍。根据该实施方式,具有能够将初始吸收速度高效地控制在所期望的范围内的技术效果。
在本发明的一实施方式中,粘接剂也可以是溶液型粘接剂。溶液型粘接剂指的是,粘接剂通过溶剂而溶解或分散的粘接剂,在本发明的一实施方式中,溶液型粘接剂的溶剂含有:选自异己烷、环己烷和正己烷中的至少1种己烷和二甲基醚等醚中的至少一者。溶液型粘接剂的主成分的结构、组成与后述的热熔型粘接剂相同,不同的是预先溶解的是液体还是固体的状态差异。
溶液型粘接剂需要在喷雾后去除溶剂,因此优选使用沸点低的挥发性有机化合物作为溶剂。从该溶剂去除的工夫、由残存的溶剂引起的臭气的问题、制造片材的作业环境的改善出发,优选实质上不含有挥发性有机化合物的热熔型粘接剂。通常,在以溶液型进行喷雾的情况下,溶剂浓度与加热熔融型(热熔型)相比为高浓度。理由是,为了降低粘接剂树脂的粘度、成为可喷雾的状态而使用的溶剂量多。与此相比,加热熔融型在高温下进行喷雾,因此由高温引起的粘度降低较大,从而溶剂浓度下降。
优选的是,片材中含有的粘接剂中的挥发性有机化合物少者。具体而言,挥发性有机化合物最优选为检测限以下。在本发明的一实施方式中,残留于粘接剂的挥发性有机化合物为检测限以下。挥发性有机化合物为检测限以下的粘接剂只要是第1粘接剂、第2粘接剂、第1’粘接剂、第2’粘接剂中的至少一者即可,若第1粘接剂的挥发性有机化合物为检测限以下,则能够更高效地产生本发明所期望的效果。挥发性有机化合物为检测限以下是指,相对于粘接剂,为1ppm以下。作为残留的挥发性有机化合物的测定方法,使用气相色谱仪等进行测定。
热熔型粘接剂的形态、熔点能够适当选择,既可以是颗粒状,也可以是纤维状,还可以是网状,还可以是薄膜状,另外还可以是通过加热而熔融的液状。
热熔型粘接剂的熔融温度或者软化点优选为50℃~200℃,60℃~180℃。在使用颗粒状的粘接剂的情况下,使用其粒径为上述颗粒状吸水剂的平均粒径的0.01~2倍、0.02~1倍、0.05~0.5倍左右的颗粒状粘接剂。
作为本发明所使用的热熔型粘接剂,能够适当选择,但优选的是,能够适当使用选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂、苯乙烯系弹性体粘接剂、聚烯烃系粘接剂以及聚酯系粘接剂等中的1种以上。具体而言,作为聚烯烃系粘接剂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、无规立构聚丙烯、共聚聚烯烃,作为苯乙烯系弹性体粘接剂,可列举出苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、丁苯橡胶(SBR)等,作为聚酯系粘接剂,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、共聚聚酯等,作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂,可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)粘接剂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)等。粘接剂的选定能够成为用于将初始吸水速度调整为特定的范围的重要的因子之一,因此重要的是将初始吸水速度决定为特定的范围。在粘接剂的选定中,即使粘接剂相对于颗粒状吸水剂的质量的含有比例较低(即使在片材制造中少量使用),也能够改善得到的片的泄漏量和倒流量,因此热熔型粘接剂比溶液型粘接剂更优选。作为假定的作用机理,认为理由在于,由于难以浸透到基材的内部,因此热熔型粘接剂有效地附着(不均匀)在基材的表面上。
在本发明的一实施方式的吸水性片的制造方法中,也可以适当配混添加剂(消臭剂、纤维、抗菌剂、凝胶稳定剂等)。添加剂的配混量相对于颗粒状吸水剂的质量优选为0~50质量%,更优选为0~10质量%。在上述制造方法中,既可以使用预先混合了添加剂的颗粒状吸水剂,也可以在制造工序的中途添加添加剂。
所制造的吸水性片的尺寸能够适当设计。通常,横向宽度为10cm~10m,长度为数十m~数千m(在连续片或者卷的状态下)。制得的吸水性片根据目的(所使用的吸收体的大小)裁剪而使用。
除上述例示之外,吸水性片的制造方法例如在以下的专利文献中公开:国际公开第2012/174026号、国际公开第2013/078109号、国际公开第2015/041784号、国际公开第2011/117187号、国际公开第2012/001117号、国际公开第2012/024445号、国际公开第2010/004894号、国际公开第2010/004895号、国际公开第2010/076857号、国际公开第2010/082373号、国际公开第2010/113754号、国际公开第2010/143635号、国际公开第2011/043256号、国际公开第2011/086841号、国际公开第2011/086842号、国际公开第2011/086843号、国际公开第2011/086844号、国际公开第2011/117997号、国际公开第2011/118409号、国际公开第2011/136087号、国际公开第2012/043546号、国际公开第2013/099634号、国际公开第2013/099635号、日本特开2010-115406号、日本特开2002-345883号、日本特开平6-315501号、日本特开平6-190003号、日本特开平6-190002号、日本特开平6-190001号、日本特开平2-252558号、日本特开平2-252560号、日本特开平2-252561号。也适当参照这些文献中公开的吸水性片的制造方法。
