JPH09509909A - 液体を吸収する層状エレメント - Google Patents

液体を吸収する層状エレメント

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも1つのプラスチック発泡体及び/又はラテックス発泡体層と、粒子状の超吸収性ポリマーとからなる水及び水性の液体を吸収する層状体であって、前記の超吸収剤が発泡プラスチック及び/又はラテックスの層の上、その間、又はその下に量的に及び/又は場所的に予め決められ固定された面的配置状態で、プラスチック及び/又はラテックスの発泡体前記の超吸収剤の量的な比率が1:500乃至50:1の割合で含んでいるものに関する。このプラスチック/ラテックス発泡体は充填材、顔料及び/又は合成の繊維を含んでもよい。この層状吸収体は水及び水性の液体に対し吸収能が高められており、特に荷重下においてそうである。これらは、該発泡体を広げ、前記の超吸収剤を予め決められた量的な比率で適用し、必要に応じてステンシルを使用して、熱処理によって固定化することによって製造される。この層状吸収体は衛生用品に、天然又は人工の土壌に成分として、パイプ及びダクト、主に配線及び建造要素のための物の絶縁又は断熱の材料として、包装材料に用いられる液体吸収要素や液体貯蔵要素として、並びに衣服の一部として使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 液体を吸収する層状エレメント 本発明は、水や水性の液体を吸収し、発泡プラスチック、ラテックスの層及び 超吸収性ポリマーからなる吸収体に関する。本発明は更にこれらの吸収体を製造 する方法、及びこれらを吸収体として、特に血液、汗、尿その他の液体状排泄物 のような体液を吸収するための衛生製品に使用することに関する。更に本発明は 、これらの吸収体を傷のドレッシング(手当て用品)、包装や絶縁用材料に、衣 類用及び清掃用の繊維製品に成分又はパーツとして用いること並びに植物の栽培 に用いることに関する。 層状の構造を有し、水性液体を吸収する能力を有する物は知られている。US 4000028には、ラテックス発泡体とセルロース毛羽からなる材料が記載さ れているが、超吸収性ポリマーを含んでいない。そのため、非常に限られた液体 吸収能しか有していない。 US5128082には、毛羽材料と超吸収性ポリマーとの混合物、並びに外 側の層を形成する外周ラテックスとから製造された吸収体が記載されている。こ の毛羽の部分はポリマーとラテックスとの接触を大いに防止する。これらの吸収 体においてポリマーの部分は均一な状態で分布していない。そのため、液体の吸 収において公知の難点があり、ひいてはこれらの衛生用品の着心地のうえで不利 がある。 EP0212618B1には、一定の粒度分布を有するポリマーがセルロース 繊維層中に一定の勾配で分布されているためにこうした不都合が解消されたおむ つ構造物が記載されている。しかし、このような構造物は安定性が不十分である 。特に材料の分布が輸送中に変化する。 一般に、超吸収性ポリマーを水性のラテックス発泡体と混合すると、該発泡体 から水が除去されて崩壊する。こうして連続気泡構造が壊れ、表面のポリマー粒 子だけが液体を吸収することができる結果となる。 超吸収性ポリマーとラテックス発泡体との混合物はEP0427219A2に より知られている。これらは発泡させたラテックス中に前記ポリマーを粉末スプ レーの状態で導入することによって得られる。この方法では、こうした吸収体の 明確な構造が得られない。特に該ポリマーの正確な分布は不可能である。 電線の絶縁のためにテープを部品部材として使用することはEP057723 3A1により公知である。このテープは、不織布の層と発泡体層とからなる。そ してそれは前記不織層の部分に固定された膨潤性粉末の粒子を含んでいる。 US4649164には、CO2を放出する発泡剤とアクリレート−(メタ) アクリル酸ラテックスとから形成された、発泡した水吸収性材料が記載されてい る。この場合、発泡したラテックス自体が吸収性材料である。アクリレート成分 の疎水性のために、これら発泡体の吸収能は、公知の超吸収剤に比べて限られて いる。 傷ドレッシングとして使用することができ、それに包含されたハイドロゲルと してグアーガムを有する、生物学的適合性を有する連続気泡ポリウレタン発泡体 もDE4242015A1により知られている。該ゲル成分は製造の過程でその 場で(in situ)発泡される。該製品の水吸収能は初期重量の3倍未満の値に限 定されるべきである。 EP0340945A1には、エラストマーと水膨潤性ハイドロコロイド(こ れらはカチオン性で好ましくはキトサンの塩である)との混合物であって、少な くとも180重量%の吸収値を有する傷ドレッシングとして使用されるものが記 載されている。コロイド粒子はエラストマー中に無秩序に取り込まれ一体化され ており、水性液体に対する吸収能も限られている。 類似の親水性ウレタン発泡体ゲルがDE4233289A1により知られてい る。こればポリオール、ジイソシアネート及び超吸収性ポリマーの混合物から製 造されるもので、該超吸収性ポリマーはこれら混合物を製造上特定の混合を行う ことによって発泡体中に均一に取り込まれている。この製品は限られた付着性を 有する傷ドレッシングとして使用される。 更に、US5149339には、それを構成する繊維を含有し隣接し合った気 泡構造中に超吸収性粉末ポリマーを含む超吸収性構造物が記載されている。しか しそのポリマーは濃厚で固定されていないパッキング状態で存在している。 そこで、水や水性の液体に対する層状の吸収性材料をベースとし、上述の不利 な点を解消した製品を提供することが目的であった。 この目的は、プラスチック及び/又はラテックスの発泡体からできた少なくと も1層の連続気泡層と、粒子状の超吸収体ポリマーで形成された少なくとも1つ の層からなる層状体であって、該超吸収性ポリマーを前記発泡体層の境界面に限 られた分布状態で固定されて含有していろものによって達成することができた。 