WO2018225266A1 - 吸水性シート - Google Patents
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- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
Definitions
- the present invention relates to a water absorbent sheet.
- a water-absorbent sheet satisfying such needs is required to be thin and flexible.
- Patent Document 1 describes a thin and soft aqueous liquid absorbent structure in which an aqueous liquid absorbent material including a hot-melt adhesive and an aqueous liquid absorbent polymer is disposed on a part of the surface of a soft substrate.
- Patent Document 2 describes a sheet having a lubricity maintained, in which a layer of a polyalkylene oxide modified product is directly formed on the surface of a substrate.
- the present invention is a water absorbent sheet having a base sheet and a water absorbent polymer.
- the water-absorbing polymer is a thermoplastic water-absorbing polymer or a water-absorbing polymer dissolved in a solvent.
- a polymer arrangement portion in which the water-absorbing polymer is arranged is arranged in a region extending from one surface to the inside of the base sheet.
- the polymer arrangement part and the polymer non-arrangement part where the water-absorbing polymer is not arranged are dispersed in the plane direction. Yes.
- FIG. 1 is the top view which looked at the water absorbing sheet which is preferable embodiment of this invention from the one surface side by which the polymer arrangement
- 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. FIG. 3 was taken using an electron microscope in a state in which a polymer arrangement portion is formed in a film-like shape with a part of a large number of holes between fibers forming a nonwoven fabric base sheet. It is a top view of a water absorbing sheet.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the water-absorbent sheet taken with an electron microscope in the water-absorbent sheet in FIG.
- FIG. 5 is a diagram of an example in which the water-absorbent sheet shown in FIG. 1 is used, for example, for male underwear.
- Patent Document 2 uses a metal or resin base material such as polypropylene that constitutes a wet shaving device represented by a razor, and a polyalkylene oxide modified product is formed on the surface of the base material. It is a layer formed by direct application.
- Patent Document 2 does not describe any composite sheet formed by directly applying a polyalkylene oxide-modified product on a sheet such as a nonwoven fabric.
- the present invention relates to a water-absorbent sheet that eliminates the disadvantages of the prior art described above, is thin, has high flexibility, and easily absorbs liquid therein.
- a water absorbent sheet 1 which is a preferred embodiment of the water absorbent sheet of the present invention is a sheet having a base sheet 2 and a water absorbent polymer as shown in FIGS.
- the shape of the water absorbent sheet of the present invention in plan view is not particularly limited, but the water absorbent sheet 1 has a rectangular shape that is long in the vertical direction as shown in FIG.
- the rectangular water-absorbent sheet 1 will be described with the vertical direction as the X direction, the direction orthogonal to the vertical direction X as the horizontal direction (Y direction), and the thickness direction as the Z direction.
- the planar view shape of the water absorbing sheet may be, for example, a square shape, a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or the like other than the rectangular shape.
- the size of the water-absorbent sheet 1 is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the use scene, use situation, or use application of the water-absorbent sheet 1.
- the length in the longitudinal direction (X direction) is preferably 30 mm or more, more preferably 60 mm or more, and preferably 300 mm or less, more preferably 200 mm or less.
- the length of the horizontal direction (Y direction) of the water absorbing sheet 1 becomes like this.
- it is 20 mm or more, More preferably, it is 40 mm or more,
- it is 200 mm or less, More preferably, it is 150 mm or less.
- the length of the water absorbent sheet 1 in the thickness direction (Z direction) is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and preferably 20 mm or less, more preferably 15 mm or less.
- the base sheet 2 matches the outer shape of the water absorbent sheet 1. That is, the size of the base sheet 2 (the lengths in the vertical direction X, the horizontal direction Y, and the thickness direction Z) is the same as the size of the water absorbent sheet 1 (the lengths in the vertical direction X, the horizontal direction Y, and the thickness direction Z). Match.
- the base sheet 2 is preferably a porous sheet, more preferably a porous sheet and a breathable sheet, from the viewpoint of forming the polymer arrangement portion 3 inside the water-absorbent sheet 1 described later.
- a porous sheet the nonwoven fabric (refer FIG.3 and FIG.4) by which the outer periphery is enclosed with the fiber between the fibers, and it becomes a hole, and a space between the fiber becomes a hole.
- Woven fabric, knitted fabric, lace, felt, etc., foamed synthetic resin such as polyurethane, and sponge with numerous fine holes on the surface, paper with air permeable holes, air permeable holes A film etc. are mentioned and the base material sheet 2 is formed with the nonwoven fabric in the water absorptive sheet 1 from a viewpoint which is easy to form the polymer arrangement
- a nonwoven fabric As the base material sheet 2, as a nonwoven fabric, an air through nonwoven fabric, a spun bond nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, a resin bond nonwoven fabric, a needle punch nonwoven fabric, etc. are mentioned, for example.
- stacked 2 or more types of these nonwoven fabrics may be used, and the laminated body of a breathable and liquid-impermeable resin film and these nonwoven fabrics may be used. From the viewpoint of easily forming the polymer arrangement portion 3 in the water absorbent sheet 1 and improving flexibility, a single-layer air-through nonwoven fabric is preferably used as the nonwoven fabric.
- the basis weight of the nonwoven fabric is preferably 5 g / m 2 or more, more preferably 10 g / m 2 or more, and preferably 200 g / m 2 or less, more preferably 150 g / m 2 or less.
- the water absorbent polymer constituting the water absorbent sheet 1 is a thermoplastic water absorbent polymer or a water absorbent polymer dissolved in a solvent.
- the water-absorbing polymer has a weight average molecular weight of preferably 30,000 or more, more preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, from the viewpoint of easily forming the polymer arrangement part 3 inside the water-absorbing sheet 1. Preferably, it is 1,000,000 or less, more preferably 700,000 or less, more preferably 500,000 or less, specifically preferably 30,000 to 1,000,000, more preferably 50,000 to 700,000, and more preferably 100,000. More than 500,000.
- the weight average molecular weight is a standard polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography (GPC).
- the thermoplastic water-absorbing polymer is a water-absorbing polymer having a melting point and has a property of being melted by heat and absorbing water, and examples thereof include polyalkylene oxide resins.
- the polyalkylene oxide resin include a homopolymer of alkylene oxide such as ethylene oxide, a copolymer of alkylene oxide such as ethylene oxide and a monomer copolymerizable therewith.
- ethylene oxide is used as the alkylene oxide, for example, propylene oxide or butylene oxide can be used as a monomer copolymerizable therewith.
- polyethylene oxide resin it is particularly preferable to use a polyethylene oxide resin.
- the polyethylene oxide resin include polyethylene glycol, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, ethylene oxide / saturated bismethylene diphenyl diisocyanate copolymer, ethylene oxide / isocyanate copolymer, and the like.
- Specific examples of the ethylene oxide / isocyanate copolymer include an ethylene oxide / saturated bismethylene diphenyl diisocyanate copolymer, an ethylene oxide / hexamethyl diisocyanate copolymer, and the like.
- thermoplastic water-absorbing polymer has a melting point of preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower from the viewpoint of easily forming the polymer arrangement portion 3 inside the water-absorbent sheet 1. More preferably, it is 150 ° C. or lower, specifically, preferably 40 ° C. or higher and 200 ° C.
- the melting point of the thermoplastic water absorbent polymer is preferably lower than the melting point of the constituent fibers of the nonwoven fabric when the nonwoven fabric is used as the base sheet 2.
- water-absorbing polymer dissolved in the solvent examples include a copolymer containing saturated bismethylene diphenyl diisocyanate (SMDI), a copolymer containing hexamethyl diisocyanate (HDI), a copolymer containing dimethylacrylamide (DMAA), Examples thereof include a triblock copolymer or a multiblock copolymer containing a segment having a hydrophilic portion, and a copolymer containing ureidopyrimidinone (UPy).
- SMDI saturated bismethylene diphenyl diisocyanate
- HDI hexamethyl diisocyanate
- DMAA dimethylacrylamide
- UPy ureidopyrimidinone
- Examples of the copolymer containing saturated bismethylene diphenyl diisocyanate (SMDI) include the above-mentioned “Aqua Coke TWB” (trade name: manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) as a commercially available product. (Trade name: manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), “Aculin 44” (trade name: manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), and the like.
- Examples of commercially available copolymers containing hexamethyldiisocyanate (HDI) include “Adecanol GT-700” (trade name: manufactured by ADEKA).
- Examples of the copolymer containing dimethylacrylamide (DMAA) include a block copolymer of dimethylacrylamide (DMAA) and Nt-butylacrylamide (TBAA).
- Examples of the copolymer containing ureidopyrimidinone (UPy) include a random copolymer of dimethylacrylamide (DMAA) and a methacrylic acid derivative monomer (UPyMA) containing ureidopyrimidinone (UPy).
- the water-absorbing polymer dissolved in the solvent is preferably dissolved in 100 g of a mixed solvent of 70 g of ethanol and 30 g of water at 25 ° C. from the viewpoint of easily forming the polymer arrangement part 3 in the water-absorbent sheet 1. Is 1 g or more, more preferably 5 g or more.
- the water-absorbent sheet 1 has a polymer arrangement portion 3 on which a water-absorbing polymer is disposed in a region extending from one surface 1 h to the inside of the water-absorbent sheet 1. ing.
- the polymer arrangement portion 3 is substantially not formed above the surface of the base sheet 2 when viewed from the cross section of the water absorbent sheet 1. It is formed in a state of penetrating. Specifically, the polymer arrangement portion 3 is formed in a region that is spaced from the other surface 1 t of the base sheet 2 and extends from the one surface 1 h of the water absorbent sheet 1 to the inside.
