JPS621453A - 吸収体 - Google Patents

吸収体

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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】 技術分野 本発明は液体、特に体液および排泄物の吸収に使用され
る吸収体に関する。本発明の吸収体は、幼児用おむつ、
成人用失禁用品、包帯、生理用品、ベッドパッド等の製
品中において液体吸収剤として用いられる。
１１＋１４（７）　％Ｙ且 吸収体に使用するものとして水不溶性ヒドロゲルがこれ
までに提供されてきている。このヒドロゲル材の第一の
欠点は、木綿および木材バルブ繊維等の従来の吸収体に
比べてコストが高いことである。第二の欠点は、ゲルブ
ロッキングと呼ばれる現象である。すなわち、液体に浸
された際、ヒト［１ゲル粒子の外層が膨潤することによ
り、比較的おそい拡散進行と相まって、液体が粒子内層
に到達するのが妨げられる現象である。このゲルブロッ
キングにより、ヒドロゲル材は吸収機構的に比較的劣っ
たものとなっている。
この問題の一般的な解決法の一つは、１またはそれ以上
のヒドロゲル含有層と、１またはそれ以上のウィッキン
グ層から成る多層構造を与えることである。
上記方法は例えば米国特許第４．３６４．９９２号明細
書、および欧州特許公開第８３３０６７６４．８号（公
告第０１０８６３７号）明ｌ１ｌｌ書に開示されている
。
この方法の欠点の一つはウィッキング層がヒドロゲル材
のような優れた再湿潤（ｒｅｗｅｔ　）特性を持ってい
ないということである。更に別の欠点は、　　・多層構
造の製造コストが比較的高いということである。
欧州特許公開第８４３０１５７８．５号（公告第０１２
２０４２号）明細書には、水不溶性ヒドロゲル材粒子を
内に散在させた親水性繊維基質より成る吸収体が開示さ
れている。吸収体は比較的高密度に圧縮され、良好なウ
ィッキング性（ｗｉｃｋｉｎｇ　）を保証する。
この後者の方法は湿潤、吸収能力の点で優れた性能を有
する吸収体を提供するが、改良の余地は残されている。
寸なわら、ヒドロゲル材は高コストであるため、材１グ
ラム当たりの吸収能力を増大させることが非常に望まれ
るのである。
従って、本発明の目的の１つは、使用ヒドロゲル材１ｇ
当たりの吸収能力を向上させたヒドロゲル含有吸収体を
提供することにある。
発明の概要 本発明は、表面と裏面を有し、内に水不溶性ヒドロゲル
粒子を散在させた親水性繊維の連続基質より成り、裏面
側半分（バックフェースハーフ）が少なくとも６０％の
水不溶性ヒドロゲル材を含むことを特徴とする吸収体に
関づ゛るものである。
発明の詳細な説明 本発明は、親水性繊維の連続基質中にヒドロゲル粒子を
散在させた吸収体に関する。本発明の基礎は、かかる吸
収体の吸収能力が、液体排泄点を避けた吸収体面付近に
ヒドロゲル粒子を優先的に配置することにより増大し得
るという発見にある。
例えば、おむつや生理用品に使用するための吸収体は、
典型的には多少なりとも平坦な形状を有する。便宜上、
人体の最も近くに位置されるべき吸収体面を、本明細書
において１表面（トップフェース）」とし、その反対面
を［ｇ５面（バックフェース）」ということとする。本
発明の吸収体は、内部に水不溶性ヒドロゲルを散在さけ
た親水性繊維の連続基質より成る。該ヒドロゲル粒子の
分布は、吸収体の裏面側にかたよっている。もし仮に本
発明の吸収体を表面と裏面に平行な面に沿って二分°割
した場合、表面側半分はヒドロゲル材令ｍの少なくとも
６０％を含み、一方、表面側半分（トップフェースハー
フ）は仝但の４０％以下を含むであろう。裏面側半分が
全量の少なくとも７０％のヒドロゲルを含むことが好ま
しく、７５％〜１００％のヒドロゲルを含むことが最も
好ましい。表面と裏面に平行な任意の所定面におけるヒ
ドロゲルの分布は、均一でもよい。
ヒドロゲルの６０％以上が吸収体の裏面側半分に分散し
ているならば、その分布状態がとのＪ：うなものであろ
うと本発明の目的に適うものである。
そのようなヒドロゲル分布の例としては、Ｚ軸方向く表
