JPH0830306B2 - 吸収性不織ウエブ - Google Patents

吸収性不織ウエブ

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JPH0830306B2
JPH0830306B2 JP60290301A JP29030185A JPH0830306B2 JP H0830306 B2 JPH0830306 B2 JP H0830306B2 JP 60290301 A JP60290301 A JP 60290301A JP 29030185 A JP29030185 A JP 29030185A JP H0830306 B2 JPH0830306 B2 JP H0830306B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は容易に入手できる不織材料と高分子電解質超
吸収性重合体とから構成された高吸収性不織ウエブに関
する。
吸収性シート材料は超吸収性重合体を様々なキヤリヤ
基体上に組み込むことによつて得られてきた。これ等材
料の大部分においては、キヤリヤ基体は自身に機械的安
定性がない又は殆んどない吸収性成分に機械的支持を与
えるために使用される。吸収剤／キヤリヤ複合体を提供
するための手法は様々であるが、フイルム状または粒状
の超吸収性重合体をサンドイツチまたはラミネートタイ
プの構成で結合させることがしばしばである（米国特許
第4,008,353号および第4,190,562号参照）。
これ等構成のいくつかにおいては、高度に局在化した
濃度の超吸収性重合体が２個の基体の間に積層されてお
り、最終構造体の少なくとも一方の側が水浸透性であ
る。吸収剤が不織ウエブの上面または下面または両面に
被覆されているような他の構成も知られている。これ等
複合体は超吸収性材料をかなりの量含有しているが、そ
れでも具体的な使用において明白になる固有の欠点を有
している。液体の急速吸収に対する要求が必須の性能基
準である場合、特に、超吸収性重合体が主な吸収性成分
である場合、高度に局在化した（平坦な）濃度の超吸収
性重合体はこれ等複合体をして超吸収性重合体のゲルブ
ロツキング現象の効果をこうむらしめる。超吸収性重合
体はその本質から水との接触時に膨潤するが溶解しな
い。このメカニズムはこれ等材料をして大量の水を吸収
・保持することを可能にさせる。超吸収性重合体は水の
封じ込めに関して優れている（膨潤は浸透作用を通して
起こる）が、ゲルを通しての液体輸送は主として拡散に
よつて起こるので必然的に速度に制限がある。平坦分散
超吸収性重合体の層を数層使用する場合には、液源に最
も近い表面層の湿潤により生成されたゲル層は本質的に
液体バリヤとして作用する。これ等効果は広く認識され
ており、場合によつては望ましい結果をもたらすことが
ある。米国特許第3,888,256号は、赤ちやんの皮膚に最
も近い層の一つに粒状の膨潤性物質が配列されているお
むつ構成体を開示している。粒子はそれ等の間隔が液体
（尿）の初期通過を可能にするように分布されている
が、それ等粒子は潤時に膨潤すると、ウエブの開口部を
閉じて究極的に液体のもどりに対するバリヤを形成す
る。
超吸収性重合体が主な吸収性成分である場合のように
バリヤ効果が望ましくない場合には、代替の分散体系を
利用しなければならない。オープン網状組織系における
超吸収性重合体のほぼ均質な分散物の製造方法は水膨潤
性水不溶性超吸収性重合体をオープン網状組織中へ組み
込むための液体キヤリヤおよび空気キヤリヤ法であつ
た。液体キヤリヤ法においては、水性懸濁物中の膨潤超
吸収性重合体粒子を基体表面上に付着させ、そして液体
キヤリヤを蒸発させて固着超吸収性重合体組成物を生じ
る（米国特許第4,235,235号および第3,686,024号）。
水性系中の膨潤ゲル粒子は中位の濃度であつても非常
に粘稠な懸濁物であり、加工の立場からすると取扱いに
固有の困難性を有する。粘度効果を下げるためにもつと
低い懸濁濃度を使用する場合には、比例して大量の液体
キヤリヤを除去する必要が蒸発工程で欠かせなくなる。