従って本発明の主題は、1又は複数のプラスチック発泡体層及び/又はラテッ クス発泡体層と、水及び水性の液体を吸収するための粒子状超吸収性ポリマーと からなる層状体であって、前記の超吸収性ポリマーが前記の発泡プラスチック及 び/又は発泡ラテックス層の上に直接、それらの間に、又はその下に、量的に及 び/又は場所的にあらかじめ定められ固定された面的配置状態で設けられている こと、並びに発泡プラスチック及び/又は発泡ラテックス層:超吸収性ポリマー の量的な比率が、1:500乃至50:1、好ましくは1:50〜25:1、最 も好ましくは1:5乃至10:1であることを特徴とする層状体である。 実に驚くべきことに、ポリマーの膨潤能は本発明による層状体を使用して吸収 が行われる間影響を受けないままである。前記プラスチック材料又はラテックス とポリマーとが直接接触しているにもかかわらずである。このために、前記ポリ マーの水性液体に対する吸収能も選ばれた配置状形態で維持される。 0.9%のNaCl溶液を用いた時には、本発明の層状吸収体は少なくとも0 .11/m2(表面)の保持量を有し、少なくとも0.11/m2(表面)の最大 吸収量を有し、0.021Paで少なくとも2g/gの荷重下吸収量(AUL) を有することが好ましい。 本発明の別の主題は、本発明の層状吸収体の製造方法及びその使用法である。 製造方法は少なくとも次の点: a)50乃至1000g/lの単位リットル当たりの重量を有するプラスチック 発泡体及び/又はラテックス発泡体1つを形成し、好ましくは連続気泡であるこ の発泡体を1μm乃至100000μm、好ましくは10μm乃至10000μ m、最も好ましくは200μm乃至5000μmの厚さで全表面に渡って広げる こと、 b)前記の超吸収性で粒子状のポリマーが発泡プラスチック及び/又は発泡ラテ ックス層:前記の超吸収性ポリマーとの量的比率が1:500乃至50:1、好 ましくは1:50乃至25:1、最も好ましくは1:5乃至10:1である割合 で前記の広げられた発泡体の上に適用され(この際に、場合により、ステンシル 、孔開きディスク及び/又は篩を使用して広げられる)、量的に且つ表面的に限 られた分布状態で広げられ、更に場合によって熱処理によって固定されること、 を特徴とし、この際に工程a)及び/又はb)は必要に応じて好ましくは連続し て繰り返されるものであり、 更に、前記発泡層(複数)を架橋させつつ最終的に熱処理が行われることを特徴 とする。 本発明の吸収体の製造は公知の原料を用いて行われる。プラスチック又はラテ ックス発泡体層の適切なベースは、ポリスチレン、スチレン共重合体、硬質及び 軟質のPVC、ポリカーボネート、ポリカルボジイミド、ポリメタクリルイミド 、ポリアミド、ポリスチレン−ブタジエン重合体の、並びにフェノール樹脂及び 尿素樹脂の硬質、半硬質、軟質及び非硬質のプラスチック発泡体、好ましくは、 (メタ)アクリレート、スチレン、ブタジエン、ビニルアセテート、完全に若しく は部分的に重合された状態にあるビニルアルコール単位に転化されたビニルアセ テートの少なくとも2種の単量体からなる共重合体の、硬質、半硬質、軟質及び 非硬質のプラスチック発泡体を作るための市販されているプラスチック材料及び /又はラテックス分散液である。 プラスチック発泡体及び/又はラテックス発泡体は、公知の手段によって、例 えば、通常発泡助剤の添加の下で、空気を混合しながら激しく攪拌又は混合する ことによって形成される。 使用されるプラスチック又はラテックス材料の種類と量によって公知のように 本発明の吸収体の機械的性質、例えば構造物の柔軟度や表面特性が決定される。 プラスチック材料及びラテックス材料を混合することによって特性が影響を受 ける可能性があることがわかった。水又は水性の液体に対する吸収速度は使用さ れるプラスチック材料及び/又はラテックス材料の種類によって大きく決定され る。特に、これらの成分を混合すると得られる吸収速度がプラスチック又はラテ ックス成分の一つだけを用いて形成した吸収性物質のそれよりも高くなる程に吸 収速度が改良される場合があることがわかった。 又、吸収速度は量と種類によってだけでなく追加的に使用される充填材料の分 布によってもかなり影響されることは実に驚くべきことである。適切な充填材は 白亜、ベントナイト、シリカゲル、珪酸、活性炭、例えば二酸化チタンや酸化鉄 のような顔料;並びに天然及び/又は合成の繊維材料、例えばビスコース繊維や 木綿繊維及びその布はく、及び/又はポリエステル繊維及びポリアミド繊維、種 々の繊維や対応する布はくの混合体である。その他の適切なものは、微細に粉砕 したプラスチック、特に用いられるプラスチック又はラテックスの材料と同種類 のものである。充填材の種類、濃度及び分布は各々の発泡体層で同一でも異なっ てもよい。異なる充填材の混合物を使用してもよい。一つの発泡体層は、プラス チック材料又はラテックスの量に対して0乃至1000重量%の範囲の充填度を 有し、好ましくは最高400重量%、最も好ましくは最高200重量%である。 更に、上述した充填材は別の分離された層として吸収体に導入されてもよい。超 吸収性ポリマーは適切な充填材として述べた材料と一緒に混合物として適用して もよい。 プラスチック又はラテックス分散液は、更に別の添加物、例えば発泡剤もしく は起泡剤、整泡剤、架橋剤、又は加硫剤を用いたものを採用してもよい。製造方 法の条件及びこのような発泡体の安定化の条件は公知である。 ラテックスの発泡体は種々の幾何学的形状に形成することができ、任意の厚さ を有する連続気泡発泡層を形成することが好ましい。US4000028に記載 のように、補助的な支持体から除去可能である表面を製造のために暫定的に使用 してもよく、例えば金属性のストリップ及びシート、シリコーン紙、ガラスファ イバー、ガラスの表面又は繊維性の布はくが挙げられる。本発明によると、吸収 体の一構成成分となる材料の表面はベースとして用いられ、例えば液体に対して 透過性であり不透過性であるプラスチックフィルム及び不織布、セルロース又は 紙の層、又は繊維からなる布はくが挙げられる。 