JP4449011B2 - サニタリー用品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリウレタン弾性繊維を用いたサニタリー用品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
使い捨て紙おむつ、生理用ナプキン等使い捨て着用物品には、着用者への密着性を向上させるため伸縮可能に形成されることが要求される。特に、使い捨て紙おむつでは、ウェスト周囲、脚周り、胴部周囲等を伸縮可能に形成される様々な工夫がなされている。素材そのものが伸縮力を有する織布（ストレッチ布）を利用することも考えられるが、使い捨て着用物品に用いるにはコストが高い。このため、通常は、例えば、特開２００２−３５０２９号公報に開示されているように、不織布やプラスチックフィルム等の非伸縮性部材に糸状や帯状の伸縮部材を伸長状態で貼り付けて、これらの非伸縮性部材を伸縮可能にしている。
【０００３】
これらの非伸縮部材に貼り付けて伸縮性を付与する部材としては、具体的には、帯状のゴムひもや糸状のポリウレタン弾性繊維が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から使われている伸縮性を付与するためのポリウレタン弾性繊維では、ドラフトアップして取り付けた場合、伸長させた時の抵抗力が高くなるため、ドラフトに限界があり、製品一個当たりに使用する弾性繊維の量を減少させることによる生産コストを減少させることができなかった。また、単位時間当たりの生産量も向上させることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、高ドラフトで加工しても低応力で伸縮することができる伸縮性シートを用いることができ、かつ、使用した時の感触が柔らかなサニタリー用品を生産性良く得ることができるポリウレタン弾性繊維を用いたサニタリー用品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のサニタリー用品は、前記の課題を解決するため、以下の手段を採用する。
【０００７】
すなわち、ポリマージオール、ジイソシアネート化合物及びジアミン化合物から重合されるポリウレタンウレアからなる弾性繊維が伸縮性付与部材として用いられてなるサニタリー用品であって、ポリマージオールが、テトラヒドロフランとエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドをランダム共重合して得られるポリエーテルジオールであることを特徴とするサニタリー用品である。
【０００８】
さらに述べるならば、本発明は、主構成成分が特定のポリオール、ジイソシアネートおよびジアミンであるポリウレタンウレアであって、該ポリマージオールがテトラヒドロフランとエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドとのランダム共重合体を含有する特定のポリウレタンウレアからなる弾性繊維（以下、単にポリウレタン弾性繊維と略記する）を用いたサニタリー用品である。
上記ポリウレタンウレアは、次の一般式（１）で表すことができる。
−（Ｕｔ−Ｐ−Ｕｔ−Ｒ１）_ｎ１−（Ｕａ−Ｒ２−Ｕａ−Ｒ３） _ｎ２ − ………（１）
（式中のＰは、テトラヒドロフランとエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドをランダム共重合して得られるポリエーテルジオール残基、Ｒ１およびＲ３はジイソシアネート残基、Ｒ２はジアミン残基、Ｕｔはウレタン結合、Ｕａはウレア結合を示す。ｎ１は１〜１０の範囲の繰り返し単位数、ｎ２は１〜１０の範囲の繰り返し単位数を示す）
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサニタリー用品について、さらに詳細に述べる。
【００１０】
本発明のサニタリー用品は、例えば非伸縮性部材にポリウレタン弾性糸を取り付けて作成されるが、あらかじめ作成した非伸縮性部材にポリウレタン弾性糸を貼り付けて伸縮性にしたシートを用いて作成しても、また、ポリウレタン弾性繊維を直接取り付け、そのままオンラインでサニタリー用品を作成してもよい。
【００１１】
本発明の非伸縮性部材にポリウレタン弾性糸を貼り付けた伸縮性シートを作成する方法は、例えば特開２００２−３５０２９号公報に開示されているように、次のようにして製造されるが特にこの方法に限定されるものではない。すなわち、非伸縮性シートをロールから繰り出して走行させながら、伸縮性のポリウレタン繊維をロールから繰り出して所定のテンションをかけて、あるいは、所定の伸長率で引張った状態で接着剤を塗布した後、上記非伸縮性シート上に、または上下シート間にロールで圧着して取り付けることにより製造することができる。非伸縮性シートとしては、編物、織物、不織布、プラスチックフィルム、紙等が使用可能である。
【００１２】
