JP2020178823A - 吸収性物品用表面シート、その製造方法及び吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の製造方法によれば、セルロース繊維100質量%からなり、柔らかい風合い及び液透過性を有し、液拡散性が良好であり、かつ液戻りが少ない吸収性物品用表面シートを得ることができる。
(1)試料(アクリル酸−マレイン酸共重合体塩を含む水溶液)4〜5mL程度をガラス製のバイアル瓶に入れて、110℃で20時間加熱して乾燥させる。
(2)約50mg程度の乾燥試料を約0.7mL程度の重水に溶解する。
(3)試料の重水溶液に対してFT−NMR装置(日本電子株式会社製、JMTC−300/54/SS)を用いて1H−NMR分析を行い、高分子主鎖中のメチレン基炭素とメチン基炭素の存在比率から、アクリル酸成分(A)とマレイン酸成分(M)の組成比を求める。測定回数は16回とし、平均値を求める。
湿乾ヤング率比=(WY/DY)×100 (1)
見掛けヤング率は、繊維の初期の引張に対する剛直さを示すのであり、セルロースそのものと、架橋結合による撥水剤の強度が相俟って乾ヤング率(DY)は大きくなる傾向にあるが、湿ヤング率(WY)はセルロースの水による膨潤や非晶部分の水素結合の切断等により初期の引張に対する剛直性が低下するとともに、熱による非晶部分の劣化の影響が相俟って小さくなる傾向にある。よって、本発明のように、セルロースの劣化を抑制することにより、WYの低下が抑制される結果、WY/DYは高くなる傾向にある。WY/DYは、12.0以上であることが好ましい。より好ましくは、12.5以上である。
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、以下の条件で測定し、重量平均分子量(Mw)を求めた。重量平均分子量を算出する際には、GPCで得られたチャート上の分子量300以上の部分を重合体と定義して求めた。
カラム:GF−7MHQ(昭和電工株式会社製)。
移動相:リン酸水素二ナトリウム12水和物34.5g、及び、リン酸二水素ナトリウム2水和物46.2g(いずれも試薬特級)に純水を加えて全量を5,000gとし、その後0.45ミクロンのメンブランフィルターで濾過した水溶液。
検出器:UV 214nm(日本ウォーターズ(株)30 製、モデル481型)。
ポンプ:L−7110(日立(株)製)。
流量:0.5mL/min。
温度:35℃。
検量線:ポリアクリル酸ソーダ標準サンプル(創和科学株式会社製)。
(1)1mol/Lの塩酸水溶液(pH0.1)50mLに試料1.2gを浸漬、撹拌して5分間放置した。その後、再び撹拌して水溶液のpHが2.5になるように調整した。これにより、試料(繊維)におけるカルボキシル基はすべてH型として存在することになる。次に、試料を水洗し、定温送風乾燥機で105℃、2時間乾燥させて、絶乾にした。試料を水洗することにより、繊維に付着している過剰の塩酸がすべて除去されることになる。
(2)ビーカーにイオン交換水100mL、塩化ナトリウム0.4g、0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液20mLを入れた。
(3)(1)で作製した試料1gを精秤[W1(g)]し、撹拌子に巻きつかない大きさまで細かく切断して、(2)で準備したビーカーに入れ、スターラーで15分間撹拌した。これにより、試料(繊維)におけるカルボキシル基は全て塩型に変換されることになる。撹拌した試料は吸引ろ過した。ろ過液を60mL採って、指示薬にフェノールフタレインを使用して0.1mol/Lの塩酸水溶液で滴定し、滴定量をX1(mL)とした。
(4)下記式に基づいてカルボキシル基の総量Y(mmol/g)を算出した。このように、水酸化ナトリウムの総量から残余の水酸化ナトリウムの量を差し引くことにより求めた水酸化ナトリウムの量は、試料(繊維)における全体のカルボキシル基の量に対応することになる。
