JP2002194128A - 連続気泡を有する微孔性軟質ポリマーフォーム - Google Patents

連続気泡を有する微孔性軟質ポリマーフォーム

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Abstract

(57)【要約】 熱可塑性ポリマーを基礎とする連続気泡を有する微孔性
軟質フォームは、液体吸収性の衛生製品に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続気泡を有する
微孔性軟質ポリマーフォーム（発泡体）、及びかかるフ
ォームを液体吸収性（吸水性）の衛生製品の製造に使用
する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】乳児用おむつ、失禁用製品、衛生保護製
品、又は傷口に触れる材料及び補助的な傷口用包帯等の
衛生製品の役割を確実に果たさせるには、以下の３つの
機能：体液を受け止める機能、受け止めた体液を均一に
分散する機能、体液を耐圧貯蔵する機能、が確実に実現
されなければならない。
【０００３】現在の衛生製品は、一般に、超吸水性ポリ
マーによって最後の機能を高い信頼性で発揮している。
この衛生製品は益々薄くなる傾向がなお続いているた
め、獲得性（acquisition）及び分散性を得るためにこ
れまで使用されてきた材料（セルロース羽毛）を他の材
料に置き換えなければならないという要求がある。ここ
では、連続気泡フォームが特に興味のあるものとされて
いる。この連続気泡性の他に、フォームには軟質性及び
可撓性が必要であり、更に水溶性の体液で迅速に湿潤さ
せるため、表面が親水性である。
【０００４】例えば、ＷＯ９９／２６６７０では、気泡
の大きさが０．０１〜０．１ｍｍの気泡において、水溶
性ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ナトリウム、又はポリエチレンオキシド）
から、該ポリマーの水溶液を冷凍乾燥し、そして加熱し
てフォームを回収することによって、かかるフォームを
製造できることが公知である。しかしながら、極めて複
雑な方法であり、処理制御上、重大な不都合を含んでい
る。
【０００５】ＷＯ９３／０４１１３では、衛生製品製造
用ポリウレタンフォームを塩水溶液で処理して、例え
ば、塩化カルシウム含有親水性表面層を形成する方法を
開示している。この方法も、相当複雑である。なぜな
ら、水を多量に扱って、その後再び蒸発させる必要があ
るからである。
【０００６】ＤＥ−Ａ４３２５８７９では、連続気泡フ
ォームシートの製造法を開示しており、これはポリオレ
フィンを基礎として発泡押出（foam extrusion）により
得る工程を含む。この連続気泡性は、押出時に異なる種
類のポリマーを添加し、そして溶融温度を昇温させるこ
とによって得られる。気泡の大きさは、１ｍｍ未満、特
に０．４４ｍｍ未満といわれている。しかしながら、ど
のようにして平均直径が０．１ｍｍ未満の気泡を形成す
るかについて、その記載をどこにも見出すことができな
い。実施例では、ブタン又はハロゲン化炭化水素を発泡
剤として使用するポリスチレンフォームの製造を記載し
ている。このフォームを、梱包及び建築分野で用いる
か、或いは衛生製品としての有効性について言及されて
いない断熱材として用いることができる。
【０００７】ＵＳ５０９８７８２及びＵＳ５３８７０５
０では、連続気泡フォームを、ＬＤＰＥと別のポリマー
との混合物、例えばＥＶＡの発泡押出によって製造する
方法を開示している。気泡の大きさ又は衛生製品として
の有効性について、何ら言及していない。
【０００８】ＵＳ５３４８７９５では、緩衝及び梱包目
的での連続気泡ポリプロピレンフォームの製造法を開示
している。連続気泡性は、適当な発泡温度によって得ら
れる。実施例において、気泡の大きさを０．１〜２．０
ｍｍの範囲としている。
【０００９】ＷＯ９６／００２５８では、連続気泡性ポ
リスチレンフォームを屋根の断熱材として開示してい
る。気泡の大きさの平均は、０．０８〜１．２ｍｍの範
囲である。
【００１０】ＷＯ９６／３４０３８では、真空遮断パネ
ルを、中位の気泡直径０．０７ｍｍ未満であるポリスチ
レンフォームから製造する方法を開示している。
【００１１】ＥＰ−Ａ７５４６３２では、気泡直径０．
１〜１．５ｍｍの範囲であるポリスチレンフォームのシ
ートから製造されるパッキングトレーを開示している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点を鑑
みなされたものであり、その目的は、オレフィン重合体
