JP6329670B2 - 不織布 - Google Patents
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Description
また、これとは別に、不織布の凹凸構造の凸部となる低密度部にスキンケア剤を塗工して肌により確実に接触させることができるようにした吸収性物品の表面シートがある(例えは特許文献2及び3)。
また、これは吸収対象液が血液に限定されるものでなく、尿においてもリン脂質による表面活性があり、上記と同様に液膜をつくり、ドライ性はまだ改善の余地があった。
そのため、不織布中の繊維間が狭い部分や繊維を細くした場合にできる液膜を取り除く技術が求められているが、液膜の高い安定性ゆえに、取り除くことは困難であった。また、液の表面張力を下げて液膜を取り除くべく、水溶性の界面活性剤を塗布することも考えられる。しかし、このような界面活性剤を吸収性物品に用いて液膜除去を可能にしようとすると、液が液防漏性のバックシートをも透過するおそれがあった。
また、不織布には、エンボス加工によって圧搾形成されてなる凹部を有するものがある。圧搾された凹部底部では、繊維が、液を透過する空間を塞ぐようにして扁平形状になったり熱溶融したりしている。そのため、前記凹部底部は繊維間距離が他の部分よりも極端に狭い。すなわち、前記凹部底部は繊維の高密集部となっている。該高密集部は、場合によっては、繊維の樹脂成分からなるフィルム面を有し、液を透過する空間が潰れていることがある。このような高密集部では、凹部の底において、不織布の他の部分(非高密集部)よりも液の透過が停滞しやすい。そのため、到達した液が不織布内を迅速に透過するよう、高密集部の繊維の親水度の制御が必要となる。親水度が十分でないと、前記高密集部に液溜りが生じ不織布表面のドライ性を阻害しかねない。
また、本発明は、凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に、下記化合物C1を有する不織布を提供する。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
また、本発明は、凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に、下記化合物C2を有する不織布を提供する。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
また、本発明は、凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、下記化合物C2を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有する、不織布の製造方法を提供する。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。
不織布5は、一方の面側である第1面1A側に、互いに離間して配した複数の凹部6を有する。反対側の第2面1B側は平坦面とされている。凹部6は、不織布5の繊維層が第1面1A側から第2面1B側に向かって窪んだ空間部分である。凹部6は、エンボス加工によって圧搾形成さている(エンボス凹部6ともいう。)。この凹部6の底部7(以下、凹部底部7という。)に、他の部分よりも繊維密度が高い、繊維の高密集部8を有する。さらに、不織布5は、高密集部8以外の非高密集部9に液膜開裂剤を有する。
本発明に係る不織布は、図1の不織布5のように1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。また、凹部6及び非高密集部9は、図1に示す形状に限定されることなく種々の形状とすることができる。さらに、本発明の不織布は、中空部があってもよく、中空部が無くてもよい。用いる繊維素材も特に制限されることなく種々の素材を適宜採用できる。なお、図1では、不織布5を、その薄さや柔らかさから、ゆるやかに撓った状態として示しているが、ここでの第1面1A及び第2面1Bは凹部6以外が平坦で突出部を有さない。
本発明に係る不織布は、例えば、生理用ナプキン、ベビー用おむつ、大人用おむつ等の吸収性物品の表面シート等として用いることができる。
一方、非高密集部9とは、不織布11の繊維構造全体の中で、凹部底部7の繊維の高密集部8以外の全てを意味する。非高密集部9の繊維間距離は、通常の不織布の液透過性等の観点から、一般的には50μm以上200μm以下である。
上記の繊維間距離は後述する(繊維間距離の測定方法)と同様にして測定することができる。
したがって、高密集部8の繊維の接触角は、非高密集部9の繊維の接触角よりも小さいことが好ましい。具体的には、上記接触角の大小関係のもとで、高密集部8において、液溜りを低減して液を透過させる観点から、脱イオン水に対する繊維の接触角が90°以下であることが好ましく、80°以下であることがより好ましく、70°以下であることが更に好ましく、65°以下であることが特に好ましい。接触角は、後述する(接触角の測定方法)と同様にして測定することができる。
非高密集部9に含有される前記液膜開裂剤とは、液、例えば、経血等の高粘性の液や尿などの排泄液が不織布に触れて不織布の繊維間ないしは繊維表面に形成される液膜を開裂させたりして、液膜の形成を阻害する剤のことをいい、形成された液膜を開裂させる作用と、液膜の形成を阻害する作用とを有する。前者は主たる作用、後者は従たる作用ということができる。液膜の開裂は、液膜開裂剤の、液膜の層の一部を押しのけて不安定化せる作用によりなされる。この液膜開裂剤の作用により、液が不織布の繊維間の狭い領域に留まることなく通過しやすくなる。すなわち、液透過性に優れた不織布となる。これにより、不織布を構成する繊維を細くして繊維間距離を狭めても、肌触りの柔らかさと液残り抑制とが両立する。
本発明で用いられる液膜開裂剤は、液膜を消失させる性質を有しており、斯かる性質により、該液膜開裂剤を、血漿成分を主体とする試験液又は人工尿に適用した場合に、液膜消失効果を発現し得る。人工尿は、尿素1.940質量%、塩化ナトリウム0.795質量%、硫酸マグネシウム0.110質量%、塩化カルシウム0.062質量%、硫酸カリウム0.197質量%、赤色2号(染料)0.010質量%、水(約96.88質量%)及びポリオキシエチレンラウリルエーテル(約0.07質量%)の組成を有する混合物を、表面張力を53±1mN/m(23℃)に調整したものである。ここでいう液膜消失効果には、試験液又は人工尿から形成される液膜によって空気が抱えこまれた構造体について、該構造体の液膜形成を阻害する効果と、形成された該構造体を消失させる効果との双方が含まれ、少なくとも一方の効果を発現する剤は、液膜消失効果を発現し得る性質を有していると言える。
前記試験液は、馬脱繊維血液(株式会社日本バイオテスト製)から抽出された液体成分である。具体的には、100mLの馬脱繊維血液を温度22℃、湿度65%の条件下で1時間静置すると、該馬脱繊維血液は上層と下層とに分離するところ、この上層が前記試験液である。上層は主に血漿成分を含み、下層は主に血球成分を含む。上層と下層とに分離した馬脱繊維血液から上層のみを取り出すには、例えばトランスファーピペット(日本マイクロ株式会社製)を用いることができる。
ある剤が前記の「液膜を消失させる性質」を有するか否かは、当該剤が適用された前記試験液又は人工尿から形成される液膜によって空気が抱えこまれた構造体が発生しやすい状態にした場合の、該構造体即ち液膜の量の多少で判断される。すなわち、前記試験液又は人工尿を、温度25℃に調整し、その後、スクリュー管(株式会社マルエム製 No.5 胴径27mm、全長55mm)に10g入れて、標準サンプルを得る。また、測定サンプルとして、標準サンプルと同じものに、25℃に予め調整した測定対象の剤を0.01g添加したものを得る。標準サンプルと測定サンプルをそれぞれ前記スクリュー管の上下方向に2往復強く振とうした後、水平面上に速やかに載置する。このサンプルの振とうにより、振とう後のスクリュー管の内部には、前記構造体の無い液体層(下層)と、該液体層の上に形成された多数の該構造体からなる構造体層(上層)とが形成される。振とう直後から10秒経過後に、両サンプルの構造体層の高さ(液体層の液面から構造体層上面までの高さ)を測定する。そして、標準サンプルの構造体層の高さに対して、測定サンプルの構造体層の高さが90%以下となった場合、測定対象の剤は液膜開裂効果を有しているとする。
本発明で用いられる液膜開裂剤は、前記の性質に当てはまる単一の化合物若しくは前記の性質に当てはまる単一の化合物を複数組み合わせた混合物、又は複数の化合物の組み合わせによって前記の性質を満たす(液膜の開裂を発現し得る)剤である。つまり液膜開裂剤とは、あくまで前記定義によるところの液膜開裂効果があるものに限定した剤のことである。したがって、吸収性物品中に適用されている化合物に、前記定義に当てはまらない第三成分を含む場合には、液膜開裂剤と区別する。
なお、液膜開裂剤及び第三成分について、「単一の化合物」とは、同じ組成式を有するが、繰り返し単位数が異なることにより、分子量が異なる化合物を含める概念である。
液膜開裂剤としては、国際公開第2016/098796号の明細書の段落[0007]〜[0186]に記載のものから適宜に選んで用いることができる。
本発明に係る液膜開裂剤は、不織布において後述する液膜開裂効果を有するためには、液膜開裂剤が体液に触れた際に液状として存在する必要がある。この点から、本発明に係る液膜開裂剤の融点は40℃以下であることが好ましく、35℃以下であることがより好ましい。さらに、本発明に係る液膜開裂剤の融点は−220℃以上が好ましく、−180℃以上がより好ましい。
そのため、不織布10において、凹部底部7にある高密集部8の親水度を好適な状態に保持し液溜りを防止する観点から、液膜開裂剤は高密集部8の繊維表面よりも、非高密集部9に配されることが好ましい。すなわち、凹部6で区切られた空間の底部7にあり、繊維同士が密にされた高密集部8では、液膜開裂剤の含有量が非高密集部9よりも少ないことが好ましく、高密集部8に液膜開裂剤が無いようにすることがより好ましい。「液膜開裂剤の含有量が少ない」とは、高密集部8の繊維における液膜開裂剤の付着量が少ないこと、繊維の液膜開裂剤が付着した部分が少ないことのいずれか又は両方を意味する。さらに、液膜開裂剤は、非高密集部9のみに配されていることが特に好ましい。この場合、「非高密集部9のみ」とは、非高密集部9に液膜開裂剤を塗布する過程で、飛散などによって不可避的に高密集部8に微量の液膜開裂剤が配されることを含む概念である。
高密集部8における液膜開裂剤の含有量は、非高密集部9における液膜開裂剤の含有量に対する割合として、10質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましく、0質量%が特に好ましい。これにより、不織布10は、凹部底部の高密集部8に液溜りが生じにくくなり、かつ、液透過に必要な繊維間距離を有する非高密集部9において液膜開裂作用を発現させて、不織布10の液残りをより高いレベルで低減することができる。
不織布をヘキサンやメタノール、エタノール、ジエチルエーテルなどの洗浄液で洗浄し、その洗浄に用いた溶媒を乾燥させて取り出す。取り出した物質の構成物に合わせて適切なカラム及び溶媒を選択した上で、それぞれの成分を高速液体クロマトグラフィーで分画し、さらに各画分についてMS測定、NMR測定、元素分析等を行うことで、各画分の構造を同定する。また、ここに含まれる化合物が高分子化合物を含む場合には、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)などの手法を併用することで、構成成分の同定を行うことがより容易になる。そして、その物質が市販品であれば調達、市販品でなければ合成することにより十分な量を取得する。
そして、得られた化合物単体をエタノール50:ジエチルエーテル50で構成された溶媒に入れ、LC−MS(Agilent社製 HP1100 LC/MSD)により定量分析を行う。これを化合物の濃度を変更しながら繰り返すことにより、検量線を引く。
そして、不織布から高密集部及び非高密集部をそれぞれ1g切り出す。それらを、それぞれエタノール50:ジエチルエーテル50で構成された溶媒に入れて洗浄する。その後、高密集部と非高密集部をそれぞれ取り出す。残った抽出液を用いて、前述のLC−MSにより定量分析を行い、液膜開裂剤由来のピーク強度を読み取る。そして、液膜開裂剤の検量線を基に高密集部および非高密集部における液膜開裂剤の含有量を求める。
S=γw−γo−γwo ・・・・・ (1)
γw:液膜(液体)の表面張力
γo:液膜開裂剤の表面張力
γwo:液膜開裂剤の液膜との界面張力
なお、測定対象の不織布が生理用品や使い捨ておむつなどの吸収性物品に組み込まれた部材(例えば、表面シート)である場合は次のように取り出して測定を行う。すなわち、吸収性物品において、測定対象の部材と他の部材との接合に用いられる接着剤などをコールドスプレー等の冷却手段で弱めた後に、測定対象の部材を丁寧に剥がして取り出す。この取り出し方法は、後述する繊維間距離及び繊度の測定など、本発明の不織布に係る測定において適用される。