<吸水性片的构成要件的特别优选的组合>
在本申请说明书中公开的实施方式应视为公开了所有组合(也就是说,在各国成为修正的合法性的根据),进行特别优选的组合的说明。
(特别优选的实施方式)
第1颗粒状吸水剂的CRC为30g/g以上或者35g/g以上;第2颗粒状吸水剂的CRC为35g/g以上,36g/g以上,特别是37g/g以上,40g/g以下,或者39g/g以下;颗粒状吸水剂(特别是第2颗粒状吸水剂)的表面张力为60mN/m以上,特别是65mN/m以上;第1基材、第2基材均为以纸浆纤维为主要成分的用气流成网法制作的基材;粘接剂的涂布方式为加热熔融喷雾(热熔喷雾(散布));实质上不存在第1’粘接剂。
第1颗粒状吸水剂的CRC为30g/g以上或者35g/g以上;GPR为35g/min以上,200g/min以下,100g/min以下,特别是50g/min以下;第2颗粒状吸水剂的CRC为35g/g以上,36g/g以上,特别是37g/g以上,40g/g以下,或者39g/g以下;AAP为25g/g以上,28g/g以上或者30g/g以上;为37g/g以下或者32g/g以下;GPR为5g/min以上,30g/min以下,25g/min以下,特别是10g/min以下;表面张力为60mN/m以上,特别是65mN/m以上;第1基材、第2基材均为以纸浆纤维为主要成分的用气流成网法制作的基材;粘接剂的涂布方式为加热熔融喷雾(热熔喷雾(散布));实质上不存在第1’粘接剂。
在上述特别优选的实施方式中,颗粒状吸水剂(特别是第2颗粒状吸水剂)的表面张力为65mN/m以上。
在上述特别优选的实施方式中,第1颗粒状吸水剂的CRC为35g/g以上。
在上述特别优选的实施方式中,第2颗粒状吸水剂的CRC为36g/g以上且39g/g以下。
在上述特别优选的实施方式中,在包装片与第1基材之间实质上不存在粘接剂。
在上述特别优选的实施方式中,残留于所述第1粘接剂的挥发性有机化合物为检测限以下。
〔4.吸收性物品〕
本发明的一实施方式的吸收性物品具有利用液体透过性片和液体不透过性片夹持在〔2〕中说明的吸水性片的结构。在此,液体透过性片位于第1基材侧,液体不透过性片位于第2基材侧。由此,本发明的一实施方式的吸收性物品是如下这样的吸收性物品:通过由液体透过性片和液体不透过性片夹持而成,所述液体透过性片位于所述第1基材侧,所述液体不透过性片位于所述第2基材侧。作为吸收性物品的具体例,可列举出纸尿布、失禁垫、生理用卫生巾、宠物片、食品用滴液片、电力线缆的止水剂等。
作为液体透过性片和液体不透过性片,能够没有特别限制地使用在吸收性物品的技术领域中公知的材料。另外,吸收性物品能够通过公知的方法制造。
实施例
使用以下的实施例和比较例进一步详细地说明本发明。但是,本发明的保护范围并不仅限于以下的实施例。另外,在下述的制造例、测定条件、实施例以及比较例中,只要没有特别记载,就在室温(25℃)/相对湿度40%RH~50%RH的条件下进行操作。
<制造例>
参考以下的专利所记载的制造例、实施例、比较例,通过利用内部交联剂量适当调整CRC,从而得到聚丙烯酸(盐)系树脂的颗粒状吸水剂(1)~(7)。在表1-1和表1-2中示出得到的颗粒状吸水剂的物性。
国际公开第2014/034897号
国际公开第2017/170605号
国际公开第2016/204302号
国际公开第2014/054656号
国际公开第2015/152299号
国际公开第2018/062539号
国际公开第2012/043821号。
〔颗粒状吸水剂的物性的测定方法〕
<重均粒径>
本发明的一实施方式的颗粒状吸水剂(或者颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02所规定的“PSD”的测定方法得到的重均粒径。在此,在本说明书中,对于重均粒径的测定方法而言,基于按照ERT420.2-02所规定的“PSD”的测定方法得到的PSD,以与美国专利第7638570号所记载的“(3)Mass-Average Particle Diameter(D50)and Logarithmic Standard Deviation(σζ)of Particle Diameter Distribution”同样的方法算出。
<CRC(无加压下吸水倍率)(ERT441.2-02)>
“CRC”是Centrifuge Retention Capacity(离心分离机保持容量)的简称,是指颗粒状吸水剂的无加压下吸水倍率(也有时称为“吸水倍率”)。具体而言,是指在将颗粒状吸水剂0.2g放入无纺布制的袋中之后,在大过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟使其自由溶胀,之后,用离心分离机(250G)控水3分钟之后的吸水倍率(单位;g/g)。
<表面张力>
在本发明中,表面张力是指,使颗粒状吸水剂分散在0.90质量%氯化钠水溶液中时的水溶液的表面张力。
