JPS62227354A - 親水性吸収性平面状材及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療及び衛生用に使用される、超吸収性のポ
リマーを含む親水性吸収性平面状材に関するものである
。更に本発明は、この種の平面状材を製造する方法を提
案するものである。

〔従来の技術〕

医療及び衛生に用いられるある種の親水性吸収性平面状
材は既に知られている。それらは赤鬼のおむつ、成人失
禁症の人の介助具、生理用品、ベットの詰物等の衛生製
品に吸収体として用いられている。この種の平面状材は
、創傷の被覆及び包帯の如き医療製品中の吸収体として
、並びに例えば工業及び家庭に用いるスポンジ及びスポ
ンジ布の如き高度吸収性材として、更には吸収性の靴敷
及び衣類の詰物として、又観賞植物及び実用植物の栽培
の際の保水性媒質としても敵している。しかしながら、
何よりの応用分野は医療上及び衛生上の目的である。

従来は、吸収性平面状材はセルロース繊維のマットより
成るものであった。今日の使い捨ておむつはこれらのい
わゆるｒ毛羽Ｊ　　（ｆｌｕｆｆ）を吸収層として含ん
でいる。セルロースはある程度までは水又は水性の生理
液体を吸い上げることができるが、保液性が不充分であ
り、このことが欠点として目立っている。通常の使用の
場合に起きがちなことであるが、セルロース繊維のマッ
トは負荷を与えられると摂取した液体を再放出してしま
う。

セルロース繊維のマットは湿時強度及び乾燥時強度が小
さく、弾性を有してはいない。これらのことも、衛生製
品としての使用の際に欠点として目立ってくる。セルロ
ース繊維自体は、僅かの液体を吸い上げるに過ぎない。

従ってセルロース繊維のマットは、繊維間に充分な吸収
空間が存在するように配置されていなければならない。

湿った状態ではセルロース繊維のマットは収縮塊化する
傾向があるから、セルロース繊維からできた吸収層は、
乾燥状態すなわち使用前には非常に嵩高なものである。

しかし着用の快適さが損なわれ、体積が大きいことによ
り輸送及び貯蔵の際に問題が起こるから、衛生製品にと
って嵩高い体積は欠点である。

上に挙げられた欠点を避けるために、粉末状の超吸収性
ポリマーを含む薄いセルロース繊維マットより成る親水
性吸収性平面状材が知られるに至った。この種の平面状
材は、ヨーロッパ特許公開第１４６１９０号及び同第１
６０５７２号に記載されている。これらの超吸収性ポリ
マーは、それ自体の重量の数倍の水を摂取することがで
きる親水性非水溶性ポリマーである。超吸収性ポリマー
の本質的な利点は、小さい乾燥体積と大きい液体吸収能
力が良好な保液性と組合わされている点にある。超吸収
性ポリマーは粉末状、綿毛状、粒状でセルロース繊維マ
ット中に分散される。この種の吸収性平面状材は単純な
セルロース繊維マットより可成り取扱い易いものである
。

〔発明の解決しようとする問題点］ しかしながら、吸収性平面状材の粒子が相互に充分に分
離されていないことが多く、液体が侵入するといわゆる
ゲル閉塞（ｇｅｌ　ｂｌｏｃｋｉｎｇ）すなわち膨潤を
起こし液体の分散を妨げる現象が起こる。そのため本来
の液体摂取容量の減少を生じて、超吸収性ポリマーの利
点が不充分にしか利用されていない。

また超吸収性ポリマーの加工に問題がないわけではない
。粉塵発生性の粉末状ポリマーの使用は、例えば呼吸器
中の粘膜と直接接触することにより、それ自体としては
無毒性の超吸収性ポリマーの乾燥による刺激を惹起こす
。それ故、超吸収性ポリマーを医療衛生に用いることに
必ずしも問題がないわけではない。

超吸収性ポリマーは、例えば紙製の積層物の間にも用い
られている。この場合、紙の単層は多かれ少なかれ圧縮
されている。そして単層の間の超吸収性ポリマーの固定
は、接着剤又は結合剤あるいは紙の型押によって行われ
ている。

しかし、接着剤又は結合剤による固定は吸収を妨害して
不利である。他方、単なる機能的固定のみでは、超吸収
性ポリマーが紙の単層の間に申し分なく固定されるもの
でもない。また紙の積層物は湿った状態では少なくとも
部分的にほぐれ、その結果塊状化する恐れがある。その
他に、紙の積層物は比較的こわばり、弾性がない。

