JP2017164356A - 吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
Description
前記セカンドシートは、ポリウレタン連続多孔質体からなり、見掛け密度が100kg/m3〜200kg/m3であり透水速度に優れている。そのため、本発明の吸収性物品は、トップシート上へ排泄された体液が、直ちにセカンドシートに取り込まれる。また、セカンドシートに取り込まれた体液は、厚さ方向に素早く浸透し、セカンドシートから吸収体に達し、吸収体により吸収、保持される。よって、本発明の吸収性物品は、体液の吸収速度が速い。
前記セカンドシートの見掛け密度は、100kg/m3以上、好ましくは120kg/m3以上、より好ましくは130kg/m3以上であり、200kg/m3以下、好ましくは180kg/m3以下、より好ましくは170kg/m3以下である。前記セカンドシートの見掛け密度が100kg/m3以上であれば、透水速度が良好であり、200kg/m3以下であれば、透過量が良好となる。見掛け密度とは、通気性細孔および非通気性細孔の双方を含む試料の単位体積当たりの質量である。前記セカンドシートの見掛け密度は、体積100cm3以上の試験片について、その体積と質量を測定し、算出する。
前記セカンドシートは、ポリウレタン連続多孔質体から構成される。多孔質体は、多数の細孔を有する。また、連続多孔質体は、多数の細孔が通気性を有する。連続多孔質体では、各細孔は、多孔質体表面との貫通孔を有するか、または、隣接する細孔間に貫通孔を有する。なお、各細孔の形状は特に限定されない。また、ポリウレタン連続多孔質体は、非通気性の細孔を有していてもよい。
前記ポリウレタン連続多孔質体を構成するポリウレタンは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させることによって、ウレタン結合が分子内に形成された生成物であり、必要に応じて、さらに低分子量のポリオールや低分子量のポリアミン等の鎖延長剤により鎖延長反応させることにより得られるものである。
ポリオール成分としては、ポリウレタンの製造に使用され、分子中に水酸基を2個以上有するものであれば特に限定されない。ポリオール成分としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、シリコーン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ヒマシ油系ポリオール等が挙げられる。これらのポリオール成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリイソシアネート成分としては、ポリウレタンの製造に使用され、末端にイソシアネート基を2つ以上有するものであれば特に限定されない。ポリイソシアネート成分としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートの水素添加物、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。前記ポリイソシアネート成分には、ジイソシアネートの二量体や三量体等も含まれる。ジイソシアネートの三量体としては、イソシアヌレート体、ビューレット体、アロファネート体等が挙げられる。これらのポリイソシアネート成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記鎖延長剤として使用される低分子量のポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオール、ノナンジオール、オクタンジオール、ジメチロールヘプタン、1,4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
前記ポリウレタン連続多孔質体は、従来公知の方法で製造できる。以下、ポリウレタン連続多孔質体の製造方法の一例として、発泡法、W/Oエマルション法、抽出法について説明する。
発泡法としては、少なくともポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、および、触媒を含有する反応原料を使用し、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させるとともに、発泡させる方法が挙げられる。
イソシアネートインデックス={(実際のイソシアネート量)/(化学量論的に計算されたイソシアネート量)}×100
R1−O−[Si(OR2)2−O]m−R3 (1)
(式中、R1、R2およびR3は、それぞれ同一または異なって、炭素数1〜30の炭化水素基を表し、mは、2以上の整数を表す。)
前記W/O型エマルション法は、W/O型エマルションを調製する工程と、得られたW/O型エマルションを賦形する工程と、賦形されたW/O型エマルションを重合する工程と、得られた含水重合体を脱水する工程とを有する。なお、得られたW/O型エマルションを賦形する工程と、賦形されたW/O型エマルションを重合する工程とは、一部を同時に行ってもよい。
前記抽出法は、ポリウレタンおよび細孔形成剤を混練する工程と、得られた混練組成物を成形する工程と、得られた成形体をから水系溶媒により細孔形成剤を抽出する工程とを有する。