向经过充分清洗的100ml的烧杯中加入调整为20℃的生理盐水50ml,首先,使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)测定生理盐水的表面张力。需要说明的是,在本发明中,采用使用铂板的板法,板在各测定前利用去离子水充分地进行清洗,并且用气体燃烧器加热清洗后使用。接下来,在含有调整为20℃的表面张力测定后的生理盐水的烧杯中投入经充分清洗的25mm长的氟树脂制转子以及颗粒状吸水剂0.5g,以500rpm的条件搅拌4分钟。在4分钟后,停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂沉降之后,再次进行同样的操作,测定上清液的表面张力。在此,颗粒状吸水剂的表面张力(单位:mN/m)通过在生理盐水中分散有颗粒状吸水剂时的上清液的表面张力求出。各颗粒状吸水剂的表面张力在表1-1和表1-2中示出。
〔丙烯酸的制造例〕
将市售的丙烯酸(丙烯酸二聚物2000ppm、乙酸500ppm、丙酸500ppm、对甲氧基苯酚200ppm)供给到具有50个无挡板多孔板的高沸点杂质分离塔的塔底,以回流比为1来进行蒸馏,在去除包含马来酸、丙烯酸的二聚体(丙烯酸二聚物)等之后,进一步进行析晶,从而得到丙烯酸(丙烯酸二聚物20ppm,乙酸50ppm,丙酸50ppm,糠醛1ppm以下,原白头翁素1ppm以下),进一步蒸馏后,添加对甲氧基苯酚50ppm。
〔丙烯酸钠水溶液的制法〕
按照美国专利5210298号的实施例9,使用48%苛性钠以20℃~40℃对上述丙烯酸1390g进行中和,以浓度37%得到100%中和的丙烯酸钠水溶液。
<颗粒状吸水剂(1)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度38.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)5.03g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机上加盖而形成的反应器中供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液30.68g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液37.76g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后取出含水凝胶状聚合物。得到的含水凝胶状聚合物细分化为约2mm~4mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径380μm的不定形破碎状的吸水性树脂(1-1)。
在所得到的吸水性树脂(1-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度210℃下加热处理45分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(1-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(1-2)100质量份喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(1-3)。将通过向吸水性树脂(1-3)添加0.3质量份的AEROSIL200(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(1)。
<颗粒状吸水剂(2)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度36.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)3.93g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液29.07g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.78g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后取出含水凝胶状聚合物。得到的含水凝胶状聚合物细分化为约2mm~4mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径350μm的不定形破碎状的吸水性树脂(2-1)。
在所得到的吸水性树脂(2-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度100℃加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(2-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(2-2)100质量份喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(2-3)。将通过向吸水性树脂(2-3)添加0.3质量份的AEROSIL90G(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(2)。