カルボキシル基の総量Y(mmol/g)=[[(0.1×20)−(0.1×X1)]×(120/60)]/W1
(1)試料を水洗し、定温送風乾燥機で105℃、2時間乾燥させて、絶乾にした。
(2)ビーカーにイオン交換水100mL、塩化ナトリウム0.4g、0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液20mLを入れた。
(3)試料1gを精秤[W2(g)]し、撹拌子に巻きつかない大きさまで細かく切断して、(2)で準備したビーカーに入れ、スターラーで15分間撹拌した。撹拌した試料は吸引ろ過した。ろ過液を60mL採って、指示薬にフェノールフタレインを使用して0.1mol/Lの塩酸水溶液で滴定し、滴定量をX2(mL)とした。
(4)下記式に基づいてH型カルボキシル基の量Z(mmol/g)、塩型カルボキシル基の量U(mmol/g)、H型カルボキシル基の量の割合(%)及び塩型カルボキシル基の量の割合(%)を算出した。
H型カルボキシル基の量Z(mmol/g)=[{(0.1×20)−(0.1×X2)]×(120/60)]/W2
塩型カルボキシル基の量U(mmol/g)=カルボキシル基の総量Y(mmol/g)−H型カルボキシル基の量Z(mmol/g)
H型カルボキシル基の量の割合(%)={H型カルボキシル基の量Z(mmol/g)]
/{カルボキシル基の総量Y(mmol/g)]×100
塩型カルボキシル基の量の割合(%)={塩型カルボキシル基の量U(mmol/g)]
/{カルボキシル基の総量Y(mmol/g)]×100
繊維の白色度は、JIS Z 8722に準じ、コニカミノルタ株式会社製「色彩色差計CR−410」を用いて測定した。定義されているXYZ表色系(Yxy表色系)Y,x,yを用い、下記式より白色度を算出した。
白色度=(1−x−y)×Y/1.18×y
JIS L 1907 7.1.3(沈降法)に準じて、下記の手順でセルロース繊維の沈降時間を測定した。
(1)繊維を5g採取して手で軽く解繊してサンプル繊維とした。
(2)サンプル繊維を1Lの水の上に浮かべた。
(3)サンプル繊維が湿潤し、サンプル繊維すべてが沈降するまでの時間を測定し、沈降時間とした。
水流交絡不織布の第一繊維層面上1cmのところから、色付き水(水50mLに青色素を0.05g溶解した)0.5mLを落とし、完全に透過させた。水滴が透過した跡が円状になっているため、円に内接するように四角を書き、その面積を測定し、拡散面積とした。拡散面積が大きいほど、液拡散性が良好である。
市販のオムツからトップシートをはがして、その上に水流交絡不織布を第一繊維層側が肌側となるように置き、その上に、透明な円筒(高さ10cm、内径1.9cm、外径2.2cm)を載せた後、円筒内に色付き水(水50mLに青色素を0.05g溶解した)を10g入れて、色付き水が水流交絡不織布を完全に透過し、水流交絡不織布の表面から観察されないまでの時間を測定し、吸水速度とした。吸水速度が速いほど、液透過性が良好である。
液透過性の試験後、10枚重ねのろ紙(東洋濾紙株式会社製、商品名ADVANTEC(登録商標)No.2、10cm×10cm)を秤量し(W0)、水流交絡不織布の上に置き、その上に1kgの重り(形状:正方形、10cm×10cm)をのせ5分間加重をかけた。その後、10枚重ねのろ紙を秤量(W1)し、下記式で液戻り率を算出した。なお、W0及びW1の単位はgである。
液戻り率(%)=(W1−W0)/10(g)×100
《紡糸用ビスコース液の調製》
アクリル酸−マレイン酸共重合体塩の水溶液(株式会社日本触媒製の「アクアリック TL400」、重量平均分子量が50000のアクリル酸−マレイン酸共重合体ナトリウムを40質量%含む水溶液、粘度:1990mPa・s、アクリル酸−マレイン酸共重合体ナトリウム中のマレイン酸の含有量が45質量%)を、アクリル酸−マレイン酸共重合体塩がセルロース100質量%に対して5質量%になるように、原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は20℃に保った。原料ビスコースは、セルロース8.5質量%、水酸化ナトリウム5.7質量%、二硫化炭素2.8質量%を含んでいた。なお、実施例及び比較例において、粘度は、東京計器株式会社製のB型粘度計を用い、20℃で測定した。また、カルボキシル基を含有する化合物の重量平均分子量は、後述するとおりに測定算出した。
