JP4187630B2 - 吸収性素材 - Google Patents
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本発明者らは、一般に疎水性であるポリオレフィン系不織布を、液透過性が大きく液戻り量が小さく、かつ実質的に溶出する化学物質のない吸収性不織布に改質する事を目的に鋭意検討を進め本発明に至った。
本発明に用いられる不織布は、一般の熱可塑性樹脂を素材とするものが用いられ、メルトブローン法、スパンボンド法、その他の製造方法によって得られたものを使用することができる。また、原料は、熱可塑性樹脂であれば用いることができるので、以下、本発明の好ましい態様の1つであるポリオレフィンを用いる場合について説明する。
プラズマ処理に用いる装置は、図1に示すようなプラズマ発生電極と、送り出しロール、巻取りロールを備えたものであるが、本発明にあたっては、図1の装置の不織布の設置方法を若干変更し、図2に示すような構成とした。すなわち、図2に示すようにプラズマ処理装置の仕込みロールおよび巻取りロールに設置した後、真空引きを行なう。1×10-2[Pa]以下にまで真空引きを行なった後、酸素、窒素、二酸化炭素、水、窒素などの供給ガスを真空チャンバー内に流すとともに圧力調整バルブの開度調整により、所定の圧力になるように調整する。これらのガスを混合ガスとして用いることも当然可能である。例えば,空気ガスを用いることも有効である。またこのときに、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどのいずれかからなる希ガスを加えることも可能である。ここで希ガスの流量割合は、ガス全体の90%を超えないようにすることが望ましい。
プラズマは、真空チャンバー内において形成されるが、本発明は不織布をプラズマに曝すプラズマ処理工程と、プラズマに曝さない休止工程の繰り返しにより持続性を有する親水性不織布を形成することができる。これは、プラズマの強さあるいは、不織布がプラズマ空間を通過する速度(プラズマ処理時間)によっても変化する。そのため、その条件については適時決定しなければならないが、繰り返し処理の回数を増加させるに従い、その親水性能の持続性は向上する傾向にある。プラズマ処理をしている時間 通常 0.01秒〜10秒、好ましくは0.03秒〜3秒、さらに好ましくは0.1秒〜1秒である。また、プラズマ処理を休止する時間は、 通常 0.01秒〜100秒 、好ましくは 0.03秒〜30秒、さらに好ましくは 0.1秒〜10秒である。また、この繰り返しは、複数回繰り返すことが好ましく、通常は、2回〜1000回、好ましくは、5回〜100回 、さらに好ましくは 10回〜40回である。
本発明の衛生材料としての評価は、液透過試験を行った。液透過試験は、10cm角の濾紙5枚の上に測定する不織布を置き、不織布を通過する時間を測定する方法である。濾紙はHollingworth & Vose社のERT EF3 STRIKE THROUGH/WETBAK品を用い、液透過試験装置はLENZING TECHNIK社のものを用いた。試験液として0.9重量%の食塩水を5ccを不織布上に供給することにより測定を開始する。なお、濾紙は、湿度50%以下の室温状態にて保管してあるものを用いる。すなわち、食塩水の通り道でかつ不織布の直上に1mm以下の距離で設置された2本の細い短針電極を対向させて設置し食塩水の接触とともに通電が開始され食塩水が通過し短針電極間に食塩水がなくなると同時にその通電が終了する。通電している時間を正確にタイマーにより求め、これを液透過性の指標とし、通過時間が4秒以下のものを、紙おむつなどの衛生材料として適合するものとした。
(プラズマ処理された不織布が溶出物を含まない理由)
このように、酸素、二酸化炭素、窒素、水などを用いることにより、不織布の表面を改質することのみを行なうことになる。少なくとも、プラズマ重合手法とは異なるプロセスである。プラズマ重合手法を用いた場合、たとえわずかであっても重合しきれていないモノマーなどが付着しており、これらが溶出物となって水中に溶け出してしまうのである。しかし、本願に開示した手法を用いた場合、一切のモノマー成分、あるいはプラズマ処理後に残存しやすい成分を用いないことから、水に浸漬させた際に、本質的に溶出物が発生しなくなるのである。
さらに、ストライクスルー性能評価後のサンプルを、60℃一定温度に保持した恒温槽に1ヶ月保管し、1ヶ月後に再度そのストライクスルー性能(液透過時間[秒])を評価した。その結果を実施表1に示す。
(実施例5) 実施例1、実施例3及び実施例4で得られたサンプルの溶出不純物の検討を行なった。用いた装置は、協和界面科学株式会社のCBVP−A3型/表面張力測定装置である。得られた結果を、実施表10に示す。
2…真空チャンバー
42…送出しローラー 42…巻取りローラー 44、45、46、47…ガイドローラー
52…カソード電極 53…マッチングボックズ 54…高周波電源
61…油回転ポンプ 62…ターボ分子ポンプ 63…ゲートバルブ
71…ガス供給ライン
81…アノード電極
Claims (3)
- 酸素、二酸化炭素、水、窒素のいずれかもしくは混合させたガス群からなるプラズマが形成可能な真空装置内に不織布を設置し、不織布を該プラズマ空間に0.01秒〜10秒間曝すプラズマ処理工程と、不織布を該プラズマ空間から0.01秒〜100秒間外す休止工程を連続して複数回繰り返すことを特徴とする、不織布重量に対し200倍から1000倍の重量の25℃の水に漬け込んだ後の残存水の25℃においてリング法で測定される表面張力値が70[mN/m]以上を示す不織布の製造方法。
- 不織布がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の不織布の製造方法。
- 請求項1に記載のプラズマ処理工程と休止工程を複数回繰り返した後、加熱処理を行なうことを特徴とする請求項1に記載の不織布の製造方法。
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