JP2017012960A - Porous absorber and liquid absorbable sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多孔質吸収体及び液体吸収性シートに関する。 The present invention relates to a porous absorbent body and a liquid absorbent sheet.
従来より、スポーツウェアや衛生用品の分野において、水分等を吸収させる液体吸収性シートが、知られている。 Conventionally, in the field of sportswear and sanitary goods, liquid absorbent sheets that absorb moisture and the like are known.
スポーツウェアや衛生用品等に用いる液体吸収性シートとしては、一般にポーラス構造を持った多孔性シートであって、例えば、不織布や不織布に対して穴開き加工を施された孔開き不織布、更にガス透過性を有するもの、水蒸気透過性を有するもの等が挙げられる。
このようなポーラス構造を持った多孔性シートは、一般的に単体では堅く、脆いものになりやすいため、各種改良がなされている。
特許文献１の多孔性シートは、２種類の多孔性シートを組み合わせて優れた機能を実現させている。
The liquid absorbent sheet used for sportswear and sanitary goods is generally a porous sheet having a porous structure, for example, a non-woven fabric or a perforated non-woven fabric obtained by perforating a non-woven fabric, and further gas permeation. And those having water vapor permeability.
Since a porous sheet having such a porous structure is generally hard as a single body and tends to be brittle, various improvements have been made.
The porous sheet of
しかしながら、異なる材料からなる多孔質シートを積層して溶着または接着するものは、工程数が多くなり経済的でないという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑み、基材上に直接、スクリーン印刷により多孔質吸収体を形成することで、工程数を減らして効率的に液体吸収性シートを提供することを目的とする。
However, the method of laminating and adhering or adhering porous sheets made of different materials has a problem that the number of steps increases and it is not economical.
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a liquid absorbent sheet efficiently by reducing the number of steps by forming a porous absorber directly on a substrate by screen printing. .
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明の多孔質吸収体は、水溶性顔料と、溶剤系バインダーポリマーと、溶剤を含むスクリーンインキを用いて基材に印刷した印刷物を硬化させ、前記水溶性顔料を水媒体で溶出することにより多孔質化されてなることを特徴とする。
また、本発明の液体吸収性シートは、前記基材が、液体透過性シートであって、前記液体透過性シートの一方の面に請求項１記載の多孔質吸収体が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の液体吸収性シートは、前記液体透過性シートの上に前記多孔質吸収体が形成され、さらにその上に液体不透過性シートが積層されていることを特徴とする。
また、本発明の液体吸収性シートは、前記液体透過性シートの前記多孔質吸収体が形成されていない面側に水分を検知する水分センサが設けられていることを特徴とする。
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the porous absorber of the present invention cures a printed matter printed on a substrate using a screen ink containing a water-soluble pigment, a solvent-based binder polymer, and a solvent, and elutes the water-soluble pigment with an aqueous medium. It is characterized by being made porous.
In the liquid absorbent sheet of the present invention, the base material is a liquid permeable sheet, and the porous absorbent body according to
Further, the liquid absorbent sheet of the present invention is characterized in that the porous absorbent is formed on the liquid permeable sheet, and the liquid impermeable sheet is further laminated thereon.
The liquid absorbent sheet of the present invention is characterized in that a moisture sensor for detecting moisture is provided on the surface of the liquid permeable sheet where the porous absorbent is not formed.
本発明によれば、基材に直接、スクリーン印刷法を利用して多孔質吸収体を形成することで、工程数を減らして効率的に液体吸収性シートが得られる。 According to the present invention, a liquid absorbent sheet can be efficiently obtained by reducing the number of steps by forming a porous absorbent directly on a substrate using a screen printing method.
次に、本発明に係る多孔質吸収体および液体吸収性シートの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Next, embodiments of the porous absorbent body and the liquid absorbent sheet according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale and the vertical / horizontal dimensional ratio are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
〔実施形態〕
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る多孔質吸収体および液体吸収性シートについて説明する。図１は、本発明による実施形態の多孔質吸収体の断面図である。図２は、本発明による実施形態の液体吸収性シートの断面図である。
Embodiment
With reference to FIG.1 and FIG.2, the porous absorber and liquid absorbent sheet which concern on embodiment of this invention are demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view of a porous absorbent body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid absorbent sheet according to an embodiment of the present invention.
