JP2015100610A - 吸収体およびこれを備えた吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸収体は、基材と、この基材に固着剤によって固着された吸水性樹脂粉末とを有し、前記固着剤は、針入度(JIS K 2235)が10以下であることを特徴とする。針入度が10以下の固着剤を用いて吸水性樹脂粉末を固着させた場合、吸水性樹脂粉末の膨潤によって吸水性樹脂粉末を被覆する固着剤は容易に破断する。そのため、吸水性樹脂粉末の膨潤が固着剤に阻害されることがなく、吸水性樹脂粉末はその吸収性能を十分に発揮できる。
【選択図】図2
Description
前記固着剤の針入度は10以下、好ましくは8以下、さらに好ましくは5以下である。針入度が10超では固着剤が吸水性樹脂粉末の膨潤により弾性変形しやすくなり、固着剤が破断せず吸水性樹脂粉末の膨潤を阻害してしまう。前記固着剤の針入度は0.1以上が好ましく、より好ましくは0.3以上である。
次に、本発明で使用する吸水性樹脂粉末について説明する。本発明で使用する吸水性樹脂粉末は、特に限定されないが、アクリル酸を主構成成分とする(A)架橋重合体であって、そのカルボキシル基の少なくとも一部が中和されているものを使用することが好ましい。前記(A)架橋重合体を構成するアクリル酸成分の含有率は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、99質量%以下が好ましく、97質量%以下がより好ましい。アクリル酸成分の含有率が前記範囲内であれば、得られる吸水性樹脂粉末が、所望の吸収性能を発現しやすくなる。
中和度(モル%)=100×「架橋重合体の中和されているカルボキシ基のモル数」/「架橋重合体が有するカルボキシ基の総モル数(中和、未中和を含む)」
ジメチルアミノエチルフマレートおよびジメチルアミノエチルマレート等が挙げられる。モノエチレン性不飽和モノ−又はジ−カルボン酸のアミノ基含有アミドとしては、モノアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましく、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドおよびジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。アミノ基を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、これらの他に、4−ビニルピリジンおよび2−ビニルピリジンなどのビニルピリジンも使用できる。
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレンモノマー;
エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセンおよびオクタデセンなどのアルケン;並びに、ブタジエンおよびイソプレンなどのアルカジエン。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー;
ピネン、リモネン及びインデンなどのモノエチレン性不飽和モノマー;並びに、シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネンなどのポリエチレン性ビニル重合性モノマー。
本発明に使用される基材は特に限定されず、透液性シートおよび不透液性シートのいずれも使用できる。透液性シートとしては、例えば、親水性繊維により形成された不織布、親水性処理された疎水性繊維により形成された不織布が挙げられる。不織布の種類としては、ポイントボンド不織布、サーマルボンド不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布が挙げられる。親水性繊維の材質としては、セルロース、レーヨン、コットン等が用いられる。なお、疎水性繊維の材質としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミドなどが挙げられる。不透液性シートとしては、例えば、疎水性繊維にて形成された撥水性または不透液性の不織布(例えば、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布、SMS(スパンボンド・メルトブロー・スパンボンド)不織布)や、撥水性または不透液性のプラスチックフィルムが挙げられる。不透液性シートとしてプラスチックフィルムが利用される場合、ムレを防止して着用者の快適性を向上するという観点からは、透湿性(通気性)を有するプラスチックフィルムが利用されることが好ましい。これらの中でも、基材としては、透湿性シートが好ましく、サーマルボンド不織布がより好ましい。
本発明の吸収体は、基材と、基材に固着剤によって固着された吸水性樹脂粉末とを有する。吸収体中の吸水性樹脂粉末の目付けは、20g/m2以上が好ましく、より好ましくは60g/m2以上、さらに好ましくは100g/m2以上であり、500g/m2以下が好ましく、より好ましくは400g/m2以下、さらに好ましくは300g/m2以下である。目付けが、20g/m2以上であれば、吸収体の吸収量がより向上する。目付けが、500g/m2以下であれば、吸収体の風合いがより良好となる。
次に、本発明の吸収体の具体的な適用例について説明する。本発明の吸収体を使用し得る吸収性物品としては、例えば、失禁パッド、使い捨ておむつ、生理用ナプキンなどの人体から排出される体液を吸収するために用いられる吸収性物品が挙げられる。
固着剤の針入度
固着剤の針入度は、JIS K 2235(1991)に基づいて測定した。具体的には、容器(内径55mm、高さ35mm)に固着剤を入れ、固着剤の軟化点よりも90℃以上高くならないように加熱し、固着剤を溶融した。溶融させた固着剤を室温(25℃)で1.5時間放置した。次に、放冷後の固着剤を25℃に設定した恒温槽にいれ、1.5時間放置し、これを測定試料とした。測定には、自動針入度測定装置(第一理科社製、EX−210ED)を使用し、針(ステンレス鋼製、2.5g)、針保持具(47.5g)、おもり(50g)、試験時間5秒とした。
