JPS6159141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は特定の変性ポリビニルアルコール系重
合体（以下ポリビニルアルコールは単にPVAと
略記する）を吸収材として用いてなるおしめをは
じめ、生理用ナプキン、生理用タンポン、外科手
術用血液吸収体、傷口吸収性当て物などの吸収体
に関する。さらに詳しくは、無水状態でPVA系
重合体に環状酸無水物を反応させ、架橋結合を導
入せしめて得られる吸収膨潤が均一でかつ吸水速
度の大きい変性PVA系重合体微粒子を他の液体
吸収支持体に分散させたものから成る吸水性の優
れたおしめ等の吸収体に関する。 一般に吸収体製品、例えばおしめ、生理用ナプ
キンは尿、月経血などの体液を迅速に多量に吸収
除去できると共に吸収された体液等で皮ふを湿潤
不快ならしめないものであることが望まれる。ま
た使い捨て製品であるため価格面では安価である
ことが望まれる。 従来のこれら吸収体は主に紙綿、木材パルプ粉
砕片、繊維シート、クレープ紙、吸水紙、脱脂綿
などを吸収材として用いて所要厚さの吸水層が形
成され、吸水層を担持するためにこれが中間層と
なるように体液等を吸収する表面層は液体透過性
シートで、またその反対側の裏面層は液体不透過
性フイルムで覆つているのが普通である。しかし
従来の吸収体は吸収自体の嵩に対する吸収能力が
低いため、吸水量を上げようとすれば容積、コス
トが上がり問題であつた。また吸収した製品の表
面ぬれや、圧迫を受けた時に吸収体に一たん吸収
された液体が再浸出し表面がべとつくなどの現象
が起こつたり、その他人体に着装した時に吸収体
自体の性能低下がみられ問題であつた。 本発明者等は上述した如き欠点がなく、より吸
水性能が優れた吸収体を開発することを目的とし
て鋭意研究の結果、無水状態でPVA系重合体に
環状酸無水物を反応させ、架橋結合を導入せしめ
て得られる、常温での吸水倍率が100倍以上であ
る変性PVA系重合体微粒子が実質的に水に不溶
で均一に吸水膨潤すること、吸水量が大きく吸水
速度の大きいこと、あるいは安価に量産可能であ
ることから、該変性PVA系重合体微粒子を液体
吸収支持体に分散充填させて吸収体を構成したと
ころ、吸水量、吸水速度共に従来品に比して飛躍
的に増大し所期の目的に適合した吸収体が製造で
きることを見出し本発明を完成するに至つたもの
である。 本発明において使用される変性PVA系重合体
微粒子は以下に詳細に説明するように、幾通りか
の製法で作られる、架橋結合された合成高分子微
粒子であつて、液体を吸収保持しブドウの房状に
連なつて膨潤してヒドロゲル性微粒子を形成する
ものであり、分散状態がドツト状あるいは濃密な
塊状のいずれであつても液体の浸入に対して微粒
子の形状を保つたまゝで即座に均一に吸水して膨
潤する性質を有している。該ヒドロゲル性微粒子
は実質的に水で不溶でありブドウの房状に連なる
が、液体は微粒子間隙を自由に通過し、周囲の未
だ吸収余力のある微粒子に対して優先的に拡散す
る。このためすでにヒドロゲルを形成している部
分とヒドロゲルに至らない部分の境界において膜
および壁（いわゆるママコ）を作ることがない。
また、該ヒドロゲル性微粒子は本来高い水分吸収
率を有しているため、かなりの水分を吸収しても
なお優れた浸潤作用を有しており、次々に流入す
る液体に対してもすばやい拡散作用をもつて隣接
する微粒子に浸潤し各々の微粒子が均等な含水状
態となるように働く。さらに流入する液体に対し
ては、充分に膨潤された個々のヒドロゲル性微粒
子の間隙に余剰の液体を抱きかゝえる特徴をもつ
ている。この特徴は吸収体製品の表面ぬれを従来
品より大きく減少させ着用感を向上させるのに役
立つ。 本発明の吸収体に用いられるヒドロゲル性微粒
子の吸水性能は、常温または30℃以下において
100倍以上（重量比）であり、また同じ温度にお
ける100ｇ／cm²の加圧下においても無圧下におけ
る前記吸水倍率に対する80％の吸水率を維持する
ことも確認されている。また膨潤された該ヒドロ
ゲル性微粒子を室温において蒸発乾固させればほ
ぼ原形に復し、あるいはこれに再度吸水させれ
ば、乾燥、吸水をくり返してもその吸水倍率に著
しい低下のないことも確認されている。かゝる特
徴は従来の吸収材にはみられないものであり、お