面から裏面まで）において、例えば１〜３ｍの低ヒドロ
ゲル濃度領域とそれに続くヒドロゲル濃度漸増領域より
成る吸収体が含まれる。ヒドロゲル濃度が漸増するので
はなくて、急増する場合も考えられる。
裏面のすぐ近隣に、低い（例えば１０％以下、好ましく
は５％以下）ヒドロゲル濃度の薄い（例えば０．５〜２
厘）領域を持つ吸収体が非常に好ましい。このタイプの
吸収体は、それが使用されている製品（おむつ、生理用
品等）の裏シート材をヒドロゲル粒子が貫通する危険性
を最小限に低減する。更に、この低ヒドロゲル濃度領域
はウィッキング層としては能する。
本明細書において、「ヒドロゲル」という用語は、水性
液体を吸収し、温和な圧力下でそれを保持することがで
きる無機もしくは右別化合物を意味する。良好な結果を
得るためには、ヒドロゲルは水不溶性でなければならな
い。例としては、シリカゲル等の無機物質や架橋ポリマ
ーなどの有機物質が挙げられる。架橋は、共有結合、イ
オン結合、ファンデルワールス結合および水素結合のい
ずれによるものであっても良い。ポリマーの例としては
、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、エチレ
ン／無水マレイン酸コポリマー、ポリビニルエーテル、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ポリビニルモルフオリノン、ビニルスルホン酸
のポリマーおよびコポリマー、ポリアクリレート、ポリ
アクリルアミド、ポリビニルピリジン等がある。他の適
当なヒドロゲルとしては、米国特許第３．９０１．２３
６号明Ｉ８書に開示されているものが挙げられ、それら
は参考例として本発明に包含される。本発明に使　　用
されるとくに好ましいポリマーは、加水分解アクリロニ
トリルによりグラフトされた殿粉、アクリル酸によりグ
ラフトされた殿粉、イソブチレン／無水マレイン酸コポ
リマー、もしくはこれらの混合物である。
ヒドロゲルの調製法は、米国特許第４，０７６．６６３
号明細書、同第４．２８６．０８２号明細書、更には同
第３．７３４，８７６号、第３．６６１．８１５号、第
　３．６７０．７３１号、第３．６６４．３４３号、第
３，７８３，８７１号明細書およびベルギー国特許第７
８５，８５８号明細書に開示されており、これらの開示
はすべて本発明においで参考として包含される。
本明細書で用いる「粒子」には、任意の形状、例えば球
状または擬球状、立方体状、棒状、多面体状等の粒子が
含まれるが、その細針、薄片、およびｔａ維等の高い長
径／短径比を有する形状の粒子も含まれる。また「粒径
」という用語は、個々の粒子の短径の重ａ平均を意味す
る。ヒドロゲル粒子の集塊もまた、その重量平均粒径が
以下に述べる限界の範囲内であるならば使用され得る。
本発明の吸収体は、広範囲にわたる粒径のヒドロゲルに
ついて十分に機能するものとみなされるが、別の観点か
らの考慮により、非常に小ざいかまたは大ぎい粒子の使
用が妨げられる。工業衛生上、約３０ミクロン以下の（
重量）平均粒径は好ましくない。約４ｍｍ以上の短径を
持つ粒子は吸収体にじゃりじゃりとした感触を与えるの
で、消費者の立場から好ましくない。本発明において好
ましく使用される（重量）平均粒径が約５０ミクロンか
ら約ｉｌｌのものである。
親水性繊維のタイプは本発明での使用において特定され
ない。従来の吸収剤製品用に適したタイプの親水性繊維
は、いずれも本発明の吸収体での使用に適している゛。
特定の例としてセルロース繊維、レーヨン、ポリエステ
ル繊維が含まれる。他の適当な親水性繊維の例としては
、界面活性剤もしくはシリカで処理された熱可塑性繊維
の如き親水性化された疎水性繊維がある。更に、従来の
吸収体においては有効な十分な吸収能力を持つ織布を与
えないが、良好な灯芯特性を与えるような繊維もまた本
発明の吸収体での使用に適している。
というのも、本発明の目的のためには、繊維の灯８特性
の方がその吸収能力よりもはるかに重要だからである。
入手容易なこと、ｌｔ３よびコストの点で、セルロース
繊維、特に木材バルブ繊維が好ましい。
ヒドロゲル材を、吸収体の乾燥仝重４１に対し３％から