<颗粒状吸水剂(3)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度33.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)5.82g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液26.65g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液32.79g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后,在添加181.5g的150μm以下的吸水性树脂细粉的基础上,将捏合机的刀片以高转速(130rpm)凝胶破碎10分钟之后,取出含水凝胶状聚合物。所得到的含水凝胶状聚合物细分化为约1mm~2mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径350μm的不定形破碎状的吸水性树脂(3-1)。
在所得到的吸水性树脂(3-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度210℃加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(3-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(3-2)100质量份喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(3-3)。将通过向吸水性树脂(3-3)添加0.3质量份的AEROSIL200(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(3)。
<颗粒状吸水剂(4)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度33.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)4.04g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液26.65g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液32.79g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后,在添加181.5g的150μm以下的吸水性树脂细粉的基础上,将捏合机的刀片以高转速(130rpm)凝胶破碎10分钟之后,取出含水凝胶状聚合物。所得到的含水凝胶状聚合物细分化为约1mm~2mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径350μm的不定形破碎状的吸水性树脂(4-1)。
在所得到的吸水性树脂(4-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度195℃加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(4-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(4-2)100质量份喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(4-3)。将通过向吸水性树脂(9-3)添加0.3质量份的AEROSIL200(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(4)。
<颗粒状吸水剂(5)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度35.5质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)5.29g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液28.66g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.28g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后取出含水凝胶状聚合物。得到的含水凝胶状聚合物细分化为约2mm~4mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径350μm的不定形破碎状的吸水性树脂(5-1)。
在所得到的吸水性树脂(5-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度100℃加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(5-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(5-2)100质量份喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(5-3)。将通过向吸水性树脂(5-3)添加0.3质量份的AEROSIL90G(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(5)。