溶融温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。
JIS K 6219−2(2005)に準じて嵩密度の測定を行う。試料である吸水性樹脂粉末を、質量及び容量既知の円筒容器(直径100mmのステンレス製容器、容量1000ml)の中心部へ該容器の上端から50mm以下の高さから注ぎ込む。このとき、注ぎ込まれた試料が円筒容器の上端よりも上方で三角錐を形成するように、十分な量の試料を円筒容器内に注ぎ込む。そして、へらを用いて円筒容器の上端よりも上方にある余剰の試料を払い落とし、この状態で該容器の質量を測定し、その測定値から容器の質量を差し引くことで、試料の質量を求め、これを容器の容量で除して、目的とする嵩密度を算出する。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。なお、これらの測定は23±2℃、相対湿度50±5%で行い、測定の前に試料を同環境で24時間以上保存した後に測定する。
吸収倍率の測定は、JIS K 7223(1996)に準拠して行う。目開き63μmのナイロン網(JIS Z8801−1:2000)を幅10cm、長さ40cmの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅10cm(内寸9cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料1.00gを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、生理食塩水に浸漬させる。浸漬開始から60分後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、1時間垂直状態に吊るして水切りした後、試料の質量F1(g)を測定する。また、試料を用いないで同様の操作を行い、そのときの質量F0(g)を測定する。そして、これら質量F1、F0および試料の質量から、次式に従って、目的とする吸収倍率を算出する。
吸収倍率(g/g)=(F1−F0)/試料の質量
加圧下吸収倍率は、25±2℃、相対湿度50%±5%の環境で次のようにして測定する。すなわち、目開き63μmのナイロン網(JIS Z 8801−1:2000)を底面に貼った円筒プラスチックチューブ(内径30mm、高さ60mm)内に試料0.10gを秤量した。円筒プラスチックチューブを垂直にしてナイロン網上に試料がほぼ均一厚さになるように整え、2kPaの加圧が試料にかかるように外径29.5mm×厚さ22mmの分銅を円筒プラスチックチューブ内に挿入した。なお、円筒プラスチックチューブと分銅の重量はあらかじめ測定しておく。次いで、生理食塩水60mlの入ったシャーレ(直径:120mm)の中に試料及び分銅の入った円筒プラスチックチューブをナイロン網側を下面にして垂直に浸す。この時、シャーレの底面ぎりぎりの深さまで、円筒プラスチックチューブが浸漬するようにする。60分後に試料及び分銅の入った円筒プラスチックチューブを水中から引き上げて質量を計量し、あらかじめ測定しておいた円筒プラスチックチューブと分銅の重量を差し引き、試料が吸収した生理食塩水の重量を算出する。この吸収した生理食塩水の重量を10倍した値を加圧下吸収量(g/g)とした。
100mLのガラスビーカーに、生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)50mLとマグネチックスターラーチップ(中央部直径8mm、両端部直径7mm、長さ30mmで、表面がフッ素樹脂コーティングされているもの)を入れ、ビーカーをマグネチックスターラー(アズワン製、「HPS−100」)に載せる。マグネチックスターラーの回転数を600±60rpmに調整し、生理食塩水を撹拌させる。試料2.0gを、撹拌中の食塩水の渦の中心部で液中に投入し、JIS K 7224(1996)に準拠して該吸水性樹脂粉末の吸水速度(秒)を測定する。具体的には、試料である吸水性樹脂粉末のビーカーへの投入が完了した時点でストップウォッチをスタートさせ、スターラーチップが試験液に覆われた時点(渦が消え、液表面が平らになった時点)でストップウォッチを止め、その時間(秒)を吸水速度として記録する。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。なお、これらの測定は23±2℃、相対湿度50±5%で行い、測定の前に試料を同環境で24時間以上保存した後に測定する。
0.9質量%生理食塩水に吸収体を投入し、所定時間放置した後、吸収体を生理食塩水から取り出し、吸収体を網の上に載せて10分間放置した。10分間放置した後、吸収体の質量を測定した。生理食塩水の吸収前後の吸収体の質量から吸収量を算出した。生理食塩水中での放置時間は、10分間、30分間、60分間とした。比較試験として、吸水性樹脂2gをナイロン網の袋に入れたものについても、同様に吸収量を測定した。
固着剤として下記の固着剤1〜5を準備した。
固着剤1:低分子量ポリオレフィンワックス(三井化学社製、ハイワックス1160H、分子中に芳香族基を有する。)
固着剤2:低分子量ポリオレフィンワックス(三井化学社製、ハイワックス4202E、分子中にカルボキシル基を有する。)
固着剤3:低分子量ポリオレフィンワックス(三井化学社製、エクセレックス(登録商標)15341PA、分子中にカルボキシル基を有する。)
固着剤4:低分子量ポリオレフィンワックス(三井化学社製、ハイワックス110P、分子中に官能基を有さない。)
固着剤5:合成ゴム系ホットメルト接着剤(MORESCO社製、モレスコメルトTN−260Z、分子中に芳香族基を有する。)
