CN117257553A - 吸水性片和包含其的吸收性物品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及吸水性片和包含其的吸收性物品。提供一种新型的吸水性片,其即便断续地多次(尤其是3次以上)导入液体,也能够显著降低由倒流导致的液体自吸水性片的排出。一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
Description
本申请是申请日为2020年11月30日、申请号为202080082864.6、发明名称为“吸水性片和包含其的吸收性物品”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及吸水性片和包含其的吸收性物品。
背景技术
吸水性树脂(SAP/Super Absorbent polymer)是水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂,被利用于纸尿布、生理用卫生巾、面向成人的失禁用制品等卫生材料;农林园艺用土壤保水剂、工业用止水剂等各种用途。
这些吸收性物品一般通过在纸尿布制造工厂中以将吸水性树脂与纤维材料混合并针对每个吸收性物品分别成型而得的吸收体的形式来制造,根据目的而加工成各种形状的吸收体(例如俯视为沙漏型、狐狸型、椭圆型等)。对于这些吸收体的制造方法,因分别成型而能够加工成任意形状,也容易针对每个吸收性物品来调整纤维、吸水性树脂的量,因此,成为当今的纸尿布的主流。
但近年来,在纸尿布的制造中逐渐开始制造使用了如下吸收体的纸尿布,所述吸收体是在卫生材料的制造工序中对在两个片之间固定吸水性树脂而得的长条吸水性片进行裁切而成的(称为吸水性片,通常裁切成宽度为10cm左右且长度为数10cm的长方形)。纸尿布制造商通过购买或制造长条的连续吸水性片,从而能够简化纸尿布的制造工序,进而,因不使用纸浆而能够减薄纸尿布。吸水性片呈现在上下的片(尤其是非织造布片)之间夹持和固定有吸水性树脂颗粒的构成,通常在制造长条连续片后对长条连续片进行裁切而制成宽度为10cm左右且长度数为10cm的长方形,并组入至纸尿布中(例如国际公开第2010/143635号)。
与以往的卫生材料(纸尿布)不同,基于吸水性片的纸尿布的历史尚短,实际情况是基本未进行适合于吸水性片的吸水性树脂的开发、参数的提出,以往的面向纸尿布的吸水性树脂也被直接用于吸水性片。
发明内容
发明要解决的问题
本发明人等发现:只要以薄型为主流的吸水性片在结构上容易发生所吸收的液体,因对吸水性片施加压力而沿着所吸收的液体的导入方向排出的所谓“倒流”。“倒流”也被称为Re-wet。并且发现:若断续地多次(尤其是3次以上)导入液体且液体导入量变多,则发生倒流的问题明显。在发生倒流的情况下,接触吸水性片的肌肤因与该倒流的液体接触而被暴露在湿气高的状态下。因此,不仅使用者会产生不适感,与吸水性片接触的肌肤也容易产生炎症。
本发明是鉴于上述情况而进行的,其目的在于,提供即便断续地多次(尤其是3次以上)导入液体也能够显著降低由倒流导致的液体自吸水性片的排出的新型吸水性片。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而反复进行深入研究。其结果发现:通过如下的吸水性片可解决上述课题,所述吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
此外,本发明的其它方式所述的吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,在前述第一基材上未配置吸水层,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
进而,本发明的其它方式所述的吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,在前述第一基材上未配置吸水层,前述第一基材的厚度为0.7mm以上且5mm以下,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
本发明的其它方式所述的吸水性片具有第一基材、第二基材、位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层、以及配置于前述第一基材表面的包覆片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度相对于前述第二基材的厚度之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图2是表示本发明的其它实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图3是表示本发明的其它实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图4是表示本发明的其它实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图5是说明颗粒状吸水剂对非织造布的透过率的测定方法的示意图。
图6是表示用于评价特定回流量的样品的俯视图和右侧视图,是表示将实施例中制作的吸水性片用不透液性片包裹的情况的图。
图7是用于评价特定回流量的液体注入筒的俯视图和主视图。
图8是表示在特定回流量评价中在本申请的实施例所使用的吸水性片上放置有液体注入筒的情况的主视图。
图9是表示在特定回流量评价中使用漏斗从液体注入筒向吸水性片投入氯化钠水溶液的情况的主视图。
图10是表示用于评价面方向的泄漏量的装置的示意图。
图11是说明非织造布的起毛面积率的测定方法的示意图。
图12是用于评价加压特定回流量的液体注入筒的俯视图和主视图。
图13是表示在加压特定回流量评价中在本申请的实施例所使用的吸水性片上放置有液体注入筒的情况的主视图。
图14是表示在加压特定回流量评价中使用漏斗从液体注入筒向吸水性片投入氯化钠水溶液的情况的主视图。
图15是表示用于说明在实施例中制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂与间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图16是表示用于说明实施例所制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂与间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图17是说明非织造布的伸长率的测定方法的示意图。
图18是表示本发明的第一实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图19是表示本发明的第二实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图20是表示用于说明实施例所制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂与间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图21是表示用于说明实施例所制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂与间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图22是说明非织造布的伸长率的测定方法的示意图。
图23是说明颗粒状吸水剂对非织造布的透过率的测定方法的示意图。
图24是表示用于评价特定回流量的样品的俯视图和右侧视图,是表示将实施例中制作的吸水性片用不透液性片进行包裹的情况的图。
图25是用于评价特定回流量的液体注入筒的俯视图和主视图。
图26是表示在特定回流量评价中在本申请的实施例所使用的吸水性片上放置有液体注入筒的情况的主视图。
图27是表示在特定回流量评价中使用漏斗从液体注入筒向吸水性片投入氯化钠水溶液的情况的主视图。
具体实施方式
以下,边示出最佳方式边说明本发明。对于本说明书的整体而言,只要没有特别提及,则单数形式的表达应该理解为还包括其复数形式的概念。因此,只要没有特别提及,则应该理解为单数形式的冠词(例如英语情况下的“a”、“an”、“the”等)还包括其复数形式的概念。此外,只要没有特别提及,则本说明书中使用的术语应该理解为按照该领域中通常使用的含义来使用。因此,只要没有另行定义,则本说明书中使用的全部专业术语和科学技术术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。发生矛盾的情况下,本说明书(包括定义在内)优先。本发明不限定于下述实施方式,可以在权利要求书的范围内进行各种变更。
[第一发明]
针对第一发明进行说明。第一发明的吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
〔1.术语的定义〕
[1-1.吸水性片]
本发明中的“吸水性片”是指在长条的2片以上的基材之间担载有吸水性树脂(颗粒状吸水剂)的结构物。上述吸水性片中,基材彼此的粘接和/或基材与颗粒状吸水剂的粘接可以使用粘接剂,也可以使用热熔粘接剂。上述吸水性片在包含颗粒状吸水剂的基础上,可以包含其它成分(纤维成分、抗菌剂、消臭剂等)。存在除了夹持颗粒状吸水剂等的2片基材之外还包含其它片的吸水性片。对于本实施方式而言,只要在不对本申请的发明课题的解决造成阻碍的情况下,也可以存在除了夹持颗粒状吸水剂等的2片基材之外还包含其它片的吸水性片。将颗粒状吸水剂等用2片基材夹持而得的吸水性片是优选的实施方式。
通常,吸水性片是连续片状或者将该连续片卷绕而成的卷状。使用上述吸水性片时,将连续片裁切成适当的形状(长方形等)后,组入至吸收性物品(纸尿布、生理用卫生巾、失禁者用垫等)来使用。纸尿布(一次性尿布)、生理用卫生巾、失禁者用垫等吸收性物品具有:吸收并保持从身体排泄出的尿、经血等体液的吸收体、在接触身体的一侧配置的柔软的透液性的表面片、以及在与接触身体的一侧相反的一侧配置的不透液性的背面片。吸水性片可用作前述吸收体。以往的纸尿布是针对每一片纸尿布分别成型而得的、呈现与臀部适合那样的形状的吸收性物品。因此,这种吸收体与本发明的吸水性片在技术性质上不同。
[1-2.吸水性树脂]
本说明书中,“吸水性树脂”是指:由ERT441.2-02规定的水溶胀性(CRC)为5g/g以上且由ERT470.2-02规定的水可溶成分(Ext)为50质量%以下的高分子胶凝剂。
吸水性树脂优选为使具有羧基的不饱和单体进行交联聚合而得的亲水性交联聚合物。上述吸水性树脂的形状为片状、纤维状、薄膜状、颗粒状、凝胶状等。本发明的一个实施方式所述的吸水性片使用颗粒状的吸水性树脂。
本说明书中,“吸水性树脂”不限定于总量(100质量%)仅是该吸水性树脂的方式。只要满足上述CRC和Ext,则可以为包含添加剂等的吸水性树脂组合物。此外,本说明书中,“吸水性树脂”是指还包括吸水性树脂的制造工序中的中间体在内的概念。例如,有时也将聚合后的含水凝胶状交联聚合物、干燥后的干燥聚合物、表面交联前的吸水性树脂粉末等表述为“吸水性树脂”。
像这样,本说明书中,在吸水性树脂自身的基础上,有时也将吸水性树脂组合物和中间体统称为“吸水性树脂”。
[1-3.吸水剂、颗粒状吸水剂]
本说明书中,“吸水剂”是指:包含吸水性树脂作为主成分的、用于吸收水性液(液体)的吸收胶凝剂。此处,上述水性液(液体)不仅是指水,只要是包含水的液体,就没有特别限定。本发明的一个实施方式所述的吸水性片所吸收的水性液是尿、经血、汗、其它体液。
本说明书中,“颗粒状吸水剂”是指颗粒状(粉末状)的吸水剂(由于吸水剂中包含吸水性树脂作为主成分,因此相当于颗粒状的吸水性树脂)。“颗粒状吸水剂”的概念包括单粒的颗粒状吸水剂和多个颗粒状吸水剂的集合体中的任意者。本说明书中,“颗粒状”是指具有颗粒的形态。此处,“颗粒”是指物质的较小的分割体,的大小(参照“颗粒”、McGraw-Hill科学技术术语大辞典编纂委员会编纂《McGraw-Hill科学技术术语大辞典第3版》、日刊工业报社、1996年、1929页)。本发明中,吸水剂的形态不限定于颗粒状吸水剂。本说明书中,以颗粒状吸水剂为例来说明本发明,但“颗粒状吸水剂”可替换作“吸水剂”。需要说明的是,本说明书中,有时将“颗粒状吸水剂”简写为“吸水剂”。
本发明的吸水性片中,前述颗粒状吸水剂的重均粒径为200~600μm。此处,若颗粒状吸水剂的重均粒径小于200μm,则存在处理性降低之虞。此外,若颗粒状吸水剂的重均粒径超过600μm,则存在吸水性片的质地降低之虞。本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,前述颗粒状吸水剂的重均粒径优选为250~500μm,更优选为300~450μm。此外,本发明的吸水性片中,优选颗粒状吸水剂整体的95质量%以上为850μm以下的粒径,更优选颗粒状吸水剂整体的98质量%以上为850μm以下的粒径,进一步优选颗粒状吸水剂整体的实质100质量%为850μm以下的粒径。需要说明的是,本申请的实施例中,颗粒状吸水剂整体的实质100质量%为850μm以下的粒径。此处,本说明书中,关于重均粒径的测定方法,根据按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的PSD,利用与美国专利第7638570号中记载的“(3)Mass-Average Particle Diameter(D50)and Logarithmic Standard Deviation(σζ)of Particle Diameter Distribution”相同的方法来计算。
颗粒状吸水剂包含聚合物形式的吸水性树脂(或者,也称为颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)作为主成分。上述颗粒状吸水剂包含60~100质量%、优选为70~100质量%、更优选为80~100质量%、进一步优选为90~100质量%、特别优选为95~100质量%的聚合物形式的吸水性树脂。上述颗粒状吸水剂的余量可以任选包含水、添加剂(无机微粒、多价金属阳离子等)等。需要说明的是,本申请的实施例所使用的颗粒状吸水剂中,包含80~100质量%的吸水性树脂。
即,颗粒状吸水剂中的吸水性树脂的上限例如为100质量%、99质量%、97质量%、95质量%、90质量%。并且,优选的是:除了包含吸水性树脂之外,还包含0~10质量%的成分、尤其是水、添加剂(无机微粒、多价金属阳离子)等。
需要说明的是,颗粒状吸水剂的优选含水率为0.2~30质量%。如上所述,水、添加剂等成分与吸水性树脂呈现一体化和/或混合的状态的吸水性树脂组合物也包括在“颗粒状吸水剂”中。
作为成为颗粒状吸水剂主成分的吸水性树脂的例子,可列举出聚丙烯酸(盐)系树脂、聚磺酸(盐)系树脂、马来酸酐(盐)系树脂、聚丙烯酰胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚环氧乙烷系树脂、聚天冬氨酸(盐)系树脂、聚谷氨酸(盐)系树脂、聚藻酸(盐)系树脂、淀粉系树脂、纤维素系树脂。其中,优选使用聚丙烯酸(盐)系树脂作为吸水性树脂。
[1-4.聚丙烯酸(盐)]
本说明书中,“聚丙烯酸(盐)”是指聚丙烯酸和/或其盐。上述聚丙烯酸(盐)是包含丙烯酸和/或其盐(以下称为“丙烯酸(盐)”)的重复单元作为主成分,还包含接枝成分作为任选成分的聚合物。上述聚丙烯酸(盐)通过丙烯酸(盐)的聚合、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈等的水解等而得到。上述聚丙烯酸(盐)优选通过丙烯酸(盐)的聚合而得到。
此处,“包含…作为主成分”是指:将聚丙烯酸(盐)聚合时的丙烯酸(盐)的用量相对于聚合所使用的单体(其中不包括内部交联剂)整体通常为50~100摩尔%、优选为70~100摩尔%、更优选为90~100摩尔%、进一步优选实质为100摩尔%。
[1-5.EDANA和ERT]
“EDANA”是欧州非织造布工业会(European Disposables and NonwovensAssociations)的简称。“ERT”是EDANA制定的欧州标准(实质上的世界标准)的吸水性树脂的测定方法(EDANA Recommended Test Methods)的简称。本说明书中,只要没有特别记载,则按照2002年版的ERT来测定吸水性树脂的物性。
[1-6.其它]
本说明书中,表示范围的“X~Y”是指“X以上且Y以下”。
本说明书中,只要没有特别注释,则质量的单位“t(吨)”是指“公吨(Metricton)”。“ppm”是指“质量ppm”。“质量”与“重量”、“质量份”与“重量份”、“质量%”与“重量%”、“质量ppm”与“重量ppm”分别视作相同含义。
本说明书中,“~酸(盐)”是指“~酸和/或其盐”。“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。
本说明书中,有时将体积的单位“升”表述为“l”或“L”。有时将“质量%”表述为“wt%”。进行微量成分的测定时,将检出限以下表述为N.D.(Non Detected)。
〔2.吸水性片〕
本发明的吸水性片是具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层的吸水性片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度(mm)相对于前述第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
通过该构成,即便断续地多次(尤其是3次以上)导入液体且液体导入量变多,也能够显著降低由倒流导致的液体自吸水性片的排出。本发明的吸水性片中,形成直接吸收液体的吸液面的第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)为1.5以上且小于14。即,第一基材明显厚于第二基材。在明显厚于该第二基材的第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面。此处,本说明书中,“直接”不包括将从其它基材等浸透过来的液体依次吸收的方式。需要说明的是,本说明书中,在第一基材的表面配置有后述包覆片的情况包括在第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面的方式中。
在本发明的其它方式中,由于第一基材的表面是直接进行吸收的吸液面,因此,不在第一基材上配置吸水层。因而,本发明的一个实施方式所述的吸水性片是具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层的吸水性片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,在前述第一基材上未配置吸水层,前述第一基材的厚度相对于前述第二基材的厚度之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。本方式中,即便吸水层中含有的颗粒状吸水剂的一部分透过第一基材,且在第一基材上移动而露出一部分,也不视作其配置有吸水层。需要说明的是,该移动的原因设想为例如吸水性片成为最终制品,并进行运输、搬运而产生的振动等。在前述第一基材上有意散布或配置颗粒状吸水剂那样的情况不属于本方式的范畴。
本发明人等发现:对于以往的吸水性片(例如,为了制成薄型的吸水性片而使第一基材与第二基材的厚度相同的吸水性片)而言,在本申请的实施例中的特定条件下的倒流量的测定(本说明书中也称为“特定回流量评价”)中,倒流量显著多。换言之,若断续地多次(尤其是3次以上)导入液体,则如果是通常的构成,则液体量达到设定的吸收量以上而产生过量的“回流”。与此相对,本发明中,通过与第二基材相比明显增厚液体导入侧的第一基材,从而能够延长第一基材的吸液面与吸水层的距离,由此,由吸液面导入的液体不会在吸液面上滞留(进而,所导入的液体不会滞留在局部),而是能够将液体有效地送入承担吸水功能的下层的吸水层中。具体而言,可认为这是因为:液体在第一基材中通过时,液体在面方向上的扩散性高,能够将经扩散的液体(例如尿)广泛且全方向地转移(移动)至吸水层的整个表面。即,所吸收的液体到达吸水层时,液体已经在面方向上扩散,因此,即便大量向吸水层中导入液体,吸水层也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。因而,能够在吸水层中充分吸收和保持液体。还可以认为对前述第一基材赋予了以往的吸收体所含有的亲水性纸浆的液体扩散性功能。并且,液体一旦被吸水层吸收时,由于第一基材明显较厚,因此,能够显著降低在吸水层中吸收的液体发生倒流而倒流至第一基材的吸液面,由此,能够抑制所倒流的液体上升至肌肤(与肌肤接触)。另一方面,即便与第一基材相比明显增厚第二基材,也无法获得本发明的期望效果。其理由尚不明确,换言之,可以说对于本领域技术人员来说是预料不到的效果。
在吸水性片中,吸水层的吸水功能主要是由吸水剂来承担的。尤其是,在与吸水层中存在纸浆的以往的吸收性物品的构成不同的吸水性片中,吸水剂的作用变得更重要。尤其在本发明中,由于第一基材明显较厚,因此,一旦导入至吸水剂中的液体难以回流至第一基材的吸液面。此处,除了倒流之外,还有面方向的泄漏(横向泄漏),横向泄漏是指:在到达吸水层后未被瞬时吸收干净的液体从吸水性片沿着面方向泄漏出来的现象。本发明呈现如下构成:通过活用颗粒状吸水剂形成为片(层)状的优点,最大限度地利用吸水层的面方向的液体扩散,从而抑制向第一基材的倒流且抑制来自吸水性片的面方向的泄漏(横向泄漏)。具体而言,本发明中,由于第一基材与第二基材相比明显更厚,因此,液体在第一基材中通过时,液体在面方向上的扩散性高,吸收速度明显高、换言之实现罐那样的功能的颗粒状吸水剂在面方向上广泛且全方向地吸收所扩散的液体(例如尿)。即,所吸收的液体到达吸水层时,液体已经在面方向上扩散,因此,即便大量向吸水层中导入液体,吸水层也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。因而,能够在吸水层中充分吸收和保持液体,来自吸水性片的面方向的泄漏显著低。并且,即便吸水层未能吸收的液体要倒流,也会因第一基材与第二基材相比明显更厚而能够抑制液体上升至肌肤。因此,能够使“特定回流量评价”优异,且能够抑制面方向的泄漏。此处,顺便一提,设计为想要抑制通常条件下的倒流量的吸水性片、吸收性物品在本申请的“特定回流量评价”中不一定呈现优异的结果。此外,本发明的一个实施方式所述的吸水性片适合作为例如开始学会走路的膀胱尚小的婴儿在白天等来回活动的时间带所使用的吸收性物品(例如尿布),但自不用说使用方式不限定于此。此外,本说明书中记载的机理等不对本申请的权利要求书的技术范围进行限定。
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是,在附图说明中,对相同的要素标注相同的符号,省略重复说明。此外,附图的尺寸比率为了便于说明而有所夸张,有时与实际的比率不同。
首先,根据图1~4来说明吸水性片的构成。图1是表示本发明的一个实施方式所述的吸水性片10的截面的示意图。此外,图2~图4是表示本发明的其它实施方式所述的吸水性片10的截面的示意图。
图1中,箭头表示所吸收的液体被导入的方向。第一基材11相对于吸水层12而言位于导入要被吸收的液体(吸入的液体)的一侧。即,第一基材11配置于液体的排出侧(例如在纸尿布中为肌肤侧)。由此,第一基材11形成直接吸收液体的吸液面。在第一基材11与第二基材13之间配置有吸水层12。
在图1中,吸水层12包含颗粒状吸水剂14。在图1的方式中,吸水层12显示在第一基材11与第二基材13之间存在有颗粒状吸水剂14的状态。吸水层12包含接触(或固着于)第一基材11的颗粒状吸水剂14和接触(或固着于)第二基材13的颗粒状吸水剂14。一部分颗粒状吸水剂14可以不接触各基材11、13(或者,也可以未固着。可以自各基材11、13脱离)。因此,吸水“层”不是仅指片那样的连续体,只要是在第一基材11与第二基材13之间以一定的厚度而存在的方式,就可以是任意方式。在使颗粒状吸水剂14固着于各基材11、13的情况下,例如使用粘接剂即可。关于使用粘接剂来制造吸水性片的方法,在〔3.〕中详述。
在第一基材11内,可以存在颗粒状吸水剂14。作为第一基材11内的颗粒状吸水剂14,可以为例如接触(或固着于)第一基材11的颗粒状吸水剂14、接触(或固着于)第二基材13的颗粒状吸水剂14发生脱离,并被捕捉到第一基材11内的颗粒状吸水剂14。第一基材内存在颗粒状吸水剂14时,第一基材11中的颗粒状吸水剂14的含有比例相对于吸水性片10整体中包含的颗粒状吸水剂14优选为5%以上,更优选为10%以上,进一步优选为20%以上,更进一步优选为30%以上。需要说明的是,上限没有特别限定,优选的顺序是90%以下、70%以下、50%以下。需要说明的是,本说明书中,第一基材11中的颗粒状吸水剂14相对于吸水性片10整体中包含的颗粒状吸水剂14的含有比例通过后述实施例的方法来计算。
吸水性片10具有包覆片16。包覆片16具有如下目的:对在第一基材11与第二基材13之间担载有颗粒状吸水剂14的结构物、即吸水性片10的形状进行保持的目的;使得担载在第一基材11与第二基材13之间的颗粒状吸水剂14不会从吸收体(吸水性片10)掉落(脱落)的目的;在颗粒状吸水剂14透过第一基材11而向第一基材11的外部表面(直接吸收液体的吸液面)转移时,不使颗粒状吸水剂14直接接触皮肤的目的。不具有包覆片16时,存在例如下述方法:通过将基材11、13彼此粘接而进行密封(封闭)的方法;通过第一基材11的表面处理来抑制向第一基材11的外部表面(直接吸收液体的吸液面)转移的方法等。作为维持本申请的效果且不使颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落的方法,优选具有包覆片16。
包覆片16配置在第一基材11上,以包裹吸水层12和第二基材13的整体的方式进行折叠。因而,包覆片16覆盖第一基材11、吸水层12和第二基材13的整体。通过制成这种构成,从而能够抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落。需要说明的是,包覆片16没必要覆盖第一基材11、吸水层12和第二基材13的整体。例如,包覆片16可以配置在第一基材11上,以包裹吸水层12的侧面和第二基材13的侧面的方式进行折弯,并向第二基材13的与吸液面(即设置有吸水层12的面)相反一侧的面折叠。即,关于包覆片16,在第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面,包覆片16的一端与包覆片16的另一端重叠。该情况下,包覆片16覆盖第一基材11的吸液面和侧面、吸水层12的侧面、第二基材13的侧面,并覆盖第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面的整体或一部分。
此处,关于包覆片16,在第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面,包覆片16的一端与包覆片16的另一端分离。例如,在图2中,包覆片16配置在第一基材11上,以包裹吸水层12的侧面和第二基材13的侧面的方式折弯,在第二基材13的与直接吸收液体的吸液面(即,设置有吸水层12的面)相反一侧的面,包覆片16的一端与包覆片16的另一端隔开配置。该情况下,包覆片16覆盖第一基材11的吸液面和侧面、吸水层12的侧面和第二基材13的侧面,覆盖第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面的一部分。
本发明所述的吸水性片10中,包覆片16不是必须构成,但本发明所述的吸水性片10通过以这样的构成具备包覆片16,从而能够抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落。
因而,本发明的一个实施方式所述的吸水性片10优选具有至少配置于第一基材11表面的包覆片16。需要说明的是,本说明书中,在如上述那样地具有包覆片16的情况下,第一基材11也形成直接吸收液体的吸液面,但在例如具有包覆片16的吸水性片10中,包覆片16形成直接吸收液体的吸液面的情况下,可以如下那样地换种说法:一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层、以及配置在前述第一基材的表面的包覆片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度相对于前述第二基材的厚度之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。
作为使包覆片16固着于各基材11、13的方法,例如使用粘接剂即可。
本发明中,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触,和/或,第二基材13与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触。像这样,本发明的吸水性片是实质上仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、将颗粒状吸水剂固着于第一基材和第二基材中至少一者的粘接剂、以及根据需要而包裹它们中的一部分或全部的包覆片(不排除包含颗粒状吸水剂中可能包含的、本说明书所说明的添加剂等的情况)。作为更优选的方式,是仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、在颗粒状吸水剂与第二基材之间将颗粒状吸水剂固着于第二基材的粘接剂、以及包裹它们中的全部的包覆片。即,本发明的吸水性片尽管为简单的构成,但仍然能够有效地降低特定回流量。
本发明中,第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14。第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比小于1.5的情况下,未充分确保第一基材的吸液面与吸水层和第二基材之间的距离,暂时到达吸水层和第二基材的液体有可能倒流。此外,第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比为14以上的情况下,由于第一基材的吸液面与吸水层分离,因此,从第一基材的吸液面吸收的液体在到达吸水层之前有可能发生面方向的泄漏。
第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比的下限优选为1.7以上,更优选为2.5以上,进一步优选为3.2以上,更进一步优选为3.4以上,特别优选为3.5以上,最优选为3.6以上。第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比的上限优选为12以下,更优选为10以下,进一步优选为9以下,更进一步优选为8以下。通过使第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比为这样的范围,从而能够显著降低倒流。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比为1.5以上且小于14。此外,本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,第一基材的厚度(mm)相对于第二基材的厚度(mm)之比优选为1.7以上且小于14,更优选为3以上且12以下,进一步优选为3.4以上且10以下。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,第一基材可呈现低密度且蓬松的形态,与以往类型的吸收性物品中使用的吸收体相比能够薄型化。将上述吸水性片用于纸尿布时,其厚度例如在40%RH~50%RH下优选为15mm以下、更优选为10mm以下、更进一步优选为7mm以下、特别优选为5mm以下、最优选为4mm以下。另一方面,若鉴于吸水性片的强度和颗粒状吸水剂的直径,则厚度的下限优选为0.2mm以上、更优选为0.3mm以上、更进一步优选为0.5mm以上。本申请的实施例中使用的吸水性片的厚度为2~5mm。
需要说明的是,本申请中的第一基材、第二基材、包覆片、吸水性片的厚度使用刻度厚度计大号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制、型号:J-B、测定头:砧上下φ50mm)进行测定。关于测定点数,在作为测定对象的片中的不同部位选择5处,针对各部位测定2次,测定值设为合计5处的平均值。在测定厚度时,为了尽可能不对作为测定对象的片施加压力而将手从把手上缓慢地挪开,并测定厚度。作为具体步骤,以不使作为测定对象的片的测定部位产生褶皱、形变的方式,平坦地粘贴在厚度恒定的板上,将该板设置在厚度测定器的下部测定头上。接着,使厚度测定器的上部测定头靠近至距离作为测定对象的片为2~3mm的高度位置后,将手从把手上缓慢地挪开,测定作为测定对象的片和板的总厚度。作为测定对象的片的厚度通过式子T1=T2-T0(T0:板的厚度(mm)、T1:作为测定对象的片的厚度(mm)、T2:作为测定对象的片和板的厚度(mm))来确定。
此处,吸水性片中含有的颗粒状吸水剂的含量优选为50~400g/m2,更优选为100~350g/m2,进一步优选为125~250g/m2。