ベース層は非発泡のプラスチック又はラテックス材料から構成されていてもよ く、それは濃厚な分散液として広げられ硬化されて均一で液体不透過性の層を形 成する。他の材料例えば充填材若しくは粒子状のポリマー自体がこの目的のため に使用されないならば、適切なベース又は発泡体層として述べた材料が最後に適 用された層を被覆するように働いてもよい。 本発明によると、粒子状の超吸収性ポリマーは(メタ)アクリル酸、マレイン 酸、イタコン酸及びそれらの無水物及び塩;フマル酸及びその塩、特にアルカリ 金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩;(メタ)アクリルアミド、(メ タ)アクリロニトリル、並びにビニルアセテート及びその加水分解生成物;ビニ ルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルスルホン酸並びにそのエステル及びアミ ドからできていてもよく;又、(メタ)アクリル酸のN−アルキル置換、N,N −ジアルキル置換エステル及び/又はアミド並びにそれらの塩及び/又はそれら の第四級アンモニウム化合物の単量体単位の、水不溶性、水膨潤性ポリマー及び 共重合体で構成されていてもよい。又、天然の水膨潤性ポリマー、例えばカルボ キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、グアーの粉末、キサンタ ン、アルギン酸塩、スターチ、及びそれらの誘導体、並びにこれらの物質のグラ フトポリマー及び上述した単量体のグラフトポリマー又は上述したポリマーとこ れらの物質との混合物も適している。前記の粒子状の超吸収性ポリマーは、プラ スチック又はラテックス発泡体の層の予め形成された表面の上に、1μm乃至2 0000μmの範囲の粒度分布を有する粉末として分布した状態で適用される。 これは例えば該粉末を適当な容器から撒き散らすことによって、又は適切な装置 によって行うことができる。 上記粉末の粒度は吸収体の用途による。衛生用品の場合、50μmと1000 μmの間の範囲の粒度を有する粉末を使用することが好ましく、一方電線の絶縁 に用いる時は400μm未満の範囲が選ばれる。本発明の吸収体は超吸収性ポリ マーの最も細かい粒子部分を非常に少量しか含まず、これらの粒子は発泡体層の 表面領域にまさしく固定される。本発明の吸収体の取り扱いにおいては、機械的 な方法のために、微細なポリマー粒子の連続的形成は避けられる。 特別の実施態様によると表面単位に対する量及び粉末の分布は、発泡体層のあ る表面領域(複数)のみがコートされるか、及び/又は該表面(複数)が異なる 量で被覆されるようなものでもよい。この目的のために、ステンシル、孔開きデ ィスク、篩又はこれらの適当な組み合わせを用いて、場合によってはポリマーの 粒度を分級した上で、粉末を適用してもよい。例えば、細かく粉砕した粉末を適 用すると液体をブロックする層が得られ、これとは反対に粗く粉砕したポリマー を適用すると液体の分布が改良され得る。 個々の発泡プラスチック層及び/又は発泡ラテックス層上の粒子状の超吸収性 ポリマーの量、粒度、及び分布は異なっていてもよい。 プラスチック及び/又はラテックスの発泡体の表面の層濃度は吸収体の発泡表 面1m2当たり0.1g乃至500gの粒子状の超吸収性ポリマーとなる範囲、 好ましくは10乃至300g/m2の範囲、最も好ましくは50乃至200g/ m2の範囲である。 吸収体の全体の構造において超吸収性ポリマーの部分は15乃至99重量%、 好ましくは40乃至90重量%、最も好ましくは50乃至80重量%の量になる 。 吸収体材料は、予め形成した層の上に、1又は複数のプラスチック及び/又は ラテックスの発泡体層を適用することと、粒子状の超吸収剤を適用することとを 交互に行うことによって製造される。更に行われる処理を容易にするために、ポ リマーを適用する度に、該プラスチック又はラテックスの発泡体層を適当な公知 の条件下で例えば赤外線照射下で1回又は多数回加熱するとか、又は紫外線照射 下で処理するとかの条件で完全に又は部分的に加硫してもよく;或いは他の公知 の方法を用いて発泡体に対して同じことを行ってもよい。ポリマー粒子を個々の 層の上に又は層の中に異なるやり方で適用することによって、吸収性ポリマーが 一定の勾配を有するように分布した吸収体が製造される。最後に、プラスチック 又はラテックスの層(複数)を完全に架橋させるために加硫が行われる。これは 吸収体を追加的に乾燥させることと関連付けてもよい。 本発明の吸収体は必要に応じ最終的にカレンダー及び/又はエンボスロールで 加工してもよい。本発明の吸収体の好ましい例を図1に示す。 本発明による吸収体は水及び様々な種類の水性液体の吸収に使用することがで きる。特に、衛生分野及び身体関連の分野、例えば、おむつ、タンポン及び失禁 用品に、更に傷を手当てするための衛生用品に使用される物品に直接又はその一 構成要素として若しくは添加物として使用される。更に、該吸収体は、植物や植 物の一部を貯蔵したり輸送したりするのに用いる、水や水性の液体を貯蔵する植 物成長媒体として;特に電線や光伝送ケーブルのために、パイプやダクトを絶縁 するのに;及び建造物の要素、例えば外壁の断熱部材の構成要素として;又商品 特に飲食料のための包装材料若しくは包装要素として適している。衣類の着用特 性を改良するために衣類用品に包含させてもよい。 水や水性の液体を吸収するという本発明の吸収体の特性は次の測定方法によっ て測定することができる。 試験方法: A.ティーバックテスト(TBT) 吸収能を測定するために、TBTを行った。0.9%のNaCl溶液を試験溶 液として使用した(特記しない限り)。 製造により得られた超吸収性ポリマー層に合わせて、吸収体から一片の材料を 打ち抜いた。該材料は吸収性ポリマー(SAP)を0.2g含むものであった。 この試験片を計ってティーバックの中に入れた。次いで、ティーバックを試験溶 液に10分間入れる。