JPS61275355A - 吸収性物品 - Google Patents

吸収性物品

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JPS61275355A JP60116267A JP11626785A JPS61275355A JP S61275355 A JPS61275355 A JP S61275355A JP 60116267 A JP60116267 A JP 60116267A JP 11626785 A JP11626785 A JP 11626785A JP S61275355 A JPS61275355 A JP S61275355A
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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〕 本発明は吸収性物品に関し、更に詳しくは、吸水性ポリ
マーの少なくとも一部が繊維状基材を包み込んだ状態で
、しかも不連続に基材に付着している形態を有しており
、吸水性ポリマーの繊維状基材からの脱落が防止できる
と共に、繊維状基材が持つ風合（柔軟性）を吸水性ポリ
マー付着後も損なうことなく、吸水性ポリマーの吸収性
能を損なわない吸収性物品であり、生理用ナプキン、つ
がいすておむつ、包帯等の衛生用品や医療用品、並びに
野菜等の鮮度保持材、保水材等の農林業分野や土木業分
野等の液体の吸収、保持が必要とされる用途に好適に利
用できる吸収性物品に関する。
〔従来の技術及び問題点ｌ 近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸収するいわゆる
吸水性ポリマーが開発され、生理用ナプキンや紙おむつ
等の衛生用品をはじめとして農林業分野、土木業分野等
の保水、吸水材料に利用されている。
用いられている吸水性ポリマーとしては、−般的に顆粒
状のものであり、その形態が顆粒状であるがゆえに、実
使用する場合の多くは紙とのサンドイッチ、パルプに混
入させてエンボス加工等の圧着処理、あるいは熱可塑性
樹脂等による溶封等の複合化を行い、シート状やフィル
ム状等の形状に変えて用いられている。しかしながらこ
れらの複合化方法によってもポリマーの脱落はまぬがれ
得ない。比較的ポリマーの脱落の少ない溶封による複合
化ではポリマーのまわりが熱可塑性樹脂でコーティング
されており、水等の液と接触をさまたげる結果となり、
従って吸収性能を著しく低下させてしまう欠点がある。
これらの欠点を改良すべくポリマーの脱落のない吸収性
物品の提案が数多くなされており、フィルム状、繊維状
等のものが提示されている。
フィルム状では表面積が小さく吸収速度に劣るとともに
、面として存在するため吸収性物品の柔軟性を制約する
。一方、繊維状では柔軟性を満足できても膨潤時のゲル
強度が弱い欠点があり、必ずしも吸収性能が良好でポリ
マーの脱落のない吸収性物品が得られているとは言いが
たい。
更に、親水性のセルロース系繊維基材に吸水性ポリマー
に転換し得る水溶性モノマー、例えば（メタ）アクリル
酸もしくはその塩を塗布し、ついで重合させる方法が提
示されているが（特許出願公表昭５７−５００５４６　
、特開昭５９−２０４９７５号公報）、親水性の基材が
ゆえに繊維基材内部までモノマー水溶液が浸透しやすく
、このような吸収性物品では繊維間の毛管径を小さくし
、吸収性能、特に吸収速度が悪いものになってしまう。
又、内部まで浸透せずに基材表面に塗布されても親水性
繊維ゆえに表面を濡れ拡がった状態で付着、重合し、面
状（水かき状）の形態になりやすく、その結果ポリマー
が液体で膨潤した際、繊維表面に閉塞性の膜が形成され
、液体の吸収性物品内部への浸透が妨げられ、吸収物性
が悪くなってしまう。従って、−日も早く吸収性能に優
れたポリマーの脱落のない吸収性物品の出現が望まれて