在第一基材的吸水层侧的面(配置颗粒状吸水剂的面)中,包含颗粒状吸水剂的区域的比率(以下也称为“颗粒状吸水剂14的存在区域的比率”)以面积计优选超过75%,更优选超过80%,更进一步优选超过90%。此外,作为第一基材的吸水层侧的面中的包含颗粒状吸水剂的区域的比率的上限,没有特别限定,从实用角度来看,以面积计为99.5%以下。通过以这种范围来设置颗粒状吸水剂,从而以良好的平衡配置颗粒状吸水剂,进一步发挥出降低回流量的效果。需要说明的是,第一基材的吸水层侧的面中的包含颗粒状吸水剂的区域的比率与第二基材的吸水层侧的面(配置颗粒状吸水剂的面)中的包含颗粒状吸水剂的区域的比率相同。
此处,第一基材的吸水层侧的面中的包含颗粒状吸水剂的区域的比率可通过在制造吸水性片时调整颗粒状吸水剂的散布区域来控制。
此外,通过利用X射线CT装置(inspeXio SMX-100CT)对所制作的吸水性片的截面进行拍摄、分析,从而能够算出第一基材的吸水层侧的面中的包含颗粒状吸水剂的区域的比率。具体而言,通过拍摄吸水性片的截面,将第一基材或第二基材与吸水层的界面分类为存在颗粒状吸水剂的区域和不存在颗粒状吸水剂的区域,并将各个区域进行合计,算出其比值,由此能够算出包含颗粒状吸水剂的区域的比率。需要说明的是,对吸水性片的宽度方向的截面拍摄3张以上,算出包含颗粒状吸水剂的区域的比率,将由各个截面得到的包含颗粒状吸水剂的区域的比率加以平均,将由此得到的值作为“包含颗粒状吸水剂的区域的比率”。
为了对吸水性片进一步赋予通液性、扩散性、柔软性等,可以对吸水性片的表面(第一基材的表面或后述包覆片的表面)适当实施压花加工。实施压花加工的区域可以为吸水性片表面的整面,也可以为一部分。通过沿着吸水性片的长度方向设置连续的压花加工区域,从而能够使液体沿着长度方向容易地扩散。例如,通过沿着长度方向连续设置压花加工区域,从而使该区域起到用于流通大量液体的通路(液体搬运通路)的作用。需要说明的是,压花加工区域可以设置成直线状,也可以设置成曲线状,还可以设置成波浪型。
此外,颗粒状吸水剂可以散布至吸水性片的整面,也可以在局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域。即,在第一基材与第二基材之间的吸水层中,颗粒状吸水剂可以散布至吸水层的整面,也可以在吸水层的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域。
此处,针对在第一基材与第二基材之间的吸水层中、在吸水层的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域的方式进行说明。作为在吸水层的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域的方式,是在第一基材与第二基材之间的吸水层中包含颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含颗粒状吸水剂的间隙而配置的状态。在吸水层的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域时,不存在颗粒状吸水剂的区域优选沿着吸水性片的长度方向设置成槽状(条纹状)。像这样,通过沿着长度方向连续设置不存在颗粒状吸水剂的区域,从而使该区域起到用于流通大量液体的通路(液体搬运通路)的作用。不存在颗粒状吸水剂的区域可以设置成直线状,也可以设置成曲线状,还可以设置成波浪型。
在吸水层的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域的情况下,第一基材优选具有伸缩性,第一基材的伸长率更优选为10%以上。一个实施方式中,本发明的吸水性片中,在第一基材与第二基材之间的吸水层中,包含颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含颗粒状吸水剂的间隙而配置,第一基材的伸长率为10%以上。例如,颗粒状吸水剂并未散布于第一基材或第二基材的整面,而是在第一基材或第二基材的局部设置不存在颗粒状吸水剂的区域地散布颗粒状吸水剂。由此,颗粒状吸水剂隔着实质上不含颗粒状吸水剂的间隙而配置。
在以往的吸水性片的构成中,因已吸液的吸水性树脂颗粒发生溶胀而使吸水性树脂颗粒相对于上下片而言的固定变弱,有时吸水性树脂颗粒在片内发生移动。如此,在片内发生吸水性树脂颗粒的不均,吸水性片的形状崩溃。该情况下,吸水性片的液体吸收性产生偏差,成为泄漏的原因。根据情况,吸水性树脂颗粒也有时从片内向外部脱落。
本发明的吸水性片的一个实施方式中,第一基材的伸长率为10%以上,在吸水层的局部设置有不存在颗粒状吸水剂的区域的情况下,不仅能够有效地降低特定回流量,而且,即便在吸收液体后也会保持片的形状(片的保形性高)。
以下,根据图3,针对在第一基材与第二基材之间的吸水层中、包含颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含颗粒状吸水剂的间隙而配置、且第一基材的伸长率为10%以上的方式进行说明。图3是表示本发明的其它实施方式所述的吸水性片10的截面的示意图。图3中示出吸水性片10的3个方式((a)~(c))。在图3的(a)~(c)中,箭头表示所吸收的液体被导入的方向。第一基材11相对于吸水层12而言位于导入要被吸收的液体(吸入的液体)的一侧。即,第一基材11配置于液体的排出侧(例如在纸尿布中配置于肌肤侧)。在第一基材11与第二基材13之间配置有吸水层12。
在图3的(a)~(c)中,吸水层12包含颗粒状吸水剂14。在图3的(a)~(c)的方式中,示出吸水层12在第一基材11与第二基材13之间存在有颗粒状吸水剂14的状态。一部分颗粒状吸水剂14可以自各基材11、13脱离。颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)隔着实质上不含颗粒状吸水剂14的间隙15而配置。因此,吸水“层”不是仅指片那样的连续体,只要是在第一基材11与第二基材13之间以一定的厚度和长度而存在的方式,就可以是任意方式。例如,吸水层12可以在第一基材11与第二基材13之间具有一定的厚度和长度地断续存在。使颗粒状吸水剂14固着于基材11和/或基材13时,例如使用粘接剂即可。针对使用粘接剂来制造吸水性片的方法,在〔3.〕中详述。
此处,在图3的(a)中,间隙15形成在第一基材11与第二基材13之间,但作为本发明中的间隙15,还包括图3的(b)和图3的(c)的方式。在图3的(b)中,因第一基材11与第二基材13接触而将包含颗粒状吸水剂14的区域隔开。第一基材与第二基材虽然接触,但维持了通液路,因此视作间隙。此外,因第一基材11(根据情况是第一基材11和第二基材13)进入吸水层12而导致吸水层12被隔开,因此,在该方式中,吸水层12断续地存在。在图3的(c)中,因使第一基材11的端部与第二基材13的端部重合而导致吸水性片10的端部被第一基材11和第二基材13封闭。该情况下,也因第一基材11(根据情况是第一基材11和第二基材13)进入吸水层12的端部而呈现在吸水层12的端部不存在吸水层12的状态。
在第一基材11内,可以存在颗粒状吸水剂14。作为第一基材11内的颗粒状吸水剂14,可以为:例如接触(或固着于)第一基材11的颗粒状吸水剂14;接触(或固着于)第二基材13的颗粒状吸水剂14发生脱离,并被捕捉到第一基材11内的颗粒状吸水剂14。第一基材11内存在颗粒状吸水剂14时,第一基材11中的颗粒状吸水剂14的含有比例相对于吸水性片10整体包含的颗粒状吸水剂14优选为5%以上,更优选为10%以上,进一步优选为20%以上,更进一步优选为30%以上。需要说明的是,上限没有特别限定,优选的顺序为90%以下、70%以下、50%以下。需要说明的是,本说明书中,第一基材11中的颗粒状吸水剂14相对于吸水性片10整体中包含的颗粒状吸水剂14的含有比例通过后述实施例的方法来计算。
由于不在间隙15的区域内散布、配置颗粒状吸水剂14,因此,间隙15的区域实质上不含颗粒状吸水剂14。在该间隙15的区域中可以含有除颗粒状吸水剂14之外的添加剂等。例如,间隙15可通过第一基材11与第二基材13直接接触或借助粘接剂进行接触来形成。第一基材11具有伸缩性,因此,在第二基材13上存在包含颗粒状吸水剂14的区域的情况下,第一基材11追随于包含颗粒状吸水剂14的区域而伸缩。因而,第一基材11在包含颗粒状吸水剂14的区域上呈现覆盖包含颗粒状吸水剂14的区域那样的形状,在间隙15上呈现沿着包含颗粒状吸水剂14的区域的上侧面后再朝着第二基材13凹陷的形状。
本发明的吸水性片中,厚度(Lb)相对于厚度(La)之比(Lb/La)优选为1.05以下,所述厚度(Lb)为包含颗粒状吸水剂14的区域中的从第一基材11的吸液面起至第二基材13的吸水层12侧的表面为止的厚度,所述厚度(La)为间隙15中的从第一基材11的吸液面起至第二基材13的吸水层12侧的表面为止的厚度。第一基材11具有伸缩性,因此,第一基材11的与颗粒状吸水剂14接触的部分呈现追随于包含颗粒状吸水剂14的区域的形状(即,在与第一基材接触的颗粒状吸水剂14中的与第一基材11接触的一侧的颗粒状吸水剂14的形状)的形状(即,追随并伸缩)。因而,第一基材11能够与颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)密合,由此,呈现第一基材11与颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)经一体化的状态。该情况下,La的厚度与Lb的厚度之差小,因而,Lb/La成为1.05以下。该情况下,包含颗粒状吸水剂14的区域的形状的保形性高。因而,即便在颗粒状吸水剂14发生溶胀后,间隙15的维持性也高,能够进一步降低倒流。需要说明的是,Lb/La通常成为1以上。
在吸水性片10中,通过在第二基材13上的一部分设置不存在颗粒状吸水剂14的区域而形成间隙15。间隙15(即,不存在颗粒状吸水剂14的区域)通过沿着第一基材11的吸液面中的一个方向连续设置而能够进一步发挥作为通液路的功能。作为连续设置间隙15的形状,可以为例如直线状、曲线状或波浪型,这些间隙15优选并列设置成直线状。因而,在吸水性片10中,包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15具有沿着第一基材11的吸液面中的一个方向(与液体的吸收方向垂直的面方向)延伸的形状,优选并列配置。即,包含颗粒状吸水剂14的区域呈现排列成条纹状(竖条状)的状态。由此,间隙15也形成为竖条状,因此,在颗粒状吸水剂14发生溶胀的情况下,也容易维持间隙15,其结果,能够进一步降低倒流。此处,“一个方向”可以是除了厚度方向之外的、与第一基材11的吸液面中的面方向平行的任意方向,即第一基材11的吸液面中的长度方向、宽度方向或相对于这些方向而言发生倾斜的方向中的任一者。从间隙15的作用与颗粒状吸水剂14的作用的平衡的观点出发,在吸水性片10中,包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15优选具有沿着第一基材11的吸液面中的长度方向而延伸的形状,且并列配置。
在第一基材11的吸水层12侧的面(配置颗粒状吸水剂14的面)中,包含颗粒状吸水剂14的区域的比率以面积计优选为90%以下,更优选为80%以下,更进一步优选为75%以下。此外,第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率以面积计优选为10%以上,更优选为20%以上。通过以这种范围来设置颗粒状吸水剂14,从而间隙15的作用与颗粒状吸水剂14的作用的平衡变得适当,进一步发挥出降低回流量的效果。需要说明的是,第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率与第二基材13的吸水层12侧的面(配置颗粒状吸水剂14的面)中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率相同。
吸水性片10具有包覆片16。包覆片16具有如下目的:对在第一基材11与第二基材13之间担载有颗粒状吸水剂14的结构物、即吸水性片10的形状进行保持的目的;使得担载在第一基材11与第二基材13之间的颗粒状吸水剂14不从吸收体(吸水性片10)掉落(脱落)的目的;在颗粒状吸水剂14透过第一基材11而向第一基材11的外部表面(直接接触液体的面)转移时,不使颗粒状吸水剂14直接接触皮肤的目的。不具有包覆片16时,存在例如下述方法:通过将各基材11、13彼此粘接而进行密封(封闭)的方法;通过第一基材11的表面处理来抑制向第一基材11的外部表面转移的方法等。作为维持本申请的效果且不使颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落的方法,优选具有包覆片16。包覆片16的构成在图1和图2中已经说明,因而加以省略说明。
因而,本发明的吸水性片10优选具有至少配置于第一基材11的表面(即,第一基材11的吸液面上)的包覆片16。需要说明的是,本说明书中,在如上所述地具有包覆片16的情况下,第一基材11也形成直接吸收液体的吸液面,但在例如具有包覆片16的吸水性片中,包覆片16形成直接吸收液体的吸液面的情况下,可以如下那样地换种说法:一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层、以及配置在前述第一基材的表面的包覆片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度相对于前述第二基材的厚度之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14,前述第一基材的伸长率为10%以上。
本发明的吸水性片10中,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触,和/或,第二基材13与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触。像这样,本发明的吸水性片是实质上仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、将颗粒状吸水剂固着于第一基材和第二基材中至少一者的粘接剂、以及根据需要而包裹它们中的一部分或全部的包覆片(不排除包含颗粒状吸水剂中可能包含的、本说明书所说明的添加剂等的情况)。作为更优选的方式,是仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、在颗粒状吸水剂与第二基材之间将颗粒状吸水剂固着于第二基材的粘接剂、以及包裹这些中的全部的包覆片。即,本发明的吸水性片尽管为简单的构成,但仍然能够有效地降低特定回流量。
本发明中,第一基材的伸长率为10%以上,优选为15%以上,更优选为17%以上,进一步优选为20%以上,更进一步优选为22%以上。第一基材的伸长率的上限没有特别限定,优选为60%以下。通过使第一基材的伸长率为这样的范围,从而第一基材容易追随于颗粒状吸水剂的形状,其结果,吸水性片的保形性进一步提高,能够进一步降低倒流量。第一基材的伸长率采用通过后述实施例中记载的方法而测得的值。本说明书中,作为“非织造布(第一基材)的伸长率”,设为在最大伸长的方向上测定伸长率时的数值。此外,第一基材的伸长率可通过体积密度、单位面积重量、材质、网格结构、制造工序条件等来控制。
需要说明的是,本发明中,第一基材的伸长方向只要是除了厚度方向之外的、与第一基材的面方向平行的任一方向进行伸长即可,没有特别限定。例如,如果是长方形的吸水性片,则只要片平面的长边方向、短边方向、对角线方向等所有角度的方向中的任一方向以上述范围的伸长率进行伸长即可。在正方形、椭圆形、圆形的吸水性片的情况下也相同。优选为能够从所有方向(各向同性地)进行伸长的基材。
本发明中,为了对吸水性片10进一步赋予通液性、扩散性、柔软性等,可以对第一基材11的表面实施起毛加工。即,本发明的一个实施方式中,第一基材11的与直接吸收液体的吸液面相反一侧的面、即设置有吸水层12的面(吸水层12侧的面)发生了起毛。本说明书中,“起毛”是指表面的纤维起绒毛的状态。
本发明的吸水性片的一个实施方式中,第一基材的吸水层侧的面发生了起毛时,不仅能够有效地降低特定回流量,在吸水性片暂时吸收液体后,能够有效地抑制颗粒状吸水剂自吸水性片脱落。
此处,针对第一基材11的吸水层12侧的面发生了起毛的方式进行说明。图4中示出具有吸水层12侧的面发生了起毛的第一基材11的吸水性片。如图4所示那样,第一基材11在吸水层12侧的面朝着吸水层12发生了纤维起毛。第一基材11的已起毛的纤维的一部分超过颗粒状吸水剂14而与涂布有粘接剂的第二基材13接触并粘接。因此,在颗粒状吸水剂14吸水溶胀后,第一基材11与第二基材13也能够借助第一基材11的已起毛的纤维而继续粘接,由此,能够保持第一基材11与第二基材13之间的颗粒状吸水剂14。因而,通过第一基材11与第二基材13进行粘接而在吸水性片10吸水后也保持颗粒状吸水剂14,能够降低凝胶脱落率。
一个实施方式中,第一基材11的吸水层12侧的面发生了起毛,第一基材不利用粘接剂来担载颗粒状吸水剂14。即,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14直接接触。该情况下,颗粒状吸水剂14利用粘接剂而与第二基材13固着。因而,一个实施方式中,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触,且第二基材13与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选借助粘接剂来接触。
作为优选第一基材11的吸水层12侧的面进行起毛、且第一基材不利用粘接剂来担载颗粒状吸水剂14的理由,详情尚不明确,但在实施例中通过特定回流量而验证了其效果。即,与在第一基材11的吸水层12侧的已起毛的面涂布粘接剂、且第一基材利用粘接剂来担载颗粒状吸水剂14的方式相比,不在第一基材11的吸水层12侧的已起毛的面涂布粘接剂、且第一基材不利用粘接剂来担载颗粒状吸水剂14的方式的特定回流量变少,故而优选。
此处,要向第二基材13的吸水层12侧的面涂布的粘接剂、即第二基材13上的粘接剂优选为热熔粘接剂。通过使粘接剂为热熔粘接剂,从而第一基材11的已起毛的纤维与第二基材13的粘接变得良好,吸水性片10在吸水后,第一基材11与第二基材13也持续粘接,在第一基材11与第二基材13之间的颗粒状吸水剂14得以保持。
吸水性片10具有包覆片16。在本发明所述的吸水性片10中,包覆片16不是必须的构成,但通过在吸水性片10中具备吸水层12侧的面已起毛的第一基材11和包覆片16,从而能够有效地抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10的脱落。包覆片16的构成如上所述,因此加以省略。
因而,本发明的吸水性片10优选具有至少配置于第一基材11的表面(即,第一基材11的吸液面上)的包覆片16。需要说明的是,本说明书中,在如上述那样地具有包覆片16的情况下,第一基材11也形成直接吸收液体的吸液面,但在例如具有包覆片16的吸水性片中,包覆片16形成直接吸收液体的吸液面的情况下,可以如下那样地换种说法:一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层、以及配置在前述第一基材的表面的包覆片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的厚度相对于前述第二基材的厚度之比(第一基材的厚度(mm)/第二基材的厚度(mm))为1.5以上且小于14,第一基材11的设置有吸水层12的面(吸水层12侧的面)发生了起毛。
本发明的吸水性片10中,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触,更优选直接接触。和/或,第二基材13与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触,更优选借助粘接剂来接触。像这样,本发明的吸水性片是实质上仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、将颗粒状吸水剂固着于第一基材和第二基材中至少一者的粘接剂、以及根据需要而包裹它们中的一部分或全部的包覆片(不排除包含颗粒状吸水剂中可能包含的、本说明书所说明的添加剂等的情况)。作为更优选的方式,是仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、在颗粒状吸水剂与第二基材之间将颗粒状吸水剂固着于第二基材的粘接剂、以及包裹它们中的全部的包覆片。即,本发明的吸水性片尽管为简单的构成,但仍然能够有效地降低特定回流量。
在具有吸水层12侧的面已起毛的第一基材11的吸水性片10中,能够有效地抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10的脱落,因此,能够将吸水性片10中含有的颗粒状吸水剂14的含量设为200g/m2。因而,在具有吸水层12侧的面已起毛的第一基材11的吸水性片10中,吸水性片10中含有的颗粒状吸水剂14的含量优选为200g/m2以上,依次优选为230g/m2以上、250g/m2以上、270g/m2以上、280g/m2以上、300g/m2以上。此时的吸水性片10中含有的颗粒状吸水剂14的含量上限没有特别限定,从保持吸水剂14的观点出发,优选为360g/m2以下、更优选为350g/m2以下、进一步优选为325g/m2以下。
此外,在具有吸水层12侧的面已起毛的第一基材11的吸水性片10中,能够有效地抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10的脱落,因此,能够降低粘接剂(优选为热熔粘接剂)的量。因而,在具有吸水层12侧的面已起毛的第一基材11的吸水性片10中,散布在第二基材13上的粘接剂的含量优选为1~50g/m2,更优选为5~50g/m2,更进一步优选为10~45g/m2,特别优选为15~30g/m2,最优选为15~25g/m2。
一个实施方式中,颗粒状吸水剂与粘接剂的质量比优选为80:20~99:1,更优选为85:15~98:2,进一步优选为90:10~98:2,特别优选为91:9~97:3,最优选为92:8~96:4。通过第一基材的吸水层侧的面发生了起毛,从而第一基材的已起毛的纤维与颗粒状吸水剂缠绕,颗粒状吸水剂被保持于第一基材,因此,能够减少粘接剂相对于颗粒状吸水剂的量。由此,进一步发挥出降低特定回流量的效果。
在吸水性片中,第一基材的吸水层侧的面发生了起毛时,已起毛的面的起毛面积测定试验中的起毛面积率优选为5%以上。第一基材的已起毛的面的起毛面积率依次优选为5%以上、7%以上、10%以上。第一基材的已起毛的面的起毛面积率的上限没有特别限定,从限制颗粒状吸水剂的溶胀的观点出发,优选为30%以下、更优选为28%以下、进一步优选为25%以下。本说明书中,起毛面积测定试验中的起毛面积率通过后述实施例中记载的方法来计算。
本发明的吸水性片的一个实施方式中,第一基材的吸水层侧的面发生了起毛时,不仅能够有效地降低特定回流量,还能够有效地抑制颗粒状吸水剂自吸水性片的脱落。例如,在本发明的实施例中算出的颗粒状吸水剂的脱落率优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为3质量%以下。通过第一基材的吸水层侧的面发生了起毛而有效地表现出这种效果。
本发明不限定于上述实施方式,可以在权利要求书的范围内进行各种变更。
以下,针对构成吸水性片的各构件进行详细说明。
[2-1.第一基材]
第一基材是位于导入要吸收的液体一侧的透水性片。需要说明的是,要吸收的液体不限定于水,可以为尿、血液、汗、粪、废液、湿气、蒸气、冰、水与有机溶剂和/或无机溶剂的混合物、雨水、地下水等,只要包含水就没有特别限定。可优选列举出尿、经血、汗、其它体液。
第一基材通过为透水性片且位于吸液侧,从而能够充分发挥出本发明的效果、即吸水性片的性能(倒流量、面方向的泄漏等)。关于透水性片中的透水性,透水系数(JISA1218:2009)优选为1×10-5cm/sec以上。该透水系数更优选为1×10-4cm/sec以上、更进一步优选为1×10-3cm/sec以上、特别优选为1×10-2cm/sec以上、最优选为1×10-1cm/sec以上。本申请的实施例中使用的第一基材的透水系数为1×10-5cm/sec以上。
本发明中,第一基材的体积密度优选为0.1g/cm3以下,更优选为0.08g/cm3以下,进一步优选为0.05g/cm3以下。第一基材的体积密度优选为0.001g/cm3以上,更优选为0.005g/cm3以上,进一步优选为0.01g/cm3以上。本说明书中,体积密度是指相对于单位体积而言的质量,不是将基材进行高压压缩时(消除空隙时)的密度,是根据还包括空隙体积在内的基材体积而求出的密度。第一基材的体积密度为0.1g/cm3以下是指第一基材轻。蓬松是指体积密度低且明显厚。本发明中,通过使第一基材蓬松,从而与第一基材的吸液面接触的要被吸收的液体迅速向作为下层的吸水层和第二基材流入,能够减少在第一基材的吸液面中滞留的液体。进而,在被吸收的液体到达吸水层时,液体在面方向上扩展,因此,即便向吸水层中大量导入液体,吸水层也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。即,蓬松的第一基材的吸水力低,通液力高,液体扩散性高。由此,能够降低吸水性片中的倒流量。能够抑制第一基材的吸液面的湿度,能够降低对肌肤造成的不适感。第一基材的体积密度优选为0.1g/cm3以下。需要说明的是,本说明书中,体积密度是在后述实施例中算出的值。
本发明中,第一基材的单位面积重量优选为3~80g/m2,更优选为5~70g/m2,进一步优选为10~60g/m2。通过使第一基材的单位面积重量为这样的范围,从而能够进一步降低倒流量,此外,容易使颗粒状吸水剂进入至第一基材中,其结果,吸水性片的保形性进一步提高。
第一基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.7mm以上、更优选为1.0mm以上、更进一步优选为1.2mm以上、特别优选为1.3mm以上、最优选为1.4mm以上。第一基材的厚度的上限在例如40%RH~50%RH下优选为5mm以下、更优选为4mm以下、更进一步优选为3mm以下、特别优选为2.5mm以下、最优选为2mm以下。通过使第一基材的厚度为这样的范围,从而能够充分确保第一基材的吸液面与吸水层和第二基材之间的距离,能够显著降低暂时到达至吸水层和第二基材的液体发生倒流,且能够降低面方向的泄漏。
第一基材的厚度、体积密度、单位面积重量可通过构成第一基材的材料、第一基材的制法等来控制,根据它们的平衡来确定第一基材的厚度、体积密度。
第一基材的颗粒状吸水剂的透过率(颗粒状吸水剂对第一基材的透过率)优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为60质量%以上、70质量%以上的优选顺序,特别优选为80质量%以上,最优选为90质量%以上。需要说明的是,透过率的上限没有特别限定,优选为97质量%以下。通过使颗粒状吸水剂对第一基材的透过率为这样的范围,从而在第一基材的与吸水层接触的一侧,颗粒状吸水剂容易进入至第一基材内。由此,颗粒状吸水剂能够吸收第一基材中包含的水分,倒流进一步降低。需要说明的是,本说明书中,颗粒状吸水剂对第一基材的透过率是透过第一基材的颗粒状吸水剂的比率,第一基材上存在的颗粒状吸水剂根据在后述规定条件下进行筛选时的通过了第一基材的颗粒状吸水剂的重量来求出,具体而言,是利用后述实施例中记载的方法而算出的值。此处,在第一基材为非织造布的情况下,第一基材的透过率可通过适当调整构成第一基材的构件的性质、其表面状态、网格结构的复杂度、纤维直径、纤维间的熔合状态、单位面积重量、厚度等而调整至期望的范围。例如,如果第一基材如后所述地使用热风非织造布,则通过变更热风非织造布的热处理条件、纤维直径和密度而能够调整透过率。
一个实施方式中,第一基材的吸水层侧的面发生了起毛。
“构成基材的材料”
作为构成第一基材的材料,可列举出例如纸(卫生用纸、例如面巾纸、厕纸和毛巾用纸)、网状物、非织造布、织布、薄膜等。其中,从透水性的观点出发,至少第一基材优选使用非织造布。
作为所使用的非织造布,没有特别限定,从液体浸透性、柔软性和制成吸水性片时的强度的观点出发,可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯纤维、尼龙等聚酰胺纤维、人造丝纤维、其它合成纤维形成的非织造布;由棉、丝绸、麻、纸浆(纤维素)纤维等混合制造的非织造布等。
作为可用作第一基材的非织造布的材质,优选为人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。这些纤维可以实施了亲水化处理。
此外,可用作第一基材的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过热风法或气流成网法而得到的非织造布,优选为通过热风法而得到的非织造布(热风非织造布)。
需要说明的是,热风法是指:对PE/PP、PE/PET等能够热熔合的复合纤维吹送热风而进行热熔合,并且增加纤维间包含的空气量、提高体积、降低密度的加工。此外,气流成网法是使其承载于空气气流而均匀分散,并将其吸取在金属网上来制作非织造布的方法,由于在纸浆纤维的分散中利用空气,因此,能够提高体积,降低密度。通过使第一基材为热风非织造布,从而在要被吸收的液体接触第一基材的吸液面后,容易迅速地导入至第一基材中。即,通过将第一基材设为热风非织造布,从而能够制成吸水力低、通液力高的第一基材,能够显著降低吸水性片中的倒流量。
[2-2.第二基材]
第二基材通过为透水性片且位于吸液侧的相反侧,从而能够充分发挥出本发明的效果、即吸水性片的性能(倒流量、面方向的泄漏等)。关于透水性片中的透水性,透水系数(JIS A1218:2009)优选为1×10-5cm/sec以上。该透水系数更优选为1×10-4cm/sec以上、更进一步优选为1×10-3cm/sec以上、特别优选为1×10-2cm/sec以上、最优选为1×10-1cm/sec以上。
此外,第二基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.05mm以上、更优选为0.08mm以上、更进一步优选为0.1mm以上、特别优选为0.2mm以上、最优选为0.3mm以上。第二基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.9mm以下、更优选为0.8mm以下、更进一步优选为0.7mm以下、特别优选为0.6mm以下、最优选为0.5mm以下。
此处,根据本发明的一个实施方式,第一基材的厚度为0.7mm以上且5mm以下,并且,第二基材的厚度为0.05mm以上且0.9mm以下。通过将第一基材和第二基材的厚度调整至上述范围,从而能够有效地起到本发明的期望效果。此外,根据本发明的一个方式,优选的是:第一基材的厚度为1.0mm以上且4mm以下,并且,第二基材的厚度为0.08mm以上且0.8mm以下,更优选的是:第一基材的厚度为1.2mm以上且3mm以下,并且,第二基材的厚度为0.1mm以上且0.7mm以下,更进一步优选的是:第一基材的厚度为1.3mm以上且2.5mm以下,并且,第二基材的厚度为0.2mm以上且0.6mm以下,特别优选的是:第一基材的厚度为1.4mm以上且2mm以下,并且,第二基材的厚度为0.3mm以上且0.5mm以下。
本发明中,第二基材的体积密度优选为1g/cm3以下,更优选为0.5g/cm3以下,进一步优选为0.3g/cm3以下。第二基材的体积密度优选为0.05g/cm3以上,更优选为0.07g/cm3以上,进一步优选为0.08g/cm3以上。通过使第二基材的体积密度为这样的范围,从而容易保持向第二基材内导入的液体,能够减少倒流。
本发明中,第二基材的单位面积重量优选为5~100g/m2,更优选为10~70g/m2,进一步优选为15~65g/m2。
第二基材的厚度、体积密度、单位面积重量通过构成第二基材的材料、第二基材的制法等来控制,根据它们的平衡来确定第二基材的厚度、体积密度。
需要说明的是,第一基材、第二基材和包覆片(例如非织造布)的空隙率可利用以下的式子来测定。基材(或包覆片)中使用的单位面积重量A(g/m2)、基材(或包覆片)的厚度B(mm)、基材(或包覆片)中使用的原材料(例如聚烯烃)的密度C(g/cm3)
基材(或片)的空隙率(%)=100-{(A/10000)/(B/10)}/C×100
第二基材的液体扩散面积优选为1000mm2以上,更优选为3000mm2以上,进一步优选为6000mm2以上,特别优选为7000mm2以上。此外,第二基材的液体扩散面积的上限没有特别限定,例如优选为10,000mm2以下。第二基材的液体扩散面积为上述范围时,在所吸收的液体到达至第二基材的情况下,该液体在第二基材中能够在面方向上充分扩散。由此,即便向第二基材中大量导入通过了吸水层的液体,第二基材也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。因而,能够在第二基材中充分吸收和保持液体,能够显著降低吸水性片中的倒流量,且能够显著降低面方向的泄漏。
此处,液体扩散面积是指:在液体与基材(例如非织造布)接触时和/或液体在基材中以相对于基材的面方向为垂直的方向通过时发生扩散的面方向上的面积,是利用后述实施例中记载的方法而算出的值。基材的液体扩散面积越大,则表示该基材朝着面方向的液体扩散性越高。
“构成基材的材料”
构成第二基材的材料优选使用非织造布。作为非织造布的材质,可应用与第一基材相同的材质,优选为例如人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。
