DE69614353T2

DE69614353T2 - Saugfähige Artikel mit zwei unterschiedlichen Polymerpartikeln

Info

Publication number: DE69614353T2
Application number: DE69614353T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Kimura; Hiroyuki Soga
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: ES2160798T3; BR9604629A; AU7197896A; EP0781539B1; JPH09149916A; MX9605993A; EP0781539A2; CN1155439A; DE69614353D1; SG64408A1; EP0781539A3; AU706066B2; CA2191388A1; KR970025575A; TW309422B; MY120109A; CA2191388C; KR100449392B1; US5800419A; CN1125656C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wegwerfkleidungsstück, das eine Körperflüssigkeit absorbiert, wie zum Beispiel eine Wegwerfwindel oder eine hygienische Binde.
Es ist bei einem Gegenstand dieser Art gut bekannt, einen flüssigkeitsabsorbierenden Kern, der eine Flusenmasse und superabsorbierende Polymerpartikel aufweist, mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Folie zu bedecken. Es ist ebenfalls gut bekannt, dass superabsorbierende Polymerpartikel dazu tendieren, klebrig zu werden und zu Gelblöcken agglomerieren, wenn sie Wasser absorbieren. Solche Gelblöcke hindern Körperflüssigkeiten daran, in den flüssigkeitsabsorbierenden Kern einzudringen und sie können die Körperflüssigkeiten dazu veranlassen, durchzusickern wenn die Gelblöcke sich in dem obersten Oberflächenbereich des Kerns bilden.
Eine der Maßnahmen, um die superabsorbierenden Polymerpartikel daran zu hindern, solche Gelblöcke zu bilden, besteht darin, die superabsorbierenden Polymerpartikel in solch einem wasserabsorbierenden faserigen Material, wie etwa einer mit den Polymerpartikeln benutzten Flusenmasse, so zu verteilen, dass die individuellen Partikel ausreichend weit voneinander angeordnet sind.
Trotzdem ist so eine Maßnahme nicht praktisch, dies wegen der Begrenzung, die der Größe des flüssigkeitsabsorbierenden Kerns auferlegt wird. Es könnte ein Fall vorkommen, wo die angeordneten Polymerpartikel nicht wirksam genug benutzt werden können, um die von dem flüssigkeitsabsorbierenden Kern erwartete Wirkung zu erzielen. Um dieses Problem zu überwinden, kann man in Betracht ziehen, Polymerpartikel mit einer relativ hohen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit mit Polymerpartikeln mit einer relativ niedrigen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit zu vermischen. Zum Beispiel, es werden die Polymerpartikel dieser zwei Typen, die in ihren Wasserabsorptionsgeschwindigkeiten verschieden sind, so zusammen zu mischen, dass eine Mischung derselben eine einzelne Schicht in einem flüssigkeitsabsorbierenden Kern bilden kann. Trotzdem kann es schwierig sein, dieselben gleichmäßig zu vermischen, wenn die Polymerpartikel dieser beiden Typen von bedeutend verschiedenen Partikelgrößen sind. Es wird ferner in Betracht gezogen, derartige Maßnahmen zu treffen, dass die Polymerpartikel dieser beiden Typen verschiedene getrennte Schichten in einem flüssigkeitsabsorbierenden Kern bilden können, ohne vermischt zu werden, wobei die Polymerpartikel mit einer relativ niedrigen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit eine obere Schicht bilden, während die Polymerpartikel mit einer relativ hohen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit eine untere Schicht bilden, und dass die Flusenmasse zwischen diesen beiden Schichten angeordnet ist. Trotzdem würde so eine Anordnung den Herstellungsprozess für einen flüssigkeitsabsorbierenden Kern komplex gestalten, weil die Polymerpartikel bei diesem Prozess zweimal zugespeist werden müssen.
In Anbetracht der Probleme, wie sie oben beschrieben worden sind, ist es ein Hauptziel der Erfindung, die superabsorbierenden Polymerpartikel daran zu hindern, in einem flüssigkeitsabsorbierenden Kern leicht Gelblöcke zu bilden.
Dokument EP-A-O 642 778 macht einen eine Körperflüssigkeit absorbierenden Wegwerfartikel bekannt, so wie er in der Präambel des Anspruchs 1 definiert wird.
Das oben beschriebene Ziel wird gemäss der Erfindung durch ein eine Körperflüssigkeit absorbierendes Wegwerfkleidungsstück erreicht, das einen flüssigkeitsabsorbierenden Kern besitzt, der eine Mischung von wasserabsorbierendem faserigen Material und von superabsorbierenden Polymerpartikeln aufweist, sowie eine flüssigkeitsdurchlässige Folie, die den flüssigkeitsabsorbierenden Kern zumindest teilweise überdeckt, wobei das eine Körperflüssigkeit absorbierende Wegwerfkleidungsstück
dadurch gekennzeichnet ist, dass:
die Polymerpartikel erste Polymerpartikel mit einer Wasserabsorptionsdauer von weniger als 10 Sekunden aufweisen, welche unter den unten angegebenen Bedingungen gemessen wird, und zweite Polymerpartikel mit einer Wasserabsorptionsdauer, die um 10 Sekunden oder mehr länger ist als diejenige der ersten Polymerpartikel, und die integral mit den ersten Polymerpartikeln verbunden sind;