また、繊維に付着した液膜開裂剤について測定する場合、まず液膜開裂剤が付着した繊維をヘキサンやメタノール、エタノールなどの洗浄液で洗浄し、その洗浄に用いた溶媒(液膜開裂剤を含む洗浄用溶媒)を乾燥させて取り出す。このときの取り出した物質の質量は、液膜開裂剤の繊維質量に対する含有割合(OPU)を算出するときに適用される。取り出した物質の量が表面張力や界面張力の測定には少ない場合、取り出した物質の構成物に合わせて適切なカラム及び溶媒を選択した上で、それぞれの成分を高速液体クロマトグラフィーで分画し、さらに各画分についてMS測定、NMR測定、元素分析等を行うことで、各画分の構造を同定する。また、液膜開裂剤が高分子化合物を含む場合には、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)などの手法を併用することで、構成成分の同定を行うことがより容易になる。そして、その物質が市販品であれば調達、市販品でなければ合成することにより十分な量を取得し、表面張力や界面張力を測定する。特に、表面張力と界面張力の測定に関しては、上記のようにして取得した液膜開裂剤が固体である場合、該液膜開裂剤の融点+5℃まで加熱して液体に相転移させ、その温度条件のまま測定を実施する。
温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で、プレート法(Wilhelmy法)により、白金プレートを使用して測定することができる。その際の測定装置としては、自動表面張力計「CBVP−Z」(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いることができる。白金プレートは、純度99.9%、大きさが横25mm、縦10mmのものを用いる。
なお、液膜開裂剤に関する下記測定では、前述した「表面張力が50mN/mの液体」は、上記の測定方法を用いて、脱イオン水に界面活性剤ノニオン系界面活性物質であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(例えば、花王株式会社製、商品名レオオールスーパーTW−L120)を加えて、表面張力50±1mN/mに調整された溶液を用いる。
液膜の表面張力(γw)の測定と同様に、温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で、プレート法により、同じ装置を使用して測定することができる。この測定に際し、前述のとおり、取得した液膜開裂剤が固体である場合、該液膜開裂剤の融点+5℃まで加熱して液体に相転移させ、その温度条件のまま測定を実施する。
温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で、ペンダントドロップ法により測定できる。その際の測定装置としては、自動界面粘弾性測定装置(TECLIS−ITCONCEPT社製、商品名THE TRACKERや、KRUSS社、商品名DSA25S)を用いることができる。ペンダントドロップ法では、ドロップが形成されると同時に表面張力が50mN/mの液体に含まれたノニオン系界面活性物質の吸着が始まり、時間経過で界面張力が低下していく。そのため、ドロップが形成された時(0秒時)の界面張力を読み取る。また、この測定に際し、前述のとおり、取得した液膜開裂剤が固体である場合、該液膜開裂剤の融点+5℃まで加熱して液体に相転移させ、その温度条件のまま測定を実施する。
また界面張力の測定時に、液膜開裂剤と表面張力が50mN/mの液体の密度差が非常に小さい場合や、粘度が著しく高い場合、界面張力値がペンダントドロップの測定限界以下の場合には、ペンダントドロップ法による界面張力測定が困難になる場合がある。その場合には、温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で、スピニングドロップ法により測定することで、測定が可能となる。その際の測定装置としては、スピニングドロップ界面張力計(KRUSS社製、商品名SITE100)を用いることができる。また、この測定についても、ドロップの形状が安定化した時の界面張力を読み取り、取得した液膜開裂剤が固体である場合には、該液膜開裂剤の融点+5℃まで加熱して液体に相転移させ、その温度条件のまま測定を実施する。
尚、双方の測定装置で界面張力を測定可能な場合は、より小さな界面張力値を測定結果として採用する。
温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で、100gの脱イオン水をスターラーで撹拌しながら、取得した液膜開裂剤を徐々に溶解していき、溶けなくなった(浮遊や沈殿、析出、白濁が見られた)時点での溶解量を水溶解度とする。具体的には、0.0001g毎に剤を添加して測定する。その結果、0.0001gも溶けないと観察されたものは「0.0001g未満」とし、0.0001gは溶けて、0.0002gは溶けなかったと観察されたものは「0.0001g」とする。なお、液膜開裂剤が界面活性剤の場合、「溶解」とは単分散溶解とミセル分散溶解の両方を意味し、浮遊や沈殿、析出、白濁が見られた時点での溶解量が水溶解度となる。
図3に示すように、繊維間の狭い領域においては、経血等の粘性の高い液や尿などの排泄液は、液膜2を張りやすい。これに対し、液膜開裂剤は次のようにして液膜を不安定化して破り、形成を阻害して、不織布中からの排液を促す。まず、図4(A1)及び(B1)に示すように、不織布の繊維1が有する液膜開裂剤3が、液膜2との界面を保ったまま、液膜2の表面上を移行する。次いで、液膜開裂剤3は、図4(A2)及び(B2)に示すように、液膜2の一部を押しのけて厚み方向へと侵入し、図4(A3)及び(B3)に示すように、液膜2を徐々に不均一で薄い膜へと変化させていく。その結果、液膜2は、図4(A4)及び(B4)に示すように、はじけるようにして穴が開き開裂される。開裂された経血等の液は、液滴となってなお不織布の繊維間を通過しやすくなり、液残りが低減される。また、上記の液膜開裂剤の液膜に対する作用は、繊維間の液膜に対する場合に限らず、繊維表面にまとわりついた液膜に対しても同様に発揮される。すなわち、液膜開裂剤は、繊維表面にまとわりついた液膜上を移行して該液膜の一部を押しのけ、液膜を開裂させることができる。また、液膜開裂剤は、繊維表面にまとわりついた液膜に対しては、繊維に付着した位置で移動せずともその疎水作用によっても液膜を開裂させ、形成を阻害することができる。
拡張係数はその数式からもわかるように、対象となる液の表面張力により、その数値が変化する。例えば、対象液の表面張力が72mN/m、液膜開裂剤の表面張力が21mN/m、これらの界面張力が0.2mN/mの場合、拡張係数は50.8mN/mとなる。
また、対象液の表面張力が30mN/m、液膜開裂剤の表面張力21mN/m、これらの界面張力が0.2mN/mの場合、拡張係数は8.8mN/mとなる。
いずれの場合においても、拡張係数が大きい剤ほど、液膜開裂効果は大きくなる。
本明細書では、表面張力50mN/mにおける数値を定義したが、表面張力が異なったとしても、その各物質同士の拡張係数の数値の大小関係に変化はないことから、体液の表面張力が仮に、日ごとの体調などで変化したとしても、拡張係数が大きい剤ほど優れた液膜開裂効果を示す。
第2実施形態の液膜開裂剤は、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きい、すなわち正の値であり、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である。なお、第2実施形態の液膜開裂剤の性質を有する化合物を化合物C2と言うことがある。そして、該液膜開裂剤は、水溶解度が0g以上0.025g以下であることが好ましい。
第2実施形態の不織布は前記液膜開裂剤を含む。前記「表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力」を20mN/m以下とすることは、前述のように液膜開裂剤の液膜上での拡散性が高まることを意味する。これにより、前記「表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数」が15mN/m未満であるような拡張係数が比較的小さい場合でも、拡散性が高いため繊維表面から多くの液膜開裂剤が液膜内に分散し、多くの位置で液膜を押しのけることにより、第1実施形態の場合と同様の作用を奏し得る。
なお、液膜開裂剤に関する、「表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数」、「水溶解度」及び「表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力」とは、第1実施形態で定義したものと同様のものであり、その測定方法も同様である。
また、「表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数」は、液膜開裂剤の前記作用をより効果的なものとする観点から、9mN/m以上が好ましく、10mN/m以上がより好ましく、15mN/m以上が更に好ましい。その上限は特に制限されるものではないが、数式(1)より液膜を形成する液体の表面張力が上限となる観点から、50mN/m以下が実質的である。
また、液膜開裂剤の表面張力及び水溶解度のより好ましい範囲は、第1実施形態と同様である。
アルキルエーテルリン酸エステルとしては、特に制限なく種々のものを用いることができる。例えば、ポリオキシアルキレンステアリルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレンミリスチルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレンラウリルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレンパルミチルエーテルリン酸エステルなどの飽和の炭素鎖を持つものや、ポリオキシアルキレンオレイルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレンパルミトレイルエーテルリン酸エステルなどの不飽和の炭素鎖及び、これらの炭素鎖に側鎖を有するものが挙げられる。より好ましくは、炭素鎖が16〜18のモノ又はジポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルの完全中和又は部分中和塩である。また、ポリオキシアルキレンとしては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン及びこれ等の構成モノマーが共重合されたものなどが挙げられる。なお、アルキルエーテルリン酸エステルの塩としては、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属、アンモニア、各種アミン類などが挙げられる。アルキルエーテルリン酸エステルは、一種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
アルキルリン酸エステルの具体例としては、ステアリルリン酸エステル、ミリスチルリン酸エステル、ラウリルリン酸エステル、パルミチルリン酸エステル等の飽和の炭素鎖を持つものや、オレイルリン酸エステル、パルミトレイルリン酸エステル等の不飽和の炭素鎖及び、これらの炭素鎖に側鎖を有するものが挙げられる。より好ましくは、炭素鎖が16〜18のモノ又はジアルキルリン酸エステルの完全中和又は部分中和塩である。尚、アルキルリン酸エステルの塩としては、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属、アンモニア、各種アミン類等が挙げられる。アルキルリン酸エステルは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
上記の接触角の測定は、次の方法により行うことができる。
まず、非高密集部9の場合は、不織布の所定の部位から繊維を取り出し、その繊維に対する水の接触角を測定する。測定装置として、協和界面科学株式会社製の自動接触角計MCA−Jを用いる。接触角の測定には脱イオン水を用いる。温度25度、相対湿度(RH)65%の測定条件で行う。インクジェット方式水滴吐出部(クラスターテクノロジー株式会社製、吐出部孔径が25μmのパルスインジェクターCTC−25)から吐出される液量を15ピコリットルに設定して、水滴を、繊維の真上に滴下する。滴下の様子を水平に設置されたカメラに接続された高速度録画装置に録画する。録画装置は後に画像解析や画像解析をする観点から、高速度キャプチャー装置が組み込まれたパーソナルコンピュータが望ましい。本測定では、17msec毎に画像が録画される。録画された映像において、不織布から取り出した繊維に水滴が着滴した最初の画像を、付属ソフトFAMAS(ソフトのバージョンは2.6.2、解析手法は液滴法、解析方法はθ/2法、画像処理アルゴリズムは無反射、画像処理イメージモードはフレーム、スレッシホールドレベルは200、曲率補正はしない、とする)にて画像解析を行い、水滴の空気に触れる面と繊維のなす角を算出し、接触角とする。不織布から取り出した繊維は、繊維長1mmに裁断し、該繊維を接触角計のサンプル台に載せて、水平に維持する。該繊維1本につき異なる2箇所の接触角を測定する。N=5本の接触角を小数点以下1桁まで計測し、合計10箇所の測定値を平均した値(小数点以下第2桁で四捨五入)を接触角と定義する。
