JP6184670B2 - 吸収体、および、これを用いた吸収性物品 - Google Patents
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Description
吸収倍率:50g/g以上
保水量:25g/g以上
まず、本発明で使用する吸水性樹脂粉末について説明する。前記吸水性樹脂粉末は、少なくとも吸水層に配置されており、拡散領域を備える層に含まれていてもよい。本発明で使用する吸水性樹脂粉末は、アクリル酸を主構成成分とする(A)架橋重合体であって、そのカルボキシ基の少なくとも一部が中和されているものが好ましい。架橋重合体を構成するアクリル酸成分の含有率は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、99質量%以下が好ましく、97質量%以下がより好ましい。アクリル酸成分の含有率が前記範囲内であれば、得られる吸水性樹脂粉末が、所望の吸収性能を発現しやすくなる。
中和度(モル%)=100×「架橋重合体の中和されているカルボキシ基のモル数」/「架橋重合体が有するカルボキシ基の総モル数(中和、未中和を含む)」
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレンモノマー;
エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセンおよびオクタデセンなどのアルケン;並びに、ブタジエンおよびイソプレンなどのアルカジエン。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー;
ピネン、リモネン及びインデンなどのモノエチレン性不飽和モノマー;並びに、シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネンなどのポリエチレン性ビニル重合性モノマー。
次に、本発明で使用する拡散性向上材について説明する。拡散性向上材とは、吸収体中での体液等の拡散性を向上させる材料であり、特に荷重下における拡散性を向上させるものである。前記拡散性向上材は、荷重下通液速度が15秒以下であり、好ましくは12秒以下、より好ましくは10秒以下、特に好ましくは8秒以下である。拡散性向上材の荷重下通液速度が15秒以下であれば、排尿後の液だまりを抑制できる。前記荷重下通液速度の下限は特に限定されない。なお、荷重下通液速度の測定方法は後述する。
粒状の拡散性向上材としては、例えば、ポリプロピレン粒子、ポリスチレン粒子、ABS(アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂粒子などの樹脂粒子が挙げられる。なお、これらの樹脂粒子は、実質的に吸水性を有さない。
本発明の吸収体の構成としては、少なくとも二以上の層を有し、吸水性樹脂粉末が配置された吸水領域と、厚み方向に貫通する開口領域とを備える吸水層と、前記吸水層の下層として、荷重下通液速度が15秒以下である拡散性向上材が配置された拡散領域を備える層を有し、前記下層には、前記開口領域の下に位置する部分の少なくとも一部に、前記拡散領域が設けられている。
前記実施態様1は、吸水領域2と開口領域3とを備える吸水層4と、この吸水層4の下に配置された拡散層5との二層からなる吸収体1である。
前記実施態様2は、吸水領域2と開口領域3とを備える吸水層4と、この吸水層4の下に配置されたスリット状の拡散領域6が形成されている拡散吸水層7との二層からなる吸収体1である。
前記実施態様3は、吸水領域21と開口領域31とを備える第一吸水層41と、この第一吸水層41の下に配置された第一拡散層51と、この第一拡散層51の下に配置された吸水領域22と開口領域32とを備える第二吸水層42と、この第二吸水層42の下に配置された第二拡散層52との四層からなる吸収体1である。
次に、本発明の吸収性物品の具体的な適用例について説明する。本発明の吸収性物品としては、例えば、失禁パッド、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、母乳パッドなどの人体から排出される体液を吸収するために用いられる吸収性物品が挙げられる。
(吸収倍率の測定方法)
吸収倍率の測定は、JIS K 7223(1996)に準拠して行う。目開き63μmのナイロン網(JIS Z8801−1:2000)を幅10cm、長さ40cmの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅10cm(内寸9cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料1.00gを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、生理食塩水に浸漬させる。浸漬開始から60分後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、1時間垂直状態に吊るして水切りした後、試料の質量F1(g)を測定する。また、試料を用いないで同様の操作を行い、そのときの質量F0(g)を測定する。そして、これら質量F1、F0および試料の質量から、次式に従って、目的とする吸収倍率を算出する。
吸収倍率(g/g)=(F1−F0)/試料の質量
保水量の測定は、JIS K 7223(1996)に準拠して行う。目開き63μmのナイロン網(JIS Z8801−1:2000)を幅10cm、長さ40cmの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅10cm(内寸9cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料1.00gを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、生理食塩水に浸漬させる。浸漬開始から60分後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、1時間垂直状態に吊るして水切りした後、遠心脱水器(コクサン(株)製、型式H−130C特型)を用いて脱水する。脱水条件は、143G(800rpm)で2分間とする。脱水後の質量R1(g)を測定する。また、試料を用いないで同様の操作を行い、そのときの質量R0(g)を測定する。そして、これら質量R1、R0および試料の質量から、次式に従って、目的とする保水量を算出する。