5分間液を滴らせた後、ティーバックの重量を計りそして 遠心機(市販のスピンドライヤー,1400rpm)の中で遠心した。次に重量 測定を再び行った。 液体の吸収量は、吸収体1g、使用したSAP1gに換算するか又は吸収体1 m2に換算して表現する。 B.荷重下の吸収(AUL) 荷重下での液体吸収能を測定するために、「荷重下の吸収量」(AUL)−E P−A−0339461に記載のもの−を測定した。そこでの教示から逸れて、 AULの窪み(AUL-crucible)の内径の寸法を有する円形超吸収体を試料として 使用した。液体吸収量を、吸収体1g、使用したASP1gに換算して又は吸収 体表面1m2に換算して示す。 C.要求量吸収性試験(Demand-Absorbency-Test) 別の応用技術特性を測定するために、「要求量吸収性試験」(DAT)(W. F.シュラウヒ、レクチャーインデックス1978、アムステルダム、DE39 17646)によって標準的な尿の吸収を測定し更に吸収速度を測定した。測定 装置は標準尿溶液(尿素2.0%、NaCl0.9%、MgSO40.1%及び CaCl20.06%が蒸留水に溶解したもの)を満たしたビュレットと、標準 尿溶液の出口を備えた試験デスクとからなり、該出口は測定ビュレットに連結さ れている。試験デスクの上に、本発明による吸収体の一片であってSAPを1g 含むものを前記液体の出口の中央に置く。次に、該標準尿溶液を連結ホース上の 試験物質と若干の圧力で接触させる。ビュレットで読まれる液体の吸収を1分毎 に読み取る。50mlの試験溶液が吸収された時点で要した時間を読み取る。 第2のテスト(DATP)を同様に実施する。但し、試験片には圧力(0.3 psi)を加える。測定値を読み取り同様に控える。 D.傾斜板試験(Inclined-Plane-Test) EP0546587A1に記載の試験方法に従って、本発明による吸収体の吸 収特性を測定するために、「傾斜板試験」を行う。 寸法10cm×30cmの本発明による一片の吸収体を傾斜した板(傾斜角度 45°)に長手方向に取り付ける。4ml/秒の流量で、0.9%のNaCl溶 液100mlを滴下ロートで試験体の上縁の中央たらす。試験体の表面を渡って 流れる液体をすぐに捕捉ポット1に集め測定する。コレクター1の表面から流れ た、及び試験体からコレクター2の中へ流れ出た液体の全量を10分後に測定す る。この操作を試験体の吸収能が尽きるまで繰り返す。通常液体の適用を4回又 は5回行った後である。 試験結果を次のように表示する。 1)表面を流れ落ち、コレクター1に集められた液体の量(OA)、 2)試験体の下端で液体が流れ出始めるまでの時間(ZA)、及び 3)10分後に滴下トレー1と2に集められた液体の全量(AV)。 不発明を下記の実施例によって更に詳細に説明する。 プラスチック及び/又はラテックスの発泡体層の製造に用いられた製品は、以 下において、それらの商品名によってのみ示すが、これらはその化学的組成によ り特徴付けられるものである。 実施例1乃至4 たりの重量が250g/lである発泡体を得た。該発泡体をグレーコットンの布 の上にナイフコートした(層の厚さ1.5mm)。次に、その上に大過剰量の5 00g/m2の超吸収性ポリマー(SAP)を散布した。次に乾燥機内で100 ℃での加熱を6分間行った。次に、得られた試料をカレンダリングし、付着して いないSAPを取り去った。試料を170℃で5分間加熱した。 比較例1乃至4 発泡体をSAPと混合し、得られた集合体をグレーコットンの布に広げた(厚 さ約3mm)以外は実施例1乃至4と同様の方法を行った。その後の操作は実施 例1乃至4と同じであった。 試験した試料の何れもが0.21/m2を超える吸収量(TBT)を示さなか った。 比較例5及び6 20gのカラドール(Caradol)48−2(シェル社のポリオール)、0.2 gのテドスタッブ(Tedostab)(ゴールドシュミット社のポリシロキサン)、 ジブチルスズジラウレート0.08g、及びN,N−ジメチルアミノエタノール ルイレンジイソシアネート10gとの混合物を攪拌しながら加える。この混合物 をポリエチレンフィルム上に注ぐ。2時間後、ポリウレタン発泡体を硬化させる 。白くて中程度に柔軟な構造体は厚さ約5mmである。 実施例5 実施例1乃至4におけるように発泡体を作った。この発泡体をグレーコットン の布上に層の厚さ1.5mmで塗布した。次にスクリーンをその発泡体の上に置 表面に対して表面濃度150g/m2)。次に、スクリーンを取り除き、前述の ラテックス発泡体からなる1mmの被覆層を当てた。次に該発泡体を実施例1乃 至4のように処理した。 TBT*(最高):6.51/m2 TBT*(保持量):5.01/m2 * この場合、TBTの測定は次のようにして行った。得られたバックの一つは 製造した吸収体から切り出された。このバックを、ティーバック内に閉じないで 吸収値の測定に使用した。 実施例6及び7 粉末を使用する。ポリマー発泡体を120℃で30/60分架橋させる(実施例 6/7)。吸収値の浸漬時間依存性を測定した。 実施例8乃至10 の脱イオン水を使用して発泡体を製造する。この発泡体を全体積400mlに膨 脹させ、0.1m2の表面に渡り均一に広げる。次に、この表面に30gのSA Pを均一に分布させる。こうして得られた集合物を160℃の乾燥機内で5分間 乾燥する。次に、この集合物の上に同じ発泡体層を適用し、同じ量のSAPを再 び散布し、160℃で5分間再び乾燥する。この操作を実施例の8と9では更に 2回繰り返す。次に最後の発泡体層を適用し、こうして得られた吸収体を、それ 以上の散布は行わないで乾燥機内で160℃で5分間加熱する。 実施例11 300g/l)、寸法460m2の金属性プレートの上に分布させ、160℃で 1 ットル当たりの発泡体重量は上記の通り)、そして存在している発泡体層の上に 下で加熱する。次に、第2の発泡体の別の層を適用し同じSAPを同じ量を再び 散布し、加熱処理に供する。同じ発泡体層をもう一度適用するが、これにはSA Pを散布しない。