JP2008526424A - 水溶性結合剤を有する複合吸収材料、前記材料で製造された製品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
複合吸収材料の製造方法は、以下の工程を有する。
超吸収粒子(P)を少なくとも一つの第一織物ウェブ(V1)上に分配し、
前記少なくとも一つの織物ウェブと前記粒子とを高水溶性結合剤に含浸させ、
前記結合剤を乾燥させて、前記少なくとも一つの織物ウェブに粒子を接着する。
【選択図】 図1
Description
・少なくとも一つの織物ウェブ上に超吸収材料の粒子を分配すること。
・超吸収粒子及び織物ウェブの全層に、高い水溶性又は高い水分散性がある結合剤を含浸させること。
・前記結合剤によって前記少なくとも一つの織物ウェブに超吸収粒子を接着すること。
(1)商品名:Nearvil LC 50
組 成:ポリビニル・アルコールポリマー
製造者:Nearchimica SPA (イタリア)
(2)商品名:HYDROPELLET LTF
組 成:ポリビニル・アルコール系ポリマー
製造者:Idroplax S.r.l. (イタリア)
(3)商品名:Carbosol 25
組 成:カルボキシメチルセルロース
製造者:Lamberti S.p.A. (イタリア)
(4)商品名:CYCLOFLEX 34-625A
組 成:ポリビニル・アルコール系ポリマー
製造者:National Starch & Chemical (アメリカ)
(5)商品名:XTH 81820-1
組 成:ポリビニル・アルコール系ポリマー
製造者:Bostik-Findley Nederland BV (オランダ)
(6)商品名PVA 15/79
組 成:79%水酸化物基置換ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate with 79% OH group substitution)
製造者:Lamberti S.p.A. (イタリア)
(7)商品名:Lamcol WA/ 200
組 成:中位(30%)水酸化物基置換ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate with medium grade (30%) OH group substitution)
製造者:Lamberti S.p.A. (イタリア)
(1)商品名:FAVOR SXM 9140
組 成:表面架橋ポリアクリル酸ナトリウム(surface crosslinked sodium polyacrylate)
製造者:Degussa (Stockhausen GmbH & Co. KG社の一部である。)(ドイツ)
(2)商品名:AQUAKEEP HP 200
組 成:表面架橋ポリアクリル酸ナトリウム
製造者:ATOFINA Italia S.r.l.
(3)商品名:EK 1055
組 成:勾配架橋を伴うポリアクリル酸ナトリウム(sodium polyacrylate with gradient crosslinking)
製造者:DOW Deutschland GmbH & Co KG (ドイツ)
・織物繊維から成る第一ウェブを用意し、
・織物繊維から成る前記第一ウェブの一側に一定量の超吸収粒子を分配し、
・織物繊維から成る第二ウェブ材料を用いて超吸収材料を覆い、
・織物ウェブから成る第一及び第二層と、前記二つのウェブの間に入れられた超吸収粒子とに、結合剤を含浸させ、
・結合剤を架橋する。
また、二つの織物繊維ウェブが、重ねて折り畳まれた同一の製品の二つの部分から成り得ることを理解することが重要である。さらにまた、各ウェブは、それ自身が、幾つかの構成要素又は幾つかの層で構成され得る。
このことにより、全体として構造体の容量が増大し、開放織物構造が流体吸収の所要時間を減らすので、製品を整理用ナプキンや他のこのような製品に使用する時に、流体捕捉率の点から見た利点が生まれる。
・超吸収粒子 64%
・結合剤 15%
・織物繊維 21%
先に説明したように、本発明の重要な特徴の一つは、製品における織物層又はウェブを形成する繊維に超吸収粒子を固定するために用いられる結合剤の水の中での溶解性又は分散性にある。結合剤の水の中での溶解性又は分散能力を測定するために、以下に説明する方法が用いられる。この方法は、水中に部分的に又は完全に溶解できる全てのタイプの材料に応用できる。
以下の材料が必要とされる。
・材料1(qty 1):500mlビーカー
・材料1:耐熱粘着テープ
・材料1:加熱プレート
・材料1:温度計
・材料1:タイマー
・材料1:オーブン
決められた各浸漬時間に対して少なくとも2回の測定が行われる。各測定は、100 μmの厚さで、40x40 mmの大きさの結合剤のフィルムを用いて行わなければならない。
既知の重量(mN)の粘着テープ片が、(約40x40 mmの)結合剤で形成され、かつ、正確に測定した重量(mF)を持つ水溶性フィルム片の頂面に貼り付けられ、テープが前記フィルムを約1mm覆う。次いで、フィルムは、予め決めた時間(t)、水の中に完全に浸され、その後、フィルムの溶解されていない残余物が回収され、(予め決められた重量mAの)アルミホイルのシート上に堆積させられる。その後、アルミホイルシートはオーブンの中に入れられ、固定ウェイト(constant weight)に達するまで800℃で加熱される。
