JP2019130817A - Water-absorbing porous laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸水性多孔質積層体に関する。 The present invention relates to a water-absorbing porous laminate.
ウレタンフォームに代表される、多孔質高分子基材は、軽量で柔軟な特徴を持っており、安価であるため、様々な用途で使用されている。特にその細孔構造を利用して、水耕栽培用培地、水処理用担体、清掃用スポンジ、絆創膏等に用いられるドレッシング材、生理用ナプキン等に用いられる血液吸収材といった吸水性が求められる用途に用いられている。 Porous polymer base materials represented by urethane foam have light and flexible characteristics and are inexpensive, and thus are used in various applications. Applications that require water absorption such as culture medium for hydroponics, water treatment carrier, cleaning sponge, dressing material used for adhesive bandages, blood absorbent material used for sanitary napkins, etc. It is used for.
しかしながら一般に高分子は疎水性であるため、前記用途で用いるためには、前記多孔質高分子基材に含まれる高分子を親水性に改善する必要がある。疎水性が高い場合には、その表面に接触した水分を毛細管現象が起こりづらく、吸水速度が遅くなる。そのため使い勝手が悪くなったり、要求される性能（特に吸水時間）を満たさなくなる。 However, in general, since the polymer is hydrophobic, it is necessary to improve the polymer contained in the porous polymer base material to be hydrophilic in order to use it in the above application. When the hydrophobicity is high, it is difficult for capillary action to occur on the water contacted with the surface, and the water absorption speed becomes slow. For this reason, it is not easy to use and does not satisfy the required performance (particularly water absorption time).
前記多孔質高分子基材に含まれる高分子の親水性を改善する方法としては、原料の親水性を改善する方法が用いられている。例えば、特許文献１には、ウレタン骨格中にポリエチレングリコールを導入した原料を用いることで、ウレタンフォームの親水性を改善する発明が提案されている。また、特許文献２には、水溶性高分子を分散させたポリオールを原料とすることで、ウレタンフォームの親水性を改善する方法が提案されており、さらに特許文献３には、原料に親水性高分子を混合して、ウレタンフォームの親水性を改善する方法が提案されている。 As a method for improving the hydrophilicity of the polymer contained in the porous polymer substrate, a method for improving the hydrophilicity of the raw material is used. For example, Patent Document 1 proposes an invention for improving the hydrophilicity of urethane foam by using a raw material in which polyethylene glycol is introduced into a urethane skeleton. Further, Patent Document 2 proposes a method for improving the hydrophilicity of urethane foam by using a polyol in which a water-soluble polymer is dispersed as a raw material, and Patent Document 3 further discloses hydrophilicity as a raw material. A method for improving the hydrophilicity of urethane foam by mixing a polymer has been proposed.
しかしながら、特許文献１〜３の発明のように原料に親水性材料を用いるだけでは、親水性が不十分であるため、毛細管現象による吸水が起こりづらく、吸水速度が遅くなる。そのため、ウレタンフォーム内へ吸水が始まるまでに、数秒から数十秒かかってしまうおそれがあり、例えば、絆創膏や生理用ナプキン等に用いられる場合には、不快に感じるという問題があった。
従って、本発明の目的は、多孔質高分子基材の軽量で柔軟な特徴を有し、吸水性能に優れた吸水性多孔質積層体を提供することにある。
However, just using a hydrophilic material as a raw material as in the inventions of Patent Documents 1 to 3, because the hydrophilicity is insufficient, it is difficult for water absorption due to the capillary phenomenon to occur, and the water absorption speed becomes slow. Therefore, there is a possibility that it takes several seconds to several tens of seconds before water absorption into the urethane foam. For example, when used for a bandage or a sanitary napkin, there is a problem that it is uncomfortable.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-absorbing porous laminate having a lightweight and flexible characteristic of a porous polymer base material and excellent in water absorption performance.
本発明者らは、鋭意研究を行い、多孔質高分子基材の表面に、ウレタンポリマーと界面活性剤を含む親水性ホットメルト樹脂を、連通構造を有するコート層として積層することで、前記課題を解決可能なことを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は下記の通りである。 The present inventors have conducted intensive research and laminating a hydrophilic hot melt resin containing a urethane polymer and a surfactant as a coat layer having a communication structure on the surface of the porous polymer base material. The present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
本発明（１）は、
多孔質高分子基材と、
前記多孔質高分子基材の少なくとも１つの表面に積層された、連通構造を有するコート層と、を含む、吸水性多孔質積層体であって、
前記コート層が、ウレタンポリマーと、界面活性剤と、を含む、親水性ホットメルト樹脂であり、
前記ウレタンポリマーの原料として、少なくともポリオール及びポリイソシアネートを含み、
さらに、前記親水性ホットメルト樹脂の水に対する接触角が５０°以下であることを特徴とする、吸水性多孔質積層体である。
本発明（２）は、
前記コート層が、複数の、繊維状及び／又はドット状の前記親水性ホットメルト樹脂、の集合体を含む、連通構造を有するコート層、であることを特徴とする、前記発明（１）の吸水性多孔質積層体である。
本発明（３）は、
前記コート層の目付量が１〜１００ｇ／ｍ２であることを特徴とする、前記発明（１）又は（２）の吸水性多孔質積層体である。
本発明（４）は、
前記コート層の開口率が、５〜９０％であることを特徴とする、前記発明（１）〜（３）の吸水性多孔質積層体である。
前記開口率は、前記コート層表面のランダムに選択した５か所の観察範囲について、市販の画像解析ソフトを用いて、開口部の面積を測定し、下式（Ａ）により求められる値である。
式（Ａ）：開口率（％）＝ａ／ｂ×１００
ａ：前記コート層表面の観察範囲内の開口部の面積
ｂ：光学観察装置の観察範囲の面積
本発明（５）は、
前記親水性ホットメルト樹脂が、
湿気硬化型樹脂であることを特徴とする、前記発明（１）〜（４）のに記載の吸水性多孔質積層体。
本発明（６）は、
前記界面活性剤が、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸エステルアルコキシレート、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの少なくとも１つであることを特徴とする、本発明（１）〜（５）の吸水性多孔質積層体である。
本発明（７）は、
前記界面活性剤が、下式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物からなる群より選択される１つ以上の非イオン性化合物であり、
下式（１）〜（４）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が、炭素数が８以上のアルキル鎖であり、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９が、炭素数が２０以下のアルキル鎖であって、
Ｒ１〜Ｒ９は、水酸基、カルボキシル基、スルホニル基アミノ基、エポキシ基、並びに、カルボキシル基、又はスルホニル基の酸無水物、を含有しないことを特徴とする、
前記発明（１）〜（６）のいずれか一項に記載の吸水性多孔質積層体である。
なお、式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｎは任意の整数である。
A porous polymer substrate;
A water-absorbing porous laminate comprising a coat layer having a communication structure laminated on at least one surface of the porous polymer substrate,
The coat layer is a hydrophilic hot melt resin containing a urethane polymer and a surfactant,
As a raw material of the urethane polymer, at least a polyol and a polyisocyanate are included,
Furthermore, the water-absorbing porous laminate is characterized in that the hydrophilic hot melt resin has a contact angle with water of 50 ° or less.
The present invention (2)
The coating layer according to the invention (1), wherein the coating layer is a coating layer having a communication structure including an aggregate of a plurality of fibrous and / or dot-like hydrophilic hot melt resins. It is a water-absorbing porous laminate.
The present invention (3)
The water-absorbent porous laminate of the invention (1) or (2), wherein the coat layer has a basis weight of 1 to 100 g / m 2 .
The present invention (4)
The water-absorbing porous laminate according to any one of the inventions (1) to (3), wherein the coating layer has an opening ratio of 5 to 90%.
The aperture ratio is a value obtained from the following formula (A) by measuring the area of the aperture using commercially available image analysis software for five randomly selected observation ranges on the surface of the coat layer. .
Formula (A): Opening ratio (%) = a / b × 100
a: Area of the opening within the observation range of the surface of the coat layer b: Area of the observation range of the optical observation apparatus The present invention (5)
The hydrophilic hot melt resin is
The water-absorbing porous laminate according to any one of the inventions (1) to (4), which is a moisture curable resin.
The present invention (6)
In the water-absorbent porous laminate of the present invention (1) to (5), the surfactant is at least one of polyoxyethylene fatty acid ester, fatty acid ester alkoxylate, and polyethylene glycol alkyl ether. is there.
The present invention (7)
The surfactant is one or more nonionic compounds selected from the group consisting of compounds represented by any of the following formulas (1) to (4):
In the following formulas (1) to (4),
R1, R2, R3, R4 and R5 are alkyl chains having 8 or more carbon atoms,
R6, R7, R8 and R9 are alkyl chains having 20 or less carbon atoms,
R1 to R9 do not contain a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonyl group amino group, an epoxy group, and an acid anhydride of a carboxyl group or a sulfonyl group,
The water-absorbent porous laminate according to any one of the inventions (1) to (6).
In the formula, x, y, z, and n are arbitrary integers.
多孔質高分子基材が単独で用いられた場合には、その疎水性により、その表面に接触した水分は、毛細管現象が起こりづらく、基材内部に吸収され難かった。さらにその疎水性のため平面方向への広がりも悪いため、多孔質高分子基材は限られた面積でしか吸水できず、従って吸水速度が遅くなっていた。 When the porous polymer substrate was used alone, due to its hydrophobicity, the water contacted with the surface was difficult to cause capillary action and was hardly absorbed inside the substrate. Furthermore, because of its hydrophobicity, the spread in the plane direction is poor, so that the porous polymer base material can absorb water only in a limited area, and thus the water absorption speed is slow.