再び160℃に加熱(10分間)した後、得られた複合体に上 述した組成を有する被覆層を適用し再び加熱する。次に、こうして得られた柔軟 で可とう性のある製品を金属表面から取り除く。 TBT(最大/保持量):25/16.6(1/m2) 実施例12乃至16 gの脱イオン水を使用して発泡させる。 この発泡体を2つに分割する。最初の半分をプレート上に面積0.1m2にわ た 散布する。この集合物を次いで160℃で5分間乾燥し、膨脹させた発泡体の第 2の半分で被覆し、同じ条件下で再び乾燥する。こうして得られたものをプレー トから外し、吸収能を調べる。 実施例17,18 ート上に面積0.1m2にわたり広げる(ベース層)。この層の上に30gのFav 水からなる発泡体約400mlに膨脹させ、広げる。この層にも上述した量のFa 数)を更に2つ適用する。次に、こうして得られた複合体にベース層に対応する 被覆層を設ける。 これらの実施例において、1分後及び10分後の吸収値並びにAUL値を測定 した。吸収値は使用したSAPの量に基づいた。 比較例5及び6 SAPを添加しないで実施例17と18を繰り返した。得られた吸収値を複合 体1gに換算して示す。 実施例19乃至33 いで150℃で5分間乾燥する。上述のようにして同じ発泡体層をこうして得ら れた複合体上に広げ、次いで10gの上記のSAPを散布し、上述のように乾燥 する。この複合体の上に、上述した処方の発泡体層を更に2つ適用する。最後の 層をペーパーウェブ(クリーンネックス,Kleenex)で被覆する。 実施例33乃至37 にする。このペーストの半分を100m2の面積に広げ、160℃で1分間空気 循環乾燥機内で乾燥する。次に、前記ペーストの残りの半分を得られたフィルム の CS/UP及び10gの水からなる発泡体を公知のようにして膨脹させて1リットル 当たりの重量が約250g/lの発泡体とする。この集合物を上で製造した複合 体の上に均一に分布させ、すぐに赤外線場(10kW/m2)で1分間加熱する 。次に、乾燥機内で150℃で5分間の加熱を続ける。 合成した尿に対する吸収速度を、それぞれの回において100cm2の試料を 用いてDAT及びDATPによって測定する。この場合、前記のペーストで製造 したベース層は液体不透過性であるので、発泡体層が液体の出口にある必要があ る。 実施例38乃至42 P-Non-Gel、及び3.0gの脱イオン水からなる発泡体から、発泡体(1リット ル当たりの発泡体重量=350g/cm2)を製造する。この発泡体を300c m2 間処理し、次に乾燥機内で所定の温度で一定時間加熱する。同じ発泡体からなる 被覆層を適用し、後処理を繰り返す。 これら複合体の50cm2の試料片について、それらの吸収速度をDATで測 定する。この目的のために、1分後、2分後、3分後、そして4分後の吸収並び に合成した尿溶液50mlを吸収するのに要した時間を控える。 実施例43乃至46 先の実施例と同様の方法で複合体を製造するが、但し各発泡体に異なる量のVP -Non-Gelを加える。全ての発泡体を140℃で8分間加熱する。こうして得た複 合体を実施例38乃至42と同様に試験する。 実施例47乃至50 実施例45を繰り返す。但し、各発泡体層に充填材として種々の量の二酸化チ タン(ルチル型)を添加する。 実施例51乃至54 2.4gの種々の充填材を発泡体に包含させる以外は先の実施例を繰り返す。 実施例55、56 充填材として4.8g及び10gの白亜を使用して実験52を繰り返す。DA Tにおいて、試験片は120秒後及び105秒後のそれぞれにおいて50mlの 吸収量を示す。 実施例57乃至59 発泡体中の白亜の濃度を更に増加する。33.3cm2の試験片をDATPで試 験する。一定時間後に吸収された液体の量、尿の試験溶液50mlが吸収される までの時間を試験基準とした。 実施例60 調製し(1リットル当たりの発泡体の重量約250g/l)、更に8.05gの 白亜をこの発泡体に添加する。 乾燥機から取り出した前記集合物にこの発泡体を均一に広げる。この複合体を 次に赤外線の場で1分間後処理し、次に乾燥機内で100℃で10分間処理する 。 DATにおいて、この複合体の33.3cm2の面積からなる1片は9分後に おいて合成尿50mlの吸収量を有する。適用されたポリエチレンフィルムは液 体に対して不透過性であるので、即ちDAT試験は前記発泡体層が液体と接触す るようにして行う。 実施例61 布する。更に、同じ組成の別の発泡体層を塗布する。 DATにおいて、この複合体の33.3cm2の試験片は4.25分後におい て合成の尿溶液50mlの吸収量を有する。 実施例62、63 質は230秒後において50mlの合成尿の吸収を示した(DAT)、そしてNe 実施例64乃至71 gの脱イオン水をポリマー分散液と混合し、約300g/lに膨脹させる。次に 、必要に応じて充填材を該発泡体に混合する。次に、これを1302cm2の面 積に 0℃において4分間加熱し、次に同様の発泡体層を広げ、再び180℃で4分間 乾燥する。得られた複合体から10×30cmの寸法の試験片を切り出す。これ ら試験片について表面試験を行う。 実施例72乃至75 0cmの面積に散布する。次にこの集合物を乾燥機内で180℃で3分間加熱し 、 180℃で3分間乾燥する。同様の発泡体材料からなる被覆層をその上に広げ乾 燥機内で180℃における3回目の乾燥を行う(図1参照)。 次にこれらの試料をカレンダリングする。 実施例76乃至93 を加えて約300g/l(白亜なしで計算)とする。次にこの発泡体を14×3 る。次にこの集合物を乾燥機中で180℃において3分間加熱し、更に同様の発 分間もう一度乾燥する。その上に同じ発泡体材料からなる被覆層を広げ、180℃ で3回目の乾燥を乾燥機内で行う。次に、(特記しない限り)これらの試料をカ レンダリングする。 実施例94乃至96 均一に散布し、次いで160℃で5分間乾燥する。同様の発泡体層をこの構造物 分間乾燥する。 次に、同様の発泡体層を更に2回適用した後、上記のように乾燥を行う。 吸収速度をDAT試験において1分後に測定する。 実施例97 る。