JP2003113358A - 水分散性コポリエステル組成物からなる使い捨て用品とホットメルト接着剤 - Google Patents

水分散性コポリエステル組成物からなる使い捨て用品とホットメルト接着剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水に応答する熱可塑性組成物およびそれから
作成される物品を提供する。特に、使い捨てのおむつや
女性用ナプキンのような使い捨て用品の製造に有用な熱
可塑性コポリエステル組成物を提供する。 【解決手段】 不織のバリヤー性フィルムまたはコーテ
ィングの製造の際に原料として、また使い捨て用品に親
水性を導入するのに有用な改良された各種ホットメルト
接着剤組成物として有用である熱可塑性コポリエステル
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水に応答する熱可
塑性組成物およびそれから作成される物品に係る。特に
本発明は、使い捨てのおむつや女性用ナプキンのような
使い捨て用品の製造に有用な熱可塑性コポリエステル組
成物に係る。さらに特定すると、本発明は、不織布、バ
リヤー性フィルムまたはコーティングの製造の際に原料
として、また使い捨て用品に親水性を付与するのに役立
つ改良された各種ホットメルト接着剤組成物として有用
である熱可塑性コポリエステル組成物に係る。
【0002】
【従来の技術】現在不織布産業では、パルプや高吸水性
(Super Absorbent) 材料を除いて、使い捨て用品は疎水
性の材料で作成される傾向がある。使い捨て用品製造業
者がその製品に親水性を付与しようと望むにつれて、水
分散性の熱可塑性材料が次第に普及して来ている。
【0003】国際公開WO第95/18191号では、
中性またはアルカリ性のいずれの媒質中でもリパルピン
グによってリサイクルすることができる紙製物品その他
の製品を形成するのに有用な水消散または分散可能な接
着剤組成物が教示されている。この水分散性の接着剤組
成物は、スルホノマー(sulfonomer)を含有する低分子量
の分枝コポリエステルであるホットメルト接着剤が好ま
しい。このようなポリマーは最近、「イーストマン(Eas
tman) AQ」コポリエステルという商品名で入手できる
ようになった。
【0004】「イーストマン(Eastman) AQ」コポリエ
ステルは現在、3つの実験的粘度グレードと、1つの工
業用粘度グレード、すなわちイーストマン(Eastman) A
Q1350として入手可能である。単品の、すなわち希
釈されたりコンパウンディングされていないコポリエス
テルの代表的な物理的性質のデータを後記表1に示す。
表1に示したコポリエステルの構造は実質的に線状であ
ると考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、この単品のコ
ポリエステルは、低分子量コポリエステルの常温流れ性
が悪かったり、それより高い粘度の材料では、噴霧性と
熱安定性が悪く、水分散性が低いといったいくつかの欠
点をもっている。
【0006】本出願人は、「イーストマン(Eastman) A
Q」コポリエステルおよびこれに類似する水応答性のコ
ポリエステルが不織布関連産業で大いに有用であること
を発見した。適切に配合すると、単品のポリエステルの
欠点を克服することができる。さらに、本出願人は、一
方において、水応答性の程度を調節して、配合された接
着剤が基材に親水性を付与するのに有用であり、しかも
本接着剤が必ずしも水分散性でなくてもよいようにする
ことが可能であり、また他方において、基材のインライ
ン製造の基本的原料として、また水に流せる衛生ナプキ
ンやおむつの製造用の接着剤として水分散性コポリエス
テルを使用することが可能であることを発見した。
【0007】また、適切に配合すると、水応答性のコポ
リエステルは、取り込み(acquisition) および流体管理
を改善する接着剤組成物としても適している。そのよう
な接着剤組成物が存在すると、高吸水性ポリマーの固着
用に、または不織布上の親水性皮膜として、コア(心
材)を安定化し得、またコアの吸上げ作用(wicking) を
改善し得る。さらにまた、水分散性コポリエステルは、
組立て用、弾性体固定用(エラスティック固定用)のよ
り一般的な接着剤配合の際に、または女性用ナプキンを
下着に固着するための衣類固定用接着剤として、有用で
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも2
つの層を含む使い捨て用物品であって、該2つの層のう
ち、少なくとも1つは内面と外面をもつ体液不透過性バ
リヤーであり、少なくとも1つ少なくとも1つの第二の
層は、その少なくとも1つが前記バリヤーの前記内面に
固定された体液透過性のカバーであり、また該物品の少
なくとも1つの層は水分散性コポリエステルからなる。
場合によって本使い捨て用物品はさらに吸収体層、また
は少なくとも1つのティッシュ層、または少なくとも1
つのエラストマー物質、または前記バリヤーと前記カバ
ーの間に配置された少なくとも1つの高吸水性ポリマー
性物質、または少なくとも1つの層を隣の層もしくは物
質に接着するための少なくとも1つの接着剤を含有しう
る。水分散性コポリエステルは、不織布のような透過性
のカバー、体液不透過性バリヤーフィルム、ベルクロ(V
elcro)(商標)のようなテープ用固着系または機械的固
着系、およびエラストマー性のもの、たとえば脚や腰の
付属品(締め具)ならびにスタンディングレグギャザー
の製造の際の原料として存在することができる。また、
水応答性のコポリエステルは前記のような基材を接着す
るための一般的な各種接着剤組成物中に存在してもよい
し、さらに取り込みおよび流体管理を改善する接着剤と
して存在してもよい。この水分散性コポリエステルは、
これら不織布関連用途のいずれかもしくは全部またはそ
のような用途のさまざまな組み合わせに使用できる。
【0009】本発明の改良されたホットメルト接着剤組