本発明によれば、多孔質高分子基材の表面に積層されたコート層の連通構造及び親水性により、コート層表面に接触した水分が、コート層の厚み方向の拡がりのみならず、平面方向の拡がり（拡散効果）によって、多孔質高分子基材と接触する面積を増加させることが可能であり、多孔質高分子基材の吸水速度改善することができる。
従って、本発明によれば、軽量で柔軟、且つ、安価である多孔質高分子基材の特徴を有し、さらに優れた吸水性能をもつ吸水性多孔質積層体を提供することができる。
According to the present invention, due to the communication structure and hydrophilicity of the coat layer laminated on the surface of the porous polymer substrate, the moisture in contact with the coat layer surface is not only spread in the thickness direction of the coat layer but also in the planar direction. By spreading (diffusion effect), it is possible to increase the area in contact with the porous polymer substrate, and to improve the water absorption rate of the porous polymer substrate.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a water-absorbing porous laminate having characteristics of a porous polymer substrate that is lightweight, flexible, and inexpensive, and further having excellent water absorption performance.
以下、本発明の吸水性多孔質積層体について詳述する。
＜＜吸水性多孔質積層体＞＞
本発明の吸水性多孔質積層体は、多孔質高分子基材と、前記多孔質高分子基材の少なくとも１つの表面に積層された連通構造を有するコート層とを、含む。コート層は、ウレタンポリマーと、界面活性剤とを含む、親水性ホットメルト樹脂である。
Hereinafter, the water-absorbing porous laminate of the present invention will be described in detail.
<< Water-absorbing porous laminate >>
The water-absorbing porous laminate of the present invention includes a porous polymer substrate and a coat layer having a communication structure laminated on at least one surface of the porous polymer substrate. The coat layer is a hydrophilic hot melt resin containing a urethane polymer and a surfactant.
また、本発明の吸水性多孔質積層体のコート層は、多孔質高分子基材の表面に直接積層してもよく、多孔質高分子基材の通気性及び通水性を妨げない限りにおいて、1つ以上の別の層を積層し、さらにその表面にコート層を積層することができる。例えば、多孔質高分子基材とコート層の密着性が得られない場合に、多孔質高分子基材とコート層の間に、両者と密着性が高い層を積層することで、多孔質高分子基材とコート層を備えた吸水性多孔質積層体の形成を可能にすることができる。 Further, the coating layer of the water-absorbing porous laminate of the present invention may be directly laminated on the surface of the porous polymer substrate, as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer substrate are not hindered. One or more other layers can be laminated, and a coat layer can be further laminated on the surface. For example, when the adhesion between the porous polymer substrate and the coat layer cannot be obtained, a layer with high adhesion between the porous polymer substrate and the coat layer is laminated between the porous polymer substrate and the coat layer. It is possible to form a water-absorbing porous laminate including a molecular substrate and a coat layer.
１．吸水性多孔質積層体の構成
１−１．多孔質高分子基材
多孔質高分子基材は、特に限定されないが、不織布、発泡体及び多孔質体等の３次元形状の通気空間を持つものを用いることができる。下記にその特徴について詳述する。
１−１−１．多孔質高分子基材の材質
1. 1. Configuration of water-absorbing porous laminate 1-1. Porous polymer substrate The porous polymer substrate is not particularly limited, and those having a three-dimensional shape ventilation space such as a nonwoven fabric, a foam and a porous body can be used. The characteristics will be described in detail below.
1-1-1. Material of porous polymer substrate
前記多孔質高分子基材の材質は、高分子であればよく、特に限定されない。高分子としては、樹脂やゴム等を用いることができ、天然物又は合成物を用いることができる。
前記高分子の親水性の程度は、特に限定されないが、本発明に係るコート層の親水性の程度と比べ、疎水性が高い場合には、本発明の効果が著しくなる。即ち、吸水性の低い多孔質高分子基材ほど、本発明に係るコート層を積層することで、吸水性を改善することができる。
The material of the porous polymer substrate is not particularly limited as long as it is a polymer. As the polymer, a resin, rubber, or the like can be used, and a natural product or a synthetic product can be used.
The degree of hydrophilicity of the polymer is not particularly limited, but when the hydrophobicity is higher than the degree of hydrophilicity of the coating layer according to the present invention, the effect of the present invention becomes remarkable. That is, water absorption can be improved by laminating the coating layer according to the present invention for a porous polymer substrate having lower water absorption.
不織布の材質としては、不織布を形成し得る高分子であれば、特に限定されず、例えば、アラミド繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維のような繊維により形成されたもの；低密度ポリエチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、合成ゴム、共重合ポリアミド樹脂、共重合ポリエステル樹脂のような熱可塑性樹脂を不織布状に形成したもの；を用いることができる。 The material of the nonwoven fabric is not particularly limited as long as it is a polymer that can form a nonwoven fabric. For example, aramid fiber, cellulose fiber, nylon fiber, vinylon fiber, polyester fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyolefin fiber, rayon fiber Formed of fibers such as low density polyethylene resin, ethylene vinyl acetate resin, synthetic rubber, copolyamide resin, and copolyester resin formed into a nonwoven fabric. it can.
発泡体の材質としては、発泡体を形成し得る高分子であれば、特に限定されず、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂等を、用途に応じて、用いることができる。 The material of the foam is not particularly limited as long as it is a polymer that can form a foam. For example, polyurethane, polystyrene, polyolefin, phenol resin, polyvinyl chloride, urea resin, silicone, polyimide, melamine resin, etc. Depending on the application, it can be used.
多孔質体としては、その製造方法や材質は特に限定されず、例えば高分子の粉末等を焼結させて形成したものを用いることができ、前記高分子の粉末として、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の粉末を用いることができる。 The production method and material of the porous body are not particularly limited, and for example, those formed by sintering a polymer powder or the like can be used. The polymer powder is not particularly limited, for example, Powders such as polypropylene, polyethylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, and fluororesin can be used.
１−２．コート層
本発明に係るコート層の組成は、ウレタンポリマーをベース樹脂とし、さらに界面活性剤を含む、親水性ホットメルト樹脂である。更に、必要に応じて、親水性ホットメルト樹脂中に、その他の成分を含んでいてもよい。
1-2. Coat layer The composition of the coat layer according to the present invention is a hydrophilic hot melt resin containing a urethane polymer as a base resin and further containing a surfactant. Furthermore, other components may be contained in the hydrophilic hot melt resin as necessary.
本明細書において、ホットメルト樹脂とは、水や溶剤を含まず室温（通常約２５℃）で固体である、不揮発性の接着性樹脂である。ホットメルト樹脂は、加熱される等して樹脂温度が上昇して溶融開始温度以上になると溶融し、樹脂温度が固化温度以下に低下すると固化する。 In this specification, the hot melt resin is a non-volatile adhesive resin that does not contain water or a solvent and is solid at room temperature (usually about 25 ° C.). The hot melt resin is melted when the resin temperature rises to a melting start temperature or higher due to heating or the like, and solidifies when the resin temperature falls below the solidification temperature.
また、ホットメルト樹脂は、加熱溶融状態では接着性を有し、樹脂温度が固化温度以下（例えば常温）に低下すると固体状態となり接着性を有さない（有さなくなる）性質を有する樹脂である。 A hot melt resin is a resin that has adhesiveness in a heated and melted state and has a property of becoming a solid state and not having adhesiveness (no longer present) when the resin temperature falls below the solidification temperature (for example, room temperature). .
さらに、本発明に係るホットメルト樹脂は、反応型でも、非反応型でもよい。反応型とは、ホットメルト樹脂が、使用後に何らかの硬化反応を含むホットメルト樹脂であり、例えば、空気中の湿気（水分）と硬化反応するホットメルト樹脂である。 Furthermore, the hot melt resin according to the present invention may be reactive or non-reactive. The reactive type is a hot melt resin in which the hot melt resin includes some curing reaction after use, for example, a hot melt resin that undergoes a curing reaction with moisture (moisture) in the air.
反応型のホットメルト樹脂のうち、湿気硬化型ホットメルト樹脂は、前記多孔質高分子基材との接着強度を高くすることが可能であるため、本発明のコート層として好適である。湿気硬化型ホットメルト樹脂としては、例えば、ウレタンポリマー中にイソシアネート末端（ＮＣＯ基）を有するウレタンポリマーが挙げられ、ウレタンポリマーを塗布したのち、空気中の水分により反応が開始され、架橋反応によりウレア結合を形成し、３次元網目構造を形成して硬化する。 Among reactive hot melt resins, moisture curable hot melt resins are suitable as the coating layer of the present invention because they can increase the adhesive strength with the porous polymer substrate. As the moisture curable hot melt resin, for example, a urethane polymer having an isocyanate terminal (NCO group) in a urethane polymer is mentioned. After applying the urethane polymer, the reaction is started by moisture in the air, and urea is formed by a crosslinking reaction. Bonds are formed and a three-dimensional network structure is formed and cured.
非反応型とは、加熱溶融・固化するが、他の物質とは反応しないホットメルト樹脂であり、熱可塑性ホットメルト樹脂のことをいう。 The non-reactive type is a hot melt resin that melts and solidifies by heating but does not react with other substances, and means a thermoplastic hot melt resin.