いる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、吸収性の優れたポリマーの脱落のない吸
収性物品を得るべく鋭意検討した結果、吸水性ポリマー
の少なくとも一部が繊維状基材を略球状に包み込んだ状
態で不連続に付着した形態を有する吸収性物品が、ポリ
マー粒子の吸収性能を１００％発揮でき、しかも膨潤時
でさえポリマーの脱落がほとんどないことを見出し本発
明を完成するに至った。
即ち、本発明は、繊維状基材と、基材に付着した吸水性
ポリマーとからなり、吸水性ポリマーの少なくとも一部
が基材を略球状に包み込み、かつ不連続に付着してなる
ことを特徴とする吸収性物品を提供するものである。
本発明の吸収性物品は次の（１）　−（２）−（３）の
工程からなる方法により得ることができる。
（１）まず、水溶性の吸水性ポリマーに転換しうる水溶
性のエチレン性不飽和モノマーの水溶液を、疎水性繊維
を混入した繊維状基材に塗布し、モノマー水滴の少なく
とも一部が基材繊維を包み込んだ状態で不連続に分布し
た複合体を得る。
（２）この複合体を、重合を妨げない雰囲気下で公知の
重合手法で吸水性ポリマーに転換し含水の吸水性複合体
を得る。
（３）次に、上記吸水性複合体を乾燥し、目的とする吸
収性物品を得る。
本発明において、吸水性ポリマー粒子の少なくとも一部
が繊維状基材を包み込んだ状態を与えるには繊維状基材
の構成が重要である。即ち、繊維状基材ウェブに疎水性
繊維を混ぜることにより繊維状基材が疎水性を示し、モ
ノマー水溶液を繊維状基材に塗布した場合、疎水性がゆ
えに水の表面張力も合いまって繊維に略球状（球状ある
いは楕円球状）で繊維をすっぽりと包み込んだ状態を作
ることが可能となった。このような形態にし得る繊維状
基材としては、単繊維の水に対する前進接触角、即ちｌ
ｃｃのイオン交換水液滴の接触角が５０〜１００″、好
ましくは６０〜９５°である疎水性繊維を５０重貴簡以
上含有するものである。用いられる疎水性繊維としては
、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリ
プロピレン複合繊維等が挙げられ、これら疎水性繊維が
主体となるものが良い。又、上記疎水性繊維以外でもレ
ーヨン等の親水性繊維の表面をロジン系あるいはアルキ
ルケテンダイマー系のサイズ剤やカチオン系の界面活性
剤等で疎水化させたものでも良い。
上記のような形態とした繊維状基材の上にモノマー水溶
液を塗布し、ついで重合させることにより、ポリマー粒
子が繊維をしっかりと包み込んだ状態を与え、ポリマー
が膨潤した時でさえ、繊維状基材からのポリマーの脱落
がほとんどない吸収性物品となる。又、略球状（球状も
しくは楕円球状）でポリマーが分布することはポリマー
の質量者たりの表面積も大きくなり、更には繊維間に面
状のポリマーが連続的に存在しないことより、吸収性物
品としてポリマーの吸収性を十分に発揮せしめることが
可能となり、それだけ高い吸収性を与えることが可能で
ある。
水との接触角が１００°より大きい疎水性繊維を用いた
場合には繊維の撥水性が大きくなり、ポリマー粒子は球
状になるものの、繊維を包み込む形態は示さず、単に繊
維の表面や繊維間に独立して存在し、又、５０°より小
さい疎水性繊維を用いた場合には繊維にモノマー水溶液
が濡れ拡がり本発明の意図するところではない。
本発明において用いられる、疎水性繊維部を持つ繊維状
基材上に塗布する水溶性のエチレン性不飽和モノマーと
しては、吸水性ポリマーに転換可能で重合、乾燥した後
に良好な吸収性能を与えるものであればいずれでも良い
。一般的にこのような性能を与える水溶性モノマーとし
ては、官能基としてカルボン酸又は／及びその塩、リン
酸又は／及びその塩、スルホン酸又は／及びその塩から
誘導される基を有する水溶性のエチレン性不飽和モノマ
ーが挙げられる。具体的には（メタ）アクリル酸あるい
はその塩、ビニルスルホン酸あるいはその塩、ビニルホ
スホン酸あるいはその塩等を例示でき、好ましくは（メ
タ）アクリル酸あるいはその塩である。