代りの制御された付着法は超吸収性重合体のキヤリヤと
して空気を利用するものである（米国特許第4,429,001
号）。この方法は湿式付着法に関連した欠点の多くを克
服するが、得られた複合体は粒状の超吸収性重合体を機
械的取込みによつてウエブ中に保有しているので超吸収
性重合体成分の（除塵による）一部損失の機会が生む。
発明の概要 本発明は不織キヤリヤ基体の個々のフアイバー上に超
吸収性重合体の薄膜状被覆が形成されている改善された
オープン網状組織吸収材ウエブに関する。本発明の複合
不織ウエブは特に液体吸収・保留用に有効であり、おむ
つや衛生綿や失禁デバイスに、及び創傷手当用品として
有利に利用される。
本願発明による吸収性多孔質ウエブは、ステープルフ
アイバーの不織繊維三次元網状組織からなる吸収性多孔
質ウエブであって、該フアイバーが個々のフアイバー上
に超吸収性重合体吸収剤の薄い連続被覆を有しており、
該重合体吸収剤被覆がウエブ全重量の35〜80重量％を成
し、かつ該繊維網状組織が本質的に該フアイバーの交差
点でのみ該重合体被覆によって一体化されており、しか
して該重合体被覆が液体吸収時にウエブの隙間の最小吸
蔵をもつて膨潤する、ことを特徴とする吸収性多孔質ウ
エブである。
発明の詳細 本発明の高吸収性不織ウエブは超吸収性プレポリマー
含浸剤をプレポリマー水溶液含浸不織ウエブの乾燥等に
よつて製造現場でキユアリング（架橋）させることを伴
う方法によつて製造される。プレポリマーはけん化され
たカルボキシル高分子電解質例えばアクリル酸‐アクリ
レート共重合体；アクリル酸‐アクリルアミド共重合
体；アクリル酸‐オレフイン共重合体；ポリアクリル
酸；アクリル酸‐ビニル芳香族共重合体；アクリル酸‐
スチレンスルホン酸共重合体；アクリル酸‐ビニルエー
テル共重合体；アクリル酸‐酢酸ビニル共重合体；アク
リル酸‐ビニルアルコール共重合体；メタクリル酸とあ
らゆる上記コモノマーとの共重合体；マレイン酸、フマ
ル酸、およびそれ等のエステルとあらゆる上記コモノマ
ーとの共重合体；無水マレイン酸とあらゆる上記コモノ
マーとの共重合体；またはゼラチン化殿粉とけん化ポリ
アクリロニトリルまたはポリメタクリロニトリルを含有
するグラフト重合体から構成できる。
本発明に有効な架橋剤の例はポリハロアルカノール例
えば1,3-ジクロロイソプロパノール;1,3-ジブロモイソ
プロパノール；スルホニウム両性イオン例えばノボラツ
ク樹脂のテトラヒドロチオフエン付加物；ハロエポキシ
アルカン例えばエピクロロヒドリン、エピブロモヒドリ
ン、2-メチルエピクロロヒドリン、およびエピヨードヒ
ドリン；ポリグリシジルエーテル例えば1,4-ブタンジオ
ールジグリシジルエーテル、グリセリン‐1,3-ジグリシ
ジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチル
グリコールジグリシジルエーテル、約175〜約380のエポ
キシ当量範囲を有するポリプロピレングリコールジグリ
シジルエーテル、約182〜約975のエポキシ当量範囲を有
するビスフエノールA-エピクロロヒドリンエポキシ樹
脂、およびこれ等の混合物である。
上記架橋剤の２個以上の官能基を含有する化合物、お
よび高分子電解質溶液の加熱または乾燥において遭遇す
る条件下でこれ等官能基を生成する前駆体も同様に有効
であると思われる。
スルホニウム両性イオンは米国特許第3,660,431号；
第3,749,739号；および第3,749,738号から知られてい
る。
得られた重合体含有不織製品は特に有効な液体の吸収
および保留特性を有する。このように、この吸収性多孔
質ウエブは個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤
の薄い連続被覆を有するステープルフアイバーの不織繊
維三次元網状組織からなり、該繊維網状組織は該重合体
被覆が液体吸収時にウエブの隙間の最小吸蔵をもつて膨
潤するように本質的に該繊維の交差点でのみ該重合体被
覆によつて一体化されている。重合体吸収剤は顕微鏡検