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂は、前記多孔質高分子基材の表面に、連通構造を有するコート層を形成する。本発明に係るコート層は、前記多孔質高分子基材の表面に積層され、水分と接触した際に前記吸水性を改善する（吸水速度を向上させる）効果を有する。 The hydrophilic hot melt resin according to the present invention forms a coat layer having a communication structure on the surface of the porous polymer substrate. The coat layer according to the present invention is laminated on the surface of the porous polymer substrate, and has an effect of improving the water absorption (improving the water absorption rate) when it comes into contact with moisture.
ここで、連通構造とは、コート層中のすべての空隙が外側の空間（空気）と接しており、独立した空隙（独立気泡）を持たない構造のことである。特には、毛管現象による吸液効果を有する限りにおいて、その構造は特に限定されない。 Here, the communication structure is a structure in which all the voids in the coat layer are in contact with the outer space (air) and do not have independent voids (closed cells). In particular, the structure is not particularly limited as long as it has a liquid absorption effect due to capillary action.
なお、本発明に係るコート層は、その連通構造による毛管現象と親水性の効果により、接触した水分を厚み方向への拡がり（主に吸水作用）のみならず、平面方向にも拡げる効果（主に拡散作用）を有し、多孔質高分子基材の吸水性を向上させることができる。また、多孔質高分子基材が、本コート層よりも親水性が高い場合には、前記多孔質高分子基材の吸水効果はほとんど得られないが、前記拡散効果により多孔質高分子基材表面で水分が拡がり（拡散し）、吸水面積を増加させることで吸水性を向上することができる。 In addition, the coat layer according to the present invention has an effect of spreading not only in the thickness direction (mainly water absorption action) but also in the plane direction (mainly water absorption action) due to the capillary phenomenon and hydrophilic effect due to the communication structure. And the water absorption of the porous polymer substrate can be improved. Further, when the porous polymer substrate is more hydrophilic than the present coating layer, the water absorption effect of the porous polymer substrate can hardly be obtained, but the porous polymer substrate can be obtained by the diffusion effect. Water spreads (diffuses) on the surface, and the water absorption can be improved by increasing the water absorption area.
なお、本発明に係るコート層は、複数の、繊維状及び／又はドット状の前記親水性ホットメルト樹脂の、集合体によって形成された連通構造を有するコート層とすることができる。この場合に、複数の、繊維状及び／又はドット状の前記親水性ホットメルト樹脂の、集合体は、それぞれの繊維状及び／又はドット状の前記親水性ホットメルト樹脂が密着していてもよく、隔離されていてもよい。本発明においては、全ての繊維状、及び／又は、ドット状の前記親水性ホットメルト樹脂が、隔離されている状態もコート層とする。 The coat layer according to the present invention can be a coat layer having a communication structure formed by an aggregate of a plurality of the fibrous and / or dot-like hydrophilic hot melt resins. In this case, the aggregate of a plurality of fibrous and / or dot-like hydrophilic hot melt resins may be in close contact with the respective fibrous and / or dot-like hydrophilic hot melt resins. , May be isolated. In the present invention, the state in which all the fibrous and / or dot-like hydrophilic hot melt resins are isolated is also defined as the coat layer.
具体的には、ドット状とは、上記親水性ホットメルト樹脂を、直径１μｍ〜１ｍｍの点（ドット）を、各点から１００μｍ〜１ｍｍの等間隔で塗工することをいう。これらドット群は、単位面積当たりのドット数が５０個／ｉｎｃｈ２〜２００個／ｉｎｃｈ２とすることができる。そして、前記多孔質高分子基材の通気性及び通水性を妨げなければ、例えば、上記ドットが二つ隣接、一部密着して配列されていてもよく、個々のドットが等間隔に離間されていてもよい。 Specifically, the dot shape means that the hydrophilic hot melt resin is applied to dots (dots) having a diameter of 1 μm to 1 mm at equal intervals of 100 μm to 1 mm from each point. In these dot groups, the number of dots per unit area can be 50 / inch 2 to 200 / inch 2 . And, as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer base material are not disturbed, for example, the two dots may be arranged adjacent to each other and partially in close contact with each other, and the individual dots are spaced apart at equal intervals. It may be.
このように形成された連通構造は、その細孔構造がより微細となり、毛管現象による吸液効果が向上するため、本願発明において好適である。 The communication structure formed in this way is preferable in the present invention because the pore structure becomes finer and the liquid absorption effect by capillary action is improved.
また、繊維状及びドット状の前記親水性ホットメルト樹脂を併用して、単一のコート層を形成した場合には、繊維状又はドット状の前記親水性ホットメルト樹脂を、それぞれ単一で用いる場合に比べ、さらに微細な細孔構造を得ることができ、従って毛管現象による吸水性向上の利点を、さらに得ることができるため、より好ましい。特に水耕栽培や吸液素材、紙おむつの用途において、高速吸液の効果を奏することができる。 In addition, when a single coat layer is formed using the hydrophilic hot-melt resin in the form of fibers and dots, the hydrophilic hot-melt resin in the form of fibers or dots is used singly. Compared to the case, it is more preferable because a finer pore structure can be obtained, and thus the advantage of improved water absorption by capillary action can be further obtained. Particularly in hydroponics, liquid absorption material, and disposable diaper, the effect of high-speed liquid absorption can be achieved.
また、本発明に係るコート層は、コート層を形成する多孔性高分子基材の表面に対し、一部の領域に繊維状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層を形成し、他の領域にドット状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層を形成することができる。 In addition, the coating layer according to the present invention forms a coating layer formed of only the fibrous hydrophilic hot melt resin in a partial region on the surface of the porous polymer substrate forming the coating layer. In other regions, a coating layer formed of only the dot-like hydrophilic hot melt resin can be formed.
さらに、本発明に係るコート層は、多孔性高分子基材の表面に、繊維状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層を形成し、さらに、その表面にドット状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層を積層して形成することができる。 Furthermore, the coating layer according to the present invention forms a coating layer formed only from the fibrous hydrophilic hot melt resin on the surface of the porous polymer substrate, and further, the dot-like hydrophilic layer on the surface. It can be formed by laminating a coat layer made of only a hot-melt resin.
なお、繊維状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層と、ドット状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層とを、積層してコート層を形成する場合において、繊維状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層とドット状の前記親水性ホットメルト樹脂のみで形成されたコート層とを積層する順番や、積層回数は特に限定されない。 In the case of forming a coat layer by laminating a coat layer formed only from the fibrous hydrophilic hot melt resin and a coat layer formed only from the dot-like hydrophilic hot melt resin, The order in which the coat layer formed only from the fibrous hydrophilic hot melt resin and the coat layer formed only from the dot-like hydrophilic hot melt resin are laminated, and the number of lamination is not particularly limited.
本発明に係るコート層の目付量は、前記多孔質高分子基材の通気性及び通水性を妨げない限りにおいて、特に限定されず、例えば、１〜１００ｇ／ｍ２とすることができ、好ましくは１０〜９０ｇ／ｍ２、より好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ２とすることができる。 The basis weight of the coating layer according to the present invention is not particularly limited as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer base material are not hindered, and can be set to, for example, 1 to 100 g / m 2. Can be 10 to 90 g / m 2 , more preferably 20 to 80 g / m 2 .
本発明に係るコート層の開口率は、前記多孔質高分子基材の通気性及び通水性を妨げない限りにおいて、特に限定されず、例えば、５〜９０％とすることができ、好ましくは２０〜８０％、より好ましくは５０〜８０％とすることができる。 The opening ratio of the coat layer according to the present invention is not particularly limited as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer base material are not hindered, and can be, for example, 5 to 90%, preferably 20 -80%, more preferably 50-80%.
本発明のコート層の開口率は、以下の式に従って測定・算出される。下記ａは、例えば、ランダムに選択した５か所の観察範囲について、市販の画像解析ソフトを用いて、開口部の面積として求めることができる。
式（Ａ）：開口率（％）＝ａ／ｂ×１００
ａ：前記コート層表面の観察範囲内の開口部の面積
ｂ：光学観察装置の観察範囲の面積
以下にコート層について、詳述する。
The aperture ratio of the coating layer of the present invention is measured and calculated according to the following formula. The following a can be obtained as the area of the opening using commercially available image analysis software, for example, for five observation ranges selected at random.
Formula (A): Opening ratio (%) = a / b × 100
a: Area of the opening within the observation range on the surface of the coat layer b: Area of the observation range of the optical observation apparatus The coat layer is described in detail below.
１−２−１．親水性ホットメルト樹脂の原料
１−２−１−１．ウレタンポリマー
ウレタンポリマーは、ポリイソシアネートをポリオールと反応させることで得られる。
1-2-1. Raw material for hydrophilic hot melt resin 1-2-1-1. Urethane polymer The urethane polymer is obtained by reacting polyisocyanate with a polyol.
親水性ホットメルト樹脂におけるウレタンポリマーの含有量は、親水性ホットメルト樹脂組成物全体に対して、好ましくは５０〜９５質量％、より好ましくは７５〜９０質量％である。 The content of the urethane polymer in the hydrophilic hot melt resin is preferably 50 to 95% by mass, more preferably 75 to 90% by mass with respect to the entire hydrophilic hot melt resin composition.