此外,可用作第二基材的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过气流成网法而得到的非织造布(气流成网非织造布)或通过水刺法而得到的非织造布(水刺非织造布)。需要说明的是,水刺法是利用高压水流使纤维进行交织的方法,其是不使用粘接剂的方法。通过使第二基材为气流成网非织造布、水刺非织造布,从而能够显著降低吸水性片中的倒流量,且能够显著降低面方向的泄漏。
[2-3.吸水层]
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中的吸水层具有颗粒状吸水剂。本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,优选在吸水层中不存在非织造布等其它基材。
(颗粒状吸水剂)
吸水层包含颗粒状吸水剂。需要说明的是,只要没有另行记载,则吸水剂为多种颗粒状吸水剂的混合物时,以下的记载是与该混合物的物性有关的说明。即,颗粒状吸水剂的物性是将吸水层中包含的所有颗粒状吸水剂混合时的物性。此外,关于颗粒状吸水剂的物性,为了不混入棉状纸浆等而可以从吸水性片中仅取出颗粒状吸水剂来测定物性。
“表面张力”
表面张力是指:用每单位面积来表示为了使固体、液体的表面积增加而需要的功(自由能)的参数。本申请中所述的表面张力是指:使颗粒状吸水剂在0.90质量%氯化钠水溶液中分散时的水溶液的表面张力。需要说明的是,吸水剂的表面张力通过以下的步骤来测定。即,向充分清洗的100ml烧杯中投入调整至20℃的生理盐水50ml,首先使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)来测定生理盐水的表面张力。接着,向包含调整至20℃且测定表面张力后的生理盐水的烧杯中投入充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂发生沉降后,再次进行相同的操作来测定上清液的表面张力。需要说明的是,本发明中,采取使用铂板的板法,板在各测定前充分用去离子水进行清洗,且利用气体燃烧器进行加热清洗来使用。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的表面张力以下依次优选为60mN/m以上、65mN/m以上、66mN/m以上、67mN/m以上、69mN/m以上、70mN/m以上、71mN/m以上,最优选为72mN/m以上。在吸水性片中应用颗粒状吸水剂时,与以往的纸尿布相比容易体现出表面张力的影响,通过使表面张力满足上述条件,从而能够降低吸水性片中的倒流量,且能够降低面方向的泄漏。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的表面张力的上限没有特别限定,现实上为73mN/m以下。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的CRC(无加压下吸水倍率)以下依次优选为30g/g以上、32g/g以上、33g/g以上、34g/g以上,最优选为35g/g以上。通过使颗粒状吸水剂的CRC满足上述条件,从而能够降低吸水性片中的倒流量。需要说明的是,颗粒状吸水剂的CRC是指由ERT441.2-02规定的Centrifuge Retention Capacity(离心分离机保持容量)的简称,是指颗粒状吸水剂的无加压下吸水倍率(有时也称为“吸水倍率”)。具体是指:将颗粒状吸水剂0.2g投入至非织造布制的袋后,在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟而使其自由溶胀,其后,利用离心分离机(250G)去除水分后的吸水倍率(单位:g/g)。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,从提高吸水性片的性能(回流量变少)的观点出发,颗粒状吸水剂的AAP(加压下吸水倍率)以下依次优选为25g/g以上、进一步优选为28g/g以上、特别优选为30g/g以上、最优选为33g/g以上。需要说明的是,颗粒状吸水剂的AAP是指由ERT442.2-02规定的Absorption Against Pressure的简称,是指颗粒状吸水剂的加压下吸水倍率。具体是指:使颗粒状吸水剂0.9g在2.06kPa(21g/cm2、0.3psi)的载荷下在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中溶胀1小时后的吸水倍率(单位:g/g)。此外,在ERT442.2-02中表述为Absorption Under Pressure(AUP),实质上是相同内容。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,从提高吸水性片的性能(特定回流量变少)的观点出发,颗粒状吸水剂的DRC5min(浸渍保持容量5分钟值)以下依次优选为25~50g/g、进一步优选为30~45g/g、特别优选为30~40g/g。需要说明的是,颗粒状吸水剂的DRC5min是指5分钟下的无加压下的吸水倍率,DRC5min的值越大,则表示吸收速度越快。需要说明的是,关于吸水剂的DRC5min的详细说明,将美国专利申请公开第2019/0111411号说明书第“0151”~“0152”段、第“0328”段和第“0484”~“0487”段“(包括图1的)的记载通过参考而援引至本说明书中。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,从缩短后述加压特定回流量评价中的吸水时间、即提高吸水速度的效果优异的方面出发,颗粒状吸水剂的GPR优选为20g/min以上、更优选为50g/min以上、进一步优选为70g/min以上、更进一步优选为100g/min以上、特别优选为150/min以上。即,若颗粒状吸水剂的GPR为20g/min以上,则在加压特定回流量评价中能够缩短吸水时间,因而,吸水速度提高。由此,能够减少使用者的不适感。通过第一基材的吸水层侧的面发生了起毛而有效地表现出这样的效果。颗粒状吸水剂的GPR的上限没有特别限定,优选为1000g/min以下。需要说明的是,颗粒状吸水剂的GPR是指GelPermeation Rate(凝胶透过速度)的简称,是指使颗粒状吸水剂在载荷下发生溶胀时的、液体在溶胀凝胶的颗粒之间通过的流速(单位:g/min)。需要说明的是,关于GPR的测定方法的详细说明,通过参照而将国际公开第2019/074094号说明书第“0237”~”0239”段(包括图5)的记载援引至本说明书中。
“颗粒形状”
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的颗粒形状没有限定,可以为例如球状的颗粒状吸水剂(及其造粒物)。作为优选的实施方式,颗粒状吸水剂优选为不规则破碎状。此处,不规则破碎状是指形状不固定的破碎状颗粒。这是因为:与通过反相悬浮聚合、气相聚合而得到的球状颗粒相比,不规则破碎状能够容易地固定于基材。本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂优选为水溶液聚合中的粉碎物。另一方面,在未历经粉碎工序的情况下,代表性的通过反相悬浮聚合、喷雾聚合单体并进行聚合那样的液滴聚合等而得到的球状颗粒或球状颗粒的造粒物不是不规则破碎状。本发明的实施方式中,若颗粒状吸水剂的形状为不规则破碎状,则与平均圆度高的吸水剂(例如球形的吸水剂)相比容易保持吸水性片的形状。本发明的实施方式中,颗粒状吸水剂的平均圆度优选为0.70以下,更优选为0.60以下,进一步优选为0.55以下。
平均圆度的计算方法如下所示。随机地选择100个以上的颗粒状吸水剂,用电子显微镜(基恩士公司制VE-9800)(倍率为50倍)拍摄各颗粒状吸水剂,获得颗粒状吸水剂的图像,使用附带的图像分析软件算出每个颗粒的周长和面积。利用下式求出各颗粒的圆度,算出所得值的平均值来作为平均圆度。
[数学式1]
圆度=4×π×面积/(周长)2
“粒径”
本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂(或颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的重均粒径,可以是150~600μm。
颗粒状吸水剂的制造方法只要是具有期望物性的吸水剂的制造方法,就没有特别限定,可以参照例如实施例中记载的公报等来适当制造。
〔2-4.包覆片〕
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,优选具有至少配置于第一基材的表面的包覆片。包覆片只要配置于第一基材的表面即可,包覆片更优选以覆盖第一基材的侧面和吸水层的侧面的方式进行配置,进一步优选覆盖第一基材的侧面、吸水层的侧面和第二基材的侧面,并覆盖第二基材的与要被吸收的液体的导入侧相反一侧的面的一部分或整体。
作为本发明的优选实施方式,吸水性片具备包覆片,包覆片为透水性片,且至少位于第一基材的表面(吸液侧)。
此外,包覆片的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.001mm以上、更优选为0.005mm以上、更进一步优选为0.01mm以上、特别优选为0.1mm以上、最优选为0.2mm以上。包覆片的厚度在例如40%RH~50%RH下优选小于0.9mm、更优选为0.8mm以下、更进一步优选为0.7mm以下、特别优选为0.6mm以下、最优选为0.5mm以下。
本发明中,包覆片的体积密度优选为1g/cm3以下,更优选为0.5g/cm3以下,进一步优选为0.3g/cm3以下。包覆片的体积密度优选为0.1g/cm3以上,更优选为0.12g/cm3以上,进一步优选为0.13g/cm3以上。
本发明中,包覆片的单位面积重量优选为5~100g/m2,更优选为5~70g/m2,进一步优选为10~65g/m2。
包覆片的厚度、体积密度、单位面积重量可通过构成包覆片的材料、包覆片的制法等来控制,根据它们的平衡来确定包覆片的厚度、体积密度。
“构成包覆片的材料”
构成包覆片的材料只要能够实现设置上述包覆片的目的,就没有特别限定,可列举出例如纸(卫生用纸、例如面巾纸、厕纸和毛巾用纸)、网状物、非织造布、织布、薄膜等。
作为所使用的非织造布,没有特别限定,从液体浸透性、柔软性和制成吸水性片时的强度的观点出发,可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯纤维、尼龙等聚酰胺纤维、人造丝纤维、其它合成纤维形成的非织造布;由棉、丝绸、麻、纸浆(纤维素)纤维等混合制造的非织造布等。
作为可用作包覆片的非织造布的材质,优选为人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。这些纤维可以实施了亲水化处理。
可用作包覆片的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过纺粘法而得到的非织造布(纺粘非织造布)。如戴有纸尿布等吸收性物品的幼儿落座的情况那样地,在吸水性片承载有载重的状态下(已加压的状态下),为了不使吸水性片所吸收的尿液从片中渗出(不发生所谓的倒流),优选为具有拒水性的包覆片,例如优选为纺粘非织造布。需要说明的是,纺粘非织造布的制造法是将原料树脂进行熔融/纺丝而得到的连续长纤维直接聚集并形成羊毛状物(fleece)的方法。作为原料树脂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸等。
根据本发明的一个方式,第一基材的制法、第二基材的制法和包覆片的制法不同。通过这样地适当变更构成吸水性片的各构件的制法,从而能够有效地发挥本发明的期望效果。根据本发明的一个方式,第一基材为热风非织造布,第二基材为气流成网非织造布、水刺非织造布,包覆片为纺粘非织造布,是互不相同的非织造布。通过该方式,能够有效地发挥本发明的期望效果。
〔3.吸水性片的制造方法〕
本发明的一个实施方式所述的吸水性片的制造方法包括(1)在第一基材上散布颗粒状吸水剂的工序和(2)在第二基材上散布颗粒状吸水剂的工序中的至少一者。作为更具体的制造方法的一例,可列举出下述(a)~(d)的制造方法。
需要说明的是,第一基材具有起毛面时,只要在(a)~(d)的制造方法之前预先使第一基材的单面起毛即可。
作为使第一基材的吸水侧的面起毛的方法,没有特别限定,可以使用公知的方法,可列举出例如使用针、蓟的果实(起绒草)、刷子(刷毛)的方法。在工业上,可以通过使卷绕有针布、蓟果实的辊发生旋转,并使布在其上前行而从布料表面的细纱中刮出纤维的方法而使第一基材起毛。
例如,作为使用刷子的方法,将非织造布60cm静置在水平面上,相对于该卷取长度方向的两端,分别承载比非织造布的宽度更大的10kg重物,将非织造布固定。对于距离非织造布的卷取长度方向的端部为10cm的点,垂直地插入刷子。以刷子的长边成为非织造布的宽度方向的方式,将该刷子的毛尖(毛的前端)插入至与水平面接触为止,其后,使刷子相对于卷取长度方向水平移动40cm。从非织造布上取下刷子和重物,切取使刷子发生移动的面的非织造布,由此能够得到已起毛的非织造布。
作为获得已起毛的非织造布时的条件,优选为例如下述条件。
·刷毛
商品名:25mm×0.1m密封刷(PBT/蓝)、制造商:ESCO公司
毛长:25mm、毛直径:0.2mm
刷子长度:100mm、刷子宽度:5mm、材质:PBT
·刷子的移动速度:16m/min=0.27m/s。
(a)在第一基材上均匀地散布颗粒状吸水剂。在第二基材上均匀地散布粘接剂。以第一基材的散布有颗粒状吸水剂的面与第二基材的散布有粘接剂的面对合的方式进行重叠并压接。压接优选为粘接剂的熔融温度附近的加热压接。
(b)在第二基材上均匀地散布粘接剂后,均匀地散布颗粒状吸水剂。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(c)在第二基材上散布颗粒状吸水剂,优选散布粘接剂,使其在加热炉中通过,固着至颗粒状吸水剂不会逸散的程度。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(d)将粘接剂熔融涂布在第二基材上后,均匀地散布颗粒状吸水剂而形成层。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,使用辊加压等进行压接。
在这些方法之中,从均匀涂布粘接剂的观点出发,优选为方法(d)。需要说明的是,也可以将方法(a)~(d)组合使用来制造吸水性片。
在吸水层中设置不存在颗粒状吸水剂的区域时,只要在上述方法(a)~(d)中将颗粒状吸水剂散布成条纹状即可。具体而言,可以在于基材(例如第一基材)上散布成条纹状的粘接剂上散布颗粒状吸水剂,并在该基材的散布有颗粒状吸水剂的面上重叠其它基材,并进行加热压接,也可以在与颗粒状吸水剂散布成条纹状的基材(例如第一基材)相对的基材(例如第二基材)上,将粘接剂散布成条纹状,以散布有该颗粒状吸水剂的面与散布有粘接剂的面对合的方式将两个基材重叠,并进行加热压接。即,可列举出下述(a’)~(d’)的制造方法。
(a’)在第一基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。在第二基材上均匀散布粘接剂。以第一基材的散布有颗粒状吸水剂的面与第二基材的散布有粘接剂的面对合的方式进行重叠并压接。压接优选为粘接剂的熔融温度附近的加热压接。
(b’)在第二基材上,将粘接剂散布成条纹状后,均匀地散布颗粒状吸水剂。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(c’)在第二基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状,并且,优选均匀地散布粘接剂,使其在加热炉中通过,而使其固着至颗粒状吸水剂不会逸散的程度。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(d’)在第二基材上熔融涂布粘接剂后,将颗粒状吸水剂散布成条纹状而形成层。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,使用辊加压等进行压接。
此处,本发明中,作为将颗粒状吸水剂散布成条纹状的方法,没有特别限定,可通过例如使用镂空纸板而散布成条纹状。具体而言,将尺寸与吸水性片相同且按照以一定的宽度和长度排列的竖条状图案进行挖空而得到的板用作镂空纸板。将该镂空纸板承载在想要散布颗粒状吸水剂的基材上,对于已经挖空的孔的部分,散布颗粒状吸水剂。在散布颗粒状吸水剂后,取下镂空纸板时,颗粒状吸水剂在基材上呈现散布成条纹状的状态。
此外,通过丝网印刷等而将粘接剂在基材上涂布成竖条状,并在该基材上散布颗粒状吸水剂后,掸落基材上的不与粘接剂接触的颗粒状吸水剂,由此,也能够将颗粒状吸水剂在基材上散布成条纹状。
此外,如图1~图4那样地,在吸水性片具备包覆片的方式中,包括(3)将第一基材、吸水层和第二基材利用配置在第一基材上的包覆片进行覆盖的工序。例如,将历经上述工序(a)或(b)而得到的压接有第一基材、吸水层和第二基材的片以第一基材朝下承载在包覆片上,在作为上表面的第二基材(未压接吸水层的一侧的面)上散布粘接剂,将从第一基材露出的包覆片的多余部分折弯,以第二基材的粘接剂面与包覆片接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接,由此能够得到具备包覆片的吸水性片。
作为除了上述说明之外的工序,出于改善吸水性片的触感、提高液体吸收性能的目的,可以对吸水性片实施压花加工。压花加工可以在压接第一基材和第二基材时同时实施,也可以在制造片后再实施。此外,还可以对包覆片实施压花加工。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片的制造方法中,可以适当配混添加剂(消臭剂、纤维、抗菌剂、凝胶稳定剂等)。添加剂的配混量相对于颗粒状吸水剂的质量优选为0~50质量%,更优选为1~10质量%。在上述制造方法中,可以使用预先混合有添加剂的颗粒状吸水剂,也可以在制造工序的过程中加入添加剂。
所制造的吸水性片的尺寸可适当设计。通常,横向宽度为3~10m、长度为数10m~数1000m(在连续片或卷的状态下)。所制造的吸水性片根据目的(所使用的吸收体的大小)进行裁切来使用。
除了上述例示之外,例如以下的专利文献中也公开了吸水性片的制造方法:国际公开第2012/174026号、国际公开第2013/078109号、国际公开第2015/041784号、国际公开第2011/117187号、国际公开第2012/001117号、国际公开第2012/024445号、国际公开第2010/004894号、国际公开第2010/004895号、国际公开第2010/076857号、国际公开第2010/082373号、国际公开第2010/113754号、国际公开第2010/143635号、国际公开第2011/043256号、国际公开第2011/086841号、国际公开第2011/086842号、国际公开第2011/086843号、国际公开第2011/086844号、国际公开第2011/117997号、国际公开第2011/118409号、国际公开第2011/136087号、国际公开第2012/043546号、国际公开第2013/099634号、国际公开第2013/099635号、日本特开2010-115406号、日本特开2002-345883号、日本特开平6-315501号、日本特开平6-190003号、日本特开平6-190002号、日本特开平6-190001号、日本特开平2-252558号、日本特开平2-252560号、日本特开平2-252561号。也可适当参照这些文献中公开的吸水性片的制造方法。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,作为使基材彼此或者基材与颗粒状吸水剂进行固着的方法,可以基于(i)压接,也可以基于(ii)溶解或分散于水、水溶性高分子、溶剂中的各种粘结剂,还可以(iii)使基材彼此在基材自身材质的熔点下进行热封,还可以(iv)使用粘接剂进行固着。基材彼此或者基材与颗粒状吸水剂优选(iv)使用粘接剂进行固着。
所使用的粘接剂可以为溶液型,但从去除溶剂的时间劳力、残留溶剂的问题、生产率的问题出发,优选为生产率高且没有残留溶剂问题的热熔粘接剂。本发明中,热熔粘接剂可以预先含有在基材或颗粒状吸水剂的表面,也可以另行在吸水性片的制造工序中使用热熔粘接剂。热熔粘接剂的形态、熔点可以适当选择,可以为颗粒状,可以为纤维状,可以为网状,可以为薄膜状,此外,还可以为通过加热而发生了熔融的液状。从均匀涂布粘接剂的观点出发,优选散布已熔融的热熔粘接剂。
在优选的实施方式中,第一基材的吸水层侧的面发生了起毛的情况下,热熔粘接剂被散布于第二基材。通过使散布有颗粒状吸水剂的第一基材与散布有热熔粘接剂的第二基材以散布有颗粒状吸水剂的面与散布有热熔粘接剂的面对合的方式进行重合,并进行加压压接,由此能够制造吸水性片。
作为本发明中使用的热熔粘接剂,可以适当选择,优选的是:可适当使用选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂、苯乙烯系弹性体粘接剂、聚烯烃系粘接剂和聚酯系粘接剂等中的1种以上。
具体而言,作为聚烯烃系粘接剂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、无规立构聚丙烯,作为苯乙烯系弹性体粘接剂,可列举出苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等苯乙烯嵌段共聚物,共聚聚烯烃等,作为聚酯系粘接剂,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、共聚聚酯等,作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂,可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)粘接剂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)等。
作为热熔粘接剂的市售品,可列举出例如JaourMelt3889U(JAOUR HOT MELTADHESIVE公司制、主成分:苯乙烯嵌段共聚物、烃树脂、白色矿物油)、MORESCOMELT TN-640Z(MORESCO公司制)、MORESCOMELT TN-781Z(MORESCO公司制)、MORESCOMELT TN-262Z(MORESCO公司制)等。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片和/或其制造方法中,吸水性片优选包含粘接剂,该粘接剂优选为热熔粘接剂,粘接剂(例如热熔粘接剂)的用量(含量)相对于颗粒状吸水剂的质量优选为3.0倍以下,更优选为0.01~2.5倍,进一步优选为0.05~2.0倍。若粘接剂(尤其是热熔粘接剂)的含量过多,则不仅在成本方面、吸水性片的质量方面(纸尿布的质量增加)变得不利,颗粒状吸水剂也有可能受到溶胀限制而使吸水性片的吸水能力降低。
〔4.吸收性物品〕
本发明的一个实施方式所述的吸收性物品具有利用透液性片和不透液性片来夹持〔2〕中说明的吸水性片的结构。此处,透液性片位于第一基材侧,不透液性片位于第二基材侧。即,本发明的一个实施方式所述的吸收性物品通过用透液性片和不透液性片夹持本发明的吸水性片而构成,透液性片位于第一基材侧,不透液性片位于前述第二基材侧。作为吸收性物品的具体例,可列举出纸尿布、失禁垫、生理用卫生巾、宠物片、食品用滴落片、电缆的止水剂等。
作为透液性片和不透液性片,可以没有特别限定地使用在吸收性物品的技术领域中公知的片。此外,吸收性物品可通过公知方法来制造。
实施例
使用以下的实施例和比较例,更详细地说明本发明。其中,本发明的技术范围不仅仅限定于以下的实施例。此外,下述实施例中,只要没有特别记载,则操作在室温(25℃)/相对湿度为40~50%RH的条件下进行。
[实施例A]
<制造例>
[制造例1]
将以下的专利中记载的制造例、实施例、比较例作为参考,根据内部交联剂量来适当调整CRC,由此得到聚丙烯酸(盐)系树脂的颗粒状吸水剂(1)~(3)。将所得颗粒状吸水剂的物性示于表1。
国际公开第2014/034897号
国际公开第2017/170605号
国际公开第2016/204302号
国际公开第2014/054656号
国际公开第2015/152299号
国际公开第2018/062539号
国际公开第2012/043821号。
〔丙烯酸的制造例〕
将市售的丙烯酸(丙烯酸二聚物2000ppm、乙酸500ppm、丙酸500ppm、对甲氧基苯酚200ppm)供给至具有50段无挡板多孔板的高沸点杂质分离塔的塔底,将回流比设为1来进行蒸馏,去除马来酸、由丙烯酸形成的二聚物(丙烯酸二聚物)等后,进一步进行析晶,由此得到丙烯酸(丙烯酸二聚物20ppm、乙酸50ppm、丙酸50ppm、糠醛1ppm以下、原白头翁素1ppm以下),进而在蒸馏后,添加对甲氧基苯酚50ppm。
〔丙烯酸钠水溶液的制法〕
按照美国专利5210298号的实施例9,使用48%苛性钠以20~40℃对上述丙烯酸1390g进行中和,得到浓度为37%且100%中和的丙烯酸钠水溶液。
<颗粒状吸水剂(1)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为36.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)4.11g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液28.66g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.28g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约2~4mm的颗粒。将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、混合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(1-1)。
向所得吸水性树脂(1-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以100℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(1-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(1-2)100质量份中喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼为710μm的筛,得到吸水性树脂(1-3)。将通过向吸水性树脂(1-3)中添加Aerosil90G(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(1)。
<颗粒状吸水剂(2)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为36.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)5.01g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液29.07g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.78g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约2~4mm的颗粒。将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、混合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(2-1)。
向所得吸水性树脂(2-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以100℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(2-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(2-2)100质量份中喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼为710μm的筛,得到吸水性树脂(2-3)。将通过向吸水性树脂(2-3)中添加Aerosil90G(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(2)。
<颗粒状吸水剂(3)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为38.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)3.77g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液30.68g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液37.76g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约2~4mm的颗粒。将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、调合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(3-1)。
向所得吸水性树脂(3-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以195℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(3-2)。向所得经表面交联的吸水性树脂(3-2)100质量份中喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼为710μm的筛,得到吸水性树脂(3-3)。将通过向吸水性树脂(3-3)中添加Aerosil200(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(3)。
[自市售品纸尿布中取出吸水性树脂]
<颗粒状吸水剂(4)>
从市售的纸尿布(Moony Air Fit((L号、批号:201512163072)、UniCharm公司制、购于2016年5月)中取出吸水性树脂。在取出时,以不混入棉状纸浆等的方式仅取出吸水性树脂。所取出的吸水性树脂是对球状颗粒进行造粒而得到的颗粒形状。将该吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(4)。
〔颗粒状吸水剂的物性的测定方法〕
<重均粒径>
本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂(或颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的重均粒径。将各颗粒状吸水剂的重均粒径示于表1。
<CRC(无加压下吸水倍率)(ERT441.2-02)>
将颗粒状吸水剂0.2g(吸水前重量)投入至非织造布制的袋后,在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟而使其自由溶胀,其后,在利用离心分离机(250G)去除水分后测定颗粒状吸水剂的吸水后重量。吸水倍率(单位:g/g)通过“(颗粒状吸水剂的吸水后重量-颗粒状吸水剂的吸水前重量)/(颗粒状吸水剂的吸水前重量)×100”来求出。将各颗粒状吸水剂的CRC示于表1。
<表面张力>
本发明中,表面张力是指使颗粒状吸水剂在0.90质量%的氯化钠水溶液中分散时的水溶液的表面张力。
向充分清洗的100ml烧杯中投入调整至20℃的生理盐水50ml,首先使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)来测定生理盐水的表面张力。需要说明的是,在本发明中,采取使用铂板的板法,板在各测定前充分用去离子水进行清洗,且利用气体燃烧器进行加热清洗来使用。
接着,向包含调整至20℃且测定表面张力后的生理盐水的烧杯中投入充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂发生沉降后,再次进行相同的操作来测定上清液的表面张力。此处,颗粒状吸水剂的表面张力(单位:mN/m)通过使颗粒状吸水剂在生理盐水中分散时的上清液的表面张力来求出。将各颗粒状吸水剂的表面张力示于表1。
〔实施例〕
[实施例1]
在纵10cm、横40cm的非织造布E(以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。通过气流成网法来制作。相当于第二基材。单位面积重量:47g/m2)上均匀散布(散布量:12.5~17.5g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3MJAPAN公司制)0.5~0.7g后,在粘接剂散布面上均匀地散布9.0g的颗粒状吸水剂(1)(散布量:225g/m2)。
接着,将切割成纵10cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为1.4mm的热风非织造布A(相当于第一基材。单位面积重量:41g/m2)承载于非织造布E的散布有颗粒状吸水剂的面,进行加压压接而得到中间体片X。