本発明の基本的課題は、超吸収性ポリマーをある程度含
有し、該ポリマーの粒子が互いに充分に分離されその結
果例えば団塊化が避けられる、医療及び衛生用の親水性
吸収性平面状材を開発することにある。その場合ポリマ
ーは、使用に際して最適な形で機能するために、平面状
材の内部に微細分散の状態で固定されていなければなら
ない。既知の衛生製品では、これらの性質は前述の理由
から完全には実現されていない。更に、前記の性質をも
った吸収性平面状材の製造方法が開発されなければなら
ない。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの課題は、特許請求の範囲に記載された親水性吸
収性平面状材及び同じく特許請求の範囲に記載された製
造方法によって解決される。

驚くべきことには、本発明によれば超吸収性ポリマーは
親水性連続気泡材料の孔の中に、恰もかごの中にあるか
のように埋包され、溢れ出ることもなく、又洗い出すこ
ともできない。それにも拘らず、超吸収性ポリマーの各
粒子には、親水性連続気泡材料、例えば軟質ポリウレタ
ンマトリックス中で自由に膨潤する容積が与えられる。

驚くべきことには、本発明の平面状材は格別に良好な液
体の展開性を持つこと、すなわち液体が非常によく水平
に分散されることを特徴とする。

おむつ又は婦人衛生製品に用いる際に、従来の吸収体で
あるセルロース繊維マットの一部又は全部の代わりに本
発明の吸収性平面状材を用いることができる。■ないし
ｌｏｍ＋ａの厚さの吸収層は、高い液体吸収性と顕著な
液体保持性を保証する。その場合、良好な湿時強度と乾
燥時強度、柔軟性と弾性による高い着用快適性と組み合
わせられた、非常に良好な液体の水平方向分散が達成さ
れる。超吸収性ポリマーの粒子は、気泡材料の所与のマ
）　ＩＪフックス堅く結合されている。セルロースを主
体とする吸収体と比べて、衛生製品の厚さは、乾燥状態
すなわち使用前において、明らかに小さいものとするこ
とができる。これに対して湿時の吸収層の厚さはその時
の保液体積によって左右される。２ないし７ｍｍが格別
に適当な厚さである。

超吸収性ポリマーは粉末状で、気泡の生成前に気泡材料
又はその混合物中に微細分散状態で加えられる。次いで
該気泡材料又はその混合物を通常の方法で発泡させると
、超吸収性ポリマーの粒子は生成した気泡の孔の中に分
散され孔中に閉じ込められる。

親水性連続気泡材料としては、特にポリウレタン発泡材
料が適する。連続気泡を有する親水性ポリウレタン発泡
材料の製造方法は既に知られている。多官能性イソシア
ネート、親水性ポリオールなどのポリウレタン原料と、
例えば発泡調整剤などの助剤と、水とから連続気泡材料
がつくられる。このような発泡材料はある程度の吸収性
を示すが、吸収された液体は荷重をかけると直らに放出
されてしまう。それ故、この種の発泡材料は医療衛生分
野の物品のための吸収体としては適当ではない。しかし
ながら驚くベきことには、この種のポリウレタン発泡体
に於ける粉末状の超吸収性ポリマーの存在により、非常
に高い吸収性と非常に高い水保持能力並びに格別な湿時
強度と乾燥時強度、柔軟性、弾性を同時に合わせ持つ発
泡材料が得られることが確認されたのである。

従って、吸収層の製造は、ポリウレタン発泡技術に於い
てそれ自体公知の方法に従って行われるのが好ましい。

発泡体の起泡は常法に従いハロゲン化アルカンなどの発
泡剤で行われ、イソシアネートと水との反応で発生する
二酸化炭素でも同じく行われる。

この最後に述べた方法は、特に有利な連続気泡体をうる
優れた実施態様である。ポリウレタン発泡体の連続気泡
性は、例えばポリシロキサンなどの発泡調整剤で高めら
れる。発泡性混合物には、顔料、無機質充填材、天然又
は合成繊維、老化防止剤、安定剤並びに臭気結合剤、臭
気防止剤、香料などの添加剤を加えることができる。

ここに提案された吸収性平面状材は、例えばポリウレタ
ンなどの発泡体と、超吸収性ポリマーとを、９５：５な
いし３０　：　７０の範囲の重量比で含む。特に、８５
　：　１５ないし５０　：　５０の範囲内の重量比が適
切であることが実際に示された。