〔多孔質吸収体〕
本発明の多孔質吸収体１は、水溶性顔料と、溶剤系バインダーポリマーと、溶剤を含むスクリーンインキを用いて基材に印刷した印刷物を熱により硬化させ、前記水溶性顔料を水媒体で溶出することにより多孔質化されてなる。
前記スクリーンインキは、水溶性顔料を含有する溶剤系バインダーポリマーを主体とし、水溶性顔料を水に不溶な溶剤系バインダーポリマーに分散させてなる塗布液を用いる。
[Porous Absorber]
The porous
The screen ink uses a coating liquid mainly composed of a solvent-based binder polymer containing a water-soluble pigment, and the water-soluble pigment is dispersed in a solvent-based binder polymer insoluble in water.
（溶剤系バインダーポリマー）
スクリーンインキを構成する溶剤系バインダーポリマーとしては、耐溶剤性のものを用いることが好ましい。溶剤系バインダーポリマーとしては、中でも、膜強度と柔軟性を制御し易いことから、熱硬化性樹脂を特に好適に用いることができる。具体的には、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、グアナミン樹脂、ケトン樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(Solvent-based binder polymer)
As the solvent-based binder polymer constituting the screen ink, it is preferable to use a solvent-resistant one. As the solvent-based binder polymer, a thermosetting resin can be particularly preferably used because it is easy to control film strength and flexibility. Specific examples include phenol resins, urea resins, melamine resins, furan resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, diallyl phthalate resins, guanamine resins, and ketone resins, but are not limited thereto. .
（水溶性顔料）
スクリーンインキを構成する水溶性顔料としては、水溶性塩類または水溶性フィラーを用いることができる。
水溶性塩類としては、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム等の無機塩類、クエン酸ナトリウム、酢酸カリウム、琥珀酸ナトリウム、アスパラギン酸ナトリウム等の有機酸塩類、塩酸エタノールアミン、塩酸アルギニン等の有機塩基の塩等を用いることができる。
水溶性フィラーとしては、水溶性のエチレン−ビニルアルコール系共重合体よりなるフィラメント糸が取り扱い性、水溶解除去性の点から好適に用いることができる。
(Water-soluble pigment)
As the water-soluble pigment constituting the screen ink, water-soluble salts or water-soluble fillers can be used.
Water-soluble salts include inorganic salts such as sodium chloride, magnesium chloride, sodium sulfate, potassium nitrate, and ammonium nitrate, organic acid salts such as sodium citrate, potassium acetate, sodium oxalate, and sodium aspartate, ethanolamine hydrochloride, arginine hydrochloride, etc. A salt of the organic base can be used.
As the water-soluble filler, a filament yarn made of a water-soluble ethylene-vinyl alcohol copolymer can be suitably used from the viewpoints of handleability and water dissolution removal.
（溶剤）
スクリーンインキを構成する溶剤は、バインダーポリマーの硬化を妨げるものでなければいかなるものであっても利用することができる。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒類、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ピリジン、１−メチル−２−ピロリジノン等のヘテロ環類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、γ−ラクタム等のアミド類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン類及びそれらの混合物等を用いることができる。
(solvent)
Any solvent can be used for the screen ink as long as it does not prevent the binder polymer from being cured. For example, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and γ-butyrolactone, Heterocycles such as pyridine and 1-methyl-2-pyrrolidinone, amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and γ-lactam, halogens such as dichloromethane and chloroform, and mixtures thereof can be used.