次に、高密集部8の場合は、非高密集部9が繊維を取り出して測定するのに変えて、高密集部8全体を取り出し、測定する。一つの高密集部8につき異なる3箇所の接触角を測定して平均した値(小数点以下第2桁で四捨五入)を接触角と定義する。それ以外は非高密集部9の場合と同様である。
分離カラム:GMHHR−H+GMHHR−H(カチオン)
溶離液:LファーミンDM20/CHCl3
溶媒流速:1.0ml/min
分離カラム温度:40℃
構造Xは、>C(A)−〈Cは炭素原子を示す。また、<、>及び−は結合手を示す。以下、同様。〉、−C(A)2−、−C(A)(B)−、>C(A)−C(R1)<、>C(R1)−、−C(R1)(R2)−、−C(R1)2−、>C<及び、−Si(R1)2O−、−Si(R1)(R2)O−のいずれかの基本構造が、繰り返されるか、もしくは2種以上が組み合わされた構造のシロキサン鎖、又はその混合鎖を表す。構造Xの末端には、水素原子、又は、−C(A)3、−C(A)2B、−C(A)(B)2、−C(A)2−C(R1)3、−C(R1)2A、−C(R1)3、また、−OSi(R1)3、−OSi(R1)2(R2)、−Si(R1)3、−Si(R1)2(R2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する。
上記のR1やR2は各々独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えば、フェニル基が好ましい。)、ハロゲン原子(例えばフッ素原子が好ましい。)などの各種置換基を示す。A、Bは各々独立に、水酸基やカルボン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基などの酸素原子や窒素原子を含む置換基を示す。構造X内にR1、R2、A、Bが各々複数ある場合は、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。また、連続するC(炭素原子)やSi間の結合は、通常、単結合であるが、二重結合や三重結合を含んでいてもよく、CやSi間の結合には、エーテル基(−O−)、アミド基(−CONRA−:RAは水素原子または一価の基)、エステル基(−COO−)、カルボニル基(−CO−)、カーボネート基(−OCOO−)などの連結基を含んでもよい。一つのC及びSiが、他のC又はSiと結合している数は、1つ〜4つで、長鎖のシリコーン鎖(シロキサン鎖)又は混合鎖が分岐していたり、放射状の構造を有している場合があってもよい。
Yは、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子から選ばれる原子を含む、親水性を有する親水基を表す。例えば、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基、ポリオキシアルキレン基(オキシアルキレン基の炭素数は1〜4が好ましい。例えば、ポリオキシエチレン(POE)基、ポリオキシプロピレン(POP)基が好ましい。)、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、スルホベタイン基、カルボベタイン基、ホスホベタイン基(これらのベタイン基は、各ベタイン化合物から水素原子を1つ取り除いてなるベタイン残基をいう。)、4級アンモニウム基などの親水基単独、もしくは、その組み合わせからなる親水基などである。これらの他にも、後述するM1で挙げた基及び官能基も挙げられる。なお、Yが複数の場合は互いに同一でも異なっていてもよい。
構造X−Y及びY−X−Yにおいて、Yは、X、又はXの末端の基に結合する。YがXの末端の基に結合する場合、Xの末端の基は、例えばYとの結合数と同数の水素原子等が取り除かれてYと結合する。
この構造において、親水基Y、A、Bを具体的に説明した基から選択して前述の拡張係数、水溶解度、界面張力を満たすことができる。こうして、目的の液膜開裂効果を発現する。
M1は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基を有する基や、エリスリトール基、キシリトール基、ソルビトール基、グリセリン基もしくはエチレングリコール基などの複数の水酸基を有する親水基(エリスリトール等の複数の水酸基を有する上記化合物から水素原子を1つ取り除いてなる親水基)、水酸基、カルボン酸基、メルカプト基、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えばメトキシ基が好ましい。)、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基、スルホン酸基、4級アンモニウム基、スルホベタイン基、ヒドロキシスルホベタイン基、ホスホベタイン基、イミダゾリウムベタイン基、カルボベタイン基、エポキシ基、カルビノール基、(メタ)アクリル基、又はそれらを組み合わせた官能基を示す。なお、M1が多価の基である場合、M1は、上記各基又は官能基から、さらに1つ以上の水素原子を除いた基を示す。
L1は、エーテル基、アミノ基(L1として採りうるアミノ基は、>NRC(RCは水素原子または一価の基)で表される。)、アミド基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基の結合基を示す。
R21、R22、R23、及びR24は、各々独立に、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えばフェニル基が好ましい。)、フルオロアルキル基、もしくはアラルキル基、又はそれらを組み合わせた炭化水素基、又はハロゲン原子(例えばフッ素原子が好ましい。)を示す。なお、R22及びR23が多価の基である場合、上記炭化水素基から、さらに1つ以上の水素原子又はフッ素原子を除いた多価炭化水素基を示す。
また、R22又はR23がM1と結合する場合、R22又はR23として採りうる基は、上記各基、上記炭化水素基又はハロゲン原子の他に、R32として採りうるイミノ基が挙げられる。
液膜開裂剤は、なかでも、Xとして、(1)、(2)、(5)及び(10)式のいずれかで表される構造を有し、Xの末端、又はXの末端とYとからなる基として、これらの式以外の上記式のいずれかで表される構造を有する化合物が好ましい。さらに、X、又はXの末端とYとからなる基が、上記(2)、(4)、(5)、(6)、(8)及び(9)式のいずれかで表される構造を少なくとも1つ有するシロキサン鎖からなる化合物が、好ましい。
その中でも、ポリオキシアルキレン変性シリコーンやエポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、ジオール変性シリコーンなど、変性シリコーンである液膜開裂剤が少なくとも一つの酸素原子を変性基中に有する構造を有する変性シリコーンが好ましく、特にポリオキシアルキレン変性シリコーンが好ましい。ポリオキシアルキレン変性シリコーンは、ポリシロキサン鎖を有することで、繊維の内部に浸透し難く表面に残りやすい。また、親水的なポリオキシアルキレン鎖を付加したことにより、水との親和性が高まり、界面張力が低いため、前述した液膜表面上での移動が起きやすく好ましい。そのため、前述した液膜表面上での移動が起きやすく好ましい。また、ポリオキシアルキレン変性シリコーンは、エンボス等の熱溶融加工が施されても、その部分において繊維の表面に残りやすく液膜開裂作用は低減し難い。特に液が溜まりやすいエンボス部分において液膜開裂作用が十分に発現するので好ましい。
上記観点から、該ポリオキシアルキレン基の付加モル数が1以上であるものが好ましい。1未満では、上記の液膜開裂作用にとって界面張力が高くなることにより、拡張係数が小さくなることから液膜開裂効果が弱くなってしまう。この観点から、付加モル数は3以上がより好ましく、5以上がさらに好ましい。一方、付加モル数は多すぎると親水的になって水溶解度が高くなってしまう。この観点から、付加モル数は、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。
変性シリコーンの変性率は、低すぎると親水性が損なわれるため、5%以上が好ましく、10%以上がより好ましく、20%以上が更に好ましい。また、高すぎると水に溶けてしまうため、95%以下が好ましく、70%以下がより好ましく40%以下が更に好ましい。なお、前記変性シリコーンの変性率とは、変性シリコーン1分子中のシロキサン結合部の繰り返し単位の総個数に対する、変性したシロキサン結合部の繰り返し単位の個数の割合である。例えば、上記式[I]及び[IV]では(n/m+n)×100%であり、式[II]では、(2/m)×100%であり、式[III]では(1/m)×100%である。
また、前述の拡張係数及び水溶解度は、ポリオキシアルキレン変性シリコーンにおいて、それぞれ、上記したもの以外にも、変性基を水可溶性のポリオキシエチレン基と水不溶性のポリオキシプロピレン基及びポリオキシブチレン基を併用すること、水不溶性のシリコーン鎖の分子量を変化させること、変性基としてポリオキシアルキレン変性に加えてアミノ基、エポキシ基、カルボキシ基、水酸基、カルビノール基などを導入すること等により、所定の範囲に設定できる。
構造Zは、>C(A)−<C:炭素原子>、−C(A)2−、−C(A)(B)−、>C(A)−C(R3)<、>C(R3)−、−C(R3)(R4)−、−C(R3)2−、>C<のいずれかの基本構造が、繰り返されるか、もしくは2種以上が組み合わされた構造の炭化水素鎖を表す。構造Zの末端には、水素原子、又は、−C(A)3、−C(A)2B、−C(A)(B)2、−C(A)2−C(R3)3、−C(R3)2A、−C(R3)3からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する。
上記のR3やR4は各々独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2エチル−ヘキシル基、ノニル基、デシル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えば、フェニル基が好ましい。)、フルオロアルキル基、アラルキル基、もしくはそれらを組み合わせた炭化水素基、又はフッ素原子などの各種置換基を示す。A、Bは各々独立に、水酸基やカルボン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基などの酸素原子や窒素原子を含む置換基を示す。構造Z内にR3、R4、A、Bが各々複数ある場合は、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。また、連続するC(炭素原子)間の結合は、通常、単結合であるが、二重結合や三重結合を含んでいてもよく、C間の結合には、エーテル基、アミド基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基などの連結基を含んでも良い。一つのCが、他のCと結合している数は、1つ〜4つで、長鎖の炭化水素鎖が分岐していたり、放射状の構造を有している場合があってもよい。
Yは、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子から選ばれる原子を含む、親水性を有する親水基を表す。例えば、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基; 又は、ポリオキシアルキレン基(オキシアルキレン基の炭素数は1〜4が好ましい。例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基が好ましい。); 又は、 エリスリトール基、キシリトール基、ソルビトール基、グリセリン基、エチレングリコール基、などの複数の水酸基を有する親水基; 又は、 スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、スルホベタイン基、カルボベタイン基、ホスホベタイン基、4級アンモニウム基、イミダゾリウムベタイン基、エポキシ基、カルビノール基、メタクリル基などの親水基単独; 又は、 その組み合わせからなる親水基などである。なお、Yが複数の場合は互いに同一でも異なっていてもよい。
構造Z−Y及びY−Z−Yにおいて、Yは、Z、又はZの末端の基に結合する。YがZの末端の基に結合する場合、Zの末端の基は、例えばYとの結合数と同数の水素原子等が取り除かれてYと結合する。