wobei die Bedingungen zum Messen der Dauer der Wasserabsorption folgende sind;
(1) 25 ml Wasser, von einer 0,9%-igen wässerigen Salzlösung, werden in einen 50 ml Becher gegossen und umgerührt bei 500 UM (Umdrehungen pro Minute) mit Hilfe eines magnetischen Rührwerks, das mit einem rotierenden Element mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Länge von 20 mm ausgestattet ist; und
(2) 1 g der superabsorbierenden Polymerpartikel wird während des Umrührens in den Becher gegossen, und es wird mit dem blossen Auge die Dauer ermittelt, welche von diesen Polymerpartikeln gebraucht wird, um die gesamte Menge der wässerigen Salzlösung zu absorbieren.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Wegwerfwindel als Verwirklichung der Erfindung, teilweise weggebrochen, zeigt;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die der Linie II- II in Fig. 1 entlang genommen ist; und
Fig. 3 ist ein schematisches Diagram, das die superabsorbierenden Polymerpartikel darstellt.
Einzelheiten der Erfindung werden vollständiger verständen werden durch die nachfolgende Beschreibung einer Wegwerfwindel als einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung, Beschreibung die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht wird.
Eine Windel 1, in Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht in teilweise weggebrochener, Form gezeigt, enthält eine wasserdurchlässige Oberfolie 2, eine für die Flüssigkeit undurchlässige Rückenfolie 3 und einen die Flüssigkeit absorbierenden Kern 4, der zwischen den beiden Folien 2, 3 angeordnet ist. Teile dieser beiden Folien 2, 3, die nach außen über die ganze Aussenkante des Kerns 4 reichen, werden die eine über die andere gelegt und wasserdicht miteinander verbunden. Die Windel 1 weist der Länge nach einen vorderen Bereich (Vorderkörper) 6, einen hinteren Bereich (Hinterkörper) 7 und einen Schrittbereich 8 auf, welcher sich zwischen diesen Bereichen 6, 7 ausbreitet. Neben der oberen Kante 9 des hinteren Bereichs 7 und quer gegenüber den seitlichen Kanten 10 in dem Unterleibbereich 8, sind ein elastisches Glied 13 für eine Hüftöffnung, beziehungsweise elastische Glieder 14 für ein Paar Beinöffnungen zwischen den Ober- und Rückenfolien 2, 3 angeordnet, und unter einem elastisch gespannten Zustand an eine innere Oberfläche von mindestens einer der beiden Folien 2, 3 befestigt. Die quer gegenüber liegenden Seitenkanten 16 der hinteren Region 7 sind mit Bandbefestigungselementen 15 ausgestattet.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1. Wie gezeigt, weist der Kern 4 eine obere Schicht 21, eine untere Schicht 22 und ein Seidenpapier 23 auf, das diese obere und untere Schicht 21, 22 bedeckt. Die obere Schicht 21 hat ein Basisgewicht von 190 g/m² und weist eine Mischung von Flusenmasse 25 von 90 Gew.-% und thermoplastische Fasern 26 von 10 Gew.-% auf. Die untere Schicht 22 hat ein Basisgewicht von 430 g/m² und weist eine Flusenmasse von 50 Gew.-%, thermoplastische Fasern 26 von 5- Gew.-% und superabsorbierende Polymerpartikel 27 von 45-Gew.-% auf. In der unteren Schicht sind die Polymerpartikel 27 zwischen einer oberen Schicht 28A und einer unteren Schicht 28B verteilt. Diese beiden Schichten 28A und 28B weisen eine Mischung aus Flusenmasse 25 beziehungsweise aus thermoplastischen Fasern 26 auf. Die oberen und die unteren Schichten 21 und 22 sind hitzebehandelt, so dass die thermoplastischen Fasern 26 integral im Innern einer jeden Schicht 21, 22, sowie zwischen den zwei Schichten 21, 22 mit Hilfe von Hitze verbunden werden können, um dadurch einen Formverlust des Kerns 4 als Ganzes zu verhindern. Das Seidenpapier 23 dient dazu, solche Komponenten wie die Flusenmasse 25 gegen Zerstreuung zu schützen, und gleichzeitig die Handhabung des Kerns 4 während des Herstellungsprozesses der Windel zu erleichtern. Es sollte verstanden werden, dass das Seidenpapier 23 von dem Kern 4 weggelassen werden kann, außer wenn es benötigt wird.
Die superabsorbierenden Polymerpartikel 27, schematisch in Fig. 3 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt, weisen die ersten Polymerpartikel 27A mit einer relativ hohen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und einer relativ kleinen Partikelgröße, und die zweiten Polymerpartikel 27B, mit einer relativ niedrigen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und einer relativ großen Partikelgröße, die mit den Polymerpartikeln 27A verbunden worden sind, auf. Die Partikelgrößen der Polymerpartikel 27 liegen im Bereich von 0,2 - 0,8 mm. Die ersten Polymerpartikel 27A und die zweiten Polymerpartikel 27B sollten eine differentielle Wasserabsorptionsdauer von 10 oder mehr Sekunden aufweisen, und die ersten Polymerpartikel 27B sollten eine Wasserabsorptionsdauer besitzen, die kürzer als 10 Sekunden ist, wobei dieselbe unter den unten beschriebenen Bedingungen gemessen wird.