１−２−１−１−１．ウレタンポリマーの原料
１−２−１−１−１−１．ポリオール
本発明において用いられるポリオールとしては、反応型ホットメルト樹脂と非反応型ホットメルト樹脂に関わらず、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルエーテルポリオール等が挙げられる。前記ポリオールは、単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。
1-2-1-1-1. Raw material for urethane polymer 1-2-1-1-1-1. Polyol The polyol used in the present invention includes, for example, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, a polyether polyol, a polyester ether polyol and the like regardless of a reactive hot melt resin and a non-reactive hot melt resin. The said polyol may be used independently and may use 2 or more types.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸等、芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸及びナフタレンジカルボン酸等、脂環族ジカルボン酸、例えばヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸及びヘキサヒドロイソフタル酸等、又はこれらの酸エステルもしくは酸無水物と、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、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、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール等、もしくは、これらの混合物との脱水縮合反応で得られるポリエステルポリオール；ε−カプロラクトン、メチルバレロラクトン等のラクトンモノマーの開環重合で得られるポリラクトンジオール等が挙げられる。 Examples of the polyester polyol include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. Acids such as hexahydrophthalic acid, hexahydroterephthalic acid and hexahydroisophthalic acid, etc., or their acid esters or anhydrides, ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3 -Butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9 -Nonanediol etc. or these Polyester polyols obtained by dehydration condensation reaction of a mixture; .epsilon.-caprolactone include polylactone diols obtained by ring-opening polymerization of lactones monomers such as methyl valerolactone.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、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、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、ジエチレングリコール等の多価アルコールの少なくとも１種と、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等とを反応させて得られるものが挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexane. At least one polyhydric alcohol such as diol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, diethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl What is obtained by making it react with carbonate etc. is mentioned.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン等の環状エーテルをそれぞれ重合させて得られるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等、及び、これらのコポリエーテルが挙げられる。また、グリセリンやトリメチロールエタン等の多価アルコールを用い、上記の環状エーテルを重合させて得ることもできる。 Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol and the like obtained by polymerizing cyclic ethers such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran, and copolyethers thereof. Moreover, it can also obtain by polymerizing said cyclic ether using polyhydric alcohols, such as glycerol and a trimethylol ethane.
ポリエステルエーテルポリオールとしては、例えば、脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸等、芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸及びナフタレンジカルボン酸等、脂環族ジカルボン酸、例えばヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸及びヘキサヒドロイソフタル酸等、又はこれらの酸エステルもしくは酸無水物と、ジエチレングリコール、もしくはプロピレンオキシド付加物等のグリコール等、又は、これらの混合物との脱水縮合反応で得られるものが挙げられる。 Examples of the polyester ether polyol include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. Dicarboxylic acids such as hexahydrophthalic acid, hexahydroterephthalic acid and hexahydroisophthalic acid, etc., or their acid esters or anhydrides, glycols such as diethylene glycol or propylene oxide adducts, or a mixture thereof What is obtained by a dehydration condensation reaction is mentioned.
１−２−１−１−１−２．ポリイソシアネート
本発明に用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、２官能のポリイソシアネートとしては、２，４−トルエンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、ｍ−フェニレンジイソシネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、２，４’−ジフェニルメタンジアネート（２，４’−ＭＤＩ）、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，２’−ＭＤＩ）、水素添加ＭＤＩ、キシリレンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水素添加ＸＤＩ、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、等の芳香族系のもの、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等の脂環式のもの、ブタン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等のアルキレン系のもの、３官能以上のポリイソシアネートとしては、１−メチルベンゾール−２，４，６−トリイソシアネート、１，３，５−トリメチルベンゾール−２，４，６−トリイソシアネート、ビフェニル−２，４，４’−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４，４’−トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン−４，６，４’−トリイソシアネート、４，４’−ジメチルジフェニルメタン−２，２’，５，５’テトライソシアネート、トリフェニルメタン−４，４’，４”−トリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ、リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、１，８−ジイソシアナトメチルオクタン等及びこれら変性体、誘導体等が挙げられる。
1-2-1-1-1-2. Polyisocyanate As the polyisocyanate used in the present invention, for example, as bifunctional polyisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4′-MDI), 2,4′-diphenylmethane diate (2,4′-MDI), 2,2′- Diphenylmethane diisocyanate (2,2′-MDI), hydrogenated MDI, xylylene diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisonate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenylene diisocyanate , Polymethylene polyphenyl polyisocyanate, 1,5-naphth Aromatic compounds such as diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate , Alicyclic ones such as methylcyclohexane diisocyanate, alkylene-based ones such as butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and trifunctional or higher polyisocyanates. -Methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, 1,3,5-trimethylbenzol-2,4,6-triisocyanate, biphenyl- , 4,4′-triisocyanate, diphenylmethane-2,4,4′-triisocyanate, methyldiphenylmethane-4,6,4′-triisocyanate, 4,4′-dimethyldiphenylmethane-2,2 ′, 5,5 'Tetraisocyanate, triphenylmethane-4,4', 4 "-triisocyanate, polymeric MDI, lysine ester triisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, bicycloheptane Examples include triisocyanate, 1,8-diisocyanatomethyloctane, and modified products and derivatives thereof.
ここで、反応型ホットメルト樹脂の場合には、イソシアネート末端ポリウレタンポリマーのＮＣＯ基含有率は、特に限定されないが、好ましくは１．０〜２．５％である。このような範囲とすることで、作業中の発泡等を抑制しつつも、湿気による硬化を促進することが可能となる。なお、ＮＣＯ基含有率は、ＪＩＳ Ｋ１６０３−１に従って測定されたものである。
また、非反応型ホットメルト樹脂の場合には、イソシアネート末端ポリウレタンポリマーのＮＣＯ基含有率は、１．０％未満であり、好ましくは０．５％以下であり、さらに好ましく０．３％以下である。
Here, in the case of a reactive hot melt resin, the NCO group content of the isocyanate-terminated polyurethane polymer is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 2.5%. By setting it as such a range, it becomes possible to accelerate | stimulate hardening by moisture, suppressing foaming etc. during work. The NCO group content is measured according to JIS K1603-1.
In the case of a non-reactive hot melt resin, the NCO group content of the isocyanate-terminated polyurethane polymer is less than 1.0%, preferably 0.5% or less, more preferably 0.3% or less. is there.
１−２−１−２．界面活性剤
本発明における界面活性剤は、主にホットメルト樹脂を親水性とするために用いられるが、さらにその他の効果、例えば、消泡効果等を付与してもよく、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されない。
1-2-1-2. Surfactant The surfactant in the present invention is mainly used to make the hot melt resin hydrophilic, but may further impart other effects, such as an antifoaming effect. Unless it inhibits, it does not specifically limit.
界面活性剤としては、例えば１分子中に１つ以上の親水基を有する化合物等が挙げられ、親水基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン基、ポリオキシエチレン基等が挙げられる。 Examples of the surfactant include a compound having one or more hydrophilic groups in one molecule, and examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a sulfone group, and a polyoxyethylene group.
界面活性剤は、ポリイソシアネート類と反応したとき、親水性ホットメルト樹脂の骨格となるポリウレタン部分に対して非相溶性を示して表面に配向し、ポリウレタン発泡体に親水性を付与するものと考えられる。これらの界面活性剤のうち、非イオン性化合物である界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレン基を有する界面活性剤がより好ましく、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸エステルアルコキシレート、ポリエチレングリコールジアルキルエーテルの群から選択された界面活性剤がさらに好ましく、下式（１）〜（４）のいずれかで表される化合物であって、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が、炭素数が８以上のアルキル鎖であり、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９が、炭素数が２０以下のアルキル鎖であって、Ｒ１〜Ｒ９には、水酸基やアミノ酸等の活性水素基、及び、イソシアネート基を反応し得る官能基（カルボン酸、酸無水物、エポキシ基）を含有しない界面活性剤が最も好ましい。なお、式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｎは任意の整数である。
前記界面活性剤は、１つ、又は、複数の界面活性剤を同時に用いてもよい。 As the surfactant, one or a plurality of surfactants may be used simultaneously.
前記界面活性剤の添加量は、特に限定されないが、前記ウレタンポリマーに５〜２０質量％を含むことが好ましい。 Although the addition amount of the said surfactant is not specifically limited, It is preferable that 5-20 mass% is included in the said urethane polymer.
１−２−１−３．添加剤
ウレタンポリマーは、本発明の目的を損なわない範囲で、上述した各成分以外に、必要に応じて、各種の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、充填剤、可塑剤、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、接着性付与剤、抗菌剤、光安定剤、安定剤、分散剤、溶剤等が挙げられる。
1-2-1-3. Additives The urethane polymer can contain various additives as necessary in addition to the above-described components within a range not impairing the object of the present invention. Examples of additives include fillers, plasticizers, pigments, dyes, antioxidants, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, adhesion imparting agents, antibacterial agents, light stabilizers, stabilizers, dispersants, Examples include solvents.
１−２−２．親水性ホットメルト樹脂の物性
次に、本発明に係る親水性ホットメルト樹脂（コート層）の各物性について説明する。
1-2-2. Physical Properties of Hydrophilic Hot Melt Resin Next, physical properties of the hydrophilic hot melt resin (coat layer) according to the present invention will be described.
１−２−２−１．軟化点
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の軟化点は、３０〜１６０℃である。軟化点の測定方法は、特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１２１：２０１２「プラスチックの転移温度測定方法」に従って、測定することができる。
1-2-2-1. Softening point The softening point of the hydrophilic hot melt resin according to the present invention is 30 to 160 ° C. Although the measuring method of a softening point is not specifically limited, For example, it can measure according to JISK7121: 2012 "Plastic transition temperature measuring method".
