CN105612284B - 吸收性物品用复合化材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸收性物品用复合化材料及其制造方法,所述复合化材料是通过静电相互作用使在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中表面带正或负电的基体材料吸附上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料而成的,其中,上述基体材料具有纤维基体或树脂基体和设置于表层的高分子电解质层,和/或,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层。
Description
技术领域
本发明涉及吸收性物品用复合化材料及其制造方法。
背景技术
作为在热塑性树脂纤维的表面负载粒子的方法,已知有在热塑性树脂纤维的表面通过粘接剂(粘合剂)固定粒子的方法(专利文献1)、将加热到比热塑性树脂纤维的熔点高的温度的粒子与热塑性树脂纤维接触,使粒子熔接在热塑性树脂纤维的表面的方法(专利文献2)等。
另一方面,作为使母粒子吸附子粒子的方法,已知有用互带相反电荷的高分子电解质(阳离子性高分子或阴离子性高分子)覆盖母粒子和子粒子的表面,通过静电相互作用使母粒子吸附子粒子的方法(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平6-341044号公报
专利文献2:特开2009-174114号公报
专利文献3:特开2010-64945号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所述的方法中,粒子的表面被粘接剂(粘合剂)覆盖必要以上,有可能不能有效发挥粒子所期望的功能。
另外,在粒子含有性质因加热而改变的材料的情况下,专利文献2所述的方法不适合。例如,在粒子为高吸水性树脂粒子的情况下,高吸水性树脂粒子通过加热而被交联时,吸水引起的高吸水性树脂粒子的膨胀被交联所阻碍,因此高吸水性树脂粒子的吸水性能有可能降低。
另外,专利文献2所述的方法中,粒子被纤维埋没,因此在粒子通过膨胀而发挥功能时,专利文献2所述的方法是不适当的。例如,粒子为高吸水性树脂粒子时,高吸水性树脂粒子被纤维埋没时,吸水引起的高吸水性树脂粒子的膨胀因埋没而被阻碍,高吸水性树脂粒子的吸水性能有可能降低。
因此,本发明的目的在于提供一种吸收性物品用复合化材料,其是将基体材料和吸水性材料不通过粘接剂、而且不加热、而且吸水性材料不被基体材料埋没地复合而成的。本发明的目的在于进一步提供吸收性物品用复合化材料的制造方法,其能够将基体材料和吸水性材料不使用粘接剂、且不加热、且吸水性材料不被基体材料埋没地复合化。
解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明提供一种吸收性物品用复合化材料,其是通过静电相互作用使在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中表面带正或负电的基体材料吸附上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料而成的,其中,上述基体材料具有纤维基体或树脂基体和设置于表层的高分子电解质层,和/或,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层。本发明还提供吸收性物品用复合化材料的制造方法,其包括下述工序:在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使在上述规定溶剂中表面带正或负电的基体材料与在上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料相接触,通过静电相互作用使上述基体材料吸附上述吸水性材料的吸附工序,其中,上述基体材料具有纤维基体或树脂基体和设置于表层的高分子电解质层,和/或,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式1)中,上述基体材料和/或上述吸水性材料具有层叠的多个高分子电解质层,上述多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式2)中,上述规定溶剂中的上述基体材料和上述吸水性材料的ζ电位的绝对值为20mV以上,而且电荷平衡。方式2可与方式1组合。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式3)中,上述基体材料是通过包括下述工序(a1)~(c1)的方法制造的下述第2或下述第(m+1)覆盖体:
(a1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的纤维基体或树脂基体与上述规定溶剂中带与上述纤维基体或上述树脂基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体(在此,k1为1以上的整数)与上述规定溶剂中带与上述第k1高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体的工序;和
(c1)在k1=1时实施工序(b1),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体、或者,从k1=1至k1=m(在此,m为2以上的整数)重复实施工序(b1),制造表层具有第(m+1)高分子电解质层的第(m+1)覆盖体的工序。方式3可与方式1和/或方式2组合。
方式3的一个优选实施方式(方式4)中,上述第2或上述第(m+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式5)中,上述吸水性材料是通过包括下述工序(a2)~(c2)的方法制造的下述第2或下述第(n+1)覆盖体:
(a2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体与上述规定溶剂中带与上述吸水性粒子基体或上述吸水性纤维基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体(在此,k2为1以上的整数)与上述规定溶剂中带与上述第k2高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体的工序;和
(c2)在k2=1时实施工序(b2),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体、或从k2=1至k2=n(在此,n为2以上的整数)重复实施工序(b2),制造表层具有第(n+1)高分子电解质层的第(n+1)覆盖体的工序。方式5可与方式1~4中的1或2个以上的方式组合。
方式5的一个优选实施方式(方式6)中,上述第2或上述第(n+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式7)中,上述极性有机溶剂为碳数1~3的一元醇。方式7可与方式1~6中的1或2个以上的方式组合。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式8)中,上述基体材料的上述纤维基体为热塑性树脂纤维或其集合体。方式8可与方式1~7中的1或2个以上的方式组合。