- substantially means that the height of the protruding portion is 0.05% or less of the thickness of the water-absorbent sheet 1, even if it protrudes from the surface, preferably 0.01% or less. 0.005% or less is more preferable.
- the surfaces 1h and 1t of the water-absorbent sheet 1 are obtained by cutting the water-absorbent sheet 1 along the thickness direction (Z direction) using a feather razor (part number FAS-10, manufactured by Feather Safety Razor Co., Ltd.).
- a cross section along the thickness direction (Z direction) of the sheet 1 is observed using a scanning electron microscope (VE-8800, manufactured by Keyence Corporation, hereinafter also referred to as “SEM”), the thickness direction Z It is a surface orthogonal to the thickness direction Z of the water-absorbent sheet 1 formed by a portion located on the outermost side of the water absorbent sheet 1.
- the base material sheet 2 constituting the water-absorbent sheet 1 is a non-woven fabric
- a surface orthogonal to the non-woven fabric thickness direction Z formed by a plurality of fibers located on the outermost side in the non-woven fabric thickness direction Z This is a surface that can be observed when the nonwoven fabric is observed from the outside.
- the irregular fiber which protrudes largely outside the nonwoven fabric thickness direction Z is excluded.
- the ratio ((T3 / T2) ⁇ 100) of the thickness T3 of the polymer arrangement portion 3 is preferably arranged over a region of 1% or more, more preferably 2% or more, more preferably 5% or more. Further, it is preferably arranged over a region of 90% or less, more preferably 50% or less, and even more preferably over a region of 30% or less. Is preferably distributed over a region of 1% to 90%, more preferably 2% to 50%, and even more preferably 5% to 30%.
- thickness T2 of the base material sheet 2 is the space
- thickness T3 of the polymer arrangement portion 3 region in the water absorbent sheet 1 means that one surface 1h of the water absorbent sheet 1 and the other surface 1t of the polymer arrangement portion 3 are viewed in cross section as shown in FIG. It is the distance from the part located near.
- the water-absorbent sheet 1 has a planar direction in which a polymer arrangement portion 3 and a polymer non-arrangement portion 4 in which no water-absorbing polymer is arranged are arranged on one surface 1h (X Direction and Y direction).
- the polymer arrangement part 3 and the polymer non-arrangement part 4 are randomly distributed and arranged in the plane direction only on one surface 1h.
- positioning part 3 is a part which can determine that the water-absorbing polymer is arranged by planarly viewing the water-absorbing sheet 1 from the one surface 1h side and observing the water-absorbing sheet 1 visually or by SEM.
- the polymer non-arranged portion 4 is a plan view of the water absorbent sheet 1 from the one surface 1h side, and the water absorbent sheet 1 is observed visually or by SEM and is determined that the water absorbent polymer is not disposed. It is the part that can be done.
- the polymer arrangement part 3 is not particularly limited in the shape of the water-absorbing polymer as long as the water-absorbing polymer is arranged inside the base sheet 2, and the shape of the water-absorbing polymer is spherical, massive or bowl-shaped. It may be in the form of particles such as fiber, may be in the form of a fiber, may be in the form of a thin film, or may be in the form of a combination thereof. As shown, it is formed in a film shape.
- the base sheet 2 is a non-woven fabric, and the polymer placement unit 3 covers a part of the holes of the base sheet 2 in a film shape.
- the polymer arrangement portion 3 is formed by covering at least some of the numerous holes between the fibers constituting the base sheet 2 made of nonwoven fabric in a film shape.
- the shape of the water-absorbing polymer covered in the form of a film may be a shape covering the entire region of the holes between the fibers constituting the base sheet 2 or a shape covering a part of the entire region of the holes. It may be a combination of these shapes.
- the water-absorbing sheet 1 is disposed on the surface of the base sheet 2 and then melted by applying heat to the water-absorbing polymer.
- the molten water-absorbing polymer can be produced by infiltrating the inside from one surface of the base sheet 2 and then cooling.
- the water-absorbing polymer is a water-absorbing polymer that dissolves in a solvent
- the solution in which the water-absorbing polymer is dissolved is used, for example, by using a brush. After being applied to one surface, it can be produced by drying.
- the above-described water absorbent sheet 1 has a polymer arrangement portion 3 disposed in a region extending from one surface 1h of the water absorbent sheet 1 to the inside as viewed in cross section as shown in FIG. Therefore, the thickness is thin and the flexibility is high. Further, the water absorbent sheet 1 has a plan view as shown in FIG. 1, and the polymer arrangement portion 3 and the polymer non-arrangement portion 4 are dispersed in the surface direction (X direction and Y direction) on one surface 1h. It is arranged. Thus, since the polymer non-arrangement part 4 is distributed and arranged, the flexibility is improved and the liquid is easily absorbed into the water absorbent sheet 1.
- the base sheet 2 is a porous sheet, and as shown in FIG. 3, the polymer placement portion 3 is formed so as to cover the holes of the base sheet 2 in a film shape. Therefore, the thickness is further reduced and the flexibility is further improved.
- the water-absorbent sheet 1 described above is formed of a nonwoven fabric in which the base sheet 2 is a porous sheet and a breathable sheet, the polymer non-arranged portion 4 can sufficiently ensure the breathability.
- the water absorbent sheet 1 preferably includes one or more of the following configurations.
- the ratio of the mass of the water-absorbing polymer to the mass of the base sheet 2 is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and preferably 200% by mass or less, more preferably 150%. More specifically, it is preferably 1% by mass or more and 200% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 150% by mass or less.
- the water-absorbing polymer disposed inside the base sheet 2 is melted when the water-absorbing polymer is a thermoplastic water-absorbing polymer, or the water-absorbing polymer is dissolved in a solvent.
- the weight of the sheet obtained by dissolving in a solvent and removing from the inside of the base sheet 2 and removing the water-absorbing polymer from the base sheet 2 is measured as the base sheet 2.
- the mass of a water-absorbing polymer subtracts the mass of the base material sheet 2 from the mass of the water-absorbing sheet 1, and takes a difference, and makes this a mass of a water-absorbing polymer.
- the mass of the water-absorbing polymer is first measured by measuring the mass of the base sheet 2.
- the water-absorbing polymer is a thermoplastic water-absorbing polymer
- it is melted and combined with the base sheet 2 to produce the water-absorbing sheet 1.
- the water-absorbing sheet 1 is prepared by dissolving in a solvent and combining with the base sheet 2 to sufficiently volatilize the solvent.
- a difference is obtained by subtracting the mass of the base sheet 2 from the mass of the water-absorbent sheet 1, and this is defined as the mass of the water-absorbent polymer.
- the total area of the polymer arrangement portions 3 is preferably 1% or more, more preferably 5% or more, of the surface area of the base sheet 2. More preferably, it is 10% or more, and preferably 99% or less, more preferably 95% or less, still more preferably 90% or less, and specifically preferably 1% or more and 99%. Or less, more preferably 5% or more and 95% or less, and further preferably 10% or more and 90% or less.
- the total area of the polymer arrangement portions 3 is the total area surrounded by the outlines of the respective polymer arrangement portions 3 distributed and arranged on one surface 1h.
- positioning part 3 is measured by the method described in the Example.
- the total area of the polymer non-arranged portions 4 is preferably 1% or more, more preferably 5% of the total area of the polymer disposed portions 3. Or more, more preferably 10% or more, and preferably 99% or less, more preferably 95% or less, still more preferably 90% or less, specifically, preferably 1%. It is 99% or less, More preferably, it is 5% or more and 95% or less, More preferably, it is 10% or more and 90% or less.
- the total area of the polymer non-arranged portions 4 is the total area surrounded by the contours of the respective polymer non-arranged portions 4 distributed and arranged on one surface 1h.
- the water-absorbent sheet 1 described above is thin and highly flexible, it easily absorbs bodily fluids such as sweat, blood, urine, pet urine, or water around a kitchen or toilet. It is possible to meet the needs of keeping clean.
- the water-absorbent sheet 1 described above can be used in a method for absorbing incontinence urine.
- a method for absorbing incontinence urine for example, as shown in FIG. 5, the above-described water-absorbent sheet 1 is used by being placed on the inner or outer crotch part of an underwear 10 such as a male brief.
- one surface 1h of the water-absorbent sheet 1 described above faces the wearer side at the excretory part-facing portion that is disposed opposite to the portion where the wearer's penis is located at the crotch part of the underwear 10. As described above, or arranged such that one surface 1h of the water absorbent sheet 1 described above faces the underwear 10 side. If the above-described water absorbent sheet 1 is disposed and used on the inner surface or the crotch part of the outer surface of the undergarment 10, the thickness is thin and the flexibility is high, so the wearing feeling is good and incontinence urine can be absorbed.
- the polymer arrangement part 3 on the surface 1h side can efficiently absorb the water-absorbent sheet. If one surface 1h of 1 is used so as to face the underwear 10 side, the other surface 1t on which the polymer arrangement portion 3 is not disposed can be used in a state of good touch.
- the water-absorbent sheet of the present invention is not limited to the water-absorbent sheet 1 of the above-described embodiment, and can be appropriately changed.
- a single-layer nonwoven fabric is used as the base sheet 2, but a laminate in which a liquid-impermeable resin film is bonded to a single-layer nonwoven fabric is used. Also good.
- positioning part 3 is formed in the surface by the side of a nonwoven fabric.