発泡材料の孔の平均直径は０．１ないし２１ＩＩｌｌＩ
であることが好ましく、０．３ないしＩＬＩＩＩｌｌの
範囲が適切であることが実地に示された。

吸収性平面状材は適宜にブロック状発泡体として製造さ
れ、次いで望みの厚さの吸収層へと分割される。しかし
ながら親水性の平面状材を直接に賦形して個々の平面状
材パッドと発泡させることもでき、又連続的な方法で平
面的な帯状品に発泡させることもできる。ポリウレタン
発泡体に典型的な表面層が邪魔になる場合には、該層を
切り離すこともできる。表面のスキンは多くの場合、例
えば吸収層の裏面として有利である。

多層の吸収体を製造する場合は、親水性吸収性平面状材
を直接に支持体上で、又は二枚の支持体層の間で発泡さ
せることが適当である。

この種の支持体としては不織布、特にポリプロピレン不
織布、織物、ティッシュペーパー、又は例えばポリエチ
レンフィルムなどのプラスチックフィルムがある。

超吸収性ポリマーとしては、特にけん化デンプン−ポリ
アクリル系グラフト共重合体、デンプン−ポリアクリル
酸エステル系グラフト共重合体、架橋された又はグラフ
トされたセルロース、けん化されたアクリル酸ポリマー
、けん化されたアクリル酸共重合体、架橋されたポリエ
チレンオキシド、カルボキシメチルセルロース等が適す
る。一部が架橋されたポリアクリル酸誘導体及び／又は
デンプン系グラフト共重合体を含む吸収性平面状材料も
適することが実際に証明された。

親水性連続気泡材料としてのポリウレタン発泡体は、一
般に次の構成を持つ。

（ａ）　　例えばトリレンジイソシアネート、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネートなどの、少なくとも一種の有機ジイソシアネート
又はポリイソシアネート、 （ｂ）　　例えばポリエチレンオキシド、エチレンオキ
シド／プロピレンオキシド系共重合体類、ポリカプロラ
クトンポリオール、ポリエステルオールなどの、イソシ
アネート基に対して反応性の基を少なくとも２個持つ、
分子量が４ＱＱと１２．０００の間にある少なくとも一
種の化合物、 （Ｃ）　　時には、例えば多官能性アルコールなどの、
インシアネートに対して反応性の基を少なくとも２個持
ち、３２と３９９の間の分子量を持つ少なくとも一種の
化合物、 （ｄ）　　時には、例えば触媒、気泡安定剤、発泡剤の
如き、ポリウレタン化学でそれ自体公知の助剤及び添加
剤。

（ｂ）成分として、ポリエチレングリコール又はエチレ
ンオキシド共重合体などの親水性エチレンオキシド誘導
体を用い、末端にイソシアネート基を持つ線状のａｂ間
反応生成物を調合してつくると特に有効である。このよ
うなポリエチレングリコールと混合して、ポリエステル
およびポリエーテルポリオールなど他のポリオールを用
いることもできる。その場合、ポリオール成分の少なく
とも３０重里％は親水性ポリオールとする。

ある含量の超吸収性ポリマーを持った親水性吸収性平面
状材は、フィルム、穿孔フィルム又は不織布より成る上
面又は裏面の被覆と組合わせて用いることが適当である
。

〔実施例］ 添付図面の第１図及び第２図はそれぞれ本発明を適用し
た例を示す。

第１図は、おむつ又は生理用品の断面図を示す。親水性
連続気泡材料からなる親水性吸収性平面状材１は、一様
に孔２によって貫かれている。これらの孔の中には超吸
収性ポリマーが一様に埋蔵されている。吸収層の下には
、例えばポリエチレンフィルムなどの不透過性被覆３が
配置されている。上面では、身体に向けられた側にセル
ロース単層４、及び例えばポリプロピレン不織布製の上
面被覆５がある。

第２図は、おむつを上から見た平面図である。

上に提案された超吸収性ポリマーを持つ超吸収性平面状
材より成る吸収バッド６が、セルロース部分のサイズを
減少させた通常のおむつ７の構造に組み込まれている。

このことから、第２図が示す様に、親水性吸収性平面状
材は、衛生品の全面に配置されるのではなく、個々の吸
収パッドの形として衛生品の特定の領域に挿入すること
ができることが看取されよう。

次に、親水性吸収性平面状材の製法と作用を実施例によ
り説明する。吸収層を特徴づけるために、合成尿に対し
ての摂取容量と液体保持性並びに引張強さが測定された
。実施例中に与えられる量は重量部である。％で与えら
れる量は重■％である。