本发明复合化材料的一个优选实施方式(方式9)中,上述基体材料的上述纤维基体或上述树脂基体为无纺布片材或树脂片材。方式9可与方式1~8中的1或2个以上的方式组合。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式1)中,上述基体材料和/或上述吸水性材料具有层叠的多个高分子电解质层,在上述多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式2)中,上述规定溶剂中的上述基体材料和上述吸水性材料的ζ电位的绝对值为20mV以上,而且电荷平衡。方式2可与方式1组合。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式3)包括下述工序(a1)~(c1):
(a1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的纤维基体或树脂基体与上述规定溶剂中带与上述纤维基体或上述树脂基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体(在此,k1为1以上的整数)与在上述规定溶剂中带与上述第k1高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体的工序;和
(c1)在k1=1时实施工序(b1),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k1=1至k1=m(在此,m为2以上的整数)重复实施工序(b1),制造表层具有第(m+1)高分子电解质层的第(m+1)覆盖体的工序,
作为上述基体材料,使用上述第2或上述第(m+1)覆盖体。方式3可与方式1和/或方式2组合。
方式3的一个优选实施方式(方式4)中,上述第2或上述第(m+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式5)包括下述工序(a2)~(c2):
(a2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体与上述规定溶剂中带与上述吸水性粒子基体或上述吸水性纤维基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体(在此,k2为1以上的整数)与在上述规定溶剂中带与上述第k2高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体的工序;和
(c2)在k2=1时实施工序(b2),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k2=1至k2=n(在此,n为2以上的整数)重复实施工序(b2),制造表层具有第(n+1)高分子电解质层的第(n+1)覆盖体的工序,
作为上述吸水性材料,使用上述第2或上述第(n+1)覆盖体。方式5可与方式1~4中的1或2个以上的方式组合。
方式5的一个优选实施方式(方式6)中,上述第2或上述第(n+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式7)中,上述极性有机溶剂为碳数1~3的一元醇。方式7可与方式1~6中的1或2个以上的方式组合。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式8)中,上述基体材料的上述纤维基体为热塑性树脂纤维或其集合体。方式8可与方式1~7中的1或2个以上的方式组合。
本发明的制造方法的一个优选实施方式(方式9)中,上述基体材料的上述纤维基体或上述树脂基体为无纺布片材或树脂片材。方式9可与方式1~8中的1或2个以上的方式组合。
发明效果
根据本发明,提供将基体材料和吸水性材料不通过粘接剂、且不加热、且吸水性材料不被基体材料埋没地复合化而成的吸收性物品用复合化材料。根据本发明,进一步提供能够将基体材料和吸水性材料不使用粘接剂、而且不加热、而且吸水性材料不被基体材料埋没地复合化的吸收性物品用复合化材料的制造方法。
附图说明
图1的(A)和(B)是实施例中得到的粒子复合化无纺布的电子显微镜照片(A为300倍,B为600倍)。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
本发明涉及一种吸收性物品用复合化材料,其是通过静电相互作用使在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中表面带正或负电的基体材料吸附上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料而成的,其中,上述基体材料具有纤维基体或树脂基体和设置于表层的高分子电解质层,和/或,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层。
本发明还涉及吸收性物品用复合化材料的制造方法,包括下述工序:在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的基体材料与上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料相接触,通过静电相互作用使上述基体材料吸附上述吸水性材料的吸附工序,其中,上述基体材料具有纤维基体或树脂基体和设置于表层的高分子电解质层,和/或,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层。
由于基体材料和吸水性材料中的至少一方在表层具有高分子电解质层表层,通过静电相互作用,能够使基体材料有效吸附吸水性材料,由此,能够将基体材料和吸水性材料有效地复合化。只要基体材料和吸水性材料中的一方在表层具有高分子电解质层,另一方在表层具有或不具有高分子电解质层均可,但从通过静电相互作用而使基体材料有效吸附吸水性材料的观点考虑,优选基体材料和吸水性材料两者均在表层具有高分子电解质。
基体材料可含有纤维基体或树脂基体作为基体。基体材料中含有的纤维基体优选为纤维的集合体,作为纤维集合体的形态,例如可举出无纺布片材。基体材料中含有的树脂基体优选为树脂成形体,作为树脂成形体的形态,例如可举出树脂片材。基体材料的基体为纤维集合体的情况下,在基体材料中,除了表层具有高分子电解质层的覆盖纤维以外,也可以含有表层不具有高分子电解质层的纤维。另外,在基体材料所含有的许多覆盖纤维中,各覆盖纤维的表层所具有的高分子电解质层的种类可以相同或不同。
吸水性材料可含有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体作为基体。吸水性材料中含有的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体优选为多个吸水性粒子或吸水性纤维。吸水性材料的基体为多个吸水性粒子或吸水性纤维的情况下,在吸水性材料中,除了表层具有高分子电解质层的覆盖粒子或覆盖纤维以外,也可以含有表层不具有高分子电解质层的粒子或纤维。另外,在吸水性材料所含有的多个覆盖粒子或覆盖纤维中,各覆盖粒子或各覆盖纤维的表层所具有的高分子电解质层的种类可以相同或不同。