４０％含有する吸収体が好ましい。ヒドロゲル材を８％
から２０％含有する吸収体が更に好ましい。
繊維性基質とヒドロゲル粒子とは化学的に違なるので、
ヒドロゲル分布について、十分に確立された化学的手法
を用いた化学分析により確認することができる。
典型的な手法においては、まず吸収体の表面側半分およ
び裏面側半分からそれぞれ代表的なサンプルを採取する
。次に、そのサンプルにつきヒドロゲル含聞を分析する
。裏面側半分のサンプルのヒドロゲル含量は、表面側半
分から取ったサンプルヒドロゲル含量の少なくとも１．
５倍であるべきである。
一例として、ヒドロゲル材含量が１５％（吸収体の乾燥
全ｆｆｆｌｆｉｌに対して）′ｃあり、その８０％が裏
面側半分に配置している吸収体のヒドロゲル含有率は次
の様になる。
この場合、裏面側半分は表面側半分の４倍のヒドロゲル
を含む。
商業的に入手可能なヒドロゲル材の多くは酸基（カルボ
キシル基、スルフォン基等）を含有するので、酸塩基指
示薬がヒドロゲル分布の準定量用に使用され得る。
例えば、架橋ポリアクリレートヒドロゲルは、官能基と
してカルボキシル基を持つ。このカルボキシル基は塩形
態（例えば塩化物）において支配的である。酸塩基指示
薬であるブロモクレゾールパープル（５’、５″−ジブ
ロモ−〇−クレゾー　　・ルスルフォンフタレイン：黄
色−ＰＨ５，，２〜６．８−紫色）は、ポリアクリレー
トヒドロゲルと接触するとアルカリ（紫）色に変わる。
吸収体におけるポリ力ルポキシレーＩ−ヒドロゲルの分
布は以下の様に視覚で捉えることができる。
まずブロモクレゾールパープル５０ｍ５を魚溜水１リッ
トル中に溶液のｐＨを１」Ｃ１を用いて５に調整する。
その黄色溶液４００ｍを被験吸収体上に均等に注ぐ。
溶液を約２分間浸透させる。紫色の強度が存在するヒド
ロゲルの口の尺度である。吸収体の１−ツブフェースと
バックフェースの色強度を比較することによってヒドロ
ゲルの分散を調べることができる。
他の方法においては、吸収体をまだ乾燥状態にあるとき
Ｚ方向（トップフェースからバックフェース）に截断す
る。指示薬溶液を加えた後、Ｚ方向のヒドロゲル分布を
見積ることができる。
上述の吸収体を用いた幼児おむつ、生理用品等の組立体
は種々の液体浸透性トップシート材料、液体不浸透性バ
ックシート材料、脚バンド、テープ固定具笠を用いてお
り、これらはすべて特許文献に記載されている。おむつ
、生理用品等の組立体に関する完全な指示としては、米
国特許第３、８４８．５９４号（テープ固定具）二同第
３．８６０．００３号（Ｊ５むつの構造）：同第４．０
８１．３０１号（脚弾性具の取付は法）：同第３．９２
９．１３５号、第４．０４１，９５１号および第４，３
４２，３１４号（トップシートの改良）各明ｍ書参照。
吸収体マット、特に「エアフェルト」の製造法はよく知
られており、Ｉｌｌ性の材料（例えばセルロース）を所
望深さおよび形状のくぼんだ型板に導くのに空気の気流
を用いることを含む。型板の深さは生成するマットの厚
さを決める。マットの形状を保つのに水分または尿不浸
透性の樹脂を用いることができ、このマットは圧縮して
所望のテーパーこわさとすることができる。前記の米国
特許第３．８６０．００３号明細書参照。
工業的応用 次の例は本発明によりつくられる好ましいおむつを説明
１゛るものである。この例の寸法は６〜１０Ｋｇの範囲
の幼児用に意図されたおむつのためのものである。これ
らの寸法は異なる大きさの幼児、或は成人失禁者のブリ
ーフのためには、標準的な企業上の実際によってそれに
比例して変えることができる。周知のようにこのような
おむつはバックシート（皮膚から最も離れて用いられる
シート、一般にプラスチックパンツの含有効果を与える
ために原子浸透性のプラスチック材料からつくられる）
；尿及び／又は排泄物を吸収し含有するのを助ける吸収
体と一般に尿浸透性であるトップシート（皮膚に最も密
接したシート）を有している。
使い捨ておむつ等に用いられる物質は周知であるが、た
だ例示として次に説明しておこう。
バックシート：バックシートは原子浸透性重合体シート
、例えばポリエチレン又はポリプロピレンからなりうる
