JP2012239619A

JP2012239619A - 吸収材

Info

Publication number: JP2012239619A
Application number: JP2011112085A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Imai; 貴宏今井; Haru Ri; 春李
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】吸水性樹脂を用いた吸収材において、陽イオンの影響による液体の吸水能の低下を効果的に抑制する。
【解決手段】吸収材は、吸水性樹脂１ｇに対してスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を０．５〜３０ｇ含むものであり、その一形態は、吸水性樹脂とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とを混合したものであり、他の一形態は、吸水性樹脂の層とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の層とを積層したものである。この吸収材は、そのままで、或いは、液体透過性の素材で包装した吸収体として、液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に配置され、紙おむつや生理用ナプキンなどの吸収性物品として用いられる。
【選択図】なし

Description

本発明は、吸収材、特に、吸水性樹脂を用いた吸収材に関する。

紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料をはじめとする各種の液体を吸水するための吸収性物品において用いられる吸収材は、吸水性樹脂を用いることで液体の吸水量が高められている。ここで用いられる吸水性樹脂は、アクリル酸塩重合体の架橋物や澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体の加水分解生成物の架橋物などを代表的なものとして挙げることができるが、いずれの種類のものについても、吸水する液体の種類にかかわらず、陽イオン、特に、カルシウムイオン、マグネシウムイオンまたは鉄イオンの存在下において液体の吸水量が低下するという不具合がある。

そこで、吸水性樹脂を用いた吸収材においては、陽イオンの影響を抑制するための改良が試みられている。例えば、特許文献１には、吸水性樹脂に対し、分子構造中にカルボキシル基やスルホン基などの陽イオンを吸着する官能基を有する有機物からなるイオン捕捉物質を組合わせた体液吸収物品が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の体液吸収物品は、吸水性樹脂のゲル化物によるベト付き等の不快感を抑えることを目的としたものであり、吸水性能の向上（液体の吸水量の増加）を目的としたものではない。また、特許文献１に記載の体液吸収物品は、イオン捕捉物質が陽イオンを単に捕捉するだけであることから、吸水する液体のｐＨを変化させることがあり、そのために却って液体の吸水量が低下する場合がある。さらに、イオン捕捉物質が陽イオンを捕捉するために時間を要することから、イオン捕捉物質が液体中の陽イオンを捕捉する前に吸水性樹脂が液体を吸水してしまうことになり、陽イオンの影響の抑制効果が得られにくい。

特開平６−２６１９２４号公報（特許請求の範囲および段落０００５、０００６および００１７等）

本発明の目的は、吸水性樹脂を用いた吸収材において、陽イオンの影響による液体の吸水能の低下を効果的に抑制することにある。

本発明は、吸収材に関するものであり、この吸収材は、吸水性樹脂とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とを含むものである。

この吸収材は、通常、吸水性樹脂１ｇに対してスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を０．５〜３０ｇ含む。

本発明の一形態に係る吸収材は、吸水性樹脂とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とが混合されたものである。また、本発明の他の一形態に係る吸収材は、吸水性樹脂の層とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の層とが積層されたものである。

本発明において用いられるスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維は、通常、綿状または不織布状である。

他の観点に係る本発明は、吸収体に関するものであり、この吸収体は、本発明の吸収材を液体透過性の素材で包装したものである。

さらに他の観点に係る本発明は、吸収性物品に関するものであり、液体透過性シートと、液体不透過性シートと、液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に配置された本発明の吸収材または吸収体とを備えている。

本発明の吸収材および吸収体は、吸水性樹脂に対してスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を組合わせたものであるため、陽イオンを含む液体の吸水能を高めることができる。

本発明の吸収性物品は、本発明の吸収材または吸収体を用いたものであるため、陽イオンを含む液体を効果的に吸水することができる。

本発明の吸収材は、尿や血液等の水性液体をはじめとする各種の液体を吸水するためのものであり、吸水性樹脂とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とを含むものである。

ここで用いられる吸水性樹脂は、各種のものであって特に限定されるものではなく、例えば、アクリル酸塩重合体の架橋物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体の加水分解生成物の架橋物、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアルコールの架橋物、架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸部分中和物架橋体および酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物等が挙げられる。このうち、大量の液体を吸水することができ、多少の荷重をかけても吸水した液体を分子内に安定に保持可能なアクリル酸塩重合体の架橋物を用いるのが好ましい。

吸水性樹脂は一般に粉末状や顆粒状のものが好ましく、このような吸水性樹脂は、代表的な製造方法である逆相懸濁重合法や水溶液重合法等の他、各種の重合方法で製造したものを必要に応じて粉砕、造粒または分級等することで調製することができる。