この混合物をハンドミキサーで1リットル当たりの発泡体重量40g/lに 膨脹させる。得られた発泡体の半分を40*50cmの表面上に広げ、40gのF 次に、空気循環乾燥機内で200℃で4分間の乾燥を行う。得られた表面は高い 柔軟性を有する。 TBT(保持量):6.61(0.9%NaCl)/m2。 実施例98 実施例97を繰り返す。但し、発泡の前に、2gのアルキルグリコシドと7. 5gの水を追加する。この混合物で調製した発泡体の1リットル当たりの発泡体 重量は30g/lとなる。 得られるシート材料は実施例97のそれに比べて孔構造がより粗いものであり 、吸収能は6.61/m2になる。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1996年2月9日 【補正内容】 しそのポリマーは濃厚で固定されていないパッキング状態で存在している。 US−PS5,175,046には、発泡体でもよい多孔性バッキング上に区 分された超吸収性エレメントを有する積層体が記載され、これらは不連続なパタ ーンで外バッキングに摩擦により係合されている。個々の超吸収性エレメントは 、超吸収性ポリマーと、これまた発泡体でもよい基材とからなる。この超吸収性 エレメントは、基材に親水性モノマーを塗布した後にこれを重合、架橋させるか 、又は予め湿らせた基材に市販の超吸収性ポリマー粉末を適用した後に乾燥する か、のいずれかの方法で製造される。該超吸収性エレメントは摩擦及び好ましく 使用される不織布の個々の繊維とのからみ合いによりバッキングに係止される。 WO87/03168には土壌以外で植物を栽培するための支持体が記載され ている。これは超吸収性粒子がバッキング上に均一に固定されている液密のケー シングからなり、該バッキングは水性液体の拡散を可能にし、天然もしくは合成 の繊維構造物又は発泡体からできていてもよい。但し、好ましくはセルロースコ ットンである。セルロースコットンをバッキングとして使用する場合には、超吸 収剤は該セルロースコットンを予め湿らせることにより固定され、ポリウレタン フォームをバッキングとして使用する場合には、超吸収性粒子を粉末状態で適用 する前にバッキングに塗布した接着剤により超吸収性粒子を固定することが好ま しい。 US−PS4,715,918には、不透過性バッキング層上に相互に分離し たポケット内に超吸収剤を有する積層体が記載されている。超吸収剤がその中に 濃厚で固定されていないパッキング状態で貯蔵されているこれらのポケットは透 過性の層で覆われ、該層のうえに迅速に液体を吸収する例えばセルロース毛羽で できた層が配置されていて、さらにこの上に透過性の層が配されている。これら のポケット(中に超吸収剤が貯蔵される)は、基材(バッキング層)をカバーフ ィルム(透過性層)とヒートシールすることにより形成される。不透過性のバッ キング層は一般にヒートシール可能なポリマー、例えばポリプロピレン又はポリ エチレンのフィルムである。このバッキング層も発泡不織布でもよいことは確か であるが、不透過性が必要であるのでこれは独立気泡材料でなければならないか、 あるいはさらに不透過性層を重ねなければならない。 そこで、水や水性の液体に対する層状の吸収性材料をベースとし、上述の不利 な点を解消した製品を提供することが目的であった。 この目的は、プラスチック及び/又はラテックスの発泡体からできた少なくと も1層の連続気泡層と、粒子状の超吸収体ポリマーで形成された少なくとも1つ の層からなる層状体であって、該超吸収性ポリマーを前記発泡体層の境界面に限 られた分布状態で固定されて含有しているものによって達成することができた。 従って本発明の主題は、1又は複数のプラスチック発泡体層及び/又はラテッ クス発泡体層と、水及び水性の液体を吸収するための粒子状超吸収性ポリマーと からなる層状体であって、前記の超吸収性ポリマーが前記の発泡プラスチック及 び/又は発泡ラテックス層の上に直接、それらの間に、又はその下に、量的に及 び/又は場所的にあらかじめ定められ固定された面的配置状態で設けられている こと、並びに発泡プラスチック及び/又は発泡ラテックス層:超吸収性ポリマー の量的な比率が、1:500乃至50:1、好ましくは1:50〜25:1、最 も好ましくは1:5乃至10:1であることを特徴とする層状体である。 実に驚くべきことに、ポリマーの膨潤能は本発明による層状体を使用して吸収 が行われる間影響を受けないままである。前記プラスチック材料又はラテックス とポリマーとが直接接触しているにもかかわらずである。このために、前記ポリ マーの水性液体に対する吸収能も選ばれた配置状形態で維持される。 0.9%のNaCl溶液を用いた時には、本発明の層状吸収体は少なくとも0 .11/m2(表面)の保持量を有し、少なくとも0.11/m2(表面)の最大 吸収量を有し、0.021Paで少なくとも2g/gの荷重下吸収量(AUL) を有することが好ましい。 本発明の別の主題は、本発明の層状吸収体の製造方法及びその使用法である。 製造方法は少なくとも次の点: a)50乃至1000g/lの単位リットル当たりの重量を有するプラスチック 発泡体及び/又はラテックス発泡体1つを形成し、好ましくは連続気泡であるこ の発泡体を1μm乃至100000μm、好ましくは10μm乃至10000μ 荷重下での液体吸収能を測定するために、「荷重下の吸収量」(AUL)−E P−A−0339461に記載のもの−を測定した。そこでの教示から逸れて、 AULの窪み(AUL-crucible)の内径の寸法を有する円形超吸収体を試料として 使用した。液体吸収量を、吸収体1g、使用したASP1gに換算して又は吸収 体表面1m2に換算して示す。 C.要求量吸収性試験(Demand-Absorbency-Test) 別の応用技術特性を測定するために、「要求量吸収性試験」(DAT)(W. F.シュラウヒ、レクチャーインデックス1978、アムステルダム、DE39 17646)によって標準的な尿の吸収を測定し更に吸収速度を測定した。