。これは可撓性とするに十分薄い。
０．０１〜２ｘａｘの厚さのポリエチレンシートが代表
的なものである。
トップシート：トップシートはゆるく織られた又は織ら
れていない布又はスクリム型の物質であり尿多孔性で皮
膚に快適な物質からなりうる。代表的なものはポリプロ
ピレン繊維からなる不織シートである。
弾性部材：おむつに脚ギヤザーを与えるに用いられる弾
性部材は弾性体バンド又は糸（ｔｈｒｅａｄ）又はバン
ド又はリボンとして用いられる弾性接着剤からなる。弾
性体を一つ又は数ケ、おむつの両側に沿って長方向に適
用することができ更にトップシート上、バックシート上
、又はそれらシートの間にサンドウィッチ状にのいずれ
かに敷いておく　（ｌａｙ−ｄｏｗｎ）ことができる。
代表的なやり方としては、弾性体は予め引き伸ばしてお
きついで弾性接着剤を用いておむつに接着（ｇｌｕｅ）
する。これらはすべてよく知られたやり方である。（米
国特許第４，０８１，３０１号参照） 固定具：おむつは任意の手段、例えばビン、スナップ等
によって固定される。代表的な固定具は接着テープ、特
に特許文献に記載されている“Ｙ”配置（ｃｏｎｆｉｇ
ｕｒａｔｉｏｎ　）のテープを含む。
組立て手段：このおむつは任意の結合手段例えばヒート
シール、超音波シール等によって組立てることができる
。代表的には使い捨ておむつを組立てるのに尿安定性の
接着剤が用いられる。
組立て方法及び装置：このおむつを形成するのに用いら
れる装置は本発明の一部を構成するものではない。実際
名物品は手によって組立てることができる。
し 通常の空気流方法において、乾燥木材バルブ繊維を回転
するワイヤーメツシュドラムに空気で搬送することによ
って吸収体を形成する。毛羽を適当に堆積させるために
ワイヤーメツシュに圧力勾配を維持させる。
本発明の吸収体は木材バルブ繊維の流れにヒドロゲル粒
子をメータリング（ｍｅｔｅｒ　ｉ　ｎｏ　）すること
によってつくられる。メータリングは例えば計量ベルト
又はスクリューポンプによって行なわれる。
ヒドロゲル粒子をレイダウンドラムへ供給するには重力
によって又は強制空気供給法によってなされる。
いずれの場合もヒドロゲル粒子を吸収体のまた（　Ｃｒ
ｏｔｃｈ）幅上に散布するのにノズルが用いられる。
レイダウンドラムは木材バルブ繊維がそこに堆積されつ
つある間は回転しているので、ドラムに対するヒドロゲ
ル供給ノズルの位置と木材バルブ供給Ｑ　（１ｎｆｅｅ
ｄ）は吸収体へのヒドロゲル粒子の分布を大いに決定づ
けるものである。
ドラムと接触する吸収体の面はバック面となろう。ドラ
ムが時計方向回転を有すると思われる有利な場所（ｖａ
ｎｔａｇｅ　ｐｏｔｎｔ　）からみると木材バルブの流
れの左手部分がまずドラムに達する。主にこの左手部分
の木材バルブ流れと確実に混合するようにヒドロゲルを
おくことによって、所望のヒドロゲル分布が得られる。
木材バルブ繊維（“エアフェルト″）と粒状の架橋ポリ
アクリレートヒドロゲルから吸収体がつくられた。この
吸収体は目標型ｆｆ１４３．５８ｇを有しており、その
１４％がヒドロゲル、８５．１％がエアフェルトであっ
た。この吸収体をカレンダーして約７６．５ｍｍの厚さ
とした。
上述のブロモクレゾール紫指示薬法を用いてヒドロゲル
の分布を測定した。
ヒドロゲルの重ツノ供給方式で作られた吸収体は次の如
き分布（トップフェースからバックフェースに向かって
２方向）を有していた。
トップ１〜２履： ヒドロゲル／エアフェルト比 次の４〜５ＭＲ： ヒドロゲル／エアフェルト比 バックフェース０．５ａｗ： ヒドロゲル／エアフェルト比 上記見積りに基づいて吸収体のバックフェースを計算す
ると、ヒドロゲル全量の６７％を含有していた。低いヒ
ドロゲル濃度の薄い区域をバックフェースにすぐ隣接さ
せたものがこの吸収体の非常に好ましいものの例である
。
強制空気吸収方式でつくられた吸収体は次の如きヒドロ
ゲル分布（トップフェースからバックフェースへ７方向
）を有していた。
トップ４〜５＃： ヒドロゲル／エアフェルト比 バックフェース１．５〜２．５Ｍ ヒドロゲル／エアフェルト比 これらの見積りに基づいて吸収体のバックフェースハー