一方、スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維は、一般に、スルホン酸ナトリウムをイオン交換基として有する樹脂からなる繊維であり、一般に市販されているものを用いることができるが、市販のスルホン酸型陽イオン交換繊維を水酸化ナトリウム水溶液により処理することで調製することもできる。スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維としては、綿状、不織布状または繊維状などの各種の形態のものを用いることができる。また、二種以上の形態のものを併用することもできる。

なお、市販のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維としては、例えば、株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ（Ｎａ型）」の不織布等の各種形態のものが挙げられる。また、市販のスルホン酸型陽イオン交換繊維としては、例えば、株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ（Ｈ型）」の不織布等の各種形態のものが挙げられる。

スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の陽イオン交換容量は、通常、１．０〜３．０ｍｅｑ／ｇが好ましく、１．２〜２．０ｍｅｑ／ｇがより好ましい。陽イオン交換容量が１．０ｍｅｑ／ｇ未満の場合、スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を多く設定する必要があることから不経済であり、しかも、吸収材の単位容積当たりに含まれる吸水性樹脂の量が減少することから吸収材の吸水能が低下する可能性がある。なお、陽イオン交換容量が３．０ｍｅｑ／ｇを超えるスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維は、一般に製造が困難である。

スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量は、通常、吸水性樹脂１ｇに対して０．５〜３０ｇに設定するのが好ましく、０．７〜２６ｇに設定するのがより好ましい。この使用量が０．５ｇ未満の場合は、吸収材のイオン交換能力が不足し、吸収材において陽イオンを含む液体の吸水能を高めるのが困難になる可能性がある。逆に、この使用量が３０ｇを超えると、使用量に見合う吸水能の改善効果が得られにくく、却って不経済である。

本発明の吸収材は、上述の吸水性樹脂およびスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の他に、木材から得られる綿状パルプ、メカニカルパルプ、ケミカルパルプおよびセミケミカルパルプ等のセルロース繊維並びにレーヨンおよびアセテート等の人工セルロース繊維等の親水性繊維や、滑剤、酸化剤、還元剤、消臭剤、抗菌剤、酸化防止剤、抗カビ剤、香料および色素等の添加剤等をさらに含んでいてもよい。なお、ここで用いられる親水性繊維は、補強材として、ポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン等の合成樹脂からなる繊維を含有していてもよい。

本発明の吸収材は、例えば、吸水性樹脂、当該吸水性樹脂と均一に混合可能な程度に適宜裁断または切断等した綿状、不織布状または繊維状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維および必要により上述の親水性繊維や添加剤等を均一に混合した混合物である。また、スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維として綿状や不織布状のものを用いる場合、吸収材は、吸水性樹脂の層とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維のシート状物の層とを積層した積層体であってもよい。後者の場合、親水性繊維や添加剤等は、通常、吸水性樹脂側に混合して用いるのが好ましい。

本発明の吸収材は、必要に応じ、液体透過性の素材、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル若しくはポリアミド等の合成樹脂からなる不織布または多孔質シート等に包装した吸収体として用いられる。特に、混合物形態の吸収材は、このような吸収体として用いるのが好ましい。

本発明の吸収性物品は、液体が通過し得る液体透過性シート（トップシート）と、液体が通過しにくい液体不透過性シート（バックシート）との間に本発明の吸収材または吸収体を保持したものである。

ここで利用可能な液体透過性シートとしては、例えば、上述の液体透過性の素材等からなるシートが挙げられる。一方、液体不透過性シートとしては、例えば、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等の合成樹脂からなるフイルム並びにこれらの合成樹脂からなるフイルムと不織布との複合材料等からなるシートが挙げられる。

吸収性物品は、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料、愛玩動物用のいわゆるペットシート等の日用品、各種の配管やケーブル等の止水材料および土木建築用や工業用の吸水シートまたは養生シート等として用いることができ、用途に応じて大きさや形状を任意に設定することができる。そして、吸収性物品は、使用時において、液体透過性シート側が尿や血液等の体液や浸出水などの液体の発生源側になるようにして用いられる。

本発明の吸収材、吸収体および吸収性物品は、いずれもスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を用いたものであるため、陽イオンを含む液体、特に、カルシウムイオン、マグネシウムイオンおよび鉄イオンのうちの少なくとも一つを含む液体についても高い吸水能を示す。

以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例等によってなんら限定されるものではない。

製造例
不織布状のスルホン酸型陽イオン交換繊維（株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ不織布（Ｈ型）」：目付け３００ｇ／ｍ^２）を質量比で１：２００（繊維：溶液）となるよう２質量％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬した。次いで、浸漬した繊維を洗浄水のｐＨが７〜８になるまで水洗した後、室温で３日間放置して乾燥し、スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を得た。

実施例１
粉末状の吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名「ＳＡ５０」）０．５ｇと製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維０．４ｇとをミキサーを用いて乾式混合し、吸収材を調製した。この吸収材を不織布（トーレ・アドバンズド・マテリアルズ・コリア社の商品名「ＬＩＶＳＥＮ不織布ＳＭＳ１３ＨＹ」：目付け１３ｇ／ｍ^２）で包装し、吸収体を製造した。