基体材料的表面与吸水性材料的表面在规定的溶剂中互带相反的电荷。表层具有高分子电解质层的材料的表面的电荷根据位于表层的高分子电解质层的电荷来判断。例如,表层具有在规定溶剂中带正电的高分子电解质层的材料为在规定溶剂中表面带正电的材料,表层具有在规定溶剂中带负电的高分子电解质层的材料为在规定溶剂中表面带负电的材料。
规定溶剂中的基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值优选为20mV以上、更优选为50mV以上。即,带正电时的ζ电位优选为+20mV以上、更优选为+50mV以上,带负电时的ζ电位优选为-20mV以下,更优选为-50mV以下。另外,规定溶剂中的基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值优选电荷平衡。在此,“电荷平衡”是指基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值相等或基本相等,“绝对值基本相等”是指基体材料的ζ电位的绝对值与吸收性材料的ζ电位的绝对值之差(由大的一方的绝对值减去小的一方的绝对值求得的差)以大的一方的绝对值为基准,为20%以下,优选为15%以下,更优选为10%以下。予以说明,带正电时,ζ电位的上限值通常为+100mV、优选为+70mV,带负电时,通常为-100mV、优选为-70mV。
基体材料和吸水性材料的ζ电位使用日本大塚电子制的ζ电位测定系统ELSZ-1在20℃的环境气氛下测定。此时,在粒子的ζ电位的测定中,模式是采用流体电池的测定,测定原理利用激光多普勒法(电泳光散射测定法)。另外,在纤维的ζ电位的测定中,模式是使用平板试样用电池的测定,测定原理利用与试样表面接触的液体所产生的电渗流。
作为基体材料,可使用具有基体(纤维基体或树脂基体)和覆盖该基体的1个以上高分子电解质层且其中的1个高分子电解质层位于表层的覆盖体。作为基体材料使用的覆盖体具有层叠的多个高分子电解质层,在多个高分子电解质层中,规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层优选相邻接。覆盖体所具有的高分子电解质层的数量没有特别限定,但优选调节至使得规定溶剂中的ζ电位的绝对值为20mV以上(即,带正电时,为+20mV以上,带负电时,为-20mV以下),更优选调节至达到50mV以上(即,带正电时,为+50mV以上,带负电时,为-50mV以下)。另外,覆盖体所具有的高分子电解质层的数量优选调节至使得基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值成为电荷平衡。在此,“电荷平衡”是指基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值相等或基本相等。“绝对值基本相等”是指基体材料的ζ电位的绝对值与吸收性材料的ζ电位的绝对值之差(由大的一方的绝对值减去小的一方的绝对值而求得的差)以大的一方的绝对值为基准,为20%以下,优选为15%以下,更优选为10%以下。予以说明,带正电时,覆盖体的ζ电位的上限值通常为+100mV、优选为+70mV,带负电时,通常为-100mV、优选为-70mV。
作为吸水性材料,可使用具备具有吸水性的基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)和覆盖该基体的1个以上的高分子电解质层、且其中1个高分子电解质层位于表层的覆盖体。作为吸水性材料所使用的覆盖体具有层叠的多个高分子电解质层,在多个高分子电解质层中,优选规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接。覆盖体所具有的高分子电解质层的数量没有特别限定,但优选调节至使得规定溶剂中的ζ电位的绝对值为20mV以上(即,带正电时,为+20mV以上,带负电时,为-20mV以下),更优选调节至50mV以上(即,带正电时,为+50mV以上,带负电时,为-50mV以下)。另外,覆盖体所具有的高分子电解质层的数量优选以使基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值成为电荷平衡的方式来调节。在此,“电荷平衡”是指基体材料和吸水性材料的ζ电位的绝对值相等或基本相等。“绝对值基本相等”是指基体材料的ζ电位的绝对值与吸收性材料的ζ电位的绝对值之差(由大的一方的绝对值减去小的一方的绝对值而求得的差)以大的一方的绝对值为基准,为20%以下,优选为15%以下,更优选为10%以下。予以说明,带正电时,覆盖体的ζ电位的上限值通常为+100mV、优选为+70mV,带负电时,通常为-100mV、优选为-70mV。
本发明的复合化材料可以通过包括以下工序的方法来制造:在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带正或负电的基体材料与该规定溶剂中表面带与基体材料的表面相反电荷的吸水性材料相接触,通过静电相互作用使基体材料吸附吸水性材料而成的吸附工序。因此,可以将基体材料和吸水性材料在不通过粘接剂、且不进行加热、且吸水性材料不被基体材料埋没的条件下进行复合化。
吸附工序中,可使用选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂中的规定溶剂。无极性有机溶剂和极性有机溶剂的种类只要可将高分子电解质离子化,就没有特殊限制。一般的高分子电解质在极性溶剂中发生离子化,但也存在被设计为在无极性溶剂中发生离子化的高分子电解质(例如,ACS Macro Lett.2012,1,1270-1273)。高分子电解质在极性溶剂中离子化时,吸附工序中使用的溶剂是极性有机溶剂或极性溶剂和水的混合溶剂,高分子电解质在无极性溶剂中离子化时,吸附工序中使用的溶剂是无极性有机溶剂。由于有机溶剂容易挥发,因此经过吸附工序制造的复合化材料通过自然干燥,或使用干燥器时以少的加热量即可容易地干燥。因此,可以防止吸附工序后进行的干燥工序中有可能产生的基体材料和吸水性材料的结构和性质的变化。例如,在吸水性材料为含有高吸水性树脂(Superabsorbent Polymer:SAP)的粒子的情况下,不但可以防止因加热产生的SAP的交联和随之而来的SAP的吸水性能下降、而且可以防止因加热产生的吸水性材料埋没在基体材料中和与之相伴的SAP的吸水性能的降低。
作为对于极性溶剂中离子化的高分子电解质所使用的极性有机溶剂,例如可举出一元醇、多元醇、酮等。作为一元醇,例如可举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等,作为酮,例如可举出丙酮、乙基甲基酮、二乙基酮等。
极性有机溶剂优选为醇,更优选为碳数1~3的一元醇。
极性有机溶剂和水的混合溶剂中的极性有机溶剂的比例没有特别限定,吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体和设置于表层的高分子电解质层时,有机溶剂的比例越高,吸附工序中的吸水性材料的吸水量越小,因此,可以减少经由吸附工序制造的复合化材料的干燥所需要的时间、加热量等。因此,混合溶剂中的有机溶剂的比例越高越好。混合溶剂中的有机溶剂的比例通常为95.0重量%以上、优选为97.0重量%以上、更优选为99.5重量%以上。作为极性有机溶剂和水的混合溶剂中含有的水,例如可举出自来水、离子交换水、蒸留水等,优选为离子交换水。
作为对于无极性溶剂中离子化的高分子电解质所使用的无极性有机溶剂,例如可举出二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、氯仿、二乙基醚、甲苯、苯、己烷等。