成物は、少なくとも1種の水分散性コポリエステルを少
なくとも25%と、相溶性のポリマー、粘着付与剤、可
塑剤およびワックスより成る群の中から選択された少な
くとも1種の成分を約75%まで含んでいる。固体の可
塑剤は好ましい可塑剤である。コポリエステルは177
℃で約40,000cps未満の粘度を有するものが好
ましく、177℃で約7,000cps未満であるとさ
らに好ましい。熱可塑性組成物の強度を増大するために
は、177℃で約28,000cps以上の粘度を有す
るコポリエステルを、177℃で約7,000cps未
満の粘度を有するコポリエステルと組み合わせる。本発
明の改良されたホットメルト接着剤は噴霧可能であり、
常温流れに耐性であり、そして熱安定性が良好である。
【0010】本発明の接着剤組成物の好ましい成分はこ
の接着剤の使用目的に依存し、後記実施例で例示する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の広さを認識するには、各
基材ならびに典型的な使い捨て用品における接着剤の現
存の用途と可能な用途について論ずる必要がある。その
ために図1と図2を挙げるが、これらは製品設計、基
材、材料、接着剤用途などに関して本発明を限定するも
のではない。使い捨てのおむつと女性用のパッドを例示
したが、本発明は類似の機能を有する同様な基材を含有
する病院用パッド、手術用のドレープやガウンなどのよ
うな他の使い捨て用の製品にも及ぶ。手術用のドレープ
やガウンは一般に2つの層のみ、すなわち透過性のカバ
ーと不透過性のバリヤーのみで成り立っている。
【0012】使い捨て用吸収体製品の外部は一般に体液
不透過性のバリヤー(1)である。このようなバリヤー
は、一般にフィルムロール商品として提供されており、
通常ポリエチレンまたはエチレン系コポリマー(たとえ
ばエチレン‐酢酸ビニル)のようなポリオレフィンから
なっている。あるいは、このバリヤーフィルムはまた、
熱可塑性組成物を不織布のようなキャリヤー物質に塗布
することによってインラインで製造することもできよ
う。水応答性コポリエステルは、その製法に関係なく、
水に容易に分散できるバックシートの原料として適して
いる。これは(水で)流すことができる(flushable) 衛
生ナプキンの製造の際に特に重要である。水分散性コポ
リエステルは、コンパウンディングすることなく使用し
てもよいし、あるいは好ましくは、コンパウンディング
によりその加工性を改良して単一の組成の連続フィルム
を形成するようにしてもよい。コストの点からいって、
より一般的な不溶性ポリマーの部分を水分散性コポリエ
ステルで包囲しマトリックスを形成すると、より有益で
あろう。このようなフィルムを作成するのに適したいか
なる公知の方法も使用することができる。
【0013】バリヤー(1)は一般に、組立て用接着剤
(3)でおむつの内部のティッシュ層(2)に接着され
る。この組立て用接着剤は、マルチビードアプリケーシ
ョンとして施すことができるし、またはより一般的に
は、スパイラルスプレー法もしくはメルトブローンスプ
レー技術によって施すことができる。水で流すことがで
きる使い捨て用の吸収製品としては、最低限として、接
着剤はいずれも使用中体液の存在下で実質的にその接合
状態を維持しなければならないが、それでもほとんどの
接着剤は排水流中に簡単に流せるように水道水に容易に
分散しなければならない。好ましい場合、バリヤー、エ
ラストマー性物質および体液透過性トップシートを含め
て基材はまた、水道水に容易に分散できなければならな
い。その中でも、水応答性のコポリマーが適している。
このコポリエステルの密度は水より大きいので、水応答
性コポリエステルからなる接着剤や基材は現存の排水処
理技術によって容易に分離することができると考えられ
る。
【0014】吸収体のコア(4)は、典型的には繊維状
パルプ製であり、少なくとも1種の顆粒状高吸水性ポリ
マー(SAP)(5)を含有していることが多い。この
吸収体はティッシュ層(あるいは、ティッシュ層が存在
しない場合はバリヤー層)と体液透過性のカバー(6)
との間に挟まれている。体液透過性のカバー(6)は、
典型的には、ポリプロピレンをベースとする不織布であ
るか、または穴の開いたポリオレフィンであり、これら
はいずれも疎水性である。このようなカバーは、体液が
カバー表面に溜まるのを防ぐことによって取り込みを補
助するように界面活性剤で処理してあることが多い。物
理的な疎水性バリヤーを創製することによって収容力を
改善するための一般的な直立脚部カフス(7、廃出物に
対するバリヤーとなるように、おむつなどの内部に折曲
げ形成された弾性体)を有する使い捨ての吸収用物品の
場合、2種類の不織布、すなわち目的とする取り込みゾ
ーン用の界面活性剤で処理した不織布(すなわち親水性
の不織布)と直立脚部カフス用の疎水性不織布とが必要
なことが多い。水応答性のコポリエステルは、カバーの
形成の際の原料として、または現存のカバーに皮膜とし
て使用して、界面活性剤を使用する必要性を省くことが
できる。驚くべきことに、このようなコポリエステルと
それを含有する熱可塑性組成物は体液に不溶性ではある
が、これらのコポリエステルは親水性であり、したがっ
て体液に対して応答する。この点で、親水性とは、コポ
リエステルまたはそれを含有する組成物の連続皮膜に対
して、体液が比較的小さい接触角を示すことを意味して
いる。
【0015】コポリエステルは単独で使用してもよい
し、または得られるウェブに各種有用な特性をもたらす
ように他のポリマーと組み合わせて使用してもよい。コ
ポリエステルをコンパウンディングして加工性を改善
し、常温流れ傾向を低下させるのが好ましい。水に分散
可能なコポリエステルをウェブ生成プロセス中にポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびポリアミ
ドのような常用の不溶性ポリマーと連続的に組み合わせ
ることによって、得られるウェブに水に分散可能なマト
リックスをもたせることができる。不溶性のポリマーを