<颗粒状吸水剂(6)>
在将通过上述丙烯酸的制造例得到的丙烯酸、使用该丙烯酸以上述丙烯酸钠水溶液的制法得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度38.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数9)3.27g,作为反应液。接下来,向在具有2根σ型叶片的内容积10L的带有夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器供给上述反应液,一边将反应液保持在30℃,一边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接下来,一边搅拌反应液,一边添加过硫酸钠的10质量%水溶液30.68g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液37.76g,结果在大约1分钟后开始聚合。在开始聚合40分钟后取出含水凝胶状聚合物。得到的含水凝胶状聚合物细分化为约2mm~4mm的颗粒。该细分化的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼的大小300μm)的金属网上,在175℃热风干燥65分钟。接下来,使用辊磨机粉碎干燥物,进一步用网眼600μm的金属网分级、调和,从而得到平均粒径350μm的不定形破碎状的吸水性树脂(6-1)。
在所得到的吸水性树脂(6-1)100质量份中喷雾混合包含乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物在热介质温度195℃加热处理45分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(6-2)。对所得到的表面交联的吸水性树脂(6-2)100质量份喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内在60℃固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(6-3)。将通过向吸水性树脂(6-3)添加0.3质量份的AEROSIL200(亲水性无定形氧化硅,日本AEROSIL公司制)并进行混合而得到的吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(6)。
<颗粒状吸水剂(7)>
[从市售品一次性尿布取出吸水性树脂]
从在调湿环境下保管的市售的一次性尿布(NEW doremi pants(L尺寸,Lot No.8-1A042 1489),OJI制,在2001年购买)中取出吸水性树脂。在取出时,以不混入棉状纸浆等的方式仅取出吸水性树脂。所取出的吸水性树脂是对球状颗粒造粒而得到的颗粒形状。将该吸水性树脂设为颗粒状吸水剂(7)。在表1-1中示出颗粒状吸水剂(7)的物性。
〔实施例〕
在下述实施例和比较例中,只要没有特别记载,就在室温(25℃)/相对湿度40~50%RH的条件下进行操作。
[实施例1]
在室温气氛下,在切断为纵10cm、横40cm的无纺布A(相当于第1基材,以纸浆纤维为主要成分。厚度0.4mm。用气流成网法制作的无纺布。单位面积重量:47g/m2)上载置以烯烃为主要成分的厚度1.4mm的热风无纺布C(相当于中间片),在无纺布C的表面均匀地散布6g(散布量:150g/m2)的颗粒状吸水剂(2)(相当于第2颗粒状吸水剂)。在将无纺布A铺在热风无纺布C的下面的状态下,在该无纺布C的表面散布颗粒状吸水剂(2),这是为了用无纺布A接受未被无纺布C捕获而有可能通过无纺布C的颗粒状吸水剂(2)。
接下来,在切断为纵10cm、横40cm的(与上述不同的)无纺布A(相当于第2基材,以纸浆纤维为主要成分。厚度0.4mm。用气流成网法制作的无纺布。单位面积重量:47g/m2)的表面均匀地散布0.5g(散布量:12.5g/m2)的以异己烷、环己烷、正己烷的混合物为主要成分的溶剂、包含液化石油气、二甲基醚等气体和丁苯橡胶的粘接剂(溶液型粘接剂)(相当于第2粘接剂)(喷雾胶77,3m Japan株式会社制)。
之后,使无纺布C的散布有颗粒状吸水剂的面与无纺布A的散布有粘接剂的面对合地(接触地)重叠,进行加压压接。之后,以铺在最下方的无纺布A(相当于第1基材)成为最上方的方式,上下颠倒地将未被压接的上方的无纺布A(相当于第1基材)剥离。
接下来,在不与颗粒状吸水剂(2)相面对的一侧的无纺布C的表面均匀地散布6g(散布量:150g/m2)的颗粒状吸水剂(1)(相当于第1颗粒状吸水剂)。
接下来,在已经剥离了的无纺布A(相当于第1基材)的表面均匀地散布0.5g(散布量:12.5g/m2)的包含丁苯橡胶的粘接剂(相当于第1粘接剂)(喷雾胶77,3m Japan株式会社制)。之后,将无纺布C的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与无纺布A的散布有粘接剂的面对合地(接触地)重叠,进行加压压接,得到吸水性片Z。