得られるポリマーはこれらモノマーの単独重合体あるい
は共重合体、デンプンやセルロースへのグラフト重合体
等いずれであっても良い。
更には、これらモノマーに吸収性能向上のため架橋剤や
添加剤を加えることも可能である。
架橋剤としては、メチレンビスアクリルアミド、エチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート等の水溶性の多官能性
のエチレン性不飽和モノマーや、エチレングリコールジ
グリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシ
ジルエーテル等のポリグリシジルエーテル、グリセリン
、ペンタエリスリトール等のポリオール、及びエチレン
ジアミン等のポリアミンなど、カルボン酸、リン酸、ス
ルホン酸等の官能基と反応し得る２個以上の官能基を有
する水溶性の化合物等が好適に使用しうる。
添加剤としては、タルク、クレー、珪藻上等の微粉砕し
たフィラーを例示できる。
上記のモノマー水溶液を疎水性繊維部を持つ繊維状基材
に塗布する方法としては、吸水性ポリマーの少なくとも
一部が繊維状基材を包み込んだ形態で不連続に存在する
ような形態を与える塗布方法ならびに塗布量であればい
かなる方法を用いても良い。例えばスクリーン印刷、グ
ラビア印刷等の公知の印刷方法やスプレーを用いての噴
霧や吹き付は等の方法で可能である。
塗布の効率を高めるために重合不活性な粘度調整剤や起
泡剤の使用も可能である。ま、た、吸収性物品の使用時
に適したパターン印刷を施しても良い。
前述の疎水性繊維部を持つ繊維状基材に塗布されたモノ
マー水溶液は公知の手段により重合させ、吸水性ポリマ
ーに転換し、吸収性物品とする。例えば、熱、光、加速
された電子線、放射線、紫外線等で重合可能である。重
合を迅速かつ定・量的に進めるためには重合不活性な雰
囲気下、例えば窒素気流下で行うことが望ましい。
又、熱での重合では水溶性ラジカル重合開始剤、光や紫
外線では光や紫外線でラジカルを発生する水溶性の開始
剤をモノマー水溶液へ添加する必要がある。重合後、熱
風、マイクロ波、赤外線等の手段により含水した吸収性
物品を乾燥しても良い。
本発明の吸収性物品は吸水性ポリマー粒子が繊維を包み
込んだ状態で不連続に付着していることにより、ポリマ
ー粒子が形成する剛性部が繊維状基材中で不連続に分布
していることとなり、繊維状基材が持つ柔軟性等の風合
を損なうことなく吸収性物品に転換し得る利点をもち、
衛生用品、医療用品には好ましく利用できる。
〔作用及び効果〕
疎水性繊維を少なくとも一部含む繊維状基材上でエチレ
ン性不飽和モノマー水溶液を塗布し、ついで重合するこ
とによって得られる本発明の吸収性物品においては、吸
水性ポリマーが基材繊維上で濡れ拡がらずに球もしくは
楕円球を作り、繊維を包含した状態で不連続的にあたか
も珠玉の如くつらなった形状で基材繊維上に付着するの
で基材からのポリマーの脱落が著しく減少する。また、
ポリマーが面状ではなく微細球の状態になっているので
ポリマーの質量当たりの表面積がかなり大きくなり、こ
れによりポリマーの吸収量及び吸収速度が従来のものと
比べてかなり大きなものとなる。
又、基材繊維ウェブ中の親水性繊維と疎水性繊維の比率
を変えることによってカエルの水かき状に付着したポリ
マーと珠玉状に付着したポリマーの比率を変えることが
でき、又、これによりポリマーの粒子サイズをコントロ
ールすることも可能であるので、製品の要求物性に応じ
て吸収性能を変化させることができる。又、基材繊維ウ
ェブ内の間隙空間に変化を与えることにより、ポリマー
間の距離、付着密度、粒子サイズを変えることができ、
又、これによりポリマーの膨潤スペースが変化するので
ポリマーの吸収性能をコントロールすることが可能であ
る。
又、印刷等の手法によりモノマーを塗布すればポリマー
の塗布量、塗布位置もパターン的に変化させることがで
きるので、おむつや生理用ナプキンなどにおいては液が