適用して不連続なウェブを形成するのが好ましい。次
に、水に分散可能なコポリエステルをこの不連続領域に
適用し、得られるウェブがコポリエステルの存在すると
ころで溶解して、不溶性部分がそのまま小さく残るよう
にする。あるいは、水に分散可能なコポリエステルは、
不溶性ポリマーの不連続領域と共に連続相として設けて
もよい。これらの技術により水に流せるウェブを低コス
トで作成できる。水に分散可能なコポリエステルを少な
くとも1種の不溶性ポリマーと組み合わせるによって、
親水性をもっているが水に分散できないウェブを創製す
ることが可能である。
【0016】カバーは一般に、組立て用接着剤で吸収性
コアに接着される。通常この組立て用接着剤はバリヤー
を接着するのに使用するのと同じ組成物である。しか
し、この接着剤の用途はバリヤーを接着する接着剤の機
能とは異なる機能を有するので、本発明の目的からはこ
の接着用途を「カバー組立て用接着剤」(8)という。
従来の構造用接着剤は疎水性であり、したがってそのカ
バーを通って吸収性のコア中に取り込まれるのが妨げら
れることになる。しかし、カバーは、使用中吸収体コア
と密な接触を維持して体液が溜まる結果として漏れの問
題が起こるのを防ぐことが極めて重要である。したがっ
て、カバー組立て用接着剤を省略することは任意事項で
はない。水応答性のコポリエステルによってこの特定の
問題に対する回答が得られる。従来の接着剤は、比較的
低濃度の少なくとも1種の水応答性コポリエステルを用
いて親水性にすることができる。そのような接着剤の親
水性は、水分散性材料の濃度を増大することによって、
体液の存在下でその接着状態を実質的に維持するが、水
道水に容易に分散する程度まで次第に増大することがで
きる。
【0017】場合により、コア安定化用接着剤(9)に
よってパルプを安定化させてもよい。このコア安定化用
接着剤の使用は、エイチ.ビー.・フラー・カンパニイ
(H.B. Fuller Company) に譲渡されている欧州特許第4
22108B1号および第410412B1号(いずれ
も引用により本明細書に含まれているものとする)で詳
細に論じられている。従来技術の接着剤は疎水性である
ものが多い。水応答性コポリエステルを含む親水性のコ
ア安定化用接着剤を使用すると、取り込み(acquisitio
n) が高まるといった利点が付加される。
【0018】親水性の接着剤はまた、高吸水性ポリマー
(SAP)の固着(10)にとっても必須である。現
在、高吸水性ポリマー(SAP)は一般に、接着剤が吸
収と相入れないものであるため、接着剤で適所に固着さ
れていない。しかし、使い捨て吸収製品業者はこの製品
のパルプ量と厚さを減らし、一方高吸収性ポリマー(S
AP)の量を増大させているので、高吸収性ポリマー
(SAP)の固着は次第に重要性が増している。この用
途には、水応答性のコポリエステルをベースとする親水
性接着剤が極めて望ましい。このような接着剤は高吸収
性ポリマー(SAP)の吸収を補助するようにほとんど
即時に応答するのが好ましい。
【0019】使い捨て吸収用品の端縁部において、バリ
ヤーは通常、弾性体(エラスティック)固定接着用具
(12)によりエラストマー性物質(11)に接着剤で
接合され、腰のところと脚の回りでぴったり合うように
改良すると共に漏れを減らしている。エラストマー性物
質もこのようなエラストマー性物質を接合するための接
着剤もいずれも水応答性のコポリエステルを使用するこ
とによって水応答性にすることができる。
【0020】バリヤーフィルムの外部には係止系(1
3)がある。使い捨てのおむつの場合、この係止系は通
常、テープまたは機械的なフックとループおよび類似の
ファスナー手段、たとえばベルクロ(Velcro)(商標)で
ある。女性用ナプキンの場合、この係止系は通常ずれ止
め用接着剤(14)である。このずれ止め用接着剤は、
典型的には感圧性であり剥離紙で覆われているが、この
剥離紙は、使用の際取り除いて下着に固定させるための
接着剤を露出させる。このテープの接着および裏打ち用
の接着剤組成物として、ならびにずれ止め置決め用接着
剤として水応答性コポリエステルが有用である。あるい
はまた、機械的係止手段を製造する際の原料としてより
高分子量のコポリエステルが適していよう。
【0021】熱可塑性組成物 本発明の熱可塑性組成物の最も重要な成分は、約25〜
100重量%の量で存在する少なくとも1種の水分散性
コポリエステルである。水分散性コポリエステルは、イ
オン性残基部分または水感受性反応体が主鎖中に導入さ
れているものである。これにはエチレングリコールも含
まれる。あるいはまた、イオン性残基部分は主鎖上にグ
ラフトしていてもよい。このようなコポリエステルの構
造は、ミラー(Miller)らの国際公開第95/18191
号(引用により本明細書に含まれているものとする)に
記載されている。ミラー(Miller)によって教示されてい
るように「イーストマン(Eastman) AQ」コポリエステ
ルでは、イオン性残基部分として5−ソディオスルホイ
ソフタレート単位が共重合によってポリエステル主鎖中
に導入されている。
【0022】この熱可塑性組成物中に存在する水分散性
コポリエステルの濃度は、特定の粘度グレードおよび所
望とされる親水性または水分散性の程度に依存する。一
般に、親水性を有するが必ずしも容易には水に分散しな
い熱可塑性組成物の場合、高めの粘度のコポリエステル
および/または低濃度の低粘度コポリエステル材料が有
用である。一方、水に流せる製品のように水道水に容易
に分散できる組成物では、低めの粘度の材料を高めの濃
度で用いるのが好ましい。いろいろな粘度グレードの
「イーストマン(Eastman) AQ」コポリエステルをブレ
ンドすると、驚くべきことに、水応答性を犠牲にするこ
となく強度を改善することが可能である。
【0023】ポリマー 単品のポリマーでは不足することがあるため、相溶性の
ある第二のポリマーを約20重量%までの濃度で添加し
て凝集強さを増大し、噴霧可能性を改良し、および/ま