吸附工序中,使基体材料和吸水性材料在溶剂中接触时,接触时间通常为1~60分钟,优选为3~20分钟,更优选为5~15分钟,溶剂的温度通常为0~50℃、优选为10~40℃、更优选为20~30℃,溶剂的pH通常为4~10、优选为5~9、更优选为6~8。吸水性材料为粒子(即,具有吸水性粒子基体和设置于表层的高分子电解质层的覆盖粒子)的情况下,使基体材料和吸水性材料在溶剂中接触时的溶剂中的粒子浓度通常为0.1~20vol%、优选为0.2~10vol%、更优选为0.5~5vol%。
在吸附工序中,通过静电相互作用使基体材料吸附吸水性材料,由此能够制造将基体材料和吸水性材料复合化的复合化材料。吸附工序后,可以实施干燥工序来干燥复合化材料。干燥工序只要是使有机溶剂能够挥发,就没有特殊限定,既可以自然干燥,也可以使用干燥器干燥。在通过干燥器干燥的情况下,干燥温度有必要比基体材料和吸水性材料的熔点低。基体材料和吸水性材料的熔点超过100℃时,干燥温度通常为30~100℃、优选为40~90℃、更优选为50~80℃。干燥时间可根据干燥温度来适宜调整,通常为1~30分钟,优选为5~25分钟,更优选为10~20分钟。
具有基体(纤维基体或树脂基体)和覆盖该基体的1个高分子电解质层的覆盖体可通过下述工序(a1)制造,可将由此制造的覆盖体作为基体材料或基体材料的材料在吸附工序中使用。具有基体(纤维基体或树脂基体)和覆盖该基体的2个以上高分子电解质层的覆盖体可通过下述工序(a1)~(c1)制造,可将由此制造的覆盖体(第2或第(m+1)覆盖体)作为基体材料在吸附工序中使用。
(a1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带正或负电的纤维基体或树脂基体与该规定溶剂中带与纤维基体或树脂基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序
(b1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带正或负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体(在此,k1为1以上的整数)与在该规定溶剂中带与第k1高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体的工序
(c1)在k1=1时实施工序(b1),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k1=1至k1=m(在此,m为2以上的整数)重复实施工序(b1),制造表层具有第(m+1)高分子电解质层的第(m+1)覆盖体的工序
以下,说明工序(a1)~(c1)。
<工序(a1)>
规定溶剂中表面带正电的基体(纤维基体或树脂基体)只要表面具有阳离子性基团,就没有特殊限定。阳离子性基团是在规定溶剂中电离而带正电的基团,例如可举出伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵基、季基、锍基、吡啶基等。阳离子性基团既可以是基体原有的基团,也可以是人为引入的基团。规定溶剂中表面带正电的基体只要是表面作为整体带正电,表面也可以具有若干阴离子性基团。
规定溶剂中表面带负电的基体(纤维基体或树脂基体)只要表面具有阴离子性基团,就没有特殊限定。阴离子性基团是在规定溶剂中电离而带负电的基团,例如可举出羟基、羧基、磺酸基、亚磺酸基、磷酸基等。阴离子性基团既可以是基体原有的基团,也可以是人为引入的基团。规定溶剂中表面带负电的基体只要是表面作为整体带负电,表面也可以具有若干阳离子性基团。
基体(纤维基体或树脂基体)的表面修饰(阳离子性基团或阴离子性基团的引入)可根据常规方法进行。
构成纤维基体的纤维的种类没有特殊限定,作为其具体例,可举出天然纤维(羊毛,棉花等)、再生纤维(人造丝,醋酸酯等)、无机纤维(玻璃纤维,碳纤维等)、热塑性树脂纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、离聚物树脂等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乳酸等聚酯;尼龙等聚酰胺)、它们的表面修饰物等,但优选热塑性树脂纤维或其表面修饰物。
构成纤维基体的纤维可以为单一成分的纤维;芯鞘型纤维、并列型纤维、岛/海型纤维等复合纤维;中空型纤维;扁平、Y型、C型等异形纤维;潜在卷曲或显在卷曲的立体卷曲纤维;通过水流、热、压纹加工等物理负荷而分割的分裂型纤维等的任一种。
纤维基体的平均纤维直径通常为10~40μm、优选为12~38μm、更优选为14~36μm。予以说明,这里记载的平均纤维直径是通过以下方法测定时的平均纤维直径。将基体纤维通过电子显微镜(株式会社キーエンス社制,VE-8800)放大到300倍,测量放大图像中的纤维的2点间的距离。对任意30根纤维进行同样的测量(n=30),将其平均值作为平均纤维直径。在1个放大图像中只显示几根(例如,3~5根左右)纤维的情况下,改变通过电子显微镜放大的纤维基体的部位,多次拍摄放大图像,设定n=30。
构成树脂基体的树脂的种类没有特殊限定,作为其具体例,可举出聚烯烃、聚酯、聚酰胺等。作为聚烯烃,例如可举出直链低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、聚丁烯、将它们作为主体的共聚物(例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、离聚物树脂)等。作为聚酯,例如可举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乳酸、聚乙醇酸为代表的直链或支链的碳数20以下的聚羟基链烷酸等聚酯、将它们作为主体的共聚物、将对苯二甲酸亚烷基二酯作为主成分并共聚少量其他成分而成的共聚聚酯等。作为聚酰胺,例如可举出6-尼龙、6,6-尼龙等。作为树脂基体,可使用根据常规方法成型的树脂成型体。
工序(a1)中,当使用在规定溶剂中表面带正电的基体的情况下,使用在该规定溶剂中带负电的高分子电解质。作为在规定溶剂中带负电的高分子电解质,例如可举出聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚乙烯硫酸(PVS)、聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMA)、聚羧酸(PCA)等阴离子性高分子。
工序(a1)中,当使用在规定溶剂中表面带负电的基体的情况下,使用在该规定溶剂中带正电的高分子电解质。作为在规定溶剂中带正电的高分子电解质,例如可举出聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDDA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯胺(PVAm)、聚(乙烯基吡咯烷酮-N,N-二甲氨基乙基丙烯酸)共聚物等阳离子性高分子。
选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂中的规定溶剂只要能使高分子电解质离子化,就没有特殊限定。高分子电解质在极性溶剂中离子化时,工序(a1)中使用的溶剂为水、极性有机溶剂、或极性有机溶剂和水的混合溶剂,高分子电解质在无极性溶剂中离子化时,工序(a1)中使用的溶剂为无极性有机溶剂。作为水,例如可举出自来水、离子交换水、蒸留水等,优选为离子交换水。极性有机溶剂和无极性有机溶剂的具体例与吸附工序中的相同。