しめ等において吸収された液体が体圧等の圧迫下
において、表面へ浸出する現象を抑制するのに著
しい効果を発揮するものである。 本発明で言う上記変性PVA系重合体微粒子は
無水状態下にPVA系重合体粉末と環状酸無水物
を反応させ、架橋結合を導入することにより得る
ことができるが、具体的には以下に述べる６つの
方法を製造方法としてあげることができる。すな
わち、 (1) 無水状態下に粉末状PVA系重合体に環状酸
無水物を、触媒の存在下あるいは不存在下に反
応させると同時に架橋結合を導入する。 (2) 一価金属の水酸化物、アルコキシド、塩類、
３級アミン類、３級アミン塩類のいずれかの共
存下に無水状態で粉末状PVA系重合体に環状
酸無水物を反応させると同時に架橋結合を導入
する。塩類の使用量は環状酸無水物と当量以下
である。 (3) 無水状態下に粉末状PVA系重合体に環状酸
無水物を反応させてカルボキシル基を導入する
と同時に架橋結合を導入し、次いで一価金属の
水酸化物、アルコキシド、塩類、アンモニヤ、
アンモニウム塩類、アミン類、アミン塩類のい
ずれかで処理する。この処理によりカルボキシ
ル基が中和される。 (4) 無水状態下に粉末状PVA系重合体に環状酸
無水物を反応させて可溶性の変性PVA系重合
体を得、これを加熱処理して架橋結合を導入し
たのち一価金属の水酸化物、アルコキシド、塩
類、アンモニヤ、アンモニウム塩類、アミン
類、アミン塩類のいずれかで処理する。この処
理によりカルボキシル基が中和される。 (5) 一価金属の水酸化物、アルコキシド、塩類、
３級アミン類、３級アミン塩類のいずれかの共
存下に無水状態で粉末状PVA系重合体に環状
酸無水物を反応させて得られた可溶性の変性
PVA系重合体を加熱処理して架橋結合を導入
する。 (6) 無水状態下に粉末状PVA系重合体に環状酸
無水物を反応させ、次いで一価金属の水酸化
物、アルコキシド、塩類、アンモニヤ、アンモ
ニウム塩類、アミン類、アミン塩類のいずれか
で処理することによりカルボキシル基を中和し
て可溶性の変性PVA系重合体を得、次いでこ
れを加熱処理して架橋結合を導入する。 変性PVA系重合体微粒子の構成原料として用
いられるPVA系重合体としては酢酸ビニル、そ
の他の各種ビニルエステル類の重合体及びこれら
の共重合体を完全ケン化、部分ケン化して得られ
るもののみならず、酢酸ビニル、その他の各種ビ
ニルエステル類に対して30モル％以下の各種不飽
和単量体例えばα−オレフイン類、塩化ビニル、
アクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸
エステル類、メタクリル酸エステル類を共重合せ
しめた共重合体ケン化物、部分ケン化物も包含さ
れる。 反応に供されるPVA系重合体の形態は粉末状
のものが好適である。 重合度は100〜5000の範囲のものが好適であ
る。 反応に用いられる環状酸無水物としては無水マ
レイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水グ
ルタル酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸等を
あげることが出来る。場合によつてはこれらを混
合して用いることも可能である。 反応は可及的に水分の存在しない状態で実施す
るが、反応の溶媒としても環状酸無水物と反応性
を有する活性水素を持つ様な化合物は不適当であ
り、活性水素を有せざる化合物例えばベンゼン、
トルエン、キシレン、ヘキサン、アセトン、メチ
ルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン等が用いられる。特にトルエン、ジオキサン等
は好適である。反応に無水マレイン酸を用いる場
合はこの化合物は融点が低いので、溶媒としての
作用を兼ね持たせることも出来る。反応は所定量
の溶媒に、所定量の環状酸無水物を溶解し、所定
量のポリビニルアルコール重合体、触媒、添加剤
を加えて撹拌分散させ、所定温度で所定時間、加
熱反応させる。 反応温度は30−150℃、好ましくは50−100℃で
ある。反応時間は30分〜10時間、好ましくは１〜
５時間である。反応はほぼ定量的に進むので環状
酸無水物の使用量は所望のエステル化度に達する