たは常温流れ傾向を減らすのが望ましいことが多い。こ
の第二のポリマーは、相溶性のあるいかなるエラストマ
ーでもよく、たとえば熱可塑性ブロックコポリマー、非
晶質または結晶性のポリオレフィン(たとえば、ポリプ
ロピレン、ポリブチレンまたはポリエチレン)、および
エチレン系コポリマー(たとえば、エチレン−酢酸ビニ
ル、エチレン−酢酸メチル)、ならびにこれらの混合物
でよい。
【0024】粘着付与性の樹脂 本発明の熱可塑性組成物は粘着付与性樹脂を含有しても
よい。粘着付与性の樹脂は約60重量%までの量で存在
し、約20〜約50重量%の量で存在するのが好まし
い。本発明の接着剤に有用な好ましい粘着付与性樹脂
は、再生可能資源から誘導された樹脂からなり、たとえ
ば、ロジン誘導体、すなわちウッドロジン、タル油、ガ
ムロジン、ロジンエステル、天然および合成のテルペ
ン、ならびにこれらの誘導体がある。脂肪族、芳香族ま
たは混合脂肪族−芳香族石油系(base)粘着付与剤も本発
明の接着剤に有用である。有用な炭化水素樹脂の代表例
としては、α−メチルスチレン樹脂とその適切な誘導
体、分枝または非分枝のC5樹脂、C9樹脂、C10樹
脂、およびこれらのスチレン化または水素化された誘導
体がある。デイビス(Davis)の論文「C5樹脂の化学(Th
e Chemistry of C 5 Resin)」では合成C5樹脂技術が
論じられている。粘着付与性の樹脂は、周囲温度で液体
のものから約135℃の環球式軟化点を有するものまで
ある。
【0025】可塑剤 広い意味で可塑剤は、熱可塑性プラスチック、ゴムその
他の樹脂に添加して押出性、可撓性、加工性または伸縮
性を改良することができるような典型的には有機の組成
物として定義される。
【0026】可塑剤は、本発明の接着剤中で約50重量
%までの濃度で使用できる。可塑剤は、周囲温度で固体
であって、60℃を越える軟化点をもち、シクロヘキサ
ンジメタノールジベンゾエートを始めとする一群の可塑
剤に属するものが好ましい。固体の可塑剤の有益な特性
は驚くべきものであり、ミラー(Miller)の教示内容と反
対である。ベルシコール(Velsicol)からベンゾフレック
ス(Benzoflex) 352という商品名で市販されている
1,4−シクロヘキサンジメタノールジベンゾエート化
合物が例示されるが、コンパウンディングした熱可塑性
組成物中で再結晶する可塑剤はいずれも適している。こ
の目的に適していると思われる他の可塑剤は、エイチ.
ビー.・フラー・カンパニイに譲渡されている欧州特許
第0422108B1号および第0410412B1号
(いずれも引用により本明細書に含まれているものとす
る)に記載されている。これらの可塑剤は、イーストマ
ン(Eastman) コポリエステルと組み合わせた場合、溶融
状態での加工性を大きく改良するが、いったん冷却され
固化したときの分散性には干渉しないという独特の特性
を示す。
【0027】その他の適切な可塑剤としては、炭化水素
油、ポリブテン、液体粘着付与性樹脂および液体エラス
トマーがあるが、主として炭化水素油であり、その特性
はパラフィン性またはナフテン性である。これらのオイ
ルは揮発性が低くて透明であるのが好ましく、色と匂い
ができるだけ少ないのが好ましい。本発明で可塑剤を使
用することは、オレフィンオリゴマー、低分子量ポリマ
ー、植物油およびこれらの誘導体、ならびに類似の可塑
性液体を使用することも意味している。
【0028】ワックス 本発明の接着剤は、約20重量%までの量で存在するワ
ックスを含んでいてもよく、約1〜約10重量%の範囲
の量で含むのが好ましい。このワックスを添加すると、
粘度が変化し、粘着性が低下し、かつ耐湿性が改善され
る。このワックスは、アミドワックスのように極性であ
るのが好ましい。他の有用なワックスには、パラフィン
ワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャ
ー−トロプシュ(Fischer-Tropsch) 、ポリエチレン、お
よびポリエチレンの副産物が包含される。
【0029】業界で公知のように、その他各種の成分を
添加してホットメルト接着剤の粘着性、色、匂いなどを
変えることができる。一般に、他の成分は比較的不活性
であってコポリエステル、粘着付与剤および可塑剤によ
って与えられる特性にほとんど影響しないのが好まし
い。酸化防止剤やその他の安定化用成分を添加して熱や
光によって誘発される接着剤のさまざまな劣化・分解を
防止することもできるが、本発明の組成物に必須という
ことではない。
【0030】試験法 T−剥離 この試験法では、織物基材に接合した接着剤表面の除去
力の測定方法を説明する。
【0031】材料と装置 1. 4.5ポンドのローラーを有する機械的ロールダ
ウン装置。米国イリノイ州グレンビュー(Glenview)のエ
ンジニアリング・サービス社(Engineering Service)か
ら入手可能。 2. スリップ剥離試験機。米国オハイオ州クリーブラ
ンド(Cleveland) のインストルメンターズ社(Instrumen
tors, Inc.)から入手可能。
【0032】最初の段階は、適当な塗布温度で適切な塗
布機を用いてマイラー(Mylar) またはポリエチレンフィ
ルム上でホットメルトコート接着剤フィルムを作成する
ことである。接着剤フィルムの作成中、接着剤表面は取
扱いを容易にするために剥離紙で覆う。塗布量は50g
/m2±3g/m2を目標として検査する。
【0033】接着剤を塗布したマイラーを幅が2.54
cm(1″)で縦方向の長さが4インチのストリップに
裁断する。各ストリップの一端でストリップの約0.6
4cm(1/4″)を折り返してグリップを作る。剥離
紙を除き、接着剤表面をニット綿生地と接触させる。こ
の複合体を機械的ロールダウン装置に入れ、ローラーに
サンプルの上を二回、すなわち一回は前向きに、もう一
回は逆向きに通過させる。タイマーを作動させ、サンプ
ルをスリップ剥離試験機の顎にかませる。接着剤を塗布
したストリップを可動顎にかませ、3.81cm(1.