又は熱可塑性ポリエステルを基礎とし、平均気泡直径
０．１ｍｍ未満である連続気泡を有する微孔性軟質フォ
ームを提供することにある。更に本発明の目的は、液体
吸収性の衛生製品に有用であり、且つ簡易な方法で製造
可能な可撓性連続気泡フォームを開発することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
が、オレフィン重合体又は熱可塑性ポリエステルを基礎
とする連続気泡を有する微孔性軟質フォームにより達成
され、このフォームは、以下の特性：連続気泡率が４０
％、好ましくは５０％を超え、密度が３００ｇ／Ｌ（リ
ットル）、好ましくは２０〜２００ｇ／Ｌの範囲であ
り、そして平均気泡直径が０．１ｍｍ未満、好ましくは
０．０８ｍｍ未満である、を有することにより特徴付け
られている。
【００１４】
【発明の実施の形態】可撓性（軟質）発泡体を得るため
に、適当なポリマーを出発材料として使用する必要があ
る。
【００１５】好適なオレフィン重合体は、ポリエチレン
及びポリプロピレンであり、更にエチレンとプロピレン
相互の共重合体並びにエチレン及びプロピレンと少量の
酢酸ビニル、ブタジエン、アクリル酸エステル又はアク
リル酸との共重合体である。エチレンと５〜３０質量％
の酢酸ビニルとの共重合体（ＥＶＡ）が特に好ましい。
熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタラ
ート、ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレングリ
コールテレフタラート並びにテレフタル酸、アジピン酸
及びブタンジオールの生物分解性共ポリエステルも適当
である。上述したポリマーの混合物も適当である。
【００１６】本発明の発泡体を製造するために、ポリマ
ーを押出器において溶融し、その後揮発性の発泡体を押
出器に注入する。十分に細かい気泡化フォームを得るた
めに、強い核形成能の発泡剤を、ポリマーの対して２〜
４０質量％、好ましくは６〜２０質量％の量で使用する
必要がある。例として適当なのは、テトラフルオロエタ
ン（ＨＦＣ１３４ａ）、トリフルオロエタン（ＨＦＣ１
４３ａ）及び二酸化炭素、或いは六フッ化硫黄、窒素、
アルゴン及びヘリウムであり、更にこれらの混合物であ
る。更に、弱い核形成能の発泡剤を、ポリマーに対して
２〜４０質量％の量で用いても良く、例としては炭化水
素、アルコール、エーテル、水並びにジフルオロエタン
（ＨＦＣ１５２ａ）及びモノクロロジフルオロエタン
（ＨＣＦＣ１４２ｂ）等のハロゲン化炭化水素が挙げら
れる。
【００１７】上記溶融体を、成核剤、例えばタルク、難
燃剤、着色剤、耐電防止剤及び安定剤等の従来の添加剤
と更に混合しても良い。
【００１８】必要な連続気泡率は、比較的高温で押し出
すことにより、及び／又は強い核形成能の発泡剤と弱い
核形成能の発泡剤との組み合わせ、例えばテトラフルオ
ロエタン（１３４ａ）とジフルオロエタン（１５２ａ）
若しくはモノクロロジフルオロエタン（１４２ｂ）との
組み合わせ、又は二酸化炭素とジフルオロエタンとの組
み合わせを用いることにより得られる。
【００１９】更に本発明は、熱可塑性ポリマーを基礎と
する連続気泡を有する微孔性軟質押出フォームを液体吸
収性の衛生製品の製造に使用する方法を提供する。
【００２０】このために適当なのは、上述した熱可塑性
プラスチックの他に、可撓化スチレンポリマー、例えば
スチレン−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン若しく
はポリアクリレートゴムで変性された耐衝撃性ポリスチ
レン、又はスチレン−アクリロニトリル共重合体であ
る。
【００２１】これらの熱可塑性プラスチックを、上述し
たように、発泡剤と溶融混合して、押出す。
【００２２】これにより得られる発泡体は、以下の特
性：連続気泡率が４０％、好ましくは５０％を超え、密
度が３００ｇ／Ｌ未満、好ましくは２０〜２００ｇ／Ｌ
の範囲であり、そして平均気泡直径が０．５ｍｍ未満、
好ましくは０．２ｍｍ未満、特に０．１ｍｍ未満であ
る、を有するのが好ましい。
【００２３】発泡体の表面は、衛生製品として使用する
ために親水化されているのが好ましい。発泡体の親水性
は、親水性（共）重合体、例えば出発材料としてのアク
リル酸を用いるか、或いは発泡体形成の間に添加剤を用
いること、例えば界面活性剤及び／又は親水性の（共）
重合体を添加することによって得られる。しかしなが
ら、その後に、発泡体の表面で親水性層を形成する処理
も好ましい。このために、以下に記載する種々の考え得
