JP5975968B2 - 吸収性物品用複合化材料 - Google Patents
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(a1)水、無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する繊維基体又は樹脂基体と、前記所定の溶媒中で前記繊維基体又は前記樹脂基体の表面と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第1の高分子電解質層を表層に有する第1の被覆体を製造する工程;
(b1)水、無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で正又は負に帯電する第k1の高分子電解質層を表層に有する第k1の被覆体(ここで、k1は1以上の整数である。)と、前記所定の溶媒中で前記第k1の高分子電解質層と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第(k1+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k1+1)の被覆体を製造する工程;及び
(c1)工程(b1)をk1=1で実施し、第2の高分子電解質層を表層に有する第2の被覆体を製造する、又は、工程(b1)をk1=1からk1=m(ここで、mは2以上の整数である。)まで繰り返して実施し、第(m+1)の高分子電解質層を表層に有する第(m+1)の被覆体を製造する工程
を含む方法によって製造された前記第2又は前記第(m+1)の被覆体である。態様3は、態様1及び/又は態様2と組み合わせることができる。
(a2)無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する吸水性粒子基体又は吸水性繊維基体と、前記所定の溶媒中で前記吸水性粒子基体又は前記吸水性繊維基体の表面と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第1の高分子電解質層を表層に有する第1の被覆体を製造する工程;
(b2)無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で正又は負に帯電する第k2の高分子電解質層を表層に有する第k2の被覆体(ここで、k2は1以上の整数である。)と、前記所定の溶媒中で前記第k2の高分子電解質層と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第(k2+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k2+1)の被覆体を製造する工程;及び
(c2)工程(b2)をk2=1で実施し、第2の高分子電解質層を表層に有する第2の被覆体を製造する、又は工程(b2)をk2=1からk2=n(ここで、nは2以上の整数である。)まで繰り返して実施し、第(n+1)の高分子電解質層を表層に有する第(n+1)の被覆体を製造する工程
を含む方法によって製造された前記第2又は前記第(n+1)の被覆体である。態様5は、態様1〜4のうちの1又は2以上の態様と組み合わせることができる。
本発明は、無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する基体材料に対して、前記所定の溶媒中で表面が前記基体材料の表面と反対の電荷に帯電する吸水性材料が静電的相互作用により吸着してなる、吸収性物品用複合化材料であって、前記基体材料が、繊維基体又は樹脂基体と、表層に設けられた高分子電解質層とを有する、及び/又は、前記吸水性材料が、吸水性粒子基体又は吸水性繊維基体と、表層に設けられた高分子電解質層とを有する、前記複合化材料に関する。
<工程(a1)>
所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体(繊維基体又は樹脂基体)は、表面にカチオン性基を有する限り特に限定されない。カチオン性基は、所定の溶媒中で電離して正に帯電する基であり、例えば、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、第4級ホスホニウム基、スルホニウム基、ピリジニウム基等が挙げられる。カチオン性基は、基体が元来有する基であってもよいし、人為的に導入された基であってもよい。所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体は、表面が全体として正に帯電する限り、表面に若干のアニオン性基を有していてもよい。