接着,铺设切割成纵24cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片,单位面积重量:13g/m2、体积密度0.13g/cm3)的结果,以中间体片X的非织造布A侧面向纺粘非织造布进行接触的方式进行载置。
接着,在上述中间体片X的非织造布E侧的面(上表面)均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.1~0.2g后,将纺粘非织造布的多余部分折弯,以上述中间体片X的非织造布E(中间体片X的非织造布E侧的面)与纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(1)。
[实施例2]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片),在其上载置切割成纵10cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为1.4mm的热风非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的表面均匀地散布颗粒状吸水剂(1)9.0g(散布量:225g/m2)。
接着,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布E(以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。通过气流成网法来制作。相当于第二基材。单位面积重量:47g/m2)的表面上,均匀地散布(散布量:12.5~17.5g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.5~0.7g。其后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(接触的方式)进行重叠,并加压压接后,进一步在非织造布E上均匀地散布(散布量:2.5~5.0g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.1~0.2g,得到中间体片Y。
接着,将位于最下层的纺粘非织造布的多余部分折弯,以上述中间体片Y的非织造布E(中间体片Y的非织造布E侧的面)与纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(2)。
[实施例3]
使用颗粒状吸水剂(2)来代替颗粒状吸水剂(1),除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(3)。
[实施例4]
使用颗粒状吸水剂(3)来代替颗粒状吸水剂(1),除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(4)。
[实施例5]
使用颗粒状吸水剂(4)来代替颗粒状吸水剂(1),除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(5)。
[实施例6]
使用厚度2.0mm的热风非织造布B(单位面积重量:43g/m2)来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(6)。
[实施例7]
使用厚度1.5mm的热风非织造布C(单位面积重量:37g/m2)来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(7)。
[实施例8]
使用厚度1.5mm的热风非织造布D(单位面积重量:45g/m2)来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(8)。
[实施例9]
使用水刺非织造布F(由PET树脂和纸浆构成,厚度:0.4mm、单位面积重量:45g/m2)来代替非织造布E,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(9)。
[实施例10]
使用厚度0.7mm的热风非织造布G(单位面积重量:20g/m2)来代替非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(10)。
[比较例1]
承载切割成纵10cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为1.4mm的热风非织造布A,在非织造布A的表面均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g(散布量:112.5g/m2)。
接着,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布E(以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。通过气流成网法来制作。相当于第二基材。单位面积重量:47g/m2)的表面上,均匀地散布(散布量:12.5~17.5g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.5~0.7g。其后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(接触的方式)重叠,并进行加压压接。
接着,在不面向颗粒状吸水剂(1)的一侧的非织造布A的表面上,均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g(散布量:112.5g/m2)。
接着,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布E(与上述使用的非织造布E相同的非织造布(厚度为0.4mm)。相当于第一基材)的表面上,均匀地散布(散布量:12.5~17.5g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.5~0.7g。其后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Z。
最后,在中间体片Z的非织造布E(第一次散布有颗粒状吸水剂的非织造布侧)上,均匀地散布(散布量:2.5~5.0g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.1~0.2g后,用切割成纵24cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布进行包裹,并进行加压压接,由此得到吸水性片(11)。
需要说明的是,比较例1中,相当于第一基材的非织造布E的颗粒状吸水剂的透过率为0.3质量%,颗粒状吸水剂的含有比例为0%。此外,比较例1中得到的吸水性片中,“第一基材的厚度/第二基材的厚度”为1。
[比较例2]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片),在其上承载切割成纵10cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为1.4mm的热风非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的表面均匀地散布(散布量:225g/m2)颗粒状吸水剂(1)9.0g。
接着,在切割成纵10cm、横40cm的厚度1.4mm的热风非织造布A(相当于第二基材。以下,为了方便将该非织造布A称为“非织造布A2”)的表面上,均匀地散布(散布量:12.5~17.5g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.5~0.7g。其后,以该非织造布A2的散布有粘接剂的面与非织造布A的散布有颗粒状吸水剂的面对合的方式(接触的方式)重叠,并进行加压压接后,进一步在非织造布A2上均匀地散布(散布量:2.5~5.0g/m2)包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.1~0.2g,得到中间体片Z2。
接着,将位于最下层的纺粘非织造布的多余部分折弯,以上述中间体片Z2与纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(12)。
[比较例3]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片),在其上承载切割成纵10cm、横40cm的以烯烃作为主成分且厚度为1.4mm的热风非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的表面均匀地散布颗粒状吸水剂(1)9.0g(散布量:225g/m2)。
接着,将位于最下层的纺粘非织造布的多余部分折弯,以散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布表面与纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(13)。需要说明的是,仅在与散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布表面接触的纺粘非织造布的部分均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.5~0.7g后,进行包裹。
[比较例4]
使用水刺非织造布F(由PET树脂和纸浆构成,厚度:0.4mm、单位面积重量:45g/m2)来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(14)。
需要说明的是,在比较例4中相当于第一基材的非织造布F的颗粒状吸水剂的透过率为1质量%,颗粒状吸水剂的含有比例为0%。此外,在比较例4中得到的吸水性片中,“第一基材的厚度/第二基材的厚度”为1。
需要说明的是,本实施例中使用的非织造布A~G均为透水性片。
〔非织造布的物性的测定方法〕
实施例1~10和比较例1~4中使用的非织造布A~F的厚度、体积密度、液体扩散面积、颗粒状吸水剂对非织造布的透过率按照以下的方法来测定。
<非织造布的厚度测定>
使用刻度盘式测厚仪(dial thickness gauge)大号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制、型号:J-B、测定头:砧上下φ50mm)进行测定。关于测定点数,在不同部位进行5次,测定值设为5处的平均值。在测定厚度时,为了尽可能不对非织造布施加压力而将手从把手上缓慢地挪开,并测定厚度。
<非织造布的体积密度的计算方法>
测定切成纵向为10cm以上、横向为40cm以上这一尺寸的非织造布的重量。将非织造布的纵向和横向的长度以及由<厚度测定>而测得的厚度分别相乘,计算非织造布的体积,并将非织造布的重量除以非织造布的体积来计算体积密度。
<非织造布的液体扩散面积的测定方法>
将使用网眼为2mm、线径为0.9mm的网得到的直径30cm的筛放置在平面上,并放置切成10cm见方的非织造布(第二基材)。在1ml注射器中安装口径为0.50mm的注射针,量取包含蓝色1号试剂20ppm的生理盐水1.00g,向筛上的非织造布的中央垂直地注入注射器的生理盐水。此时,筛的网与平面充分隔开,使得通过了非织造布和网的生理盐水不与网接触。若非织造布吸收生理盐水且液体结束扩散,则测定生理盐水的扩散面积。
<颗粒状吸水剂对非织造布的透过率>
在具有850μm网眼的筛孔32的JIS标准筛(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm;JIS Z8801-1(2000))或者相当于JIS标准筛的筛31中,如图5所示那样地设置切割成直径80mm的非织造布(第一基材11),周围用胶带33固定(确保颗粒能够透过的面积至少为直径75mm以上)。非织造布(第一基材11)可以使用通过后述方法从吸水性片中取出的非织造布。从筛31中的非织造布(第一基材11)上(图5的箭头方向)投入颗粒状吸水剂14(重均粒径:367μm、粒度分布:850μm~600μm为6.1%、600μm~500μm为14.5%、500μm~300μm为50%、300μm~150μm为27.6%、150μm~45μm为1.9%、45μm以下为0.1%)10.0g,使用转动锤击式振筛机(株式会社饭田制作所制的ES-65型振筛机;转速:230rpm、冲击数:130rpm),在室温(20~25℃)、相对湿度为50%RH的条件下振荡5分钟。在振荡后,测定穿过非织造布(第一基材11)和相当于上述JIS标准筛的筛31的筛孔32后的颗粒状吸水剂14(即,存在于与筛31的筛孔32相比靠下方的部分31a中的颗粒状吸水剂14)的质量(W(g)),按照下述式(i),算出颗粒状吸水剂的透过率。需要说明的是,进行3次测定,算出其平均值。表1中,将颗粒状吸水剂的透过率(质量%)示作“透过率(质量%)”。
[数学式2]
颗粒状吸水剂的透过率(质量%)={W/10.0}×100…式(i)
<从吸水性片中取出颗粒状吸水剂的方法>
通过从吸水性片剥离上方的非织造布和下方的非织造布而取出颗粒状吸水剂(包含中间片时,取出中间片和颗粒状吸水剂)。也将贴附在上方和下方的非织造布、中间片上的颗粒状吸水剂全部取出。将上方和下方的非织造布剥离时,将吸水性片冷却,使贴附非织造布、颗粒状吸水剂的粘接剂(热熔粘接剂、喷胶浆糊)的粘接性充分减弱后再进行剥离。通过实施该步骤,从而能够不使非织造布的纤维、结构厚度发生变化地取出,能够准确地测定透过率。吸水性片的冷却方法可以考虑在-10℃以下的恒温槽中放置一定时间、吹送冷却喷雾、施加液态氮等各种手段,只要不使非织造布的纤维、结构、厚度发生变化,且在吸水性片中包含的颗粒状吸水剂不吸湿的条件下进行,就没有特别限定。
此外,在取出的颗粒状吸水剂发生了吸湿的情况下,例如通过干燥而将含水率调整至10质量%以下、优选调整至5±2质量%,并测定上述透过率、本申请中规定的各物性即可。作为用于调整含水率的干燥条件,只要是不发生吸水性树脂(颗粒状吸水剂)的分解、改性的条件,就没有特别限定,可优选进行减压干燥。
<上方非织造布(相当于第一基材)中的颗粒状吸水剂的含有比例的测定>
针对将上方非织造布切成纵10mm、横10mm的正方形而得到的试样(厚度不变),利用株式会社岛津制作所制的MICRO FOCUS X射线CT系统inspeXio SMX-100CT进行测定。测定条件如下所述。
[基于X射线CT的拍摄]
图像横向尺寸(pixel):512
图像纵向尺寸(pixel):512
X射线管电压(kV):50
X射线管电流(μA):40
英制尺寸(inch):4.0
X射线滤波器:无
SDD(X射线源的焦点与X射线检测器的距离)(mm):700
SRD(X射线源的焦点与测定试样的旋转中心的距离)(mm):550
扫描模式1:CBCT
扫描模式2:常规扫描
扫描角度:全扫描
视野数:2400
平均数:5
平滑化:YZ
切片厚度(mm):0.166
BHC数据:无
精细模式:有
FOV XY(最大拍摄区域XY)(mm):50.3
FOV Z(最大拍摄区域Z)(mm):40.0。
接着,使用三谷商事株式会社制的分析软件Win ROOF,按照以下那样的步骤,对X射线CT的拍摄数据进行分析。
(1)打开Win ROOF,选择在X射线CT中保存的想要分析的图像(Jpeg)。
(2)在画面上,按照二值处理、自动二值化、模态法、阈值(适当调整)、运行的流程进行点击(选择)。
(3)选择多边形ROI,将第一基材(上方非织造布)中的颗粒状吸水剂围住,计算颗粒状吸水剂面积。
(4)与(3)同样操作,计算吸水性片中的颗粒状吸水剂的总面积。
根据计算结果,通过下式来计算第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)。
第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)=第一基材中的颗粒状吸水剂面积(I)/颗粒状吸水剂总面积(II)×100
即,第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例用颗粒状吸水剂相对于总面积的面积%来表示。需要说明的是,在导入要被吸收的液体的一侧的第一基材的面上,颗粒状吸水剂即便存在也小于几%,因此,可以视作不存在。
〔吸水性片的评价方法〕
<倒流量(特定回流量评价)>
如图6所示那样,将制成纵10cm、横40cm的吸水性片10用纵14cm、横40cm的不透液性片21以上部形成开口部的方式进行包裹。将用不透液性片21包裹的吸水性片10放置在平面上,在其上将液体注入筒41(图7)如图8所示那样地放置在吸水性片10的中央。在该状态下,使用能够以7ml/秒的流速投入液体的漏斗42,向液体注入筒41中投入23℃的0.9重量%氯化钠水溶液80g(图9)。需要说明的是,该情况下,相对于从不透液性片21中露出的吸水性片10而投入液体。自投入液体起10分钟后,将预先测定过重量的滤纸43(型号:No.2、ADVANTEC公司制;直径110mm的圆形滤纸)20片载置于吸水性片10的中央,进一步载置直径100mm且圆形的重物44(1200g),保持1分钟。在1分钟后,去除重物44,根据滤纸43的增重来测定第一次倒流量(g)。自去除重物44起1分钟后,反复相同的操作(投入液体→在投入10分钟后,承载滤纸43和重物44(1200g),保持1分钟→保持1分钟后→去除重物,测定倒流量),测定第二次倒流量(g)、第三次倒流量(g)。将测得的第一次~第三次倒流量的合计示于表1。
<泄漏量(倾斜评价)>
泄漏量使用图10所示的装置来测定。
作为概要为如下机构:使用市售的实验设备用架台60和管61,使亚克力板63倾斜并固定后,用漏斗从铅直上方向固定在板上的吸水性片投入生理盐水,并测量泄漏量的机构。以下示出详细的规格。
亚克力板63的倾斜面方向的长度为400mm,且利用架台60以相对于水平所成的角度达到20°的方式进行固定。亚克力板63的宽度为200mm、厚度为3mm。亚克力板63的表面平滑,因此,液体不会滞留在板上或者被板吸收。使用架台60,将漏斗64固定至倾斜亚克力板63的铅直上方。漏斗64使用以7mL/秒投入液体的漏斗。
在亚克力板63的下部设置有金属制托盘65,接收全部以泄漏的形式流下来的试验液,以0.1g的精度来记录其质量。
使用了这种装置的倾斜中的泄漏试验按照以下的步骤来进行。如图10所示那样,将切割成长度100mm且宽度100mm这一尺寸的吸水性片10的背面粘贴在亚克力板63上。
在从吸水性片的上端起朝下1.5cm的部位标注印记,将漏斗的投入口以从印记起的铅直上方距离达到15±2mm的方式进行固定。
向滴液漏斗64中一次性投入生理盐水20mL。试验液未被吸水性片66吸收,而是在倾斜的亚克力板63上流动,测定金属制托盘65内盛装的液体量,作为面方向的第一次泄漏量(mL),在10分钟后,同样地投入生理盐水20mL,测量第二次泄漏量后,进而在10分钟后,同样地投入生理盐水20mL,测量第三次泄漏量。表中的泄漏量是第一次~第三次泄漏量的合计值。
表1中示出实施例1~10和比较例1~4的吸水性片的构成和评价结果。
[表1]
根据以上的结果,与比较例1~4的吸水性片相比,实施例1~10的吸水性片的倒流量显著少,此外,自吸水性片发生的泄漏也显著降低。
另一方面,呈现多层构成的比较例1、第一基材与第二基材的厚度比为1的比较例2和比较例4中,倒流量显著增加。
[实施例11]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的以聚烯烃纤维作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片),在其中央载置切割成纵10cm、横40cm的以聚烯烃纤维作为主成分且厚度为1.4mm的经起毛处理的热风非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的经起毛处理的表面均匀地散布颗粒状吸水剂(2)9.0g(散布量:225g/m2)。需要说明的是,非织造布A的起毛处理按照后述方法来进行。
接着,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布E(以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。通过气流成网法来制作。相当于第二基材。单位面积重量:47g/m2)的表面,均匀地散布加热至135℃而制成液状的热熔粘接剂(JaourMelt3889U、JAOUR HOT MELT ADHESIVE公司制、主成分:苯乙烯嵌段共聚物、烃树脂、白色矿物油)0.8g(散布量:20.0g/m2)。其后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Y。
在上述中间体片Y的非织造布E的表面,散布加热至135℃而制成液状的热熔粘接剂(JaourMelt3889U、JAOUR HOT MELT ADHESIVE公司制、主成分:苯乙烯嵌段共聚物、烃树脂、白色矿物油)0.3g(散布量:7.5g/m2)。接着,将上述纺粘非织造布的多余部分折弯,以上述中间体片Y的非织造布E的表面与上述纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(21)。
[实施例12]
将颗粒状吸水剂的散布量设为12.0g(散布量:300g/m2),除此之外,与实施例11同样操作,得到吸水性片(22)。
[实施例13]
使用未经起毛处理的非织造布A来代替使用经起毛处理的非织造布A,除此之外,与实施例12同样操作,得到吸水性片(23)。
[实施例14]
将对非织造布E散布的粘接剂设为包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.8g(散布量:20.0g/m2),除此之外,与实施例11同样操作,得到吸水性片(24)。
[实施例15]
使用通过下述制造方法而得到的颗粒状吸水剂(5),除此之外,与实施例12同样操作,得到吸水性片(25)。
<颗粒状吸水剂(5)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为38质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)5.03g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液30.68g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液37.76g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约2~4mm的颗粒。将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、调合,由此得到平均粒径为380μm的不规则破碎状的吸水性树脂(5-1)。
向所得吸水性树脂(5-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、1,4-丁二醇0.3质量份、丙二醇0.5质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液3.83质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以210℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(5-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(5-2)100质量份中喷雾混合水1.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(5-3)。将通过向吸水性树脂(5-3)中添加Aerosil200(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(5)。
[实施例16]
使用通过下述制造方法而得到的颗粒状吸水剂(6),除此之外,与实施例12同样操作,得到吸水性片(26)。
<颗粒状吸水剂(6)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为36.0质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)4.11g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液28.66g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.28g,结果在约1分钟后开始聚合。
在聚合开始40分钟后,添加150μm以下的吸水性树脂微粉181.5g,并且,用捏合机的板通过高速旋转(130rpm)进行10分钟的凝胶解碎后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约1~2mm的颗粒。将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、调合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(6-1)。
向所得吸水性树脂(6-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以100℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(6-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(6-2)100质量份中喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(6-3)。将通过向吸水性树脂(6-3)中添加Aerosil90G(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(6)。
[实施例17]
使用通过下述制造方法而得到的颗粒状吸水剂(7),除此之外,与实施例12同样操作,得到吸水性片(27)。
<颗粒状吸水剂(7)>
向容量为2升的聚丙烯制容器中投入丙烯酸351.7g、作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量为523)0.860g(相对于含羧基的不饱和单体为0.034摩尔%)、1.0重量%的二乙烯三胺五乙酸三钠(DTPA·3Na)水溶液2.15g、48.5重量%的氢氧化钠水溶液149.0g和去离子水(离子交换水)336.2g,并使其混合,制作单体水溶液(a’)。
接着,将上述单体水溶液(a’)边搅拌边冷却。在液体温度达到40.0℃的时刻,添加调温至40℃的48.5重量%氢氧化钠水溶液144.8g,并进行混合,由此制作单体水溶液(a)。此时,该单体水溶液(a)的温度因刚刚制作后的第二阶段的中和热而上升至78.2℃。在刚刚开始混合48.5重量%的氢氧化钠水溶液后,观察析出物,但逐渐溶解而形成透明的均匀溶液。
接着,向搅拌状态的上述单体水溶液(a)中添加4.0重量%的过硫酸钠水溶液15.49g后,立即在大气敞开体系中注入至不锈钢制底盘(vat)型容器(底面为340×340mm、高度为25mm、内表面:涂有特氟隆(注册商标))中。需要说明的是,从开始第二阶段的中和起至向底盘型容器中注入单体水溶液(a)为止的时间设为55秒钟,该底盘型容器使用加热板(NEO HOTPLATE HI-1000/株式会社井内盛荣堂社),加热至表面温度达到40℃为止。
自向底盘型容器中注入上述单体水溶液(a)起经过60秒后,开始聚合反应。该聚合反应中,边产生水蒸气边向四面八方膨胀发泡而进行反应后,收缩至比底盘型容器略大的尺寸为止。自开始聚合反应起经过3分钟后,取出含水凝胶状交联聚合物(以下称为“含水凝胶”)(7-1)。需要说明的是,这一系列操作在大气敞开体系中进行。
将通过上述聚合反应而得到的含水凝胶(7-1)切成短条状,供给至螺杆挤出机中进行凝胶粉碎,得到颗粒状含水凝胶(7-2)。需要说明的是,螺杆挤出机在前端部具备直径为100mm、孔径为11.0mm、孔数为40个、开孔率为62.5%、厚度为10mm的多孔板,螺杆轴的外径为86mm。
上述凝胶粉碎通过在将上述螺杆挤出机的螺杆轴的转速设为130rpm的状态下,将上述短条状的含水凝胶(7-1)和水蒸气分别从不同的供给口同时供给来进行。需要说明的是,该含水凝胶(7-1)的供给量为每分钟4640g,水蒸气的供给量为每分钟83g。
将该颗粒状含水凝胶(7-2)铺展在50目的金属网上,以190℃进行30分钟的热风干燥,使用辊磨机(WML型辊粉碎机/有限会社井之口技研社)对干燥物进行粉碎,进而,用具有850μm、600μm、500μm、300μm、150μm的网眼的JIS筛进行筛分后,进行调合,由此得到重均粒径(D50)为305μm、粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.35的不规则破碎状的前体吸水性树脂(A)。前体吸水性树脂(A)的离心分离机保持容量(CRC)为48.4(g/g)。
相对于前体吸水性树脂(A)100重量份,均匀混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03重量份、丙二醇1.5重量份和去离子水3.5重量份形成的表面交联剂溶液,以100℃进行30分钟左右的加热处理,以使得所得吸水性树脂(1)的CRC达到约35[g/g]。其后进行冷却,相对于吸水性树脂100重量份,均匀混合由去离子水1重量份、二乙烯三胺五乙酸三钠(DTPA·3Na)0.05重量份形成的水溶液。以60℃干燥1小时后,使其通过网眼850μm的JIS标准筛,混合二氧化硅(商品名:REOLOSIL QS-20、TOKUYAMA公司制)0.3重量份。关于混合,将吸水性树脂30g与二氧化硅一同投入至容量225mL的蛋黄酱瓶中,通过TURBULA SHAKER MIXER T2F型(Shinmaru Enterprises公司制)的振动而混合60分钟,得到吸水性树脂颗粒(7)。
[实施例18]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的以聚烯烃纤维作为主成分且厚度为0.1mm的纺粘非织造布(相当于包覆片),在其中央载置切割成纵10cm、横40cm的以聚烯烃纤维作为主成分且厚度为1.4mm的经起毛处理的热风非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的经起毛处理的表面均匀地散布加热至135℃而制成液状的热熔粘接剂(JaourMelt3889U、JAOUR HOT MELT ADHESIVE公司制、主成分:苯乙烯嵌段共聚物、烃树脂、白色矿物油)0.8g(散布量:20.0g/m2),其后,在非织造布A的起毛且附着有粘接剂的表面均匀地散布颗粒状吸水剂(2)12.0g(散布量:300g/m2)。
接着,以切割成纵10cm、横40cm的非织造布E(以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。通过气流成网法来制作。相当于第二基材。单位面积重量:47g/m2)与非织造布A的散布有粘接剂和颗粒状吸水剂的面对合的方式(接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Y。
在上述中间体片Y的非织造布E的表面均匀地涂布加热至135℃而制成液状的热熔粘接剂(JaourMelt3889U、JAOUR HOT MELT ADHESIVE公司制、主成分:苯乙烯嵌段共聚物、烃树脂、白色矿物油)0.3g(散布量:7.5g/m2)。接着,将上述纺粘非织造布的多余部分折弯,以上述中间体片Y的非织造布E的表面与上述纺粘非织造布接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接而得到吸水性片(28)。
<起毛处理>
将非织造布静置在水平且具有平滑面的桌子上,在非织造布的长轴方向的两端承载10kg的重物,将非织造布固定。与非织造布的长轴垂直地从上方握住刷子(长度:100mm、毛长:25mm、刷子材质:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、刷子直径:0.2mm),朝着非织造布表面铅直向下降低,边直接用刷子的前端按压非织造布,边插入至接触桌面为止。其后,使刷子不对非织造布的长轴方向施加载荷地水平移动至期望长度为止。取下刷子和重物,切取使刷子移动的部分的非织造布,得到已起毛的非织造布。
<起毛面积率测定方法>
将实施了起毛处理的非织造布切成20cm×10cm的尺寸,将宽度3cm的平滑塑料板相对于非织造布的长轴垂直地插入该非织造布的下侧(参照图11的(a))。接着,将非织造布铅直朝上地抬起10cm左右,使塑料板保持水平。将悬吊的非织造布的长轴的两端用重量为70g、夹口为10cm以上的夹子从下方进行夹持(参照图11的(b))。从与非织造布的短轴垂直的方向,拍摄在塑料板上被拉伸的非织造布上表面的照片(从图11的(b)的箭头方向进行拍摄)。
将拍摄的照片读取至图像分析软件WinRoof(ver.6.1)中,由“图像处理”标签进行“单色图像处理”。其后,如图11的(c)那样,通过长方形ROI来选择已起毛的范围(自非织造布表面起朝上5mm的范围),从“二值处理”标签中选择“自动二值化”,以能够仅选择已起毛的纤维的方式调整阈值。从“测量”标签中选择“总面积·个数”的“面积率”并运行,计算非织造布的起毛面积率。
<加压特定回流量评价>