る処理を利用できる：コロナ放電による処理、プラズマ
処理、又はオゾンによる表面処理；使用される熱可塑性
共重合体の表面加水分解、例えばＥＶＡポリマー中の酢
酸ビニルを加水分解する；発泡体の表面で親水性成分、
例えば界面活性剤又は親水性ポリマーを疎水化変性し
て、又は疎水化変性しないで吸収する；親水性試薬、例
えばポリビニルアミン若しくはポリエチレンイミン等の
ポリアミン、ポリエポキシド、ポリアクリル酸等のポリ
カルボン酸を発泡体の表面に化学的に付着させる；架橋
化親水性シースを、それ自体で網目構造を形成可能な試
薬、例えばエピクロロヒドリンとアミドアミンとの付加
生成物を用いることによって塗布する；付加される架橋
剤と反応可能なモノマー又はポリマー、例えば多官能性
エポキシド若しくはポリアミンと組み合わせるポリカル
ボン酸、多官能性エポキシドと組み合わせるポリアミ
ン、例えばオリゴエチレングリコールのビスグリシジル
エーテルとのポリビニルイミン又はポリエチレンイミ
ン、更にアクリレート又はエステルを塗布する。
【００２４】
【実施例】以下の実施例で、百分率（％）は、質量換算
である。
【００２５】［実施例１］発泡体のサンプルを、ＺＳＫ
３０の二軸スクリュー押出器及び一軸スクリュー冷却押
出器を具備するタンデムラインで押し出すことにより製
造した。ポリマー及び添加剤を、このＺＳＫ３０（スク
リューの直径：３０ｍｍ）に給送した。ポリマーを溶融
させ、そして発泡剤を混合した。その後、その発泡剤を
含む溶融体を他の押出器（スクリューの直径：６０ｍ
ｍ）において、発泡に必要とされる温度まで冷却した。
【００２６】処理量は１０ｋｇ／時間であり、押出ダイ
の直径は１．５ｍｍであった。発泡剤として、モノクロ
ロジフルオロエタン（ＨＣＦＣ１４２ｂ）とテトラフル
オロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）との混合物を使用した。
ポリマーは、エルフ−アトケム社（Elf-Atochem）のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）であるＥＶＡＴ
ＡＮＥ１０４０（ＶＡ含有量：１４％；ＭＦＩ：４）で
あった。１．０％のタルクを成核剤として添加した。
【００２７】結果を以下の表１に要約する：
【００２８】
【表１】
【００２９】［実施例２］ポリマーとしてテレフタル
酸、アジピン酸及びブタンジオールの共ポリエステル
（ＢＡＳＦ社のＥＣＯＦＬＥＸ）を使用したことを除い
て、実施例１を繰り返した。結果については、表２を参
照されたい。
【００３０】
【表２】
【００３１】［実施例３］実施例１の作業番号３より得
たＥＶＡフォーム及び実施例２の作業番号３より得たＥ
ＣＯＦＬＥＸフォームを鋭敏なナイフで切断して、０．
３×５ｃｍの寸法の断片に切り取った。これらを、種々
の試薬（表２、参照）をイソプロパノールに溶解した１
％溶液に浸し、そして短時間で３回引き上げた（泡が漏
れ出るのが止まるまで）。その後、発泡体片を取り出
し、ろ紙に載せて、過剰の溶液を除去し、その後乾燥キ
ャビネット（乾燥室）で減圧下に４０℃にて乾燥した。
これにより得られた親水性を、この発泡体の表面に水滴
を落として試験した。処理されたサンプルの大部分が極
めて迅速な吸水性（表３）を示した。この親水性は、純
水で１回洗浄しても残っていた。
【００３２】
【表３】 ＋＋： 極めて迅速； ＋： 迅速； ＋／−：ゆっくり −： 吸収せず、水滴は表面に残ったままであった。
【００３３】［実施例４］実施例１の作業番号３より得
たＥＶＡフォーム及び実施例２の作業番号３より得たＥ
ＣＯＦＬＥＸフォームを鋭敏なナイフで切断して、０．
３×５ｃｍの寸法の断片に切り取った。これらを、ポリ
ビニルアミン（Ｋ９０）を水／イソプロパノール混合物
（１：１）に溶解した１％溶液に浸し、そして短時間で
３回引き上げた。その後、発泡体片を取り出し、ろ紙に
載せて、過剰の溶液を除去し、その後減圧下に４０℃に
て乾燥した。これにより得られた親水性を、実施例３に
開示したように試験した。
【００３４】［実施例５］実施例１の作業番号３より得
たＥＶＡフォーム及び実施例２の作業番号３より得たＥ
ＣＯＦＬＥＸフォームを鋭敏なナイフで切断して、０．
３×５ｃｍの寸法の断片に切り取った。水／イソプロパ
ノール混合物（１：１）中でポリビニルアミン（Ｋ９
０）の１％溶液を調製して、これを１０℃に冷却し、そ
してこのポリビニルアミンに対して、５％のエチレング
リコールビスグリシジルエーテルを添加した。この反応
混合物に発泡体を浸し、そして短時間で３回引き上げ
た。その後、発泡体片を取り出し、ろ紙に載せて、過剰