この構造において、親水基Y、A、Bを具体的に説明した基から選択して前述の拡張係数、水溶解度、界面張力を満たすことができる。こうして、目的の液膜開裂効果を発現する。
M2は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基を有する基や、エリスリトール基、キシリトール基、ソルビトール基、グリセリン基もしくはエチレングリコール基などの複数の水酸基を有する親水基、水酸基、カルボン酸基、メルカプト基、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えばメトキシ基が好ましい。)、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基、スルホン酸基、4級アンモニウム基、スルホベタイン基、ヒドロキシスルホベタイン基、ホスホベタイン基、イミダゾリウムベタイン基、カルボベタイン基、エポキシ基、カルビノール基、(メタ)アクリル基、又はそれらを組み合わせた官能基を示す。
L2は、エーテル基、アミノ基、アミド基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基、又は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基、などの結合基を示す。
R41、R42、及びR43は各々独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えばフェニル基が好ましい。)、フルオロアルキル基、アラルキル基、もしくはそれらを組み合わせた炭化水素基、又はハロゲン原子(例えばフッ素原子が好ましい。)からなる各種置換基を示す。
R42が多価の基である場合、R42は、上記各置換基から、さらに1つ以上の水素原子を除いた基を示す。
なお、それぞれの構造に記載されている結合手の先には、任意に他の構造が連結しても、水素原子が導入されてもよい。
第1に、ポリエーテル化合物やノニオン界面活性剤が挙げられる。具体的には、式(V)のいずれかで表されるポリオキシアルキレンアルキル(POA)エーテルや、式(VI)で表される質量平均分子量1000以上のポリオキシアルキレングリコール、ステアレス、ベヘネス、PPGミリスチルエーテル、PPGステアリルエーテル、PPGベヘニルエーテルなどが挙げられる。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、POPを3モル以上24モル以下、好ましくは5モル付加したラウリルエーテルなどが好ましい。ポリエーテル化合物としては、ポリプロピレングリコールを17モル以上180モル以下、好ましくは約50モル付加した質量平均分子量1000〜10000、好ましくは3000のポリプロピレングリコールなどが好ましい。なお、上記の質量平均分子量の測定は、前述した測定方法で行うことができる。
また、前述の拡張係数、表面張力、界面張力及び水溶解度は、それぞれ、ポリエーテル化合物やノニオン界面活性剤において、水溶性のポリオキシエチレン基と水不溶性のポリオキシプロピレン基及びポリオキシブチレン基を併用すること、炭化水素鎖の鎖長を変化させること、炭化水素鎖に分岐鎖を有するものを用いること、炭化水素鎖に二重結合を有するものを用いること、炭化水素鎖にベンゼン環やナフタレン環を有するものを用いること、または上記を適宜組み合わせること等により、所定の範囲に設定できる。
また、カプリル酸、カプリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、ベヘニン酸、及びこれらの混合物などの式(VII)で表すような脂肪酸が挙げられる。
また、液膜開裂剤の成分が主鎖がシロキサン鎖を有する化合物又は炭素原子数1以上20以下の炭化水素化合物である場合、その繊維質量に対する含有割合(OPU)は、前述の分析手法により得た物質の質量を基に、その液膜開裂剤の含有量を繊維の質量で割ることにより求めることができる。
このような液膜開裂剤を含む不織布において、肌触りの柔らかさを高める観点から、不織布の繊維間距離は、150μm以下が好ましく、90μm以下がより好ましい。また、その下限は、繊維間が狭くなりすぎることにより通液性が損なわれるのを抑える観点から、50μm以上が好ましく、70μm以上がより好ましい。具体的には、50μm以上150μm以下が好ましく、70μm以上90μm以下がより好ましい。
この場合の上記の繊維の繊度は、3.3dtex以下が好ましく、2.4dtex以下がより好ましい。また、その下限は、0.5dtex以上が好ましく、1dtex以上がより好ましい。具体的には、0.5dtex以上3.3dtex以下が好ましく、1dtex以上2.4dtex以下がより好ましい。
繊維間距離は、次のようにして測定対象の不織布の厚みを測定し、下記数式(2)に当てはめて求める。
まず、測定対象の不織布を長手方向50mm×幅方向50mmに切断し、該不織布の切断片を作製する。測定対象の不織布が生理用品や使い捨ておむつなどの吸収性物品に組み込まれている場合など、この大きさの切断片を得られない場合には、得られる最大限の大きさに切断して切断片を作製する。
この切断片の厚みを、49Pa加圧で測定する。測定環境は温度20±2℃、相対湿度65±5%、測定機器にはマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX−1000)を用いる。まず、前記不織布断面の拡大写真を得る。拡大写真には、既知の寸法のものを同時に写しこむ。前記不織布断面の拡大写真にスケールを合わせ、不織布の厚みを測定する。以上の操作を3回行い、3回の平均値を乾燥状態の不織布の厚み[mm]とする。なお積層品の場合は、繊維径からその境界を判別し、厚みを算出する。
次いで、測定対象の不織布を構成する繊維の繊維間距離は、以下に示す、Wrotnowskiの仮定に基づく式により求められる。Wrotnowskiの仮定に基づく式は、一般に、不織布を構成する繊維の繊維間距離を求める際に用いられる。Wrotnowskiの仮定に基づく式によれば、繊維間距離A(μm)は、不織布の厚みh(mm)、坪量e(g/m2)、不織布を構成する繊維の繊維径d(μm)、繊維密度ρ(g/cm3)によって、以下の数式(2)で求められる。なお、凹凸を有する場合には、代表値として凸部の不織布厚みh(mm)を用いて算出する。
繊維径d(μm)は、走査型電子顕微鏡(セイコーインスツルメンツ株式会社製DSC6200)を用いて、カットした繊維の繊維断面を10本測定し、その平均値を繊維径とする。
繊維密度ρ(g/cm3)は、密度勾配管を使用して、JIS L1015化学繊維ステープル試験方法に記載の密度勾配管法の測定方法に準じて測定する。
坪量e(g/m2)は、測定対象の不織布を所定(0.12m×0.06mなど)の大きさにカットし、質量測定後に、「質量÷所定の大きさから求められる面積=坪量(g/m2)」の式で算出して坪量を求める。
電子顕微鏡等により繊維の断面形状を計測し、繊維の断面積(複数の樹脂より形成されている繊維では各々の樹脂成分の断面積)を計測するとともに、DSC(示差熱分析装置)により、樹脂の種類(複数樹脂の場合は、おおよその成分比も)を特定して、比重を割り出し、繊度を算出する。例えば、PETのみから構成される短繊維であれば、まず断面を観察し、その断面積を算出する。その後、DSCで測定することで、融点やピーク形状から単成分の樹脂から構成されており、それがPET芯であることを同定する。その後、PET樹脂の密度と断面積を用いて、繊維の質量を算出することで、繊度を算出する。
ただし、本発明の凹部を有する不織布において、高密集部の親水度を高く保持する観点から、不織布化後に塗工することが好ましい。この点については後述する。
液膜開裂剤の局在によって、液膜開裂作用がより発現しやすくなる。すなわち、繊維交絡点付近又は繊維融着点付近は特に液膜が生じやすい場所であるため、その場所に、より多くの液膜開裂剤があることで液膜に直接的に作用しやすくなる。
このようは液膜開裂剤の局在は、不織布全体の繊維交絡点付近又は繊維融着点付近の30%以上で生じていることが好ましく、40%以上で生じていることがより好ましく、50%以上で生じていることが更に好ましい。不織布のなかでも、繊維交絡点または繊維融着点同士の距離が比較的短いところは繊維間の空間が小さく特に液膜が生じやすい。そのため、繊維間の空間が小さいところの繊維交点付近又は繊維融着点付近に選択的に液膜開裂剤が局在していると特に液膜開裂作用が効果的に発現し好ましい。また、上記のような選択的な局在の場合、液膜開裂剤は、比較的小さな繊維間空間に対する被覆率を大きくし、比較的大きな繊維間空間に対する被覆率を小さくすることが好ましい。これにより、不織布における液透過性を保持しつつ、毛管力が大きく液膜が生じやすい部分での開裂作用を効果的に発現することができ、不織布全体における液残り低減効果が高くなる。ここで「比較的小さな繊維間空間」とは、前述した(繊維間距離の測定方法)で求めた繊維間距離に対して1/2以下の繊維間距離を有する繊維間空間のことをいう。
上記の液膜開裂剤の局在状態は、以下の方法により確認することができる。
まず、不織布を5mm×5mmにカットし、試料台にカーボンテープを用いて取り付ける。試料台を走査型電子顕微鏡(S4300SE/N、株式会社日立製作所製)に無蒸着の状態で入れ、低真空もしくは真空状態にする。アニュラー形反射電子検出器(付属品)を用いて検出を行うことにより、原子番号の大きいほど反射電子を放出しやすいことから、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)やポリエステル(PET)を主に構成する炭素原子や水素原子より原子番号の大きい酸素原子やケイ素原子を多く含む液膜開裂剤が塗工された部分が白く写るので、白さによって局在の状態を確認できる。なお、その白さは原子番号が大きいか、または付着量が多いほど白さが増す。
本発明の凹凸構造を有する不織布においては、凹部底部の高密集部の親水度を高く保持する観点から、フレキソ印刷方式によって、塗布部位を制御することが好ましい。また、前述した繊維交絡点付近又は繊維融着点付近への液膜開裂剤の局在化の観点からは、フレキソ印刷方式による塗布方法が、液膜開裂剤の局在化をより明確にできる点で特に好ましい。
フレキソ印刷方式による液開裂剤の塗工工程は、具体的には、例えば次のような工程である。ただし、これに限定されることなく、フレキソ印刷で採用される装置及び工程を適宜採用することができる。まず、液膜開裂剤の液又は液膜開裂剤を含む希釈液、すなわち、塗工液の入ったインキチャンバにアニロックスロールの表面が漬かるようにして配置して回転させる。これにより、アニロックスロールは、表面に配置した複数の凹状のセルに、塗工液である、液膜開裂剤の液又は液膜開裂剤を含む希釈液を満たす。さらに、アニロックスロールの表面にドクターブレードを押し当てて、余分な液を掻き落とす。続いて、アニロックスロールにフレキソ版を押し当てて、アニロックスルロールの凹状セルにある液膜開裂剤の液又は液膜開裂剤を含む希釈液を、フレキソ版の凸部に転写させる。次に、フレキソ版と基材ロール(圧胴ロール)との間に原料不織布を挿入して挟持させる。該挟持による所定の圧力で原料不織布を加圧して、フレキソ版の凸部に存在する液膜開裂剤の液又は液膜開裂剤を含む希釈液を原料不織布に転写する。このとき、フレキソ版の凸部の配置パターンが原料不織布の非高密集部の配置パターンに一致していると、液膜開裂剤の液又は液膜開裂剤を含む希釈液は原料不織布の非高密集部へと転写され好ましい。
まず液膜開裂剤又は液膜開裂剤を含む希釈液を40g用意する。次に液膜開裂剤又は液膜開裂剤を含む希釈液を温度25℃、相対湿度(RH)65%の環境領域で音叉型振動式粘度計SV−10(株式会社A&D製)を用いて粘度を測定する。これを3回繰り返し、平均値を粘度として採用する。なお液膜開裂剤が固体の場合は、液膜開裂剤の融点+5℃まで加熱して液体に相転移させ、その温度条件のまま測定を実施する。
フレキソ版の硬度は次の方法により測定することができる。
まず厚み1.7mmのフレキソ版を用意する。その版を用いてJIS Z 2246に基づき、ショアAを測定する。測定時においてダイヤモンドハンマが版の凸部に落下するように位置の設定を行う。また、ハンマの跳ね上がり高さ比(ハンマの跳ね上がり高さ/ハンマの落下高さ)から硬度を算出する際に使用する係数は、試験機の計測筒の仕様によって異なり、JIS B 7727に示す値を用いることができる。
具体的には、前記クリアランスは、−750μm以上750μm以下が好ましく、−550μm以上550μm以下がより好ましく、−400μm以上400μm以下が更に好ましい。
具体的には、前記アニロックスロールの容積は、1cm3/m2以上30cm3/m2以下が好ましく、3cm3/m2以上25cm3/m2以下がより好ましく、5cm3/m2以上20cm3/m2以下が更に好ましい。なお、前記アニロックスロールの容積とは、アニロックスロールの表面に複数配列された各凹状セルの容積の合計である。