ポリウレタン連続多孔質体は、上述のような製造方法により作製した後、熱圧縮成型を施すことが好ましい。熱圧縮処理を施すことにより、ポリウレタン連続多孔質体の厚さ方向の透水性能、水平方向の拡散性を向上できる。
前記吸収体は、体液を吸収し、保持する。前記吸収体は、少なくとも一層の吸水層から構成される。
前記吸水層は、吸水性材料として、吸水性樹脂粉末を含有するものが好ましい。前記吸水性樹脂粉末としては、従来吸収性物品に使用されているものが使用できる。
前記吸水性樹脂粉末としては、(A)架橋重合体の表面が(B)表面改質剤で被覆されたものが好ましい。なお、前記(B)表面改質剤は、(A)架橋重合体の表面にのみ存在し、(A)架橋重合体の内部には存在しないことが好ましい。(A)架橋重合体の内部に(B)表面改質剤が存在しないことで、(A)架橋重合体の機械的強度が向上し、吸水性樹脂粉末の吸収性能を低下させることなく、荷重下通液速度を大きくすることができる。
まず、(A)架橋重合体について説明する。(A)前記架橋重合体は、(a1)親水性基含有モノマーと、(a2)内部架橋剤とを含有する単量体組成物の重合物が好ましい。
(B)表面改質剤としては、硫酸アルミニウム、カリウム明礬、アンモニウム明礬、ナトリウム明礬、(ポリ)塩化アルミニウム、これらの水和物等の多価金属化合物;ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等のポリカチオン化合物;無機微粒子;(B1)炭化水素基を含有する表面改質剤;(B2)フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する表面改質剤;および、(B3)ポリシロキサン構造をもつ表面改質剤等が挙げられる。
前記吸水性樹脂粉末は、下記(a)〜(d)の要件を満足することが好ましい。
(a)嵩密度:0.50g/ml〜0.70g/ml
(b)ボルテックス法による吸収速度:25秒〜75秒
(c)荷重下通液速度:40秒以下
(d)吸湿ブロッキング率:5%以下
前記吸水層は、繊維基材を含有することが好ましい。繊維基材を含有することで、吸水層の保形性が高くなり、また、繊維基材により体液の通り道が確保され、吸収速度がより向上する。繊維基材としては、吸水性繊維、熱融着性繊維が挙げられる。前記吸水性繊維としては、例えば、パルプ繊維、セルロース繊維、レーヨン、アセテート繊維が挙げられる。前記熱融着繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維や複合繊維等が用いられる。
前記吸収体は、吸水層のみから形成されていてもよいし、基材を有していてもよい。前記基材としては、ティッシュペーパー等の紙シート、透液性の不織布シート等が挙げられる。前記基材を有する吸収体としては、基材に吸水性材料が固定されている態様、吸水性材料を基材で包み、所望とする形状に成形した態様が挙げられる。
前記トップシートは、吸収性物品の最も着用者側に配置されるものであり、着用者の体液を速やかに捕捉して吸収体へと移動させる。前記トップシートは、透液性のシート材料、例えば、親水性繊維により形成された不織布が使用できる。トップシートとして利用される不織布は、例えば、ポイントボンド不織布、エアスルー不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布であり、これらの不織布を形成する親水性繊維としては通常、セルロースやレーヨン、コットン等が用いられる。なお、トップシートとして、表面を界面活性剤により親水化処理した疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド)にて形成された透液性の不織布が用いられてもよい。
バックシートは、吸収性物品の最も外面側に配置されるものであり、体液等が外部に漏れ出すことを防止する。バックシートに使用される不透液性シートとしては、例えば、疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン)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利用され、不透液性シートに到達した体液が、吸収性物品の外側にしみ出すのを防止する。不透液性シートに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。また、さらなる拡散性付与、形状安定性のために、プラスチックフィルムと、吸収体との間に紙シートを配置してもよい。
前記吸収性物品は、透液性のトップシートと、前記トップシートの外面側に配置されたセカンドシートと、前記セカンドシートの外面側に配置された吸収体と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性のバックシートとを有する。
前記セカンドシートの平面視形状は、特に限定されず、例えば、長方形型、砂時計型、ひょうたん型、羽子板型等が挙げられる。前記セカンドシートの平面視形状は、トップシートの平面視形状と同一でもよいが、トップシートの平面視形状よりも小さいことが好ましい。セカンドシートの面積は、トップシートの面積を100%とした時、20%以上が好ましく、より好ましくは30%以上であり、80%以下が好ましく、より好ましくは70%以下である。前記セカンドシートは、吸収性物品の長さ方向に沿って配置されていることが好ましい。