5″)のストリップを固定顎にかませる。サンプルをロ
ールダウン装置から外した後、1分以内に30.5cm
/分(12インチ/分)で、平均して10秒以上かけて
サンプルを剥離する。この手順を5回繰り返し、平均の
T−剥離値を記録し、糸引き(legging) または移行(tra
nsfer)について注記する。T−剥離値はグラム/インチ
で表わす。応力をかけたT−剥離では、接着剤を塗布し
た表面をトリコット(Tricot)ナイロン生地と接触させ、
6.45cm2 あたり100g(100g/in2)の
圧力下で41℃(105゜F)のオーブンに45分間入
れて状態調節し、さらに15分間周囲温度で状態調節し
てから剥離する。
【0034】マルチビードおよびスプレー この手順は、マルチビードおよびスパイラルスプレー組
立て用の接着剤を塗布・試験する方法に関する。ホット
メルトアプリケーター・ラミネーターを以下の適当な設
定値に調節する。
【0035】 温 度: 149〜177℃(300〜350°F) 空気温度: 177〜194℃(350〜380°F) ニップ圧力: 30psi 塗布速度: 6.45cm2 当たり4mg(4mg/in2 ) (スパイラルスプレー) 2.54cm当たり1.4mg(1.4mg/in) (マルチビード) ウェブスピード:122〜153m/分(400〜500ft/分)
【0036】接着剤をポリエチレン製バックシート材に
塗布し、不織布に挟む。実験中剥離紙の5.1cm×2
0.4cm(2″×8″)ストリップ10枚をウェブを
横切って交差させてT−剥離評価の出発点とする。幅1
ビードまたは1スプレースパイラル×長さ7.6cm
(3″)の10個のサンプルを切り出す。スリップ/剥
離試験機、インストロン(Instron) その他の適切な測定
装置を用いて30.5cm/分(12″/分)でT−剥
離を試験する。5〜10個のサンプルの平均を記録す
る。
【0037】湿潤強度 スパイラルスプレーボンド(接着剤層)の長さ10.2
cm(4″)のセグメントの一端を180°静的剪断試
験機に固定する。他端に10gの重りを付ける。試験溶
液を飽和するまでボンドに吹き付ける。タイマーを作動
させてボンドが破壊する時を記録する。
【0038】
【実施例】以下の非限定的実施例によって水応答性の熱
可塑性組成物とそれから構成した物品をさらに例示する
ことができる。
【0039】バリヤーフィルム 0.4IVのイーストマン(Eastman) コポリエステルを
不織布基材に塗布することによってインラインフィルム
を作成した。この塗布を行なうには、1995年2月2
3日付けで出願されたエイチ.ビー.・フラー・カンパ
ニイのPCT出願、すなわち欧州特許出願第95/00
65号(引用により本明細書に含まれているものとす
る)に詳細に説明されている非接触スロットコート塗布
法を用いた。溶融した0.4IVの物質は、22cm×
0.3mmのシム(shim: コーティングヘッドの隙間を
制御する金属の薄いウェッジ)を用いて160℃で基材
から1mmの距離で塗布した。この場合、接着剤は上向
きに動いている基材に対してほぼ水平方向にシムから出
て来る。流量を42g/分とすると共に線速度を30m
/分、ポンプ圧を65バールとして、塗布重量6g/m
2 の連続フィルムを作成した。塗布ロールの直径は約1
5〜50mmとし、ノズルを塗布ロールの中心の少し上
になるようにして、接着剤が基材と接触する角度が約6
0°未満で、基材がノズルから離れていくようにするの
が好ましい。塗布ヘッドは、塗布幅全体にわたって接着
剤が均等に流れ分配されるように最適化する。このよう
な調節は当業者には容易である。
【0040】塗布した不織布の20.3cm×20.3
cm(8″×8″)のシートを1パイントのガラスジャ
ーのリップに固定して、56g(2オンス)の試験流体
を収容するのに充分な大きさの凹みが存在するようにし
た。脱イオン水および0.9%NaCl溶液の試験流体
を用いて、また塗布してない不織布でも、最初とその
1.5時間後に漏れを観察した。
【0041】サンプル 脱イオン水 0.9%塩水 接着剤側を上にした 漏れは検出されない * 漏れなし ** 接着剤側を下にした 1〜3分以内に漏れ 漏れなし 塗布してない不織布 漏れは検出されない 適用不可 *: 不織布の底面は濡れていた。 **:不織布の底面は乾いていた。
【0042】イーストマン(Eastman) 0.4IVを塗布
した不織布は、0.9%の一価NaCl塩水(saline)試
験溶液に対して不透過性であることが分かったが、脱イ
オン水はこのコポリエステルコーティングを貫通するこ
とができた。塗布してない不織布自体はいくらかのバリ
ヤー(遮断)特性を有する。接着剤が上側にあるとき、
その接着剤は脱イオン水に分散するが、不織布をイオン
水が貫通することはできない。接着剤が底側にあると
き、そのコーティングは容易に分散し、イオン水が不織
布を貫通する。本出願人は、コポリエステルを粘着付与
剤、可塑剤および/またはワックスとコンパウンディン
グすると、バリヤー特性をさらに改良することができる
と推測している。また、体液不透過性のフィルムまたは
コーティングの凝集一体性を改良するには、第二のポリ
マー、または低粘度コポリエステルと高粘度コポリエス
テルのブレンドが好ましいであろう。
【0043】低ゲージ、すなわち厚さの薄いインライン
連続フィルムを製造するには、上記の塗布法が好ましい
と考えられるが、他の塗布法も適しているであろう。ま
たバリヤーフィルムは、公知の成膜技術によってオフラ
インで作成することもできよう。イーストマン(Eastma
n) コポリエステル材料をロール品として提供すること
は、単品のポリマーのブロッキング傾向のため極めて困
難である。これらの困難さを克服するには、コポリエス
テルをワックス、EVA、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンその他の材料とブレンドしてブロッキング傾向を低下
させるとよい。好ましくは、水分散特性を維持するため