使基体和高分子电解质在规定溶剂中接触时,溶剂中的高分子电解质的浓度通常为0.05~10wt%、优选为0.1~5wt%、更优选为0.2~1wt%,接触时间通常为1~60分钟,优选为3~20分钟,更优选为5~15分,溶剂的温度通常为0~50℃、优选为10~40℃、更优选为20~30℃,溶剂的pH通常为4~10、优选为5~9、更优选为6~8。
在工序(a1)的一实施方式中,通过在规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带正电的基体与该规定溶剂中带负电的高分子电解质相接触,可以制造带正电的基体被带负电的高分子电解质层覆盖的第1覆盖体。在工序(a1)的另一实施方式中,通过在规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带负电的基体与该规定溶剂中带正电的高分子电解质相接触,可以制造带负电的基体被带正电的高分子电解质层覆盖的第1覆盖体。
优选在工序(a1)后实施洗涤工序,用有机溶剂洗涤第1覆盖体来除去附着于第1覆盖体上的残余的高分子电解质。洗涤工序后,可以实施干燥工序来干燥第1覆盖体。干燥工序只要可使有机溶剂挥发,就没有特殊限定,既可以自然干燥,也可以用干燥器干燥。
<工序(b1)>
在工序(b1)的一实施方式中,在规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带正电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体与在该规定溶剂中带负电的高分子电解质相接触,可以制造表层具有在该规定溶剂中带负电的第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体。
在工序(b1)的另一实施方式中,在规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体与在该规定溶剂中带正电的高分子电解质相接触,可以制造表层具有在该规定溶剂中带正电的第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体。
高分子电解质的具体例、规定溶剂的具体例、规定溶剂中的第k1覆盖体与高分子电解质的接触条件等与工序(a1)相同。
<工序(c1)>
在k1=1时实施工序(b1),可以制造基体和覆盖该基体的第1和第2高分子电解质层、且第2高分子电解质层位于表层的第2覆盖体。另外,通过从k1=1至k1=m(在此,m为2以上的整数)重复实施工序(b1),可以制造具有基体和覆盖该基体的第1~第(m+1)高分子电解质层、且第(m+1)高分子电解质层位于表层的第(m+1)覆盖体。第1~第(m+1)高分子电解质层以在规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接的方式层叠。例如,当使用在规定溶剂中表面带正电的基体、且m为3的情况下,可以制造在基体上层叠带负电的第1高分子电解质层、带正电的第2高分子电解质层、带负电的第3高分子电解质层和带正电的第4高分子电解质层、且第4高分子电解质层位于表层的第4覆盖体。另外,当使用在规定溶剂中表面带负电的基体、且m为3的情况下,可以制造在基体上层叠带正电的第1高分子电解质层、带负电的第2高分子电解质层、带正电的第3高分子电解质层和带负电的第4高分子电解质层、且第4高分子电解质层位于表层的第4覆盖体。
只要m为2以上的整数,就没有特别限定,但优选为2~5,更优选为3~4。由此,高分子电解质层的电荷密度达到一定,其强度也增加,因此实现均匀的表面覆盖。
予以说明,将m调节至使得位于第(m+1)覆盖体的表层的高分子电解质层带在吸附工序中与第(m+1)覆盖体接触的吸水性材料的表面相反的电荷。
在工序(a1)~(c1)的一实施方式中,通过将在规定溶剂中表面带正电的基体交替浸渍在阴离子性高分子溶液和阳离子性高分子溶液中,可以制造在基体上层叠了阴离子性高分子层和阳离子性高分子层的覆盖体。
在工序(a1)~(c1)的另一实施方式中,通过将在规定溶剂中表面带负电的基体交替浸渍在阳离子性高分子溶液和阴离子性高分子溶液中,可以制造在基体上层叠了阳离子性高分子层和阴离子性高分子层的覆盖体。
具有基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)和覆盖该基体的1个高分子电解质层的覆盖体可以通过下述工序(a2)来制造,可将由此制造的覆盖体作为吸水性材料在吸附工序中使用。具有基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)和覆盖该基体的2个以上高分子电解质层的覆盖体可通过下述工序(a2)~(c2)来制造,可将由此制造的覆盖体(第2或第(n+1)覆盖体)作为吸水性材料在吸附工序中使用。
(a2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带正或负电的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体与该规定溶剂中带与吸水性粒子基体或吸水性纤维基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序,
(b2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带正或负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体(在此,k2为1以上的整数)与该规定溶剂中带与第k2高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体的工序,
(c2)在k2=1时实施工序(b2),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k2=1至k2=n(在此,n为2以上的整数)重复实施工序(b2),制造表层具有第(n+1)高分子电解质层的第(n+1)覆盖体的工序
以下,说明工序(a2)~(c2)。
<工序(a2)>
在规定溶剂中表面带正电的基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)只要表面具有阳离子性基团,就没有特殊限定。阳离子性基团是在规定溶剂中电离而带正电的基团,例如可举出伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵基、季基、锍基、吡啶基等。阳离子性基团既可以是基体材料原有的基团,也可以是人为引入的基团。在规定溶剂中表面带正电的基体只要表面作为整体带正电,也可以在表面具有若干阴离子性基团。
在规定溶剂中表面带负电的基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)只要表面具有阴离子性基团,就没有特殊限定。阴离子性基团是在规定溶剂中电离而带负电的基团,例如可举出羟基、羧基、磺酸基、亚磺酸基、磷酸基等。阴离子性基团既可以是基体材料原有的基团,也可以是人为引入的基团。规定溶剂中表面带负电的基体只要表面作为整体带负电,也可以在表面具有若干阳离子性基团。