Messungsbedingungen für die Wasserabsorptionsdauer:
(1) 25 ml der 0,9%-igen wässerigen Salzlösung werden in einen 50 ml Becher geschüttet und bei 500 UM (Umdrehungen pro Minute) durch ein magnetisches Rührwerk, das mit einem rotierenden Element mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Länge von 20 mm ausgestattet ist, umgerührt.
(2) 1 g der superabsorbierenden Polymerpartikel wird während des Umrührens in den Becher geschüttet, und eine Dauer, die von den Polymerpartikeln dazu benötigt wird, um die ganze Menge der wässerigen Salzlösung zu absorbieren, wird mit dem blossen Auge ermittelt.
Die Polymerpartikel 27, als ein Komplex der ersten und der zweiten Polymerpartikel 27A und 27B, können zum Beispiel dadurch erhalten werden, dass man die zweiten Polymerpartikel 27B zu einem polymerisierten System eines wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers hinzufügt, um die ersten Polymerpartikel 27A herzustellen. Ein Prozess, um die Polymerpartikel 27 herzustellen, wird ausführlicher beschrieben werden. Die wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomere weisen nicht ionische Monomere auf, wie (Metha)acrylsäure, 2-(Metha)acrylamid-2- methylpropansulfonsäure und Alkalisalze derselben, (Metha)acrylamid, N, N-Dimethylacrylamid, 2- Hydroxyethyl(metha)acrylat und N-Methylol(metha)acrylamid und Aminogruppen enthaltende ungesättigte Monomere, wie Diethylaminoethyl(metha)acrylat, Diethylaminopropyl- (metha)acrylat und Diethylaminopropyl(metha)acrylamid sowie quartäre Verbindungen derselben. Zwei oder mehr dieser wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomere können in der Form einer Mischung benutzt werden. Es sollte verstanden werden, dass (Metha)acrylsäure und Derivative derselben durch Acrylsäure und Derivative derselben ersetzt werden können. Diese wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomere werden normalerweise in der Form einer wasserähnlichen Lösung benutzt.
Für die wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomere wird eine Suspensionspolymerisation mit einer Phasenumkehr angewandt und ein geeignetes Kohlenwasserstoff wird als Lösungsmittel benutzt. Das kohlenwasserstoffhaltige Lösungsmittel weist ein aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel, ein alicyclisches Kohlenwasserstofflösungsmittel und ein aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel auf. Das aliphatische Kohlenwasserstofflösungsmittel schließt n-Hexan, n-Heptan und Ligroin mit ein. Das alicyclische Kohlenwasserstofflösungsmittel kann Cyclopentan, Methylcyclopentan, Cyclohexan und Methylcyclohexan sein. Das aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel beinumfasst Benzol, Toluol und Xylol. Diese kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel können in der Form von Mischungen von zwei oder von mehr Kohlenwasserstofflösungsmitteln benutzt werden.
Während der Suspensionspolymerisation mit Phasenumkehr wird dem kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel ein grenzflächenaktives Mittel oder ein makromolekulares schützendes Kolloid hinzugefügt. Dieses grenzflächenaktive Mittel und dieses makromolekulare schützende Kolloid können zusammen benutzt werden. Das grenzflächenaktive Mittel kann ausgewählt werden unter denjenigen, die eine Suspensionspolymerisation mit Phasenumkehr von wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomeren erlauben, zum Beispiel, unter nicht-ionischen grenzflächenaktiven Mitteln, wie Sorbitanfettsäureester, Polyglyzerinfettsäureester, Sucrosefettsäureester, Sorbitolfettsäureester, Polyoxyethylenalkylphenylether. Die die Makromoleküle schützenden Kolloide umfassen Ethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, durch Oxidation verändertes Polyethylen, durch Maleinanhydrid modifiziertes Polyethylen, durch Maleinanhydrid modifiziertes Polybutadien, durch Maleinanhydrid modifiziertes EPDM (Ethylen / Propylen / Dien Terpolymer).
Dieses nicht ionische grenzflächenaktive Mittel und diese die Makromoleküle schützenden Kolloide können mit anionischen grenzflächenaktiven Mitteln benutzt werden, wie Salzen von Fettsäuren, Alkylbenzolsulfonsäure, Alkylmethyltaurin, Schwefelsäureester von Polyoxyethylenalkylphenylether oder Sulfonsäure von Polyoxyethylenalkylether. Eine wirksame Mengen des grenzflächenaktiven Stoffes und/oder der die Makromoleküle schützenden Kolloide liegt normalerweise bei 0,1-5 Gew.-% und vorzugsweise bei 0,2-3 Gew.-% der wässerigen Lösung des wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers.