軟化点をこの範囲とすることで、耐熱性の高い用途へ適用することができる。ここで、本発明に係る反応型ホットメルト樹脂が非反応型ホットメルト樹脂である場合には、軟化点が１００〜１６０℃であることが好ましい。なお、軟化点を調整するためには、軟化点の高いベース樹脂もしくは添加剤を用いればよい。 By making a softening point into this range, it can apply to the use with high heat resistance. Here, when the reactive hot melt resin according to the present invention is a non-reactive hot melt resin, the softening point is preferably 100 to 160 ° C. In order to adjust the softening point, a base resin or additive having a high softening point may be used.
１−２−２−２．溶融粘度
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の１６０℃における溶融粘度は、５０Ｐａ・ｓ以下、好ましくは３５Ｐａ・ｓ以下である。溶融粘度の測定方法は、特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｚ８８０３−２０１１「液体の粘度測定方法」に従ってすることができる。溶融粘度をこの範囲とすることで、後述する非接触方式による塗布方法により、安定した繊維状、ドット状の親水性ホットメルト樹脂を形成することができる。溶融粘度を調整するためには、粘着付与剤や可塑剤等の添加剤含有量を増加すればよい。
1-2-2-2. Melt viscosity The melt viscosity at 160 ° C. of the hydrophilic hot melt resin according to the present invention is 50 Pa · s or less, preferably 35 Pa · s or less. Although the measuring method of melt viscosity is not specifically limited, For example, it can carry out according to JIS Z8803-2011 "Method for measuring viscosity of liquid". By setting the melt viscosity within this range, a stable fibrous or dot-like hydrophilic hot melt resin can be formed by a non-contact coating method described later. In order to adjust the melt viscosity, the content of additives such as tackifiers and plasticizers may be increased.
１−２−２−３．接触角
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の水に対する接触角は、５０°以下（好ましくは４０°以下）である。前記接触角の測定方法は、特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｒ３２５７：１９９９「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に準拠して行うことができる。前記接触角をこの範囲とすることで、本発明の吸水性多孔質積層体の吸水特性を高めることができる。なお、前記接触角を調整するためには、極性の高いベース樹脂や界面活性剤を使用することや、界面活性剤の添加量を調整すればよい。
1-2-2-3. Contact angle The contact angle of the hydrophilic hot melt resin according to the present invention with respect to water is 50 ° or less (preferably 40 ° or less). The method for measuring the contact angle is not particularly limited. For example, the contact angle can be measured according to JIS R3257: 1999 “Method for testing wettability of substrate glass surface”. By making the said contact angle into this range, the water absorption characteristic of the water absorptive porous laminated body of this invention can be improved. In order to adjust the contact angle, a highly polar base resin or surfactant may be used, or the amount of surfactant added may be adjusted.
１−２−２−４．重量平均分子量
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の重量平均分子量としては、溶融温度や低温における適度なオープンタイム等を適正とするため、１０００〜２０００００の範囲であることが好ましく、３０００〜１０００００の範囲であることがより好ましい。なお前記重量平均分子量は、ゲルパーエミッションクロマトグラフィー法により測定し、標準試料であるポリスチレンの分子量として換算した数値とすることができる。
1-2-2-4. Weight average molecular weight The weight average molecular weight of the hydrophilic hot melt resin according to the present invention is preferably in the range of 1000 to 200,000, in order to make appropriate an appropriate open time at a melting temperature or a low temperature, preferably 3000 to 100,000. A range is more preferable. The weight average molecular weight can be a numerical value measured by gel per emission chromatography and converted as the molecular weight of polystyrene as a standard sample.
１−２−３．親水性ホットメルト樹脂の製造方法
本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の製造方法は、公知の方法であればよく、製造された親水性ホットメルト樹脂が本発明の目的を損なわない限りにおいて、特に限定されない。
例えば、（１）所定量のポリイソシアネートの入った反応容器に、所定量のポリオールを滴下した後に加熱し、前記ポリイソシアネートの有するイソシアネート基が、前記ポリオールの有する水酸基に対して過剰となる条件で反応させ、ウレタンポリマーを調製する、（２）前記ウレタンポリマーに界面活性剤を所定量滴下し、撹拌することで親水性ホットメルト樹脂を製造する方法が挙げられる。前記反応は通常５０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の温度で行われる。反応時間は通常１〜１５時間である。
1-2-3. Method for Producing Hydrophilic Hot Melt Resin The method for producing the hydrophilic hot melt resin according to the present invention may be a known method, in particular, as long as the produced hydrophilic hot melt resin does not impair the object of the present invention. It is not limited.
For example, (1) a reaction vessel containing a predetermined amount of polyisocyanate is heated after dropping a predetermined amount of polyol, and the isocyanate group of the polyisocyanate is excessive with respect to the hydroxyl group of the polyol. (2) A method of producing a hydrophilic hot melt resin by adding a predetermined amount of a surfactant dropwise to the urethane polymer and stirring the mixture. The reaction is usually performed at a temperature of 50 to 120 ° C, preferably 60 to 100 ° C. The reaction time is usually 1 to 15 hours.
より好ましい製造方法の例としては、（１）所定量のポリイソシアネートが入った反応容器に、界面活性剤の配合量の一部（親水性ホットメルト樹脂の総重量に対して２〜１０質量％の界面活性剤）を滴下、混合させたのち、さらに所定量のポリオールを滴下し、加熱して、前記ポリイソシアネートの有するイソシアネート基が、前記ポリオールの有する水酸基に対して過剰となる条件で反応させ、ウレタンポリマーを調製する、（２）前記ウレタンポリマーに、残りの界面活性剤を滴下し、撹拌することで親水性ホットメルト樹脂を製造する方法が挙げられる。このようにすることで、親水性ホットメルト樹脂内において界面活性剤を均一に分散させることができる。また前記反応は通常５０〜１２０℃、好ましくは７０〜９５℃の温度で行われる。反応時間は通常１〜１５時間である。 As an example of a more preferable production method, (1) a reaction vessel containing a predetermined amount of polyisocyanate, a part of the blended amount of the surfactant (2 to 10% by mass with respect to the total weight of the hydrophilic hot melt resin) And a predetermined amount of polyol is further dropped and heated, and the reaction is performed under the condition that the isocyanate group of the polyisocyanate is excessive with respect to the hydroxyl group of the polyol. (2) A method of producing a hydrophilic hot melt resin by dropping the remaining surfactant into the urethane polymer and stirring the urethane polymer is mentioned. By doing in this way, surfactant can be disperse | distributed uniformly in hydrophilic hot-melt resin. The reaction is usually carried out at a temperature of 50 to 120 ° C, preferably 70 to 95 ° C. The reaction time is usually 1 to 15 hours.
前記ウレタンポリマーを製造する際に使用するポリオールとポリイソシアネートとの配合は、前記ポリイソシアネートが有するイソシアネート基と前記ポリオールが有する水酸基との当量比（以下、［イソシアネート基／水酸基］の当量比という。）が、１．１〜５．０の範囲内であることが好ましく、１．５〜３．０の範囲内であることがより好ましい。 The blending of the polyol and polyisocyanate used when producing the urethane polymer is referred to as an equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the hydroxyl group of the polyol (hereinafter referred to as the equivalent ratio of [isocyanate group / hydroxyl group]. ) Is preferably in the range of 1.1 to 5.0, and more preferably in the range of 1.5 to 3.0.
前記ポリウレタンポリマーは、通常、無溶剤下で製造することができるが、ポリオールとポリイソシアネートとを有機溶剤中で反応させることによって製造してもよい。有機溶剤中で反応させる場合には、反応を阻害しない酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶剤を使用することができるが、反応の途中又は反応終了後に減圧加熱等の方法により有機溶剤を除去することが必要である。 The polyurethane polymer can be usually produced without a solvent, but may be produced by reacting a polyol and a polyisocyanate in an organic solvent. When reacting in an organic solvent, an organic solvent such as ethyl acetate, n-butyl acetate, methyl ethyl ketone, and toluene that does not hinder the reaction can be used, but by a method such as heating under reduced pressure during or after the reaction. It is necessary to remove the organic solvent.
前記ポリウレタンポリマーを製造する際には、必要に応じてウレタン化触媒を使用することができる。ウレタン化触媒は、前記反応の任意の段階で、適宜加えることができる。前記ウレタン化触媒としては、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン及びＮ−メチルモルホリン等の含窒素化合物；酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛及びオクチル酸錫等の金属塩；ジブチル錫ジラウレート等の有機金属化合物を使用することができる。 When manufacturing the said polyurethane polymer, a urethanization catalyst can be used as needed. The urethanization catalyst can be appropriately added at any stage of the reaction. Examples of the urethanization catalyst include nitrogen-containing compounds such as triethylamine, triethylenediamine and N-methylmorpholine; metal salts such as potassium acetate, zinc stearate and tin octylate; and organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate. Can do.