例えば、熱収縮性繊維を利用した、図5に示すものが挙げられる(第1実施態様)。図5に示す不織布10は、第1面1A(表面シートとしたときの肌当接面)側の上層11と第2面1B(表面シートとしたときの非肌当接面)側の下層12の2層からなる。また、第1面1Aから厚み方向にエンボス加工(圧搾)が施されて2層が接合されている。エンボス加工が施されて窪んだ空間部分をエンボス凹部(凹状の接合部)13といい、エンボス凹部13の底部を凹部底部14という。この凹部底部14が、エンボス加工により圧密化された繊維の高密集部8となっている。高密集部8以外が非高密集部9となっている。下層12は、熱収縮性繊維の熱収縮が発現した層である。上層11は、非熱収縮性繊維を含む層であり、非熱収縮性繊維は凹状の接合部13で部分的に接合されている。非熱収縮性繊維は、加熱により全く収縮しないものに限らず、下層12の熱収縮性繊維の熱収縮を阻害しない程度に収縮するものを含む。この非熱収縮性繊維としては、熱による不織布化の観点から、非熱収縮性熱融着繊維が好ましい。
この不織布10は、例えば、特開2002−187228号公報の段落[0032]〜[0048]の記載の素材と製造方法とによって製造することができる。この製造において、例えば、上層11と下層12の積層体に対し、上層側11からエンボス加工等した後、熱処理で熱収縮性繊維を熱収縮させる。このとき、その繊維の収縮によって隣接するエンボス部分同士が引っ張られ互いの間隔が縮まる。この変形により、上層11の繊維は、エンボス凹部13下の凹部底部14を基点として第1面1A側に隆起し、凸部15を形成する。又は、熱収縮が発現した下層12を伸長させた状態で上層を積層し、上記のエンボス加工を施す。その後、下層12の伸長状態を解放すると、上層11側が第1面1A側に隆起し凸部15が形成される。このエンボス加工としては、ヒートエンボス加工や超音波エンボスなど通常用いられる方法で行うことができる。また、両層の接合に関し、接着剤を用いた接合方法でもよい。
また、不織布10は、前述の液膜開裂剤の作用、又は液膜開裂剤及びリン酸エステル型のアニオン界面活性剤の協働作用により、液残りが少なくなる。これにより、凹凸面とエンボスの密な部分を利用した液透過性をさらに高めることができる。
この不織布20は、通常用いられる方法により形成することができる。例えば、2つの凹凸ロールの噛み合わせにより第1不織布20Aを凹凸賦形した後、第2不織布を貼り合わせて不織布20を得る。凹凸ロールの噛み合わせにより不織布を賦形する観点から、第1不織布20A及び第2不織布20Bはいずれも、非熱伸長性で非熱収縮性の熱融着繊維を含むことが好ましい。
不織布20は、例えば、第1面1Aを肌当接面側に向けた表面シートとして吸収体上に積層して使用した際に、第1面1A側から第2面1B側への液透過性に優れる。具体的には、中空部21を経由する液透過である。また、着用者の体圧が凸部23に加わって、凸部23にある液が直接的に第2不織布20Bへと移行する。これにより、第1面1A側での液残りが少ない。このような作用は、前述した液膜開裂剤の作用、又は液膜開裂剤及びリン酸エステル型のアニオン界面活性剤の協働作用によって、より高いレベルで持続的に発揮され得る。すなわち、長時間使用や多量の排泄があった場合でも、液膜破裂で液の透過経路が確保されるので、上記のような液透過性が十分に発揮され得る。
不織布30においても、前述した液膜開裂剤、又は液膜開裂剤及びリン酸エステル型のアニオン界面活性剤の作用により液の透過経路が常に確保される。これにより、繊維の径や繊維密度についての設計の幅が広がる。
このような不織布30は次の方法により製造することができる。まず、繊維ウエブに対して、ヒートエンボス加工によって線状の凹部32を形成する。このとき、凹部底部33では、熱伸長性繊維は圧着または融着されて熱熱伸長されないで固定されている。次いで、エアスルー加工により凹部32以外の部分に存する熱伸長性繊維が伸長して凸部31が形成され、不織布30となる。また、不織布30の構成繊維としては、上記の熱伸長性繊維と非熱伸長性の熱融着性繊維との混綿であってもよい。これらの構成繊維としては、例えば、特開2005−350836号公報の段落[0013]、[0037]〜[0040]に記載のもの、特開2011−1277258号公報の段落[0012]、[0024]〜[0046]に記載のものなどを用いることができる。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、液膜開裂剤を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有し、前記粘度は80cP以上であることがより好ましく、150cP以上であることが更に好ましく、また、10000cP以下であることが好ましく、5000cP以下であることがより好ましく、1000cP以下であることが更に好ましい、不織布の製造方法。
<2>
前記粘度が25cP以上1000cP以下である前記<1>に記載の不織布の製造方法。
前記液膜開裂剤の水溶解度は、0g以上0.025g以下であり、0.0025g以下が好ましく、0.0017g以下がより好ましく、0.0001g未満が更に好ましく、また、0g以上であり、1.0×10−9g以上がより好ましい、前記<1>又は<2>に記載の不織布の製造方法。
<4>
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である前記<1>〜<3>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<5>
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である、前記<1>〜<4>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<6>
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である前記<1>〜<3>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<7>
前記液膜開裂剤の表面張力が32mN/m以下である前記<1>〜<6>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<8>
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版の硬度が62°以上である前記<1>〜<7>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<9>
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版と基材ロールとのクリアランスが−750μm以上750μm以下であり、−550μm以上がより好ましく、−400μm以上が更に好ましく、また、550μm以下がより好ましく、400μm以下が更に好ましい、前記<1>〜<8>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<10>
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるアニロックスロールの容積が1cm3/m2以上30cm3/m2以下であり、3cm3/m2以上がより好ましく、5cm3/m2以上が更に好ましく、また、25cm3/m2以下がより好ましく、20cm3/m2以下が更に好ましい、前記<1>〜<9>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
前記<1>〜<10>のいずれか1に記載の製造方法で製造された不織布。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に液膜開裂剤を有する不織布。
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上であり、20mN/m以上がより好ましく、25mN/m以上が更に好ましく、30mN/m以上が特に好ましく、また、50mN/m以下が好ましい、前記<11>又は<12>に記載の不織布。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C1を有する不織布。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C1が、下記の構造X、X−Y、及びY−X−Yからなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する化合物からなる、前記<11>〜<14>のいずれか1に記載の不織布。
構造Xは、>C(A)−〈Cは炭素原子を示す。また、<、>及び−は結合手を示す。以下、同様。〉、−C(A)2−、−C(A)(B)−、>C(A)−C(R1)<、>C(R1)−、−C(R1)(R2)−、−C(R1)2−、>C<及び、−Si(R1)2O−、−Si(R1)(R2)O−のいずれかの基本構造が、繰り返されるか、もしくは2種以上が組み合わされた構造のシロキサン鎖、又はその混合鎖を表す。構造Xの末端には、水素原子、又は、−C(A)3、−C(A)2B、−C(A)(B)2、−C(A)2−C(R1)3、−C(R1)2A、−C(R1)3、また、−OSi(R1)3、−OSi(R1)2(R2)、−Si(R1)3、−Si(R1)2(R2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する。
上記のR1やR2は各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はハロゲン原子を示す。A、Bは各々独立に、酸素原子又は窒素原子を含む置換基を示す。構造X内にR1、R2、A、Bが各々複数ある場合は、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。
Yは、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子から選ばれる原子を含む、親水性を有する親水基を表す。Yが複数の場合は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C1が、上記の構造X、X−Y、Y−X−Yとして、下記(1)〜(11)式で表される構造を、任意に組み合せたシロキサン鎖からなる化合物である、前記<15>に記載の不織布。
M1は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基を有する基や、エリスリトール基、キシリトール基、ソルビトール基、グリセリン基もしくはエチレングリコール基などの複数の水酸基を有する親水基(エリスリトール等の複数の水酸基を有する上記化合物から水素原子を1つ取り除いてなる親水基)、水酸基、カルボン酸基、メルカプト基、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えばメトキシ基が好ましい。)、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基、スルホン酸基、4級アンモニウム基、スルホベタイン基、ヒドロキシスルホベタイン基、ホスホベタイン基、イミダゾリウムベタイン基、カルボベタイン基、エポキシ基、カルビノール基、(メタ)アクリル基、又はそれらを組み合わせた官能基を示す。なお、M1が多価の基である場合、M1は、上記各基又は官能基から、さらに1つ以上の水素原子を除いた基を示す。
L1は、エーテル基、アミノ基(L1として採りうるアミノ基は、>NRC(RCは水素原子または一価の基)で表される。)、アミド基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基の結合基を示す。
R21、R22、R23、及びR24は、各々独立に、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えばフェニル基が好ましい。)、フルオロアルキル基、もしくはアラルキル基、又はそれらを組み合わせた炭化水素基、又はハロゲン原子(例えばフッ素原子が好ましい。)を示す。なお、R22及びR23が多価の基である場合、上記炭化水素基から、さらに1つ以上の水素原子又はフッ素原子を除いた多価炭化水素基を示す。