（多孔質吸収体の形成方法）
本実施形態の多孔質吸収体１の形成方法は、水溶性顔料を含有する耐溶剤性樹脂に水溶性顔料を分散させて、これにメタルマスク版を用いてスクリーン印刷により基材に所望のパターン状に厚膜印刷し、更に硬化し、乾燥させることにより、水中で水溶性顔料の粒子を溶出させて多数の空孔２を形成することができる。
多孔質吸収体１は、加熱処理により硬化させることができる。加熱処理を施すことにより、多孔質吸収体の強度や耐熱性が向上する点で好ましい。
また、上記の加熱処理後、更に溶剤系バインダーポリマーの架橋処理を施すことができる。架橋処理の方法としては、電子線、γ線、または紫外線等の放射線を照射することにより、物理的に架橋させる方法が好ましい。
また、加熱処理後の乾燥は、熱風、または付着した溶剤を風乾させる方法が好ましい。
また、水溶性顔料を溶出させる方法は、槽内で水に親戚し、しかる後に付着した水を乾燥させることにより、多孔質吸収体を得ることができる。
水中で水溶性顔料の粒子を溶出させているので、酸やアルカリ水溶液で溶出させる場合と比べて生産性や安全性に優れる。
多孔質吸収体の硬化後の膜厚は、膜強度および液体受容膜として用いた際の液体吸収能の面から、１μｍ〜２００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜１００μｍの範囲である。
多孔質吸収体における空孔の平均孔径が０．１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。平均孔径が０．１μｍより小さいものは安定した製造が困難であり、平均孔径が１０μｍを超える場合には多孔質吸収体で孔径分布を均一に形成することが困難になる。
また、空孔率は３０％〜８０％が好ましい。空孔率が上記範囲より低いと、クッション性能が低下したり、保水性が低下したりする場合があり、空孔率が上記範囲より高いと、膜強度に劣る。
(Method for forming porous absorber)
In the method for forming the porous
The
Further, after the above heat treatment, a crosslinking treatment of the solvent-based binder polymer can be further performed. As a method for the crosslinking treatment, a method of physically crosslinking by irradiating with radiation such as electron beam, γ ray or ultraviolet ray is preferable.
The drying after the heat treatment is preferably performed by hot air or a method of air-drying the attached solvent.
Moreover, the method of eluting a water-soluble pigment can obtain a porous absorber by making it familiar with water in a tank and drying the water adhering after an appropriate time.
Since the water-soluble pigment particles are eluted in water, the productivity and safety are superior compared to the case of elution with an acid or alkaline aqueous solution.
The film thickness after curing of the porous absorbent body is preferably in the range of 1 μm to 200 μm, more preferably in the range of 10 μm to 100 μm, from the viewpoint of film strength and liquid absorbability when used as a liquid receiving film. is there.
The average pore diameter of the pores in the porous absorber is preferably 0.1 μm to 10 μm. When the average pore diameter is less than 0.1 μm, stable production is difficult, and when the average pore diameter exceeds 10 μm, it is difficult to form a uniform pore size distribution with the porous absorber.
The porosity is preferably 30% to 80%. When the porosity is lower than the above range, the cushion performance may be lowered or the water retention may be reduced. When the porosity is higher than the above range, the film strength is inferior.
〔液体吸収性シート〕
本実施形態の液体吸収性シート１０は、基材である液体透過性シート３と、液体不透過性シート４と、液体不透過性シートと液体透過性シートの間に位置する多孔質吸収体１と、液体透過性シートの外側に水分を検知する水分センサ２０とを備える。
[Liquid absorbent sheet]
The liquid
（水分センサ）
水分を検知する水分センサ２０は、水分により電気的に導通し、抵抗値の変化により水分を検知することができる。
水分センサ２０は、液体透過性シート３の多孔質吸収体１が形成されていない面側に設けられている。
また、水分センサ２０による検出結果を出力する出力端子（図示せず）は、水分センサの一端部に形成される。出力端子部は、水分センサを構成する一対の水分検出用電極の間において水分によってつながると電流が流れて水分センサから検知された検出結果として検知信号に出力することができる。
水分を検知する水分センサ２０は、導電性材料を印刷等の手段により塗布することにより形成された一対の導電性膜６からなる電極と、その上にスクリーン印刷により形成された多孔質吸収体１と、を含むものである。
水分センサの厚みは、例えば１〜３００μｍ、好ましくは５〜１００μｍである。厚みが薄くなりすぎると取り扱いが困難になり、一方厚すぎる場合には柔軟性が低下する場合がある。
水分を検知する水分センサを構成する導電性膜６は、ポリマー材料に導電性材料を含むものである。導電性材料は、例えば、炭素、銀等の金属粒子、半導体材料等が含まれるが、炭素粒子を含有することが好ましい。ポリマー材料は、例えば、ポリエピクロロヒドリン、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリイソブチレン、ポリ（エチレン−ビニルアセテート）、ポリ（ビニルアルコール）、エチルセルロース、ポリ（ジフェノキシホスファジン）等が用いられる。
導電性膜６は、ポリマー材料を溶媒に溶解させて調製し、印刷により液体透過性シート３の外側に形成することができる。
本実施形態の多孔質吸収体１は、導電性膜６の上にスクリーン印刷により厚膜で直接形成することができる。
本実施形態の多孔質吸収体１は、空孔率が高く、均一な空孔を導電性膜に塗布できるため、一定量の水分を多孔質吸収体内に保持することができると共に、水分が多孔質吸収体を通って導電性膜に到達することができる。このことにより、水分検知の感度を調節することができる。
なお、水分とは、いわゆる水に限定されるものではなく、例えば、樹液、体液、汚水、尿等が含まれる。
(Moisture sensor)
The
The
Further, an output terminal (not shown) for outputting a detection result by the
The
The thickness of the moisture sensor is, for example, 1 to 300 μm, preferably 5 to 100 μm. If the thickness is too thin, handling becomes difficult, while if it is too thick, the flexibility may decrease.