のに必要な量だけ使用すれば充分である。 溶媒の使用量はPVA系重合体粉末の２−５倍
量が好適である。 反応混合物は過、遠心分離等の方法により固
形分を分離する。液は回収して再使用に供され
る。 固形部はメタノール、アセトン等で洗滌して乾
燥して粉末状の変性PVA系重合体を得る。 上記の方法で得られるPVA系重合体微粒子を
吸収材として用いて本発明の吸収体を作成するに
は、従来通常用いられてきた吸収材、すなわち木
材パルプ粉砕片、紙綿、クレープ紙、吸水紙、繊
維シートなどを積層状あるいは巻物にして液体吸
収性支持体とし、その上層、中間層、下層あるい
はそれらが複合する層毎に均一に分散させ、さら
にその表面を液体透過性シートで覆い裏面は液体
不透過性フイルム等で保護するか、あるいは表裏
共に液体透過性シートで覆つて吸収材を担持させ
て吸収体を構成するのが普通である。一例として
おしめを構成する場合を例にあげると、排尿され
る部位、量を考慮して吸収体の特に上端および下
端を除く中心部の上層あるいは下層に変性PVA
系重合体微粒子を層状に一層または多層で分散せ
しめるのが最も有効であり、次いで担持シートで
表面および裏面を覆つて形成する。この他、外科
手術用血液吸収体、傷口吸収性当て物、生理用ナ
プキン、生理用タンポン等においても吸収支持体
の材料、寸法、厚さを変更するのみでおしめと同
様に構成することができる。 以下に本発明の吸収体の構成を添付の図面を参
照しつつ説明する。 第１図は一部切欠したおしめの斜視図であつ
て、１は吸収性の液体透過性不織布からなり千鳥
状に空洞化された孔を有する表面シートを示す。
２は液体不透過性の裏面シートからなり通常ポリ
エチレン薄膜が用いられる。吸収パツド３は液体
吸収支持体となるもので、例えば木材パルプ粉砕
片を堆積させた空泡の多い弾性シートが用いられ
る。変性PVA系重合体微粒子４は前記吸収パツ
ド３の上に均一に層状に分散され、その上を吸水
性で液体透過性の保護シート５、例えば木材セル
ロースからなるテイツシユペーパーで覆つておし
め吸収体６が構成される。重合体微粒子４はおし
め吸収体６の成形時に加圧プレスする際に吸収パ
ツド３に密着され固定化される。第２図は第１図
のＡ−Ａ面での断面図を示し、おしめ吸収体６は
表面シート１および裏面シート２で覆つたのち共
通の周縁７に沿つて接着剤で接着しておしめが形
成される。 変性PVA系重合体微粒子４の分散は単に吸収
パツド３の上層または下層にのみ限定されるもの
ではなく、おしめの吸収量に対応して一層もしく
は上層、中層、下層に任意の多層構造を設けても
よいことは勿論であり、また吸収パツド３内部へ
の分散あるいは保護シート５内部への分散塗布も
可能である。 第３図は一部切欠した生理用ナプキンの斜視図
である。８は液体吸収支持体を示し、この上に変
性PVA系重合体微粒子９を層状に分散させ、そ
の上下をいずれも例えばテイツシユペーパーから
なる液体透過性の保護シート１０で覆い、さらに
液体吸収支持体を多層とするため渦巻状に巻いて
生理用ナプキン吸収体１１を構成させる。第４図
は第３図のＢ−Ｂ面での断面図を示し、渦巻状に
形成された吸収体１１内部において重合体微粒子
９が保護シート１０にはさまれて中心部に固定化
されているのがわかる。生理用ナプキン吸収体１
１はさらにその表面全体に亘つて液体透過性シー
ト１２で覆われて担持される。１３は吸収体１１
の移動を防ぐための縁であり、通常は接着剤のな
い柔かい状態で加工エンボスによつて固定化され
る。液体吸収支持体８としては例えば木材パルプ
粉砕片の堆積シートあるいは吸収性繊維絡合シー
トからなる吸収パツドが用いられる。液体透過性
シート１２としては吸水性繊維の不織布に千鳥状
の空洞を設けた柔軟なシートが用いられる。変性
PVA系重合体微粒子９は単に液体吸収支持体８
に対して層状に分散させるだけではなく内部に分
散させてもよいし、また保護シート１０の内面に
分散固定させることも可能である。 第５図は一部切欠した外科手術用血液吸収体の
斜視図である。１４は液体吸収支持体を示し、こ
の表面に変性PVA系重合体微粒子１５を層状に
分散させ、さらにテイツシユペーパー等の吸収性
の液体透過性保護シート１６で覆い、渦巻き状に
巻いたのち平らにのばして積層体とする。該積層