多く溜まる部分とそうでない部分など、位置に応じて塗
布量をパターン的に変えることにより、より効果的にポ
リマーを作用させることができる。
風合に関してもポリマーの微細球が珠玉状に不連続的に
つながった状態で付着させることができるので、ポリマ
ーが作る剛性部と繊維自身の非剛性部が短い距離の間に
交互に多数存在する形になるので小さな節が多数存在す
る形になり、面状に付着したもの、即ち大きな節が少数
あるようなものより、柔軟性があり、ごつごつした固さ
を感じさせず風合が良いものができる。
従って、柔軟性があり、風合が良いものが必要とされる
場合には疎水性繊維を多く混ぜれば良いし、コシが必要
とされる場合には親水性繊維を多（混ぜれば良い。
又、紙おむつや生理用ナプキン等、製品によって要求さ
れる吸収性能が異なるが、これに対しては、例えばおむ
つの場合には疎水性繊維が９０％以上混合されたものを
基材として用いた場合、吸収量を多くすることができる
し、生理用ナプキンのように吸収する液が少なくて済む
ものに対してはレーヨンで代表される親水性繊維を主体
としても良い。例えば、親水性繊維を３０％以上混合し
てやることにより、コシがあるものとすることができる
。
又、前記親水性繊維からなるウェブと疎水性繊維からな
るウェブを上下二層に積層して用いることも可能であり
、この場合には基材の上下間で濡れ勾配が設定されるた
め、これを利用して液の拡散を助長することが可能であ
るし、又、上下間で吸収性能が異な）たものを作ること
ができるため、吸収性物品としての多用性がより一層高
まるので、このような基材の構成変化によっても種々の
目的に応じた吸収性物品とすることができる。
〔実施例〕
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ 固形分４０重量％の７０モル％中和されたアクリル酸ソ
ーダ水溶液を調整した。この溶液に過硫酸ナトリウムを
１重量％（対アクリル酸ソーダモノマー）及び５００　
ｐｐｍのメチレンビスアクリルアミド（対アクリル酸ソ
ーダモノマー）を溶解し、その後、窒素ガスを吹き込み
溶存酸素を除去した上記溶液を坪量が４５ｇ／　ｒｄの
ポリエチレン−ポリプロピレンの複合繊維（ＢＳ繊維）
のみからなる疎水性繊維ウェブ（Ａ）、等重量のポリエ
チレン−ポリプロピレンの複合繊維（ＢＳ繊維）及びレ
ーヨンからなる繊維ウェブ（Ｂ）、パルプのみからなる
親水性繊維ウェブ（Ｃ）の上にそれぞれスプレーで１５
０　ｇｉｒｄ　（ポリマー塗布量６５ｇ／ｒｄ）となる
ように均一に噴霧した。尚、ここで（Ｃ）は比較品とし
て用いたものである。
このモノマーを塗布したウェブを窒素で完全に置換され
た７０℃のオーブンに２０分間放置し、重合させた。そ
の後この複合体をｉｏｏ　’ｃにて減圧乾燥し、吸収性
物品を得た。得られたサンプルの電子顕微鏡写真を第１
〜３図に示す。ここで第１図は（Ａ）の、第２図はＣＢ
）の、第３図は（Ｃ）の繊維ウェブ上にそれぞれモノマ
ーを噴霧して得られた吸収性物品の電子顕微鏡写真であ
る。
これらの図から明らかなように、（Ａ）はポリマーは不
連続に数珠状に繊維に付着している部分が圧倒的に多い
のに対し、（Ｃ）はカエルの水　　　′かきの如く濡れ
拡がった状態で付着している部分が大部分であることが
わかる。従って基材繊維の親水−疎水コントロールを行
うことによりポリマーの付着形状をコントロールするこ
とが可能である。
又、これらを十分な量の生理食塩水に浸漬し、１０分間
放置した。その後８０メツシユの金網で水滴が落ちなく
なるまで放置し、重量を測定した。
同様の操作をポリマーのない同一面積の基材で行い重量
を測定した。これらより以下に示す式によりポリマーの
吸収量を求めた。
に 賀：ポリマーの付着量（ｇ） Ｗｌ：吸水後の吸収性物品の重量（ｇ）−０：吸水後の
基材の重量（ｇ） 得られた吸収性物品の吸収量は以下の通りである。
（Ａ）の繊維ウェブを用いたちの：　４４　ｇ／ｇ（Ｂ
）の繊維ウェブを用いたちの：　３６　ｇ／ｇ（Ｃ）の