前記吸収体および吸水層の平面視形状は、特に限定されず、例えば、長方形型、砂時計型、ひょうたん型、羽子板型等が挙げられる。前記吸収体は、1つでもよいし、2以上を配置してもよい。この場合、それぞれの吸収体の平面視形状は同一でもよいし、異なっていてもよい。
次に、吸収性物品の具体的な適用例について説明する。前記吸収性物品としては、例えば、失禁パッド、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等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。
図1、2に示した実施態様1の失禁パッド(吸収性物品)1は、液透過性のトップシート2と、液不透過性のバックシート3と、これらの間に配置されたセカンドシート4、吸収体5を有している。
図4、5に示した実施態様2は、前記実施態様1と吸収体の構成が異なる。なお、トップシート2、セカンドシート4、バックシート3、サイドシート7、起立用弾性部材8および接着剤9については、前記実施態様1と同様であるため、説明を省略する。実施態様2の失禁パッド(吸収性物品)1は、液透過性のトップシート2と、液不透過性のバックシート3と、これらの間に配置されたセカンドシート4、第1吸収体5および第2吸収体6を有している。
図6、7に示した実施態様3は、前記実施態様2とセカンドシートの構成が異なる。なお、トップシート2、バックシート3、第1吸収体5、第2吸収体6、サイドシート7および起立用弾性部材8については、前記実施態様2と同様であるため、説明を省略する。実施態様3の失禁パッド(吸収性物品)1は、液透過性のトップシート2と、液不透過性のバックシート3と、これらの間に配置されたセカンドシート4、第1吸収体5および第2吸収体6を有している。
図9、10に示した実施態様4は、前記実施態様3と吸収体の構成が異なる。なお、トップシート2、バックシート3、セカンドシート4、第2吸収体6、サイドシート7、起立用弾性部材8および接着剤9については、前記実施態様3と同様であるため、説明を省略する。実施態様4の失禁パッド(吸収性物品)1は、液透過性のトップシート2と、液不透過性のバックシート3と、これらの間に配置されたセカンドシート4、第1吸収体5および第2吸収体6を有している。
(透水速度)
セカンドシートから5cmの高さ位置から、イオン交換水(0.5mL)を滴下した。水滴がセカンドシート上面に落下した時点から水滴がセカンドシート上面から消失するまでの時間を測定し、透湿速度を算出した。
JIS K6219−2(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、質量およ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。
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。
100mLのガラスビーカーに、試料である吸水性樹脂粉末0.32±0.005gを生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)100mLに浸して60分間放置することで膨潤させた。別途、垂直に立てた円筒(内径25.4mm)の開口部の下端に、金網(目開き150μm、株式会社三商販売のバイオカラム焼結ステンレスフィルター30SUS)と、コック(内径2mm)付き細管(内径4mm、長さ8cm)とが備えられた濾過円筒管を用意し、コックを閉鎖した状態で円筒管内に、膨潤した測定試料を含む前記ビーカーの内容物全てを投入する。次いで、目開きが150μmで直径が25mmである金網を先端に備えた直径2mmの円柱棒を濾過円筒管内に挿入して、金網と測定試料とが接するようにし、更に測定試料に2.0kPaの荷重が加わるようおもりを載せる。この状態で1分間放置した後、コックを開いて液を流し、濾過円筒管内の液面が60mLの目盛り線から40mLの目盛り線に達する(つまり20mLの液が通過する)までの時間T1(秒)を計測する。計測された時間T1(秒)を用い、次式から2.0kPaでの荷重下通液速度を算出する。なお、式中、T0(秒)は、濾過円筒管内に測定試料を入れないで、生理食塩水20mlが金網を通過するのに要する時間を計測した値である。
荷重下通液速度(秒)=(T1−T0)
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で測定する。
試料10.0gを底面の直径52mm、高さ22mmのアルミニウムカップ(東洋エコー株式会社、ホイルコンテナー、品番107)に均一に入れ、40℃、相対湿度80%RHの恒温恒湿槽中で3時間静置する。その後12メッシュの金網(目開き1.4mm)で軽く篩い、吸湿によりブロッキングして12メッシュをパスしない測定サンプルの粉末状物の質量、および12メッシュをパスした試料の質量を測定し、次式に従って目的とする吸湿ブロッキング率を算出する。
吸湿ブロッキング率(%)=100×(放置後の12メッシュをパスしない試料の質量)/(放置後の12メッシュをパスしない試料の質量+放置後の12メッシュをパスした試料の質量)
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、測定は23±2℃、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で測定する。
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