に、フィルムは水分散性材料を少なくとも50%含有し
ているべきであり、このうちイーストマン(Eastman) コ
ポリエステルは単独で使用してもよいし他の水分散性材
料との組み合わせで使用してもよい。
【0044】透過性カバー イーストマン(Eastman) コポリエステルは不織布を形成
する際の原料として使用できる。これらの物質はインラ
インで不織布を形成するのに最適である。あるいは、イ
ーストマン(Eastman) コポリエステルは、適切な公知の
ウェブ形成技術のいずれかでウェブに配合することがで
きる。バリヤーフィルムの場合と同様に、単品のコポリ
エステルは望ましくない。0.2IVの材料は噴霧可能
であるが、凝集強さと常温流れ性に欠けるため安定なウ
ェブを形成することができない。0.4IV以上の高粘
度グレード材料はうまく噴霧しないし、ブロッキング傾
向を保持している。バリヤーコーティングの場合と同様
に本出願人は、このような問題は低粘度コポリエステル
と高粘度コポリエステルとを、低濃度の粘着付与剤、可
塑剤および/またはワックスと組み合わせてコンパウン
ディングすることによって克服されると推測している。
また、他のポリマーを使用して強度を改善し、常温流れ
傾向を低下させることができる。こうしてコンパウンデ
ィングした材料は不織布(不織ウェブ)を形成するため
の単一の主材料として使用してもよいし、あるいは、コ
ポリエステルを低濃度で使用し、より一般的な不織布主
材料、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
ミドまたはポリエステルと組み合わせて使用して、親水
性ではあるが必ずしも水分散性ではないものから容易に
水に分散できるものまでさまざまな不織布(不織ウェ
ブ)を創製することができる。
【0045】あるいは、疎水性の不織布に、水応答性コ
ポリエステルを含む熱可塑性組成物を塗布してもよい。
溶融吹付け接着剤噴霧装置を149℃(300°F)の
温度で用いて、0.2IV「イーストマン(Eastman) A
Q」材料を疎水性不織布の内面に塗布した。次に、この
塗布した不織布を、コーティングが吸収体と直接接触す
るように吸収体の上に載せた。塗布してない面に合成尿
(0.9%NaCl)を注いだ。この流体は、塗布した
不織布に簡単に吸収された。逆に、合成尿をコントロー
ル(対照)サンプルに適用したところ、流体は表面に溜
まった。この例はイーストマン(Eastman) コポリエステ
ルを含む親水性組成物の有用性と効力を示しているが、
本出願人は、時間が経つと、0.2IVの単品の物質
は、カバー中を移行して吸収体のコアに至り、したがっ
て吸収体製品の通常の保存寿命(1年)の間に、その効
力を失うと予想している。したがって、本出願人は、バ
リヤーフィルムの場合と同様に、このイーストマン(Eas
tman) コポリエステルをさらに他の材料とコンパウンデ
ィングすることを考えている。
【0046】コア安定化 実施例1はコア安定化用接着剤を示す。この接着剤組成
物は、塗布した後、一定時間流動可能である。ベンゾフ
レックス(Benzoflex) 352を再結晶させると、この接
着剤が強化され、常温流れ特性が低下し、その圧力感受
性が実質的に失われる。この種の遅延結晶化はパルプの
接合によく適している。すなわち、接着剤が最初流動性
をもっているとパルプ繊維の機械的な接合を促すからで
ある。また、圧力感受性がなくなることも、この接着剤
組成物が透過性カバー組立て用接着剤として有用なひと
つの理由である。典型的な感圧接着剤はカバーを通って
移行し、体に面する表面が、望ましくないほど粘着質に
なり得る。
【0047】高吸水体(Super Absorbent)固着 サンプルAを作成するには、バイエル・アンド・オット
ー(Bayer & Otto)製の手持ちスプレーガンを用いて不織
布上に実施例1の接着剤を噴霧した。ヘキスト・セラニ
ーズ(Hoechst Celanese)からサンウェット(Sanwet)(商
標)IM−4500という商品名で市販されているポリ
アクリレート系高吸水性ポリマー3グラムを面積約1
0.2cm×12.7cm(4″×5″)の接着剤表面
に撒いた。サンプルBは、不織布ではなく剥離紙に接着
剤を噴霧した以外は同様にして作成した。高吸水性ポリ
マー(SAP)の上に第二の接着剤層を噴霧して高吸水
性ポリマー(SAP)を2つの接着剤層の間に挟んだ。
接着剤の全塗布重量は、サンプルAが6.45cm2
たり約45mg(約45mg/in2 )、サンプルBが
6.45cm2 当たり約75mg(約75mg/i
2 )であった。接着剤の塗布重量が工業的に使用され
ているものよりかなり(10倍ほど)高いが、これらの
実施例は本発明の接着剤の独特な特性を示すのに適して
いる。次に、サンプルAとサンプルBの接着剤を塗布し
た高吸水性ポリマー(SAP)をトレイに入れて、吸収
試験中のオーバーフローを含ませた。10.2cm×1
2.7cm(4″×5″)の不織布片をトレイに入れ、
接着剤を用いないで上に高吸収性ポリマー(SAP)を
散布してコントロールサンプルを作成した。100ml
のビュレットを使用して、0.9%NaCl/0.04
%トリトン(Triton)(商標)X−100[フィシャー・
サイエンティフィック社(Fischer-Scientific)製]溶液
100mlを25ml/分の割合で送った。コントロー
ルサンプルのSAPが流体を含んで吸収するのに約4分
かかった。サンプルAとサンプルBが流体を含んで吸収
した時間は、過剰量の接着剤が存在していてもやはり4
分であった。流体を吸収させた後、各サンプルを約90
°の角度で傾けた。コントロールサンプルの高吸収性ポ
リマー(SAP)は接着しなかったので、この高吸水性
ポリマー(SAP)は落下した。サンプルAではほとん
どの高吸収性ポリマー(SAP)が適切に接着してお
り、サンプルBではすべての高吸水性ポリマー(SA
P)が適切に保持されていた。5時間の滞留時間の後、
サンプルAとBを再び傾けた。いずれの高吸水性ポリマ