基体(吸水性粒子基体或吸水性纤维基体)的表面修饰(阳离子性基团或阴离子性基团的引入)可根据常规方法进行。
作为吸水性粒子基体,例如可举出含有高吸水性树脂(Superabsorbent Polymer:SAP)的粒子或其表面修饰物。作为高吸水性树脂,例如可举出淀粉系、纤维素系、合成聚合物系高吸水性树脂,作为淀粉系或纤维素系高吸水性树脂,例如可举出淀粉-丙烯酸(盐)接枝共聚物、淀粉-丙烯腈共聚物的皂化物、羧甲基纤维素钠的交联物等,作为合成聚合物系高吸水性材料,例如可举出聚丙烯酸盐系、聚磺酸盐系、无水马来酸盐系、聚丙烯酰胺系、聚乙烯醇系、聚环氧乙烷系、聚天冬氨酸盐系、聚谷氨酸盐系、聚海藻酸盐系、淀粉系、纤维素系等高吸水性树脂等,其中优选聚丙烯酸盐系(特别是聚丙烯酸钠系)高吸水性树脂。
吸水性粒子基体的平均粒径通常为200nm~20μm、优选为1μm~15μm、更优选为3μm~10μm。另外,从表面电荷赋予工序中的溶剂分散性的观点考虑,吸水性粒子基体的平均粒径优选为5μm左右。另外,在基体材料含有纤维基体的情况下,吸水性粒子基体的平均粒径优选比基体材料中含有的纤维基体的平均纤维直径小。粒径的测定根据JIS R 6002:1998所述的筛分试验方法来实施。
构成吸水性纤维基体的纤维只要具有吸水性,就没有特殊限定,作为其具体例,可举出将针叶树或阔叶树作为原料而得到的木浆(例如,磨木浆、精制粉碎浆(Refinerground pulp)、热磨机械浆、化学热磨机械浆等机械浆;硫酸盐浆、亚硫酸盐浆、碱法浆等化学制浆;半化学制浆等);对木浆实施化学处理而得到的丝光化浆或交联浆;甘蔗渣、洋麻、竹、麻、绵(例如棉绒)等非木材制浆;人造丝、原纤维人造丝等再生纤维素;醋酸酯、三醋酸酯等半合成纤维素等。
构成吸水性纤维基体的纤维可以为单一成分的纤维;芯鞘型纤维、并列型纤维、岛/海型纤维等复合纤维;中空型纤维;扁平、Y型、C型等异形纤维;潜在卷曲或显在卷曲的立体卷曲纤维;通过水流、热、压纹加工等物理负荷而分割的分裂型纤维等的任一种。
在基体材料含有纤维基体的情况下,吸水性纤维基体的长度优选比基体材料中含有的纤维基体的长度短。吸水性纤维基体的平均纤维直径通常为10~40μm、优选为12~38μm、更优选为14~36μm。予以说明,此处记载的平均纤维直径为通过与上述同样的方法测定时的平均纤维直径。
高分子电解质的具体例、规定溶剂的具体例、规定溶剂中的基体粒子与高分子电解质的接触条件等与工序(a1)相同。予以说明,工序(a1)中使用的规定溶剂选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂,与此相比,工序(a2)中使用的规定溶剂选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂。
在工序(a2)的一实施方式中,通过在规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带正电的基体与该规定溶剂中带负电的高分子电解质相接触,可以制造带正电的基体被带负电的高分子电解质层覆盖的第1覆盖体。在工序(a2)的另一实施方式中,通过在规定溶剂中,使该规定溶剂中表面带负电的基体与该规定溶剂中带正电的高分子电解质相接触,由此可以制造带负电的基体被带正电的高分子电解质层覆盖的第1覆盖体。
优选在工序(a2)后实施洗涤工序,用有机溶剂洗涤第1覆盖体而除去附着于第1覆盖体的残余的高分子电解质。洗涤工序后,可以实施干燥工序来干燥第1覆盖体。干燥工序只要可使有机溶剂挥发,就没有特殊限定,既可以自然干燥,也可以通过干燥器来干燥。
<工序(b2)>
在工序(b2)的一实施方式中,通过在规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带正电的第k1高分子电解质层的第k2覆盖体与在该规定溶剂中带负电的高分子电解质相接触,可以制造表层具有在该规定溶剂中带负电的第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体。
在工序(b2)的另一实施方式中,通过在规定溶剂中,使表层具有在该规定溶剂中带负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体与在该规定溶剂中带正电的高分子电解质相接触,可以制造表层具有在该规定溶剂中带正电的第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体。
高分子电解质的具体例、规定溶剂的具体例、规定溶剂中的第k2覆盖体与高分子电解质的接触条件等与工序(a1)相同。予以说明,工序(a1)中使用的规定溶剂选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂,与此相比,工序(b2)中使用的规定溶剂选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂。
<工序(c2)>
通过在k2=1时实施工序(b2),可以制造具有基体和覆盖该基体的第1和第2高分子电解质层、且第2高分子电解质层位于表层的第2覆盖体。另外,通过从k2=1至k2=n(在此,n为2以上的整数)重复实施工序(b2),可以制造具有基体和覆盖该基体的第1~第(n+1)高分子电解质层、且第(n+1)高分子电解质层位于表层的第(n+1)覆盖体。第1~第(n+1)高分子电解质层以在规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接的方式层叠。例如,当使用在规定溶剂中表面带正电的基体、且n为3的情况下,可以制造在基体上层叠带负电的第1高分子电解质层、带正电的第2高分子电解质层、带负电的第3高分子电解质层和带正电的第4高分子电解质层、且第4高分子电解质层位于表层的第4覆盖体。另外,当使用在规定溶剂中表面带负电的基体、且n为3的情况下,可以制造在基体上层叠带正电的第1高分子电解质层、带负电的第2高分子电解质层、带正电的第3高分子电解质层和带负电的第4高分子电解质层、且第4高分子电解质层位于表层的第4覆盖体。
只要n为2以上的整数,就没有特别限定,但优选为2~5,更优选为2~3。由此,高分子电解质层的电荷密度达到一定,其强度也增加,因此实现均匀的表面覆盖。
予以说明,将n调节至使得位于覆盖体的表层的高分子电解质层带在吸附工序中与覆盖体接触的基体材料的表面相反的电荷。
在工序(a2)~(c2)的一实施方式中,通过将在规定溶剂中表面带正电的基体交替浸渍在阴离子性高分子溶液和阳离子性高分子溶液中,可以制造在基体上层叠了阴离子性高分子层和阳离子性高分子层的覆盖体。
在工序(a2)~(c2)的另一实施方式中,通过将在规定溶剂中表面带负电的基体交替浸渍在阳离子性高分子溶液和阴离子性高分子溶液中,可以制造在基体上层叠了阳离子性高分子层和阴离子性高分子层的覆盖体。
本发明的复合化材料可以将基体材料和吸水性材料在不使用粘接剂、而且不加热粒子、而且不使吸水性材料被基体材料埋没的条件下复合化来制造。因此,作为本发明复合化材料中的基体材料和吸水性材料,可使用广泛的材料。例如,在作为基体材料使用无纺布形态的纤维、作为吸水性材料使用许多SAP粒子(其中,基体材料和吸水性材料中的一者或两者具有设置于表层的高分子电解质层)的情况下,本发明的复合化材料作为吸水性优异的粒子复合化纤维片材是有用的。