保水量(g/g)=(R1−R0−試料の質量)/試料の質量
100mLのガラスビーカーに、生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水)50mLとマグネチックスターラーチップ(中央部直径8mm、両端部直径7mm、長さ30mmで、表面がフッ素樹脂コーティングされているもの)を入れ、ビーカーをマグネチックスターラー(アズワン製HPS−100)に載せる。マグネチックスターラーの回転数を600±60rpmに調整し、生理食塩水を撹拌させる。試料2.0gを、撹拌中の食塩水の渦の中心部で液中に投入し、JIS K 7224(1996)に準拠して該吸水性樹脂粉末の吸水速度(秒)を測定する。具体的には、試料である吸水性樹脂粉末のビーカーへの投入が完了した時点でストップウォッチをスタートさせ、スターラーチップが試験液に覆われた時点(渦が消え、液表面が平らになった時点)でストップウォッチを止め、その時間(秒)を吸水速度として記録する。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。なお、これらの測定は23±2℃、相対湿度50±5%で行い、測定の前に試料を同環境で24時間以上保存した後に測定する。
試料10.0gを底面の直径52mm、高さ22mmのアルミニウムカップ(東洋エコー株式会社、ホイルコンテナー、品番107)に均一に入れ、40℃、相対湿度80%RHの恒温恒湿槽中で3時間静置する。その後12メッシュの金網(目開き1.4mm)で軽く篩い、吸湿によりブロッキングして12メッシュをパスしない測定サンプルの粉末状物の質量、および12メッシュをパスした試料の質量を測定し、次式に従って目的とする吸湿ブロッキング率を算出する。
吸湿ブロッキング率(%)=100×(放置後の12メッシュをパスしない試料の質量)/(放置後の12メッシュをパスしない試料の質量+放置後の12メッシュをパスした試料の質量)
測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。なお、測定は23±2℃、湿度50±5%で行い、測定の前に試料を同環境で24時間以上保存した後で測定する。
100mLのガラスビーカーに、試料である吸水性樹脂粉末0.32±0.005gを生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)100mLに浸して60分間放置する。別途、垂直に立てた円筒(内径25.4mm)の開口部の下端に、金網(目開き150μm、株式会社三商販売のバイオカラム焼結ステンレスフィルター30SUS)と、コック(内径2mm)付き細管(内径4mm、長さ8cm)とが備えられた濾過円筒管を用意し、コックを閉鎖した状態で円筒管内に、膨潤した測定試料を含む前記ビーカーの内容物全てを投入する。次いで、目開きが150μmで直径が25mmである金網を先端に備えた直径2mmの円柱棒を濾過円筒管内に挿入して、金網と測定試料とが接するようにし、更に測定試料に2.0kPaの荷重が加わるようおもりを載せる。この状態で1分間放置した後、コックを開いて液を流し、濾過円筒管内の液面が60mLの目盛り線から40mLの目盛り線に達する(つまり20mLの液が通過する)までの時間(T1)(秒)を計測する。計測された時間T1(秒)を用い、次式から2.0kPaでの荷重下通液速度を算出する。なお、式中、T0(秒)は、濾過円筒管内に測定試料を入れないで、生理食塩水20mlが金網を通過するのに要する時間を計測した値である。
荷重下通液速度(秒)=T1−T0
(荷重下通液速度の測定方法)
図10は、拡散性向上材の荷重下通液速度の測定方法を説明するための模式図である。図10(a)に示すように、試料となる拡散性向上材20を、平面視形状が一辺100mm超の正方形状となるように配置した。なお、粒子状の拡散性向上材の場合、拡散性向上材を固定するための枠21を設け、この枠21内に拡散性向上材を配置した。この際、粒子状の拡散性向上材は厚さ方向に一層となるようにし、かつ、平面方向の粒子間の隙間ができる限り小さくなるように配置した。シート状の拡散性向上材の場合、実際に吸収体に使用するシートを、平面視形状が一辺100mm超の正方形状となるように切り出した。その後、枠内の拡散性向上材を生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)に浸して60分間放置した。
吸収体1−1
ポリエチレンフィルム上にスパンボンド不織布を積層した。このスパンボンド不織布の上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、全面に均一に拡散性向上材としてABS樹脂粒子(粒子径:6mm、荷重下通液速度:10秒)を散布し、拡散領域のみを有する拡散層を形成した。拡散層の平面視形状は長方形であり、長手方向の長さが30cm、幅方向の長さが15cm、厚さが0.8cmとした。前記拡散性向上材の上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、全面を覆うようにスパンボンド不織布を積層した。
ポリエチレンフィルムの上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、パルプと吸水性樹脂粉末を混合した状態で散布し、吸水領域のみを有する第一吸水層を形成した。第一吸水層の平面視形状は長方形であり、長手方向の長さが30cm、幅方向の長さが15cmとした。