- the polymer arrangement portion 3 is spaced from the other surface 1t of the base sheet 2, and the water absorbent sheet 1 although it is formed in a region extending from one surface 1h to the inside, it may be formed in a region extending from one surface 1h of the water absorbent sheet 1 to the inside. That is, a part of the polymer arrangement portion 3 may be formed from one surface 1h of the water absorbent sheet 1 to the other surface 1t.
- a water absorbent sheet comprising a base sheet and a water absorbent polymer
- the water-absorbing polymer is a thermoplastic water-absorbing polymer, or a water-absorbing polymer dissolved in a solvent
- the polymer arrangement portion where the water-absorbent polymer is disposed is disposed in a region extending from one surface of the base sheet to the inside,
- the polymer arrangement part and the polymer non-arrangement part where the water-absorbing polymer is not arranged are dispersed in the plane direction.
- the water-absorbent sheet according to ⁇ 1> wherein the base sheet is a porous sheet, and the polymer disposition portion covers a part of the holes of the base sheet in a film shape.
- the ratio of the mass of the water-absorbing polymer to the mass of the substrate sheet is the water-absorbent sheet according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, which is 1% by mass or more and 200% by mass or less.
- the polymer disposition portion is disposed from one surface of the base sheet over a region of 1% or more of the thickness of the base sheet.
- ⁇ 6> The water absorbent sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the water absorbent polymer has a weight average molecular weight of 30,000 to 1,000,000.
- ⁇ 7> The water absorbent sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the thermoplastic water absorbent polymer has a melting point of 40 ° C. or higher.
- ⁇ 8> ⁇ 1> to ⁇ 6> wherein the water-absorbing polymer dissolved in the solvent has an amount of 1 g or more dissolved in 100 g of ethanol at 25 ° C. or 100 g of a mixed solvent of 70 g of ethanol and 30 g of water at 25 ° C.
- ⁇ 9> The water absorbent sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the base sheet is a nonwoven fabric.
- the base sheet is a single-layer air-through nonwoven fabric.
- ⁇ 11> The water absorbent sheet according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the base sheet is a nonwoven fabric having a basis weight of 5 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less.
- the total area of the polymer non-arranged portions is 1% or more and 99% or less of the total area of the polymer arranged portions, ⁇ 1> to The water-absorbent sheet according to any one of ⁇ 11>.
- a method for absorbing incontinence urine wherein the water-absorbent sheet according to any one of the above items ⁇ 1> to ⁇ 12> is disposed and used on the inner surface or the crotch portion of the outer surface of an underwear such as a brief for men.
- Example 1 As the base material sheet 2, a single-layer air-through nonwoven fabric formed of 45 g / m 2 PE was prepared.
- the air-through nonwoven fabric had a length in the vertical direction (X direction) of 100 mm, a length in the horizontal direction (Y direction) of 100 mm, and a length in the thickness direction (Z direction) of 4 mm.
- X direction vertical direction
- Y direction horizontal direction
- Z direction thickness direction
- the solution is applied to one surface of the substrate sheet 2 with a brush, then dried, and pressed at 70 ° C. and 2 MPa for 2 minutes using a 0.3 mm spacer made of PET to 0.6 mm.
- a water-absorbent sheet of Example 1 having a thickness of 10 mm was produced.
- the ratio of the mass of the water-absorbent polymer to the mass of the substrate sheet 2 obtained by the above-described method is 22% by mass, and is based on the surface area of the substrate sheet obtained by the method described later.
- the ratio of the total area of the polymer arrangement part 3 was 20%.
- As a result of a cross-sectional view of the obtained sheet it was confirmed that a part of the water-absorbing polymer was disposed in a region extending from 10% of the base sheet to the surface of the base sheet.
- Example 2 The water-absorbent sheet of Example 2 was produced in the same manner as the water-absorbent sheet of Example 1.
- the ratio of the mass of the water-absorbent polymer to the mass of the substrate sheet 2 obtained by the above-described method is 67% by mass, with respect to the surface area of the substrate sheet obtained by the method described later.
- the ratio of the total area of the polymer arrangement part 3 was 40%.
- Example 3 The water absorbent sheet of Example 3 was produced in the same manner as the water absorbent sheet of Example 1.
- the ratio of the mass of the water-absorbent polymer to the mass of the substrate sheet 2 obtained by the above-described method is 133% by mass, and is based on the surface area of the substrate sheet obtained by the method described later.
- the ratio of the total area of the polymer arrangement portion 3 was 80%.
- Example 4 A water-absorbent sheet of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer A produced as described below was used as the water-absorbent polymer.
- the manufacturing method of the water-absorbing polymer A used for manufacturing the water-absorbing sheet of Example 4 is shown below. Flask containing 170 g of N-tert-butylacrylamide (TBAA), 1 g of bis ⁇ 4- [ethyl- (2-hydroxyethyl) carbamoyl] benzyl ⁇ trithiocarbonate, 0.032 g of 2,2′-azoisobutyronitrile, and 680 g of methanol And nitrogen bubbling for 30 minutes. The solution was heated to 65 ° C. in an oil bath while stirring.
- TBAA N-tert-butylacrylamide
- bis ⁇ 4- [ethyl- (2-hydroxyethyl) carbamoyl] benzyl ⁇ trithiocarbonate 0.032 g of 2,2′-azo
- DMAA was purified by passing 1 g of N, N-dimethylacrylamide (DMAA) through 1 g of activated alumina.
- the number average molecular weight was 180,000 and the weight average molecular weight was 320,000. It was dissolved in ethanol so that the solid content was 10% to obtain an ethanol solution of the water-absorbing polymer A.
- the ratio of the mass of the water absorbent polymer A to the mass of the substrate sheet 2 obtained by the above-described method is 67% by mass, and the surface area of the substrate sheet obtained by the method described below.
- the ratio of the total area of the polymer arrangement part 3 to 40% was 40%.
- a part of the water-absorbing polymer was disposed in a region covering 13% of the base sheet from the surface of the base sheet.
- Example 5 A water-absorbent sheet of Example 5 was produced in the same manner as Example 1 except that the polymer B produced as described below was used as the water-absorbent polymer.
- the manufacturing method of the water-absorbing polymer B used for manufacturing the water-absorbing sheet of Example 5 is shown below. 35.8 g of methylisocytosine and 253 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) were added to the flask and heated to 150 ° C. in an oil bath. While maintaining the internal temperature of the flask, 48.8 g of isocyanate ethyl methacrylate was added and allowed to react for 30 minutes. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, and the precipitate was washed with methanol.
- DMSO dimethyl sulfoxide
- the reaction solution was cooled to room temperature and reprecipitated with 20 times the amount of diethyl ether in volume ratio. Subsequently, it was made to melt
- the ratio of the mass of the water-absorbent polymer B to the mass of the substrate sheet 2 obtained by the above-described method is 67% by mass, and the surface area of the substrate sheet obtained by the method described later
- the ratio of the total area of the polymer arrangement part 3 to 40% was 40%. As a result of a cross-sectional view of the obtained sheet, it was confirmed that a part of the water-absorbing polymer was disposed in a region covering 12% of the base sheet from the surface of the base sheet.
- Comparative Example 1 The base sheet 2 used in the production of the water-absorbent sheet of Example 1 was used as a sheet of Comparative Example 1 as it was, except that the spacer was not pressed during hot pressing and pressed at 70 ° C. and 5 MPa for 2 minutes.
- Comparative Example 2 A sheet of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the solution in which the water-absorbing polymer was dissolved was applied to the entire surface of one surface of the base sheet 2.
- the ratio of the mass of the water-absorbing polymer to the mass of the base sheet 2 obtained by the above-described method is 300% by mass, and the polymer arrangement with respect to the surface area of the base sheet obtained by the method described later The ratio of the total area of the parts was 100%.
- a part of the water-absorbing polymer was disposed in a region covering 32% of the base sheet from the surface of the base sheet.
- a non-breathable film was used in place of the base sheet 2 made of an air-through nonwoven fabric used in the production of the water-absorbent sheet of Example 1.
- the film is a commercially available PET film (trade name: Lumirror, 80 ⁇ m, manufactured by Toray Industries, Inc.), the length in the vertical direction (X direction) is 100 mm, and the length in the horizontal direction (Y direction) is 100 mm. The length in the thickness direction (Z direction) was 0.03 mm. Other than that was carried out similarly to the water absorbing sheet of Example 1, and manufactured the sheet
- the polymer arrangement portion where the water-absorbing polymer was arranged was not arranged in a region extending from the surface of the sheet to the inside, and was formed above the surface of the film sheet.
- the ratio of the mass of the water-absorbing polymer to the mass of the base sheet 2 obtained by the method described above is 67% by mass, and the ratio of the total area of the polymer arrangement portion to the surface area of the base sheet obtained by the method described later was 100%.
- ⁇ 1 drop absorption time> One drop (0.05 g) of raw food (colored with 0.1% of blue No. 1) was dropped on the treated surface of each sample treated with the polymer using a dropper, and one drop of raw food dropped on the sample. Is absorbed and diffused inside the sample and in the gap, and the time until the reflected light of the raw food on the treated surface of the sample is not observed is measured. The measurement was an average of three times, and this value was defined as a one-drop absorption time (s). The measurement was performed at 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5 RH%, and each sample was stored for 24 hours or more in the same environment as the measurement before the measurement. The legend in Table 1 is as follows. A: ⁇ 3sec B: 3 ⁇ 20sec C:> 20sec
- Centrifugal retention amount (mass of sample after centrifugal dehydration ⁇ mass of sample before water absorption) / mass of sample before water absorption Note that the measurement is performed at 23 ⁇ 2 ° C. and humidity of 50 ⁇ 5 RH%. Samples were stored for over 24 hours in the same environment as the measurement.