査でさえウエブの隙間に容易に見つけることができな
い。
このオープン網状組織吸収剤系は60〜99＋％の空隙率
を有することができる。空隙率は空気比較比重壜（スタ
ンダードオペレーシヨンモードを使用するベツクマンモ
デル9030）によつて測定された。
本発明の好ましい態様は互いにランダムに点接触して
いる多数のフアイバーから形成された三次元オープン網
状構造体をキヤリヤ基体として利用する。ランドウエバ
ーマシンまたはカーデイングマシンで作成された不織ウ
エブは適する基体である。不織ウエブは吸収剤プレポリ
マー組成物を飽充され、吸収剤プレポリマー組成物の大
部分は除去され、そしてプレポリマーはウエブを炉内で
乾燥することによつて現場でキユアリングされる。得ら
れた複合体は、超吸収性重合体に包まれておりそして交
差点ではそのキユアされた高分子電解質超吸収性重合体
で互いに結合されている個々のフアイバーからなる。こ
の態様では、キヤリヤウエブはオープン網状組織構造を
保持しそして超吸収性重合体に対する構造的支持を与え
るばかりでなく、最適な吸収剤表面積とゲルブロツキン
グ効果を最小にするウエブ全体にわたつての超吸収性重
合体分布とを与える。
本発明のウエブの吸収度および加圧下での吸収液保留
能を評価するのに有効な試験法を下記に挙げる。
要求吸収度試験 ウエブの直径1.75インチ（4.45cm）の試験サンプルを
ろう斗の25〜50μ多孔板上に置く。ろう斗のバレル内で
自由に動き得るプランジヤーによつてサンプルに1.0kPa
の圧力を印加する。静水ヘツド零の試験流体を溜部から
サイホン機構を通して多孔板の上面に導くと、そこで試
験サンプルが流体を吸収する。試験サンプルによつて溜
部から吸引された流体量を測定して試験サンプルによつ
て吸収された流体の量を求める。
遠心保留試験 ウツブのサンプル1gを遠心機のバスケツトの中に入
れ、そのサンプルを有するバスケツトを試験溶液中に３
時間以下浸す。サンプルを有するバスケツトを取り出
し、２〜３分間流出させ、そして遠心分離管の中に入れ
る。管を遠心機に入れ、そして180Gの遠心力を10分間受
けさせる。サンプルを取り出し、そして保留されていた
試験溶液の量を測定する。
要求吸収度試験および遠心保留試験では、合成尿（S.
U.）が試験流体として使用される。合成尿は下記配合を
有していた： 0.06％ 塩化カルシウム 0.10％ 硫酸マグネシウム 0.83％ 塩化ナトリウム 1.94％ 尿素 97.07％ 脱イオン水 この合成尿溶液は15.7mΩのコンダクタンスを有して
いる。
次に実施例によつて本発明をさらに十分に説明する。
本発明を行うには様々の基体を利用できることは自明で
ある。
実施例１〜６（ただし、実施例４〜６は比較例である） 吸収剤プレポリマー組成物を次のように製造した： けん化エチルアクリレート／メタクリル酸分散物（約
12％固形分）（ダウXD-8587.01、ダウケミカル社）300.
9gを同量の脱イオン水および4.2gの非イオン界面活性剤
（トリトンX-100、ローム＆ハース）と合わせた。
その混合物を攪拌しながら熱板上で弱く加熱し、そし
て架橋剤（CX-100、ポリビニルケミカルインダストリー
ズ）6.0gを添加した。
坪量190g/m2を有する6dpf×64mmチツソウエブ（チツ
ソ、日本）を利用してランドウエバーでドライフラフイ
繊維ウエブを作成した。ウエブは繊維のヒートセツトに
よつて統一された。この基体に吸収剤プレポリマー組成
物を３種類のレベル（ウエブ＋吸収剤の全重量に対し
て）吸収剤48重量％、60重量％、および66重量％に適用
した。各レベルで４個のサンプルを下記方法で含浸させ
た。
ドライフラフイシートの丸い1.75インチ（4.45cm）打
抜きサンプルに吸収剤プレポリマー組成物を飽充させ
た。それから、吸収剤プレポリマー組成物の大半は遠心
処理によつて基体内の空隙から除去された。これ等サン
プルは繊維の外装が様々な量になるように様々な長さの
時間遠心処理された。サンプルは炉内で150F（65℃）で
12時間キユアされた。
これ等と同じ３種類のレベル即ち48重量％、60重量