２．吸水性多孔質積層体の製造方法（コート層の形成方法）
続いて、前記親水性ホットメルト樹脂を用いて、多孔質高分子基材表面に、連通構造を有するコート層を形成する方法について説明する。コート層の形成方法は、多孔質高分子基材の通気性、通水性を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、例えば、溶融させた親水性ホットメルト樹脂を、スプレー等を用いて、塗布し、複数の繊維状やドット状の親水性ホットメルト樹脂の集合体として形成する非接触型の形成方法や、薄膜状に形成した親水性ホットメルト樹脂にニードルパンチ等を用いて、細孔加工する形成方法等が挙げられる。なお本例では、好適例である繊維状、及び／又は、ドット状の親水性ホットメルト樹脂により形成されたコート層について説明するが、本発明に係る親水性ホットメルト樹脂の適用方法はこれには限定されず、公知の方法により、コート層を形成してもよい。
2. Production method of water-absorbing porous laminate (formation method of coat layer)
Next, a method for forming a coating layer having a communication structure on the surface of the porous polymer substrate using the hydrophilic hot melt resin will be described. The method for forming the coat layer is not particularly limited as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer base material are not impaired. For example, a melted hydrophilic hot melt resin is applied using a spray or the like. Using a non-contact type forming method that forms an aggregate of a plurality of fibrous or dot-like hydrophilic hot-melt resins, or by using a needle punch or the like to form a thin film-like hydrophilic hot-melt resin The formation method etc. are mentioned. In addition, although this example demonstrates the coating layer formed with the fibrous and / or dot-like hydrophilic hot-melt resin which is a suitable example, the application method of the hydrophilic hot-melt resin which concerns on this invention is to this Is not limited, and the coat layer may be formed by a known method.
１−２−４−１．溶融工程
先ず、本発明に係る親水性ホットメルト樹脂を溶融した状態で保持する（溶融工程）。親水性ホットメルト樹脂が湿気硬化型樹脂である場合には、溶融工程においては水分非含有雰囲気とする必要がある。
1-2-4-1. Melting step First, the hydrophilic hot melt resin according to the present invention is held in a molten state (melting step). When the hydrophilic hot melt resin is a moisture curable resin, it is necessary to make a moisture-free atmosphere in the melting step.
１−２−４−２．塗布工程
次に、非接触方式の塗布方法により、溶融状態である親水性ホットメルト樹脂を、多孔質高分子基材の塗布対象面に対して、連続した直線状、曲線状、又はその組み合わせからなる一方向に延長した線形状に塗布し、又は、ドット状に塗布し、コート層を形成する。なお、線（繊維）径は、１００μｍ以下（好ましくは８０μｍ以下）として、所定の目付量及び開口率になるように塗布される。
1-2-4-2. Application Step Next, the hydrophilic hot-melt resin in a molten state is applied to the application target surface of the porous polymer base material by a non-contact type application method, from a continuous linear shape, a curved shape, or a combination thereof. It is applied in a linear shape extending in one direction, or in a dot shape to form a coat layer. The wire (fiber) diameter is set to 100 μm or less (preferably 80 μm or less) so as to have a predetermined basis weight and opening ratio.
ドット状の親水性ホットメルト樹脂は、直径が１μｍ〜１ｍｍであり、１００μｍ〜１ｍｍの一定間隔で塗布される。また所定の目付量及び開口率になるように塗布される。この方法により面積当たりのドット数が５０個／ｉｎｃｈ２〜２００個／ｉｎｃｈ２とすることができる。 The dot-like hydrophilic hot melt resin has a diameter of 1 μm to 1 mm and is applied at regular intervals of 100 μm to 1 mm. Further, it is applied so as to have a predetermined basis weight and opening ratio. By this method, the number of dots per area can be 50 / inch 2 to 200 / inch 2 .
前記親水性ホットメルト樹脂の各ドットは、前記多孔質高分子基材の通気性及び通水性を妨げなければ、ドット同士が密着していてもよく、ドット同士が隔離されていてもよい。 The dots of the hydrophilic hot-melt resin may be in close contact with each other or may be isolated from each other as long as the air permeability and water permeability of the porous polymer base material are not hindered.
なお、具体的な塗布条件としては特に限定されず、例えば、圧力０．１〜０．３ＭＰａ、温度１２０〜１６０℃にて、０．３〜１ｍｍのノズルから吐出を行えばよい。 In addition, it does not specifically limit as specific application | coating conditions, For example, what is necessary is just to discharge from a 0.3-1 mm nozzle at the pressure of 0.1-0.3 MPa and the temperature of 120-160 degreeC.
具体的な塗布パターンとしては特に限定されず、例えば、スパイラル状、オメガ状、サミット状、ライン状、不織布状、ドット状等が挙げられる。前記塗布パターンは複数を組み合せてもよい。 The specific application pattern is not particularly limited, and examples thereof include a spiral shape, an omega shape, a summit shape, a line shape, a nonwoven fabric shape, and a dot shape. A plurality of the coating patterns may be combined.
また線（繊維）径又はドット径は、マイクロスコープを用いてランダムに１０箇所の線（繊維）径又はドット径を確認し、その平均値によって測定されたものである。 Further, the wire (fiber) diameter or dot diameter is measured by the average value of 10 wire (fiber) diameters or dot diameters which are randomly confirmed using a microscope.
ここで、非接触方式の塗布方法とは、多孔質高分子基材に塗布設備が接触することがなく親水性ホットメルト樹脂を塗布する方法であり、例えば、スプレー方式（例えば、カーテンスプレー、オメガスプレー、スパイラルスプレー、サミットスプレー等）である。 Here, the non-contact coating method is a method in which a hydrophilic hot melt resin is applied to the porous polymer base material without contacting the coating equipment. For example, a spray method (for example, curtain spray, omega) is used. Spray, spiral spray, summit spray, etc.).
なお、塗布工程前に、塗布面に公知の前処理（例えば、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理等）を行ってもよい。 In addition, you may perform well-known pre-processing (for example, primer processing, corona processing, plasma processing etc.) to an application surface before an application | coating process.
上記塗布工程に記載された方法において、親水性ホットメルト樹脂をドット状に塗布した場合にはドット状の親水性ホットメルト樹脂の集合体によるコート層を形成することができる。 In the method described in the application step, when the hydrophilic hot melt resin is applied in the form of dots, a coating layer made of an aggregate of dot-like hydrophilic hot melt resins can be formed.
１−２−４−３．硬化工程
親水性ホットメルト樹脂を冷却硬化させる。湿気硬化型ホットメルト樹脂である場合、前述のように、冷却硬化後、未反応のイソシアネート末端が空気中の水分と反応し架橋構造を形成することで、より強固な構造を発現する。
1-2-4-3. Curing step Cooling and curing the hydrophilic hot melt resin. In the case of a moisture curable hot melt resin, as described above, after cooling and curing, an unreacted isocyanate terminal reacts with moisture in the air to form a crosslinked structure, thereby expressing a stronger structure.
２．吸水性多孔質積層体の特性
２−１．吸水性評価
吸水性多孔質積層体の吸水性は、多孔質高分子基材及び吸水性多孔質積層体の表面における、一定水量の吸水時間の比を求め、評価することができる。この比が、大きい場合にはコート層による吸水性の改善効果が高い。
2. Characteristics of water-absorbing porous laminate 2-1. Water Absorption Evaluation The water absorption of the water-absorbing porous laminate can be evaluated by determining the ratio of the water absorption time of a certain amount of water on the surfaces of the porous polymer substrate and the water-absorbing porous laminate. When this ratio is large, the effect of improving water absorption by the coating layer is high.
具体的には、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍｔの大きさの多孔質高分子基材、及び、多孔質高分子基材の１つの表面全体に調製した親水性ホットメルト樹脂を積層した吸水性多孔質積層体を測定試料とする。
蒸留水を１００ｍＬ秤量し、各測定試料のコート層表面に着液させ、液滴が完全に吸収されるまでの時間を測定する。多孔質高分子基材の吸水時間をｃとし、吸水性多孔質積層体のコート層を積層した表面の吸水時間をｄとして下式（Ｂ）により算出した値を、吸水性を表す数値とする。
式（Ｂ）：ｃ／ｄ
ｃ：前記多孔質高分子基材単独の吸水時間
ｄ：吸水性多孔質積層体の前記コート層を積層した表面における吸水時間
Specifically, a porous polymer substrate having a size of 100 mm × 100 mm × 1 mmt, and a water-absorbing porous laminate in which a hydrophilic hot melt resin prepared on one entire surface of the porous polymer substrate is laminated The body is used as a measurement sample.
100 mL of distilled water is weighed and deposited on the surface of the coating layer of each measurement sample, and the time until the droplets are completely absorbed is measured. The value calculated by the following formula (B), where c is the water absorption time of the porous polymer substrate and d is the water absorption time of the surface on which the coating layer of the water-absorbing porous laminate is laminated, is a numerical value representing water absorption. .
Formula (B): c / d
c: Water absorption time of the porous polymer substrate alone d: Water absorption time on the surface of the water-absorbing porous laminate on which the coating layer is laminated
３−２．拡散性評価
本発明における拡散性とは、多孔質高分子基材、又は、吸水性多孔質積層体の平面方向への拡がりの程度を示す。上述したように拡散性が大きな場合には、多孔質高分子基材の接水面積（吸水面積）が広くなるため、多孔質高分子基材の吸水性が高くなる。
3-2. Evaluation of diffusibility The diffusivity in the present invention indicates the degree of spreading in the planar direction of the porous polymer substrate or the water-absorbing porous laminate. As described above, when the diffusibility is large, the water contact area (water absorption area) of the porous polymer substrate is widened, so that the water absorption of the porous polymer substrate is increased.