本発明のサニタリー用品において用いられるポリウレタン繊維は、主構成成分がポリマージオール、ジイソシアネートおよびジアミンであるポリウレタンウレアからなる。以下、ポリマージオールをポリオールと略記する。
【００１３】
ポリウレタンウレアの合成法は特に限定されるものではない。特に、反応を効率的に行う等の観点から溶液中で重合するのが好ましい。なお、本発明の効果を妨げない範囲で３官能性以上の多官能性のグリコールやイソシアネート等が使用されていても何ら構わない。
【００１４】
ここで、本発明におけるポリウレタンウレアを構成する代表的な構造単位について説明する。
【００１５】
本発明に用いるポリオールは、優れた耐寒性および高い伸長性を有し、かつ、高い回復性を具備したものを得る観点から、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）とエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイドが不規則に配列した、いわゆるランダム共重合体を使用する。
【００１６】
本発明においては、ブロック共重合体を用いると、得られるポリウレタン弾性繊維が著しい吸水性を有するため、吸水時の物性が低下する問題がある。
【００１７】
すなわち本発明に用いるポリオールは、ポリ（テトラメチレン−コ−エチレンエーテル）グリコールとポリ（テトラメチレン−コ−１，２−プロピレンエーテル）グリコールから選択されるコポリ（アルキレンエーテル）グリコールとも表現され得る。
【００１８】
かかるポリ（テトラメチレン−コ−エチレンエーテル）グリコールにおいて、エチレンエーテルは、全アルキレンエーテルに対して１５〜３７ｍｏｌ％含有されるのが好ましく、２０〜３５ｍｏｌ％含有されるのがより好ましい。
【００１９】
また、ポリ（テトラメチレン−コ−１，２−プロピレンエーテル）グリコールにおいて、１，２−プロピレンエーテルは、全アルキレンエーテルに対して１５〜３０ｍｏｌ％含有されるのが好ましい。
【００２３】
本発明に用いるポリオールの重量平均分子量は、糸にした際の伸度、強度、耐熱性などの観点から１０００以上６０００以下の範囲にあることが好ましい。
【００２４】
さらに好ましくは１３００以上４５００以下の範囲である。この範囲の分子量のポリオールを用いることにより、力学特性のバランスの取れた弾性糸を得ることができる。
【００２５】
次に本発明に用いるジイソシアネートは、例えば、５−イソシアネート−１−（イソシアネートメチル）−１，３，３−トリメチルシクロヘキサン、１−イソシアネート−４−［（４−イソシアネートフェニル）メチル］ベンゼン、１−イソシアネート−２−［（４−イソシアネート−フェニル）メチル］ベンゼン、１，１’−メチレンビス（４−イソシアネートシクロヘキサン）、４−メチル−１，３−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（以下、ＭＤＩと略記する）、２，４−トリレンジイソシアネート（以下、ＴＤＩと略記する）、１，４−ジイソシアネートベンゼン、キシリレンジイソシアネート、２，６−ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートは、特に耐熱性や強度の高いポリウレタンを合成するのに好ましい。
【００２６】
さらに脂環族ジイソシアネートとして、例えば、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）（以下、Ｈ₁₂ＭＤＩと略する）、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン２，４−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン２，６−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、ヘキサヒドロキシリレンジイソシアネート、ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート、オクタヒドロ１，５−ナフタレンジイソシアネートなどが好ましい。脂肪族ジイソシアネートは特にポリウレタン弾性糸の黄変を抑制する際に好ましく用いられる。
【００２７】
そして、これらのジイソシアネートは単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【００２８】
かかるジイソシアネートのモル量の比は、得られるポリウレタン弾性繊維の強度特性の観点から、ポリオール１に対し、ジイソシアネートは１．２以上２．３以下の範囲であるのが好ましい。
【００２９】
次に本発明に用いる鎖伸長剤として、ジアミンを用いるものである。
【００３０】
ジアミンとしては、低分子量ジアミンおよびエタノールアミンのような水酸基とアミノ基を分子中に有するもののうち少なくともいずれか１種を用いるのが好ましい。