The
The
The
The porous
The moisture is not limited to so-called water and includes, for example, sap, body fluid, sewage, urine, and the like.
（液体透過性シート）
次に、液体透過性シート３について具体的に説明する。
本実施形態において、基材としての液体透過性シートは、不織布である。液体透過性シートの素材は、織布、有孔プラスチックシート等、液体を透過する構造のシート状の材料であれば、特に限定されない。織布や不織布の素材としては、天然繊維、化学繊維のいずれも使用できる。
天然繊維としては、粉砕パルプ、コットン等のセルロースが挙げられる。
化学繊維としては、レーヨン等の再生セルロース、アセテート、トリアセテート等の半合成セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性疎水性化学繊維、又は親水化処理を施した熱可塑性疎水性化学繊維などが挙げられる。
(Liquid permeable sheet)
Next, the liquid
In this embodiment, the liquid permeable sheet as a base material is a nonwoven fabric. The material of the liquid permeable sheet is not particularly limited as long as it is a sheet-like material having a structure that allows liquid to permeate, such as a woven fabric or a perforated plastic sheet. Either natural fibers or chemical fibers can be used as the woven or non-woven material.
Examples of natural fibers include cellulose such as pulverized pulp and cotton.
Examples of chemical fibers include regenerated cellulose such as rayon, semi-synthetic cellulose such as acetate and triacetate, thermoplastic hydrophobic chemical fibers such as polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate, or thermoplastic hydrophobic chemical fibers subjected to hydrophilic treatment. Can be mentioned.
（液体不透過性シート）
次に、液体不透過性シート４について具体的に説明する。
本実施形態において、液体不透過性シートは、液体透過性シート３の上に多孔質吸収体１が形成され、さらにその上に積層されている。
液体不透過性シートは、排泄物が漏れるのを防ぐために、疎水性又は撥水性を有することが好ましい。
液体不透過性シートの材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等を主体としたフィルム、通気性の樹脂フィルム、スパンボンド等の不織布に通気性の樹脂フィルムが接合されたシートなどを使用することができる。
液体透過性シート３と液体不透過性シート４は、同じ形状になっており、前後端縁および両側縁において結合されている。結合方法は、特に限定されないが、例えば、ヒートシール、超音波シール、ホットメルト接着等が挙げられる。
(Liquid impervious sheet)
Next, the liquid
In the present embodiment, the liquid impermeable sheet has the porous
The liquid impervious sheet preferably has hydrophobicity or water repellency in order to prevent excrement from leaking.
As the material of the liquid-impermeable sheet, a film mainly composed of polyethylene, polypropylene, etc., a breathable resin film, a sheet in which a breathable resin film is bonded to a nonwoven fabric such as spunbond, and the like can be used.
The liquid
１ 多孔質吸収体
２ 空孔
３ 液体透過性シート（基材）
４ 液体不透過性シート
６ 導電性膜
１０ 液体吸収性シート
２０ 水分センサ
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4 Liquid
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