<合成例1>
水溶性エチレン性不飽和モノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}155質量部(2.15モル部)、内部架橋剤(b1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.6225質量部(0.0024モル部)及び脱イオン水340.27質量部を撹拌・混合しながら1℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を0.1ppm以下とした後、1質量%過酸化水素水溶液0.31質量部、1質量%アスコルビン酸水溶液1.1625質量部及び0.5質量%の2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]水溶液2.325質量部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が85℃に達した後、85±2℃で約10時間重合することにより含水ゲルを得た。
吸収体1
ビーカーに、吸水性樹脂粉末を20g、固着剤1を0.5g投入し、130℃に加熱しながら混練した。その後、混合物を80℃まで冷却し、固着剤1で被覆した吸水性樹脂の粉末を得た。第1基材(68mm×150mm)上に、固着剤1で被覆した吸水性樹脂を2g散布した。吸水性樹脂は、第1基材の長手方向に平行となるように複数の筋状(7mm)に散布し、筋の間隔を7mmとした。前記第1基材上に、吸水性樹脂を挟み込むように第2基材(68mm×150mm)を重ね、150℃で熱圧着して吸収体1を作製した。なお、第1基材および第2基材には、エアスルー不織布(構成繊維:ポリエチレン/ポリチレンテレフタレート繊維)を用いた。
固着剤1を固着剤2、3に変更したこと以外は吸収体1と同様にして、吸収体2、3を作製した。
第1基材(68mm×150mm)上に、固着剤4を目付け10g/m2となるように塗布し、この固着剤4の上に吸水性樹脂粉末を2g散布した。吸水性樹脂は、第1基材の長手方向に平行となるように複数の筋状(7mm)に散布し、筋の間隔を7mmとした。第2基材(68mm×150mm)上に、固着剤4を目付け10g/m2となるように塗布した。前記第1基材上に、吸水性樹脂を挟み込むように、固着剤4を塗布した側を内側にして第2基材を重ね、140℃で熱圧着して吸収体4を作製した。なお、第1基材および第2基材には、エアスルー不織布(構成繊維:ポリエチレン/ポリチレンテレフタレート繊維)を用いた。
固着剤4を固着剤5に変更したこと以外は吸収体4と同様にして、吸収体5を作製した。
Claims (13)
- 基材と、この基材に固着剤によって固着された吸水性樹脂粉末とを有し、
前記固着剤は、針入度(JIS K 2235)が10以下であることを特徴とする吸収体。 - 前記吸水性樹脂粉末の2kPaの加圧下吸収倍率が10g/g〜35g/gである請求項1に記載の吸収体。
- 前記吸水性樹脂粉末のボルテックス法による吸水速度が10秒〜75秒である請求項1または2に記載の吸収体。
- 前記固着剤の使用量が、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、0.3質量部〜5質量部である請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記固着剤が、分子中に、エーテル基、エステル基、カルボキシル基、水酸基およびアミド基よりなる群から選択される少なくとも1種を有する化合物である請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記固着剤の溶融温度が、50℃〜160℃である請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記吸水性樹脂粉末の目付けが、20g/m2〜500g/m2である請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記基材が、構成材料として、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンテレフタレートよりなる群から選択される少なくとも1種を含有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記基材が、サーマルボンド不織布である請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記基材が、第1成分からなる芯部および第2成分からなる鞘部から構成された偏芯芯鞘型の自発捲縮繊維、または、第1成分および第2成分から構成された並列型の自発捲縮繊維を含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記固着剤で被覆された吸水性樹脂粒子を、基材上に散布した後、加熱処理することにより作製されたものである請求項1〜10のいずれか一項に記載の吸収体。
- 請求項11に記載の吸収体に用いられる吸水性樹脂粉末であって、
吸水性樹脂粉末を構成する吸水性樹脂粒子が、前記固着剤で被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂粉末。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の吸収体を備えたことを特徴とする吸収性物品。
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- 2013-11-27 JP JP2013244930A patent/JP6300498B2/ja active Active
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