体は吸収材の洩出を防止するため表面全体を液体
透過性の包装シート１７で包み、耳部（包被シー
ト重ね合せ部）１８は接着剤で強固に加圧接着さ
れる。積層体の包被シート中での移動を防止する
ためにさらに加工エンボスを施し、移動防止用接
合溝１９を設けて外科手術用血液吸収体２０が構
成される。移動防止用接合溝１９の設置数は吸収
体２０の大きさにより当然変わりうるものである
が、該溝で囲まれる大きさが２×３cm乃至10×20
cmになるように設置するのが好ましい。第６図は
第５図のＣ−Ｃ面での断面図を示す。液体吸収性
包被シート１７としては細孔を有する柔軟な吸水
性不織布あるいは繊維織布からなる例えば湿潤強
力のある木綿クレープ布帛が用いられる。上記血
液吸収体２０を使用するに際しては血液吸収性の
よい織布、例えば木綿ガーゼ等によりさらにその
表面を包んで使用することにより細かい屈曲部な
どの吸収を助長することができる。 本発明で得られるおしめ等の吸収体は液体吸収
率が非常に高い変性PVA系重合体微粒子を他の
液体吸収支持体に分散担持させることにより構成
されるため、吸収量が大きくかつ表面ぬれが小さ
いと言つた従来品には見られない優れた吸水性能
を有する。特に同一の吸収量を達成するのに従来
の50％以下の重量の吸収支持体で済むことから、
容積が30％以上減少せしめられた吸収体を提供す
ることも可能で、本発明は関連業界に貢献すると
ころ極めて大きいものがある。 以下に本発明において吸収体を構成する変性
PVA系重合体微粒子の製造方法を後述する参考
例で示し、次にかかる変性PVA系重合体を用い
て実際におしめを構成した場合の例を実施例とし
て示す。 参考例 １ 500c.c.セパラブル三つ口フラスコに粉末状PVA
（重合度1700、ケン化度88モル％）50ｇ、無水マ
レイン酸30ｇ、重曹20.8ｇを入れ、溶媒としてジ
オキサン100c.c.、トルエン100c.c.を加え、撹拌下に
80℃で４時間反応させた。反応混合物を過後、
固形分をアセトンで繰り返し洗滌し、乾燥、目的
とする微粒子状の変性PVAを得た。このものの
重量は100ｇで、重量増加から求めた変性率（重
量増加率）は100％であつた。 次いでこの生成物の吸水性を試験した。まず変
性PVA微粒子を1.000ｇ正確に秤量し500c.c.用ビー
カーに投入した。さらに蒸留水500ｇを別のビー
カーに採つて先のビーカーに注入し、軽く撹拌し
て20分間放置した。放置している間に前記変性
PVAは吸収膨潤してヒドロゲル性微粒子とな
り、上澄み液は透明になつた。これらを紙を用
いて１時間かかつて過したところ、もはや液
は滴下しなくなつたのでこの液を秤量し、先に
注入した蒸留水500ｇの値から差引いて吸水量を
求めた。吸水量を変性PVAの重量1.000ｇで除し
て吸水倍率を求めたところ150倍であつた。さら
に過残渣物を前もつて湿潤させた過袋で１cm²
当り100ｇの荷重を１時間与えて脱水させた。脱
水量を秤量して吸収倍率を求めたところ120倍で
あつた。 参考例 ２ 重合度1700、ケン化度99モル％のPVA50ｇを
用い、無水フタル酸30ｇ、反応触媒としてトリエ
チルアミン２ｇを用い、溶媒としてトルエンを用
いて120℃で３時間反応させた後、反応物を過
し、固形分をアセトンで繰り返し洗滌したのち、
25％アンモニヤ水13.8c.c.を加え、アセトン溶媒中
で室温で30分間撹拌反応させた。反応混合物を
過後、固形分をアセトンで繰り返し洗滌し、乾
燥、目的とする微粒子状の変性PVAを得た。 次いでこの生成物の吸水性を試験するために、
参考例１の場合と同じ方法で吸収倍率を求めたと
ころ、過後の液を秤量して求めた場合は140
倍、過残渣物を脱水後秤量して求めた場合は
120倍であつた。 実施例 １ 先に第１図および第２図で示したおしめにおい
て、木材パルプ粉砕片を均一に分散させたシート
で吸収パツド３を形成して吸収支持体とし、これ
を400×210mmの大きさ（重量15ｇ）に裁断し、こ
の上下端を除く全表面積の約2/3に相当する部分
の表裏両面に前記参考例１で製造した変性PVA
微粒子を各々２ｇ、計４ｇ均一に層状に分散し、
次いで保護シート５としてテイツシユペーパーで
表裏を覆つておしめ吸収体６を作成した。表面シ
ート１として460×330mmの大きさに裁断したレー