また、R22又はR23がM1と結合する場合、R22又はR23として採りうる基は、上記各基、上記炭化水素基又はハロゲン原子の他に、R32として採りうるイミノ基が挙げられる。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C1が、シリコーン系の界面活性剤の有機変性シリコーンからなり、該有機変性シリコーンとして、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシ変性、ジオール変性、カルビノール変性、(メタ)アクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、長鎖アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸変性及びフッ素変性の、シリコーンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、前記<11>〜<16>のいずれか1に記載の不織布。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C1が、ポリオキシアルキレン変性シリコーンからなり、該ポリオキシアルキレン変性シリコーンが、下記式[I]〜[IV]で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である前記<11>〜<17>のいずれか1に記載の不織布。
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である前記<11>又は<12>に記載の不織布。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C2を有する不織布。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C2が、下記の構造Z、Z−Y、及びY−Z−Yからなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する化合物からなる、前記<11>、<12>、<19>及び<20>のいずれか1に記載の不織布。
構造Zは、>C(A)−<C:炭素原子>、−C(A)2−、−C(A)(B)−、>C(A)−C(R3)<、>C(R3)−、−C(R3)(R4)−、−C(R3)2−、>C<のいずれかの基本構造が、繰り返されるか、もしくは2種以上が組み合わされた構造の炭化水素鎖を表す。構造Zの末端には、水素原子、又は、−C(A)3、−C(A)2B、−C(A)(B)2、−C(A)2−C(R3)3、−C(R3)2A、−C(R3)3からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する。
上記のR3やR4は各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、フルオロアルキル基、アラルキル基、もしくはそれらを組み合わせた炭化水素基、又はフッ素原子を示す。A、Bは各々独立に、酸素原子又は窒素原子を含む置換基を示す。構造Z内にR3、R4、A、Bが各々複数ある場合は、それらは互いに同一でも異なっていてもよい。
Yは、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子から選ばれる原子を含む、親水性を有する親水基を表す。Yが複数の場合は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C2が、上記の構造Z、Z−Y、Y−Z−Yの具体例として、下記(12)〜(25)式で表される構造を、任意に組み合せた化合物である、前記<21>に記載の不織布。
M2は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基を有する基や、エリスリトール基、キシリトール基、ソルビトール基、グリセリン基もしくはエチレングリコール基などの複数の水酸基を有する親水基、水酸基、カルボン酸基、メルカプト基、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えばメトキシ基が好ましい。)、アミノ基、アミド基、イミノ基、フェノール基、スルホン酸基、4級アンモニウム基、スルホベタイン基、ヒドロキシスルホベタイン基、ホスホベタイン基、イミダゾリウムベタイン基、カルボベタイン基、エポキシ基、カルビノール基、(メタ)アクリル基、又はそれらを組み合わせた官能基を示す。
L2は、エーテル基、アミノ基、アミド基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基、又は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、もしくはそれらを組み合わせたポリオキシアルキレン基、などの結合基を示す。
R41、R42、及びR43は各々独立に、水素原子、アルキル基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が好ましい。)、アルコキシ基(炭素数1〜20が好ましい。例えば、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。)、アリール基(炭素数6〜20が好ましい。例えばフェニル基が好ましい。)、フルオロアルキル基、アラルキル基、もしくはそれらを組み合わせた炭化水素基、又はハロゲン原子(例えばフッ素原子が好ましい。)からなる各種置換基を示す。
R42が多価の基である場合、R42は、上記各置換基から、さらに1つ以上の水素原子を除いた基を示す。
なお、それぞれの構造に記載されている結合手の先には、任意に他の構造が連結しても、水素原子が導入されてもよい。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C2が、下記式[V]のいずれかで表されるポリオキシアルキレンアルキル(POA)エーテル、並びに、下記式[VI]で表される質量平均分子量1000以上のポリオキシアルキレングリコール、ステアレス、ベヘネス、PPGミリスチルエーテル、PPGステアリルエーテル及びPPGベヘニルエーテル、からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物からなる、前記<11>、<12>及び<19>〜<22>のいずれか1に記載の不織布。
前記液膜開裂剤又は前記化合物C2が、下記式[VII]で表される脂肪酸、下記式[VIII−I]又は[VIII−II]で表されるグリセリン脂肪酸エステル及びペンタエリスリトール脂肪酸エステル、下記式[IX]のいずれか、下記式[X]のいずれか、又は下記式[XI]のいずれかで表される、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、及びペンタエリスリトール脂肪酸エステルの部分エステル化物、下記式[XII]のステロール構造を有する化合物、下記式[XIII]で表されるアルコール、下記式[XIV]で表される脂肪酸エステル、並びに下記式[XV]で表されるワックスからなる群から選ばれる少なくとも1種からなる、前記<11>、<12>及び<19>〜<22>のいずれか1に記載の不織布。
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の水溶解度は、0g以上0.025g以下であり、0.0025g以下が好ましく、0.0017g以下がより好ましく、0.0001g未満が更に好ましく、また、0g以上であり、1.0×10−9g以上がより好ましい、前記<11>〜<24>のいずれか1に記載の不織布。
<26>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下であり、17mN/m以下がより好ましく、13mN/m以下が更に好ましく、10mN/m以下がより更に好ましく、9mN/m以下が特に好ましく、1mN/m以下がとりわけ好ましく、また、0mN/mより大きいことが好ましい、前記<11>〜<25>のいずれか1に記載の不織布。
<27>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の表面張力が32mN/m以下であり、30mN/m以下がより好ましく、25mN/m以下が更に好ましく、22mN/m以下が特に好ましく、また、1mN/m以上が好ましい、前記<11>〜<26>のいずれか1に記載の不織布。
前記不織布の非高密集部における少なくとも一部の繊維交絡点又は熱融着点に前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2が局在化している前記<11>〜<27>のいずれか1に記載の不織布。
<29>
前記高密集部における、液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の含有量は、前記非高密集部の液膜開裂剤又は前記化合物の含有量に対する割合として、10質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましく、0質量%が特に好ましい、前記<11>〜<28>のいずれか1に記載の不織布。
<30>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2が前記非高密集部のみに配されている前記<11>〜<29>のいずれか1項に記載の不織布。
前記高密集部とは、エンボス処理による不織布の厚み方向の圧搾により繊維が圧密化された部分である前記<11>〜<30>のいずれか1に記載の不織布。
<32>
前記高密集部は、繊維が押し潰されて扁平形状になったり、熱溶融したりして、繊維間距離が他の部分よりも極端に狭くされた状態にある前記<11>〜<31>のいずれか1に記載の不織布。
<33>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の融点は40℃以下であることが好ましく、35℃以下であることがより好ましく、また、−220℃以上が好ましく、−180℃以上がより好ましい、前記<11>〜<32>のいずれか1に記載の不織布。
<34>
前記高密集部における、脱イオン水に対する繊維の接触角が90°以下であることが好ましく、80°以下であることがより好ましく、70°以下であることが更に好ましく、65°以下であることが特に好ましい、前記<11>〜<33>のいずれか1に記載の不織布。
<35>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2に加え、さらにリン酸エステル型のアニオン界面活性剤を含有する前記<11>〜<34>のいずれか1に記載の不織布。
<36>
前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2としては、質量平均分子量が500以上の化合物が好ましく、前記質量平均分子量は、1000以上がより好ましく、1500以上が更に好ましく、2000以上が特に好ましく、また、50000以下が好ましく、20000以下がより好ましく、10000以下が更に好ましい、前記<11>〜<35>のいずれか1に記載の不織布。
前記<11>〜<36>のいずれか1に記載の不織布を用いた生理用ナプキン、ベビー用おむつ、又は大人用おむつの表面シート。
前記<11>〜<36>のいずれか1に記載の不織布又は前記<37>に記載の表面シートを有する吸収性物品。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、下記化合物C1を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有し、前記粘度は80cP以上であることがより好ましく、150cP以上であることが更に好ましく、また、10000cP以下であることが好ましく、5000cP以下であることがより好ましく、1000cP以下であることが更に好ましい、不織布の製造方法。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、下記化合物C2を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有し、前記粘度は80cP以上であることがより好ましく、150cP以上であることが更に好ましく、また、10000cP以下であることが好ましく、5000cP以下であることがより好ましく、1000cP以下であることが更に好ましい、不織布の製造方法。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。
前記化合物C1又は前記化合物C2の水溶解度が、0g以上0.025g以下である、前記<39>又は<40>に記載の不織布の製造方法。
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版の硬度が62°以上である前記<39>〜<41>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<43>
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版と基材ロールとのクリアランスが−750μm以上750μm以下であり、−550μm以上がより好ましく、−400μm以上が更に好ましく、また、550μm以下がより好ましく、400μm以下が更に好ましい、前記<39>〜<42>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<44>