1.結合剤フィルムを40 mmの正方形に切断し、その重量(mF)を、0.0005gの精度を保証する秤で記録する。
2.粘着テープ片を4cmの長さに切断し、その重量(mN)を記録し、粘着テープを結合剤フィルムの一側面に貼り、確実に結合剤フィルムの表面を最大1mmだけ覆う。
3.直径約5cmのアルミホイル円形シートを切断し、その重量(mA)を記録する。
4.脱塩水250mlをビーカーに注ぎ、粘着テープを用いて結合剤フィルムを水の中に完全に浸し、浸漬時間(ti)を記録する。
5.25℃より高い温度で測定を行う場合、加熱プレート上で処理4を行い、設定温度に達することを保証するために温度計を使用する。
6.決められた浸漬時間の最後に、残ったフィルムを吊り出し、それをアルミホイルシート上に置き、それが固定ウェイトに達する迄(全ての水分が蒸発する迄)、それをオーブンで800℃で加熱する。
7.浸漬時間を除々に長くして、フィルムが完全に溶解する時に一致する最大時間Tmaxまで、処理1〜5を繰り返す。
式中、
mFは、グラム表示で表される結合剤の初期フィルムの重量であり、
mNは、グラム表示で表される粘着テープの重量であり、
mAは、グラム表示で表されるアルミホイルの重量であり、
mtは、グラム表示で表されるアルミホイル、粘着テープ、及びオーブンで乾燥した後の結合剤フィルムの残余物の合計重量である。
各浸漬時間に対して少なくとも2回の測定を繰り返して得られる結果の平均値を考察する。
Claims (51)
- ・少なくとも一つの第一織物ウェブ(first textile web)上に超吸収粒子を分配し、
・織物ウェブの全層と超吸収粒子とに、高い水溶性又は高い水分散性がある結合剤を含浸させ、
・前記結合剤を乾燥し、超吸収粒子を前記少なくとも一つの織物ウェブに接着する
工程から成る
ことを特徴とする複合吸収材料(absorbent composite material)の製造方法。 - 前記超吸収粒子が、前記第一織物ウェブと、第一織物ウェブ上に配置された第二織物ウェブとの間に配置され、
第一及び第二織物ウェブの全層が、それらの間にある超吸収粒子と共に、前記高い水溶性又は高い水分散性を有する結合剤に含浸される
ことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 織物繊維の第一ウェブを用意し、
ある量の超吸収粒子を、織物繊維の前記第一ウェブの一側に分配し、
織物繊維の第二ウェブを、超吸収粒子上に付け、
第一ウェブ、第二ウェブ及び前記二つのウェブ間に挟まれた超吸収粒子から成る構造体に結合剤を含浸させ、
結合剤を乾燥又は架橋結合する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。 - 前記第一ウェブ及び前記第二ウェブが、結合されていない繊維ウェブであり、好ましくは、梳綿繊維で形成され、
前記結合剤が、前記ウェブにおける繊維を結合する
ことを特徴とする請求項3に記載の製造方法。 - 前記一つ又は複数の織物ウェブと前記超吸収粒子とが、前記結合剤内又は前記結合剤のエマルジョン内に浸漬することによって含浸される
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の製造方法。 - 単位表面積当たりの超吸収粒子の量が300 g/m2以下であり、
好ましくは2 〜300 g/m2の間であり、
より好ましくは10〜200 g/m2の間であり、
さらに好ましくは10〜100 g/m2の間であり、
特に、50〜100 g/m2の間である
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記一つのウェブ、又は前記複数のウェブの各々の単位表面積当たりの重さが、5〜150 g/m2の間であり、
好ましくは、5〜120 g/m2の間であり、
より好ましくは、8〜100 g/m2の間であり、
特に、8〜80 g/m2の間であり、
より特別には、8〜60 g/m2の間である
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の製造方法。 - 結合剤及び超吸収粒子の重量を除いた一つ又は複数のウェブの総重量が、150 g/m2未満であり、
好ましくは、120 g/m2未満である
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の製造方法。 - 結合剤の重量が、最終製品の重量の5%〜50%の間であり、好ましくは、10%〜50%の間であり、さらに好ましくは、15%〜35%の間である
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の製造方法。 - 結合剤の重量が、最終製品の重量の約15%〜25%の間である
ことを特徴とする請求項9に記載の製造方法。
結合剤の重量を除いた超吸収粒子の重量と繊維ウェブの重量との間の比率が、0.8:1〜4:1の間であり、好ましくは、1:1〜3.5:1の間であり、より好ましくは、1.5:1 and 3.5:1の間であり、特に、2:1〜3.2:1の間である
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記結合剤が、架橋樹脂のエマルジョンから成る