- the legend in Table 1 is as follows. A:> 3 g / g B: 1 to 3 g / g C: ⁇ 1 g / g
- the water-absorbent sheets of Examples 1 to 5 have a higher absorption rate, easier liquid absorption, and higher air permeability than the sheets of Comparative Examples 2 to 3. I understood. In addition, it was found that the water absorbent sheets of Examples 1 to 5 had a larger absorption capacity than the sheet of Comparative Example 1.
- the thickness is thin, the flexibility is high, and the liquid is easily absorbed inside the sheet.
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Abstract
本発明の吸水性シート(1)は、基材シート(2)と吸水性ポリマーとを有する。吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子である。吸水性シート(1)を断面視して、吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部(3)が、基材シート(2)の一方の表面から内部に亘る領域に配されている。吸水性シート(1)の一方の表面(1h)には、吸水性シート(1)を平面視して、ポリマー配置部(3)と吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部(4)とが面方向に分散して配されている。
Description
本発明は吸水性シートに関する。
汗、血液、尿等の身体の体液、ペットの尿、又は台所やトイレ等の水回りの水等を、気軽に吸収し、清潔さを保ちたいとのニーズがある。このようなニーズを満たす吸水性シートには、薄さと柔軟性が求められる。
例えば、特許文献1には、柔らかい基板の表面の一部に、熱溶融型接着剤及び水性液体吸収ポリマーを含む水性液体吸収材料を配置した、薄くて柔らかい水性液体吸収構造体が記載されている。また、特許文献2には、基材の表面上にポリアルキレンオキシド変性物の層が直接形成された、潤滑性の維持したシートが記載されている。
本発明は、基材シートと吸水性ポリマーとを有する吸水性シートである。前記吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子である。前記吸水性シートを断面視して、前記吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部が、前記基材シートの一方の表面から内部に亘る領域に配されている。前記吸水性シートの一方の表面には、該吸水性シートを平面視して、前記ポリマー配置部と前記吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部とが面方向に分散して配されている。
特許文献1に記載の水性液体吸収構造体は、基板の表面上に水性液体吸収材料が配置されているので、嵩張って厚みが出てしまい柔軟性を向上させることが難しい。
また、特許文献2に記載のシートは、カミソリに代表されるウエットシェービング器具を構成する、金属製或いはポリプロピレン等の樹脂製の基材を用い、該基材の表面上にポリアルキレンオキシド変性物を直接塗布して形成された層のことである。このように、特許文献2には、不織布等のシート上にポリアルキレンオキシド変性物を直接塗布して形成する複合シートに関して、何ら記載されていない。
本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し、厚みが薄く、柔軟性が高く、内部に液を吸収し易い吸水性シートに関するものである。
以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の吸水性シートの好ましい一実施形態である吸水性シート1は、図1及び図2に示すように、基材シート2と吸水性ポリマーとを有するシートである。
本発明の吸水性シートの好ましい一実施形態である吸水性シート1は、図1及び図2に示すように、基材シート2と吸水性ポリマーとを有するシートである。
本発明の吸水性シートは、その平面視した形状が特に限定されるものではないが、吸水性シート1では、図1に示すように、縦方向に長い長方形状を有している。以下、長方形状の吸水性シート1に関し、縦方向をX方向、縦方向Xに直行する方向を横方向(Y方向)、厚み方向をZ方向として説明する。尚、吸水性シートの平面視形状は、長方形状以外に、例えば、正方形状、円形状、楕円形形状、多角形形状等であってもよい。
吸水性シート1のサイズに関しては、特に制限されず、吸水性シート1の使用場面、使用状況或いは使用用途等に応じて適宜設定すればよいところ、吸水性シート1を例えば軽度失禁用のシートとして用いる場合には、縦方向(X方向)の長さは、好ましくは30mm以上、さらに好ましくは60mm以上、また、好ましくは300mm以下、さらに好ましくは200mm以下である。そして、吸水性シート1の横方向(Y方向)の長さは、好ましくは20mm以上、さらに好ましくは40mm以上、また、好ましくは200mm以下、さらに好ましくは150mm以下である。そして、吸水性シート1の厚み方向(Z方向)の長さは、好ましくは0.05mm以上、さらに好ましくは0.1mm以上、また、好ましくは20mm以下、さらに好ましくは15mm以下である。
基材シート2は、吸水性シート1の外形形状に一致している。即ち基材シート2のサイズ(縦方向X、横方向Y及び厚み方向Zそれぞれの長さ)は、吸水性シート1のサイズ(縦方向X、横方向Y及び厚み方向Zそれぞれの長さ)に一致している。
基材シート2は、後述する吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成する観点から、多孔性シートであることが好ましく、多孔性シートで且つ通気性シートであることが更に好ましい。ここで、多孔性シートとしては、繊維と繊維との間において該繊維で外周が囲まれて孔となっている不織布(図3及び図4参照)、繊維と繊維との間が孔となっている織物、編み物、レース、或いはフェルト等の布、ポリウレタン等の合成樹脂を発泡成形した内部及び表面に細かな孔が無数に空いたスポンジ、通気性の孔を有する紙、通気性の孔を有するフィルム等が挙げられ、吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、吸水性シート1では基材シート2が不織布で形成されている。
基材シート2として不織布を用いる場合、不織布としては、例えば、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布、メルトブローン不織布、レジンボンド不織布、及びニードルパンチ不織布などが挙げられる。また、これらの不織布の2種以上を積層した積層体を用いてもよく、通気性且つ液非透過性の樹脂フィルムとこれらの不織布との積層体を用いてもよい。吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易く、柔軟性を向上させる観点から、不織布としては、単層のエアスルー不織布が好ましく用いられる。該不織布の坪量は、好ましくは5g/m2以上、更に好ましくは10g/m2以上、そして、好ましくは200g/m2以下、更に好ましくは150g/m2以下である。
吸水性シート1を構成する吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子である。吸水性ポリマーは、吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、その重量平均分子量が、好ましくは3万以上、更に好ましくは5万以上、更に好ましくは10万以上、そして、好ましくは100万以下、更に好ましくは70万以下、更に好ましくは50万以下、具体的には、好ましくは3万以上100万以下、更に好ましくは5万以上70万以下、更に好ましくは10万以上50万以下である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される標準ポリスチレン換算の値である。
熱可塑性吸水性高分子とは、融点を持つ吸水性高分子で、熱により溶融し且つ水を吸収する性質を持つものであり、例えば、ポリアルキレンオキサイド系樹脂等が挙げられる。ポリアルキレンオキサイド系樹脂としては、例えばエチレンオキサイドのようなアルキレンオキサイドの単独重合体、並びにエチレンオキサイドのようなアルキレンオキサイド及びこれと共重合可能なモノマーの共重合体等が挙げられる。アルキレンオキサイドとしてエチレンオキサイドを用いる場合、これと共重合可能なモノマーとしては、例えばプロピレンオキサイドやブチレンオキサイド等を用いることができる。
ポリアルキレンオキサイド系樹脂としては、特にポリエチレンオキサイド系樹脂を用いることが好ましい。ポリエチレンオキサイド系樹脂の具体例としては、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド/飽和ビスメチレンジフェニルジイソシアネート共重合体、エチレンオキサイド/イソシアネート共重合体等が挙げられる。エチレンオキサイド/イソシアネート共重合体の具体例としては、エチレンオキサイド/飽和ビスメチレンジフェニルジイソシアネート共重合体、エチレンオキサイド/ヘキサメチルジイソシアネート共重合体等が挙げられる。これらのうち、エチレンオキサイド/飽和ビスメチレンジフェニルジイソシアネート(SMDI)共重合体としては市販品を用いることもでき、そのような市販品としては例えば「アクアコークTWB」(商品名:住友精化株式会社製)等が挙げられる。熱可塑性吸水性高分子は、吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、その融点が、好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上、そして、好ましくは200℃以下、更に好ましくは150℃以下、具体的には、好ましくは40℃以上200℃以下、更に好ましくは50℃以上150℃以下である。尚、吸水性シート1の製造のし易さの観点から、熱可塑性吸水性高分子の融点は、基材シート2として不織布を用いる場合、該不織布の構成繊維の融点よりも低いことが好ましい。