フを計算するとヒドロゲル物質の全量の約８５％を含ん
でいた。
両方の吸収体ともこれ以外通常のおむつと組合せると、
同量のヒドロゲルとエアフェルトを含む均質ヒドロゲル
／エアフェル１−涙金吸収体に比べて改良された漏洩パ
フォーマンスとウィッキングパフォーマンスを有してい
た。
例２ 次の材料からおむつを組立てる。
１、バックシート：０．０２５−０．０７０ｓポリエチ
レン二トツプと底部との幅３３Ｇ＋１：両側に内方に刻
み目あり、中央での幅２８．５３２、トップシート：ス
パン結合ポリプロピレン、坪量２１．５〜２４．５ｇ／
尻ニドツブと底の幅３３ＩｙＲ，両側に内方に刻み目あ
り、中央部の幅２８．５ｃｍ、長さ５０．２ａｍ ３、吸収体二個１のように調製、テーパーレンジ７〜９
．５：３．４ａｍ厚、カレンダ済、トップと底の幅２８
．６ａＲ：両側に内側に刻み目、中心の幅、１０．２ｃ
ｍ、長さ４４．５ｍ ４、弾性体二四つの個々のゴムストリップ（−側に２つ
）幅４．７７ｍ：長さ３７０ｍ：厚さ０．１７８０Ｉ！
（すべての寸法は弛んだ状態のもの）前記吸収体のトッ
プフェースにトップシートを敷き、前記吸収体のバック
フェース上にバックシートを敷き、尿安定接着剤ととも
に組立体を接着することによって例２のおむつを組立て
る。
（芯に最も密接したものと最も離れたものに応じて夫々
内側と外側と称す）弾性バンドを５０．２１にストレッ
チし、芯の各長方向側に沿ってトツプシート二バックシ
ート間に位置せしめる（片側に２つ）、（弾性バンドの
内側縁から側って）芯の最も狭い幅から約５５ｍ１１の
所に各側に沿って内側バンドを位置させる。このバンド
を接着剤で接着する。
テープの作用で組立ておむつにして、使用に供する。
出願人代理人　　＠　　藤　　−雄 手続ネｎｌ正書（方式） 昭和６１年７月２３日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、トップフェースとバックフェースを有し、なかに水
    不溶性のヒドロゲルのばらばらの粒子を分散させた親水
    性繊維の連続的マトリックスを含有する吸収体において
    、その吸収体のバックフェースハーフは少なくとも６０
    ％の水不溶性ヒドロゲル物質を含有することを特徴とす
    る吸収体。 ２、吸収体の乾燥重量の３〜４０％の水不溶性ヒドロゲ
    ルを含有する特許請求の範囲第１項記載の吸収体。 ３、水不溶性ヒドロゲルは加水分解アクリルニトリルグ
    ラフト殿粉、アクリル酸グラフト殿粉、ポリアクリルレ
    ート、イソブチレンと無水マレイン酸の共重合体とそれ
    らの混合物からなる群から選ばれる特許請求の範囲第１
    項又は第２項記載の吸収体。 ４、ヒドロゲル粒子は３０μ乃至４ｍｍの平均粒径を有
    する特許請求の範囲第１〜３項のいずれか記載の吸収体
    。 ５、親水性繊維はセルロース繊維、好ましくは木材パル
    プ繊維である特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
    載の吸収体。 ６、バックフェースハーフは少なくとも７０％の親水性
    ヒドロゲル物質を含有する特許請求の範囲第１〜５項い
    ずれか記載の吸収体。 ７、吸収体の重量の８乃至２０％の水不溶性ヒドロゲル
    を含む特許請求の範囲第１〜６項いずれか記載の吸収体
    。 ８、吸収体のバックフェースハーフはヒドロゲル全量の
    ７５乃至１００％を含有する特許請求の範囲第１〜７項
    のいずれか記載の吸収体。 ９、バックフェースにすぐ隣接してヒドロゲル低濃度の
    薄い区域を有する特許請求の範囲第１〜８項いずれか記
    載の吸収体。 １０、（ａ）液体不浸透性バッキングシート （ｂ）疎水性、液体浸透性トップシート （ｃ）特許請求の範囲第１〜９項いずれか記載の吸収体 を含有し、上記バッキングシートは吸収体のバックフェ
    ースに敷かれ、トップシートは吸収体のトップフェース
    に敷かれる使い捨ておむつ又は生理用製品。
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