《紡糸工程》
得られた紡糸用ビスコース液を、2浴緊張紡糸法により、紡糸速度50m/分、延伸率50%で紡糸して、繊度1.4dtexのビスコースレーヨンの糸条を得た。第1浴(紡糸浴)としては、硫酸100g/L、硫酸亜鉛15g/L、硫酸ナトリウム350g/Lを含むミューラー浴(50℃)を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、円形ノズル(孔径0.06mm、ホール数4000)を用いた。
《精練工程》
前記で得られたビスコースレーヨンの糸条を、繊維長40mmにカットし、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。得られた処理綿を再度水洗し、次亜塩素酸ソーダで漂白し、酸洗い後水洗した。その後、圧縮ローラーで繊維を絞り、水分率が130%になるようにした。前記再生セルロース繊維(撥水加工の前)において、カルボキシル基の総量に対するH型カルボキシル基の割合は、94%であり、H型カルボキシル基量は、0.53mmol/gであった。
《撥水加工》
まず、非フッ素系撥水剤として炭化水素系撥水剤組成物(日華化学株式会社製「ネオシードNR−158」)を用い、イソシアネート系化合物としてブロックイソシアネート系架橋剤(日華化学株式会社製「NKアシストNY-30」、固形分濃度40質量%)を用い、撥水剤(撥水剤粒子):架橋剤(固形分)の質量比が5:1になるように混合して撥水加工用処理液を得た。次に、撥水加工用処理液(50℃)中に上記で得られた水分率が130%の繊維を30秒間浸漬した。繊維:撥水加工用処理液の浴比は1:10になるようにした。その後、圧縮ローラーで、繊維に対する撥水剤(固形分)の付着率が1質量%になるように繊維を絞った後、100℃に設定した乾燥機で10分間乾燥処理を施し、繊維Aを得た。このときの実温度は85℃であった。得られた撥水性再生セルロース繊維におけるカルボキシル基の総量は、0.52mmol/gであった。
(1)撥水性セルロース繊維1:繊維A(撥水性再生セルロース繊維)、単繊維繊度1.7dtex、繊維長40mm、沈降時間5分より長い、白色度Hw84、乾強度20.4cN/dtex、湿強度1.13cN/dtex、乾伸度20.4%、湿伸度26.7%、標準見かけヤング率7040MPa、湿潤見かけヤング率1034MPa、湿乾ヤング率比14.7、
(2)親水性セルロース繊維1:レーヨン繊維、単繊維繊度1.7dtex、繊維長40mm、沈降時間20.94秒
(3)親水性セルロース繊維3:レーヨン繊維、単繊維繊度1.4dtex、繊維長40mm、沈降時間20.31秒
(4)親水性セルロース繊維3:レーヨン繊維、単繊維繊度0.9dtex、繊維長40mm、沈降時間13.82秒
撥水性セルロース繊維1を用いて、セミランダムカード機で目付が20g/m2の繊維ウェブを作製して第一繊維層として用いた。
表1に示す親水性セルロース繊維を用いて、セミランダムカード機で目付が20g/m2の繊維ウェブを作製して第二繊維層として用いた。
第二繊維層の上に第一繊維層を積層し、得られた積層体に対して水流交絡処理を実施した。水流交絡処理は、積層体を、線径0.132mmのモノフィラメントからなる90メッシュ平織りの支持体に載せて、孔径0.12mmのオリフィスが0.6mm間隔で設けられたノズルを用いて、第二繊維層の面から3MPaの柱状水流を1回噴射し、次いで、第一繊維層の面から5MPaの柱状水流を1回噴射し、さらに第二繊維層の面から5MPaの柱状水流を1回噴射して実施した。このときの支持体の速度は、4m/分であり、ノズルと積層体との間の距離は10mmであった。