繊維ウェブを用いたちの：　２０　ｇ／ｇ以上の結果か
ら、ポリマーが数珠状に存在することにより吸収性能が
上昇することがわかる。
実施例２ 実施例１に準じて重合を行った。但し、アクリル酸ソー
ダに代わり１００％中和された固形分３５％のビニルス
ルホン酸ソーダを用い、メチレンビスアクリルアミドに
代わりポリエチレングリコールジアクリレート（商品名
ＮＫエステルＡ−６００新中村化学側製）を５００　ｐ
ｐｍ用いる以外実施例１と同様に重合を行った。
得られた吸収性物品の吸収量は以下の通りである。
（Ａ）の繊維ウェブを用いたちの：　４２　ｇ／ｇ（Ｂ
）の繊維ウェブを用いたもの：　３５　ｇ／ｇ（Ｃ）の
繊維ウェブを用いたちの：　２６　ｇ／ｇ　。
実施例３ 固形分４５重量％の７０モル％中和されたアクリル酸カ
リウム水溶液を調整し、窒素ガスを吹き込〃モノマー水
溶液の溶存酸素を除去した。実施例１と同様の（Ａ）　
、（Ｂ）　、（Ｃ）の繊維ウェブにスクリーン印刷手法
を用いて上記溶液を６５ｇ／♂（ポリマー塗布量２７ｇ
／　ｒｅ？　）の量塗布した。
塗布された複合体に日新ハイボルテージ社のＥＢ照射装
置を用いて窒素雰囲気下で１５０　ｋＶ、　　５Ｍｒａ
ｄ照射した。その後乾燥し、吸収性物品を得た。
得られた吸収性物品の吸収量は以下の通りである。
（Ａ）の繊維ウェブを用いたもの：　３０　ｇ／ｇ（Ｂ
）の繊維ウェブを用い、たもの：　２７　ｇ／ｇ（Ｃ）
の繊維ウェブを用いたもの：　１５　ｇ／ｇ実施例４ 実施例１に準じて重合を行った。但し、アクリル酸ソー
ダの代わりに１００モル％中和された固形分２０重量％
のビニルホスホン酸ソーダを用いる以外実施例１と同様
に重合を行った。
得られた吸収性物品の吸収量は以下の通りである。
（Ａ）の繊維ウェブを用いたちの：　４３　ｇ／ｇ（Ｂ
）の繊維ウェブを用いたもの：　３４　ｇ／ｇ（Ｃ）の
繊維ウェブを用いたもの：　２３　ｇ／ｇ実施例５ 重合条件、塗布条件、基材を表１に示すように各種変化
させて吸収性物品を作成した。得られたサンプルについ
てポリマーの付着形態、吸収量、重合前後の風合の変化
、ポリマーの脱落性について測定した結果を表１に示す
。
ポリマーの付着形態については電子顕微鏡を用いて観察
した。又、吸収量は実施例１に示したものと同様の方法
を用いた。重合前後の風合の変化については、重合前と
重合後の基材のカンチレバー値（ＪＩＳ　Ｌ１０８５５
７Ａ法を適用）を測定し、この差をもって風合の損なわ
れ方の尺度とした。即ち、この値が大きくなればなる程
、ポリマーが付着することによって風合が損なわれたこ
とになる。
又、膨潤後のポリマーの脱落性の試験としては、サンプ
ルを多量の生理食塩水中に投じ、ポリマーを十分に膨潤
させた後、５分間攪拌を行い、その後基材から脱落した
ポリマーの重量を測定し、下式により脱落量を算出した
。
（ｌ［１１％）　　　ポリマー亜ｔ（ｇ）
【図面の簡単な説明】
図面は実施例１で得られた吸収性物品の電子顕微鏡写真
であり、第１図は（八）の、第２図は（Ｂ）の、第３図
は（Ｃ）の繊維ウェブ上にそれぞれモノマーを噴霧して
得られた吸収性物品の電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、繊維状基材と、基材に付着した吸水性ポリマーとか
    らなり、吸水性ポリマーの少なくとも一部が基材を略球
    状に包み込み、かつ不連続に付着してなることを特徴と
    する吸収性物品。 ２、吸水性ポリマーが水溶性のエチレン性不飽和モノマ
    ーから重合されたものである特許請求の範囲第１項記載
    の吸収性物品。 ３、繊維状基材の少なくとも一部が疎水性繊維で構成さ
    れている特許請求の範囲第１項記載の吸収性物品。 ４、疎水性繊維を形成する単繊維の水に対する前進接触
    角が５０〜１００°である特許請求の範囲第３項記載の
    吸収性物品。
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