％、および66重量％の各々で、４個の追加サンプルを米
国特許第3,686,024号に記載されているように被覆し
た。
それから、これ等サンプルは要求吸収度試験で液体吸
収性を、そして遠心保留試験で保留性を試験された。吸
収剤の様々なレベルに於ける吸収値と保留値は第１表お
よび第２表に示されている。
２法の吸媒剤適用法から得られたデータを比較すると
（第１表および第２表）、本発明の含浸オープン網状組
織系の優れた吸収剤特性が明らかになる。含浸オープン
網状組織は吸収剤をより効果的に利用するので米国特許
第3,686,024号の「被覆」法のそれのほぼ３倍の吸収性
と優れた保留性をもたらす。第２表に示されている吸収
データの速度を検討すると、本発明のオープン網状組織
ウエブはその向上した流体輸送性即ちゲルブロツキング
効果からの解放により、「被覆された」材料のほぼ２倍
の速さで流体を吸収したことがわかる。
実施例７〜10 50重量％の4dpf×51mm全ポリエステル外装付き繊維と
50重量％の15dpf×31.5mmポリエステルステープルフア
イバー〔タイプ431、半無光沢、けん縮（イーストマン
ケミカルプロダクツ社）〕とから坪量128g/m2で構成さ
れているヒートセツト繊維ウエブから丸い1.75インチ
（4.45cm）サンプルを打抜いた。全ポリエステル外装付
繊維はポリエチレンテレフタレートのコアと、エチレン
グリコールと共に重合された68％テレフタル酸単位およ
び32％イソフタル酸単位のランダムコポリエステルから
なるポリエステル樹脂の外装とからなると思われ、ユニ
チカ（大阪、日本）からメルテイフアイバータイプ4080
として入手できる。
実施例１〜３の吸収剤プレポリマー組成物を調製し、
そしてサンプルを実施例１〜３に記載されている手順に
従つて処理し、試験した。吸収性および保留性のデータ
は第３表および第４表に示されている。
第３表および第４表を検討すると、繊維基体に対する
吸収剤外装に最適レベルが存在することがわかる。この
基体にとつては、約60重量％の吸収剤が最適である。こ
のレベルを越すと、吸収剤の効率はゲルブロツキングに
より劇的に減少した。
実施例11〜14 ドライフラフイ繊維ウエブを下記繊維成分から実施例
１〜３に記載されている手順に従つて指定された坪量で
製造した。
実施例11:塩化ビニル共重合体ラテツクスバインダー
（ユニオンワツデイング）を有する15dpf×１１／２″
（38.1mm）ポリエステルステープルフアイバー；坪量12
0g/m2 実施例12:6dpf×64mmポリオレフインサーマルボンデイ
ング２成分ステープルフアイバー、タイプES（チツソ株
式会社）；坪量225g/m2 実施例13:43重量％5.5dpf×１／４″（31.75mm）ポリエ
ステルステープルフアイバー、T-435コデル、半無光
沢、延伸、けん縮、（イーストマンケミカルプロダクツ
社）； 43重量％50dpf×１／２″（63.5mm）ポリエステルステ
ープルフアイバー、けん縮、（3M社）； 14重量％3dpf×１／２″（38.1mm）未延伸（サーマルボ
ンデイング）ポリエステルステープルフアイバー、半無
光沢、（セラニーズフアイバー社）； 坪量330g/m2 実施例14:9dpf×３／４″（44.45mm）ポリプロピレンス
テープルフアイバー、ヘルキユロン（ヘルキユールズ
社）、ニードルタツクト、坪量240g/m2 各ウエブの丸い1.75インチ（4.45cm）打抜きサンプル
を実施例１〜３に記載されている組成の吸収剤プレポリ
マー組成物を含浸させ、そして実施例１〜３に記載され
ている手順に従つて処理し試験した。液体吸収性および
保留性のデータは第５表および第６表に示されている。
実施例11〜14は様々な繊維基体が本発明に有効に利用
できることを示している。
実施例15 90％1.5dpf×１／２″（38.1mm）ポリエステルステー
プルフアイバー（デユポン）と10％4dpf×51mm全外装付
ポリエステル‐メルテイフアイバータイプ4080とからな
る薄いドライ繊維ウエブに48％ポリマー（ダウXD-8587.