工程(b1)の一実施形態では、所定の溶媒中において、該所定の溶媒中で正に帯電する第k1の高分子電解質層を表層に有する第k1の被覆体と、該所定の溶媒中で負に帯電する高分子電解質とを接触させることにより、該所定の溶媒中で負に帯電する第(k1+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k1+1)の被覆体を製造することができる。
工程(b1)をk1=1で実施することにより、基体と該基体を被覆する第1及び第2の高分子電解質層とを有し、第2の高分子電解質層が表層に位置する第2の被覆体を製造することができる。また、工程(b1)をk1=1からk1=m(ここで、mは2以上の整数である。)まで繰り返して実施することにより、基体と該基体を被覆する第1〜第(m+1)の高分子電解質層とを有し、第(m+1)の高分子電解質層が表層に位置する第(m+1)の被覆体を製造することができる。第1〜第(m+1)の高分子電解質層は、所定の溶媒中で互いに反対の荷電に帯電する高分子電解質層が隣接するように積層される。例えば、所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体が使用され、mが3である場合、基体に、負に帯電する第1の高分子電解質層、正に帯電する第2の高分子電解質層、負に帯電する第3の高分子電解質層、及び正に帯電する第4の高分子電解質層が積層され、第4の高分子電解質層が表層に位置する、第4の被覆体を製造することができる。また、所定の溶媒中で表面が負に帯電する基体が使用され、mが3である場合、基体に、正に帯電する第1の高分子電解質層、負に帯電する第2の高分子電解質層、正に帯電する第3の高分子電解質層、及び負に帯電する第4の高分子電解質層が積層され、第4の高分子電解質層が表層に位置する、第4の被覆体を製造することができる。
<工程(a2)>
所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体(吸水性粒子基体又は吸水性繊維基体)は、表面にカチオン性基を有する限り特に限定されない。カチオン性基は、所定の溶媒中で電離して正に帯電する基であり、例えば、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、第4級ホスホニウム基、スルホニウム基、ピリジニウム基等が挙げられる。カチオン性基は、基体の材料が元来有する基であってもよいし、人為的に導入された基であってもよい。所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体は、表面が全体として正に帯電する限り、表面に若干のアニオン性基を有していてもよい。
工程(b2)の一実施形態では、所定の溶媒中において、該所定の溶媒中で正に帯電する第k1の高分子電解質層を表層に有する第k2の被覆体と、該所定の溶媒中で負に帯電する高分子電解質とを接触させることにより、該所定の溶媒中で負に帯電する第(k2+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k2+1)の被覆体を製造することができる。
工程(b2)をk2=1で実施することにより、基体と該基体を被覆する第1及び第2の高分子電解質層とを有し、第2の高分子電解質層が表層に位置する第2の被覆体を製造することができる。また、工程(b2)をk2=1からk2=n(ここで、nは2以上の整数である。)まで繰り返して実施することにより、基体と該基体を被覆する第1〜第(n+1)の高分子電解質層とを有し、第(n+1)の高分子電解質層が表層に位置する第(n+1)の被覆体を製造することができる。第1〜第(n+1)の高分子電解質層は、所定の溶媒中で互いに反対の荷電に帯電する高分子電解質層が隣接するように積層される。例えば、所定の溶媒中で表面が正に帯電する基体が使用され、nが3である場合、基体に、負に帯電する第1の高分子電解質層、正に帯電する第2の高分子電解質層、負に帯電する第3の高分子電解質層、及び正に帯電する第4の高分子電解質層が積層され、第4の高分子電解質層が表層に位置する、第4の被覆体を製造することができる。また、所定の溶媒中で表面が負に帯電する基体が使用され、nが3である場合、基体に、正に帯電する第1の高分子電解質層、負に帯電する第2の高分子電解質層、正に帯電する第3の高分子電解質層、及び負に帯電する第4の高分子電解質層が積層され、第4の高分子電解質層が表層に位置する、第4の被覆体を製造することができる。
本実施例において、別段規定しない限り、以下の材料、試薬、条件等を採用した。
遠心分離は、遠心分離機(製造元:株式会社久保田製作所,販売元:久保田商事株式会社,型式:ユニバーサル冷却遠心機5922)を使用して実施し、遠心分離の条件は、8.5×gで5分間とした。