【００３１】
低分子量ジアミンとしては、例えば、ヒドラジン、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，３−プロパンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、１，２−ジアミノブタン、１，３−ジアミノブタン、１−アミノ−３，３，５−トリメチル−５−アミノメチルシクロヘキサン、２，２−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノ−２，２−ジメチルブタン、２，４−ジアミノ−１−メチルシクロヘキサン、１，３−ペンタンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、ビス（４−アミノフェニル）ホスフィンオキサイド、ヘキサメチレンジアミン、１，３−シクロヘキシルジアミン、ヘキサヒドロメタフェニレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ビス（４−アミノフェニル）フォスフィンオキサイドなどを使用するのが好ましい。特に伸度および弾性回復性等に優れたものを得る観点から、エチレンジアミンを用いるのが好ましい。
【００３２】
これらの鎖伸長剤に架橋構造を形成することのできるトリアミン化合物、例えばジエチレントリアミン等を効果を失わない程度に加えるのも好ましい。
【００３３】
本発明のサニタリー用品に取り付けるポリウレタン弾性繊維の繊度、断面形状などは特に限定されるものではない。例えば、断面は円形であっても扁平であっても何らかまわない。
【００３４】
本発明のサニタリー用品に取り付けるポリウレタン弾性繊維は、−５℃での残留歪みが９０％以下であるのが好ましく、５０％以下であるのがより好ましく、さらに好ましくは２６％以下である。
【００３５】
本発明のサニタリー用品に取り付けるポリウレタン弾性繊維には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐ガス安定剤などとして、いわゆるＢＨＴや住友化学工業（株）製の”スミライザー”ＧＡ−８０などをはじめとするヒンダードフェノール系薬剤、各種の”チヌビン”をはじめとするベンゾトリアゾール系薬剤、住友化学工業（株）製の”スミライザー”Ｐ−１６をはじめとするリン系薬剤、各種の”チヌビン”をはじめとするヒンダードアミン系薬剤、さらに酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラックをはじめとする無機顔料、ステアリン酸マグネシウムをはじめとする金属石鹸、また、銀や亜鉛やこれらの化合物などを含む殺菌剤、消臭剤、またシリコーン、鉱物油などの滑剤、硫酸バリウム、酸化セリウム、ベタインやリン酸系などをはじめとする各種の帯電防止剤などが含まれていたり、またポリマと反応させられていることも好ましい。
【００３６】
そして、特に光や各種の酸化窒素などへの耐久性をさらに高めるには、酸化窒素補足剤、例えば日本ヒドラジン（株）製のＨＮ−１５０、熱酸化安定剤、例えば住友化学工業（株）製の”スミライザー”ＧＡ−８０、光安定剤、例えば住友化学工業（株）製の”スミソーブ”３００＃６２２などを使用することは好ましい。
【００３７】
本発明においてサニタリー用品に取り付けるポリウレタン弾性繊維は、ポリウレタンウレア溶液を紡糸してポリウレタン弾性繊維を得る。紡糸方法としては、湿式法、乾式法、溶融法のいずれの方法であってもよい。
【００３８】
紡糸速度を高速とする観点から乾式法で紡糸するのが好ましい。乾式紡糸においては、ガスの供給部が少なくとも２箇所設けられ、ガスの吸引部が前記ガスの供給部の間に設けられた紡糸筒に、口金からポリウレタン溶液を吐出させて繊維を形成する際、紡糸筒下部に設けられたガスの供給部から供給するガスの温度を６０℃以下とすることも糸ムラをなくす観点から好ましく行われる。
【００３９】
紡糸の際、ゴデローラーと巻取機の速度比は糸の使用目的に応じて決めるのが好ましい。
【００４０】
本発明においてサニタリー用品に取り付けるポリウレタン弾性繊維は、ゴデローラーと巻取機の速度比を１．１以上１．８以下として巻き取ることが好ましい。
【００４１】
また、紡糸速度は３００ｍ／分以上８００ｍ／分以下であるのが好ましい。
【００４２】
【実施例】
本発明を実施例によって更に詳しく説明する。ただし、本発明がこれら実施例によって限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
ＴＨＦとエチレンオキサイドの割合が７対３で分子量が１９５１のランダム共重合体であるポリオール（三洋化成工業（株）製”テトラキシノール”ＡＳ−２００Ｓ）２９００ｇとＭＤＩ５９５．８ｇを無溶媒の条件下で反応させた後、６６０２ｇのジメチルアセトアミドに溶解し、エチレンジアミン５３．７ｇおよびジエチルアミン５．４５ｇを添加することにより３５重量パーセントのポリウレタンウレア溶液を得た。このポリウレタンウレア溶液に酸化防止剤、耐ガス安定剤および酸化チタンを適量添加することにより試料溶液を調製した。得られた溶液を５００ｍ／分のスピードで乾式紡糸することにより４７０デシテックス、５６フィラメントの糸を得た。