水流交絡した後、積層体の第一繊維層の面に150℃のアイロンを10秒間当てることで乾燥させて、水流交絡不織布を得た。
下記表1に示す親水性セルロースを用いて、セミランダムカード機で目付が40g/m2の繊維ウェブを作製した。
該繊維ウェブの第一の面から3MPaの柱状水流を1回噴射し、次いで、第二の面から5MPaの柱状水流を1回噴射し、さらに第一の面ら5MPaの柱状水流を1回噴射した以外は、実施例1と同様にして水流交絡処理を行った。
水流交絡した後、繊維ウェブの第一の面に150℃のアイロンを10秒間当てることで乾燥させて、水流交絡不織布を得た。
撥水性セルロース繊維1を50質量部、下記表2に示す親水性セルロース50質量部を混綿して、セミランダムカード機で目付が40g/m2の繊維ウェブを作製した以外は、比較例1と同様にして水流交絡不織布を作製した。
撥水性セルロース繊維1を用いて、セミランダムカード機で目付が20g/m2の繊維ウェブを作製し、該繊維ウェブを用いた以外は、比較例1と同様にして第一の水流交絡不織布を得た。
親水性セルロース繊維3を用いて、セミランダムカード機で目付が20g/m2の繊維ウェブを作製し、該繊維ウェブを用いた以外は、比較例1と同様にして第二の水流交絡不織布を得た。
第二の水流交絡不織布の上に第一の水流交絡不織布を積層して積層水流交絡不織布を得た。
Claims (9)
- 水流交絡不織布で構成された吸収性物品用表面シートであって、
前記水流交絡不織布は、セルロース繊維100質量%からなり、使用時に肌側に配置される第一繊維層と、第一繊維層に接して配置されている第二繊維層と含み、
第一繊維層は、撥水性セルロース繊維を90質量%以上含有し、第二繊維層は、親水性セルロース繊維を90質量%以上含有し、第一繊維層を構成する繊維と第二繊維層を構成する繊維は部分的に交絡しており、
前記撥水性セルロース繊維は、繊維表面に架橋剤及び非フッ素系撥水剤が結合されており、
前記親水性セルロース繊維は、単繊維繊度が0.5dtex以上3.5dtex以下であることを特徴とする、吸収性物品用表面シート。 - 前記非フッ素系撥水剤は、炭化水素系撥水剤である請求項1に記載の吸収性物品用表面シート。
- 前記撥水性セルロース繊維は、撥水性再生セルロース繊維であり、
前記撥水性再生セルロース繊維は、カルボキシル基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる1以上の酸性基を含有する化合物を含む請求項1に記載の吸収性物品用表面シート。 - 前記カルボキシル基を含有する化合物は、ポリアクリル酸及びアクリル酸−マレイン酸共重合体からなる群から選ばれる1以上である請求項3に記載の吸収性物品用表面シート。
- 前記撥水性セルロース繊維は、白色度がHw80以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の撥水性吸収性物品用表面シート。
- 請求項1〜5のいずれか1項に吸収性物品用表面シートの製造方法であって、
撥水性セルロース繊維を90質量%以上含有する第一繊維層と、親水性セルロース繊維を90質量%以上含有する第二繊維層を積層する工程、
得られた積層体の片面又は両面に水流を噴射して、第一繊維層を構成する繊維、第二繊維層を構成する繊維、及び第一繊維層を構成する繊維と第二繊維層を構成する繊維を部分的に交絡させる工程を含むことを特徴とする、吸収性物品用表面シートの製造方法。 - 前記水流交絡工程において、積層体の第二繊維層の面に水流を噴射した後に、積層体の第一繊維層の面に水流を噴射する請求項6に記載の吸収性物品用表面シートの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収性物品用表面シートを含み、第一繊維層が使用者の肌側に配置されることを特徴とする、吸収性物品。
- 前記吸収性物品用表面シートがトップシートとして配置されている請求項8に記載の吸収性物品。
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