如图6所示那样,将制成纵10cm、横40cm的吸水性片10用纵14cm、横40cm的不透液性片21以上部形成开口部的方式进行包裹。将用不透液性片21包裹的吸水性片10放置于平面,在其上如图13所示那样地将液体投入筒45(对于内径26mm、外径30mm、长度150mm、重量34g的塑料筒,安装内径30mm、外径60mm、长度62mm、重量1030g的重物而得的液体投入筒,图12)放置在吸水性片10的中央。在该状态下,使用能够以7ml/秒的流速投入液体的漏斗42,向液体注入筒45中投入23℃的包含0.9重量%氯化钠和0.002重量%食用蓝色1号(东京化成工业公司)的水溶液80g(图14)。测量从投入水溶液的瞬间起至液体投入筒45内的水溶液全部被吸水性片10吸收为止的时间。需要说明的是,该情况下,对于从不透液性片21中露出的吸水性片10投入液体。自投入液体起10分钟后,将预先测定过重量的滤纸43(型号:No.2、ADVANTEC公司制;直径110mm的圆形滤纸)20片载置于吸水性片10的中央,进一步载置直径100mm的圆形的重物44(1200g),保持1分钟。在1分钟后,去除重物44,根据滤纸43的增重来测定第一次倒流量(g)。自去除重物44起1分钟后,反复相同的操作(投入液体→测定液体的吸水时间→投入10分钟后,承载滤纸43和重物44(1200g),并保持1分钟→保持1分钟后→去除重物,测定倒流量),测定第二次倒流量(g)、第三次倒流量(g)。将测得的吸水时间和第一次~第三次倒流量的合计示于表1。
<颗粒状吸水剂的脱落率>
如下那样地计算颗粒状吸水剂的脱落率。对于40cm×10cm的吸水性片测定重量后,将第二基材侧的面和侧面整体、以及第一基材侧的面之中的从外周朝向内侧1cm为止的面用塑料片覆盖,并用胶带固定。向被塑料片覆盖的吸水性片的表面均匀地注入生理盐水(0.9%氯化钠水溶液)300ml。在注入生理盐水10分钟后,取下覆盖吸水性片的塑料片,将吸水性片投入至塑料袋(大仓工业公司制、OK袋No.18、53cm×38cm)中。对电磁式振筛机(Retsch公司制、AS200)的两根支柱分别安装套筒(ASS ONE、套筒带有爪子360°旋转式),利用各个套筒将1根SUS管(直径13mm、内径10mm、长度290mm)与地面平行地固定,用安装于SUS管的大号夹子(夹口为150mm)将吸水性片连同塑料袋一起夹住,以3mm的振动宽度使其振动1分钟。从电磁式振筛机的大号夹子上将吸水性片连同塑料袋一起取下,测定从吸水性片脱落到塑料袋内的颗粒状吸水剂的重量。利用下式,测定颗粒状吸水剂的脱落率。需要说明的是,下述式中,生理盐水的重量设为300g。
颗粒状吸水剂的脱落率(%)=脱落的颗粒状吸水剂(g)/(吸水性片的重量(g)+生理盐水的重量(g))×100。
表2示出实施例11~18的吸水性片的构成和评价结果。
[表2]
[实施例B]
需要说明的是,以下的实施例中,公开了在第二基材上仅层叠1层的在吸水层(包含颗粒状吸水剂的区域)上层叠有第一基材的层叠体而得到的单层方式、以及在第二基材上层叠2层的在吸水层(包含颗粒状吸水剂的区域)上层叠有第一基材的层叠体而得到的二层方式。对于单层方式和二层方式中的任一者而言,在称为“上方非织造布”的情况下,均是指具有直接吸收液体的吸液面的第一基材,在称为“下方非织造布”的情况下,均是指第二基材。二层方式中的除具有直接吸收液体的吸液面的第一基材之外的基材是中间基材,此处称为“中间非织造布”。
<制造例>
[制造例1]
将以下的专利中记载的制造例、实施例、比较例作为参考,根据内部交联剂量来适当调整CRC,由此得到聚丙烯酸(盐)系树脂的颗粒状吸水剂(1)、(2)。将所得颗粒状吸水剂的物性示于表3。
国际公开第2014/034897号
国际公开第2017/170605号
国际公开第2016/204302号
国际公开第2014/054656号
国际公开第2015/152299号
国际公开第2018/062539号
国际公开第2012/043821号。
〔丙烯酸的制造例〕
将市售的丙烯酸(丙烯酸二聚物2000ppm、乙酸500ppm、丙酸500ppm、对甲氧基苯酚200ppm)供给至具有50段无挡板多孔板的高沸点杂质分离塔的塔底,将回流比设为1来进行蒸馏,去除马来酸、由丙烯酸形成的二聚物(丙烯酸二聚物)等后,进一步进行析晶,由此得到丙烯酸(丙烯酸二聚物20ppm、乙酸50ppm、丙酸50ppm、糠醛1ppm以下、原白头翁素1ppm以下),进而在蒸馏后,添加对甲氧基苯酚50ppm。
〔丙烯酸钠水溶液的制法〕
按照美国专利5210298号的实施例9,使用48%苛性钠以20~40℃对上述丙烯酸1390g进行中和,得到浓度为37%且100%中和的丙烯酸钠水溶液。
<颗粒状吸水剂(1)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为35.5质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)4.00g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液28.66g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.28g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,添加150μm以下的吸水性树脂微粉181.5g,并且,用捏合机的板通过高速旋转(130rpm)进行10分钟的凝胶解碎后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约1~2mm的颗粒。
将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、调合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(1-1)。向所得吸水性树脂(1-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以100℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(1-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(1-2)100质量份中喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(1-3)。将通过向吸水性树脂(1-3)中添加Aerosil90G(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(1)。
〔颗粒状吸水剂的物性的测定方法〕
<重均粒径>
本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂(或颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的重均粒径。将各颗粒状吸水剂的重均粒径示于表3。
<CRC(无加压下吸水倍率)(ERT441.2-02)>
将颗粒状吸水剂0.2g(吸水前重量)投入至非织造布制的袋后,在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟而使其自由溶胀,其后,在利用离心分离机(250G)去除水分后测定颗粒状吸水剂的吸水后重量。吸水倍率(单位:g/g)通过“(颗粒状吸水剂的吸水后重量-颗粒状吸水剂的吸水前重量)/(颗粒状吸水剂的吸水前重量)×100”来求出。将各颗粒状吸水剂的CRC示于表4、表6。
<表面张力>
本发明中,表面张力是指使颗粒状吸水剂在0.90质量%氯化钠水溶液中分散时的水溶液的表面张力。
向充分清洗的100ml烧杯中投入调整至20℃的生理盐水50ml,首先使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)来测定生理盐水的表面张力。需要说明的是,在本发明中,采取使用铂板的板法,板在各测定前充分用去离子水进行清洗,且利用气体燃烧器进行加热清洗来使用。
接着,向包含调整至20℃的表面张力测定后的生理盐水的烧杯中投入充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂发生沉降后,再次进行相同的操作来测定上清液的表面张力。此处,颗粒状吸水剂的表面张力(单位:mN/m)通过使颗粒状吸水剂在生理盐水中分散时的上清液的表面张力来求出。将各颗粒状吸水剂的表面张力示于表4、表6。
〔实施例〕
<镂空纸板的准备>
为了将颗粒状吸水剂在非织造布上散布成条纹状而准备镂空纸板1~6。关于镂空纸板1~6,在纵14cm、横44cm的纸上,在形成存在颗粒状吸水剂的区域的部分进行开孔,用以沿着长度方向以直线状形成存在颗粒状吸水剂的区域和不存在颗粒状吸水剂的区域。需要说明的是,在镂空纸板1~6中,将其外周2cm作为框,不将纸切断(即,镂空纸板在除框之外的区域中沿着宽度方向从端部起依次将存在颗粒状吸水剂的区域的部分挖空而制成孔)。根据图15的(a)~图15的(c)、图16的(a)~图16的(c),说明利用镂空纸板1~6而形成的形状(S-1)~(S-6)。图15的(a)~图15的(c)、图16的(a)~图16的(c)是将单层方式的吸水性片沿着宽度方向进行切割的截面示意图。需要说明的是,形状(S-1)~(S-6)中,以相对于吸水性片的宽度方向中央部呈现左右对称的方式,形成了包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15。因而,下述所示的“颗粒状吸水剂14”与“间隙15”的区域比沿着宽度方向从左右中的任一者开始均可。
图15的(a)是利用镂空纸板1而形成的(S-1)形状。(S-1)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:15mm、间隙15:25mm、颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:25mm、颗粒状吸水剂14:15mm”。
图15的(b)是利用镂空纸板2而形成的(S-2)形状。(S-2)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:20mm、颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:20mm、颗粒状吸水剂14:20mm”。
图15的(c)是利用镂空纸板3而形成的(S-3)形状。(S-3)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:35mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:35mm、颗粒状吸水剂14:10mm”。
图16的(a)是利用镂空纸板4而形成的(S-4)形状。(S-4)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:25mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:30mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:25mm”。
图16的(b)是利用镂空纸板5而形成的(S-5)形状。(S-5)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm”。
图16的(c)是利用镂空纸板6而形成的(S-6)形状。(S-6)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm”。
[例1]
在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为1.4mm。相当于中间非织造布)上载置镂空纸板1(参照图15的(a))。镂空纸板1具有3个长方形的孔,以能够从该孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)4.5g(散布量:112.5g/m2)按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
与前述非织造布A不同地,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(与上述非织造布A相同的非织造布(厚度为1.4mm)。以下称为非织造布A2。相当于第一基材(上方非织造布))上,均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布A2的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接。
在不与颗粒状吸水剂(1)相对的一侧的非织造布A的表面上,载置镂空纸板1(参照图15的(a))。以能够从镂空纸板1的3个长方形的孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)4.5g按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(通过气流成网法来制作。以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。单位面积重量:47g/m2。相当于第二基材(下方非织造布))上,均匀地散布前述粘接剂0.7~0.9g后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片X。
最后,将中间体片X用切割成纵24cm、横40cm的非织造布F(通过纺粘法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为0.1mm。单位面积重量:13g/m2。体积密度:0.15g/cm3。相当于包覆片)进行包裹,得到吸水性片(1)。
[实施例2]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的非织造布F(相当于包覆片),在其上载置切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的表面载置镂空纸板1(参照图15的(a))。以能够从镂空纸板1的3个长方形的孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)9.0g(散布量:225g/m2)按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(相当于第二基材)上均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Y。
最后,将中间体片Y用前述非织造布F包裹,进行加压压接,由此得到吸水性片(2)。
[实施例3]
使用厚度0.7mm的热风非织造布G来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(3)。
[实施例4]
使用镂空纸板2(参照图15的(b))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(4)。
[实施例5]
使用镂空纸板3(参照图15的(c))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(5)。
[实施例6]
使用镂空纸板4(参照图16的(a))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(6)。
[实施例7]
使用镂空纸板5(参照图16的(b))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(7)。
[实施例8]
使用镂空纸板6(参照图16的(c))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(8)。
[实施例9]
使用非织造布B(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为2.0mm。)来代替非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(9)。
[实施例10]
使用非织造布C(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为1.5mm。)来代替非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(10)。
[比较例1]
在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A上均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(相当于第一基材。)上,均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接。
在不与颗粒状吸水剂(1)相对的一侧的非织造布A的表面上,均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g。
与前述非织造布E分别地,在纵10cm、横40cm的非织造布E(以下称为非织造布E2。相当于第二基材。)上,均匀地散布前述粘接剂0.7~0.9g后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E2的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Z。最后,将中间体片Z用非织造布F包裹并加压压接,由此得到吸水性片(11)。
[比较例2]
不使用镂空纸板1,将颗粒状吸水剂(1)均匀地整面散布于非织造布A,除了这一点之外,与实施例1同样操作,得到吸水性片(12)。
[比较例3]
使用非织造布E来代替非织造布A2,除了这一点之外,与实施例1同样操作,得到吸水性片(13)。关于中间非织造布,使用非织造布A。
[比较例4]
使用非织造布E来代替非织造布A,除了这一点之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(14)。
需要说明的是,本实施例中使用的非织造布A~C、G均为透水性片。
〔非织造布的物性的测定方法〕
例1、实施例2~10和比较例1~4中使用的非织造布A~C、E和G的伸长率、厚度、体积密度、液体扩散面积、颗粒状吸水剂对非织造布的透过率按照以下的方法进行测定。
[伸长率的测定方法]
将用于测定伸长率的非织造布切成长边为100mm、短边为30mm的长方形。此时,长边为非织造布卷的宽度方向,短边为非织造布卷的卷取长度方向。需要说明的是,本实施例中用于吸水性片的纵(短边)100mm、横(长边)400mm这一尺寸的非织造布中,将纵(短边)作为非织造布卷的宽度方向,将横(长边)作为非织造布卷的卷取长度方向。如图17的(a)那样,对于距离所切取的用于测定伸长率的非织造布的两端为5mm的位置,分别以与短边平行的方式划出基准线。以与基准线重合的方式分别用双层式布铗(double clip)夹住(图17的(b))。双层式布铗使用爪子的长度为30mm以上的夹子。对一个双层式布铗安装重物,安装有重物的双层式布铗与重物的总重设为110g。在室温气氛下,握住不带重物的双层式布铗,将附在另一个双层式布铗上的重物提起,使其浮于空中,将非织造布因双层式布铗和重物的重量而伸长的状态维持20秒。紧接着,保持浮于空中的状态测定非织造布的长边方向的长度(图17的(c))。根据浮于空中后的长边的长度和使其浮于空中之前的长边的长度100mm,关于浮于空中后的长度伸长了何种程度,使用下式求出比率,作为伸长率。
[数学式3]
<非织造布的厚度测定>
使用刻度盘式测厚仪大号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制、型号:J-B、测定头:砧上下φ50mm)进行测定。关于测定点数,在不同部位进行5次,测定值设为5处的平均值。在测定厚度时,为了尽可能不对非织造布施加压力而将手从把手上缓慢地挪开,并测定厚度。
<非织造布的体积密度的计算方法>
测定切成纵向为10cm以上、横向为40cm以上这一尺寸的非织造布的重量。将非织造布的纵向和横向的长度以及由<厚度测定>而测得的厚度分别相乘,计算非织造布的体积,并将非织造布的重量除以非织造布的体积来计算体积密度。
<非织造布的液体扩散面积的测定方法>
将使用网眼为2mm、线径为0.9mm的网得到的直径30cm的筛放置在平面上,并放置切成10cm见方的非织造布(第二基材)。在1ml注射器中安装口径为0.50mm的注射针,量取包含蓝色1号试剂20ppm的生理盐水1.00g,向筛上的非织造布的中央垂直地注入注射器的生理盐水。此时,筛的网与平面充分隔开,使得通过了非织造布和网的生理盐水不与网接触。若非织造布吸收生理盐水且液体结束扩散,则测定生理盐水的扩散面积。
<颗粒状吸水剂对非织造布的透过率>
在具有850μm网眼的筛孔32的JIS标准筛(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm;JIS Z8801-1(2000))或者相当于JIS标准筛的筛31中,如图5所示那样地设置切割成直径80mm的非织造布(第一基材11),周围用胶带33固定(确保颗粒能够透过的面积至少为直径75mm以上)。非织造布(第一基材11)可以使用通过后述方法从吸水性片中取出的非织造布。从筛31中的非织造布(第一基材11)上(图5的箭头方向)投入颗粒状吸水剂14(重均粒径:367μm、粒度分布:850μm~600μm为6.1%、600μm~500μm为14.5%、500μm~300μm为50%、300μm~150μm为27.6%、150μm~45μm为1.9%、45μm以下为0.1%)10.0g,使用转动锤击式振筛机(株式会社饭田制作所制的ES-65型振筛机;转速:230rpm、冲击数:130rpm),在室温(20~25℃)、相对湿度为50%RH的条件下振荡5分钟。在振荡后,测定穿过非织造布(第一基材11)和相当于上述JIS标准筛的筛31的筛孔32后的颗粒状吸水剂14(即,存在于筛31的筛孔32下方的部分31a中的颗粒状吸水剂14)的质量(W(g)),按照下述式(i),算出颗粒状吸水剂14的透过率。需要说明的是,进行2次测定,算出其平均值。
[数学式4]
颗粒状吸水剂的透过率(质量%)={W/10.0}×100…式(i)
需要说明的是,用于测定上述透过率的颗粒状吸水剂是包含重均粒径为300~450μm、粒度分布为850μm~150μm的颗粒状吸水剂90重量%以上而成的颗粒状吸水剂。因而,本实施例中算出的颗粒状吸水剂对第一基材的透过率还相当于特定的颗粒状吸水剂对第一基材的透过率。
<从吸水性片中取出颗粒状吸水剂的方法>
通过从吸水性片上剥离上方的非织造布和下方的非织造布而取出颗粒状吸水剂(包含中间非织造布时,取出中间非织造布和颗粒状吸水剂)。也将贴附在上方和下方的非织造布、中间非织造布上的颗粒状吸水剂全部取出。将上方和下方的非织造布剥离时,将吸水性片冷却,使贴附非织造布、颗粒状吸水剂的粘接剂(热熔粘接剂、喷胶浆糊)的粘接性充分减弱后再进行剥离。通过实施该步骤,从而能够不使非织造布的纤维、结构厚度发生变化地取出,能够准确地测定透过率。吸水性片的冷却方法可以考虑在-10℃以下的恒温槽中放置一定时间、吹送冷却喷雾、施加液态氮等各种手段,只要不使非织造布的纤维、结构、厚度发生变化,且在吸水性片中包含的颗粒状吸水剂不吸湿的条件下进行,就没有特别限定。
此外,在取出的颗粒状吸水剂发生了吸湿的情况下,例如通过干燥而将含水率调整至10质量%以下、优选调整至5±2质量%,并测定上述透过率、本申请中规定的各物性即可。作为用于调整含水率的干燥条件,只要是不发生吸水性树脂(颗粒状吸水剂)的分解、改性的条件,就没有特别限定,可优选进行减压干燥。
<上方非织造布中的颗粒状吸水剂的含有比例的测定>
针对将上方非织造布切成纵10mm、横10mm的正方形而得到的试样(厚度不变),利用株式会社岛津制作所制的MICRO FOCUS X射线CT系统inspeXio SMX-100CT进行测定。测定条件如下所述。
[基于X射线CT的拍摄]
图像横向尺寸(pixel):512
图像纵向尺寸(pixel):512
X射线管电压(kV):50
X射线管电流(μA):40
英制尺寸(inch):4.0
X射线滤波器:无
SDD(X射线源的焦点与X射线检测器的距离)(mm):700
SRD(X射线源的焦点与测定试样的旋转中心的距离)(mm):550
扫描模式1:CBCT
扫描模式2:常规扫描
扫描角度:全扫描
视野数:2400
平均数:5
平滑化:YZ
切片厚度(mm):0.166
BHC数据:无
精细模式:有
FOV XY(最大拍摄区域XY)(mm):50.3
FOV Z(最大拍摄区域Z)(mm):40.0。
接着,使用三谷商事株式会社制的分析软件Win ROOF,按照以下那样的步骤,对X射线CT的拍摄数据进行分析。
(1)打开Win ROOF,选择在X射线CT中保存的想要分析的图像(Jpeg)。
(2)在画面上,按照二值处理、自动二值化、模态法、阈值(适当调整)、运行的流程进行点击(选择)。
(3)选择多边形ROI,将第一基材(上方非织造布)中的颗粒状吸水剂围住,计算颗粒状吸水剂面积。
(4)与(3)同样操作,计算吸水性片中的颗粒状吸水剂的总面积。
根据计算结果,通过下式来计算第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)。
第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)=第一基材中的颗粒状吸水剂面积(I)/颗粒状吸水剂总面积(II)×100
即,第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例用颗粒状吸水剂相对于总面积的面积%来表示。需要说明的是,在第一基材的直接吸收液体的吸液面(导入上方非织造布要吸收的液体的一侧的面)上,颗粒状吸水剂即便存在也小于几%,因此,可以视作不存在。需要说明的是,下述实施例中,第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例相对于吸水性片整体含有的颗粒状吸水剂为5%以上。
〔吸水性片的评价方法〕
<倒流量(特定回流量评价)>
如图6所示那样,将制成纵10cm、横40cm的吸水性片10用纵14cm、横40cm的不透液性片21以上部形成开口部的方式进行包裹。将用不透液性片21包裹的吸水性片10放置在平面上,在其上将液体注入筒41(图7)如图8所示那样地放置在吸水性片10的中央。在该状态下,使用能够以7ml/秒的流速投入液体的漏斗42,向液体注入筒41中投入23℃的0.9重量%氯化钠水溶液80g(图9)。需要说明的是,该情况下,在片22中,相对于从不透液性片21中露出的吸水性片10而投入液体。自投入液体起10分钟后,将预先测定过重量的滤纸43(型号:No.2、ADVANTEC公司制;直径110mm的圆形滤纸)20片载置于片22的中央、即吸水性片10的中央,进一步载置直径100mm且圆形的重物44(1200g),保持1分钟。在1分钟后,去除重物44,根据滤纸43的增重来测定第一次倒流量(g)。自去除重物44起1分钟后,反复相同的操作(投入液体→在投入10分钟后,承载滤纸43和重物44(1200g),保持1分钟→保持1分钟后→去除重物,测定倒流量),测定第二次倒流量(g)、第三次倒流量(g)。将测得的第一次~第三次倒流量的合计示于表4、表6。
<厚度比(Lb/La)的计算方法>
La是间隙中的从上方非织造布的吸液面(第一基材的吸液面)起至下方非织造布(第二基材)的吸水层侧的表面为止的厚度,Lb是包含颗粒状吸水剂的区域中的从上方非织造布的吸液面(第一基材的吸液面)起至下方非织造布(第二基材)的吸水层侧的表面为止的厚度。
[基于X射线CT的吸水性片的厚度测定]
基于X射线CT的吸水性片的拍摄中,将切成180mm长的吸水性片的两端用胶带固定在纵350mm、横100mm且厚度3mm的塑料板上,将前述塑料板与厚度方向垂直地设置在X射线装置(岛津制作所制、inspeXio SMX-100CT)内部板上,利用下述条件对吸水性片的中央进行测定,由此进行拍摄。
使用装置:inspeXio SMX-100CT(岛津制作所制)
X射线管电压(kV):80
X射线管电流(μA):40
英制尺寸(inch):4.0
X射线滤波器:无
SOD(mm):700
SRD(mm):550
视野数:2400
平均数:5×1
切片厚度(mm):0.166
CT模式1:CBCT
CT模式2:常规操作
扫描角度:全扫描
BHC数据:无
中心调节:有
精细模式:有
FOV(XY)(mm):50.3
FOV(Z)(mm):20.0
体素尺寸(mm/voxel):0.098
获得将拍摄得到的立体图像在长度方向上分成203份的剖视图,根据第50片、第100片、第150片的图像量取吸水性片的厚度。量取厚度时,将上层非织造布下的间隙中的从上方非织造布的吸液面起至下方非织造布的吸水层侧的表面为止的厚度设为La,将上层非织造布下的包含颗粒状吸水剂的区域中的从上方非织造布的吸液面起至下方非织造布的吸水层侧的表面为止的厚度设为Lb。
<保形性的评价>
针对吸水性片评价<倒流量>后,将吸水性片的中央沿着宽度方向切断,通过目视来确认不含颗粒状吸水剂的区域(即,间隙)。此时,确认间隙中存在的物质,并按照以下的评价基准进行评价。
评价基准
〇:包含颗粒状吸水剂的区域被间隙隔开
(即,间隙中不存在任何构件或者间隙中主要存在具有吸水层的基材(即,在单层方式的情况下,是上层非织造布和下方非织造布;在二层方式的情况下,是上方非织造布、中间非织造布和下方非织造布))
×:间隙的存在比例少,并列的包含颗粒状吸水剂的区域彼此相连(未被间隙隔开)
(即,颗粒状吸水剂进入至被视为间隙的区域中,或者,具有吸水层的基材的存在比例变少)。
下述表3~表6中,示出实施例1~10和比较例1~4中制造的吸水性片的构成和各吸水性片中使用的基材的物性的评价结果、吸水性片的评价结果。需要说明的是,表3~表6中,SAP是指颗粒状吸水剂。此外,表3和表5中的SAP配置区域(%)是指:在上方非织造布的面方向上,包含颗粒状吸水剂的区域的面积相对于配置有颗粒状吸水剂的基材的总面积的比例,未配置SAP的区域(%)是指:在上方非织造布的面方向上,不含颗粒状吸水剂的区域(即,间隙)的面积相对于配置有颗粒状吸水剂的基材的总面积的比例。此处,配置有颗粒状吸水剂的基材是指:散布有颗粒状吸水剂的基材。需要说明的是,本实施例中,上方非织造布、中间非织造布和下方非织造布为相同的尺寸。
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
根据以上的结果,与比较例1~4的吸水性片相比,实施例2~10的吸水性片的保形性高,且倒流量显著少。即可确认:在单层方式和二层方式的吸水性片中,通过使用具有伸缩性的上方非织造布,在吸水层中设置间隙,从而能够降低倒流量,保形性高。
此外,本实施方式中,与单层方式相比,二层方式存在倒流量变多的倾向。二层方式的颗粒状吸水剂相对于上层非织造布的量(即,位于上方非织造布与中间非织造布之间的颗粒状吸水剂的量)少于单层方式的颗粒状吸水剂相对于上层非织造布的量(即,位于上方非织造布与下方非织造布之间的颗粒状吸水剂的量)也可能是原因之一。因此,认为单层方式与二层方式的降低倒流量的效果的差异难以一概而论。
需要说明的是,本申请基于2019年11月28日申请的日本专利申请第2019-215887号和2019年11月28日申请的日本专利申请第2019-215888号,通过参照将其公开内容整体进行援引。
附图标记说明
10 吸水性片
11 第一基材、
12 吸水层、
13 第二基材、
14 颗粒状吸水剂、
15 间隙、
16 包覆片、
21 液体不透过片、
31 筛、
31a 筛网下方的部分、
32 网孔、
33 胶带、
41 液体注入筒、
42 漏斗、
60 架台、
61 管、
63 亚克力板、
64 漏斗、
65 金属制托盘。
[第二发明]
接着,进行第二发明的说明。第二发明的吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,前述包含颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的伸长率为10%以上。
[文件名称]说明书
[发明名称]吸水性片和包含其的吸收性物品
技术领域
本发明涉及吸水性片和包含其的吸收性物品。
背景技术
吸水性树脂(SAP/Super Absorbent polymer)是水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂,被利用于纸尿布、生理用卫生巾、面向成人的失禁用制品等卫生材料;农林园艺用土壤保水剂、工业用止水剂等各种用途。
这些吸收性物品一般通过在纸尿布制造工厂中以将吸水性树脂与纤维材料混合并针对每个吸收性物品分别成型而得的吸收体的形式来制造,根据目的而加工成各种形状的吸收体(例如俯视为沙漏型、狐狸型、椭圆型等)。对于这些吸收体的制造方法,因分别成型而能够加工成任意形状,也容易针对每个吸收性物品来调整纤维、吸水性树脂的量,因此,成为当今的纸尿布的主流。
但近年来,在纸尿布的制造中逐渐开始制造使用了如下吸收体的纸尿布,所述吸收体是在卫生材料的制造工序中对在两个片之间固定吸水性树脂而得的长条吸水性片进行裁切而成的(称为吸水性片,通常裁切成宽度为10cm左右且长度为数10cm的长方形)。纸尿布制造商通过购买或制造长条的连续吸水性片,从而能够简化纸尿布的制造工序,进而,因不使用纸浆而能够减薄纸尿布。吸水性片呈现在上下的片(尤其是非织造布片)之间夹持和固定有吸水性树脂颗粒的构成,通常在制造长条连续片后对长条连续片进行裁切而制成宽度为10cm左右且长度数为10cm的长方形,并组入至纸尿布中(例如国际公开第2010/143635号)。