拡散層の長さ、幅を変更したこと以外は、吸収体2−1の作製と同様にして、吸収体2−2、2−3を得た。吸収体2−2の拡散層は、幅:10.5cm、長さ:15.0cm、面積割合:35%である。吸収体2−3の拡散層は、幅:15.0cm、長さ:15.0cm、面積割合:50%である。
スパンボンド不織布の上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、パルプと吸水性樹脂粉末を混合した状態で散布し吸水領域のみを有する吸水層を形成した。
吸水層上にエアスルー不織布を積層し、得られた積層体をプレスして、一層の吸水層からなる比較吸収体1を得た。
スパンボンド不織布の上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、パルプと吸水性樹脂粉末を混合した状態で散布し、その一部を平面視略矩形状(吸水層全体に占める面積割合:20%)にくり抜いた。くり抜いた部分に、吸水性樹脂粉末を散布することにより吸水層を形成した。吸水層上にエアスルー不織布を積層し、得られた積層体をプレスして、一層の吸水層からなる比較吸収体2を得た。
スパンボンド不織布の上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、パルプと吸水性樹脂粉末を混合した状態で散布し、吸水領域のみを有する第一吸水層を形成した。この第一吸水層の上にスパンボンド不織布を積層し、その上に合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、吸水性樹脂粉末を散布して、第二吸水層を形成した。第二吸水層上にスパンボンド不織布を積層し、合成ゴム系ホットメルト接着剤を塗布した後、エアスルー不織布を積層し、得られた積層体をプレスして、吸水層を2層有する比較吸水体3を得た。
人工尿(塩化カリウム0.03重量%、硫酸マグネシウム0.08重量%、塩化ナトリウム0.8重量%及び脱イオン水99.09重量%)の中に吸収体を浸し、60分放置して調製し、十分に湿らせた吸収体を作製した。また、吸収体を80℃、2時間加熱乾燥して、十分に乾燥させた吸収体を作製した。十分に湿らせた吸収体の上(幅方向中央かつ長さ方向中央)に、SDME(Surface Dryness Measurement Equipment)試験器(WK system社製)の検出器を置き、100%ドライネス値を設定した。次に、十分に乾燥させた吸収体の上(幅方向中央かつ長さ方向中央)に、SDME試験器の検出器を置き0%ドライネスを設定し、SDME試験器の校正を行った。次に、測定する吸収体の中央に金属リング(内径70mm、長さ50mm)をセットし、人工尿20mlを注入し、人工尿を吸収し終えるまでの時間を測定し吸収速度を求めた。吸収し終えた後、直ちに金属リングを取り去り、吸収体の中央にSDME検出器を3つ載せて、表面ドライネス値の測定を開始し、測定開始から1分後の値を表面ドライネス値とした。30分放置後2回目の人工尿を注入した。操作は、1回目と同様の操作を行い、2回目の吸収速度、及び2回目の表面ドライネス値を求めた。測定は3回行い(n=3)、3回の平均値を測定値とした。なお、人工尿、測定雰囲気及び放置雰囲気は、25±5℃、65±10%RHで行った。
Claims (12)
- 少なくとも二以上の層を有する吸収体であって、
吸水性樹脂粉末が配置された吸水領域と、厚み方向に貫通する開口領域とを備える吸水層と、
前記吸水層の下層として、荷重下通液速度が15秒以下である粒状の拡散性向上材が配置された拡散領域を備える層を有し、
前記下層には、前記開口領域の下に位置する部分の少なくとも一部に、前記拡散領域が設けられており、
前記粒状の拡散性向上材の粒子径が、0.8mm〜10mmであることを特徴とする吸収体。 - 前記下層の拡散領域の平面視形状が、円形状、楕円形状、多角形状、角丸多角形状または、スリット状に形成されている請求項1に記載の吸収体。
- 前記吸水層と前記拡散領域を備える層の平面視形状が略同一である請求項1または2に記載の吸収体。
- 前記下層が、拡散領域のみを有する拡散層である請求項1に記載の吸収体。
- 前記拡散層が、吸水層の開口領域と吸水領域の下方の全域にわたって設けられている請求項4に記載の吸収体。
- 前記開口領域が、スリット状に形成されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記吸水層におけるスリット状の開口領域が、吸収層の長手方向全幅にわたって連続に形成されている請求項6に記載の吸収体。
- 前記吸水層が、下記要件を満足する吸水性樹脂粉末を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の吸収体。
吸収倍率:50g/g以上
保水量:25g/g以上 - 前記下層の下側に、さらに開口領域を備えない吸水層を備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記下層の下側に、さらに、吸水性樹脂粉末が配置された吸水領域と、厚み方向に貫通する開口領域とを備える吸水層と、前記吸水層の下層として、荷重下通液速度が15秒以下である拡散性向上材が配置された拡散領域を備える層を有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の吸収体。
- 前記粒状の拡散性向上材は、ポリプロピレン粒子、ポリスチレン粒子、または、ABS(アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂粒子である請求項1〜10のいずれか一項に記載の吸収体。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の吸収体を有する吸収性物品。
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