JP7174760B2 - 吸水性シートおよびそれを含む吸収性物品 - Google Patents
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Description
[1-1.吸水性シート]
本発明における「吸水性シート」とは、長尺の2枚以上の基材間に吸水性樹脂(粒子状吸水剤)と中間シートとが担持された構造物をいう。上記吸水性シートは、基材と中間シートと粒子状吸水剤との少なくともいずれかの接着に、接着剤を用いていてもよく、ホットメルト接着剤を用いていてもよい。上記吸水性シートは、粒子状吸水剤に加えて、他の成分(繊維成分、抗菌剤、消臭剤など)を含んでいてもよい。また、上記吸水性シートは、粒子状吸水剤などを挟持する2枚の基材以外にも、他のシートを含んでもよい。
本明細書において「吸水性樹脂」とは、ERT441.2-02により規定される水膨潤性(CRC)が5g/g以上であり、およびERT470.2-02により規定される水可溶成分(Ext)が50質量%以下である高分子ゲル化剤をいう。
本明細書において「吸水剤」とは、吸水性樹脂を主成分として含む、水性液(液)を吸収するための吸収ゲル化剤を意味する。ここで、上記水性液(液)とは水のみならず、水を含む液体であれば特に限定されない。本発明の一実施形態に係る吸水性シートが吸収する水性液は、尿、経血、汗、その他の体液である。
本明細書において「ポリアクリル酸(塩)」とは、ポリアクリル酸および/またはその塩を指す。上記ポリアクリル酸(塩)は、主成分として、アクリル酸および/またはその塩(以下、「アクリル酸(塩)」と称する)の繰り返し単位を含み、任意成分としてグラフト成分をさらに含む、重合体である。上記ポリアクリル酸(塩)は、アクリル酸(塩)の重合、ポリアクリルアミドやポリアクリロニトリルなどの加水分解、などによって得られる。好ましくは、上記ポリアクリル酸(塩)は、アクリル酸(塩)の重合によって得られる。
「EDANA」は、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Associations)の略称である。「ERT」は、EDANAが制定している、欧州標準(実質的な世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。本明細書では、特に断りのない限り、2002年版のERTに準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上、Y以下」を意味する。
本発明の吸水性シートは、第1の基材と、第2の基材と、前記第1の基材および前記第2の基材の間に位置する吸水層と、を有する、吸水性シートであって、前記第1の基材が、吸液される液が導入される側に位置する、透水性シートであり、前記吸水層が、粒子状吸水剤と、中間シートと、を有し、前記粒子状吸水剤の重量平均粒子径が、200~600μmであり、前記粒子状吸水剤のCRCが、36g/g以上であり、前記粒子状吸水剤の前記中間シートに対する透過率が、60質量%以上である、吸水性シートである。以下、透過率について、質量%を単に%とする。かかる構成によって、無加圧下の状況で断続的に複数回(特に、3回以上)の液の導入があって液の導入量が多くなっても、戻り量を有意に低減することができる。特に、かかる構成であることによって、本願の実施例における特定条件での戻り量の測定(本明細書中、「特定戻り量評価」とも称する)において非常に優れた結果を得ることができる。つまり、断続的に複数回(特に、3回以上)の液の導入があると、通常の構成であれば、液量が設定の吸収量以上となって過剰な「戻り」が発生してしまう。これに対し、本発明では、粒子状吸水剤の中間シートに対する透過率が60%以上である。かような透過率を実現できる粒子状吸水剤と中間シートとの組み合わせによれば、中間シートが、吸水性シート中に存在する粒子状吸水剤を捕捉し易くなる。中間シートが粒子状吸水剤を多く捕捉することによって粒子状吸水剤が吸水性シート中に拡散することになり吸水性シート中に存在する粒子状吸水剤同士の隙間が空き易くなる。仮に透過率が60%未満であると、中間シートと基材との間に存在している粒子状吸水剤が中間シートに捕捉され難く、粒子状吸水剤が中間シートと基材との間に存在する確率が上がり、粒子状吸水剤が中間シートと基材との間に密に存在することになる。そうすると、吸水した粒子状吸水剤間でゲルブロッキング現象を起こし、液拡散性が低下し、過剰な「戻り量」が発生してしまう。