根据本发明的吸收性物品用复合化材料的制造方法,可以将基体材料和吸水性材料在不使用粘接剂、且不加热、且不使吸水性材料被基体材料埋没的条件下复合化来制造吸收性物品用复合化材料。因此,本发明可适用于广泛的材料。例如,在作为基体材料使用无纺布形态的纤维、作为吸水性材料使用许多SAP粒子(其中,基体材料和吸水性材料中的一者或两者具有设置于表层的高分子电解质层)的情况下,可以制造吸水性优异的粒子复合化纤维片材。
本发明的复合化材料可用作吸收性物品用复合化材料。吸收性物品的种类和用途没有特殊限定。作为吸收性物品,例如可举出一次性尿布、卫生巾、卫生护垫、失禁衬垫、尿垫、防溢乳垫、擦汗巾等卫生用品/生理用品,它们既可以以人为对象,也可以以宠物等人以外的动物为对象。作为吸收性物品的吸收对象的液体没有特殊限定,例如可举出穿着者的液态排泄物(例如,经血、尿、体液等)。本发明的复合化材料可以用作吸收性物品所具有的1种或2种以上吸收性部件。例如,在吸收性物品具备透液性顶片、不透液性背片、和配置在它们之间的1种或2种以上吸收性部件的情况下,本发明的复合化材料可以用作配置在透液性顶片和不透液性背片之间的1种或2种以上的吸收性部件。在本发明的复合化材料用作配置在透液性顶片和不透液性背片之间的吸收性部件的情况下,本发明的复合化材料优选为使用无纺布形态的纤维作为基体材料、使用许多SAP粒子作为吸水性材料(其中,基体材料和吸水性材料中的一者或两者具有设置于表层的高分子电解质层)而得到的粒子复合化纤维片材的形态。由此,可以制造比以往的吸收性物品更薄、且极具柔软性和透气性的吸收性物品。
实施例
[制造例1]粒子复合化纤维无纺布的制造
本实施例中,只要没有特殊规定,采用以下的材料、试剂、条件等。
离心分离使用离心分离机(制造商:株式会社久保田制作所,销售商:久保田商事株式会社,型号:ユニバーサル冷却离心机5922)实施,离心分离的条件为8.5×g下5分钟。
作为乙醇,使用和光纯药社制的纯度99.5%的乙醇。
作为聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(以下称为“PDDA”),使用Aldrich公司制的重均分子量(Mw)10万~20万的PDDA。
作为聚丙烯酸(以下称为“PAA”),使用Aldr ich公司制的重均分子量(Mw)2.5万~5万的PAA。
作为SAP粒子,使用住友精化株式会社制的SAP粒子(商品名:SA55SX-II)。
作为无纺布,使用由以PET为芯成分、以PE为鞘成分的芯鞘型复合纤维(4.4dtex×38mm)构成的透气无纺布(单位面积质量:38g/m2,厚:1.4mm)。
(1)被高分子电解质层覆盖的被覆无纺布的制造
工序A1:将无纺布加入容器中。
工序B1:工序A1后,加入使无纺布充分浸渍的量的PAA的乙醇溶液,放置15分钟后,除去PAA的乙醇溶液。
工序C1:工序B1后,加入使无纺布充分浸渍的量的乙醇,充分振荡后,除去乙醇。将本洗涤重复2次。
工序D1:工序C1后,加入使无纺布充分浸渍的量的PDDA的乙醇溶液,放置15分钟后,除去PDDA的乙醇溶液。
工序E1:工序D1后,加入使无纺布充分浸渍的量的乙醇,充分振荡后,除去乙醇。将本洗涤重复2次。
通过工序A1~工序E1,制造作为基体的无纺布被PAA层和PDDA层覆盖、且PDDA层位于表层的被覆无纺布。
在20℃的环境气氛下,使用大塚电子公司制的ζ电位测定系统ELSZ-1,测定乙醇中的被覆无纺布的ζ电位,结果,被覆无纺布的ζ电位为+40mV。予以说明,关于被覆无纺布的ζ电位的测定,模式是使用平板试样用电池的测定,测定原理是利用与试样表面接触的液体所产生的电渗流。
(2)被高分子电解质层覆盖的被覆SAP粒子的制造
工序A2:将乙醇10mL和SAP粒子0.5g加入到离心分离机所配备的离心管中,离心分离,除去离心上清液。
工序B2:工序A2后,向离心管中加入PDDA的乙醇溶液(PDDA浓度:5mg/mL)10mL,放置15分钟后,离心分离,除去离心上清液。
工序C2:工序B2后,向离心管中加入乙醇10mL,充分搅拌后,离心分离,除去离心上清液。将本洗涤重复2次。
工序D2:工序C2后,向离心管中加入PAA的乙醇溶液(PAA浓度:5mg/mL)10mL,放置15分钟后,离心分离,除去离心上清液。
工序E2:工序D2后,向离心管中加入乙醇10mL,充分搅拌后,离心分离,除去离心上清液。将本洗涤重复2次。
通过工序A2~工序E2,制造作为基体的SAP粒子被PDDA层和PAA层覆盖、且PAA层位于表层的被覆SAP粒子。
在20℃的环境气氛下,使用大塚电子公司制的ζ电位测定系统ELSZ-1,测定乙醇中的被覆SAP粒子的ζ电位,结果,被覆SAP粒子的ζ电位为-40mV。予以说明,关于被覆SAP粒子的ζ电位的测定,模式是使用流体电池(flow cell)的测定,测定原理利用激光多普勒法(电泳光散射测定法)。
(3)复合化材料的制造
将被覆无纺布和被覆SAP粒子在乙醇中混合,通过静电相互作用使被覆无纺布吸附被覆SAP粒子,制造无纺布和SAP粒子的复合化材料(样品1~12)。
关于样品1~12,将从SAP粒子复合化前后的无纺布片材的重量计算出的SAP粒子的复合化量示于表1。
[表1]
[试验例1]SAP粒子复合化无纺布的吸水倍率和保水倍率的测定
在由250目的尼龙(NBC工业制,N-NO.250HD)构成的上端开口的袋(x(g))中装入预先测定重量的样品(y(g)),将开口上端热封。将装有样品的袋完全浸渍在0.9%生理盐水或离子交换水中,放置60分钟。放置后,提起装有样品的袋,通过自然放置25分钟进行水分,然后测定装有样品的袋的重量(z1(g))。基于下式计算吸水倍率(g/g)。
吸水倍率(g/g)=(z1-x-y)/y
通过自然放置来进行水分去除后,使用离心分离机在150G下脱水90秒,测定脱水后的装有样品的袋的质量(z2(g)),基于下式计算保水量(g/g)。
保水倍率(g/g)=(z2-x-y)/y
结果示于表2。予以说明,表2所示的吸水倍率和保水倍率是使用表1的样品2和3作为样品计算出的吸水倍率和保水倍率的平均值。
[表2]
如表2所示,吸水倍率和保水倍率通过SAP粒子与无纺布的复合化而增加。特别是对离子交换水的吸水倍率和保水倍率通过SAP粒子与无纺布的复合化而显著增加。
另外,如图1所示,用电子显微镜(JEOL制,JCM-5000)观察(二次电子图像观察,加速电压10kV)确认SAP粒子与无纺布发生复合化。予以说明,图1(A)是300倍的电子显微镜照片,图1(B)是600倍的电子显微镜照片。
Claims (20)
1.吸收性物品用复合化材料,其是通过静电相互作用使在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中表面带正或负电的基体材料吸附上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料而成的,其中,
上述基体材料具有纤维基体或树脂基体、和设置于表层的高分子电解质层,而且,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体、和设置于表层的高分子电解质层,
设置于上述吸水性材料的表层的高分子电解质层包括层叠的多个高分子电解质层,在该多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接而层叠。