溶剤に溶解する吸水性高分子としては、例えば、飽和ビスメチレンジフェニルジイソシアネート(SMDI)を含む共重合体、ヘキサメチルジイソシアネート(HDI)を含む共重合体、ジメチルアクリルアミド(DMAA)を含む共重合体、親水部を有するセグメントを含むトリブロック共重合体またはマルチブロック共重合体、ウレイドピリミジノン(UPy)を含む共重合体等が挙げられる。飽和ビスメチレンジフェニルジイソシアネート(SMDI)を含む共重合体としては、市販品として、上述した「アクアコークTWB」(商品名:住友精化株式会社製)が挙げられ、それ以外に、「アキュリン46N」(商品名:ダウ・ケミカル株式会社製)、「アキュリン44」(商品名:ダウ・ケミカル株式会社製)等が挙げられる。ヘキサメチルジイソシアネート(HDI)を含む共重合体の市販品としては、例えば、「アデカノールGT-700」(商品名:ADEKA社製)等が挙げられる。ジメチルアクリルアミド(DMAA)を含む共重合体としては、ジメチルアクリルアミド(DMAA)とN-t-ブチルアクリルアミド(TBAA)とのブロック共重合体等が挙げられる。ウレイドピリミジノン(UPy)を含む共重合体としては、ジメチルアクリルアミド(DMAA)と、ウレイドピリミジノン(UPy)を含むメタクリル酸誘導体モノマー(UPyMA)とのランダム共重合体等が挙げられる。
吸収性高分子が「溶剤に溶解する」とは、本発明の表面処理用組成物の使用温度において、100gのエタノール/水=90/10(重量比)混合溶媒と、(A)の吸水性ポリマー5gとを混合して20分間撹拌したときに、該溶媒中に残存する未溶解のポリマーの質量が0.1g以下であることを指す。吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、25℃のエタノール100gに対する溶解する量が、好ましくは1g以上であり、更に好ましくは5g以上である。該溶解する量の上限値に特に制限はなく、高ければ高いほど好ましいが、3g程度であれば十分に満足すべき効果が得られる。
また、溶剤に溶解する吸水性高分子は、吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、エタノール70gと水30gとの25℃の混合溶媒100gに対する溶解する量が、好ましくは1g以上であり、更に好ましくは5g以上である。該溶解する量の上限値に特に制限はなく、高ければ高いほど好ましいが、3g程度であれば十分に満足すべき効果が得られる。
また、溶剤に溶解する吸水性高分子は、吸水性シート1の内部にポリマー配置部3を形成し易い観点から、エタノール70gと水30gとの25℃の混合溶媒100gに対する溶解する量が、好ましくは1g以上であり、更に好ましくは5g以上である。該溶解する量の上限値に特に制限はなく、高ければ高いほど好ましいが、3g程度であれば十分に満足すべき効果が得られる。
吸水性シート1は、図2及び図4に示すように断面視して、吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部3が、吸水性シート1の一方の表面1hから内部に亘る領域に配されている。吸水性シート1では、ポリマー配置部3は、吸水性シート1を断面視して、基材シート2の表面から上には実質上形成されておらず、基材シート2の一方の表面から内部に浸透した状態に形成されている。具体的に、ポリマー配置部3は、基材シート2の他方の表面1tから間隔を空け、且つ吸水性シート1の一方の表面1hから内部に亘った領域に形成されている。ここで言う実質上とは、表面から上に出ていたとしても、出ている高さが吸水性シート1の厚さの0.05%以下である事を示し、0.01%以下が好ましく、0.005%以下がより好ましい。
吸水性シート1の表面1h,1tとは、吸水性シート1をフェザー剃刀(品番FAS‐10、フェザー安全剃刀(株)製)を用いて厚み方向(Z方向)に沿って切断し、吸水性シート1の厚み方向(Z方向)に沿う断面を、走査型電子顕微鏡(VE‐8800 株式会社キーエンス社製、以下「SEM」ともいう)を用いて観察した場合に、その画像において、厚み方向Zの最外方に位置する部位によって形成される、吸水性シート1の厚み方向Zと直交する面である。例えば、吸水性シート1を構成する基材シート2が、不織布である場合には、不織布厚み方向Zの最外方に位置する複数の繊維によって形成される、不織布厚み方向Zと直交する面(不織布を外部から観察した場合に観察可能な面)である。尚、拡大画像に基づいて不織布の表面を決定する際には、不織布厚み方向Zの外方に単独で大きく突出しているようなイレギュラーな繊維は除外する。
吸水性シート1が通気性を確保し易い観点から、吸水性シート1は、図2に示すように断面視して、吸水性シート1の一方の表面1hから、基材シート2の厚みT2に対するポリマー配置部3の厚みT3の割合((T3/T2)×100)が、好ましくは1%以上の領域に亘って配されており、更に好ましくは2%以上、更に好ましくは5%以上の領域に亘って配されており、また、好ましくは90%以下の領域に亘って配されており、更に好ましくは50%以下、更に好ましくは30%以下の領域に亘って配されており、具体的には、好ましくは1%以上90%以下の領域に亘って配されており、更に好ましくは2%以上50%以下、更に好ましくは5%以上30%以下の領域に亘って配されている。尚、基材シート2の厚みT2とは、上述した吸水性シート1の一方の表面1hと他方の表面1tとの間隔である。また、吸水性シート1におけるポリマー配置部3領域の厚みT3とは、図2に示すように断面視して、吸水性シート1の一方の表面1hと、ポリマー配置部3における最も他方の表面1tの近くに位置する部分との間隔である。
吸水性シート1は、図1及び図3に示すように平面視して、一方の表面1hに、ポリマー配置部3と吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部4とが面方向(X方向及びY方向)に分散して配されている。吸水性シート1では、一方の表面1hにのみ、ポリマー配置部3とポリマー非配置部4とが、面方向にランダムに分散して配されている。尚、ポリマー配置部3とは、吸水性シート1を一方の表面1h側から平面視し、吸水性シート1を目視またはSEMにて観察して吸水性ポリマーが配されていると判断できる部分のことであり、ポリマー非配置部4とは、吸水性シート1を一方の表面1h側から平面視し、吸水性シート1を目視又はSEMにて観察して吸水性ポリマーが配されていないと判断できる部分のことである。
ポリマー配置部3は、吸水性ポリマーが基材シート2の内部に配されていれば、吸水性ポリマーの形状が特に限定されるものではなく、吸水性ポリマーの形状は、球状、塊状又は俵状等の粒子状であってもよく、繊維状のもの等であってもよく、薄い膜状であってもよく、これらの組み合わせの形状であってもよいが、吸水性シート1では図3に示すように、膜状に形成されている。吸水性シート1では、基材シート2が不織布であり、ポリマー配置部3は基材シート2の一部の孔を膜状に覆っている。具体的には、吸水性シート1では、ポリマー配置部3は、不織布からなる基材シート2を構成する繊維と繊維との間の多数の孔の少なくとも一部の孔を膜状に覆って形成されている。膜状に覆う吸水性ポリマーの形状は、基材シート2を構成する繊維と繊維との間の孔の全域を覆う形状であってもよく、孔の全域の一部を覆う形状であってもよく、これらの組み合わせの形状であってもよい。
吸水性シート1は、例えば、吸水性ポリマーが熱可塑性吸水性高分子の場合には、基材シート2の表面上に吸水性ポリマーを配した後、該吸水性ポリマーに熱をかけて溶融し、溶融させた吸水性ポリマーを基材シート2の一方の表面から内部に浸透させ、その後冷却することによって製造することができる。また、例えば、吸水性ポリマーが溶剤に溶解する吸水性高分子の場合には、吸水性ポリマーを溶剤に溶解させた後、吸水性ポリマーが溶解した溶液を、例えば刷毛を用いて基材シート2の一方の表面に塗り付けた後、乾燥することによって製造することができる。
上述した吸水性シート1は、図2に示すように断面視して、ポリマー配置部3が、吸水性シート1の一方の表面1hから内部に亘る領域に配されている。その為、厚みが薄く柔軟性が高くなる。また、吸水性シート1は、図1に示すように平面視して、一方の表面1hに、ポリマー配置部3とポリマー非配置部4とが面方向(X方向及びY方向)に分散して配されている。このようにポリマー非配置部4が分散して配されているので、柔軟性が向上すると共に、吸水性シート1の内部に液が吸収され易い。
また、上述した吸水性シート1は、基材シート2が多孔性シートであり、図3に示すように、ポリマー配置部3が基材シート2の孔を膜状に覆って形成されている。その為、厚みが更に薄く柔軟性が更に向上する。特に、上述した吸水性シート1は、基材シート2が多孔性シートで且つ通気性シートである不織布で形成されているため、ポリマー非配置部4によって通気性を十分に確保することができる。
上述した効果を一層奏する観点から、吸水性シート1では、以下の構成の1つ又は複数を備えていることが好ましい。
基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は、好ましくは1質量%以上であり、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは200質量%以下であり、更に好ましくは150質量%以下であり、具体的には、好ましくは1質量%以上200質量%以下であり、更に好ましくは5質量%以上150質量%以下である。
基材シート2の質量は、基材シート2の内部に吸水性ポリマーが配された吸水性シート1から測定する場合には、基材シート2から吸水性ポリマーを取り除いた基材シート2の質量を測定して求める。具体的には、先ず、吸水性シート1の質量を測定しておく。次に、基材シート2の内部に配された吸水性ポリマーを、吸水性ポリマーが熱可塑性吸水性高分子の場合には溶融させ、或いは、吸水性ポリマーが溶剤に溶解する吸水性高分子の場合には溶剤に溶解させて、基材シート2の内部から取り除き、基材シート2から吸水性ポリマーを取り除いたシートを、基材シート2として、その質量を測定する。そして、吸水性ポリマーの質量は、吸水性シート1の質量から基材シート2の質量を引いて差分を出し、これを吸水性ポリマーの質量とする。
また、基材シート2の質量が予め分かっている場合には、吸水性ポリマーの質量は、先ず、基材シート2の質量を測定しておく。次に、吸水性ポリマーが熱可塑性吸水性ポリマーの場合には溶融させて基材シート2と複合化して吸水性シート1を作製する。或いは、吸水性ポリマーが溶剤に溶解する吸水性ポリマーの場合には溶剤に溶解させて基材シート2と複合化し十分に溶剤を揮発させて吸水性シート1を作製する。吸水性シート1の質量から基材シート2の質量を引いて差分を出し、これを吸水性ポリマーの質量とする。
基材シート2の質量は、基材シート2の内部に吸水性ポリマーが配された吸水性シート1から測定する場合には、基材シート2から吸水性ポリマーを取り除いた基材シート2の質量を測定して求める。具体的には、先ず、吸水性シート1の質量を測定しておく。次に、基材シート2の内部に配された吸水性ポリマーを、吸水性ポリマーが熱可塑性吸水性高分子の場合には溶融させ、或いは、吸水性ポリマーが溶剤に溶解する吸水性高分子の場合には溶剤に溶解させて、基材シート2の内部から取り除き、基材シート2から吸水性ポリマーを取り除いたシートを、基材シート2として、その質量を測定する。そして、吸水性ポリマーの質量は、吸水性シート1の質量から基材シート2の質量を引いて差分を出し、これを吸水性ポリマーの質量とする。