本発明では、透過率が60%以上であるので、中間シートと基材との間に存在している粒子状吸水剤が中間シート中まで広く拡散することによって粒子状吸水剤同士の隙間が空き易くなり、粒子状吸水剤の性能を最大限に発揮することもできるし、吸水性シートとしても吸水を行える面積をより広く活用することができるという技術的効果を有する。そのため、「特定戻り量評価」を優れたものとすることができる。また、CRC36g/g以上であると一般的に液の拡散性が低下し易い傾向があるが、本発明は透過率が60%以上であるので、液の拡散性を維持したまま、吸水量が大きいとの利点を活かしつつ、本発明の所期の課題を解決することができる。なお、本明細書中に記載したメカニズム等が本願の請求の範囲の技術的範囲を限定することはない。ここで、一般条件での戻り量を抑制しようと設計された吸水性シートや吸収性物品が、本願の「特定戻り量評価」において必ずしも優れた結果にならないことを付言しておく。また、本発明の一実施形態に係る吸水性シートは、例えば、走ることを覚え始めの、膀胱がまだまだ小さな乳児が昼間等の活動的に動き回っている時間帯に使用する吸収性物品(例えば、おむつ)として好適であるが、無論使用形態がこれに限定されるわけではない。ここで空隙率を高くしさえすれば透過率を60%以上にせしめることができるようにも考えられる。しかしながら、仮に高い空隙率を有する中間シートが粒子状吸水剤を多く透過させることができるとは限らない。透過率が60%以上になるように実現させる方法としては後述もするが、(中間シートの構成部材が繊維であれば)繊維径を制御したり、(中間シートが不織布であれば)複数枚の不織布を重ねあわせたりする方法が好適と考えられる。つまり、中間シートを構成する部材の性質、その表面状態、網目構造の複雑さ、繊維径、繊維間の融着状態、目付、厚み等を適宜調整することにより透過率60%以上を実現することができる。本発明を実施しようとする者は、例えば、中間シートとしてエアースルー不織布を用いるのであればエアースルー不織布の熱処理条件や繊維径及び密度を変更することによって透過率を調整することができる。中間シートとして別の種類のものを使用する場合であっても上述のような透過率の調整に関係する因子を適宜変更することによって透過率60%以上を実現することができる。
第1の基材は、吸液される液が導入される側に位置する、透水性シートである。なお、吸液される液とは水に限らず、尿、血液、汗、糞、廃液、湿気、蒸気、氷、水と有機溶媒及び/または無機溶媒との混合物、雨水、地下水等であってもよく、水を含んでいれば特に制限されるものではない。好ましくは、尿、経血、汗、その他の体液を挙げることができる。
本発明の一実施形態に係る吸水性シートにおける吸水層は、粒子状吸水剤と、中間シートとを含む。前記吸水層が、中間シートを有することによって、第1の粒子状吸水剤と、第2の粒子状吸水剤とを、より効率的にそれぞれ第1の基材、第2の基材に局在させ易くなる利点もある。また、中間シートが空気層のようなものを構成することで、万一吸水性シートから逆戻りがあっても肌がそれを感じなくなる利点もある。中間シートの説明については上述のとおりなのでここでは説明を省略する。なお、第1の粒子状吸水剤と第2の粒子状吸水剤の局在は、以下の〔3.〕に記載のように例えば接着剤を適宜利用することによっても実現することができる。
本発明の一実施形態に係る吸水性シートにおける吸水層は、第1の粒子状吸水剤と、第2の粒子状吸水剤を含む。なお、別途記載のない限り、単に、粒子状吸水剤と称するとき、第1の粒子状吸水剤と、第2の粒子状吸水剤との混合物、あるいは、第1の粒子状吸水剤、第2の粒子状吸水剤の少なくとも一方を意味する。また、第1の粒子状吸水剤および/または第2の粒子状吸水剤が複数種類の粒子状吸水剤の混合物である場合は、以下の記載は、当該混合物の物性に関する説明である。
「CRC」は、Centrifuge Retention Capacity(遠心分離機保持容量)の略称であり、粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率(「吸水倍率」と称する場合もある)を意味する。具体的には、粒子状吸水剤0.2gを不織布製の袋に入れた後、大過剰の0.9質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬して自由膨潤させ、その後、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。