エタノールとして、和光純薬社製の純度99.5%のエタノールを使用した。
ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(以下「PDDA」という)として、アルドリッチ社製の重量平均分子量(Mw)10万〜20万のPDDAを使用した。
ポリアクリル酸(以下「PAA」という)として、アルドリッチ社製の重量平均分子量(Mw)2.5万〜5万のPAAを使用した。
SAP粒子として、住友精化株式会社製のSAP粒子(商品名:SA55SX−II)を使用した。
不織布として、PETを芯成分とし、PEを鞘成分とする芯鞘型複合繊維(4.4dtex×38mm)で構成されたスルーエアー不織布(坪量:38g/m2,厚み:1.4mm)を使用した。
工程A1:不織布を容器に入れた。
工程B1:工程A1の後、不織布が十分に浸漬する量のPAAのエタノール溶液を加え、15分間放置した後、PAAのエタノール溶液を除去した。
工程C1:工程B1の後、不織布が十分に浸漬する量のエタノールを加え、十分に振盪した後、エタノールを除去した。この洗浄を2回繰り返した。
工程D1:工程C1の後、不織布が十分に浸漬する量のPDDAのエタノール溶液を加え、15分間放置した後、PDDAのエタノール溶液を除去した。
工程E1:工程D1の後、不織布が十分に浸漬する量のエタノールを加え、十分に振盪した後、エタノールを除去した。この洗浄を2回繰り返した。
20℃の環境雰囲気下、大塚電子製のゼータ電位測定システムELSZ−1を使用して、エタノール中における被覆不織布のゼータ電位を測定したところ、被覆不織布のゼータ電位は+40mVであった。なお、被覆不織布のゼータ電位の測定に関し、モードは平板試料用セルを使用しての測定であり、測定原理は試料表面に接する液体に生じる電気浸透流を利用したものである。
工程A2:エタノール10mL及びSAP粒子0.5gを遠心分離機付属の遠沈管に加え、遠心分離し、遠心上清を除去した。
工程B2:工程A2の後、遠沈管にPDDAのエタノール溶液(PDDA濃度:5mg/mL)を10mL加え、15分間放置した後、遠心分離し、遠心上清を除去した。
工程C2:工程B2の後、遠沈管にエタノールを10mL加え、十分に撹拌した後、遠心分離し、遠心上清を除去した。この洗浄を2回繰り返した。
工程D2:工程C2の後、遠沈管にPAAのエタノール溶液(PAA濃度:5mg/mL)を10mL加え、15分間放置した後、遠心分離し、遠心上清を除去した。
工程E2:工程D2の後、遠沈管にエタノールを10mL加え、十分に撹拌した後、遠心分離し、遠心上清を除去した。この洗浄を2回繰り返した。
20℃の環境雰囲気下、大塚電子製のゼータ電位測定システムELSZ−1を使用して、エタノール中における被覆SAP粒子のゼータ電位を測定したところ、被覆SAP粒子のゼータ電位は−40mVであった。なお、被覆SAP粒子のゼータ電位の測定に関し、モードはフローセルを使用しての測定であり、測定原理はレーザードップラー法(電気泳動光散乱測定法)を利用したものである。
被覆不織布及び被覆SAP粒子をエタノール中で混合し、静電的相互作用により被覆不織布に被覆SAP粒子を吸着させ、不織布とSAP粒子との複合化材料(サンプル1〜12)を製造した。
サンプル1〜12に関して、SAP粒子複合化前後の不織布シートの重量から算出したSAP粒子の複合化量を表1に示す。
250メッシュナイロン(NBC工業製,N−NO.250HD)からなる上端が開口する袋(x(g))に、予め重量を測定しておいたサンプル(y(g))を入れ、開口上端をヒートシールした。サンプル入りの袋を0.9%生理食塩水又はイオン交換水に完全浸漬させ、60分間放置した。放置後、サンプル入りの袋を引き上げ、25分間、自然放置にて水切りを行った後、サンプル入りの袋の重量(z1(g))を測定した。次式に基づいて吸水倍率(g/g)を算出した。
吸水倍率(g/g)=(z1−x−y)/y
保水倍率(g/g)=(z2−x−y)/y
また、図1に示すように、不織布に対してSAP粒子が複合化していることを、電子顕微鏡(JEOL製,JCM−5000)による観察(二次電子像観察,加速電圧10kV)で確認した。なお、図1(A)は300倍の電子顕微鏡写真、図1(B)は600倍の電子顕微鏡写真である。
Claims (10)
- 無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する基体材料に対して、前記所定の溶媒中で表面が前記基体材料の表面と反対の電荷に帯電する吸水性材料が静電的相互作用により吸着してなる、吸収性物品用複合化材料であって、