また、基材シート2の質量が予め分かっている場合には、吸水性ポリマーの質量は、先ず、基材シート2の質量を測定しておく。次に、吸水性ポリマーが熱可塑性吸水性ポリマーの場合には溶融させて基材シート2と複合化して吸水性シート1を作製する。或いは、吸水性ポリマーが溶剤に溶解する吸水性ポリマーの場合には溶剤に溶解させて基材シート2と複合化し十分に溶剤を揮発させて吸水性シート1を作製する。吸水性シート1の質量から基材シート2の質量を引いて差分を出し、これを吸水性ポリマーの質量とする。
吸水性シート1の一方の表面1h側から平面視して、ポリマー配置部3の面積の総和は、基材シート2の表面積の、好ましくは1%以上であり、更に好ましくは5%以上であり、更に好ましくは10%以上であり、そして、好ましくは99%以下であり、更に好ましくは95%以下であり、更に好ましくは90%以下であり、具体的には、好ましくは1%以上99%以下であり、更に好ましくは5%以上95%以下であり、更に好ましくは10%以上90%以下である。ポリマー配置部3の面積の総和は、一方の表面1hに分散して配されている各ポリマー配置部3の輪郭で囲まれた面積の総和である。ポリマー配置部3の面積は実施例に記載した方法で測定する。
吸水性シート1の一方の表面1h側から平面視して、ポリマー非配置部4の面積の総和は、ポリマー配置部3の面積の総和の、好ましくは1%以上であり、更に好ましくは5%以上であり、更に好ましくは10%以上であり、そして、好ましくは99%以下であり、更に好ましくは95%以下であり、更に好ましくは90%以下であり、具体的には、好ましくは1%以上99%以下であり、更に好ましくは5%以上95%以下であり、更に好ましくは10%以上90%以下である。ポリマー非配置部4の面積の総和は、一方の表面1hに分散して配されている各ポリマー非配置部4の輪郭で囲まれた面積の総和である。
上述した吸水性シート1は、厚みが薄く柔軟性が高いので、汗、血液、尿等の身体の体液、ペットの尿、又は台所やトイレ等の水回りの水等を、気軽に吸収することができ、清潔さを保ちたいとのニーズを満たすことが可能である。特に、上述した吸水性シート1は、失禁した尿を吸収する方法に用いることができる。失禁した尿を吸収する方法には、例えば、図5に示すように、上述した吸水性シート1を男性用のブリーフ等の下着10の内面或いは外面の股下部に配置して使用する。具体的には、下着10の股下部における、着用時に着用者のペニスの位置する部分に対向配置される排泄部対向部に、上述した吸水性シート1の一方の表面1hが着用者側に向くように、或いは上述した吸水性シート1の一方の表面1hが下着10側に向くように配置して使用する。上述した吸水性シート1を下着10の内面或いは外面の股下部に配置して使用すれば、厚みが薄く柔軟性が高いので、装着感が良く、失禁した尿が吸収できる。下着10の内面の排泄部対向部に、吸水性シート1の一方の表面1hが着用者側に向くように使用すれば、表面1h側のポリマー配置部3で効率的に吸収でき、吸水性シート1の一方の表面1hが下着10側に向くように使用すれば、ポリマー配置部3が配されていない他方の表面1tによって肌触りが良い状態で使用することができる。
本発明の吸水性シートは、上述した実施形態の吸水性シート1に何ら制限されるものではなく、適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態の吸水性シート1においては、基材シート2として、単層の不織布を用いているが、単層の不織布に液非透過性の樹脂フィルムを張り合わせた積層体を用いてもよい。このような積層体を基材シート2に用いる場合には、不織布側の表面にポリマー配置部3を形成する。
例えば、上述の実施形態の吸水性シート1においては、基材シート2として、単層の不織布を用いているが、単層の不織布に液非透過性の樹脂フィルムを張り合わせた積層体を用いてもよい。このような積層体を基材シート2に用いる場合には、不織布側の表面にポリマー配置部3を形成する。
また、上述の実施形態の吸水性シート1においては、図2及び図4に示すように、ポリマー配置部3が、基材シート2の他方の表面1tから間隔を空け、且つ吸水性シート1の一方の表面1hから内部に亘った領域に形成されているが、吸水性シート1の一方の表面1hから内部に亘った領域に形成されていればよい。即ち、ポリマー配置部3の一部が、吸水性シート1の一方の表面1hから他方の表面1tにまで亘って形成されていてもよい。
上述した実施態様に関し、本発明は更に以下の吸水性シートを開示する。
<1>
基材シートと吸水性ポリマーとを有する吸水性シートであって、
前記吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子であり、
前記吸水性シートを断面視して、前記吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部が、前記基材シートの一方の表面から内部に亘る領域に配されており、
前記吸水性シートの一方の表面には、該吸水性シートを平面視して、前記ポリマー配置部と前記吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部とが面方向に分散して配されている、吸水性シート。
<1>
基材シートと吸水性ポリマーとを有する吸水性シートであって、
前記吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子であり、
前記吸水性シートを断面視して、前記吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部が、前記基材シートの一方の表面から内部に亘る領域に配されており、
前記吸水性シートの一方の表面には、該吸水性シートを平面視して、前記ポリマー配置部と前記吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部とが面方向に分散して配されている、吸水性シート。
<2>
前記基材シートは多孔性シートであり、前記ポリマー配置部は該基材シートの一部の孔を膜状に覆っている、前記<1>に記載の吸水性シート。
<3>
前記基材シートの質量に対する前記吸水性ポリマーの質量の割合は、1質量%以上200質量%以下である、前記<1>又は<2>に記載の吸水性シート。
<4>
前記吸水性シートの一方の表面側から平面視して、前記ポリマー配置部の面積の総和は、前記基材シートの表面積の1%以上である、前記<1>~<3>の何れか1に記載の吸水性シート。
<5>
前記吸水性シートを断面視して、前記ポリマー配置部が、該基材シートの一方の表面から、前記基材シートの厚みの1%以上の領域に亘り配されている、前記<1>~<4>の何れか1に記載の吸水性シート。
<6>
前記吸水性ポリマーは、その重量平均分子量が3万以上100万以下である、前記<1>~<5>の何れか1に記載の吸水性シート。
<7>
熱可塑性吸水性高分子は、その融点が40℃以上である、前記<1>~<6>の何れか1に記載の吸水性シート。
<8>
前記溶剤に溶解する吸水性高分子は、25℃のエタノール100g、又はエタノール70gと水30gとの25℃の混合溶媒100gに対する溶解する量が、1g以上である、前記<1>~<6>の何れか1に記載の吸水性シート。
<9>
前記基材シートは不織布である、前記<1>~<8>の何れか1に記載の吸水性シート。
<10>
前記基材シートは単層のエアスルー不織布である、前記<1>~<9>の何れか1に記載の吸水性シート。
<11>
前記基材シートは、その坪量が5g/m2以上200g/m2以下の不織布である、前記<1>~<10>の何れか1に記載の吸水性シート。
<12>
前記吸水性シートの一方の表面側から平面視して、前記ポリマー非配置部の面積の総和は、前記ポリマー配置部の面積の総和の、1%以上99%以下である、前記<1>~<11>の何れか1に記載の吸水性シート。
<13>
前記<1>~<12>の何れか1に記載の吸水性シートを男性用のブリーフ等の下着の内面或いは外面の股下部に配置して使用する、失禁した尿を吸収する方法。
前記基材シートは多孔性シートであり、前記ポリマー配置部は該基材シートの一部の孔を膜状に覆っている、前記<1>に記載の吸水性シート。
<3>
前記基材シートの質量に対する前記吸水性ポリマーの質量の割合は、1質量%以上200質量%以下である、前記<1>又は<2>に記載の吸水性シート。
<4>
前記吸水性シートの一方の表面側から平面視して、前記ポリマー配置部の面積の総和は、前記基材シートの表面積の1%以上である、前記<1>~<3>の何れか1に記載の吸水性シート。
<5>
前記吸水性シートを断面視して、前記ポリマー配置部が、該基材シートの一方の表面から、前記基材シートの厚みの1%以上の領域に亘り配されている、前記<1>~<4>の何れか1に記載の吸水性シート。
<6>
前記吸水性ポリマーは、その重量平均分子量が3万以上100万以下である、前記<1>~<5>の何れか1に記載の吸水性シート。
<7>
熱可塑性吸水性高分子は、その融点が40℃以上である、前記<1>~<6>の何れか1に記載の吸水性シート。
<8>
前記溶剤に溶解する吸水性高分子は、25℃のエタノール100g、又はエタノール70gと水30gとの25℃の混合溶媒100gに対する溶解する量が、1g以上である、前記<1>~<6>の何れか1に記載の吸水性シート。
<9>
前記基材シートは不織布である、前記<1>~<8>の何れか1に記載の吸水性シート。
<10>
前記基材シートは単層のエアスルー不織布である、前記<1>~<9>の何れか1に記載の吸水性シート。
<11>
前記基材シートは、その坪量が5g/m2以上200g/m2以下の不織布である、前記<1>~<10>の何れか1に記載の吸水性シート。
<12>
前記吸水性シートの一方の表面側から平面視して、前記ポリマー非配置部の面積の総和は、前記ポリマー配置部の面積の総和の、1%以上99%以下である、前記<1>~<11>の何れか1に記載の吸水性シート。
<13>
前記<1>~<12>の何れか1に記載の吸水性シートを男性用のブリーフ等の下着の内面或いは外面の股下部に配置して使用する、失禁した尿を吸収する方法。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
〔実施例1〕
基材シート2としては、45g/m2のPEで形成された単層のエアスルー不織布を用意した。該エアスルー不織布は、縦方向(X方向)の長さが100mmであり、横方向(Y方向)の長さが100mmであり、厚み方向(Z方向)の長さが4mmであった。そして、市販品の「アクアコークTWB」(商品名:住友精化株式会社製)をメタノール(60℃で溶解後、室温に冷却。濃度10wt%)に溶解させた後、吸水性ポリマーが溶解した溶液を、刷毛を用いて基材シート2の一方の表面に塗り付け、その後、乾燥し、PET製の0.3mmのスペーサーを使用して、70℃、2MPaで2分プレスして0.6mmの厚さの実施例1の吸水性シートを製造した。実施例1の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は22質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は20%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの10%に亘る領域に配されている事を確認した。