「AAP」は、Absorption Against Pressureの略称であり、粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、粒子状吸水剤0.9gを大過剰の0.9質量%塩化ナトリウム水溶液に対して、1時間、2.06kPa(21g/cm2、0.3psi)荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。また、ERT442.2-02には、Absorption Under Pressure(AUP)と表記されているが、実質的に同一内容である。
ゲル透過速度(Gel Permeation Rate:GPR)
本明細書において、粒子状吸水剤の「通液性」とは、荷重下において膨潤ゲル粒子間を通過する液体の流れ性のことを言う。この指標として、ゲル透過速度(GPR)が用いられる。本発明の一実施形態に係る吸水性シートに含まれている粒子状吸水剤(第1の粒子状吸水剤および第2の粒子状吸水剤)のゲル透過速度(GPR)は、米国特許第5849405号明細書記載の食塩水流れ誘導性(SFC)試験を参考に、測定条件を変更し、以下の手順で行う。
本発明の一実施形態に係る吸水性シートにおける、粒子状吸水剤の上限は、特に制限はないが、長時間使用時の液漏れの観点から、それぞれ独立して、50%未満であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、15%以下であることがさらに好ましい。下限としては、特に制限はないが、長時間使用時の液漏れの観点から、例えば、1%以上、3%以上、5%以上程度である。なお、劣化可溶分の測定方法は、以下のとおりである。
劣化可溶分(質量%)=0.1×(平均分子量)×200×100×([HCl]-[bHCl])/1000/1.0/20.0により算出することができる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を算出する。
表面張力とは、固体や液体の表面積を増加させるのに必要な仕事(自由エネルギー)を単位面積当たりで表したものである。本願でいう表面張力は、粒子状吸水剤を0.90質量%塩化ナトリウム水溶液中に分散させた際の、水溶液の表面張力をいう。なお、吸水剤の表面張力は、以下の手順により測定する。即ち、十分に洗浄された100mlのビーカーに20℃に調整された生理食塩水50mlを入れ、まず、生理食塩水の表面張力を、表面張力計(KRUSS社製のK11自動表面張力計)を用いて測定する。次に、20℃に調整した表面張力測定後の生理食塩水を含んだビーカーに、十分に洗浄された25mm長のフッ素樹脂製回転子、及び粒子状吸水剤0.5gを投入し、500rpmの条件で4分間攪拌する。4分後、攪拌を止め、含水した粒子状吸水剤が沈降した後に、上澄み液の表面張力を再度同様の操作を行い測定する。なお、本発明では白金プレートを用いるプレート法を採用し、プレートは各測定前に十分脱イオン水にて洗浄し、かつ、ガスバーナーで加熱洗浄して使用する。本発明の一実施形態に係る吸水性シートにおいて、前記粒子状吸水剤の表面張力が、以下順に、57mN/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以上が好ましく、最も好ましくは72mN/m以上である。粒子状吸水剤の吸水性シートへの適用では従来の紙オムツよりも表面張力の影響が表れやすく、表面張力が上記の条件を満たすことにより、紙オムツでの戻り量が低減させることができる。
本発明の一実施形態に係る粒子状吸水剤は、粒子形状として不定形破砕状のものを含むことが好ましい。ここで、不定形破砕状とは、形状が一定でない破砕状の粒子である。逆相懸濁重合や気相重合で得られた球状粒子に比べて不定形破砕状では基材へ固定を容易にすることができる。本発明の一実施形態に係る粒子状吸水剤は、好ましくは水溶液重合における粉砕物である。一方、粉砕工程を経ない場合、代表的には逆相懸濁重合や重合モノマーを噴霧し重合するような液滴重合等によって得られる球状の粒子または球状粒子の造粒物は、不定形破砕状ではない。本発明の実施形態において、粒子状吸水剤の形状が不定形破砕状であると、平均真円度の高いもの(例えば、球形のもの)と比べて吸水性シートの形状保持がなされやすい。本発明の実施形態において、粒子状吸水剤の平均真円度は、0.70以下であることが好ましく、0.60以下であることがより好ましく、0.55以下であることがさらに好ましい。