Für die Polymerisation des wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers können passende vernetzende Mittel benutzt werden. Solche vernetzenden Mittel beinhalten: Di- oder Tri-(metha)acrylsäureester von Polyolen, so wie etwa Ethylenglykol, Propylenglykol, Trimethylolpropan, Glycerinpolyoxyethylenglykol, Polyoxypropylenglykol, Polyglycerin; oder ungesättigte Polyester, die man durch die Reaktion dieser Polyole mit ungesättigten Säuren, wie Maleinsäure und Fumarsäure erhalten hat; Bisacrylamide, wie N, N-Methylenbisacrylamid; Di- oder Tri- (metha)acrylsäureester, die man aus der Reaktion von Polyepoxiden mit (Metha)acrylsäure erhalten hat; Di- (metha)acrylsäurecarbamylester, das man aus der Reaktion von Polyisocyanaten, wie Toluylen-Diisocyanat, Hexamethylen- Diisocyanat mit (Metha)acrylsäurehydroxyethyl; Allylstärke; Allylcellulose, Diallylphthalat, N, N', N"- Triallylisocyanurat und Divinylbenzol erhalten hat. Die vernetzenden Mittel weisen ferner, zum Beispiel, Diglycidyletherverbindungen, Haloepoxyverbindungen und Isocyanatverbindungen auf. Eine wirksame Menge solcher vernetzender Mittel liegt bei 0,001-5 Gew.-% des wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers.
Für eine Polymerisationsreaktion können irgendwelche passenden Radikalpolymerisationsinitiatoren benutzt werden. Die Initiatoren umfassen wasserlösliche Radikalinitiatoren, wie Potassiumpersulfat, Ammoniumpersulfat und Natriumpersulfat sowie in Öl lösliche Radikalinitiatoren, wie Benzoylperoxid und Azobisisobutyronitril. dEine wirksame Menge dieser Initiatoren liegt bei 0,005-1,0 Mol-%.
Eine Temperatur bei welcher die Polymerisation normalerweise durchgeführt wird, liegt in dem Bereich von 20 -110ºC und vorzugsweise in dem Bereich von 40-80ºC, was von den zu benutzenden Initiatoren abhängt.
Kommerzielle, wasserabsorbierende Polymere könnten angepasst werden als superabsorbierende Polymerpartikel, die dem polymerisierenden System an wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomeren zugefügt werden. Noch spezifischer, solche Polymere umfassen Stärke, die wasserabsorbierende Polymere enthält, wie etwa Hydrolysate von Stärke- Acrylonitril-Pfropfpolymeren und neutralisierte Produkte von Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymeren, verseifte Produkte von Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymeren, teilweise neutralisiertes Produkt von Polyacrylsäure, Maleinanhydrid- Isobutylen-Copolymer und ein polymerisiertes Produkt von wasserlöslichem, ethylenisch ungesättigtem Monomer.
Eine wirksame Menge der superabsorbierenden Polymerpartikel, die dem Polymerisationssystem zugefügt werden sollen, liegt im Bereich von 5-50 Gew.-% des wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers, das in diesem System enthalten ist.
Die wasserabsorbierenden Polymerpartikel können der wässerigen Lösung des wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers beigefügt werden, ehe die Polymerisation einsetzt, oder des weiteren dem Polymerisationssystem beigefügt werden, nachdem das wasserlösliche, ethylenisch ungesättigte Monomer in dem kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel dispergiert worden ist.
Das Kleidungsstück der vorliegenden Erfindung enthält superabsorbierende Polymerpartikel, die sowohl die ersten Polymerpartikel mit einer relativ hohen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit aufweisen, als auch die zweiten Polymerpartikel mit einer um 10 Sekunden oder mehr unter derjenigen der ersten Polymerpartikel liegenden Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, die integral mit den ersten Polymerpartikeln verbunden sind. Wenn bei einem solchen Komplex an superabsorbierenden Polymerpartikeln Körperflüssigkeiten in eine Schicht fließen, die aus einer Vielzahl von in nahem Kontakt die einen mit den anderen stehenden Polymerpartikeln gebildet wird, dann wird ein Teil der Körperflüssigkeiten von den ersten Polymerpartikeln absorbiert, die auf der Oberflächenzone der Schicht angesiedelt sind. Dadurch schwellen die ersten Polymerpartikel an und tendieren dazu, die Körperflüssigkeiten daran zu hindern, weiter nach unten zu dringen. Andererseits können die zweiten Polymerpartikel mit einer relativ niedrigen Wasserabsorptionsgeschwindigkeit nicht leicht anschwellen und sie stellen zwischen den geschwollenen ersten Polymerpartikeln Hohlräume zur Verfügung, welche die Körperflüssigkeiten durchfließen lassen. Die Körperflüssigkeiten kommen in Kontakt mit den ersten Polymerpartikeln unter den Hohlräumen und sie werden von den Partikeln absorbiert. Auf diese Weise ist die Anwesenheit der zweiten Polymerpartikel wirksam, um die geschichteten, superabsorbierenden Polymerpartikel daran zu hindern, Gelblöcke im Oberflächenbereich der unteren Schicht zu bilden. So können die ersten Polymerpartikel, die sich unter dem Oberflächenbereich befinden, wirksam genutzt werden.