前記基体材料が、繊維基体又は樹脂基体と、表層に設けられた高分子電解質層とを有する、及び/又は、前記吸水性材料が、吸水性粒子基体又は吸水性繊維基体と、表層に設けられた高分子電解質層とを有する、前記複合化材料。 - 前記基体材料及び/又は前記吸水性材料が、積層された複数の高分子電解質層を有し、前記複数の高分子電解質層において、前記所定の溶媒中で互いに反対の荷電に帯電する高分子電解質層が隣接している、請求項1に記載の複合化材料。
- 前記所定の溶媒中における前記基体材料及び前記吸水性材料のゼータ電位の絶対値が、20mV以上であって、かつ、電荷的に釣り合っている、請求項1又は2に記載の複合化材料。
- 前記基体材料が、下記工程(a1)〜(c1):
(a1)水、無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する繊維基体又は樹脂基体と、前記所定の溶媒中で前記繊維基体又は前記樹脂基体の表面と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第1の高分子電解質層を表層に有する第1の被覆体を製造する工程;
(b1)水、無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で正又は負に帯電する第k1の高分子電解質層を表層に有する第k1の被覆体(ここで、k1は1以上の整数である。)と、前記所定の溶媒中で前記第k1の高分子電解質層と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第(k1+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k1+1)の被覆体を製造する工程;及び
(c1)工程(b1)をk1=1で実施し、第2の高分子電解質層を表層に有する第2の被覆体を製造する、又は、工程(b1)をk1=1からk1=m(ここで、mは2以上の整数である。)まで繰り返して実施し、第(m+1)の高分子電解質層を表層に有する第(m+1)の被覆体を製造する工程
を含む方法によって製造された前記第2又は前記第(m+1)の被覆体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合化材料。 - 前記第2又は前記第(m+1)の被覆体のゼータ電位の絶対値が20mV以上である、請求項4に記載の複合化材料。
- 前記吸水性材料が、下記工程(a2)〜(c2):
(a2)無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で表面が正又は負に帯電する吸水性粒子基体又は吸水性繊維基体と、前記所定の溶媒中で前記吸水性粒子基体又は前記吸水性繊維基体の表面と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第1の高分子電解質層を表層に有する第1の被覆体を製造する工程;
(b2)無極性有機溶媒、極性有機溶媒、及び極性有機溶媒と水との混合溶媒から選択される所定の溶媒中において、前記所定の溶媒中で正又は負に帯電する第k2の高分子電解質層を表層に有する第k2の被覆体(ここで、k2は1以上の整数である。)と、前記所定の溶媒中で前記第k2の高分子電解質層と反対の電荷に帯電する高分子電解質とを接触させ、第(k2+1)の高分子電解質層を表層に有する第(k2+1)の被覆体を製造する工程;及び
(c2)工程(b2)をk2=1で実施し、第2の高分子電解質層を表層に有する第2の被覆体を製造する、又は工程(b2)をk2=1からk2=n(ここで、nは2以上の整数である。)まで繰り返して実施し、第(n+1)の高分子電解質層を表層に有する第(n+1)の被覆体を製造する工程
を含む方法によって製造された前記第2又は前記第(n+1)の被覆体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の複合化材料。 - 前記第2又は前記第(n+1)の被覆体のゼータ電位の絶対値が20mV以上である、請求項6に記載の複合化材料。
- 前記極性有機溶媒が、炭素数1〜3の一価アルコールである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の複合化材料。
- 前記基体材料の前記繊維基体が、熱可塑性樹脂繊維又はその集合体である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の複合化材料。
- 前記基体材料の前記繊維基体又は前記樹脂基体が、不織布シート又は樹脂シートである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の複合化材料。
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