中間シートを縦10mm、横10mmの正方形に切り取ったもの(厚みはそのまま)を、株式会社島津製作所製マイクロフォーカスX線CTシステム inspeXio SMX-100CTにより測定を行った。測定条件を以下に記す。
・画像縦サイズ(pixel):512
・X線管電圧(kV):40
・X線管電流(μA):50
・インチサイズ(inch):4.0
・X線フィルタ:なし
・SDD(X線源の焦点とX線検出器の距離)(mm):500
・SRD(X線源の焦点と測定試料の回転中心の距離)(mm):40
・走査モード 1:CBCT
・走査モード 2:ノーマル走査
・走査角度:フル走査
・ビュー数:1200
・アベレージ数:5
・スムージング:YZ
・スライス厚(mm):0.012
・スライス間距離(mm):0.010
・スケーリング数:50
・BHCデータ:なし
・精細モード:あり
・FOV XY(最大撮影領域 XY)(mm):5.0
・FOV Z(最大撮影領域 Z)(mm):1.5
・ボクセルサイズ(mm/voxel):0.010。
X線CTの撮影データを、ラトックシステムエンジニアリング株式会社製解析ソフト TRI/3D-PRT-LRGを用いて以下の手順で解析を行った。
なお、計算ソフトの構成上、「粒子」との表現がされているが、実際は繊維の測定結果であり、計測・計算上の問題はない。
本発明の一実施形態に係る吸水性シートの製造方法は、(1)第1の基材に第1の粒子状吸水剤を散布する工程と、(2)第2の基材に第2の粒子状吸水剤を散布する工程と、および、(3)中間シートに、第1の粒子状吸水剤および/または第2の粒子状吸水剤を散布する工程、の少なくとも1つを含む。より具体的な製造方法の一例として、下記(a)~(d)の製造方法が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る吸収性物品は、〔2〕で説明されている吸水性シートを、液体透過性シートおよび液体不透過性シートによって挟持した構造を有している。よって、本発明においては、前記吸水性シートを液体透過性シートと、液体不透過性シートとで挟持することによりなり、前記液体透過性シートが、前記第1の基材側に位置し、前記液体不透過性シートが、前記第2の基材側に位置している、吸収性物品が提供される。吸収性物品の具体例としては、使い捨てオムツ、失禁パッド、生理用ナプキン、ペットシート、食品用ドリップシート、電力ケーブルの止水剤などが挙げられる。かかる構成であることによって、特定戻り量評価において優れた結果となる。
以下の特許に記載の製造例、実施例、比較例を参考に、内部架橋剤量によって、CRCを適宜調整することで、ポリアクリル酸(塩)系樹脂の粒子状吸水剤(1)~(4)を得た。得られた粒子状吸水剤の物性を表1に示した。
国際公開第2017/170605号
国際公開第2016/204302号
国際公開第2014/054656号
国際公開第2015/152299号
国際公開第2018/062539号
国際公開第2012/043821号。
市販のアクリル酸(アクリル酸ダイマー2000ppm、酢酸500ppm、プロピオン酸500ppm、p-メトキシフェノール200ppm)を、無堰多孔板50段を有する高沸点不純物分離塔の塔底に供給して、還流比を1として蒸留し、マレイン酸やアクリル酸からなる二量体(アクリル酸ダイマー)などの除去後、さらに晶析を行なうことで、アクリル酸(アクリル酸ダイマー20ppm、酢酸50ppm、プロピオン酸50ppm、フルフラール1ppm以下、プロトアネモニン1ppm以下)を得て、さらに蒸留後にp-メトキシフェノールを50ppm添加した。
〔アクリル酸ナトリウム水溶液の製法〕
上記アクリル酸1390gを米国特許5210298号の実施例9に従い、48%苛性ソーダを用いて20~40℃で中和して、濃度37%で100%中和のアクリル酸ナトリウム水溶液を得た。
上記アクリル酸の製造例で得られたアクリル酸、該アクリル酸を用いて上記アクリル酸ナトリウム水溶液の製法で得られたアクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた73モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5500g(単量体濃度39.0質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)4.54gを溶解し反応液とした。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を30℃に保ちながら系を窒素ガス置換し、反応液中の溶存酸素を除去した。