基材シート2としては、45g/m2のPEで形成された単層のエアスルー不織布を用意した。該エアスルー不織布は、縦方向(X方向)の長さが100mmであり、横方向(Y方向)の長さが100mmであり、厚み方向(Z方向)の長さが4mmであった。そして、市販品の「アクアコークTWB」(商品名:住友精化株式会社製)をメタノール(60℃で溶解後、室温に冷却。濃度10wt%)に溶解させた後、吸水性ポリマーが溶解した溶液を、刷毛を用いて基材シート2の一方の表面に塗り付け、その後、乾燥し、PET製の0.3mmのスペーサーを使用して、70℃、2MPaで2分プレスして0.6mmの厚さの実施例1の吸水性シートを製造した。実施例1の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は22質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は20%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの10%に亘る領域に配されている事を確認した。
〔実施例2〕
実施例1の吸水性シートと同様にして、実施例2の吸水性シートを製造した。実施例2の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの12%に亘る領域に配されている事を確認した。
実施例1の吸水性シートと同様にして、実施例2の吸水性シートを製造した。実施例2の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの12%に亘る領域に配されている事を確認した。
〔実施例3〕
実施例1の吸水性シートと同様にして、実施例3の吸水性シートを製造した。実施例3の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は133質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は80%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの16%に亘る領域に配されている事を確認した。
実施例1の吸水性シートと同様にして、実施例3の吸水性シートを製造した。実施例3の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は133質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は80%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの16%に亘る領域に配されている事を確認した。
〔実施例4〕
吸水性ポリマーを、下記のようにして製造したポリマーAを用いる以外は、実施例1と同様にして、実施例4の吸水性シートを製造した。
実施例4の吸水性シートの製造に用いる吸水性ポリマーAの製造法を以下に示す。
N‐tert‐ブチルアクリルアミド(TBAA)170g、トリチオ炭酸ビス{4‐[エチル‐(2‐ヒドロキシエチル)カルバモイル]ベンジル}1g、2,2’‐アゾイソブチロニトリル0.032g、メタノール680gをフラスコに加え、30分間窒素バブリングした。溶液を撹拌しながら、オイルバスで65℃に加熱した。反応溶液を65℃にて4.5時間反応させた後、固形分が10%になるようにアセトンで希釈し、体積比で20倍量の水/エタノール(体積比)の貧溶媒で再沈殿した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥し、固体1を得た。この固体のGPCの分析の結果、数平均分子量は50,000、重量平均分子量は67,000であった。
活性アルミナ1gに対して1gのN,N‐ジメチルアクリルアミド(DMAA)を通液させることでDMAAの精製を行った。精製したDMAA81g、固体1を10g、2,2’‐アゾイソブチロニトリル0.0032g、酢酸エチル320gをフラスコに加えた後、30分間窒素バブリングした。撹拌しながら、65℃に加熱した。反応溶液を65℃にて2時間反応させた後、固形分が10%になるようにアセトンで希釈し、体積比で20倍量のヘキサンで再沈殿した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥し、吸水性ポリマーA(TBAA‐b‐DMAA‐b‐TBAA)を得た。GPCの分析の結果、数平均分子量は180,000、重量平均分子量は320,000であった。固形分が10%になるようにエタノールに溶解させ、吸水性ポリマーAのエタノール溶液を得た。
実施例4の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーAの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの13%に亘る領域に配されている事を確認した。
吸水性ポリマーを、下記のようにして製造したポリマーAを用いる以外は、実施例1と同様にして、実施例4の吸水性シートを製造した。
実施例4の吸水性シートの製造に用いる吸水性ポリマーAの製造法を以下に示す。
N‐tert‐ブチルアクリルアミド(TBAA)170g、トリチオ炭酸ビス{4‐[エチル‐(2‐ヒドロキシエチル)カルバモイル]ベンジル}1g、2,2’‐アゾイソブチロニトリル0.032g、メタノール680gをフラスコに加え、30分間窒素バブリングした。溶液を撹拌しながら、オイルバスで65℃に加熱した。反応溶液を65℃にて4.5時間反応させた後、固形分が10%になるようにアセトンで希釈し、体積比で20倍量の水/エタノール(体積比)の貧溶媒で再沈殿した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥し、固体1を得た。この固体のGPCの分析の結果、数平均分子量は50,000、重量平均分子量は67,000であった。
活性アルミナ1gに対して1gのN,N‐ジメチルアクリルアミド(DMAA)を通液させることでDMAAの精製を行った。精製したDMAA81g、固体1を10g、2,2’‐アゾイソブチロニトリル0.0032g、酢酸エチル320gをフラスコに加えた後、30分間窒素バブリングした。撹拌しながら、65℃に加熱した。反応溶液を65℃にて2時間反応させた後、固形分が10%になるようにアセトンで希釈し、体積比で20倍量のヘキサンで再沈殿した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥し、吸水性ポリマーA(TBAA‐b‐DMAA‐b‐TBAA)を得た。GPCの分析の結果、数平均分子量は180,000、重量平均分子量は320,000であった。固形分が10%になるようにエタノールに溶解させ、吸水性ポリマーAのエタノール溶液を得た。
実施例4の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーAの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの13%に亘る領域に配されている事を確認した。
〔実施例5〕
吸水性ポリマーを、下記のようにして製造したポリマーBを用いる以外は、実施例1と同様にして、実施例5の吸水性シートを製造した。
実施例5の吸水性シートの製造に用いる吸水性ポリマーBの製造法を以下に示す。
メチルイソシトシン35.8g、ジメチルスルホキシド(DMSO)253gをフラスコに加え、オイルバスで150℃に加熱した。フラスコの内温を維持しながら、イソシアネートエチルメタクリレート48.8gを投入し、30分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、析出物をメタノールで洗浄した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥して固体2の2‐[3‐(6‐メチル‐4‐オキソ‐1,4‐ジヒドロピリミジン‐2‐イル)ウレイド]エチルメタクリレートを得た。
固体2を2.80g、DMAA18.8g、DMSO115gをフラスコに加え、オイルバスで65℃に加熱した。内温65℃に達した後、2,2’‐アゾビス(2,4‐ジメチルバレロニトリル)0.0497gをDMSO5gに溶かした溶液を一括で投入し、6時間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、体積比で20倍量のジエチルエーテルで再沈殿した。次いで、固形分が10%になるようにエタノールに溶解させ、吸水性ポリマーBのエタノール溶液を得た。
実施例5の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーBの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの12%にわたる領域に配されている事を確認した。
吸水性ポリマーを、下記のようにして製造したポリマーBを用いる以外は、実施例1と同様にして、実施例5の吸水性シートを製造した。
実施例5の吸水性シートの製造に用いる吸水性ポリマーBの製造法を以下に示す。
メチルイソシトシン35.8g、ジメチルスルホキシド(DMSO)253gをフラスコに加え、オイルバスで150℃に加熱した。フラスコの内温を維持しながら、イソシアネートエチルメタクリレート48.8gを投入し、30分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、析出物をメタノールで洗浄した。得られた固体を80℃のもとで真空乾燥して固体2の2‐[3‐(6‐メチル‐4‐オキソ‐1,4‐ジヒドロピリミジン‐2‐イル)ウレイド]エチルメタクリレートを得た。
固体2を2.80g、DMAA18.8g、DMSO115gをフラスコに加え、オイルバスで65℃に加熱した。内温65℃に達した後、2,2’‐アゾビス(2,4‐ジメチルバレロニトリル)0.0497gをDMSO5gに溶かした溶液を一括で投入し、6時間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、体積比で20倍量のジエチルエーテルで再沈殿した。次いで、固形分が10%になるようにエタノールに溶解させ、吸水性ポリマーBのエタノール溶液を得た。
実施例5の吸水性シートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーBの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合は40%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの12%にわたる領域に配されている事を確認した。
〔比較例1〕
実施例1の吸水性シートの製造に用いた基材シート2を、熱プレスの際にスペーサーを用いず、70℃、5MPaで2分プレスした他は、そのまま比較例1のシートとして使用した。
実施例1の吸水性シートの製造に用いた基材シート2を、熱プレスの際にスペーサーを用いず、70℃、5MPaで2分プレスした他は、そのまま比較例1のシートとして使用した。
〔比較例2〕
吸水性ポリマーが溶解した溶液を、基材シート2の一方の表面の全面に塗り付けた以外は、実施例1と同様にして、比較例2のシートを製造した。