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記結合剤が、架橋樹脂の水エマルジョンである
ことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記結合剤が、前記架橋樹脂の空気及び水エマルジョンである
ことを特徴とする請求項12又は13に記載の製造方法。 - 前記架橋樹脂によって含浸された前記第一織物ウェブ及び場合によっては前記第二織物ウェブ、並びに超吸収粒子が、水分を除去し、樹脂の架橋を完全にするために、オーブンの中で乾燥させられる
ことを特徴とする請求項12〜14の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記一つ又は複数のウェブが、長さが6 mm〜80 mmの間に入る繊維から成る
ことを特著とする請求項1〜14の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記繊維が、0.25 dtex〜20 dtexの間の滴定濃度を有する
ことを特徴とする請求項16に記載の製造方法。 - 使用される少なくとも一つの第一ウェブ及び一つの第二ウェブが、異なる繊維滴定濃度を有する
ことを特徴とする請求項1〜16の何れか一項に記載の製造方法。 - 超吸収粒子が分配された第一ウェブが、主に約1.7 dtex又はそれ以下に対応する滴定濃度を持つ繊維から成り、
超吸収粒子の上に付けられる第二ウェブが、主に約3.3 dtex又はそれ以上に対応する滴定濃度を持つ繊維から成る
ことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。 - 前記繊維が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ビスコース、コットン、生物学的繊維(biological fibers)、生分解性繊維(biodegradable fiber)、ポリ乳酸(PLA)系繊維、又はこれらの混合物を有するグループから選択される
ことを特徴とする請求項1〜18の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記第一ウェブが、超吸収材料がその上に分配される前に、支持層上に配置される
ことを特徴とする請求項1〜19の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記支持層が、不織布繊維又は薄葉紙のシートである
ことを特徴とする請求項21に記載の製造方法。 - 結合剤を用いて製造された吸収材料によって体液が迅速に吸収されるように、前記結合剤が水溶性又は水分散性を有する
ことを特徴とする請求項1〜21の何れか一項に記載の製造方法。 - 少なくとも結合剤の40%が、室温で、10秒以下、好ましくは6秒以下、さらに好ましくは4秒以下に対応する時間内に溶解する速度で、結合剤が溶解又は分散する
ことを特徴とする請求項1〜22の何れか一項に記載の製造方法。 - 自己膨張樹脂粒子(auto-expanding resin particles)が添加され、
前記自己膨張樹脂粒子が、前記結合剤を含む構造体の含浸後に膨張させるために加熱される
ことを特徴とする請求項1〜23の何れか一項に記載の製造方法。 - 前記膨張樹脂が、前記結合剤に混合して用いられる
ことを特徴とする請求項25に記載の製造方法。 - 前記高水溶性結合剤が、殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤に混合される
ことを特徴とする請求項1〜25の何れか一項に記載の製造方法。 - 結合剤の総重量が、50%〜100%の高水溶性又は高水分散性結合剤と、50%〜0%の殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤とから成る
ことを特徴とする請求項26に記載の製造方法。 - 結合剤の総重量が、70%〜90%の高水溶性又は高水分散性結合剤と、30%〜10%の殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤とから成る
ことを特徴とする請求項27に記載の製造方法。 - 少なくとも一つの織物繊維層と、前記層に接着する超吸収粒子とを備え、
前記粒子及び層が、前記少なくとも一つの層の全層に含浸し、かつ、高水溶性又は高水分散性を有する結合剤によって一緒に結合される
ことを特徴とする吸収シート材料。 - 前記第一織物繊維層と、第二織物繊維層とを備え、
前記粒子が、前記第一及び第二織物繊維層の間に配置され、
前記第一及び第二の織物繊維層と前記粒子とが前記結合剤によって一緒に結合され、
前記結合剤が、前記第一及び第二層とそれらの間に配置された粒子との全層に浸透する
ことを特徴とする請求項29に記載の吸収材料。 - 前記第一織物繊維層及び場合によっては前記第二織物繊維層が、前記結合剤によって結合される繊維ウェブで形成されている
ことを特徴とする請求項29又は30に記載の吸収材料。 - 前記第一織物繊維層及び場合によっては前記第二織物繊維層が、不織布繊維で形成されている
ことを特徴とする請求項29又は30に記載の吸収材料。 - 前記第一織物繊維層及び場合によっては前記第二織物繊維層が梳綿繊維で形成されている