摂取容量と保液性は次の如く測定された：測定すべき吸
収層から試験片を打抜き正確に秤量する（秤量骨）。

この試験片を合成尿中に５分間浸漬し、これにより試験
片は充分に合成尿を吸収する。メツシュの幅５〜１０ｍ
ｍの針金網上で試験片を５分間置いて水切りして秤量す
る（吸収重量）。しかる後市販の遠心機で毎分１４００
回転で５分間脱水する。続いて改めて秤量する（遠心重
量）。次の式が成立する： 合成尿の配合： １９．４ｇ　　　　　尿素 ８．３　ｇ　　　　　ＮａＣ１ １、Ｏｇ　　　　　Ｍｇ５Ｏａ ０．６ｇ　　　　　ＣａＣ１ｚ ９７０．７　ｇ　　　　　蒸留水 引張強さはＤＩＮ（ドイツ工業規格）５３５７１試験片
Ｂに従って測定される。

アダクトＡ 平均分子遣２０００のポリカプロラクトンジオール１０
０部と、平均分子１２０００のポリエチレンオキシドジ
オール４００部より成る無水の混合物に、トリレンジイ
ソシアネートの異性体混合物８７部を６０°Ｃで加える
。撹拌しつつ温度を上昇させ、該温度に１時間保つ。

アダクトＢ 平均光ｆｉｔ１６００の三官能性ポリプロピレンオキシ
ド１６２．５部と、平均光１１０００の二官能性ポリプ
ロピレンオキシド１６２．５部と、平均分子ｆｆ１２０
００のポリエチレンオキシドジオール２５０部と、トリ
レンジイソシアネート８７部をアダクトＡの場合と同様
にして反応させる。

アダクトＣ 平均光１ｉ１６００の三官能性ポリプロピレンオキシド
１００部と、平均光ｆｆ１１０００の二官能性ポリプロ
ピレンオキシドと、３０％のＮＧＯ含量を持つ改質ジフ
ェニルメタンジイソシアネート１４０部をアダクｌ−Ａ
の場合と同様にして反応させる。

実施例１ アダクトＣ５３部と、０−アルキル末端基を持ったポリ
シロキサン／ポリエーテル共重合体０．６部と、ジメチ
ルポリシロキサン１部と、ポリアクリル酸アルカリ塩１
０部の混合物を撹拌しつつ、これに水２０部と尿素１部
と１０モルのエチレンオキシドでエトキシ化されたオク
チルフェノール３部との混合物を加えた。短時間の後、
混合物は発泡し、分散したＳＡＰ　（超吸収性ポリマー
）粒子を含んだ安定なポリウレタン発泡体、すなわち本
発明の意味での親水性吸収層を得た。

実施例２ 実施例１の混合物の中のＳＡＰの代わりに他の類似した
もの（架橋ポリアクリル酸のアルカリ塩）を用い、実施
例１と同様に処理した。

実施例３ 実施例１の混合物の中のアダクトへの代わりにアダク）
８５３部を用い、実施例１のＳＡＰの代わりにデンプン
／アクリル酸系グラフト共重合体（例えば、加水分解さ
れたポリアクリロニトリルをセルロース又はデンプンの
上にグラフトしたもの）のアルカリ塩を用いて、実施例
１の如く処理した。

実施例４（比較例） アダクトＣ５３部、ジメチルポリシロキサン０．５部、
実施例１のＳＡＰ　１０部の混合物に対し、水２０部と
実施例１のエトキシ化オクチルフェノール３部の混合物
を撹拌しつつ加え、発泡の後ＰＵＲ気泡体を得た。この
ものは本発明の利点を示さなかった。

実施例５（比較例） ＳＡＰなしで実施例１を繰返した。

実施例６（比較例） 市販の赤鬼用おむつから取出した、乾燥して貯蔵された
セルロースでつくられた長方形の吸収体で、面積１３０
０ｃｍ”　、　厚さ約５ｍｍ、重量５０．２ｇを持ち、
おむつ被覆不織布（例えばポリプロピレンのエンドレス
ファイバー）と裏側のフィルムに包まれた吸収層を試験
に用いた。