測定 装置は標準尿溶液(尿素2.0%、NaCl0.9%、MgSO40.1%及び CaCl20.06%が蒸留水に溶解したもの)を満たしたビュレットと、標準 尿溶液の出口を備えた試験デスクとからなり、該出口は測定ビュレットに連結さ れている。試験デスクの上に、本発明による吸収体の一片であってSAPを1g 含むものを前記液体の出口の中央に置く。次に、該標準尿溶液を連結ホース上の 試験物質と若干の圧力で接触させる。ビュレットで読まれる液体の吸収を1分毎 に読み取る。50mlの試験溶液が吸収された時点で要した時間を読み取る。 第2のテスト(DATP)を同様に実施する。但し、試験片には圧力(2.0 7Pa≒0.3psi)を加える。測定値を読み取り同様に控える。 D.傾斜板試験(Inclined-Plane-Test) EP0546587A1に記載の試験方法に従って、本発明による吸収体の吸 収特性を測定するために、「傾斜板試験」を行う。 寸法10cm×30cmの本発明による一片の吸収体を傾斜した板(傾斜角度 45°)に長手方向に取り付ける。4ml/秒の流量で、0.9%のNaCl溶 液100mlを滴下ロートで試験体の上縁の中央たらす。試験体の表面を渡って 流れる液体をすぐに捕捉ポット1に集め測定する。コレクター1の表面から流れ た、及び試験体からコレクター2の中へ流れ出た液体の全量を10分後に測定す る。この操作を試験体の吸収能が尽きるまで繰り返す。通常液体の適用を4回又 は5回行った後である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI A61F 13/15 0333−3E B65D 65/42 A 13/46 4233−5L H01B 3/30 Z A61L 15/60 4233−5L 7/28 E B65D 65/42 7019−4C A61F 13/20 322 H01B 3/30 9164−4C 13/18 307E 7/28 7535−3B A41B 13/02 D

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.1又は複数のプラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と、水及 び水性の液体を吸収するための粒子状超吸収性ポリマーとからなる層状体におい て、前記の超吸収性ポリマーが前記発泡プラスチック及び/又は発泡ラテックス 層の上に直接、それらの間に、又はその下に、量的に及び/又は場所的に予め決 められ固定された面的な配置状態で構成されていること、並びに発泡プラスチッ ク及び/又は発泡ラテックス層:超吸収性ポリマーの量的比率が1:500乃至 50:1、好ましくは1:50乃至25:1、最も好ましくは1:5乃至10: 1であることを特徴とする前記層状体。 2.請求項1に記載の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と 、水及び水性の液体を吸収するための粒子状超吸収性ポリマーとからなる層状体 であって、 表面当たり少なくとも0.11/m2の保持量を有し、表面当たり少なくとも 0.11/m2(表面)の最高吸収量を有し、 0.9%のNaCl溶液で2.1kPaにおいて少なくとも2g/gの荷重下 吸収量(AUL)を有することを特徴とする前記層状体。 3.請求項1又は2に記載の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡 体層と水及び水性の液体を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとからなる 層状体であって、前記プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層及び /又は前記超吸収性ポリマーが更に少なくとも1種の充填材を、プラスチック及 び/又はラテックス発泡体の量に対して、0乃至1000重量%、好ましくは最 高400重量%以下、最も好ましくは最高200重量%以下の充填度で含有して いることを特徴とする層状体。 4.請求項3に記載のプラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と、 水及び水性の液体を吸収するための超吸収性ポリマーとからなる層状体であって 、前記プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層及び/又は前記超吸 収性ポリマーが充填材として白亜、ベントナイト、シリカゲル、珪酸、活性炭、 顔料、好ましくは二酸化チタン及び/又は酸化鉄、及び/又は天然及び/又は合 成の繊維材料、好ましくはビスコース及びコットンの繊維及び布はく、及び/又 はポリエステル及びポリアミドの繊維、及び繊維の混合物、及び/又は微細に粉 砕されたプラスチック材料を含有する前記層状体。 5.請求項1乃至4のプラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と、 水及び水性の液体を吸収するための超吸収性ポリマーとからなる層状体であって 、該層状体の表面が部分的に、好ましくは一方の面に、水性の液体及び水に対し て不透過性である層、プラスチックフィルム及び/又は布はくを有すること、並 びに/又は部分的に、好ましくは一方の面に、セルロース、不織及び/又は紙、 並びに/或いは繊維製品からなる不織布又は布はくの層を有することを特徴とす る前記層状体。 6.プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と、水及び水性の液体 を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとからなる層状体の製造方法におい て、少なくとも次の点: a)1リットル当たりの重量が50乃至1000g/lであるプラスチック発泡 体及び/又はラテックス発泡体を一つ形成し、該発泡体を厚さ1μm乃至100 ,000μm、好ましくは10μm乃至10000μm、最も好ましくは200 μm乃至5000μmの層としてその表面に渡り広げること、 b)前記の超吸収性粒子状ポリマーを前記の広げた発泡体の上に発泡プラスチッ ク及び/又は発泡ラテックス層:該超吸収性ポリマーの量的な比率が1:500 乃至50:1、好ましくは1:50乃至25:1、最も好ましくは1:5乃至1 0:1となる割合で、必要に応じてステンシル、孔開きディスク及び/又は篩の 少なくとも1つを使用して、量的及び表面的に決められた配置状態で適用し、そ して場合によっては熱処理で固定すること、を特徴とし、この際に工程a)及び /又はb)は必要に応じて連続して繰り返すことは任意であり、 更に、最終的に、発泡層を架橋させつつ熱処理を行うことを特徴とする前記製 造方法。 7.請求項6に記載の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と 、水及び水性の液体を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとからなる層状 体の製造方法であって、前記超吸収性ポリマーは1μm乃至20000μmの範 囲の粒度を有するものが使用されること;前記製造が補助的材料、例えば金属若 しくはガラスの表面、プラスチックホイル及び/又はシリコーンの紙であって本 発明の層状体が製造された後そこから除去されるものを用いて実施されること; 或いはこの製造が、中央の層、ベース層、又は最終的な被覆層として使用される 、少なくとも1種の、セルロース、不織布、若しくは紙の層、及び/又は繊維製 品からなる不織布及び/又は布はくを用いて実施されること、を特徴とする前記 製造方法。 8.請求項6及び7に記載の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡 体層と、水及び水性の液体を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとからな る層状体の製造方法において、前記の粒子状の超吸収性ポリマーの量、粒度、及 び分布状態が個々の発泡プラスチック層及び/又は発泡ラテックス層において異 なっていることを特徴とする前記製造方法。 9.請求項6乃至8の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層と 水及び水性の液体を吸収するための超吸収性ポリマーとからなる層状体の製造方 法であって、前記プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体層の製造の 前、製造中、又は製造後に、プラスチック発泡体及び/又はラテックス発泡体に 対して0乃至400重量%の充填度の範囲において、ベントナイト、シリカゲル 、 珪酸、活性炭、無機顔料、粉砕したプラスチック材料、好ましくは白亜、及び/ 又は天然及び/又は合成の繊維を充填材料として、場合によっては1又はいくつ かの粘張剤、架橋剤及び安定剤と共に、前記発泡体中に導入することを特徴とす る前記製造方法。 10.請求項6乃至9に記載の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発 泡体層と、水及び水性の液体を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとから なる層状体の製造方法であって、前記の発泡体の形成が、一種又は二種以上のプ ラスチック材料及び/又はラテックスを、必要に応じて補助剤、例えば起泡剤、 発泡剤、整泡剤、架橋剤及び加硫剤を添加して混合することによって行われる前 記製造方法。 11.請求項6乃至10の、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体 層と、水及び水性の液体を吸収するための粒子状の超吸収性ポリマーとからなる 層状体の製造方法であって、プラスチック発泡体層及び/又はラテックス発泡体 層と粒子状の超吸収性ポリマーとからなる層状体が最終的にカレンダー及び/又 はエンボスロールで処理されることを特徴とする製造方法。 12.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する層状体の使用であっ て、該吸収体が水及び体液の吸収のために衛生用品に及び衛生の分野に使用され ることを特徴とする前記使用。 13.請求項12に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であって、 該吸収体がおむつ及び失禁用品に吸収要素として使用されることを特徴とする前 記の使用。 14.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であっ て、前記吸収体が植物の栽培のために、又は植物又は植物の一部の輸送及び貯蔵 のために、天然の及び/又は人工的な土壌に直接使用されるか又は成分として使 用されることを特徴とする前記の使用。 15.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であっ て、パイプ及びダクト用の、特に電線及び光伝送線用の絶縁材料として使用され ることを特徴とする前記の使用。 16.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であっ て、該吸収体が建造ユニット用の、特に外壁に用いられるものの断熱材料として 使用されることを特徴とする前記の使用。 17.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であっ て、該吸収体が包装材料に直接に使用されるか又は液体吸収性要素及び/又は液 体貯蔵性要素として使用されることを特徴とする前記の使用。 18.請求項1乃至5に記載の水及び水性の液体を吸収する吸収体の使用であっ て、該吸収体が衣料用品にその一部として使用されることを特徴とする前記の使 用。
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