ー(SAP)も適切に保持されたままであった。予想外
のことに、実施例1の接着剤は塩水の存在下で高吸水性
ポリマー(SAP)の吸収速度を損なうことなく高吸水
性ポリマー(SAP)との接着を維持することができ
た。
【0048】コポリエステルのブレンド 実施例1〜6は、コポリエステルをブレンドすることの
際立った利点を例示する。粘度が約28,000cps
以上の単品のコポリエステルは、周囲温度の水道水に容
易には分散できない。すなわち、1gの物質が攪拌して
ない水100mlに約24時間以内に分散しない。極限
粘度数(Intrinsic Viscosity:IV)が0.2IVのコポリ
エステルは容易に分散できるが、凝集強さに欠けてい
る。しかし、これらコポリエステルを適切な割合でブレ
ンドすると、水分散性を犠牲にすることなく、得られる
ホットメルト組成物の強度を大きく増大させることが可
能である。
【0049】ブレンドした0.4IV材料に水分散性が
現れるのは、0.4IV材料が100%と、0.2IV
材料が0.4IV材料に0.25:1の割合で組み合わ
せられた実施例6のブレンドとの間である。実施例6の
粘度は27,000cpsであるので、本出願人は、表
1に示した粘度範囲の下側領域に近い0.4IVコポリ
エステルも容易に水に分散可能であろうと推測してい
る。約0.6IV以上である高粘度コポリエステルの場
合、0.2IVコポリエステルとのブレンドの好ましい
割合は約1:1から約2:1(すなわち0.2IVコポ
リエステル2部を高粘度コポリエステル1部と組み合わ
せる)までの範囲である。あるいは、これら高粘度コポ
リエステルの水分散性は、ポリマー主鎖中の5−ソディ
オスルホイソフタレートの濃度を増大させることによっ
て増大することができる。
【0050】実施例2〜6は、さらにコンパウンドする
ことなく有用な組成物であり得る。しかし、ブレンドし
たコポリエステルをさらに粘着付与剤および可塑剤と組
み合わせて、加工性をさらに改良すると共に常温流れ傾
向を低下させるのが好ましい。得られるホットメルト
は、低めの接触角を示すように少なくとも約25%のコ
ポリエステルを含んでおり、水に容易に分散できるため
には少なくとも約50%含むのが好ましい。得られる接
着剤は、できるだけ低い塗布温度で接着剤を塗布するこ
とができるようにその粘度が149℃(300°F)で
約12,000cps未満であるのが好ましい。この特
徴は、消費者が使用中の許容できる粘度安定性を達成す
るのに重要である。
【0051】コポリエステルと通常のホットメルトとの
ブレンド 実施例7〜9は、水分散性コポリエステルと通常のホッ
トメルトをブレンドして通常のホットメルト接着剤の水
応答性を増大させる有用な効果を示す。実施例7と8
は、組立て用接着剤ブレンドであり、実施例9はずれ止
め用接着剤ブレンドである。HL−1280とD−58
は両方ともエイチ.ビー.・フラー・カンパニイから市
販されている。
【0052】これらの接着剤を前記方法に従って塗布・
試験した。得られた組立て用剥離データと湿潤強度デー
タは次の通り。
【0053】組立て用T−剥離データ HL-1280 実施例7 実施例8 マルチビード 110g * 190g(37) 120g(12) スパイラル噴霧 90g * 70g(9) 40g(5) *:値は経時的な多数測定の平均を表わす。
【0054】
【0055】実施例7と8は、業界の標準的な組立て用
接着剤であるHL−1280に対して許容できる噴霧パ
ターンと接着を示した。実施例8は水に対する分散性を
示したが、合成体液(0.9%塩水/0.04%トリト
ン(Triton)(商標)X−100)による影響を受けなか
った。実施例9のずれ止め用接着剤をブレンドしてない
D−58と比較した。結果は次の通り。
【0056】 *:値は経時的な多数の測定の平均を表わす。
【0057】イーストマン(Eastman) コポリエステルの
添加によって応力負荷後のT−剥離値が低下したが、移
行は認められなかった。また、以下に示すように、水分
散性コポリエステルを添加すると、脱イオン水に対する
親水性が高まる。
【0058】接触角 脱イオン水 HL-1280 実施例7 D-58 実施例9 初期 60° 59° 63° 57° 5分後 37° 35° 43° 24° 10分後 20° 2° 23° 0 0.9%NaCl/0.04%トリトン(Triton) HL-1280 実施例7 D-58 実施例9 初期 32° 28° 38° 18° 5分後 14° 14° 14° 0 10分後 8° 3° 0 0
【0059】
【表1】 イーストマン(Eastman) AQ1350 ポリエステルの代表的な物理的特性 形態 透明な固体 密度g/cm 1.2フ゛ルックフィールト゛ (Brookfield) 粘度(177℃)10,000〜100,000cps 極限粘度数 0.2〜0.65 * 環球式軟化点 80〜113℃ 引張り強さ 0.09〜0.40mPa 伸び 400〜800% ヒドロキシル価 22 酸価 2 *:0.8IVのサンプルも受領した 177℃のフ゛ルックフィールト゛(Brookfield)粘度(cps) 極限粘度数 0.2IV 7,000未満 0.4IV 約28,000〜40,000 0.6〜0.8IV 約40,000〜100,000
【0060】
【表2】24時間周囲温度分散性 (1g/100ml水、攪拌なし) 0.2IV 100%分散 0.4IV 軟化/分散せず 0.6IV 分散せず 0.8IV 分散せず 実施例1 100%分散 実施例2 70%分散 実施例3 100%分散 実施例4 70%分散 実施例5 100%分散 実施例6 100%分散 実施例7 60%分散 実施例8 20%分散 実施例9 10%分散
【0061】