続いて、反応液を撹拌しながら、過硫酸ナトリウムの10質量%水溶液31.65g及びL-アスコルビン酸の1質量%水溶液38.95gを添加したところ、およそ1分後に重合が開始した。重合を開始して40分後に含水ゲル状重合体を取り出した。得られた含水ゲル状重合体は約2~4mmの粒子に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を50メッシュ(目の大きさ300μm)の金網上に広げ、175℃で65分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き600μmの金網で分級、調合することにより、平均粒子径380μmの不定形破砕状の吸水性樹脂(1-1)を得た。
上記粒子状吸水剤1を分級、粒度調合することにより、平均粒子径420μmの粒子状吸水剤(2)を得た。
上記アクリル酸の製造例で得られたアクリル酸、該アクリル酸を用いて上記アクリル酸ナトリウム水溶液の製法で得られたアクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた73モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5500g(単量体濃度33.0質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)4.17gを溶解し反応液とした。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を30℃に保ちながら系を窒素ガス置換し、反応液中の溶存酸素を除去した。続いて、反応液を撹拌しながら、過硫酸ナトリウムの10質量%水溶液26.78g及びL-アスコルビン酸の1質量%水溶液32.96gを添加したところ、およそ1分後に重合が開始した。重合を開始して40分後、150μm以下の吸水性樹脂微粉末を181.5g添加したうえで、ニーダーのブレードを高速回転(130rpm)で10分間ゲル解砕してから含水ゲル状重合体を取り出した。得られた含水ゲル状重合体は約1~2mmの粒子に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を50メッシュ(目の大きさ300μm)の金網上に広げ、175℃で65分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き600μmの金網で分級、調合することにより、平均粒子径350μmの不定形破砕状の吸水性樹脂(3-1)を得た。
得られた吸水性樹脂(3-1)100質量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.03質量部、1,4-ブタンジオール0.3質量部、プロピレングリコール0.5質量部、水3.0質量部からなる表面架橋剤水溶液3.83質量部を噴霧混合した。上記の混合物を、パドル型混合加熱処理機を用いて、熱媒温度195℃で40分間加熱処理して表面架橋された吸水性樹脂(3-2)を得た。得られた表面架橋された吸水性樹脂(3-2)100質量部に、水1.0質量部を噴霧混合して、密閉容器内で60℃で1時間硬化させた後、目開き710μmのふるいを通過させて吸水性樹脂(3-3)を得た。吸水性樹脂(3-3)にAerosil200(親水性アモルファスシリカ、日本アエロジル社製)を0.3質量部添加して混合することにより得た吸水性樹脂を粒子状吸水剤(3)とした。
上記粒子状吸水剤3を分級、粒度調合することにより、平均粒子径420μmの粒子状吸水剤(4)を得た。
市販の使い捨て大人用オムツ尿取りパッド(ライフリー ズレずに安心紙パンツ用尿とりパッド 夜用(ユニ・チャーム製、2018年9月に購入)から、吸水性樹脂を取り出した。取出しの際には、綿状パルプなどが混じらないように、吸水性樹脂のみを取り出した。取出された吸水性樹脂は、球状粒子を造粒した粒子形状であった。この吸水性樹脂を、粒子状吸水剤(5)とした。
市販の使い捨てオムツ(ムーニーエアフィット(Lサイズ、Lot No.201512163072)、ユニ・チャーム製、2016年5月に購入)から、吸水性樹脂を取り出した。取出しの際には、綿状パルプなどが混じらないように、吸水性樹脂のみを取り出した。取出された吸水性樹脂は、球状粒子を造粒した粒子形状であった。この吸水性樹脂を、粒子状吸水剤(T1)とした。粒子状吸水剤(T1)の物性を、表1に示した。