前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるアニロックスロールの容積が1cm3/m2以上30cm3/m2以下であり、3cm3/m2以上がより好ましく、5cm3/m2以上が更に好ましく、また、25cm3/m2以下がより好ましく、20cm3/m2以下が更に好ましい、前記<39>〜<43>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
下記実施例における、液膜開裂剤の表面張力、水溶解度及び界面張力は、前述の測定方法により行った。
図5に示す凹凸構造の原料不織布を前述の方法により作製した。上層(第1面1A側の層)には繊度1.2dtexの非熱収縮性熱融着繊維を用い、下層(第2面1B側の層)には繊度2.3dtexの熱収縮性繊維を用いた。このときの上層の繊維間距離は80μm、下層の繊維間距離は60μmであった。また、当該不織布の坪量は、74g/m2であった。不織布の面積に対する、高密集部の面積率は45%であった。
上記作製の前に、ポリオキシエチレン(POE)変性ジメチルシリコーン(信越化学工業株式会社製 KF−6015)で、構造X−YにおけるXが−Si(CH3)2O−からなるジメチルシリコーン鎖、Yが−(C2H4O)−からなるPOE鎖からなり、POE鎖の末端基がメチル基(CH3)であり、変性率が20%、ポリオキシエチレン付加モル数が3、質量平均分子量が4000の液膜開裂剤をそのまま塗工液として調製した。すなわち、前記液膜開裂剤100%の塗工液を調製した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、163cPであった。
前記原料不織布の凹凸構造の面に対し、塗工液を、前述したフレキソ印刷方式により塗工し、乾燥させて実施例1の不織布試料S1とした。このときの液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、4.5質量%とした。なお、塗工条件は以下の通りとした。
フレキソ版の硬度:68°
フレキソ版と基材ロールとのクリアランス:740μm
アニロックスロールの容積:18cm3/m2 (線140lpi)
塗工速度:80m/min
不織布試料S1の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が79.4°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
前記液膜開裂剤としてのポリオキシエチレン(POE)変性ジメチルシリコーンは、表面張力21.0mN/m、水溶解度0.0001g未満であった。また、ポリオキシエチレン(POE)変性ジメチルシリコーンの、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数は28.8mN/mであり、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力は、0.2mN/mであった。これらの数値は、前述の測定方法により測定した。その際、「表面張力が50mN/mの液体」は、100gの脱イオン水にノニオン系界面活性物質であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(花王株式会社製、商品名レオオールスーパーTW−L120)をマイクロピペット(ACURA825、Socorex Isba SA社製)で3.75μL添加し、表面張力を50±1mN/mに調整した溶液を用いた。また、水溶解度は、0.0001g毎に剤を添加して測定した。その結果、0.0001gも溶けないと観察されたものは「0.0001g未満」とし、0.0001gは溶けて、0.0002gは溶けなかったと観察されたものは「0.0001g」とした。それ以外の数値についても同様の方法により測定した。
液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、0.4質量%とし、塗工条件を下記の通り変更した以外は、実施例1と同様にして実施例2の不織布試料S2を作製した。
フレキソ版の硬度:62°
フレキソ版と基材ロールとのクリアランス:397μm
アニロックスロールの容積:1.3cm3/m2 (線数1800lpi)
塗工速度:30m/min
不織布試料S2の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が81.2°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、8.0質量%とし、塗工条件を下記の通り変更した以外は、実施例1と同様にして実施例3の不織布試料S3を作製した。
フレキソ版の硬度:62°
フレキソ版と基材ロールとのクリアランス:740μm
アニロックスロールの容積:18cm3/m2 (線140lpi)
塗工速度:80m/min
不織布試料S3の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が77.8°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
塗工液として、実施例1で用いた液膜開裂剤と、溶媒としてのエタノールとを75:25の比で混合した希釈液を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例4の不織布試料S4を作製した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、26.2cPであった。不織布試料S4における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、5.9質量%とした。
不織布試料S4の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が77.9°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
塗工液として、実施例1で用いた液膜開裂剤と、溶媒としてのエタノールとを90:10の比で混合した希釈液を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例5の不織布試料S5を作製した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、62.8cPであった。不織布試料S5における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、6.7質量%とした。
不織布試料S5の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が73.9°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
塗工液として、実施例1で用いた液膜開裂剤と、溶媒としてのエタノールとを95:5の比で混合した希釈液を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例6の不織布試料S6を作製した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、101cPであった。不織布試料S6における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、5.9質量%とした。
不織布試料S6の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が86.7°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として、ポリオキシプロピレン(POP3)変性ジメチルシリコーン(シリコーンオイルと炭化水素化合物をヒドロシリル化反応させることより取得)で、構造X−YにおけるXが−Si(CH3)2O−からなるジメチルシリコーン鎖、Yが−(C3H6O)−からなるPOP鎖からなり、POP鎖の末端基がメチル基(CH3)であり、変性率が20%、ポリオキシプロピレン付加モル数:3、質量平均分子量:4150のものを用いた以外は、実施例3と同様にして実施例7の不織布試料S7を作製した。
表面張力:21.0mN/m
水溶解度:0.0001g未満
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数:25.4mN/m
表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力:3.6mN/m
上記4つの数値は実施例1と同様の方法により測定した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、81cPであった。不織布試料S7における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、6.8質量%とした。
不織布試料S7の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が80.6°であった。非高密集部の接触角は96.2°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として、流動イソパラフィン(ルビトールLite、BASFジャパン株式会社製)、質量平均分子量が450のものを用いた以外は、実施例3と同様にして実施例8の不織布試料S8を作製した。
表面張力:27.0mN/m
水溶解度:0.0001g未満
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数:14.5mN/m
表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力:8.5mN/m
上記4つの数値は実施例1と同様の方法により測定した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、31.1cPであった。不織布試料S8における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、3.9質量%とした。
不織布試料S8の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が87.9°であった。非高密集部の接触角は95.3°であった。
塗工液として、実施例1で用いた液膜開裂剤と、溶媒としてのエタノールとを50:50の比で混合した希釈液を用いた以外は、実施例3と同様にして実施例9の不織布試料S9を作製した。
該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、6.93cPであった。不織布試料S9における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、6.4質量%とした。
不織布試料S9の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が91.0°であった。非高密集部の接触角は100.0°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として、トリカプリル酸・カプリン酸グリセリン(花王株式会社製 ココナードMT)で、構造Z−YにおけるZが*−O−CH(CH2O−*)2(*は結合部を示す。)であり、YがC8H15O−やC10H19O−の炭化水素鎖からなるものであり、脂肪酸組成がカプリル酸を82%、カプリン酸を18%からなり、質量平均分子量が550のものを用いた以外は、実施例3と同様にして実施例10の不織布試料S10を作製した。
表面張力:28.9mN/m
水溶解度:0.0001g未満
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数:8.8mN/m
表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力:12.3mN/m
上記4つの数値は実施例1と同様の方法により測定した。該塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、24.1cPであった。不織布試料S11における、液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合(OPU)は、4.3質量%とした。
不織布試料S10の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が98.8°であった。非高密集部の接触角は94.4°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として下記のものを用い、該液膜開裂剤の繊維質量に対する含有割合(OPU)を12.8質量%とした以外は実施例3と同様にして、実施例11の不織布の試料を作製した。
<液膜開裂剤>
流動パラフィン(キシダ化学株式会社製)、質量平均分子量が300のもの。
表面張力:30.6mN/m