2.权利要求1所述的复合化材料,其中,上述基体材料具有层叠的多个高分子电解质层,在上述多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接。
3.权利要求1或2所述的复合化材料,其中,上述规定溶剂中的上述基体材料和上述吸水性材料的ζ电位的绝对值为20mV以上,而且电荷平衡。
4.权利要求1所述的复合化材料,其中,上述基体材料为通过包括下述工序(a1)~(c1)的方法制造的下述第2或下述第(m+1)覆盖体:
(a1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的纤维基体或树脂基体与上述规定溶剂中带与上述纤维基体或上述树脂基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体与在上述规定溶剂中带与上述第k1高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体的工序,其中,k1为1以上的整数;和
(c1)在k1=1时实施工序(b1),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k1=1至k1=m重复实施工序(b1),制造表层具有第(m+1)高分子电解质层的第(m+1)覆盖体的工序,其中,m为2以上的整数。
5.权利要求4所述的复合化材料,其中,上述第2或上述第(m+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
6.权利要求1所述的复合化材料,其中,上述吸水性材料是通过包括下述工序(a2)~(c2)的方法制造的下述第2或下述第(n+1)覆盖体:
(a2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体与上述规定溶剂中带与上述吸水性粒子基体或上述吸水性纤维基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体与在上述规定溶剂中带与上述第k2高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体的工序,其中,k2为1以上的整数;和
(c2)在k2=1时实施工序(b2),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k2=1至k2=n重复实施工序(b2),制造表层具有第(n+1)高分子电解质层的第(n+1)覆盖体的工序,其中,n为2以上的整数。
7.权利要求6所述的复合化材料,其中,上述第2或上述第(n+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
8.权利要求1、4或6所述的复合化材料,其中,上述极性有机溶剂为碳数1~3的一元醇。
9.权利要求1或4所述的复合化材料,其中,上述基体材料的上述纤维基体为热塑性树脂纤维或其集合体。
10.权利要求1或4所述的复合化材料,其中,上述基体材料的上述纤维基体或上述树脂基体为无纺布片材或树脂片材。
11.吸收性物品用复合化材料的制造方法,其包括下述工序:在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的基体材料与上述规定溶剂中表面带与上述基体材料的表面相反电荷的吸水性材料相接触,通过静电相互作用使上述基体材料吸附上述吸水性材料的吸附工序,其中,
上述基体材料具有纤维基体或树脂基体、和设置于表层的高分子电解质层,而且,上述吸水性材料具有吸水性粒子基体或吸水性纤维基体、和设置于表层的高分子电解质层,
设置于上述吸水性材料的表层的高分子电解质层包括层叠的多个高分子电解质层,在该多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接而层叠。
12.权利要求11所述的制造方法,其中,上述基体材料具有层叠的多个高分子电解质层,在上述多个高分子电解质层中,上述规定溶剂中互带相反电荷的高分子电解质层相邻接。
13.权利要求11或12所述的制造方法,其中,上述规定溶剂中的上述基体材料和上述吸水性材料的ζ电位的绝对值为20mV以上,而且电荷平衡。
14.权利要求11所述的制造方法,其包括下述工序(a1)~(c1):
(a1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的纤维基体或树脂基体与上述规定溶剂中带与上述纤维基体或上述树脂基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b1)在选自水、无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k1高分子电解质层的第k1覆盖体与在上述规定溶剂中带与上述第k1高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k1+1)高分子电解质层的第(k1+1)覆盖体的工序,其中,k1为1以上的整数;和
(c1)在k1=1时实施工序(b1),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k1=1至k1=m重复实施工序(b1),制造表层具有第(m+1)高分子电解质层的第(m+1)覆盖体的工序,其中,m为2以上的整数,
作为上述基体材料,使用上述第2或上述第(m+1)覆盖体。
15.权利要求14所述的制造方法,其中,上述第2或上述第(m+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
16.权利要求11所述的制造方法,其包括下述工序(a2)~(c2):
(a2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使上述规定溶剂中表面带正或负电的吸水性粒子基体或吸水性纤维基体与上述规定溶剂中带与上述吸水性粒子基体或上述吸水性纤维基体的表面相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第1高分子电解质层的第1覆盖体的工序;
(b2)在选自无极性有机溶剂、极性有机溶剂、和极性有机溶剂与水的混合溶剂的规定溶剂中,使表层具有在上述规定溶剂中带正或负电的第k2高分子电解质层的第k2覆盖体与在上述规定溶剂中带与上述第k2高分子电解质层相反电荷的高分子电解质相接触,制造表层具有第(k2+1)高分子电解质层的第(k2+1)覆盖体的工序,其中,k2为1以上的整数;和
(c2)在k2=1时实施工序(b2),制造表层具有第2高分子电解质层的第2覆盖体,或者,从k2=1至k2=n重复实施工序(b2),制造表层具有第(n+1)高分子电解质层的第(n+1)覆盖体的工序,其中,n为2以上的整数,
作为上述吸水性材料,使用上述第2或上述第(n+1)覆盖体。
17.权利要求16所述的制造方法,其中,上述第2或上述第(n+1)覆盖体的ζ电位的绝对值为20mV以上。
18.权利要求11、14或16所述的制造方法,其中,上述极性有机溶剂为碳数1~3的一元醇。
19.权利要求11或14所述的制造方法,其中,上述基体材料的上述纤维基体为热塑性树脂纤维或其集合体。
20.权利要求11或14所述的制造方法,其中,上述基体材料的上述纤维基体或上述树脂基体为无纺布片材或树脂片材。
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