[実施例1]
縦10cm、横40cmに切断した、オレフィンを主成分とする、無荷重下での厚み2.6mmのエアースルー不織布(1)(中間シートに相当する)の表面に、粒子状吸水剤(3)(第2の粒子状吸水剤に相当する)を、6.0g(散布量:150g/m2)均一に散布した。
実施例1において、表2に示されるよう、不織布(1)の代わりに不織布(2)(オレフィンを主成分とする、エアースルー不織布)を用いて、吸水性シート(2)を得た。
実施例1において、表2に示されるよう、不織布(1)の代わりに不織布(3)(オレフィンを主成分とする、エアースルー不織布)を用いて、吸水性シート(3)を得た。
実施例1において、表2に示されるよう、不織布(1)の代わりに不織布(4)(オレフィンを主成分とする、エアースルー不織布)を用いて、吸水性シート(4)を得た。
実施例1において、粒子状吸水剤(1)の代わりに粒子状吸水剤(2)を、粒子状吸水剤(3)の代わりに粒子状吸収剤(4)を用いて、吸水性シート(5)を得た。
実施例1において、粒子状吸水剤(3)の代わりに粒子状吸収剤(5)(オレフィンを主成分とする、エアースルー不織布)を用いて、吸水性シート(6)を得た。
実施例6において、表2に示されるよう、不織布(1)の代わりに不織布(5)を用い、粒子状吸水剤(5)の代わりに粒子状吸収剤(T1)を用いて、比較吸水性シート(1)を得た。
<逆戻り量>
図3に示されるように縦10cm、横40cmに切断した吸水性シートを、縦14cm、横40cmの液体不透過性シートで上部に開口部ができるように包んだ。液不透過性シートで包んだ吸水性シートを平面に置き、その上に液注入筒(図4)を図5に示されるように吸水性シートの中央に置いた。この状態で、流速7ml/秒で液投入が可能な漏斗を使用して液注入筒へ23℃の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液80gを投入した(図6)。液を投入してから10分後、予め重量を測定した濾紙(型式No.2、ADVANTEC製;直径110mmの円形のもの)20枚を、吸水性シートの中央に載せ、直径100mmの円形の錘(1200g)をさらに載せて、1分間保持した。1分後、錘を除去し、濾紙の重量増分から逆戻り量1回目(g)を測定した。錘を除去してから1分後、同様の操作(液を投入してから10分後、濾紙および錘(1200g)を載せて、1分間保持した。1分後、錘を除去、逆戻り量の測定を繰り返し、逆戻り量2回目(g)、逆戻り量3回目(g)を測定した。なお、逆戻り量3回目(g)が小さければ小さいほど、優れていると評価する。各吸水性シート、各比較吸水性シートの逆戻り量を表3に示す。
目開き850μmを有するJIS標準篩(The IIDA TESTING SIEVE:内径80mm;JIS Z8801-1(2000))、またはJIS標準篩に相当する篩の中に、直径80mmに切断した不織布(1)(中間シートに相当する)を図7に示すように設置し、周囲をテープでとめた(少なくとも直径75mm以上は粒子が透過可能な面積を確保する)。またこの際、吸水性シートの形態において、不織布(A)(第1の基材)と接触する不織布(1)の面が上向となるよう、篩の中に不織布(1)を設置した。不織布(1)は後述の方法により、吸水性シートから取り出したものを使用してもよい。篩の中の不織布(1)上に粒子状吸水剤10.0gを投入し、ロータップ型ふるい振盪機(株式会社飯田製作所製ES-65型ふるい振盪機;回転数230rpm、衝撃数130rpm)を用いて、室温(20~25℃)、相対湿度50%RHの条件下で5分間振盪した。粒子状吸水剤は後述の方法により、吸水性シートから取り出したものを使用してもよい。振盪後、不織布(1)と上記JIS標準篩を通過した粒子状吸水剤の質量(W(g))を測定し、下記式(i)にしたがって、粒子状吸収剤の透過率を算出した。なお、測定は3回行い、その平均値を算出した。なお、当該振盪条件は、吸水性シートの現実的な製造条件や、製造された吸水性シートの現実的な運搬条件等を考慮して設定されたものである。ここで、粒子状吸水剤の中間シートに対する透過率が100%であると中間シートに捕捉されずに粒子状吸水剤の全てが吸水性シート中で零れ落ちるようにも思われる。しかしながら、当該振盪条件は、現実的な製造、運搬等よりも強く設定され、かつ、過度に強すぎないよう設計されているため左記のような事態は発生しない。本発明において所定の透過率を有する中間シートによれば、現実的な製造、運搬における現実的な揺れの作用で、吸水性シート中に存在する粒子状吸水剤を多く捕捉することができる。