ヨン繊維よりできた千鳥状に空洞を設けた柔軟な
不織布を、また裏面シート２として同じく460×
330mmの大きさに裁断したポリエチレン薄膜を用
い、これらを上記おしめ吸収体に覆つたのち周縁
７に沿つて接着剤を用いて圧着し、全体を均一に
ローラープレスして全体の重量が34ｇのおしめ
（試料Ａ）を調製した。 おしめは着色された人工尿（蒸留水97.09％、
尿素1.94％、塩化ナトリウム0.80％、硫酸マグネ
シウム７水物0.11ｇ、塩化カルシウム0.06％）を
用いて以下に述べる吸水拡散試験を行なつた。す
なわち、おしめを平旦に位置し、中心部より着色
人工尿60c.c.を表面より注下して３分間放置する。
次いで上質紙を当てがい１cm²当り100ｇの圧力で
ローラー加圧し、室温で乾燥する。乾燥後の表面
シートおよび吸収パツド表裏の吸水跡を採取して
面積を求めた。結果を第１表に示す。 比較のため変性PVA微粒子を用いない以外は
試料Ａと同じ構成からなる重量が30ｇのおしめ
（試料Ｂ）、変性PVA微粒子を用いないことと吸
収支持体として25ｇの吸収パツドを用いること以
外は試料Ａと同じ構成からなる重量が40ｇのおし
め（試料Ｃ）、さらには表面シートとして吸収性
の繊維不織布からなる平らなシートが用いられて
いる以外は試料Ｂと基本的に同じ構成からなりか
つ外形寸法が460×310mm、吸収支持体の重量が30
ｇ、全体の重量が50ｇの市販のおしめ（試料Ｄ）
の３種類について上記と同様の方法にしたがつて
吸水拡散試験を行なつた。結果を第１表に併記す
る。

【表】 上記の結果から明らかな様に本発明の吸収体
は、他のものに比べて、一定量の水分を吸収せし
めた時に吸収に関与した表面シート及び吸収支持
体の表面積が著しく小さく（すなわち潜在吸収能
力が極めて大きい）すぐれた吸水性能を発揮して
いることがわかる。 実施例 ２ 実施例１で調製した本発明に相当する試料Ａの
おしめにおいて、吸収支持体として木材パルプ粉
砕片を均一に分散させたシートからなる18ｇ重量
の吸収パツドを用いた以外は試料Ａのおしめと同
じ構成からなる全体の重量が37.5ｇのおしめ（試
料Ｅ）を調製した。 おしめは蒸留水および人工尿（人工尿の組成は
実施例１に用いたのと同一のもの）を用いて以下
に述べる吸水試験を行なつた。すなわち、おしめ
を平旦に位置し、中心部より蒸留水又は人工尿を
毎分240c.c.の割合で注下し、おしめを十分に吸収
させたのち、傾斜させて余剰の試験液を排除す
る。次いで吸水したおしめの総重量を上皿天秤で
秤量し、吸水前の重量を差引いて吸水量を求め
る。結果を第２表に示す。 比較のため変性PVA微粒子を用いない以外は
試料Ｅと同じ構成からなる重量が33.5ｇのおしめ
（試料Ｆ）について上記と同様の方法にしたがつ
て吸水試験を行なつた。結果を第２表に併記す
る。

【表】 上表から本発明の吸収体の液体吸収量が極めて
大きいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の吸収体の構成を具体的に示すも
ので、第１図は一部切欠したおしめの斜視図、第
２図は第１図をＡ−Ａ面で裁断した時の断面図、
第３図は一部切欠した生理用ナプキンの斜視図、
第４図は第３図のＢ−Ｂ面での断面図、第５図は
一部切欠した外科手術用血液吸収体の斜視図、第
６図は第５図をＣ−Ｃ面で裁断した時の断面図で
ある。 １：表面シート、２：裏面シート、３：吸収パ
ツド、４：変性PVA系重合体微粒子、５：保護
シート、６：おしめ吸収体、７：周縁、８：液体
吸収支持体、９：変性PVA系重合体微粒子、１
０：液体透過性保護シート、１１：生理用ナプキ
ン吸収体、１２：液体透過性シート、１３：移動
防止用縁、１４：液体吸収支持体、１５：変性
PVA系重合体微粒子、１６：液体透過性保護シ
ート、１７：液体透過性包被シート、１８：耳
部、１９：移動防止用接合溝、２０：外科手術用
血液吸収体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無水状態でポリビニルアルコール系重合体に
   環状酸無水物を反応させ、架橋結合を導入させて
   得られる、常温での吸水倍率が100倍以上である
   変性ポリビニルアルコール系重合体微粒子を液体
   吸収支持体に分散させたものから成る吸収体。