最后,在吸水性片Z的无纺布A(为无纺布A的表面,与散布有颗粒状吸水剂(1)的面相反的一侧)均匀地散布0.1g(散布量:2.5g/m2)的包含丁苯橡胶的粘接剂(相当于第1’粘接剂)(喷雾胶77,3m Japan株式会社制)之后,用切断为纵24cm、横40cm的以烯烃为主要成分的厚度0.1mm的纺粘无纺布(包装片)包住,进行加压压接,从而得到吸水性片(1)。
[实施例2~9、比较例1~10]
如表1-1和表1-2所示变更第1颗粒状吸水剂、第2颗粒状吸水剂、第1基材、粘接剂的种类、第1粘接剂的量、第2粘接剂的量、第1’粘接剂的量,除此之外,与实施例1同样地制作吸水性片。
[实施例10]
使用胶施涂器(Nordson公司制,Alta Blue Touch)涂布在140℃加热的热熔型粘接剂(包含丁苯橡胶的粘接剂)来代替喷雾胶77,除此之外,与实施例1同样地得到吸水性片(10)。
[实施例11、12、比较例11]
如表1-1和表1-2所示变更第1颗粒状吸水剂、第2颗粒状吸水剂、第1基材、粘接剂的种类、第1粘接剂的量、第2粘接剂的量、第1’粘接剂的量,除此之外,与实施例10同样地制作吸水性片。
〔吸水性片的评价方法〕
在下述评价方法中,只要没有特别记载,就在室温(25℃)/相对湿度40%RH~50%RH的条件下进行操作。
<初始吸收速度>
在距吸收体高度1.5cm处设置漏斗(流速7ml/min),使用该漏斗,投入含有20ppm的蓝色1号试剂的生理盐水(0.9%氯化钠水溶液)1.00g之后,测定直至吸收体吸收液体的时间。即,初始吸收速度(秒)是指,在刚投入液体之后使秒表开始,在吸收体吸完液体时停止秒表而显示的时间。N数为5次,将其算术平均作为初始吸收速度。
<倒流量(特定返回量评价)>
如图6所示,用纵14cm、横40cm的液体不透过性片21以在上部形成开口部的方式包裹制作为纵10cm、横40cm的吸水性片40。将用液体不透过性片21包裹的吸水性片40置于平面,在其上将液体注入筒41(图7)如图8所示置于吸水性片40的中央。在该状态下,使用能够以流速7ml/秒投入液体的漏斗42,向液体注入筒41投入23℃的0.9重量%氯化钠水溶液80g(图9)。需要说明的是,在该情况下,向从液体不透过性片21露出的吸水性片40投入液体。在投入液体10分钟后,将20张预先测定了重量的滤纸43(型号No.2,ADVANTEC制;直径110mm的圆形的滤纸)载置于吸水性片40的中央,再载置直径100mm的圆形的压块44(1200g),保持1分钟。在1分钟后,去除压块44,根据滤纸43的重量增量测定第1次倒流量(g)。去除压块44之后1分钟后,重复同样的操作(投入液体→投入10分钟后,载置滤纸43和压块44(1200g),保持1分钟→保持1分钟后→去除压块,测定倒流量),测定第2次倒流量(g),第3次倒流量(g)。在表2中示出测定的倒流量的第1次到第3次的合计。
<泄漏量(倾斜评价)(特定泄漏量评价)>
泄漏量使用图10所示的装置进行测定。
概略而言,是使用市售的实验设备用的架台60和管61,将丙烯酸板63倾斜固定之后,从铅垂上方用漏斗向固定在板上的吸水性片投入生理盐水,计量泄漏量的机构。以下表示详细的规格。
丙烯酸板63的倾斜面方向的长度为400mm,利用架台60以相对于水平所成的角为20°的方式固定。丙烯酸板63的宽度为200mm,厚度为3mm。丙烯酸板63的表面光滑,因此液体不会滞留在板上或被板吸收。使用架台60,将漏斗64固定在倾斜丙烯酸板63的铅垂上方。漏斗64使用以7mL/秒投入液体的漏斗。
在丙烯酸板63的下部设有金属制托盘65,将作为泄漏而流落的试验液全部接收,以0.1g的精度记录其质量。
使用这样的装置的倾斜的泄漏试验按以下的步骤进行。如图10所示,将切断为长度100mm、宽度100mm的尺寸的吸水性片40的背面粘贴在丙烯酸板63上。
在距吸水性片的上端向下方1.5cm的部位标注标记,固定漏斗的投入口,以使其距标记向铅垂上方的距离为15mm±2mm。
向滴下漏斗64中一次投入生理盐水20mL。测定试验液不被吸水性片66吸收而在倾斜的丙烯酸板63上流动而进入到金属制托盘65的液量,作为面方向的第1次泄漏量(mL),在10分钟后,同样地投入生理盐水20mL,测量第2次泄漏量之后,再过10分钟后,同样地投入生理盐水20mL,测量第3次的泄漏量。表的泄漏量是将第1次到第3次的泄漏量合计的值。
[表1-1]
[表1-2]
<涂布方式>溶剂溶解喷雾:X,加热熔融喷雾Y。
<第1基材>A:无纺布A(以纸浆纤维为主要成分。厚度0.4mm。以气流成网法制作的无纺布。单位面积重量:47g/m2),B:无纺布B(以纸浆纤维为主要成分。厚度0.4mm。以气流成网法制作的无纺布。单位面积重量:42g/m2)。
<粘接剂>SBR:丁苯橡胶,EVA:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
<溶液型粘接剂的不挥发成分的测定>