実施例７ ポリテトラフルオロエチレンで被覆された長方形の容、
１１３　ｆｆｉの容器中で、アダクトＡ１０５０部と実
施例１のポリシロキサン／ポリエーテル共重合体１２．
６部とトリレンジイソシアネートの異性体混合物６３部
と実施例２のＳＡＩ’　１０部の混合物を撹拌しつつ、
これに水４２０部と実施例１のエトキシ化オクチルフェ
ノール６３部の混合物を加えた。

得られた発泡体ブロックを本発明による厚さ４ｍｍの吸
収層に分割した。

実施例８ 実施例７の５ＡＰＯ代わりに、実施例１のＳＡＰを用い
、実施例７と同様な操作を行った。

第１表； 実施例１〜８の結果 （比較例には＊印を付した） 実施例９（比較例） 実施例６の赤鬼用おむつを展開し、その上に分液漏斗か
ら合成尿を約２０ｍ１／秒の流出速度で注いだ。しかる
後、液体をよく分散させるために、平面を被う全量Ｉ　
Ｋｇの荷重を５分間かけた。

次に、おむつの対向している狭い再縁をつかみ、１０回
折り重ねた。その場合母指球で平面を圧し縮めた。その
後広げたおむつを長さ方向の軸の回りに両側を反対向き
に１８０°折り曲げることを１０回行った。セルロース
マットは団塊化し、結合性を失い硬くなった。

実施例１０ 厚さ４ｍｍの実施例８の本発明の親水性吸収層を、実施
例９のセルロースマットの形に相当するように裁断した
。この裁断片を、ポリエチレン製裏面フィルム（赤鬼お
むつに通常用いられるものと同様なもの）とポリプロピ
レンのエンドレス繊維製のおむつ被覆不織布の間に包み
込んだ。この本発明のおむつを実施例９と同じ方法で試
験した。その結果、おむつは液体を失わず、その形態と
弾性を完全に保持した。湿った状態に於けるおむつの柔
軟性は注目に値する。

【図面の簡単な説明】

第１図はおむつ又は生理用品の断面図を示し、第２図は
おむつの平面図である。 ｌ・・平面状材、２・・孔、３・・不透過性被覆、４・
・セルロース単層、５・・上面被覆、６・吸収パッド、
７・・おむつ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ある量の超吸収性ポリマーを含み、医療及び衛生に
   利用される親水性吸収性平面状材に於いて、前記超吸収
   性ポリマーが親水性連続気泡材料の孔の中に埋蔵されて
   いることを特徴とする親水性吸収性平面状材。 ２　前記親水性連続気泡材料がポリウレタン発泡材料で
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の平
   面状材。 ３　前記親水性連続気泡材料と前記超吸収性ポリマーと
   の重量比が９５：５ないし３０：７０の範囲内にあるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の平面状材。 ４　前記重量比が８５：１５ないし５０：５０の範囲内
   にあることを特徴とする、特許請求の範囲第３項記載の
   平面材状。 ５　前記超吸収性ポリマーが少なくとも部分的にポリア
   クリル酸誘導体及び／又はデンプン−ポリアクリル酸グ
   ラフト共重合体であることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれか一項に記載の平面状材
   。 ６　前記親水性連続気泡材料が０．１ないし２ｍｍの平
   均孔径を持つことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれか一項に記載の平面状材。 ７　前記平均孔径が０．３ないし１ｍｍであることを特
   徴とする、特許請求の範囲第６項記載の平面状材。 ８　粉末状の超吸収性ポリマーを、親水性連続気泡材料
   又はその混合物に対して気泡の生成前に微細分散状で加
   え、次いで前記親水性連続気泡材料又はその混合物に通
   常の方法で気泡を生成させ、それにより前記超吸収性ポ
   リマーが生成した気泡の孔の中に分散され孔の中に包蔵
   されるようにしたことを特徴とする、吸収性平面状材の
   製造方法。 ９　前記親水性連続気泡材料の製造にポリオールとポリ
   イソシアネートを用い、その際用いられるポリオールの
   全重量に対して少なくとも３０重量％の量の親水性ポリ
   オールを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第８
   項記載の製造方法。 １０　前記ポリオールとして、親水性のエチレンオキシ
   ド誘導体を用いることを特徴とする、特許請求の範囲第
   ９項記載の製造方法。 １１　前記親水性エチレンオキシド誘導体として、ポリ
   エチレングリコール及び／又はエチレンオキシド共重合
   体を用いることを特徴とする、特許請求の範囲第１０項
   記載の製造方法。 １２　前記親水性連続気泡材料の混合物が一部として水
   を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第８項ないし
   第１１項のいずれか一項に記載の製造方法。