水溶解度:0.0001g未満
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数:9.9mN/m
表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力:9.5mN/m
(上記4つの数値は実施例1と同様の方法により測定した。)
前記塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、205.3cPであった。不織布試料S11の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が82.3°であった。非高密集部の接触角は109.3°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として、エポキシ変性ジメチルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KF−101)で、構造X−YにおけるXが−Si(CH3)2O−からなるジメチルシリコーン鎖、Yが−(RC2H3O)−から成るエポキシ基からなるものであり、変性率が32%、質量平均分子量が35800のものを用い、この液膜開裂剤の繊維質量に対する含有割合(OPU)を3.6質量%とした以外は、実施例3と同様にして不織布を作製した。得た不織布を実施例12の試料とした。
上記のエポキシ変性ジメチルシリコーンは、表面張力21.0mN/m、水溶解度0.0001g未満であった。また、エポキシ変性ジメチルシリコーンの、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数は26.0mN/mであり、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力3.0mN/mであった。これらの数値は、実施例1と同様の方法により測定した。
前記塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、1500cPであった。不織布試料S12の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が80.8°であった。非高密集部の接触角は91.8°であった。
塗工液となる液膜開裂剤として、片末端ジオール変性ジメチルシリコーン(信越化学工業株式会社製、X−22−176DX)で、構造X−YにおけるXが−Si(CH3)2O−からなるジメチルシリコーン鎖、Yが−(OH)−から成る複数の水酸基を有するジオールであり、変性率が1.2%、質量平均分子量が6190のものを用い、この液膜開裂剤の繊維質量に対する含有割合(OPU)を6.3質量%とした以外は、実施例3と同様にして不織布を作製した。得た不織布を実施例13の試料とした。
上記の片末端ジオール変性ジメチルシリコーンは、表面張力21.0mN/m、水溶解度0.0001g未満であった。また、片末端ジオール変性ジメチルシリコーンの、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数は27.1mN/mであり、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力1.9mN/mであった。これらの数値は、実施例1と同様の方法により測定した。
前記塗工液の粘度は、前述した測定方法により測定して、130cPであった。不織布試料S13の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部の接触角が78.8°であった。非高密集部の接触角は100.8°であった。
実施例1で用いた原料不織布をそのまま比較例1の不織布試料C1とした。すなわち、比較例1の不織布試料C1には、液膜開裂剤を含有させなかった。なお、不織布試料C1の凹部底部の高密集部では、繊維間距離が8.8μmであり、高密集部及び非高密集部の接触角が80.0°であった。
下記の評価は、吸収性物品の一例として生理用ナプキン(花王株式会社製:ロリエエフ しあわせ素肌 30cm、2014年製)から表面シートを取り除き、その代りに不織布の試料(以下、不織布試料という)を積層し、その周囲を固定して得た評価用の生理用ナプキンを用いて行った。
各評価用の生理用ナプキンの表面上に、内径1cmの透過孔を有するアクリル板を重ねて、該ナプキンに100Paの一定荷重を掛けた。斯かる荷重下において、該アクリル板の透過孔から経血に相当する疑似血液(後述の液残り量測定に用いたものと同じく調整したもの)6.0gを流し込んだ。合計6.0gの疑似血液を流し込んでから60秒後にアクリル板を取り除き、写真を撮影した。次いで、その写真を用いて液が拡散した範囲内に存在する高密集部の数(N1)を数えた。そして、液溜りが生じている高密集部の数(N2)を数え、高密集部に液溜りが生じる確率(N2/N1×100)を求めた。以上の操作を3回行い、3回の平均値を高密集部に液溜りが生じる確率とした。高密集部の液溜りは、装着者の肌を濡らす要因となるため、液溜りが生じる確率が小さいほど程、良い結果である。
不織布質量(W1)と液膜開裂剤の不織布全体の繊維質量に対する含有割合の関係(W1×含有割合/100)から、不織布全体に含まれる液膜開裂剤の含有量(W3)を算出した。含有量(W3)と高密集部の面積率(Q1)から、高密集部全てに塗工された場合の含有量W4(W3×Q1/100)を求めた。次に高密集部全てに塗工された場合の含有量(W4)と上記で求められる高密集部(エンボス部)に液溜りが生じる確率T1の関係から、実際の高密集部における含有量W5(W4×T1/100)を見積もった。そして、非高密集部の含有量W6(W3−W5)を求め、非高密集部に含有する開裂剤量に対する高密集部に含有する開裂剤の含有量W7(W5/W6×100)を求め、非高密集部に含有する開裂剤量に対する高密集部に含有する開裂剤量の割合とした。高密集部における開裂剤含有量が多いと、疎水化の要因となるため、含有割合が小さいほど液溜りが生じる確率が小さくなる。
各評価用の生理用ナプキンの表面上に、内径1cmの透過孔を有するアクリル板を重ねて、該ナプキンに100Paの一定荷重を掛けた。斯かる荷重下において、該アクリル板の透過孔から経血に相当する疑似血液(株式会社日本バイオテスト研究所製の馬脱繊維血液を8.0cPに調整したもの)6.0gを流し込んだ。なお、用いた馬脱繊維血液は、東機産業株式会社のTVB10形粘度計にて、30rpmの条件下で調整した。馬脱繊維血液は、放置すると、粘度の高い部分(赤血球など)は沈殿し、粘度の低い部分(血漿)は、上澄みとして残る。その部分の混合比率を、8.0cPになるように調整した。合計6.0gの疑似血液を流し込んでから60秒後にアクリル板を取り除いた。次いで、不織布試料の重量(W2)を測定し、予め測定しておいた、疑似血液を流し込む前の不織布試料の重量(W1)との差(W2−W1)を算出した。以上の操作を3回行い、3回の平均値を液残り量(mg)とした。液残り量は、装着者の肌がどの程度濡れるかの指標となるものであり、液残り量が少ないほど程、良い結果である。
また、原料不織布へ塗布した、液膜開裂剤又は液膜開裂剤希釈液の粘度が25cP未満であった実施例9及び10に対し、前記粘度が25cP以上であった実施例1〜8の方が、得られた不織布試料において、高密集部の液膜開裂剤の含有割合及び接触角がより低くなっていた。その結果、得られた不織布における高密集部に液溜りが生じる確率、及び表面シートの液残り量は、実施例1〜8の方が、実施例9及び10よりも低く抑えられていた。また、実施例11〜13においても、実施例9及び10よりも前記粘度が高く、高密集部の液膜開裂剤の含有割合及び接触角がより低くなっており、得られた不織布における高密集部に液溜りが生じる確率が低く抑えられていた。
2 液膜
3 液膜開裂剤
5、10、20、30 不織布
6 凹部
7 凹部底部
8 繊維の高密集部
9 繊維の非高密集部
Claims (16)
- 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に液膜開裂剤を有し、
前記不織布の非高密集部における少なくとも一部の繊維交絡点又は熱融着点に、前記液膜開裂剤が局在化している、不織布。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に液膜開裂剤を有し、
前記高密集部における前記液膜開裂剤の含有量は、前記非高密集部における前記液膜開裂剤の含有量に対する割合として、10質量%以下である、不織布。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に液膜開裂剤を有し、
前記高密集部における、脱イオン水に対する繊維の接触角が90°以下である、不織布。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に液膜開裂剤を有し、
前記液膜開裂剤の、表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が20mN/m以上である、不織布。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C1又は下記化合物C2を有し、
前記不織布の非高密集部における少なくとも一部の繊維交絡点又は熱融着点に、前記化合物C1又は前記化合物C2が局在化している、不織布。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C1又は下記化合物C2を有し、
前記高密集部における前記化合物C1又は前記化合物C2の含有量は、前記非高密集部における前記化合物C1又は前記化合物C2の含有量に対する割合として、10質量%以下である、不織布。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C1又は下記化合物C2を有し、
前記高密集部における、脱イオン水に対する繊維の接触角が90°以下である、不織布。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とをする不織布であって、
前記不織布は前記高密集部と該高密集部以外の非高密集部とに区分され、前記非高密集部に下記化合物C1を有する不織布。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が20mN/m以上である化合物。 - 前記液膜開裂剤、前記化合物C1又は前記化合物C2の水溶解度が0g以上0.025g以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の不織布。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の不織布を有する吸収性物品。
- 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、下記化合物C1を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有する、不織布の製造方法。
[化合物C1]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が15mN/m以上である化合物。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、下記化合物C2を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有する、不織布の製造方法。
[化合物C2]
表面張力が50mN/mの液体に対する拡張係数が0mN/mよりも大きく、表面張力が50mN/mの液体に対する界面張力が20mN/m以下である化合物。 - 凹部と、該凹部の底部に他の部分よりも繊維密度が高い高密集部とを有する原料不織布に対し、液膜開裂剤を含み、粘度が25cP以上である塗工液を、フレキソ印刷方式により塗工する工程を有する、不織布の製造方法。
- 前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版の硬度が62°以上である請求項11〜13のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。
- 前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるフレキソ版と基材ロールとのクリアランスが−750μm以上750μm以下である請求項11〜14のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。
- 前記フレキソ印刷方式による塗工に用いるアニロックスロールの容積が1cm3/m2以上30cm3/m2以下である請求項11〜15のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。
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