吸水性シートから上方不織布(第1の基材に相当する)および下方の不織布(第2の基材に相当する)を剥がすことで粒子状吸収剤と中間シートを取り出した。上方及び下方の不織布や中間シートに貼着した粒子状吸収剤も全て取り出した。上方及び下方の不織布を剥がす際には、吸水性シートを冷却し、不織布や粒子状吸水剤を貼着している接着剤(ホットメルト接着剤やスプレー糊)の接着性を十分に弱めた後に剥がした。この手順を踏むことで、中間シートの繊維や構造厚みを変化させることなく取り出すことができ、正確に透過率を測定することが可能になる。吸水性シートの冷却方法は-10℃以下の恒温槽に一定時間入れる、冷却スプレーを吹きかける、液体窒素をかける等、種々手段が考えられるが、中間シートの繊維や構造、厚みを変化させることなく、かつ吸水性シートに含まれる粒子状吸水剤が吸湿しない条件で行うのであれば、特に限定されない。
12 吸水層、
13 第2の基材、
14 粒子状吸水剤
14a 第1の粒子状吸水剤
14b 第2の粒子状吸水剤
16 中間シート、
40 吸水性シート、
400 装置、
410 容器、
411 セル、
412 ピストン、
413a、413b 金網、
414 膨潤ゲル(粒子状吸水剤を吸水させたもの)、
415 孔、
420 タンク、
421 ガラス管、
422 コックガラス管付きL字管、
423 液体、
431 ステンレス製の金網、
432 捕集容器、
433 上皿天秤。
Claims (15)
- 第1の基材と、
第2の基材と、
前記第1の基材および前記第2の基材の間に位置する吸水層と、
を有する、吸水性シートであって、
前記第1の基材が、吸液される液が導入される側に位置する、透水性シートであり、
前記吸水層が、粒子状吸水剤と、中間シートと、を有し、
前記粒子状吸水剤の重量平均粒子径が、200~600μmであり、
前記粒子状吸水剤のCRCが、36g/g以上であり、
前記粒子状吸水剤の前記中間シートに対する透過率が、60質量%以上であり、
前記粒子状吸水剤のGPRが、100g/min以下である、吸水性シート。 - 前記透過率が、80質量%以上である、請求項1に記載の吸水性シート。
- 前記透過率が、89質量%以上である、請求項2に記載の吸水性シート。
- 前記中間シートが、不織布である、請求項1~3のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記中間シートの厚みが、前記第1の基材および前記第2の基材のいずれか一方の厚みより厚い、請求項1~4のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 吸水性シート単位体積当たりの粒子状吸水剤の含有量が、50mg/cm3以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤のAAP2.1kPaが20g/g以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤の表面張力が、65mN/m以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤の平均真円度が0.70以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤の形状は、不定形破砕状のものを含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤の重量平均粒子径が、400μm以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記粒子状吸水剤のGPRが、70g/min以上である、請求項1~11のいずれか1項に記載の吸水性シート。
- 前記透過率が、92質量%以上である、請求項12に記載の吸水性シート。
- 前記吸水性シートが、接着剤を含み、
前記接着剤の使用量が、前記粒子状吸水剤の合計の質量に対して、0.05~2.0倍である、請求項1~13のいずれか1項に記載の吸水性シート。 - 請求項1~14のいずれか1項に記載の吸水性シートを液体透過性シートと、液体不透過性シートとで挟持することによりなり、前記液体透過性シートが、前記第1の基材側に位置し、前記液体不透過性シートが、前記第2の基材側に位置している、吸収性物品。
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