実施例２
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を０．８ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

実施例３
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を１．６ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

実施例４
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を３．２ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

実施例５
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を６．４ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

実施例６
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を１１．６ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

実施例７
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の使用量を１２．８ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

比較例１
粉末状の吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名「ＳＡ５０」）０．５ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

比較例２
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維に代えて不織布状のスルホン酸型陽イオン交換繊維（株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ不織布（Ｈ型）」：目付け３００ｇ／ｍ^２）を用いた点を除いて実施例１と同様に操作し、吸収体を製造した。

比較例３
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維に代えて不織布状のスルホン酸型陽イオン交換繊維（株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ不織布（Ｈ型）」：目付け３００ｇ／ｍ^２）を用いた点を除いて実施例６と同様に操作し、吸収体を製造した。

参考例１
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維０．４ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例２
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維０．８ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例３
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維１．６ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例４
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維３．２ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例５
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維６．４ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例６
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維１１．６ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例７
製造例で得られた不織布状のスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維１２．８ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例８
実施例１で用いた包装用の不織布のみを吸収体とした。

参考例９
不織布状のスルホン酸型陽イオン交換繊維（株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ不織布（Ｈ型）」：目付け３００ｇ／ｍ^２）０．４ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

参考例１０
不織布状のスルホン酸型陽イオン交換繊維（株式会社ニチビの商品名「ＩＥＦ−ＳＣ不織布（Ｈ型）」：目付け３００ｇ／ｍ^２）１１．６ｇのみを実施例１で用いたものと同じ不織布で包装し、吸収体を製造した。

評価１
人工尿（ＮａＣｌ濃度０．９質量％、ＭｇＣｌ_２濃度０．０６質量％、ＣａＣｌ_２濃度０．０３質量％）を調製し、その１００ｇに実施例１〜６および比較例１〜３の吸収体をそれぞれ投入して１０分間撹拌した。その後、人工尿をろ過して吸収体を分離し、この吸収体を１０分間静置した後に質量（Ａ）を測定した。また、ろ液のｐＨを測定した。参考例１〜６、８および９の吸収体について同様の操作をし、質量（Ｂ）を測定した。

実施例１の吸収体については、質量（Ａ）から参考例１の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例２の吸収体については、質量（Ａ）から参考例２の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例３の吸収体については、質量（Ａ）から参考例３の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例４の吸収体については、質量（Ａ）から参考例４の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例５の吸収体については、質量（Ａ）から参考例５の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例６の吸収体については、質量（Ａ）から参考例６の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。また、比較例１の吸収体については、質量（Ａ）から参考例８の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。比較例２の吸収体については、質量（Ａ）から参考例９の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。比較例３の吸収体については、質量（Ａ）から参考例１０の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。結果を表１に示す。

評価２
人工海水（Ｍｇ濃度０．１３質量％、Ｃａ濃度０．０４質量％、Ｓｒ濃度０．００１質量％）を調製し、その１００ｇに実施例４、５および７並びに比較例１の吸収体をそれぞれ投入して１０分間撹拌した。その後、人工海水をろ過して吸収体を分離し、この吸収体を１０分間静置した後に質量（Ａ）を測定した。また、ろ液のｐＨを測定した。参考例４、５、７および８の吸収体について同様の操作をし、質量（Ｂ）を測定した。

実施例４の吸収体については、質量（Ａ）から参考例４の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例５の吸収体については、質量（Ａ）から参考例５の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。実施例７の
吸収体については、質量（Ａ）から参考例７の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。また、比較例１の吸収体については、質量（Ａ）から参考例８の吸収体の質量（Ｂ）を差し引いた値を吸水性樹脂の質量０．５ｇで割ることにより吸水能（ｇ／ｇ）を算出した。結果を表２に示す。

Claims

吸水性樹脂とスルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とを含む吸収材。
前記吸水性樹脂１ｇに対して前記スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維を０．５〜３０ｇ含む、請求項１に記載の吸収材。
前記吸水性樹脂と前記スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維とが混合されている、請求項１または２に記載の吸収材。
前記吸水性樹脂の層と前記スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維の層とが積層されている、請求項１または２に記載の吸収材。
前記スルホン酸ナトリウム型陽イオン交換繊維が綿状または不織布状である請求項１から４のいずれかに記載の吸収材。
請求項１から５のいずれかに記載の吸収材を液体透過性の素材で包装した吸収体。
液体透過性シートと、
液体不透過性シートと、
前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に配置された請求項１から５のいずれかに記載の吸収材と、
を備えた吸収性物品。
液体透過性シートと、
液体不透過性シートと、
前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に配置された請求項６に記載の吸収体と、
を備えた吸収性物品。