比較例2のシートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は300質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部の面積の総和の割合は100%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの32%にわたる領域に配されている事を確認した。
吸水性ポリマーが溶解した溶液を、基材シート2の一方の表面の全面に塗り付けた以外は、実施例1と同様にして、比較例2のシートを製造した。
比較例2のシートに関し、上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は300質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部の面積の総和の割合は100%であった。得られたシートを断面視したところ、吸水性ポリマーは一部が、基材シートの表面から、基材シートの32%にわたる領域に配されている事を確認した。
〔比較例3〕
実施例1の吸水性シートの製造に用いたエアスルー不織布からなる基材シート2の代わりに、非通気性のフィルムを用いた。該フィルムとしては、市販品のPETフィルム(東レ株式会社製 商品名:ルミラー、80μm)であり、縦方向(X方向)の長さが100mmであり、横方向(Y方向)の長さが100mmであり、厚み方向(Z方向)の長さが0.03mmあった。それ以外は、実施例1の吸水性シートと同様にして、比較例3のシートを製造した。比較例3のシートに関し、吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部がシートの表面から内部に亘る領域に配されておらず、フィルムシートの表面から上に形成されていた。上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部の面積の総和の割合は100%であった。
実施例1の吸水性シートの製造に用いたエアスルー不織布からなる基材シート2の代わりに、非通気性のフィルムを用いた。該フィルムとしては、市販品のPETフィルム(東レ株式会社製 商品名:ルミラー、80μm)であり、縦方向(X方向)の長さが100mmであり、横方向(Y方向)の長さが100mmであり、厚み方向(Z方向)の長さが0.03mmあった。それ以外は、実施例1の吸水性シートと同様にして、比較例3のシートを製造した。比較例3のシートに関し、吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部がシートの表面から内部に亘る領域に配されておらず、フィルムシートの表面から上に形成されていた。上述した方法によって得られた基材シート2の質量に対する吸水性ポリマーの質量の割合は67質量%であり、後述する方法によって得られた基材シートの表面積に対するポリマー配置部の面積の総和の割合は100%であった。
〔性能評価〕
製造された実施例1~5の吸水性シート及び比較例1~3のシートの各サンプルについて、それぞれ、下記方法によって、1滴吸収時間、吸収容量、及び通気度を評価した。それらの結果を下記表1に示す。尚、後述する方法によって、基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合を求めた。
製造された実施例1~5の吸水性シート及び比較例1~3のシートの各サンプルについて、それぞれ、下記方法によって、1滴吸収時間、吸収容量、及び通気度を評価した。それらの結果を下記表1に示す。尚、後述する方法によって、基材シートの表面積に対するポリマー配置部3の面積の総和の割合を求めた。
<1滴吸収時間>
各サンプルのポリマーで表面処理した処理面に、スポイトを用いて生食(青色1号0.1%で着色)1滴(0.05g)を滴下し、サンプルの上に落とされた1滴の生食が、サンプルの内部および間隙に吸収・拡散され、サンプルの処理面の生食の反射光が見られなくなるまでの時間を測定する。測定は3回の平均値とし、この値を1滴吸収時間(s)とした。
尚、測定は23±2℃、湿度50±5RH%で行い、測定の前には各サンプルを測定と同じ環境で24時間以上保存した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:<3sec
B:3~20sec
C:>20sec
各サンプルのポリマーで表面処理した処理面に、スポイトを用いて生食(青色1号0.1%で着色)1滴(0.05g)を滴下し、サンプルの上に落とされた1滴の生食が、サンプルの内部および間隙に吸収・拡散され、サンプルの処理面の生食の反射光が見られなくなるまでの時間を測定する。測定は3回の平均値とし、この値を1滴吸収時間(s)とした。
尚、測定は23±2℃、湿度50±5RH%で行い、測定の前には各サンプルを測定と同じ環境で24時間以上保存した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:<3sec
B:3~20sec
C:>20sec
<吸収容量>
各サンプルに対して、高吸水性樹脂の吸水試験法であるJIS K 7223-1996に準拠して吸収容量の測定を行った。25℃に調温した生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)に各サンプルを全体が浸かるように浸漬させた。浸漬開始から30分後に生理食塩水から各サンプルを取り出し、遠心脱水器(コクサン(株)、型式130c特型)を用いて脱水した。脱水条件は800rpm×5分とした。脱水後、各サンプルの質量を測定し、次式に従って遠心保持量(単位:g/g)を算出し、その算出値を各サンプルをの吸収容量とした。次式中、各質量はg単位である。
遠心保持量=(遠心脱水後のサンプルの質量-吸水前のサンプルの質量)/吸水前のサンプルの質量
尚、測定は23±2℃、湿度50±5RH%で行い、測定の前には各サンプルを測定と同じ環境で24時間以上保存した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:>3g/g
B:1~3g/g
C:<1g/g
各サンプルに対して、高吸水性樹脂の吸水試験法であるJIS K 7223-1996に準拠して吸収容量の測定を行った。25℃に調温した生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)に各サンプルを全体が浸かるように浸漬させた。浸漬開始から30分後に生理食塩水から各サンプルを取り出し、遠心脱水器(コクサン(株)、型式130c特型)を用いて脱水した。脱水条件は800rpm×5分とした。脱水後、各サンプルの質量を測定し、次式に従って遠心保持量(単位:g/g)を算出し、その算出値を各サンプルをの吸収容量とした。次式中、各質量はg単位である。
遠心保持量=(遠心脱水後のサンプルの質量-吸水前のサンプルの質量)/吸水前のサンプルの質量
尚、測定は23±2℃、湿度50±5RH%で行い、測定の前には各サンプルを測定と同じ環境で24時間以上保存した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:>3g/g
B:1~3g/g
C:<1g/g
<通気度>
通気度測定機(カトーテック株式会社製のKES-F8-AP1)を用いて、各サンプルで、通気穴をふさぐように固定し、通気抵抗R(KPa・s/m)を測定した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:0~5KPa・s/m
B:5~25KPa・s/m
C:>25KPa・s/m
通気度測定機(カトーテック株式会社製のKES-F8-AP1)を用いて、各サンプルで、通気穴をふさぐように固定し、通気抵抗R(KPa・s/m)を測定した。
なお、表1中の凡例は次の通りである。
A:0~5KPa・s/m
B:5~25KPa・s/m
C:>25KPa・s/m
<基材シートの表面積に対するポリマー配置部の面積の総和の割合>
SEM(50倍)を用いて、無作為に5か所の画像を取り出し、画像解析ソフト「ImageJ」によりポリマー配値部の面積を求めた。面積値は5枚の画像の平均値とした。
SEM(50倍)を用いて、無作為に5か所の画像を取り出し、画像解析ソフト「ImageJ」によりポリマー配値部の面積を求めた。面積値は5枚の画像の平均値とした。
表1に示す結果から明らかなように、実施例1~5の吸水性シートは、比較例2~3のシートに比べて、吸収速度が速く、液が吸収され易いこと、通気性が高いことが分かった。また、実施例1~5の吸水性シートは、比較例1のシートに比べて吸収容量が大きいことが分かった。
本発明の吸水性シートによれば、厚みが薄く、柔軟性が高いと共にシートの内部に液が吸収され易い。
Claims (10)
- 基材シートと吸水性ポリマーとを有する吸水性シートであって、
前記吸水性ポリマーは、熱可塑性吸水性高分子、又は溶剤に溶解する吸水性高分子であり、
前記吸水性シートを断面視して、前記吸水性ポリマーが配されたポリマー配置部が、前記基材シートの一方の表面から内部に亘る領域に配されており、
前記吸水性シートの一方の表面には、該吸水性シートを平面視して、前記ポリマー配置部と前記吸水性ポリマーが配されていないポリマー非配置部とが面方向に分散して配されている、吸水性シート。 - 前記基材シートは多孔性シートであり、前記ポリマー配置部は該基材シートの一部の孔を膜状に覆っている、請求項1に記載の吸水性シート。
- 前記基材シートの質量に対する前記吸水性ポリマーの質量の割合は、1質量%以上200質量%以下である、請求項1又は2に記載の吸水性シート。
- 前記吸水性シートの一方の表面側から平面視して、前記ポリマー配置部の面積の総和は、前記基材シートの表面積の1%以上である、請求項1~3の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 前記吸水性シートを断面視して、前記ポリマー配置部が、該基材シートの一方の表面から、前記基材シートの厚みの1%以上の領域に亘り配されている、請求項1~4の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 前記吸水性ポリマーは、その重量平均分子量が3万以上100万以下である、請求項1~5の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 熱可塑性吸水性高分子は、その融点が40℃以上である、請求項1~6の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 前記溶剤に溶解する吸水性高分子は、25℃のエタノール100g、又はエタノール70gと水30gとの25℃の混合溶媒100gに対する溶解する量が、1g以上である、請求項1~6の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 前記基材シートは不織布である、請求項1~8の何れか1項に記載の吸水性シート。
- 前記請求項1~9の何れか1項に記載の吸水性シートを男性用のブリーフ等の下着の内面或いは外面の股下部に配置して使用する、失禁した尿を吸収する方法。
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