保水量の測定は、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、遠心脱水器(コクサン(株)製、型式H−130C特型)を用いて脱水する。脱水条件は、143G(800rpm)で2分間とする。脱水後の質量R1(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R0(g)を測定する。そして、これら質量R1、R0および試料の質量から、次式に従って、目的とする保水量を算出する。
保水量(g/g)=(R1−R0−試料の質量)/試料の質量
軟質スラブポリウレタン発泡体(ポリエステル系ポリウレタンフォーム、商品名:モルトプレン、イノアックコーポレーション社製、密度75kg/m3、通気性12L/min、セル数64個/25mm)から、発泡体の発泡方向と直交方向に裁断して、発泡体シート(幅400mm×長さ400mm×厚さ2mm)を切り出した。この発泡体シートに対して、熱圧縮成形を施した。熱圧縮成形は、油圧プレス式圧縮成形機(最大圧力210kg/cm2、最大型締め力37トン)に取り付けた熱盤により、発泡体シートの厚み方向に沿って上下に所要量圧縮して熱プレス(熱盤温度:180℃、成形時間:4分間)。熱圧縮成形後の発泡体シートの厚さは2.5mmであった。
熱圧縮成形後の発泡体シート(見かけ密度150kg/m3、通気性12L/min)の表面に界面活性剤水溶液(界面活性剤の種類:ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB8.5)を界面活性剤の付与量が0.001g/m2となるように散布し、乾燥させてセカンドシートを得た。
<合成例1>
水溶性エチレン性不飽和モノマー(a1){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(a2){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)および脱イオン水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質量部および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(1)を得た。
パルプ繊維および吸水性樹脂粉末からなる吸水層を、第1基材と第2基材とで挟持して第1吸収体を作製した。パルプ繊維および吸水性樹脂粉末からなる吸水層を基材で包み込むことで第2吸収体を作製した。
吸収性物品
上から順に透液性エアスルー不織布、セカンドシート、第1吸収体、第2吸収体、不透液性ポリエチレンシートを積層して吸収性物品を作製した。
Claims (9)
- 透液性のトップシートと、前記トップシートの外面側に配置されたセカンドシートと、前記セカンドシートの外面側に配置された吸収体と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性のバックシートとを有し、
前記セカンドシートが、ポリウレタン連続多孔質体からなり、見掛け密度が100kg/m3〜200kg/m3であることを特徴とする吸収性物品。 - 前記吸収体が、下記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を含有する請求項1に記載の吸収性物品。
(a)嵩密度:0.50g/ml〜0.70g/ml
(b)ボルテックス法による吸収速度:25秒〜75秒
(c)荷重下通液速度:40秒以下
(d)吸湿ブロッキング率:5%以下 - 前記ポリウレタン連続多孔質体は、骨格表面が親水性である請求項1または2に記載の吸収性物品。
- 前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格を構成するポリウレタンが、ポリオール成分としてポリアルキレンオキシドポリオールを含有する請求項3に記載の吸収性物品。
- 前記ポリウレタン連続多孔質体が、骨格表面の少なくとも一部が界面活性剤で被覆されたものである請求項3に記載の吸収性物品。
- 前記吸収体が、吸水性樹脂粉末と繊維基材とを含有する吸水層を有し、
前記吸水層のセカンドシート側面における吸水性樹脂粉末の含有率が、前記吸水層のバックシート側面における吸水性樹脂粉末の含有率よりも高くなっている請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性物品。 - 前記トップシートと前記セカンドシートとが接着剤により接合されており、
前記接着剤が、吸収性物品の長手方向に連続的であり、吸収性物品の幅方向に断続的に配置されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性物品。 - 前記吸収体が、吸収性樹脂粉末を含有する吸水層を有し、
前記セカンドシートの少なくとも一部が、前記吸水層と直接接触している請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収性物品。 - 前記セカンドシートが、吸収性物品の幅方向中央部の少なくとも一部に開口を有している請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収性物品。
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