与以往的卫生材料(纸尿布)不同,基于吸水性片的纸尿布的历史尚短,实际情况是基本未进行适合于吸水性片的吸水性树脂的开发、参数的提出,以往的面向纸尿布的吸水性树脂也被直接用于吸水性片。
发明内容
发明要解决的问题
本发明人等发现:只要以薄型为主流的吸水性片,则在结构上容易发生所吸收的液体,因对吸水性片施加压力而沿着所吸收的液体的导入方向排出的所谓“倒流”。“倒流”也被称为Re-wet。并且发现:若断续地多次(尤其是3次以上)导入液体且液体导入量变多,则发生倒流的问题明显。在发生倒流的情况下,接触吸水性片的肌肤因与该倒流的液体接触而被暴露在湿气高的状态下。因此,不仅使用者会产生不适感,与吸水性片接触的肌肤也容易产生炎症。
此外,在这种以往的吸水性片的构成中,由于所吸收的吸水性树脂颗粒发生溶胀,因此,有时吸水性树脂颗粒对于上下片的固定变弱,吸水性树脂颗粒在片内发生移动。如此,在片内发生吸水性树脂颗粒的偏在,吸水性片的形状崩溃。该情况下,吸水性片的液体吸收性产生偏差,成为泄漏的原因。根据情况,吸水性树脂颗粒也有时从片内向外部脱落。
本发明是鉴于上述情况而进行的,其目的在于,提供即便断续地多次(尤其是3次以上)导入液体也能够显著降低由倒流导致的液体自吸水性片的排出、且即便在吸收液体后也保持片形状(片的保形性高)的新型吸水性片。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而反复进行深入研究。其结果发现:通过如下的吸水性片可解决上述课题,所述吸水性片具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的伸长率为10%以上。
此外,本发明的其它方式所述的吸水性片是在前述吸水性片中的前述第二基材上仅层叠如下的层叠体而成的,所述层叠体在前述吸水层上层叠有前述第一基材。
进而,本发明的其它方式所述的吸水性片是在前述吸水性片中的前述第二基材上层叠如下的层叠体和构成体而成的,所述层叠体在前述吸水层上层叠有前述第一基材,所述构成体在前述吸水层上层叠有中间基材。
附图说明
图18是表示本发明的第一实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图19是表示本发明的第二实施方式所述的吸水性片的截面的示意图。
图20是表示用于说明实施例中制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂和间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图21是表示用于说明实施例中制作的吸水性片中的颗粒状吸水剂和间隙的形态的吸水性片的截面的示意图。
图22是说明非织造布的伸长率的测定方法的示意图。
图23是说明颗粒状吸水剂对非织造布的透过率的测定方法的示意图。
图24是表示用于评价倒流量的样品的俯视图和右侧视图,是表示将实施例中制作的吸水性片用不透液性片包裹的样子的图。
图25是用于评价倒流量的液体注入筒的俯视图和主视图。
图26是表示在本申请的实施例所使用的吸水性片上放置有液体注入筒的情况的主视图。
图27是表示使用漏斗从液体注入筒向吸水性片投入氯化钠水溶液的情况的主视图。
具体实施方式
以下,边示出最佳方式边说明本发明。对于本说明书的整体而言,只要没有特别提及,则单数形式的表达应该理解为还包括其复数形式的概念。因此,只要没有特别提及,则应该理解为单数形式的冠词(例如英语情况下的“a”、“an”、“the”等)还包括其复数形式的概念。此外,只要没有特别提及,则本说明书中使用的术语应该理解为按照该领域中通常使用的含义来使用。因此,只要没有另行定义,则本说明书中使用的全部专业术语和科学技术术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。发生矛盾的情况下,本说明书(包括定义在内)优先。本发明不限定于下述实施方式,可以在权利要求书的范围内进行各种变更。
〔1.术语的定义〕
第一发明中的[1-1.吸水性片]、[1-2.吸水性树脂]、[1-3.吸水剂、颗粒状吸水剂]、[1-4.聚丙烯酸(盐)]、[1-5.EDANA和ERT]、[1-6.其它]的定义在第二发明中也可同样地应用。因此,此处加以省略,但这些定义通过参照而援引至第二发明中。
〔2.吸水性片〕
本发明的吸水性片是具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层的吸水性片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的伸长率为10%以上。
通过该构成,即便断续地多次(尤其是3次以上)导入液体且液体导入量变多,也能够显著降低由倒流导致的液体自吸水性片的排出,且吸液后的保形性高。本发明的吸水性片中,形成直接吸收液体的吸液面的第一基材的伸长率为10%以上。即,第一基材具有伸缩性。在该具有伸缩性的第一基材的表面,形成直接吸收液体的吸液面。此处,本说明书中,“吸液面”是指:在该基材中吸收液体的一侧的面、即要导入液体的一侧的表面。此外,本说明书中,“直接”不包括将从其它基材等浸透过来的液体依次吸收的方式。需要说明的是,本说明书中,在第一基材的表面配置有后述包覆片的情况下,包括在第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面的方式中。
在本发明的第一方式中,由于第一基材的表面为直接吸收液体的吸液面,因此,不在第一基材上配置吸水层。因而,本发明的一个实施方式所述的吸水性片是具有第一基材、第二基材、以及位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层的吸水性片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,在前述第一基材上未配置吸水层,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述第一基材的伸长率为10%以上。本方式中,即便吸水层中含有的颗粒状吸水剂的一部分透过第一基材,在第一基材上移动而露出一部分,也不视作其配置有吸水层。需要说明的是,该移动的原因设想为例如吸水性片成为最终制品,并进行运输、搬运而产生的振动等。在前述第一基材上有意散布或配置颗粒状吸水剂那样的情况不属于本方式的范畴。
本发明人等发现:对于以往的吸水性片(例如中国专利申请公开第105380752号公报中记载的吸水性片那样,在位于第一基材与第二基材之间的吸水层中设置有导引槽(相当于间隙)的吸水性片)而言,在本申请的实施例中的特定条件下的倒流量的测定(本说明书中也称为“特定回流量评价”)中,即便能够降低倒流量,其保形性也差。
此处,存在液体的导入时,存在于包含颗粒状吸水剂的区域之间的间隙可作为从第一基材向吸水层导入液体时的通液路而发挥功能。即,通过存在通液路,从而由吸液面导入的液体不会在吸液面上滞留(进而,所导入的液体不会滞留在局部),而是能够将液体有效地送入承担吸水功能的下层的吸水层中。具体而言,在第一基材中通过的液体(例如尿)被导入至吸水层的表面整体和间隙中。导入至间隙中的液体相对于包含颗粒状吸水剂的区域而言没有妨碍通液的颗粒状吸水剂,由颗粒状吸水剂实现的吸收也变缓,因此容易扩散。液体发生扩散的结果,防止导入有液体的部位的颗粒状吸水剂的液体吸收量变多、远离液体导入部的部位的颗粒状吸水剂的液体吸收量变少这样的液体吸收量产生偏差。因此,能够防止如下作用:颗粒状吸水剂产生饱和溶胀的部位、换言之、产生无法吸收液体的部位、倒流量增加之类的作用。因而可以认为:其结果能够降低倒流量。
然而,例如颗粒状吸水剂吸收液体而发生溶胀时,包含颗粒状吸水剂的区域的体积会增加,因此,已溶胀的颗粒状吸水剂会侵入至被视为间隙的区域,间隙会减少。该情况下,可以认为:若断续地多次导入液体,则根据间隙的减少而导致液体吸收能力缓缓降低。并且,液体从吸水层中排出时,随着间隙的减少,液体难以在间隙中通过,颗粒状吸水剂的一部分容易饱和溶胀,因此,倒流至第一基材的吸液面为止的量逐渐缓慢增加。由此,所倒流的液体会上升至肌肤(与肌肤接触),由此产生不适感。
此外,以往的在吸水层中具有间隙的吸水性片(例如中国专利申请公开第105380752号公报所记载的吸水性片)的构成中,由于该颗粒状吸水剂的溶胀,导致颗粒状吸水剂相对于第一基材和/或第二基材的固定变弱,有时颗粒状吸水剂在吸水层内发生移动。如此,在吸水层内产生颗粒状吸水剂的偏在,吸水性片的形状崩溃(保形性降低)。
与此相对,可以认为:本发明的吸水性片通过使第一基材具有伸缩性,从而能够缓冲该包含颗粒状吸水剂的区域的体积增加。即,在颗粒状吸水剂发生溶胀的情况下,根据该溶胀,第一基材会伸长,因此,能够抑制间隙的减少,因而,能够维持间隙的形状。由此,即便断续地多次导入液体,液体的扩散能力也不会降低,能够降低倒流量。此外,通过使第一基材发生伸缩来缓冲颗粒状吸水剂的溶胀,因此,颗粒状吸水剂相对于第一基材和/或第二基材的固定不会变弱。具体而言,与颗粒状吸水剂接触的第一基材因颗粒状吸水剂发生溶胀而伸长成追随于已溶胀的颗粒状吸水剂的形状。由此,第一基材与颗粒状吸水剂变得互相缠绕,颗粒状吸水剂被更稳固地保持在第一基材与第二基材之间。因而,本发明的吸水性片能够抑制颗粒状吸水剂自吸水层内的包含颗粒状吸水剂的区域发生移动,能够维持吸水性片的形状,因此保形性高。需要说明的是,本发明的实施方式中,在多层方式(二层方式)的吸水性片和单层方式的吸水性片中,单层方式的吸水性片的降低倒流的效果更大。所述多层方式(二层方式)的吸水性片是在第二基材上层叠如下的层叠体和构成体而成的(使吸水层位于第二基材侧),所述层叠体在吸水层上层叠有第一基材,所述构成体在吸水层上层叠有中间基材,所述单层方式的吸水性片是在第二基材上仅层叠1层如下的层叠体而成的,所述层叠体在吸水层上层叠有第一基材。其理由尚不明确,换言之,可以说对于本领域技术人员而言是预料不到的效果。
在吸水性片中,吸水层中的吸水功能主要是由吸水剂(颗粒状吸水剂)来承担的。尤其是,在构成与吸水层中存在纸浆的以往的吸收性物品不同的吸水性片中,吸水剂的作用变得更重要。尤其在本发明中,由于第一基材具有伸缩性,因此,能够维持在吸水层中设置在包含颗粒状吸水剂的区域之间的间隙的形状,暂时导入至吸水剂中的液体难以回流至第一基材的吸液面。因而,能够维持吸水性片的形状(即,保形性高),且能够使“特定回流量评价”优异。此处,顺便一提,设计为想要抑制通常条件下的倒流量的吸水性片、吸收性物品在本申请的“特定回流量评价”中不一定呈现优异的结果。此外,本发明的一个实施方式所述的吸水性片适合作为例如开始学会走路的膀胱尚小的婴儿在白天等来回活动的时间带所使用的吸收性物品(例如尿布),但自不用说使用方式不限定于此。此外,本说明书中记载的机理等不对本申请的权利要求书的技术范围进行限定。
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是,在附图说明中,对相同的要素标注相同的符号,省略重复说明。此外,附图的尺寸比率为了便于说明而有所夸张,有时与实际的比率不同。
本发明的第一实施方式所述的吸水性片是在第二基材上仅层叠如下的层叠体而成的,所述层叠体在吸水层上层叠有第一基材。即,第一实施方式中,呈现吸水层被第一基材和第二基材夹持的结构。针对第一实施方式,根据图18来进行说明。
图18是表示本发明的第一实施方式所述的吸水性片10的截面的示意图。图18中示出吸水性片10的3个方式((a)~(c))。在图18的(a)~(c)中,箭头表示要被吸收的液体被导入的方向。第一基材11相对于吸水层12而言位于导入要被吸收的液体(吸入的液体)的一侧。即,第一基材配置在液体的排出侧(例如在纸尿布中为肌肤侧)。在第一基材11与第二基材13之间配置吸水层12。即,在吸水层12上层叠有第一基材11的层叠体18被层叠在第二基材13上。
在图18的(a)~(c)中,吸水层12包含颗粒状吸水剂14。在图18的(a)~(c)的方式中,示出吸水层12在第一基材11与第二基材13之间存在有颗粒状吸水剂14的状态。一部分颗粒状吸水剂14可以自各基材11、13脱离。颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)隔着实质上不含颗粒状吸水剂14的间隙15而配置。因此,吸水“层”不是仅指片那样的连续体,只要是在第一基材11与第二基材13之间以一定的厚度和长度而存在的方式,就可以是任意方式。例如,吸水层12可以在第一基材11与第二基材13之间具有一定的厚度和长度地断续存在。使颗粒状吸水剂14固着于基材11和/或基材13时,例如使用粘接剂即可。针对使用粘接剂来制造吸水性片的方法,在〔3.〕中详述。
此处,在图18的(a)中,间隙15形成在第一基材11与第二基材13之间,但作为本发明中的间隙15,还包括图18的(b)和图18的(c)的方式。在图18的(b)中,因第一基材11与第二基材13接触而将包含颗粒状吸水剂14的区域隔开。第一基材与第二基材虽然接触,但维持了通液路,因此视作间隙。此外,因第一基材11(根据情况是第一基材11和第二基材13)进入吸水层12而导致吸水层12被隔开,因此,在该方式中,吸水层12断续地存在。在图18的(c)中,因使第一基材11的端部与第二基材13的端部重合而导致吸水性片10的端部被第一基材11和第二基材13封闭。该情况下,也因第一基材11(根据情况是第一基材11和第二基材13)进入吸水层12的端部而呈现在吸水层12的端部不存在吸水层12的状态。需要说明的是,吸水层12和间隙15的方式在后述的第二实施方式中也可同样地应用。
在第一基材11内,可以存在颗粒状吸水剂14。作为第一基材11内的颗粒状吸水剂14,可以为例如接触(或固着于)第一基材11的颗粒状吸水剂14、接触(或固着于)第二基材13的颗粒状吸水剂14发生脱离,并被捕捉到第一基材11内的颗粒状吸水剂14。第一基材11内存在颗粒状吸水剂14时,第一基材11中的颗粒状吸水剂14的含有比例相对于吸水性片10整体包含的颗粒状吸水剂14优选为5%以上,更优选为10%以上,进一步优选为20%以上,更进一步优选为30%以上。需要说明的是,上限没有特别限定,优选的顺序为90%以下、70%以下、50%以下。需要说明的是,本说明书中,第一基材11中的颗粒状吸水剂14相对于吸水性片10整体中包含的颗粒状吸水剂14的含有比例通过后述实施例的方法来计算。
由于不在间隙15的区域内散布、配置颗粒状吸水剂14,因此,间隙15的区域实质上不含颗粒状吸水剂14。在该间隙15的区域中可以含有除颗粒状吸水剂14之外的添加剂等。例如,间隙15可通过第一基材11与第二基材13直接接触或借助粘接剂进行接触来形成。第一基材11具有伸缩性,因此,在第二基材13上存在包含颗粒状吸水剂14的区域的情况下,第一基材11追随于包含颗粒状吸水剂14的区域而伸缩。因而,第一基材11在包含颗粒状吸水剂14的区域上呈现覆盖包含颗粒状吸水剂14的区域那样的形状,在间隙15上呈现沿着包含颗粒状吸水剂14的区域的上侧面后再朝着第二基材13凹陷的形状。
本发明的第一实施方式所述的吸水性片中,厚度(Lb)相对于厚度(La)之比(Lb/La)优选为1.05以下,所述厚度(Lb)为包含颗粒状吸水剂14的区域中的从第一基材11的吸液面起至第二基材13的吸水层侧的表面为止的厚度,所述厚度(La)为间隙15中的从第一基材11的吸液面起至第二基材的吸水层12侧的表面为止的厚度。第一基材11具有伸缩性,因此,第一基材11的与颗粒状吸水剂14接触的部分呈现追随于包含颗粒状吸水剂14的区域的形状(即,在与第一基材接触的颗粒状吸水剂14中的与第一基材11接触的一侧的颗粒状吸水剂14的形状)的形状(即,追随并伸缩)。因而,第一基材11能够与颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)密合,由此,呈现第一基材11与颗粒状吸水剂14(包含颗粒状吸水剂14的区域)经一体化的状态。该情况下,La的厚度与Lb的厚度之差小,因而,Lb/La成为1.05以下。该情况下,包含颗粒状吸水剂14的区域的形状的保形性高。因而,即便在颗粒状吸水剂14发生溶胀后,间隙15的维持性也高,能够进一步降低倒流。需要说明的是,Lb/La通常成为1以上。
在吸水性片10中,通过在第二基材13上的一部分设置不存在颗粒状吸水剂14的区域而形成间隙15。间隙15(即,不存在颗粒状吸水剂14的区域)通过沿着第一基材11的吸液面中的一个方向连续设置而能够进一步发挥作为通液路的功能。作为连续设置间隙15的形状,可以为例如直线状、曲线状或波浪型,这些间隙15优选并列设置成直线状。因而,在吸水性片10中,包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15具有沿着第一基材11的吸液面中的一个方向(与液体的吸收方向垂直的面方向)延伸的形状,优选并列配置。即,包含颗粒状吸水剂14的区域呈现排列成条纹状(竖条状)的状态。由此,间隙15也形成为竖条状,因此,在颗粒状吸水剂14发生溶胀的情况下,也容易维持间隙15,其结果,能够进一步降低倒流。此处,“一个方向”可以是除了厚度方向之外的、与第一基材11的吸液面中的面方向平行的任意方向,即第一基材11的吸液面中的长度方向、宽度方向或相对于这些方向而言发生倾斜的方向中的任一者。从间隙15的作用与颗粒状吸水剂14的作用的平衡的观点出发,在吸水性片10中,包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15优选具有沿着第一基材11的吸液面中的长度方向而延伸的形状,且并列配置。
在第一基材11的吸水层12侧的面(配置颗粒状吸水剂14的面)中,包含颗粒状吸水剂14的区域的比率(以下也称为“颗粒状吸水剂14的存在区域的比率”)以面积计优选为90%以下,更优选为80%以下,更进一步优选为75%以下。此外,第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率以面积计优选为10%以上,更优选为20%以上。通过以这种范围来设置颗粒状吸水剂14,从而间隙15的作用与颗粒状吸水剂14的作用的平衡变得适当,进一步发挥出降低回流量的效果。需要说明的是,第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率与第二基材13的吸水层12侧的面(配置颗粒状吸水剂14的面)中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率相同。
此处,第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率可通过在制造吸水性片10时调整颗粒状吸水剂14的散布区域来控制。
此外,通过例如利用X射线CT装置(inspeXio SMX-100CT)对裁切所制作的吸水性片10而得到的截面进行拍摄、分析,从而能够算出第一基材11的吸水层12侧的面中的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率。具体而言,拍摄吸水性片10的截面,将第一基材11或第二基材13与吸水层12的界面分类成存在颗粒状吸水剂14的区域和不存在颗粒状吸水剂14的区域,将各个区域进行合计,并算出其比值,由此能够算出包含颗粒状吸水剂14的区域的比率。需要说明的是,对吸水性片10的短边方向的截面拍摄3张以上,算出包含颗粒状吸水剂14的区域的比率,将由各个截面得到的包含颗粒状吸水剂14的区域的比率加以平均,将该平均值作为“包含颗粒状吸水剂14的区域的比率”。
吸水性片10中含有的颗粒状吸水剂14的含量优选为200~360g/m2,更优选为250~350g/m2,进一步优选为300~325g/m2。
吸水性片10具有包覆片16。包覆片16具有如下目的:对在第一基材11与第二基材13之间担载有颗粒状吸水剂14的结构物、即吸水性片10的形状进行保持的目的;使得担载在第一基材11与第二基材13之间的颗粒状吸水剂14不从吸收体(吸水性片10)掉落(脱落)的目的;在颗粒状吸水剂14透过第一基材11而向第一基材11的外部表面(直接接触液体的面)转移时,不使颗粒状吸水剂14直接接触皮肤的目的。不具有包覆片16时,存在例如下述方法:通过将各基材11、13彼此粘接而进行密封(封闭)的方法;通过第一基材11的表面处理来抑制向第一基材11的外部表面转移的方法等。作为维持本申请的效果且不使颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落的方法,优选具有包覆片16。
包覆片16配置在第一基材11上,以包裹吸水层12和第二基材13的整体的方式进行折叠。因而,包覆片16覆盖第一基材11、吸水层12和第二基材13的整体。通过制成这种构成,从而能够抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10脱落。需要说明的是,包覆片16没必要覆盖第一基材11、吸水层12和第二基材13的整体。例如,包覆片16可以配置在第一基材11上,以包括吸水层12的侧面和第二基材13的侧面的方式进行折弯,并向第二基材13的与吸液面(即设置有吸水层12的面)相反一侧的面折叠。即,关于包覆片16,在第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面,包覆片16的一端与包覆片16的另一端重叠。该情况下,包覆片16覆盖第一基材11、吸水层12和第二基材13的侧面,并覆盖第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面的整体或一部分。例如,包覆片16可以配置在第一基材11上,以包裹吸水层12的侧面和第二基材13的侧面的方式折弯,在第二基材13的与吸收面(即,设置有吸水层12的面)相反一侧的面,包覆片16的一端与包覆片16的另一端可以分离配置。该情况下,包覆片16覆盖第一基材11的吸液面和侧面、吸水层12的侧面和第二基材13的侧面,并覆盖第二基材13的与设置有吸水层12的面相反一侧的面的一部分。本发明所述的吸水性片中,包覆片16不是必须构成,通过使本发明所述的吸水性片10以这种构成来具备包覆片16,从而能够抑制颗粒状吸水剂14自吸水性片10的脱落。
因而,本发明的第一实施方式所述的吸水性片10优选具有至少配置于第一基材11的表面(即,第一基材11的吸液面上)的包覆片16。需要说明的是,本说明书中,在如上所述地具有包覆片16的情况下,第一基材11也形成直接吸收液体的吸液面,但在例如具有包覆片16的吸水性片10中,包覆片16形成直接吸收液体的吸液面的情况下,可以如下那样地换种说法:一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、位于前述第一基材与前述第二基材之间的吸水层、以及配置在前述第一基材的表面的包覆片,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的伸长率为10%以上。
作为使包覆片16固着于各基材11、13的方法,例如使用粘接剂即可。
本发明的第一实施方式所述的吸水性片10中,第一基材11与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触,和/或,第二基材13与吸水层12中的颗粒状吸水剂14优选直接接触或借助粘接剂来接触。像这样,本发明的吸水性片是实质上仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、将颗粒状吸水剂固着于第一基材和第二基材中至少一者的粘接剂、以及根据需要而包裹它们中的一部分或全部的包覆片(不排除包含颗粒状吸水剂中可能包含的、本说明书所说明的添加剂等的情况)。作为更优选的方式,是仅包含下述物质的简单构成:第一基材、第二基材、被第一基材和第二基材夹持的颗粒状吸水剂、在颗粒状吸水剂与第二基材之间将颗粒状吸水剂固着于第二基材的粘接剂、以及包裹这些中的全部的包覆片。即,本发明的吸水性片尽管为简单的构成,但仍然能够有效地降低特定回流量。
本发明的第二实施方式所述的吸水性片是在第二基材上层叠如下的层叠体和构成体而成的(使吸水层位于第二基材侧),所述层叠体在吸水层A上层叠有第一基材,所述构成体在吸水层B上层叠有中间基材。以下,针对第二实施方式,根据图19进行说明,在第二实施方式中,针对能够应用与第一实施方式相同构成的技术特征进行省略。图19是表示本发明的第二实施方式所述的吸水性片20的截面的示意图。
如图19所示那样,吸水性片20是从要被吸收的液体的导入方向(图19中的箭头方向)起,依次在第二基材13上层叠第一基材11a、吸水层12a(吸水层A)、中间基材11b和吸水层12b(吸水层B)而成的。即,吸水性片20是在第二基材13上层叠如下的层叠体18a和构成体18b而成的,所述层叠体18a在吸水层12a上层叠有第一基材11a,所述构成体18b在吸水层12b上层叠有中间基材11b,其中,在第二基材13上,使吸水层12a、12b位于第二基材13侧的方式进行层叠。以下,将层叠体18a中的颗粒状吸水剂14称为颗粒状吸水剂14a,将间隙15称为间隙15a,将构成体18b中的颗粒状吸水剂14称为颗粒状吸水剂14b,将间隙15称为间隙15b。需要说明的是,第二实施方式中的第一基材11a与第一实施方式中的第一基材11相同,因此,有时也简写为第一基材11。此外,关于第二实施方式中的颗粒状吸水剂14a和间隙15a,有时也简称为颗粒状吸水剂14和间隙15。
吸水层12a、12b与第一实施方式同样地分别由颗粒状吸水剂14a、14b构成。具体而言,吸水层12a由固着于第一基材11a的颗粒状吸水剂14a和固着于中间基材11b的颗粒状吸水剂14a构成,吸水层12b由固着于中间基材11b的颗粒状吸水剂14b和固着于第二基材13的颗粒状吸水剂14b构成。在吸水层12a、12b中,包含颗粒状吸水剂14a、14b的区域分别被间隙15a、15b隔开地配置。
在吸水性片20中,在中间基材11b上和第二基材13上的一部分设置的间隙15a、15b(不存在颗粒状吸水剂14的区域)优选为与第一实施方式所述的吸水性片10相同的方式。即,包含颗粒状吸水剂14a、14b的区域和间隙15a、15b优选具有沿着第一基材的吸液面中的一个方向伸长的形状,且并列配置。
需要说明的是,在图19中,层叠体18a中的包含颗粒状吸水剂14a的区域与构成体18b中的包含颗粒状吸水剂14b的区域以在第一基材11a的面方向上重叠的方式(即,在第一基材11a的与吸液面垂直的方向上是相同的位置),以相同的厚度和宽度进行配置,但该位置关系、厚度和宽度的关系不限定于此。例如,层叠体18a中的包含颗粒状吸水剂14a的区域与构成体18b中的包含颗粒状吸水剂14b的区域可以以在面方向上不重叠的方式错位配置。此外,层叠体18a中的包含颗粒状吸水剂14a的区域与构成体18b中的包含颗粒状吸水剂14b的区域相比,可以是宽度更宽或宽度更窄,或者更厚或更薄。
在第一基材11a、中间基材11b内,可以存在有颗粒状吸水剂14a、14b。例如,可以在第一基材11a中存在颗粒状吸水剂14a,可以在中间基材11b中、中间基材11b的吸液面侧的面存在颗粒状吸水剂14a,可以在中间基材11b的第二基材13侧的面存在颗粒状吸水剂14b。
本发明的第二实施方式所述的吸水性片20中,针对下述技术特征,可以将第一实施方式的第一基材11、吸水层12、颗粒状吸水剂14、间隙15分别换称为为配置在液体导入侧的层叠体18a的第一基材11a、吸水层12b、颗粒状吸水剂14a、间隙15a;
(1)第一基材11中的颗粒状吸水剂14的含有比例
(2)厚度(Lb)相对于厚度(La)之比(Lb/La),所述厚度(Lb)为包含颗粒状吸水剂14的区域中的从第一基材11的吸液面起至第二基材13的吸水层12侧的表面为止的厚度,所述厚度(La)为间隙15中的从第一基材11的吸液面起至第二基材13的吸水层12侧的表面为止的厚度。
需要说明的是,在二层方式的(2)中,有时层叠体18a和构成体18b的包含颗粒状吸水剂14a、14b的区域与间隙15a、15b在第一基材11a的面方向上不重叠地形成。该情况下,成为La基准的“间隙15中的”间隙15是指与第一基材11a的吸液面相近的(即层叠体11a中的)间隙15a,成为Lb基准的“包含颗粒状吸水剂14的区域中的”包含颗粒状吸水剂14的区域是指与第一基材11a的吸液面相近的(即层叠体11a中的)包含颗粒状吸水剂14a的区域。
即,本发明的第二实施方式所述的吸水性片20中,在第一基材11a内存在颗粒状吸水剂14时,第一基材11a中的颗粒状吸水剂14的含有比例相对于吸水性片20整体包含的颗粒状吸水剂14优选为5%以上。
此外,本发明的第二实施方式所述的吸水性片20中,厚度(Lb)相对于厚度(La)之比(Lb/La)优选为1.05以下,所述厚度(Lb)为包含颗粒状吸水剂14a的区域中的从第一基材11a的吸液面起至第二基材13的吸水层12b侧的表面为止的厚度,所述厚度(La)为间隙15a中的从第一基材11a的吸液面起至第二基材13的吸水层12b侧的表面为止的厚度。在吸水性片20中,第一基材11a中的颗粒状吸水剂14a的含有比例和Lb/La可以同样地应用第一实施方式所述的吸水性片10的优选范围。
吸水性片20具有包覆片16。包覆片16配置在第一基材11a上,以包裹层叠体18a、构成体18b和第二基材13的整体的方式折叠。因而,本发明的第二实施方式所述的吸水性片20优选具有至少配置于第一基材11a的表面(即,第一基材的吸液面)的包覆片16。
需要说明的是,本说明书中,可以如下那样地换种说法:一种吸水性片,其具有第一基材、中间基材、第二基材、吸水层和包覆片,在第二基材上层叠有如下的层叠体和构成体,所述层叠体在前述吸水层上层叠有前述第一基材,所述构成体在前述吸水层上层叠有前述中间基材,其中,使前述吸水层位于前述第二基材侧,前述包覆片配置在前述第一基材的表面,前述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含前述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含前述颗粒状吸水剂的间隙而配置,前述包覆片的表面形成直接吸收液体的吸液面,前述第一基材的伸长率为10%以上。
本发明的第二实施方式所述的吸水性片20中,优选第一基材11a与吸水层12a中的颗粒状吸水剂14a直接接触或借助粘接剂来接触,优选中间基材11b与吸水层12a中的颗粒状吸水剂14a直接接触或借助粘接剂来接触,优选中间基材11b与吸水层12b中的颗粒状吸水剂14b直接接触或借助粘接剂来接触,和/或,优选第二基材13与吸水层12b中的颗粒状吸水剂14b直接接触或借助粘接剂来接触。
第二实施方式所述的吸水性片20中,第一基材11a的吸水层12a侧的面(配置颗粒状吸水剂14a的面)中的包含颗粒状吸水剂14a的区域的比率以及中间基材11b的吸水层12b侧(配置颗粒状吸水剂14b的面)中的包含颗粒状吸水剂14b的区域的比率以面积计优选为90%以下,更优选为80%以下,进一步优选为75%以下。此外,第一基材11a的吸水层12a侧的面中的包含颗粒状吸水剂14a的区域的比率以及中间基材11b的吸水层12b侧中的包含颗粒状吸水剂14b的区域的比率以面积计优选为10%以上,更优选为20%以上。通过以这样的范围来设置颗粒状吸水剂14a、14b,从而间隙15a、15b的作用与颗粒状吸水剂14a、14b的作用的平衡变得适当,进一步发挥出降低回流量的效果。需要说明的是,第一基材11a的吸水层12a侧的面中的包含颗粒状吸水剂14a的区域的比率与中间基材11b的吸水层12a侧的面(配置颗粒状吸水剂14a的面)中的包含颗粒状吸水剂14a的区域的比率相同,中间基材11b的吸水层12b中的包含颗粒状吸水剂14b的区域的比率与第二基材13的吸水层12b(配置颗粒状吸水剂14b的面)中的包含颗粒状吸水剂14b的区域的比率相同。
需要说明的是,在吸水性片20中,第一基材11或第二基材13中的颗粒状吸水剂14a、14b的存在区域的比率可以与吸水性片10同样操作来计算。
此处,吸水性片20中含有的颗粒状吸水剂14的含量优选为200~360g/m2,更优选为210~350g/m2,进一步优选为225~325g/m2。吸水性片20中,以吸水层12a、12b中存在的颗粒状吸水剂14a、12b的合计成为上述范围的方式进行调整即可,优选的是:吸水层12a、12b中存在的颗粒状吸水剂14a、12b的量优选为2:1~1:2,更优选为1.5:1~1:1.5。
本发明的第一实施方式和第二实施方式所述的吸水性片10、20中,根据一个实施方式,第一基材11可以呈现蓬松的形态(体积密度低而明显厚的形态),但与以往类型的吸收性物品中使用的吸收体相比,能够薄型化。将上述吸水性片10、20用于纸尿布时,其厚度在例如40%RH~50%RH下优选为15mm以下、更优选为10mm以下、更进一步优选为7mm以下、特别优选为5mm以下、最优选为4mm以下。另一方面,若鉴于吸水性片10、20的强度和颗粒状吸水剂14的直径,则厚度的下限优选为0.2mm以上、更优选为0.3mm以上、更进一步优选为0.5mm以上。本申请的实施例中使用的吸水性片10、20的厚度为2~5mm。
需要说明的是,本申请中的第一基材11、中间基材11b、第二基材13、包覆片16、吸水性片10、20的厚度使用刻度盘式测厚仪大号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制、型号:J-B、测定头:砧上下φ50mm)进行测定。关于测定点数,在作为测定对象的片中的不同部位选择5处,针对各部位测定2次,测定值设为合计5处的平均值。在测定厚度时,为了尽可能不对作为测定对象的片施加压力而将手从把手上缓慢地挪开,并测定厚度。作为具体步骤,以不使作为测定对象的片的测定部位产生褶皱、形变的方式,平坦地粘贴在厚度恒定的板上,将该板设置在厚度测定器的下部测定头上。接着,使厚度测定器的上部测定头靠近至距离作为测定对象的片为2~3mm的高度位置后,将手从把手上缓慢地挪开,测定作为测定对象的片和板的总厚度。作为测定对象的片的厚度通过式子T1=T2-T0(T0:板的厚度(mm)、T1:作为测定对象的片的厚度(mm)、T2:作为测定对象的片和板的厚度(mm))来确定。