Claims

1. Wegwerfkleidungsstück, das eine Körperflüssigkeit absorbiert und das sich zusammensetzt aus einem flüssigkeitsabsorbierenden Kern (4), der eine Mischung aus wasserabsorbierendem faserigen Material (25) und aus superabsorbierenden Polymerpartikeln (27) aufweist, sowie aus einer flüssigkeitsdurchlässigen Folie (2), die den flüssigkeitsabsorbierenden Kern wenigstens teilweise überdeckt, wobei das eine Körperflüssigkeit absorbierende Wegwerfkleidungsstück dadurch gekennzeichnet ist, dass:

die Polymerpartikel (27) erste Polymerpartikel (27A) aufweisen, die eine Wasserabsorptionsdauer von weniger als 10 Sekunden besitzen, welche unter den unten angegebenen Bedingungen gemessen wird, und zweite Polymerpartikel (27B) aufweisen, die eine Wasserabsorptionsdauer besitzen, welche um 10 Sekunden oder mehr über derjenigen der besagten ersten Polymerpartikel (27A) liegt, und die integral mit den ersten Polymerpartikeln (27A) verbunden sind;

wobei die Bedingungen zum Messen der Dauer der Wasserabsorption folgende sind:

(1) 25 ml von einer 0,9%igen wässerigen Salzlösung werden in einen 50 ml Becher gegossen und umgerührt bei 500 UM (Umdrehungen pro Minute) mit Hilfe eines magnetischen Rührwerks, das mit einem rotierenden Element mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Länge von 20 mm ausgestattet ist; und

(2) 1 g der superabsorbierenden Polymerpartikel wird während des Rührens in den Becher gegossen und es wird mit dem bloßen Auge die Dauer ermittelt, welche die Polymerpartikel brauchen um die gesamte Menge an wässeriger Salzlösung zu absorbieren.