【表3】 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 0.2IVイーストマン(%) 44.8 50.0 66.6 50.0 66.6 0.4IVイーストマン(%) 30.0 − − − − 0.6IVイーストマン(%) − 50.0 33.4 − 33.4 0.8IVイーストマン(%) − − − 50.0 −イルカ゛ノックス 0.2 − − − − (Irganox)1010ヘ゛ンソ゛フレックス 25.0 − − − − (Benzoflex)352 500フ゜ロセス油 − − − − −クレートン (Kraton) − − − − − D4158ヘ゛クター (Vector) − − − − − 4211ユニタック (Unitac) − − − − − R100 HL-1280 − − − − − D-58 − − − − − 粘度cps 300°F 7125 − − − − 325°F 3500 − − − − 350°F − − − − − 24時間粘度 5925 − − − − (-17%) (表3の続き) 実施例6 実施例7 実施例8 実施例9 0.2IVイーストマン(%) 80.0 70.0 50.0 50.0 0.4IVイーストマン(%) 20.0 − − − 0.6IVイーストマン(%) − − − − 0.8IVイーストマン(%) − − − −イルカ゛ノックス − 0.15 − − (Irganox)1010ヘ゛ンソ゛フレックス − − − − (Benzoflex)352 500フ゜ロセス油 − 9.1 − −クレートン (Kraton) − 3.8 − − D4158ヘ゛クター (Vector) − 1.3 − − 4211ユニタック (Unitac) − 15.65 − − R100 HL-1280 − − 50.0 − D-58 − − − 50.0 粘度cps 300°F − − − − 325°F − − − − 350°F 27.000 − − − 24時間粘度 − − − −
【図面の簡単な説明】
【図1】 代表的な使い捨て吸収製品の一例として一般
的な使い捨ておむつを示し、図1Aと1Bはそれぞれ図
1の腰部と脚部の拡大である。
【図2】 代表的な使い捨て吸収製品の一例として女性
用ナプキンを示す。
【符号の説明】
1 体液不透過性バリヤー 2 ティッシュ層 3 組立て用接着剤 4 吸収体コア 5 顆粒状高超吸水性ポリマー 6 体液透過性カバー 8 カバー組立て用接着剤 11 エラストマー性物質 12 弾性体固定接着用具 13 係止系 14 ずれ止め用接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キャロリン・エー.・フィッシャー アメリカ合衆国、55082、ミネソタ州、ス ティルウォーター、オーク・グレン・ドラ イブ、1830番地 (72)発明者 メイ・ニュエン アメリカ合衆国、55113、ミネソタ州、ロ ーズヴィル、ラヴェル・アヴェニュー、 506−2番地 (72)発明者 マーク・フル アメリカ合衆国、55047、ミネソタ州、マ リン・オン・ザ・エスティー.・クロイッ クス、170ティーエイチ・ストリート、 12011番地 (72)発明者 マーク・カサロス アメリカ合衆国、55115、ミネソタ州、マ ートメディ、サミット・アヴェニュー、 1040番地 (72)発明者 マーク・クロル アメリカ合衆国、55112、ミネソタ州、ア ーデン・ヒルズ、カティ・レーン、334番 地 (72)発明者 グレッグ・ヴァンリス アメリカ合衆国、55112、ミネソタ州、マ ウンズヴュー、サニーサイド・ロード、 8414番地 Fターム(参考) 4J040 BA181 BA202 DA001 DA031 DA032 DA051 DM001 DM002 DN072 ED001 HA126 JA03 JB01 KA31 LA11 MA10 NA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)約25〜約90重量%の少なくと
    も1種の水分散性コポリエステル、 (b)約5〜約50重量%の、周囲温度で固体である可
    塑剤、および (c)0〜約70重量%の相溶性の粘着付与剤 からなるホットメルト接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 (a)約25〜約90重量%の少なくと
    も1種の水分散性コポリエステル、 (b)0〜20%の、エチレン−酢酸ビニル、エチレン
    −酢酸メチル、ポリオレフィン、ブロックコポリマー、
    およびこれらの混合物より成る群の中から選択される相
    溶性のポリマー、 (c)0〜約60重量%の相溶性の粘着付与剤 (d)0〜約50重量%の相溶性の可塑剤、および (e)0〜約20重量%の相溶性のワックス からなる噴霧可能なホットメルト接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 少なくとも2種の水分散性コポリエステ
    ルを少なくとも約50重量%含み、前記2種のコポリエ
    ステルのうち第一のコポリエステルが177℃で約7,
    000cps未満の粘度を有しており、前記コポリエス
    テルのうち第二のコポリエステルが177℃で約28,
    000cpsより大きい粘度を有しているホットメルト
    接着剤。
  4. 【請求項4】 前記接着剤が少なくとも1種の高吸水性
    ポリマーに接着する、請求項1〜3のいずれかに記載の
    ホットメルト接着剤。
  5. 【請求項5】 前記接着剤が149℃(300°F)で
    約12,000未満の粘度を有している、請求項1〜3
    のいずれかに記載のホットメルト接着剤。
  6. 【請求項6】 前記第一のコポリエステル対第二のコポ
    リエステルの重量比が約0.25:1〜約2:1の範囲
    である、請求項3〜5のいずれかに記載のホットメルト
    接着剤。
  7. 【請求項7】 前記可塑剤が接着剤組成物中で再結晶す
    る、請求項1〜6のいずれかに記載のホットメルト接着
    剤組成物。
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