对刚将溶液型粘接剂喷雾之后(喷雾之后10秒以内)的无纺布进行重量测定,算出喷雾前的无纺布的重量之差,从而测定溶液型粘接剂的喷雾量。不挥发成分相对于事先测定的喷雾量的比例为81.16质量%(根据90℃×1小时的残存量测定不挥发成分),因此以溶液型粘接剂的喷雾重量×81.16质量%算出喷雾了的溶液型粘接剂的不挥发成分。
<热熔型粘接剂的不挥发成分的测定>
对刚将热熔型粘接剂喷雾之后(喷雾之后10秒以内)的无纺布进行重量测定,算出喷雾前的无纺布的重量之差,从而测定热熔型粘接剂的喷雾量。不挥发成分相对于喷雾量的比例为实质上100质量%(根据90℃×1小时的残存量测定不挥发成分),因此将喷雾了的热熔型粘接剂的不挥发成分设为测定的热熔型粘接剂的喷雾量。
需要说明的是,溶液型粘接剂的残留溶剂(残留于粘接剂的挥发性有机化合物)在粘接剂中超过1ppm。
[评价等级]
A为最好,E为最差(无法实用)
(泄漏量)
A:小于2.5
B:2.5以上且小于3
C:3以上且小于4
D:4以上且小于5
E:5以上(返回量)
A:小于4.5
B:4.5以上且小于5
C:5以上且小于5.5
D:5.5以上且小于6
E:6以上

Claims (19)

1.一种吸水性片,其具有:
第1基材;
第2基材;以及
吸水层,其位于所述第1基材与所述第2基材之间,
所述吸水层含有颗粒状吸水剂,
所述第1基材位于导入水性液体的一侧,
初始吸收速度调整为2.2秒~3.0秒,
所述颗粒状吸水剂包括:第1颗粒状吸水剂,其局部存在于所述第1基材的与所述第2基材相对的一面侧;以及第2颗粒状吸水剂,其局部存在于所述第2基材的与所述第1基材相对的一面侧,
在所述第1基材的与所述第2基材相对的表面配置有第1粘接剂,所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.0005~0.03倍。
2.根据权利要求1所述的吸水性片,其中,
所述第1颗粒状吸水剂的CRC为30g/g以上。
3.根据权利要求2所述的吸水性片,其中,
所述第1颗粒状吸水剂的CRC为35g/g以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性片,其中,
所述第2颗粒状吸水剂的表面张力为60mN/m以上。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂为热熔型,该粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.003~0.03倍。
6.根据权利要求5所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.004~0.03倍。
7.根据权利要求5所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.005~0.03倍。
8.根据权利要求5所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.006~0.03倍。
9.根据权利要求5所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.007~0.02倍。
10.根据权利要求5所述的吸水性片,其中,
所述第1粘接剂的含量相对于所述第1颗粒状吸水剂的质量为0.0075~0.015倍。
11.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性片,其中,
残留于所述第1粘接剂的挥发性有机化合物为检测限以下。
12.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性片,其中,
在所述第2基材的与所述第1基材相对的表面配置有第2粘接剂,该第2粘接剂为热熔型,该第2粘接剂的含量相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.001~0.25倍。
13.根据权利要求12所述的吸水性片,其中,
所述第2粘接剂的含量相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.003~0.2倍。
14.根据权利要求12所述的吸水性片,其中,
所述第2粘接剂的含量相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.005~0.1倍。
15.根据权利要求12所述的吸水性片,其中,
所述第2粘接剂的含量相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.006~0.05倍。
16.根据权利要求12所述的吸水性片,其中,
所述第2粘接剂的含量相对于所述第2颗粒状吸水剂的质量为0.007~0.02倍。
17.根据权利要求1或2所述的吸水性片,其具有包装片。
18.根据权利要求17所述的吸水性片,其中,
所述包装片配置于所述第1基材的导入水性液体的一侧的表面,在该包装片与该第1基材之间实质上不存在粘接剂。
19.一种吸收性物品,其通过用液体透过性片和液体不透过性片夹持权利要求1~18中任一项所述的吸水性片而成,所述液体透过性片位于所述第1基材侧,所述液体不透过性片位于所述第2基材侧。
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