为了对吸水性片10、20进一步赋予通液性、扩散性、柔软性等,可以对吸水性片10、20的表面(第一基材11的直接吸收液体的吸液面或包覆片16的表面)适当实施压花加工。实施压花加工的区域可以为吸水性片10、20表面的整面,也可以为一部分。通过沿着吸水性片10、20的长度方向设置连续的压花加工区域,从而能够使液体沿着长度方向容易地扩散。在吸水性片10、20中,吸水层12中具有不存在颗粒状吸水剂14的间隙15。像这样,通过在间隙15的基础上,沿着长度方向连续设置压花加工区域,从而使该区域起到用于流通大量液体的通液路(液体搬运通路)的作用。压花加工区域可以设置成直线状,也可以设置成曲线状,还可以设置成波浪型。
本发明不限定于上述实施方式,可以在权利要求书的范围内进行各种变更。
以下,针对构成吸水性片的各构件进行详细说明。
[2-1.第一基材]
第一基材是位于导入要吸收的液体一侧的透水性片。需要说明的是,要吸收的液体不限定于水,可以为尿、血液、汗、粪、废液、湿气、蒸气、冰、水与有机溶剂和/或无机溶剂的混合物、雨水、地下水等,只要包含水就没有特别限定。可优选列举出尿、经血、汗、其它体液。
第一基材通过为透水性片且位于吸液侧,从而能够充分发挥出本发明的效果、即吸水性片的性能(倒流量、面方向的泄漏等)。关于透水性片中的透水性,透水系数(JISA1218:2009)优选为1×10-5cm/sec以上。该透水系数更优选为1×10-4cm/sec以上、更进一步优选为1×10-3cm/sec以上、特别优选为1×10-2cm/sec以上、最优选为1×10-1cm/sec以上。本申请的实施例中使用的第一基材的透水系数为1×10-5cm/sec以上。
本发明中,第一基材的伸长率为10%以上,优选为15%以上,更优选为17%以上,进一步优选为20%以上,更进一步优选为22%以上。第一基材的伸长率的上限没有特别限定,优选为60%以下。通过使第一基材的伸长率为这样的范围,从而第一基材容易追随于颗粒状吸水剂的形状,其结果,吸水性片的保形性进一步提高,能够进一步降低倒流量。第一基材的伸长率采用通过后述实施例中记载的方法而测得的值。本说明书中,作为“非织造布(第一基材)的伸长率”,设为在最为伸长的方向上测定伸长率时的数值。此外,第一基材的伸长率可通过体积密度、单位面积重量、材质、网格结构、制造工序条件等来控制。
需要说明的是,本发明中,第一基材的伸长方向只要是除了厚度方向之外的、与第一基材的面方向平行的任一方向进行伸长即可,没有特别限定。例如,如果是长方形的吸水性片,则只要片平面的长边方向、短边方向、对角线方向等所有角度的方向中的任一方向以上述范围的伸长率进行伸长即可。在正方形、椭圆形、圆形的吸水性片的情况下也相同。优选为能够从所有方向(各向同性地)进行伸长的基材。
本发明中,第一基材的单位面积重量优选为3~80g/m2,更优选为5~70g/m2,进一步优选为10~60g/m2。通过使第一基材的单位面积重量为这样的范围,从而容易使颗粒状吸水剂进入至第一基材中,其结果,吸水性片的保形性进一步提高,能够进一步降低倒流量。
本发明中,第一基材的体积密度优选为0.1g/cm3以下,更优选为0.08g/cm3以下,进一步优选为0.05g/cm3以下。第一基材的体积密度优选为0.001g/cm3以上,更优选为0.005g/cm3以上,进一步优选为0.01g/cm3以上。本说明书中,体积密度是指相对于单位体积而言的质量,不是将基材进行高压压缩时(消除空隙时)的密度,是根据还包括空隙体积在内的基材体积而求出的密度。第一基材的体积密度为0.1g/cm3以下是指第一基材轻。蓬松是指体积密度低且明显厚。本发明中,通过使第一基材蓬松,从而颗粒状吸水剂容易进入至第一基材中,其结果,吸水性片的保形性进一步提高,能够进一步降低倒流量。此外,本发明中,通过使第一基材蓬松,从而可期待下述效果。即,由于第一基材蓬松,因而,与第一基材的吸液面接触的要被吸收的液体迅速向作为下层的吸水层和第二基材流入,能够降低在第一基材的吸液面中滞留的液体。进而,在被吸收的液体到达吸水层时,液体在面方向上扩展,因此,即便向吸水层中大量导入液体,吸水层也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。即,蓬松的第一基材的吸水力低,通液力高,液体扩散性高。由此,能够降低吸水性片中的倒流量。能够抑制第一基材的吸液面的湿度,能够降低对肌肤造成的不适感。第一基材的体积密度优选为0.1g/cm3以下。需要说明的是,本说明书中,体积密度是在后述实施例中算出的值。
第一基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.3mm以上、更优选为0.4mm以上、更进一步优选为0.5mm以上、特别优选为0.6mm以上、最优选为0.7mm以上。第一基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为5mm以下、更优选为4mm以下、更进一步优选为3mm以下、特别优选为2.5mm以下、最优选为2mm以下。通过使第一基材的厚度为这样的范围,从而能够充分确保第一基材的吸液面与吸水层和第二基材的距离,能够显著降低已经到达至吸水层和第二基材的液体发生倒流。
第一基材的厚度、体积密度可通过构成第一基材的材料、第一基材的制法等来控制,根据它们的平衡来确定第一基材的厚度、体积密度。
第一基材的颗粒状吸水剂的透过率(颗粒状吸水剂对第一基材的透过率)优选为40质量%以上、更优选为50质量%以上、进一步优选为60质量%以上、70质量%以上的优选顺序,特别优选为80质量%、最优选为90质量%以上。需要说明的是,透过率的上限没有特别限定,优选为99质量%以下。通过使颗粒状吸水剂对第一基材的透过率为这样的范围,从而在第一基材的与吸水层接触的一侧,颗粒状吸水剂容易进入至第一基材内。由此,颗粒状吸水剂能够吸收第一基材中包含的水分,倒流进一步降低。需要说明的是,本说明书中,颗粒状吸水剂对第一基材的透过率是透过第一基材的颗粒状吸水剂的比率,如图23那样,第一基材上存在的颗粒状吸水剂根据在后述规定条件下进行筛选时的通过了第一基材的颗粒状吸水剂的重量来求出,具体而言,是利用后述实施例中记载的方法而算出的值。此外,如第二实施方式那样地存在多个吸水层时,透过率所使用的颗粒状吸水剂使用各吸水层中包含的颗粒状吸水剂整体。此处,在第一基材为非织造布的情况下,颗粒状吸水剂对第一基材的透过率可通过适当调整构成第一基材的构件的性质、其表面状态、网格结构的复杂度、纤维直径、纤维间的熔合状态、单位面积重量、厚度等而调整至期望的范围。例如,如果第一基材如后所述地使用热风非织造布,则通过变更热风非织造布的热处理条件、纤维直径和密度而能够调整透过率。
“构成基材的材料”
作为构成第一基材的材料,可列举出例如纸(卫生用纸、例如面巾纸、厕纸和毛巾用纸)、网状物、非织造布、织布、薄膜等。其中,从透水性的观点出发,至少第一基材优选使用非织造布。
作为所使用的非织造布,没有特别限定,从液体浸透性、柔软性和制成吸水性片时的强度的观点出发,可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯纤维、尼龙等聚酰胺纤维、人造丝纤维、其它合成纤维形成的非织造布;由棉、丝绸、麻、纸浆(纤维素)纤维等混合制造的非织造布等。
作为可用作第一基材的非织造布的材质,优选为人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。这些纤维可以实施了亲水化处理。
此外,可用作第一基材的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过热风法或气流成网法而得到的非织造布,优选为通过热风法而得到的非织造布(热风非织造布)。
需要说明的是,热风法是指:对PE/PP、PE/PET等能够热熔合的复合纤维吹送热风而进行热熔合,并且增加纤维间包含的空气量、提高体积、降低密度的加工。此外,气流成网法是使其承载于空气气流而均匀分散,并将其吸取在金属网上来制作非织造布的方法,由于在纸浆纤维的分散中利用空气,因此,能够提高体积,降低密度。通过使第一基材为热风非织造布,从而在要被吸收的液体接触第一基材的吸液面后,容易迅速地导入至第一基材中。即,通过将第一基材设为热风非织造布,从而能够制成吸水力低、通液力高的第一基材,能够显著降低吸水性片中的倒流量。
[2-1-1.中间基材]
中间基材是配置在第一基材与第二基材之间的任意基材,是透水性片。
中间基材的透水系数的适合范围与第一基材一栏中记载的范围相同。本申请的实施例中使用的中间基材(中间非织造布)的透水系数为1×10-5cm/sec以上。
中间基材的伸长率的优选顺序是10%以上、15%以上、17%以上、20%以上、22%以上。中间基材的伸长率的上限没有特别限定,优选为60%以下。通过使中间基材的伸长率为这样的范围,从而中间基材容易追随于颗粒状吸水剂的形状,其结果,吸水性片的保形性进一步提高,能够进一步降低倒流量。
此外,中间基材的单位面积重量、体积密度、厚度、颗粒状吸水剂的透过率、特定的颗粒状吸水剂的透过率的相关适合范围与第一基材一栏中记载的内容相同。
进而,关于构成中间基材的材料,也与上述第一基材一栏中记载的内容相同。
[2-2.第二基材]
第二基材通过为透水性片且位于吸液侧的相反侧,从而能够充分发挥出本发明的效果、即吸水性片的性能(倒流量、面方向的泄漏等)。关于透水性片中的透水性,透水系数(JIS A1218:2009)优选为1×10-5cm/sec以上。该透水系数更优选为1×10-4cm/sec以上、更进一步优选为1×10-3cm/sec以上、特别优选为1×10-2cm/sec以上、最优选为1×10-1cm/sec以上。
此外,第二基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.05mm以上、更优选为0.08mm以上、更进一步优选为0.1mm以上、特别优选为0.2mm以上、最优选为0.3mm以上。第二基材的厚度在例如40%RH~50%RH下优选小于0.9mm、更优选为0.8mm以下、更进一步优选为0.7mm以下、特别优选为0.6mm以下、最优选为0.5mm以下。
此处,根据本发明的一个方式,第一基材的厚度为0.3mm以上且5mm以下,并且,第二基材的厚度为0.05mm以上且小于0.9mm。通过将第一基材和第二基材的厚度调整至上述范围,从而能够有效地起到本发明的期望效果。此外,根据本发明的一个方式,优选的是:第一基材的厚度为0.4mm以上且4mm以下,并且,第二基材的厚度为0.08mm以上且0.8mm以下,更优选的是:第一基材的厚度为0.5mm以上且3mm以下,并且,第二基材的厚度为0.1mm以上且0.7mm以下,更进一步优选的是:第一基材的厚度为0.6mm以上且2.5mm以下,并且,第二基材的厚度为0.2mm以上且0.6mm以下,特别优选的是:第一基材的厚度为0.7mm以上且2mm以下,并且,第二基材的厚度为0.3mm以上且0.5mm以下。
本发明中,第二基材的体积密度优选为1g/cm3以下,更优选为0.5g/cm3以下,进一步优选为0.3g/cm3以下。第二基材的体积密度优选为0.05g/cm3以上,更优选为0.07g/cm3以上,进一步优选为0.08g/cm3以上。通过使第二基材的体积密度为这样的范围,从而容易保持向第二基材内导入的液体,能够减少倒流。
本发明中,第二基材的单位面积重量优选为5~100g/m2,更优选为10~70g/m2,进一步优选为15~65g/m2。
第二基材的厚度、体积密度、单位面积重量通过构成第二基材的材料、第二基材的制法等来控制,根据它们的平衡来确定第二基材的厚度、体积密度。
需要说明的是,第一基材、第二基材和包覆片(例如非织造布)的空隙率可利用以下的式子来测定。基材(或包覆片)中使用的单位面积重量A(g/m2)、基材(或包覆片)的厚度B(mm)、基材(或包覆片)中使用的原材料(例如聚烯烃)的密度C(g/cm3)
基材(或片)的空隙率(%)=100-{(A/10000)/(B/10)}/C×100
第二基材的液体扩散面积优选为1000mm2以上,更优选为3000mm2以上,进一步优选为6000mm2以上,特别优选为7000mm2以上。此外,第二基材的液体扩散面积的上限没有特别限定,例如优选为10,000mm2以下。第二基材的液体扩散面积为上述范围时,在所吸收的液体到达至第二基材的情况下,该液体在第二基材中能够在面方向上充分扩散。由此,即便向第二基材中大量导入通过了吸水层的液体,第二基材也会吸收在面方向上扩展而不是局部扩展的液体。因而,能够在第二基材中充分吸收和保持液体,能够显著降低吸水性片中的倒流量。
此处,液体扩散面积是指:在液体与基材(例如非织造布)接触时和/或液体在基材中以相对于基材的面方向为垂直的方向通过时发生扩散的面方向上的面积,是利用后述实施例中记载的方法而算出的值。基材的液体扩散面积越大,则表示该基材朝着面方向的液体扩散性越高。
“构成基材的材料”
构成第二基材的材料优选使用非织造布。作为非织造布的材质,可应用与第一基材相同的材质,优选为例如人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。
此外,可用作第二基材的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过气流成网法而得到的非织造布(气流成网非织造布)或通过水刺法而得到的非织造布(水刺非织造布)。需要说明的是,水刺法是利用高压水流使纤维进行交织的方法,其是不使用粘接剂的方法。通过使第二基材为气流成网非织造布、水刺非织造布,从而能够显著降低吸水性片中的倒流量,且能够显著降低面方向的泄漏。
[2-3.吸水层]
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中的吸水层具有颗粒状吸水剂。本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,优选在吸水层中不存在非织造布等其它基材。需要说明的是,如第二实施方式那样地存在多个吸水层的情况下,吸水层可以为相同的组成,也可以为不同的组成。
(颗粒状吸水剂)
吸水层包含颗粒状吸水剂。需要说明的是,只要没有另行记载,则吸水剂为多种颗粒状吸水剂的混合物时,以下的记载是与该混合物的物性有关的说明。即,颗粒状吸水剂的物性是将吸水层中包含的所有颗粒状吸水剂混合时的物性。此外,关于颗粒状吸水剂的物性,为了不混入棉状纸浆等而可以从吸水性片中仅取出颗粒状吸水剂来测定物性。
“表面张力”
表面张力是指:用每单位面积来表示为了使固体、液体的表面积增加而需要的功(自由能)的参数。本申请中所述的表面张力是指:使颗粒状吸水剂在0.90质量%氯化钠水溶液中分散时的水溶液的表面张力。需要说明的是,吸水剂的表面张力通过以下的步骤来测定。即,向充分清洗的100ml烧杯中投入调整至20℃的生理盐水50ml,首先使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)来测定生理盐水的表面张力。接着,向包含调整至20℃且测定表面张力后的生理盐水的烧杯中投入充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂发生沉降后,再次进行相同的操作来测定上清液的表面张力。需要说明的是,本发明中,采取使用铂板的板法,板在各测定前充分用去离子水进行清洗,且利用气体燃烧器进行加热清洗来使用。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的表面张力以下依次优选为60mN/m以上、65mN/m以上、66mN/m以上、67mN/m以上、69mN/m以上、70mN/m以上、71mN/m以上,最优选为72mN/m以上。在吸水性片中应用颗粒状吸水剂时,与以往的纸尿布相比容易体现出表面张力的影响,通过使表面张力满足上述条件,从而能够降低吸水性片中的倒流量。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的表面张力的上限没有特别限定,现实上为73mN/m以下。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的CRC(无加压下吸水倍率)以下依次优选为30g/g以上、32g/g以上、33g/g以上、34g/g以上,最优选为35g/g以上。通过使颗粒状吸水剂的CRC满足上述条件,从而能够降低吸水性片中的倒流量。需要说明的是,颗粒状吸水剂的CRC是指由ERT441.2-02规定的Centrifuge Retention Capacity(离心分离机保持容量)的简称,是指颗粒状吸水剂的无加压下吸水倍率(有时也称为“吸水倍率”)。具体是指:将颗粒状吸水剂0.2g投入至非织造布制的袋后,在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟而使其自由溶胀,其后,利用离心分离机(250G)去除水分后的吸水倍率(单位:g/g)。
“颗粒形状”
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,颗粒状吸水剂的颗粒形状没有限定,可以为例如球状的颗粒状吸水剂(及其造粒物)。作为优选的实施方式,颗粒状吸水剂优选为不规则破碎状。此处,不规则破碎状是指形状不固定的破碎状颗粒。这是因为:与通过反相悬浮聚合、气相聚合而得到的球状颗粒相比,不规则破碎状能够容易地固定于基材。本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂优选为水溶液聚合中的粉碎物。另一方面,在未历经粉碎工序的情况下,代表性的通过反相悬浮聚合、喷雾聚合单体并进行聚合那样的液滴聚合等而得到的球状颗粒或球状颗粒的造粒物不是不规则破碎状。本发明的实施方式中,若颗粒状吸水剂的形状为不规则破碎状,则与平均圆度高的吸水剂(例如球形的吸水剂)相比容易保持吸水性片的形状。本发明的实施方式中,颗粒状吸水剂的平均圆度优选为0.70以下,更优选为0.60以下,进一步优选为0.55以下。
平均圆度的计算方法如下所示。随机地选择100个以上的颗粒状吸水剂,用电子显微镜(基恩士公司制VE-9800)(倍率为50倍)拍摄各颗粒状吸水剂,获得颗粒状吸水剂的图像,使用附带的图像分析软件算出每个颗粒的周长和面积。利用下式求出各颗粒的圆度,算出所得值的平均值来作为平均圆度。
[数学式5]
圆度=4×π×面积/(周长)2
“粒径”
本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂(或颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的重均粒径,可以是150~600μm。本发明中,重均粒径是利用后述实施例中记载的方法而算出的值。
颗粒状吸水剂的制造方法只要是具有期望物性的吸水剂的制造方法,就没有特别限定,可以参照例如实施例中记载的公报等来适当制造。
〔2-4.包覆片〕
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,优选具有至少配置于第一基材的表面的包覆片。包覆片只要配置于第一基材的表面即可,包覆片更优选以覆盖第一基材的侧面和吸水层的侧面的方式进行配置,进一步优选覆盖第一基材的侧面、吸水层的侧面和第二基材的侧面,并覆盖第二基材的与要被吸收的液体的导入侧相反一侧的面的一部分或整体。
作为本发明的优选实施方式,吸水性片具备包覆片,包覆片为透水性片,且至少位于第一基材的表面(吸液侧)。
此外,包覆片的厚度在例如40%RH~50%RH下优选为0.001mm以上、更优选为0.005mm以上、更进一步优选为0.01mm以上、特别优选为0.1mm以上、最优选为0.2mm以上。包覆片的厚度在例如40%RH~50%RH下优选小于0.9mm、更优选为0.8mm以下、更进一步优选为0.7mm以下、特别优选为0.6mm以下、最优选为0.5mm以下。
本发明中,包覆片的体积密度优选为1g/cm3以下,更优选为0.5g/cm3以下,进一步优选为0.3g/cm3以下。包覆片的体积密度优选为0.1g/cm3以上,更优选为0.12g/cm3以上,进一步优选为0.13g/cm3以上。
本发明中,包覆片的单位面积重量优选为5~100g/m2,更优选为5~70g/m2,进一步优选为10~65g/m2。
包覆片的厚度、体积密度、单位面积重量可通过构成包覆片的材料、包覆片的制法等来控制,根据它们的平衡来确定包覆片的厚度、体积密度。
“构成包覆片的材料”
构成包覆片的材料只要能够实现设置上述包覆片的目的,就没有特别限定,可列举出例如纸(卫生用纸、例如面巾纸、厕纸和毛巾用纸)、网状物、非织造布、织布、薄膜等。
作为所使用的非织造布,没有特别限定,从液体浸透性、柔软性和制成吸水性片时的强度的观点出发,可列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯纤维、尼龙等聚酰胺纤维、人造丝纤维、其它合成纤维形成的非织造布;由棉、丝绸、麻、纸浆(纤维素)纤维等混合制造的非织造布等。
作为可用作包覆片的非织造布的材质,优选为人造丝纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维、纸浆纤维和将它们混合而成的纤维等,更优选为聚烯烃纤维。这些纤维可以实施了亲水化处理。
可用作包覆片的非织造布没有特别限定,可以为通过热风法、气流成网法、纺粘法、水刺法等任意方法而得到的非织造布,优选为通过纺粘法而得到的非织造布(纺粘非织造布)。如戴有纸尿布等吸收性物品的幼儿落座的情况那样地,在吸水性片承载有载重的状态下(已加压的状态下),为了不使吸水性片所吸收的尿液从片中渗出(不发生所谓的倒流),优选为具有拒水性的包覆片,例如优选为纺粘非织造布。需要说明的是,纺粘非织造布的制造法是将原料树脂进行熔融/纺丝而得到的连续长纤维直接收集并形成羊毛状物(fleece)的方法。作为原料树脂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸等。
根据本发明的一个方式,第一基材的制法、第二基材的制法和包覆片的制法不同。通过这样地适当变更构成吸水性片的各构件的制法,从而能够有效地发挥本发明的期望效果。根据本发明的一个方式,第一基材为热风非织造布,第二基材为气流成网非织造布、水刺非织造布,包覆片为纺粘非织造布,是互不相同的非织造布。通过该方式,能够有效地发挥本发明的期望效果。
〔3.吸水性片的制造方法〕
本发明的第一实施方式和第二实施方式所述的吸水性片的制造方法包括:(1)在第一基材上散布颗粒状吸水剂的工序和(2)在第二基材上散布颗粒状吸水剂的工序中的至少一者。作为更具体的制造方法的一例,针对第一实施方式所述的吸水性片,可列举出下述(a)~(d)的制造方法。针对第二实施方式所述的吸水性片,可列举出下述(e)~(h)的制造方法。
(a)在第一基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。在第二基材上均匀散布粘接剂。以第一基材的散布有颗粒状吸水剂的面与第二基材的散布有粘接剂的面对合的方式进行重叠并压接。压接优选为粘接剂的熔融温度附近的加热压接。
(b)在第二基材上,将粘接剂散布成条纹状后,均匀地散布颗粒状吸水剂。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(c)在第二基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状,并且,优选均匀散布粘接剂,使其在加热炉中通过,而使其固着至颗粒状吸水剂不会逸散的程度。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(d)在第二基材上熔融涂布粘接剂后,将颗粒状吸水剂散布成条纹状而形成层。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,使用辊加压等进行压接。
(e)在第一基材(或中间基材)上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。在中间基材(或第一基材)上均匀地散布粘接剂。以第一基材(或中间基材)的散布有颗粒状吸水剂的面与中间基材(或第一基材)的散布有粘接剂的面对合的方式重叠,并进行压接而得到第一基材与中间基材的接合体。在第一基材与中间基材的接合体的中间基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。在第二基材上均匀地散布粘接剂。以第一基材与中间基材的接合体的散布有颗粒状吸水剂的面与第二基材的散布有粘接剂的面对合的方式重叠,并进行压接。压接优选为粘接剂的熔融温度附近的加热压接。
(f)在第二基材上均匀地散布粘接剂后,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。将中间基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接,得到中间基材与第二基材的接合体。在中间基材与第二基材的接合体的中间基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状。在第一基材上均匀地散布粘接剂。以中间基材与第二基材的接合体的散布有颗粒状吸水剂的面与第一基材的散布有粘接剂的面对合的方式重叠,并进行压接。
(g)在第二基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状,并且,优选均匀散布粘接剂,使其在加热炉中通过,而使其固定至颗粒状吸水剂不会逸散的程度。将第一基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接,得到中间基材与第二基材的接合体。在中间基材与第二基材的接合体的中间基材上,将颗粒状吸水剂散布成条纹状,并且,优选均匀散布粘接剂,使其在加热炉通过,而使其固定至颗粒状吸水剂不会逸散的程度。将第一基材重叠于中间基材与第二基材的接合体的散布有颗粒状吸水剂的面,并进行加热压接。
(h)在第二基材上熔融涂布粘接剂后,将颗粒状吸水剂散布成条纹状而形成层。将中间基材重叠于第二基材的散布有颗粒状吸水剂的面,使用辊加压等进行压接,得到中间基材与第二基材的接合体。在中间基材与第二基材的接合体的第一基材上熔融涂布粘接剂后,将颗粒状吸水剂散布成条纹状,形成层。将第一基材重叠于中间基材与第二基材的接合体的散布有颗粒状吸水剂的面,使用辊加压等进行压接。
这些方法之中,从制造方法的简便度和制造效率高的观点出发,在第一实施方式中优选为方法(a)和(b),在第二实施方式中优选为方法(e)和(f)。需要说明的是,也可以组合使用第一实施方式中的方法(a)~(d)、第二实施方式中的方法(e)~(h)来制造吸水性片。
此处,本发明中,作为将颗粒状吸水剂散布成条纹状的方法,没有特别限定,可通过例如使用镂空纸板而散布成条纹状。具体而言,将尺寸与吸水性片相同且按照以一定的宽度和长度排列的竖条状图案进行挖空而得到的板用作镂空纸板。将该镂空纸板承载在想要散布颗粒状吸水剂的基材上,对于已经挖空的孔的部分,散布颗粒状吸水剂。在散布颗粒状吸水剂后,取下镂空纸板时,颗粒状吸水剂在基材上呈现散布成条纹状的状态。
此外,通过丝网印刷等而将粘接剂在基材上涂布成竖条状,并在该基材上散布颗粒状吸水剂后,掸落基材上的不与粘接剂接触的颗粒状吸水剂,由此,也能够将颗粒状吸水剂在基材上散布成条纹状。
此外,如图18、图19那样地,在吸水性片具备包覆片的方式中,包括(3)将第一基材、吸水层和第二基材利用配置在第一基材上的包覆片进行覆盖或者将第一基材、吸水层、中间基材、吸水层和第二基材利用配置在第一基材上的包覆片进行覆盖的工序。例如,将历经上述(a)或(b)或(e)或(f)的工序而得到的将第一基材、吸水层和第二基材压接而成的片或者将第一基材、吸水层、中间基材、吸水层和第二基材压接而成的片以第一基材朝下载置在包覆片上,在作为上表面的第二基材(未压接吸水层的一侧的面)上散布粘接剂,将从第一基材露出的包覆片的多余部分折弯,以第二基材的粘接剂面与包覆片接触的方式进行包裹,以上下颠倒的方式进行翻转后,进行加压压接,由此能够得到具备包覆片的吸水性片。
作为除了上述说明之外的工序,出于改善吸水性片的触感、提高液体吸收性能的目的,可以对吸水性片实施压花加工。压花加工可以在压接第一基材和第二基材时同时实施,也可以在制造片后再实施。此外,还可以对包覆片实施压花加工。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片的制造方法中,可以适当配混添加剂(消臭剂、纤维、抗菌剂、凝胶稳定剂等)。添加剂的配混量相对于颗粒状吸水剂的质量优选为0~50质量%,更优选为1~10质量%。在上述制造方法中,可以使用预先混合有添加剂的颗粒状吸水剂,也可以在制造工序的过程中加入添加剂。
所制造的吸水性片的尺寸可适当设计。通常,横向宽度为3~10m、长度为数10m~数1000m(在连续片或卷的状态下)。所制造的吸水性片根据目的(所使用的吸收体的大小)进行裁切来使用。
除了上述例示之外,例如以下的专利文献中也公开了吸水性片的制造方法:国际公开第2012/174026号、国际公开第2013/078109号、国际公开第2015/041784号、国际公开第2011/117187号、国际公开第2012/001117号、国际公开第2012/024445号、国际公开第2010/004894号、国际公开第2010/004895号、国际公开第2010/076857号、国际公开第2010/082373号、国际公开第2010/113754号、国际公开第2010/143635号、国际公开第2011/043256号、国际公开第2011/086841号、国际公开第2011/086842号、国际公开第2011/086843号、国际公开第2011/086844号、国际公开第2011/117997号、国际公开第2011/118409号、国际公开第2011/136087号、国际公开第2012/043546号、国际公开第2013/099634号、国际公开第2013/099635号、日本特开2010-115406号、日本特开2002-345883号、日本特开平6-315501号、日本特开平6-190003号、日本特开平6-190002号、日本特开平6-190001号、日本特开平2-252558号、日本特开平2-252560号、日本特开平2-252561号。也可适当参照这些文献中公开的吸水性片的制造方法。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片中,作为使基材彼此或者基材与颗粒状吸水剂进行固着的方法,可以基于(i)压接,也可以基于(ii)溶解或分散于水、水溶性高分子、溶剂中的各种粘结剂,还可以(iii)使基材彼此在基材自身材质的熔点下进行热封,还可以(iv)使用粘接剂进行固着。基材彼此或者基材与颗粒状吸水剂优选(iv)使用粘接剂进行固着。
所使用的粘接剂可以为溶液型,但从去除溶剂的时间劳力、残留溶剂的问题、生产率的问题出发,优选为生产率高且没有残留溶剂问题的热熔粘接剂。本发明中,热熔粘接剂可以预先含有在基材或颗粒状吸水剂的表面,也可以另行在吸水性片的制造工序中使用热熔粘接剂。热熔粘接剂的形态、熔点可以适当选择,可以为颗粒状,可以为纤维状,可以为网状,可以为薄膜状,此外,还可以为通过加热而发生了熔融的液状。热熔粘接剂的熔融温度或软化点优选为50~200℃、60~180℃。使用颗粒状的粘接剂时,使用其粒径为上述颗粒状吸水剂的平均粒径的0.01~2倍、0.02~1倍、0.05~0.5倍左右的颗粒状粘接剂。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片的制造中使用热熔粘接剂时,通过在基材(例如非织造布)上均匀地散布颗粒状吸水剂与热熔粘接剂的混合物,进而层叠另1片基材后,在热熔粘接剂的熔融温度附近进行加热压接,由此能够制造吸水性片。
作为本发明中使用的热熔粘接剂,可以适当选择,优选的是:可适当使用选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂、苯乙烯系弹性体粘接剂、聚烯烃系粘接剂和聚酯系粘接剂等中的1种以上。
具体而言,作为聚烯烃系粘接剂,可列举出聚乙烯、聚丙烯、无规立构聚丙烯,作为苯乙烯系弹性体粘接剂,可列举出苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等,共聚聚烯烃等,作为聚酯系粘接剂,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、共聚聚酯等,作为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘接剂,可列举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)粘接剂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)等。
本发明的一个实施方式所述的吸水性片和/或其制造方法中,吸水性片优选包含粘接剂,该粘接剂优选为热熔粘接剂,粘接剂(例如热熔粘接剂)的用量(含量)相对于颗粒状吸水剂的质量优选为3.0倍以下,更优选为0.01~2.5倍,进一步优选为0.05~2.0倍。若粘接剂(尤其是热熔粘接剂)的含量过多,则不仅在成本方面、吸水性片的质量方面(纸尿布的质量增加)变得不利,颗粒状吸水剂也有可能受到溶胀限制而使吸水性片的吸水能力降低。
〔4.吸收性物品〕