の溶液を除去し、その後減圧下に４０℃にて乾燥した。
これにより得られた親水性を、実施例３に開示したよう
に試験した。
【００３５】［実施例６］実施例１の作業番号３より得
たＥＶＡフォーム及び実施例２の作業番号３より得たＥ
ＣＯＦＬＥＸフォームを鋭敏なナイフで切断して、０．
３×５ｃｍの寸法の断片に切り取った。これらを、ポリ
ビニルアミン（Ｋ９０）を水／イソプロパノール混合物
（１：１）に溶解した１％溶液に浸し、そして短時間で
３回引き上げた。その後、発泡体片を取り出し、ろ紙に
載せて、過剰の溶液を除去し、その後減圧下に４０℃に
て乾燥した。次いで、これにより得られたサンプルを、
ポリアクリル酸（Ｋ１１０）を水／イソプロパノール混
合物（１：１）に溶解した１％溶液に浸し、そして短時
間で３回引き上げた。発泡体片を取り出し、ろ紙に載せ
て、過剰の溶液を除去し、その後減圧下に４０℃にて乾
燥した。これにより得られた親水性を、実施例３に開示
したように試験した。
【００３６】
【表４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｃ０８Ｌ 23:00 Ｃ０８Ｌ 23:00 67:00 67:00 (72)発明者 ハンス−ヨーアヒム、ヘーンレ ドイツ、67435、ノイシュタット、ベーレ ッカーシュトラーセ、27 (72)発明者 セルグエイ、エフショウコフ ドイツ、67069、ルートヴィッヒスハーフ ェン、ブリュッセラー、リング、42 (72)発明者 グナル、ショルニック ドイツ、67271、ノイライニンゲン、ドク トル−コンラート−アーデナウァ、シュト ラーセ、８ (72)発明者 ゲルト、エールマン ドイツ、67146、ダイデスハイム、イム、 リンゼンブッシュ、９ (72)発明者 リュディガー，フンク ドイツ、65527、ニーデルンハウゼン、ハ インリヒ−ハイネ−シュトラーセ、15 Ｆターム(参考） 4F074 AA22 AA66 BA32 BA33 BA53 BA57 BA84 CA22 DA02 DA03 DA13 DA45 DA53 4F207 AA03 AA10 AA24 AB02 AB08 AG20 KA01 KA11 KF04 KK13

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オレフィン重合体又は熱可塑性ポリエス
    テルを基礎とする連続気泡を有する微孔性軟質フォーム
    であって、 前記連続気泡フォームが、４０％を超える連続気泡率、
    ３００ｇ／Ｌ未満の密度及び０．１ｍｍ未満の平均気泡
    直径を有することを特徴とする連続気泡フォーム。
  2. 【請求項２】 溶融重合体を、該重合体に対して２〜４
    ０質量％の１種以上の強い核形成能の揮発性発泡剤と共
    に押し出す工程を含む、請求項１に記載のフォームの製
    造方法。
  3. 【請求項３】 強い核形成能の発泡剤が、テトラフルオ
    ロエタン、トリフルオロエタン、二酸化炭素、六フッ化
    硫黄、窒素、アルゴン及び／又はヘリウムである、請求
    項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 強い核形成能の発泡剤の他に、弱い核形
    成能の発泡剤を溶融重合体に対して２〜４０質量％の量
    で使用する、請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 熱可塑性ポリマーを基礎とする連続気泡
    を有する微孔性軟質押出フォームを液体吸収性衛生製品
    の製造に使用する方法。
  6. 【請求項６】 前記フォームが、以下の特性：４０％を
    超える連続気泡率、３００ｇ／Ｌ未満の密度及び０．５
    ｍｍ未満の平均気泡直径を有する、請求項５に記載の使
    用法。
  7. 【請求項７】 前記フォームが親水化されている、請求
    項５に記載の使用法。
  8. 【請求項８】 親水化が、前記フォームの表面を界面活
    性剤で処理することにより行われた、請求項７に記載の
    使用法。
  9. 【請求項９】 親水化が、前記フォームの表面を、ポリ
    アミン又はポリカルボン酸で処理することにより行われ
    た、請求項７に記載の使用法。
  10. 【請求項１０】 親水化が、前記フォームの表面に、親
    水性ポリマー及び架橋剤から製造される架橋化シースを
    施すことにより行われた、請求項７に記載の使用法。
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