01）と0.64％界面活性剤（トリトンX-100）と50％DIWと
1.2％架橋剤（CX100）とからなる吸収剤プレペリマー組
成物を飽充させ、そして過剰分はウエブを圧力20ポンド
のニツプ中を走行させることによつてスクイーズ除去し
た。そのウエブを290F（145℃）炉内に通した（２回通
過）。吸収性および保留性データは第７表および第８表
に示されている。
この実施例はキユア前に過剰のプレポリマー含浸剤を
除去するために圧力を利用して適切な吸収性ウエブを製
造できることを示している。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ステープルフアイバーの不織繊維三次元網
    状組織からなる吸収性多孔質ウエブであって、該フアイ
    バーが個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤の薄
    い連続被覆を有しており、該重合体吸収剤被覆がウエブ
    全重量の35〜80重量％を成し、かつ該繊維網状組織が本
    質的に該フアイバーの交差点でのみ該重合体被覆によっ
    て一体化されており、しかして該重合体被覆が液体吸収
    時にウエブの隙間の最小吸蔵をもつて膨潤する、ことを
    特徴とする該吸収性多孔質ウエブ。
  2. 【請求項２】該フアイバー上の該被覆がウエブ全重量の
    約60重量％を成す、特許請求の範囲第１項の吸収性多孔
    質ウエブ。
  3. 【請求項３】重合体吸収剤1g当たり合成尿少なくとも20
    gの吸収能を有する特許請求の範囲第１項の吸収性多孔
    質ウエブ。
  4. 【請求項４】重合体吸収剤1g当たり合成尿少なくとも40
    gの吸収能を有する特許請求の範囲第２項の吸収性多孔
    質ウエブ。
  5. 【請求項５】ステープルフアイバーの不織繊維三次元網
    状組織からなる吸収性多孔質ウエブであって、該フアイ
    バーが個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤の薄
    い連続被覆を有しており、該重合体吸収剤被覆がウエブ
    全重量の35〜80重量％を成し、かつ該繊維網状組織が本
    質的に該フアイバーの交差点でのみ該重合体被覆によっ
    て一体化されており、しかして該重合体被覆が液体吸収
    時にウエブの隙間の最小吸蔵をもって膨潤する、ことを
    特徴とする該吸収性多孔質ウエブを含有する、おむつ。
  6. 【請求項６】ステープルフアイバーの不織繊維三次元網
    状組織からなる吸収性多孔質ウエブであって、該フアイ
    バーが個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤の薄
    い連続被覆を有しており、該重合体吸収剤被覆がウエブ
    全重量の35〜80重量％を成し、かつ該繊維網状組織が本
    質的に該フアイバーの交差点でのみ該重合体被覆によっ
    て一体化されており、しかして該重合体被覆が液体吸収
    時にウエブの隙間の最小吸蔵をもって膨潤する、ことを
    特徴とする該吸収性多孔質ウエブを含有する、女性用衛
    生用品。
  7. 【請求項７】ステープルフアイバーの不織繊維三次元網
    状組織からなる吸収性多孔質ウエブであって、該フアイ
    バーが個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤の薄
    い連続被覆を有しており、該重合体吸収剤被覆がウエブ
    全重量の35〜80重量％を成し、かつ該繊維網状組織が本
    質的に該フアイバーの交差点でのみ該重合体被覆によっ
    て一体化されており、しかして該重合体被覆が液体吸収
    時にウエブの隙間の最小吸蔵をもって膨潤する、ことを
    特徴とする該吸収性多孔質ウエブを含有する、失禁デバ
    イス。
  8. 【請求項８】ステープルフアイバーの不織繊維三次元網
    状組織からなる吸収性多孔質ウエブであって、該フアイ
    バーが個々のフアイバー上に超吸収性重合体吸収剤の薄
    い連続被覆を有しており、該重合体吸収剤被覆がウエブ
    全重量の35〜80重量％を成し、かつ該繊維網状組織が本
    質的に該フアイバーの交差点でのみ該重合体被覆によっ
    て一体化されており、しかして該重合体被覆が液体吸収
    時にウエブの隙間の最小吸蔵をもって膨潤する、ことを
    特徴とする該吸収性多孔質ウエブを含有する、創傷手当
    用品。
JP60290301A 1984-12-31 1985-12-23 吸収性不織ウエブ Expired - Lifetime JPH0830306B2 (ja)

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