吸水性多孔質積層体の拡散性は、多孔質高分子基材及び吸水性多孔質積層体の表面において、所定の面積範囲に一定水量を注いだ際の、濡れ拡がった面積の比を求め、評価することができる。この比が大きい場合には、コート層による拡散性の効果が高いことを示す。 The diffusibility of the water-absorbing porous laminate is obtained by determining the ratio of the area that has spread when a constant amount of water is poured into a predetermined area range on the surface of the porous polymer substrate and the water-absorbing porous laminate, Can be evaluated. When this ratio is large, it indicates that the effect of diffusibility by the coat layer is high.
具体的には、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔの大きさの多孔質高分子基材、及び、多孔質高分子基材の少なくとも１つの表面全体に、調製した親水性ホットメルト樹脂を積層した吸水性多孔質積層体を測定試料とする。
前記測定試料上に、円筒（φ２．２ｃｍ、重量２２０ｇ）を載せ、この円筒内部に１０ｍＬの蒸留水を注ぎ入れ、蒸留水が各測定試料の表面において拡がった面積を測定する。吸水性多孔質積層体の前記コート層を積層した表面において拡がった面積をｅとし、多孔質高分子基材の表面において拡がった面積をｆとして、下式（Ｃ）により算出した値を、拡散性を表す数値とする。
式（Ｃ）：ｅ／ｆ
ｅ：吸水性多孔質積層体の前記コート層を積層した表面における拡散面積
ｆ：前記多孔質高分子基材の表面における拡散面積
Specifically, a porous polymer substrate having a size of 100 mm × 100 mm × 10 mmt, and a water-absorbing porous material in which the prepared hydrophilic hot melt resin is laminated on at least one surface of the porous polymer substrate. A layered product is used as a measurement sample.
A cylinder (φ2.2 cm, weight 220 g) is placed on the measurement sample, 10 mL of distilled water is poured into the cylinder, and the area where the distilled water spreads on the surface of each measurement sample is measured. The area calculated on the surface of the water-absorbing porous laminate on which the coating layer is laminated is e, and the area expanded on the surface of the porous polymer substrate is f, and the value calculated by the following formula (C) is diffused. A numerical value representing gender.
Formula (C): e / f
e: Diffusion area on the surface of the water-absorbing porous laminate on which the coating layer is laminated f: Diffusion area on the surface of the porous polymer substrate
４．吸水性多孔質積層体の用途
本発明に係る吸水性多孔質積層体は、軽量で柔軟であり、保水量が多く、さらに速い吸水速度が要求される用途に適合している。例えば、水耕栽培用培地、水処理用担体、清掃用スポンジ、絆創膏等に用いられるドレッシング材、生理用ナプキン等に用いられる血液吸収材といった吸水性が求められる用途に用いることができる。
4). Applications of the water-absorbing porous laminate The water-absorbing porous laminate according to the present invention is lightweight and flexible, has a large amount of water retention, and is suitable for applications requiring a high water absorption rate. For example, it can be used for applications requiring water absorption such as culture media for hydroponics, water treatment carriers, cleaning sponges, dressing materials used for bandages, blood absorbing materials used for sanitary napkins and the like.
以下、実施例により、本発明の吸水性多孔質積層体の効果について、具体的に説明する。
ただし、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
Hereinafter, the effect of the water-absorbent porous laminate of the present invention will be specifically described with reference to examples.
However, the present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented in various modes with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
（原料）
下記原料を、表１に従って配合・調製したホットメルト樹脂を、表２の組み合わせになるように、各基材上に積層し、実施例及び比較例の測定試料を作製した。なお、比較例には前記親水性ホットメルト樹脂を積層せず、多孔質高分子基材のものを含む。
・多孔質高分子基材Ａ：ウレタンフォーム（イノアックコーポレーション社製：ＳＡＱ、密度８２ｋｇ／ｍ３）
・多孔質高分子基材Ｂ：ポリプロピレン製不織布（密度０．０４０ｇ／ｃｍ３）
・ポリオール ： ポリテトラメチレンアジペート、分子量２０００
・ポリイソシアネート： ４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）
・界面活性剤Ａ： ポリオキシエチレンステアリン酸トリグリセリド
・界面活性剤Ｂ： ポリオキシエチレンジオレート
・界面活性剤Ｃ： ポリオキシエチレンドデシル酸メチルエーテル
・界面活性剤Ｄ： ポリオキシエチレンジエチルエーテル
(material)
The following raw materials were blended and prepared in accordance with Table 1, and the hot melt resin was laminated on each substrate so as to have the combination shown in Table 2, and measurement samples of Examples and Comparative Examples were prepared. Note that the comparative example includes a porous polymer base material without laminating the hydrophilic hot melt resin.
-Porous polymer substrate A: urethane foam (manufactured by Inoac Corporation: SAQ, density 82 kg / m 3 )
-Porous polymer base material B: non-woven fabric made of polypropylene (density 0.040 g / cm 3 )
・ Polyol: Polytetramethylene adipate, molecular weight 2000
Polyisocyanate: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)
Surfactant A: Polyoxyethylene stearic acid triglyceride Surfactant B: Polyoxyethylenediolate Surfactant C: Polyoxyethylene dodecyl acid methyl ether Surfactant D: Polyoxyethylene diethyl ether
（親水性ホットメルト樹脂の調製）
実施例１〜５及び比較例３及び４のホットメルト樹脂Ａ〜Ｅの調製方法を示す。なお、各組成物の配合量を表１に示した。（１）反応容器に所定量のイソシアネートを入れ、所定量のポリオールを滴下したのち、６０℃に加熱し、５時間反応させ、界面活性剤を所定量添加し、撹拌して調製した。なおホットメルト樹脂Ｅには、界面活性剤を添加していない。
(Preparation of hydrophilic hot melt resin)
The preparation method of hot-melt resin AE of Examples 1-5 and Comparative Examples 3 and 4 is shown. In addition, Table 1 shows the blending amount of each composition. (1) A predetermined amount of isocyanate was placed in a reaction vessel, and a predetermined amount of polyol was added dropwise, followed by heating to 60 ° C., reaction for 5 hours, addition of a predetermined amount of a surfactant, and stirring. The hot melt resin E does not contain a surfactant.
（水に対する接触角測定）
調製したホットメルト樹脂Ａ〜Ｅ及び市販品のガラス製のプレパラート上に０．５ｍｍの厚さに塗布し、２４時間放置して、完全に硬化したさせたものを評価用試料とした。接触角は接触角計（協和界面科学社製：ＣＡ−Ｄ）を用いて、水に対する接触角を測定した。なお測定方法は、ＪＩＳ Ｒ３２５７：１９９９「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に準拠して行った。結果を表１に示した。
(Measurement of contact angle with water)
The prepared hot melt resins A to E and commercially available glass preparations were applied to a thickness of 0.5 mm, and allowed to stand for 24 hours to be completely cured, and used as evaluation samples. The contact angle measured the contact angle with respect to water using the contact angle meter (Kyowa Interface Science company make: CA-D). In addition, the measuring method was performed based on JIS R3257: 1999 "wetting test method of substrate glass surface". The results are shown in Table 1.
（吸水性多孔質積層体の作製）
表２の多孔質高分子基材とホットメルト樹脂Ａ〜Ｅの組み合わせに従い、ホットメルト樹脂を多孔質高分子基材に塗布して、吸水性多孔質積層体を作製した。
具体的には、上述の方法により調製された各親水性ホットメルト樹脂を窒素雰囲気中で１４０℃に加熱溶融し、その状態で保持した。
(Production of water-absorbing porous laminate)
According to the combination of the porous polymer substrate and the hot melt resins A to E in Table 2, the hot melt resin was applied to the porous polymer substrate to produce a water-absorbing porous laminate.
Specifically, each hydrophilic hot melt resin prepared by the above-described method was heated and melted at 140 ° C. in a nitrogen atmosphere and held in that state.
次に、ハンドガン（サンツール社製：ＴＲ８０ＬＣＤ）を用いて、溶融状態であるホットメルト樹脂Ａ〜Ｅを、多孔質高分子基材の表面全体に塗布した。塗布条件は、圧力０．２ＭＰａ、ノズル径を０．６ｍｍとして、目付量が５０ｇ／ｍ２の不織布状になるようにノズルから吐出した。その後、静置して冷却して実施例及び比較例の評価試料を得た。なお、比較例１及び２はホットメルト樹脂の塗布は行わず、多孔質高分子基材のみを評価試料とした。 Next, using a hand gun (manufactured by Suntool: TR80LCD), hot melt resins A to E in a molten state were applied to the entire surface of the porous polymer substrate. The coating conditions were such that the pressure was 0.2 MPa, the nozzle diameter was 0.6 mm, and the nozzle was discharged from the nozzle so as to form a nonwoven fabric with a basis weight of 50 g / m 2 . Then, it left still and cooled and the evaluation sample of the Example and the comparative example was obtained. In Comparative Examples 1 and 2, the hot melt resin was not applied, and only the porous polymer substrate was used as an evaluation sample.