ことを特徴とする請求項29〜32の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記第一及び/又は第二層の繊維が、6 mm〜80 mmの間に入る長さを有する
ことを特徴とする請求項29〜31の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記第一及び/又は第二層の繊維が0.25 dtex〜20 dtexの間に入る滴定濃度を有する
ことを特徴とする請求項29〜34の何れか一項に記載の吸収材料。 - 第一繊維層及び第二繊維層を備え、
それらの層の間に前記超吸収粒子が配置され、
前記第一及び第二繊維層が、相互に異なる滴定濃度を有する繊維を含む
ことを特徴とする請求項29〜35の何れか一項に記載の吸収材料。 - 第一層が、主に約1.7 dtex以下に対応する滴定濃度を有する繊維から成り、
第二層が、主に約3.3 dtex以上に対応する滴定濃度を有する繊維から成る
ことを特徴とする請求項36に記載の吸収材料。 - 膨張樹脂の粒子を含む
ことを特徴とする請求項27〜35の何れか一項に記載の吸収材料。 - 少なくとも結合剤の40%が、室温で、10秒以下、好ましくは6秒以下、さらに好ましくは4秒以下に対応する時間内に溶解する速度で、結合剤が溶解又は分散する
ことを特徴とする請求項29〜38の何れか一項に記載の吸収材料。 - 単位表面積当たりの超吸収粒子の量が300 g/m2以下であり、
好ましくは2 〜300 g/m2の間であり、
より好ましくは10〜200 g/m2の間であり、
さらに好ましくは10〜100 g/m2の間であり、
特に、50〜100 g/m2の間である
ことを特徴とする請求項29〜39の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記一つのウェブ、又は前記複数のウェブの各々の重さが、結合剤及び超吸収粒子の重さを除いて、
5〜150 g/m2の間であり、
好ましくは、5〜120 g/m2の間であり、
より好ましくは、8〜100 g/m2の間であり、
特に、8〜80 g/m2又は8〜16 g/m2の間である
ことを特徴とする請求項29〜40の何れか一項に記載の吸収材料。 - 結合剤及び超吸収粒子の重量を除いた一つの繊維層の総重量又は各繊維層の総重量が、150 g/m2未満であり、
好ましくは、120 g/m2未満である
ことを特徴とする請求項29〜41の何れか一項に記載の吸収材料。 - 結合剤又は接着剤の重量が、最終製品の重量の5%〜50%の間であり、好ましくは、10%〜50%の間であり、さらに好ましくは、15%〜35%の間である
ことを特徴とする請求項29〜42の何れか一項に記載の吸収材料。 - 結合剤の重量が、最終製品の重量の約15%〜25%の間である
ことを特徴とする請求項43に記載の吸収材料。 - 結合剤の重量を除いた超吸収粒子の重量と繊維ウェブの重量との間の比率が、0.8:1〜4:1の間であり、好ましくは、1:1〜3.5:1の間であり、より好ましくは、1.5:1 and 3.5:1の間であり、特に、2:1〜3.2:1の間である
ことを特徴とする請求項29〜44の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記第一及び/又は第二層を形成する繊維が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ビスコース、コットン、生物学的繊維(biological fibers)、生分解性繊維(biodegradable fiber)、ポリ乳酸(PLA)系繊維、又はこれらの混合物を含むグループから選択される
ことを特徴とする請求項29〜45の何れか一項に記載の吸収材料。 - 間に超吸収粒子が配置された第一及び第二の織物繊維層と、
前記層に組み合わされる別の不織布繊維層と
を備えている
ことを特徴とする請求項29〜46の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記結合剤が、ポリビニル・アルコール高分子基(polyvinyl alcohol polymer based)である
ことを特徴とする請求項29〜47の何れか一項に記載の吸収材料。 - 前記粒子及び前記層が、高水溶性又は高水分散性結合剤だけでなく、殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤も使用して結合されている
ことを特徴とする請求項29〜48の何れか一項に記載の吸収材料。 - 結合剤の総重量の重量割合が、
50%〜100%の高水溶性又は高水分散性結合剤と、50%〜0%の殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤との範囲にあり、
好ましくは、70%〜90%の高水溶性又は高水分散性結合剤と、30%〜10%の殆ど水溶性又は水分散性がない結合剤との範囲にある
ことを特徴とする請求項49に記載の吸収材料。 - 浸透性の最下層(バックシート)と、流体に対して浸透性の最上層(トップシート)と、内部にある吸収構造体とを備えた吸収材料において、
前記内部にある吸収構造体が、請求項29〜50の何れか一項に記載の吸収材料から成る
ことを特徴とする吸収製品。
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