【００４４】
こうして得られた原糸を１２９ｍ／分の速度で走行しているポリプロピレン製不織布の上を規定のドラフト（ドラフト２．５，３．０，３．５，４．０）で伸張させながら同一方向に等間隔に４本走行させながら、１５０℃のポット中で溶解させたホットメルト接着剤をカーテンコータ−を用い１０ｇ／ｍ² の割合で塗布した後、上から別のポリプロピレン製不織布をかぶせ巻き取り、伸縮性シートを得た。
【００４５】
こうして得られた伸縮性シートを不織布が完全に伸張する状態で、チャック間距離を３０ｃｍに設定した引張試験機にセッティングし、速度５０ｃｍ／分で１０ｃｍまでの収縮／３０ｃｍまでの伸張を３回繰り返したときの３回目の収縮時の２０ｃｍの応力および３回目の伸張時の最大強度を表１にまとめた。
【００４６】
［実施例２］
エチレンオキサイドの代わりにプロピレンオキサイドを用いた以外は実施例１に示した方法と同様の方法で、伸縮性シートを得た。
【００４７】
この伸縮性シートの引張特性を表１に示す。
【００４８】
［比較例１］
分子量２０００のＰＴＭＧ２９００ｇとＭＤＩ５９４．５０ｇを無溶媒の条件下で反応させた後、６６０８ｇのジメチルアセトアミドに溶解し、エチレンジアミン５５．８ｇおよびジエチルアミン７．８９ｇを添加することにより３５重量パーセントのポリウレタンウレア溶液を得た。このポリウレタンウレア溶液に酸化防止剤、耐ガス安定剤および酸化チタンを適量添加することにより試料溶液を調製した。得られた溶液を５００ｍ／分のスピードで乾式紡糸することにより４７０デシテックス、５６フィラメントの糸を得た。
【００４９】
さらに実施例１と同様の方法で伸縮シートを得た。
【００５０】
この伸縮シートの引張特性を表１にまとめた。
【００５１】
【表１】

【００５２】
伸縮性シートの２０ｃｍの回復応力も３０ｃｍの応力もともに同じドラフトで比較した場合、全ドラフト領域で実施例１，２に示した伸縮性シートの方が比較例１で示した伸縮性シートより小さな値を示し、より柔らかいことがわかる。また、実施例１，２ともに高ドラフトの時に、比較例１と同等の応力が得られるため、高ドラフト化が可能といえる。
【００５３】
［実施例３］
実施例１で得られた伸縮性シートを長さ７０ｃｍで切り取り、両端を４本の原糸の位置がそろうように張り合わせた円形のシートを作成する。別に長さ３０ｃｍ、幅１５ｃｍの２枚の不織布の間に吸水性ポリマーを封じ込め、さらに長手方向の両端近くに実施例１で得られた伸縮性シートを長さ３０ｃｍに切り取った一方の端を伸張状態で張り付けた後、該シート両短辺を先に作成した円形伸縮シートに張り付け、パンツ型紙おむつを作成した。
【００５４】
比較例１の伸縮性シートを用い同様な方法で作成した簡易的なパンツ型紙おむつに比べ、実施例１の伸縮シートを用いた紙おむつは履く動作をしたときの感触が柔らかかった。
【００５５】
［実施例４］
長さ２０ｃｍ、幅１０ｃｍのポリプロピレン製不織布の長手方向の両端付近に実施例１で得られた２０ｃｍの長さに切り取った伸縮性シートの一端を原糸方向が長手方向にそろうように張り付け、３つ折りにし、簡易的に生理用ナプキンを作成した。
【００５６】
比較例１の伸縮性シートを用い同様の方法で作成した生理用ナプキンに比べ、実施例１の伸縮性シートを用いた生理用ナプキンは３つ折り部分を開いたり閉じたりするときの感触が柔らかかった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、高ドラフトで加工しても低応力で伸縮することができる伸縮性シートを得ることができ、かつ、使用した時の感触が柔らかなサニタリー用品を生産性良く得ることができる。

Claims (3)

1. ポリマージオール、ジイソシアネート化合物及びジアミン化合物から重合されるポリウレタンウレアからなる弾性繊維が伸縮性付与部材として用いられてなるサニタリー用品であって、前記ポリマージオールが、以下の（ａ）及び／又は（ｂ）のポリエーテルジオールであり、前記弾性繊維がドラフト３．０〜４．０で用いられていることを特徴とするサニタリー用品。
   （ａ）テトラヒドロフランとエチレンオキサイドをランダム共重合して得られるポリエーテルジオールであり、前記エチレンオキサイドを１５〜３７ｍｏｌ％含有しているポリエーテルジオール
   （ｂ）テトラヒドロフランとプロピレンオキサイドをランダム共重合して得られるポリエーテルジオールであり、前記プロピレンオキサイドを１５〜３０ｍｏｌ％含有しているポリエーテルジオール
2. サニタリー用品が使い捨て紙おむつであることを特徴とする請求項１に記載のサニタリー用品。
3. サニタリー用品が生理用ナプキンであることを特徴とする請求項１に記載のサニタリー用品。