（吸水性多孔質積層体の評価）
実施例１〜５と比較例１〜４の評価結果を表２及び表３に示した。評価は下記に従って行った。
・コート層の開口率
各実施例及び比較例の評価試料の開口率は、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製：ＶＨＸ−５０００）を用い、観察範囲が３ｍｍ×３ｍｍになるように調整し、ランダムに選択した５か所の観察範囲について、付属の画像解析ソフトを用いてコート層表面の観察範囲内の開口部の面積（下式のａ）を求め、下式により算出した。結果を表２に示した。
式（Ａ）：開口率（％）＝ａ／ｂ×１００
ａ：前記コート層表面の観察範囲内の開口部の面積
ｂ：デジタルマイクロスコープの観察範囲の面積（３ｍｍ×３ｍｍ）
(Evaluation of water-absorbing porous laminate)
The evaluation results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 2 and Table 3. Evaluation was performed according to the following.
-Opening ratio of the coating layer The opening ratio of the evaluation sample of each example and comparative example was adjusted using a digital microscope (manufactured by Keyence Corporation: VHX-5000) so that the observation range was 3 mm x 3 mm, and randomly For the selected five observation ranges, the area of the opening within the observation range on the surface of the coat layer (a in the following formula) was obtained using the attached image analysis software, and calculated according to the following formula. The results are shown in Table 2.
Formula (A): Opening ratio (%) = a / b × 100
a: Area of opening in observation range on surface of coat layer b: Area of observation range of digital microscope (3 mm × 3 mm)
・繊維径
各実施例及び比較例の評価試料の繊維径は、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製：ＶＨＸ−５０００）を用い、各測定試料の表面からランダムに選択した１０か所の繊維の幅（短軸の長さ）を測定し、平均して求めた。結果を表３に示した。
-Fiber diameter The fiber diameter of the evaluation sample of each Example and Comparative Example is the width of ten fibers randomly selected from the surface of each measurement sample using a digital microscope (manufactured by KEYENCE: VHX-5000). The short axis length) was measured and averaged. The results are shown in Table 3.
・吸水性評価
各実施例及び比較例の評価試料の吸水性は、評価試料を１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍｔとして、そのコート層を有する表面（コート層を積層していない場合には基材表面）に１００ｍＬの蒸留水を着液させ、液滴が完全に吸収されるまでの時間を測定した。ここで、多孔質高分子基材（比較例１及び２）の吸水時間をｃとし、吸水性多孔質積層体（実施例１〜３及び比較例３及び４）の吸水時間をｄとして、下式（Ｂ）により算出した値を、吸水性を表す数値とした。コート層を積層していない比較例１及び２は、吸水性評価の測定結果は１とした。結果を表２に示した。
式（Ｂ）：ｃ／ｄ
ｃ：前記多孔質高分子基材単独の吸水時間
ｄ：吸水性多孔質積層体の前記コート層を積層した表面における吸水時間
-Water absorption evaluation The water absorption of the evaluation samples of each Example and Comparative Example is that the evaluation sample is 100 mm x 100 mm x 1 mmt on the surface having the coat layer (the surface of the base material when no coat layer is laminated). 100 mL of distilled water was deposited and the time until the droplets were completely absorbed was measured. Here, the water absorption time of the porous polymer substrate (Comparative Examples 1 and 2) is c, and the water absorption time of the water-absorbing porous laminate (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 3 and 4) is d. The value calculated by the formula (B) was used as a numerical value representing water absorption. In Comparative Examples 1 and 2 in which no coat layer was laminated, the measurement result of water absorption evaluation was 1. The results are shown in Table 2.
Formula (B): c / d
c: Water absorption time of the porous polymer substrate alone d: Water absorption time on the surface of the water-absorbing porous laminate on which the coating layer is laminated
・拡散性評価
各実施例及び比較例の評価試料の拡散性は、評価試料を１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔとして、そのコート層を有する表面（コート層を積層していない場合には基材表面）に、円筒（φ２．２ｃｍ、重量２２０ｇ）を載せ、この円筒内部に１０ｍＬの蒸留水を注ぎ入れ、蒸留水が拡がった面積を測定した。面積は、拡がった面積部を画像として取り込み、印刷してペーパーウエイト法により算出した。ここで、吸水性多孔質積層体（実施例１〜３、比較例３及び４）の測定結果をｅとし、多孔質高分子基材（比較例１及び２）の測定結果をｆとして下式（Ｃ）により算出した値を、拡散性を表す数値とした。コート層を積層していない比較例１及び２は、拡散性評価の測定結果は１とした。結果を表２に示した。
式（Ｃ）：ｅ／ｆ
ｅ：吸水性多孔質積層体の前記コート層を積層した表面における拡散面積
ｆ：前記多孔質高分子基材の表面における拡散面積
・ Diffusion evaluation The diffusivity of the evaluation samples of each Example and Comparative Example is that the evaluation sample is 100 mm × 100 mm × 10 mmt, and the surface having the coating layer (the surface of the base material when the coating layer is not laminated) A cylinder (φ2.2 cm, weight 220 g) was placed, 10 mL of distilled water was poured into this cylinder, and the area where the distilled water spread was measured. The area was calculated by the paper weight method after capturing the expanded area as an image, printing it. Here, the measurement result of the water-absorbing porous laminate (Examples 1 to 3, Comparative Examples 3 and 4) is e, and the measurement result of the porous polymer substrate (Comparative Examples 1 and 2) is f. The value calculated by (C) was used as a numerical value representing diffusibility. In Comparative Examples 1 and 2 in which no coat layer was laminated, the measurement result of diffusibility evaluation was 1. The results are shown in Table 2.
Formula (C): e / f
e: Diffusion area on the surface of the water-absorbing porous laminate on which the coating layer is laminated f: Diffusion area on the surface of the porous polymer substrate
（評価結果）
評価の結果、本発明の吸水性多孔質積層体は、良好な吸水性を示し、ウレタンフォーム及びポリプロピレン不織布の単独の吸水性を改善することが理解できる。本発明によれば、多孔質高分子基材の吸水性を改善することが可能であり、これまで吸収材として使用されてこなかった、低吸水性の多孔質高分子基材を吸水材として使用することが可能となることが理解できる。また、これまで吸水材として使用されてきた多孔質高分子基材についても、さらに吸水性を高めることが可能であり、新たな用途への応用が期待できる。
(Evaluation results)
As a result of the evaluation, it can be understood that the water-absorbent porous laminate of the present invention exhibits good water absorption and improves the single water absorption of urethane foam and polypropylene nonwoven fabric. According to the present invention, it is possible to improve the water absorption of a porous polymer base material, and a porous polymer base material having low water absorption, which has not been used as an absorbent material so far, is used as a water absorbent material. I understand that it is possible to do. Further, the porous polymer base material that has been used as a water-absorbing material can be further improved in water absorption, and application to new applications can be expected.
Claims (7)
前記多孔質高分子基材の少なくとも１つの表面に積層された、連通構造を有するコート層と、を含む、吸水性多孔質積層体であって、
前記コート層が、ウレタンポリマーと、界面活性剤と、を含む、親水性ホットメルト樹脂であり、
前記ウレタンポリマーの原料として、少なくともポリオール及びポリイソシアネートを含み、
さらに、前記親水性ホットメルト樹脂の水に対する接触角が５０°以下であることを特徴とする、吸水性多孔質積層体。 A porous polymer substrate;
A water-absorbing porous laminate comprising a coat layer having a communication structure laminated on at least one surface of the porous polymer substrate,
The coat layer is a hydrophilic hot melt resin containing a urethane polymer and a surfactant,
As a raw material of the urethane polymer, at least a polyol and a polyisocyanate are included,
Furthermore, the water-absorbing porous laminate is characterized in that the hydrophilic hot melt resin has a contact angle with water of 50 ° or less.
前記開口率は、前記コート層表面のランダムに選択した５か所の観察範囲について、市販の画像解析ソフトを用いて、開口部の面積を測定し、下式（Ａ）により求められる値である。
式（Ａ）：開口率（％）＝ａ／ｂ×１００
ａ：前記コート層表面の観察範囲内の開口部の面積
ｂ：光学観察装置の観察範囲の面積 The water-absorbing porous laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating layer has an opening ratio of 5 to 90%.
The aperture ratio is a value obtained from the following formula (A) by measuring the area of the aperture using commercially available image analysis software for five randomly selected observation ranges on the surface of the coat layer. .
Formula (A): Opening ratio (%) = a / b × 100
a: Area of opening in observation range on surface of coat layer b: Area of observation range of optical observation apparatus
湿気硬化型樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸水性多孔質積層体。 The hydrophilic hot melt resin is
The water-absorbent porous laminate according to any one of claims 1 to 4, which is a moisture-curing resin.
下式（１）〜（４）中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５が、炭素数が８以上のアルキル鎖であり、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９が、炭素数が２０以下のアルキル鎖であって、
Ｒ１〜Ｒ９は、水酸基、カルボキシル基、スルホニル基アミノ基、エポキシ基、並びに、カルボキシル基、又はスルホニル基の酸無水物、を含有しないことを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸水性多孔質積層体。
なお、式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｎは任意の整数である。
The surfactant is one or more nonionic compounds selected from the group consisting of compounds represented by any of the following formulas (1) to (4):
In the following formulas (1) to (4),
R1, R2, R3, R4 and R5 are alkyl chains having 8 or more carbon atoms,
R6, R7, R8 and R9 are alkyl chains having 20 or less carbon atoms,
R1 to R9 do not contain a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonyl group amino group, an epoxy group, and an acid anhydride of a carboxyl group or a sulfonyl group,
The water-absorbing porous laminate according to any one of claims 1 to 6.
In the formula, x, y, z, and n are arbitrary integers.
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