本发明的一个实施方式所述的吸收性物品具有利用透液性片和不透液性片来夹持〔2〕中说明的吸水性片的结构。此处,透液性片位于第一基材侧,不透液性片位于第二基材侧。即,本发明的一个实施方式所述的吸收性物品通过用透液性片和不透液性片夹持本发明的吸水性片而构成,透液性片位于第一基材侧,不透液性片位于前述第二基材侧。作为吸收性物品的具体例,可列举出纸尿布、失禁垫、生理用卫生巾、宠物片、食品用滴落片、电缆的止水剂等。
作为透液性片和不透液性片,可以没有特别限定地使用在吸收性物品的技术领域中公知的片。此外,吸收性物品可通过公知方法来制造。
实施例
使用以下的实施例和比较例,更详细地说明本发明。其中,本发明的技术范围不仅仅限定于以下的实施例。此外,下述实施例中,只要没有特别记载,则操作在室温(25℃)/相对湿度为40~50%RH的条件下进行。
需要说明的是,以下的实施例中,公开了在第二基材上仅层叠1层的在吸水层(包含颗粒状吸水剂的区域)上层叠有第一基材的层叠体而得到的单层方式、以及在第二基材上层叠2层的在吸水层(包含颗粒状吸水剂的区域)上层叠有第一基材的层叠体而得到的二层方式。对于单层方式和二层方式中的任一者而言,在称为“上方非织造布”的情况下,均是指具有直接吸收液体的吸液面的第一基材,在称为“下方非织造布”的情况下,均是指第二基材。二层方式中的除具有直接吸收液体的吸液面的第一基材之外的基材是中间基材,此处称为“中间非织造布”。
<制造例>
[制造例1]
将以下的专利中记载的制造例、实施例、比较例作为参考,根据内部交联剂量来适当调整CRC,由此得到聚丙烯酸(盐)系树脂的颗粒状吸水剂(1)、(2)。将所得颗粒状吸水剂的物性示于表7、表9。
国际公开第2014/034897号
国际公开第2017/170605号
国际公开第2016/204302号
国际公开第2014/054656号
国际公开第2015/152299号
国际公开第2018/062539号
国际公开第2012/043821号。
〔丙烯酸的制造例〕
将市售的丙烯酸(丙烯酸二聚物2000ppm、乙酸500ppm、丙酸500ppm、对甲氧基苯酚200ppm)供给至具有50段无挡板多孔板的高沸点杂质分离塔的塔底,将回流比设为1来进行蒸馏,去除马来酸、由丙烯酸形成的二聚物(丙烯酸二聚物)等后,进一步进行析晶,由此得到丙烯酸(丙烯酸二聚物20ppm、乙酸50ppm、丙酸50ppm、糠醛1ppm以下、原白头翁素1ppm以下),进而在蒸馏后,添加对甲氧基苯酚50ppm。
〔丙烯酸钠水溶液的制法〕
按照美国专利5210298号的实施例9,使用48%苛性钠以20~40℃对上述丙烯酸1390g进行中和,得到浓度为37%且100%中和的丙烯酸钠水溶液。
<颗粒状吸水剂(1)>
在将上述丙烯酸的制造例中得到的丙烯酸、使用该丙烯酸并通过上述丙烯酸钠水溶液的制法而得到的丙烯酸钠水溶液、以及去离子水混合而得到的具有75摩尔%的中和率的丙烯酸钠的水溶液5500g(单体浓度为35.5质量%)中,溶解聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数为9)4.00g而制成反应液。接着,向对具有2根Σ型叶片且内容积10L的带夹套的不锈钢制双臂型捏合机加盖而形成的反应器中供给上述反应液,边将反应液保持至30℃边对体系进行氮气置换,去除反应液中的溶解氧。接着,边搅拌反应液,边添加过硫酸钠的10质量%水溶液28.66g和L-抗坏血酸的1质量%水溶液35.28g,结果在约1分钟后开始聚合。在聚合开始40分钟后,添加150μm以下的吸水性树脂微粉181.5g,并且,用捏合机的板通过高速旋转(130rpm)进行10分钟的凝胶解碎后,取出含水凝胶状聚合物。所得含水凝胶状聚合物被细分为约1~2mm的颗粒。
将该细分后的含水凝胶状聚合物铺展在50目(网眼大小为300μm)的金属网上,以175℃热风干燥65分钟。接着,使用辊磨机将干燥物粉碎,进一步用网眼为600μm的金属网进行分级、调合,由此得到平均粒径为350μm的不规则破碎状的吸水性树脂(1-1)。向所得吸水性树脂(1-1)100质量份中喷雾混合由乙二醇二缩水甘油醚0.03质量份、丙二醇1.0质量份、水3.0质量份形成的表面交联剂水溶液4.03质量份。使用桨型混合加热处理机,将上述混合物以100℃的热介质温度加热处理40分钟,得到经表面交联的吸水性树脂(1-2)。向所得的经表面交联的吸水性树脂(1-2)100质量份中喷雾混合水3.0质量份,在密闭容器内以60℃使其固化1小时后,使其通过网眼710μm的筛,得到吸水性树脂(1-3)。将通过向吸水性树脂(1-3)中添加Aerosil90G(亲水性无定形二氧化硅、日本AEROSIL公司制)0.3质量份并混合而得到的吸水性树脂作为颗粒状吸水剂(1)。
〔颗粒状吸水剂的物性的测定方法〕
<重均粒径>
本发明的一个实施方式所述的颗粒状吸水剂(或颗粒状的吸水性树脂、吸水性树脂颗粒)的粒径是按照ERT420.2-02中规定的“PSD”的测定方法而得到的重均粒径。将各颗粒状吸水剂的重均粒径示于表8、表10。
<CRC(无加压下吸水倍率)(ERT441.2-02)>
将颗粒状吸水剂0.2g(吸水前重量)投入至非织造布制的袋后,在明显过量的0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍30分钟而使其自由溶胀,其后,在利用离心分离机(250G)去除水分后测定颗粒状吸水剂的吸水后重量。吸水倍率(单位:g/g)通过“(颗粒状吸水剂的吸水后重量-颗粒状吸水剂的吸水前重量)/(颗粒状吸水剂的吸水前重量)×100”来求出。将各颗粒状吸水剂的CRC示于表8、表10。
<表面张力>
本发明中,表面张力是指使颗粒状吸水剂在0.90质量%氯化钠水溶液中分散时的水溶液的表面张力。
向充分清洗的100ml烧杯中投入调整至20℃的生理盐水50ml,首先使用表面张力计(KRUSS公司制的K11自动表面张力计)来测定生理盐水的表面张力。需要说明的是,在本发明中,采用使用铂板的板法,板在各测定前充分用去离子水进行清洗,且利用气体燃烧器进行加热清洗来使用。
接着,向包含调整至20℃的表面张力测定后的生理盐水的烧杯中投入充分清洗的25mm长的氟树脂制转子和颗粒状吸水剂0.5g,在500rpm的条件下搅拌4分钟。在4分钟后停止搅拌,在含水的颗粒状吸水剂发生沉降后,再次进行相同的操作来测定上清液的表面张力。此处,颗粒状吸水剂的表面张力(单位:mN/m)通过使颗粒状吸水剂在生理盐水中分散时的上清液的表面张力来求出。将各颗粒状吸水剂的表面张力示于表8、表10。
〔实施例〕
<镂空纸板的准备>
为了将颗粒状吸水剂在非织造布上散布成条纹状而准备镂空纸板1~6。关于镂空纸板1~6,在纵14cm、横44cm的纸上,在形成存在颗粒状吸水剂的区域的部分进行开孔,用以沿着长度方向以直线状形成存在颗粒状吸水剂的区域和不存在颗粒状吸水剂的区域。需要说明的是,在镂空纸板1~6中,将其外周2cm作为框,不将纸切断(即,镂空纸板在除框之外的区域中沿着宽度方向从端部起依次将存在颗粒状吸水剂的区域的部分挖空而制成孔)。根据图20的(a)~图20的(c)、图21的(a)~图21的(c),说明利用镂空纸板1~6而形成的形状(S-1)~(S-6)。图20的(a)~图20的(c)、图21的(a)~图21的(c)是将单层方式的吸水性片沿着宽度方向进行切割的截面示意图。需要说明的是,形状(S-1)~(S-6)中,以相对于吸水性片的宽度方向中央部呈现左右对称的方式,形成了包含颗粒状吸水剂14的区域和间隙15。因而,下述所示的“颗粒状吸水剂14”与“间隙15”的区域比沿着宽度方向从左右中的任一者开始均可。
图20的(a)是利用镂空纸板1而形成的(S-1)形状。(S-1)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:15mm、间隙15:25mm、颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:25mm、颗粒状吸水剂14:15mm”。
图20的(b)是利用镂空纸板2而形成的(S-2)形状。(S-2)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:20mm、颗粒状吸水剂14:20mm、间隙15:20mm、颗粒状吸水剂14:20mm”。
图20的(c)是利用镂空纸板3而形成的(S-3)形状。(S-3)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:35mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:35mm、颗粒状吸水剂14:10mm”。
图21的(a)是利用镂空纸板4而形成的(S-4)形状。(S-4)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:25mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:30mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:25mm”。
图21的(b)是利用镂空纸板5而形成的(S-5)形状。(S-5)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm、间隙15:10mm、颗粒状吸水剂14:17.5mm”。
图21的(c)是利用镂空纸板6而形成的(S-6)形状。(S-6)形状中,在第一基材11与第二基材13之间,沿着宽度方向依次形成了“颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm、间隙15:5mm、颗粒状吸水剂14:10mm”。
[实施例1]
在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为1.4mm。相当于中间非织造布)上载置镂空纸板1(参照图20的(a))。镂空纸板1具有3个长方形的孔,以能够从该孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)4.5g(散布量:112.5g/m2)按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
与前述非织造布A不同地,在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(与上述非织造布A相同的非织造布(厚度为1.4mm)。以下称为非织造布A2。相当于第一基材(上方非织造布))上,均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布A2的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接。
在不与颗粒状吸水剂(1)相对的一侧的非织造布A的表面上,载置镂空纸板1(参照图20的(a))。以能够从镂空纸板1的3个长方形的孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)4.5g按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(通过气流成网法来制作。以纸浆纤维作为主成分。厚度为0.4mm。单位面积重量:47g/m2。相当于第二基材(下方非织造布))上,均匀地散布前述粘接剂0.7~0.9g后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片X。
最后,将中间体片X用切割成纵24cm、横40cm的非织造布F(通过纺粘法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为0.1mm。单位面积重量:13g/m2。体积密度:0.15g/cm3。相当于包覆片)进行包裹,得到吸水性片(1)。
[实施例2]
预先铺设切割成纵24cm、横40cm的非织造布F(相当于包覆片),在其上载置切割成纵10cm、横40cm的非织造布A(相当于第一基材),在非织造布A的表面载置镂空纸板1(参照图20的(a))。以能够从镂空纸板1的3个长方形的孔中最大限度地看到镂空纸板1下的非织造布A的方式调整位置。计算镂空纸板1的各个孔的面积相对于全部孔的总面积之比,将颗粒状吸水剂(1)9.0g(散布量:225g/m2)按照各个孔的面积比进行分配并测量,对能够从各个孔中看到的非织造布A进行均匀散布。在镂空纸板上散布有一部分颗粒状吸水剂(1)的情况下,朝着散布有颗粒状吸水剂(1)的非织造布A,倾斜镂空纸板1,使颗粒状吸水剂掉落在镂空纸板1的孔中。其后,将镂空纸板1从非织造布A上取下。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(相当于第二基材)上均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Y。
最后,将中间体片Y用前述非织造布F包裹,进行加压压接,由此得到吸水性片(2)。
[实施例3]
使用厚度0.7mm的热风非织造布G来代替热风非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(3)。
[实施例4]
使用镂空纸板2(参照图20的(b))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(4)。
[实施例5]
使用镂空纸板3(参照图20的(c))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(5)。
[实施例6]
使用镂空纸板4(参照图21的(a))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(6)。
[实施例7]
使用镂空纸板5(参照图21的(b))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(7)。
[实施例8]
使用镂空纸板6(参照图21的(c))来代替镂空纸板1,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(8)。
[实施例9]
使用非织造布B(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为2.0mm。)来代替非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(9)。
[实施例10]
使用非织造布C(通过热风法来制作。以烯烃作为主成分,厚度为1.5mm。)来代替非织造布A,除此之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(10)。
[比较例1]
在切割成纵10cm、横40cm的非织造布A上均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g。
在纵10cm、横40cm的非织造布E(相当于第一基材。)上,均匀地散布包含丁苯橡胶的粘接剂(喷胶77、3M JAPAN公司制)0.7~0.9g(散布量:17.5~21.5g/m)后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接。
在不与颗粒状吸水剂(1)相对的一侧的非织造布A的表面上,均匀地散布颗粒状吸水剂(1)4.5g。
与前述非织造布E分别地,在纵10cm、横40cm的非织造布E(以下称为非织造布E2。相当于第二基材。)上,均匀地散布前述粘接剂0.7~0.9g后,以非织造布A的散布有颗粒状吸水剂(1)的面与非织造布E2的散布有粘接剂的面对合的方式(以接触的方式)重叠,并进行加压压接,得到中间体片Z。最后,将中间体片Z用非织造布F包裹并加压压接,由此得到吸水性片(11)。
[比较例2]
不使用镂空纸板1,将颗粒状吸水剂(1)均匀地整面散布于非织造布A,除了这一点之外,与实施例1同样操作,得到吸水性片(12)。
[比较例3]
使用非织造布E来代替非织造布A2,除了这一点之外,与实施例1同样操作,得到吸水性片(13)。关于中间非织造布,使用非织造布A。
[比较例4]
使用非织造布E来代替非织造布A,除了这一点之外,与实施例2同样操作,得到吸水性片(14)。
需要说明的是,本实施例中使用的非织造布A~C、G均为透水性片。
〔非织造布的物性的测定方法〕
实施例1~10和比较例1~4中使用的非织造布A~C、E和G的伸长率、厚度、体积密度、液体扩散面积、颗粒状吸水剂对非织造布的透过率按照以下的方法进行测定。
[伸长率的测定方法]
将用于测定伸长率的非织造布切成长边为100mm、短边为30mm的长方形。此时,长边为非织造布卷的宽度方向,短边为非织造布卷的卷取长度方向。需要说明的是,本实施例中用于吸水性片的纵(短边)100mm、横(长边)400mm这一尺寸的非织造布中,将纵(短边)作为非织造布卷的宽度方向,将横(长边)作为非织造布卷的卷取长度方向。如图22的(a)那样,对于距离所切取的用于测定伸长率的非织造布的两端为5mm的位置,分别以与短边平行的方式划出基准线。以与基准线重合的方式分别用双层式布铗夹住(图22的(b))。双层式布铗使用爪子的长度为30mm以上的夹子。对一个双层式布铗安装重物,安装有重物的双层式布铗与重物的总重设为110g。在室温气氛下,握住不带重物的双层式布铗,将附在另一个双层式布铗上的重物提起,使其浮于空中,将非织造布因双层式布铗和重物的重量而伸长的状态维持20秒。紧接着,保持浮于空中的状态测定非织造布的长边方向的长度(图22的(c))。根据浮于空中后的长边的长度和使其浮于空中之前的长边的长度100mm,关于浮于空中后的长度伸长了何种程度,使用下式求出比率,作为伸长率。
[数学式6]
<非织造布的厚度测定>
使用刻度盘式测厚仪大号(厚度测定器)(株式会社尾崎制作所制、型号:J-B、测定头:砧上下φ50mm)进行测定。关于测定点数,在不同部位进行5次,测定值设为5处的平均值。在测定厚度时,为了尽可能不对非织造布施加压力而将手从把手上缓慢地挪开,并测定厚度。
<非织造布的体积密度的计算方法>
测定切成纵向为10cm以上、横向为40cm以上这一尺寸的非织造布的重量。将非织造布的纵向和横向的长度以及由<厚度测定>而测得的厚度分别相乘,计算非织造布的体积,并将非织造布的重量除以非织造布的体积来计算体积密度。
<非织造布的液体扩散面积的测定方法>
将使用网眼为2mm、线形为0.9mm的网得到的直径30cm的筛放置在平面上,并放置切成10cm见方的非织造布(第二基材)。在1ml注射器中安装口径为0.50mm的注射针,量取包含蓝色1号试剂20ppm的生理盐水1.00g,向筛上的非织造布的中央垂直地注入注射器的生理盐水。此时,筛的网与平面充分隔开,使得通过了非织造布和网的生理盐水不与网接触。若非织造布吸收生理盐水且液体结束扩散,则测定生理盐水的扩散面积。
<颗粒状吸水剂对非织造布的透过率>
在具有850μm网眼的筛孔32的JIS标准筛(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm;JIS Z8801-1(2000))或者相当于JIS标准筛的筛31中,如图23所示那样地设置切割成直径80mm的非织造布(第一基材11),周围用胶带33固定(确保颗粒能够透过的面积至少为直径75mm以上)。非织造布(第一基材11)可以使用通过后述方法从吸水性片中取出的非织造布。从筛31中的非织造布(第一基材11)上(图23的箭头方向)投入颗粒状吸水剂14(重均粒径:367μm、粒度分布:850μm~600μm为6.1%、600μm~500μm为14.5%、500μm~300μm为50%、300μm~150μm为27.6%、150μm~45μm为1.9%、45μm以下为0.1%)10.0g,使用转动锤击式振筛机(株式会社饭田制作所制的ES-65型振筛机;转速:230rpm、冲击数:130rpm),在室温(20~25℃)、相对湿度为50%RH的条件下振荡5分钟。在振荡后,测定穿过非织造布(第一基材11)和相当于上述JIS标准筛的筛31的筛孔32后的颗粒状吸水剂14(即,存在于筛31的筛孔32下方的部分31a中的颗粒状吸水剂14)的质量(W(g)),按照下述式(i),算出颗粒状吸水剂14的透过率。需要说明的是,进行2次测定,算出其平均值。
[数学式7]
颗粒状吸水剂的透过率(质量%)={W/10.0}×100…式(i)
需要说明的是,用于测定上述透过率的颗粒状吸水剂是包含重均粒径为300~450μm、粒度分布为850μm~150μm的颗粒状吸水剂90重量%以上而成的颗粒状吸水剂。因而,本实施例中算出的颗粒状吸水剂对第一基材的透过率还相当于特定的颗粒状吸水剂对第一基材的透过率。
〔吸水性片的评价方法〕
<从吸水性片中取出颗粒状吸水剂的方法>
通过从吸水性片上剥离上方的非织造布和下方的非织造布而取出颗粒状吸水剂(包含中间非织造布时,取出中间非织造布和颗粒状吸水剂)。也将贴附在上方和下方的非织造布、中间非织造布上的颗粒状吸水剂全部取出。将上方和下方的非织造布剥离时,将吸水性片冷却,使贴附非织造布、颗粒状吸水剂的粘接剂(热熔粘接剂、喷胶浆糊)的粘接性充分减弱后再进行剥离。通过实施该步骤,从而能够不使非织造布的纤维、结构厚度发生变化地取出,能够准确地测定透过率。吸水性片的冷却方法可以考虑在-10℃以下的恒温槽中放置一定时间、吹送冷却喷雾、施加液态氮等各种手段,只要不使非织造布的纤维、结构、厚度发生变化,且在吸水性片中包含的颗粒状吸水剂不吸湿的条件下进行,就没有特别限定。
此外,在取出的颗粒状吸水剂发生了吸湿的情况下,例如通过干燥而将含水率调整至10质量%以下、优选调整至5±2质量%,并测定上述透过率、本申请中规定的各物性即可。作为用于调整含水率的干燥条件,只要是不发生吸水性树脂(颗粒状吸水剂)的分解、改性的条件,就没有特别限定,可优选进行减压干燥。
<上方非织造布中的颗粒状吸水剂的含有比例的测定>
针对将上方非织造布切成纵10mm、横10mm的正方形而得到的试样(厚度不变),利用株式会社岛津制作所制的MICRO FOCUS X射线CT系统inspeXio SMX-100CT进行测定。测定条件如下所述。
[基于X射线CT的拍摄]
图像横向尺寸(pixel):512
图像纵向尺寸(pixel):512
X射线管电压(kV):50
X射线管电流(μA):40
英制尺寸(inch):4.0
X射线滤波器:无
SDD(X射线源的焦点与X射线检测器的距离)(mm):700
SRD(X射线源的焦点与测定试样的旋转中心的距离)(mm):550
扫描模式1:CBCT
扫描模式2:常规扫描
扫描角度:全扫描
视野数:2400
平均数:5
平滑化:YZ
切片厚度(mm):0.166
BHC数据:无
精细模式:有
FOV XY(最大拍摄区域XY)(mm):50.3
FOV Z(最大拍摄区域Z)(mm):40.0。
接着,使用三谷商事株式会社制的分析软件Win ROOF,按照以下那样的步骤,对X射线CT的拍摄数据进行分析。
(1)打开Win ROOF,选择在X射线CT中保存的想要分析的图像(Jpeg)。
(2)在画面上,按照二值处理、自动二值化、模态法、阈值(适当调整)、运行的流程进行点击(选择)。
(3)选择多边形ROI,将第一基材(上方非织造布)中的颗粒状吸水剂围住,计算颗粒状吸水剂面积。
(4)与(3)同样操作,计算所得吸水性片中的颗粒状吸水剂的总面积。
根据计算结果,通过下式来计算第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)。
第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例(%)=第一基材中的颗粒状吸水剂面积(I)/颗粒状吸水剂总面积(II)×100
即,第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例用颗粒状吸水剂相对于总面积的面积%来表示。需要说明的是,在第一基材的直接吸收液体的吸液面(导入上方非织造布要吸收的液体的一侧的面)上,颗粒状吸水剂即便存在也小于几%,因此,可以视作不存在。需要说明的是,下述实施例中,第一基材中的颗粒状吸水剂的含有比例相对于吸水性片整体含有的颗粒状吸水剂为5%以上。
〔吸水性片的评价方法〕
<倒流量(特定回流量评价)>
如图24所示那样,将制成纵10cm、横40cm的吸水性片10用纵14cm、横40cm的不透液性片21以上部形成开口部的方式进行包裹。将用不透液性片21包裹的吸水性片10放置在平面上,在其上将液体注入筒41(图25)如图26所示那样地放置在吸水性片10的中央。在该状态下,使用能够以7ml/秒的流速投入液体的漏斗42,向液体注入筒41中投入23℃的0.9重量%氯化钠水溶液80g(图27)。需要说明的是,该情况下,在片22中,相对于从不透液性片21中露出的吸水性片10而投入液体。自投入液体起10分钟后,将预先测定过重量的滤纸43(型号:No.2、ADVANTEC公司制;直径110mm的圆形滤纸)20片载置于片22的中央、即吸水性片10的中央,进一步载置直径100mm且圆形的重物44(1200g),保持1分钟。在1分钟后,去除重物44,根据滤纸43的增重来测定第一次倒流量(g)。自去除重物44起1分钟后,反复相同的操作(投入液体→在投入10分钟后,承载滤纸43和重物44(1200g),保持1分钟→保持1分钟后→去除重物,测定倒流量),测定第二次倒流量(g)、第三次倒流量(g)。将测得的第一次~第三次倒流量的合计示于表8、表10。
<厚度比(Lb/La)的计算方法>
La是间隙中的从上方非织造布的吸液面(第一基材的吸液面)起至下方非织造布(第二基材)的吸水层侧的表面为止的厚度,Lb是包含颗粒状吸水剂的区域中的从上方非织造布的吸液面(第一基材的吸液面)起至下方非织造布(第二基材)的吸水层侧的表面为止的厚度。
[基于X射线CT的吸水性片的厚度测定]
基于X射线CT的吸水性片的拍摄中,将切成180mm长的吸水性片的两端用橡胶带固定在纵350mm、横100mm且厚度3mm的塑料板上,将前述塑料板与厚度方向垂直地设置在X射线装置(岛津制作所制、inspeXio SMX-100CT)内部板上,利用下述条件对吸水性片的中央进行测定,由此进行拍摄。
使用装置:inspeXio SMX-100CT(岛津制作所制)
X射线管电压(kV):80
X射线管电流(μA):40
英制尺寸(inch):4.0
X射线滤波器:无
SOD(mm):700
SRD(mm):550
视野数:2400
平均数:5×1
切片厚度(mm):0.166
CT模式1:CBCT
CT模式2:常规操作
扫描角度:全扫描
BHC数据:无
中心调节:有
精细模式:有
FOV(XY)(mm):50.3
FOV(Z)(mm):20.0
体素尺寸(mm/voxel):0.098
获得将拍摄得到的立体图像在长度方向上分成203份的剖视图,根据第50片、第100片、第150片的图像量取吸水性片的厚度。量取厚度时,将上层非织造布下的间隙中的从上方非织造布的吸液面起至下方非织造布的吸水层侧的表面为止的厚度设为La,将上层非织造布下的包含颗粒状吸水剂的区域中的从上方非织造布的吸液面起至下方非织造布的吸水层侧的表面为止的厚度设为Lb。
<保形性的评价>
针对吸水性片评价<倒流量>后,将吸水性片的中央沿着宽度方向切断,通过目视来确认不含颗粒状吸水剂的区域(即,间隙)。此时,确认间隙中存在的物质,并按照以下的评价基准进行评价。
评价基准
〇:包含颗粒状吸水剂的区域被间隙隔开
(即,间隙中不存在任何构件或者间隙中主要存在具有吸水层的基材(即,在单层方式的情况下,是上层非织造布和下方非织造布;在二层方式的情况下,是上方非织造布、中间非织造布和下方非织造布))
×:间隙的存在比例少,并列的包含颗粒状吸水剂的区域彼此相连(未被间隙隔开)
(即,颗粒状吸水剂进入至被视为间隙的区域中,或者,具有吸水层的基材的存在比例变少)
下述表7~表10中,示出实施例1~10和比较例1~4中制造的吸水性片的构成和各吸水性片中使用的基材的物性的评价结果、吸水性片的评价结果。需要说明的是,表7~表10中,SAP是指颗粒状吸水剂。此外,表7和表9中的SAP配置区域(%)是指:在上方非织造布的面方向上,包含颗粒状吸水剂的区域的面积相对于配置有颗粒状吸水剂的基材的总面积的比例,未配置SAP的区域(%)是指:在上方非织造布的面方向上,不含颗粒状吸水剂的区域(即,间隙)的面积相对于配置有颗粒状吸水剂的基材的总面积的比例。此处,配置有颗粒状吸水剂的基材是指:散布有颗粒状吸水剂的基材。需要说明的是,本实施例中,上方非织造布、中间非织造布和下方非织造布为相同的尺寸。
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
根据以上的结果,与比较例1~4的吸水性片相比,实施例1~10的吸水性片的保形性高,且倒流量显著少。即可确认:在单层方式和二层方式的吸水性片中,通过使用具有伸缩性的上方非织造布,在吸水层中设置间隙,从而能够降低倒流量,保形性高。
此外,本实施方式中,与单层方式相比,二层方式存在倒流量变多的倾向。二层方式的颗粒状吸水剂相对于上层非织造布的量(即,位于上方非织造布与中间非织造布之间的颗粒状吸水剂的量)少于单层方式的颗粒状吸水剂相对于上层非织造布的量(即,位于上方非织造布与下方非织造布之间的颗粒状吸水剂的量)也可能是原因之一。因此,认为单层方式与二层方式的降低倒流量的效果的差异难以一概而论。
需要说明的是,本申请基于2019年11月28日申请的日本专利申请第2019-215887号和2019年11月28日申请的日本专利申请第2019-215888号,通过参照将其公开内容整体进行援引。
产业上的可利用性
10 吸水性片
11、11a 第一基材、
11b 中间基材、
12、12a、12b 吸水层、
13 第二基材、
14、14a、14b 颗粒状吸水剂、
15、15a、15b 间隙
16 包覆片、
18、18a 层叠体、
18b 构成体、
20 吸水性片、
21 不透液片、
31 筛、
31a 筛网下方的部分、32网孔、
33 胶带
41 液体注入筒、
42 漏斗、
43 滤纸
44 重物、
45 液体注入筒、
60 架台、
61 管、
63 亚克力板、
64 漏斗、
65 金属制托盘。
Claims (15)
1.一种吸水性片,其具有第一基材、第二基材、以及位于所述第一基材与所述第二基材之间的吸水层,
所述吸水层包含颗粒状吸水剂,包含所述颗粒状吸水剂的区域隔着实质上不含所述颗粒状吸水剂的间隙而配置,
所述第一基材的表面形成直接吸收液体的吸液面,
所述第一基材的伸长率为10%以上。
2.根据权利要求1所述的吸水性片,其中,所述第一基材的单位面积重量为10~60g/m2。
3.根据权利要求1或2所述的吸水性片,其中,所述第一基材的体积密度为0.1g/cm3以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性片,其中,所述第一基材为热风非织造布。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的吸水性片,其是在所述第二基材上层叠如下的层叠体和构成体而成的,所述层叠体在所述吸水层A上层叠有所述第一基材,所述构成体在吸水层B上层叠有中间基材。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的吸水性片,其是在所述第二基材上仅层叠如下的层叠体而成的,所述层叠体在所述吸水层上层叠有所述第一基材。
7.根据权利要求6所述的吸水性片,其中,厚度(Lb)相对于厚度(La)之比(Lb/La)为1.05以下,所述厚度(Lb)为包含所述颗粒状吸水剂的区域中的从所述第一基材的所述吸液面起至所述第二基材的所述吸水层侧的表面为止的厚度,所述厚度(La)为所述间隙中的从所述第一基材的所述吸液面起至所述第二基材的所述吸水层侧的表面为止的厚度。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的吸水性片,其中,所述第二基材为水刺非织造布。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的吸水性片,其中,所述第一基材包含所述颗粒状吸水剂,所述第一基材中的所述颗粒状吸水剂的含有比例相对于所述吸水性片整体含有的所述颗粒状吸水剂为5%以上。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的吸水性片,其中,所述颗粒状吸水剂对所述第一基材的透过率为40质量%以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的吸水性片,其中,包含所述颗粒状吸水剂的区域和所述间隙具有沿着所述第一基材的所述吸液面中的一个方向延伸的形状,且并列配置。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的吸水性片,其具有至少配置于所述第一基材的表面的包覆片。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的吸水性片,其中,所述颗粒状吸水剂的CRC为30g/g以上。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的吸水性片,其中,所述吸水性片包含粘接剂,
所述粘接剂的用量相对于所述颗粒状吸水剂的质量为0.05~2.0倍。
15.一种吸收性物品,其通过用透液性片和不透液性片夹持权利要求1~14中任一项所述的吸水性片而构成,所述透液性片位于所述第一基材侧,所述不透液性片位于所述第二基材侧。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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