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JP2019034070A - 吸収性物品用固液分離シートおよびそれを備えた吸収性物品 - Google Patents

吸収性物品用固液分離シートおよびそれを備えた吸収性物品 Download PDF

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JP2019034070A JP2017158632A JP2017158632A JP2019034070A JP 2019034070 A JP2019034070 A JP 2019034070A JP 2017158632 A JP2017158632 A JP 2017158632A JP 2017158632 A JP2017158632 A JP 2017158632A JP 2019034070 A JP2019034070 A JP 2019034070A
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素子 西田
Motoko Nishida
素子 西田
太田 義久
Yoshihisa Ota
義久 太田
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Abstract

【課題】ろ過性能に優れた吸収性物品用固液分離シートを提供する。【解決手段】吸収性物品用固液分離シートは、ポリウレタン連続多孔質体からなり、前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されており、厚さが、0.5mm〜3.0mmであり、見掛け密度が、100kg/m3〜200kg/m3であり、透水速度が、0.125ml/秒以上であることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、吸収性物品に使用される固液分離シートに関する。
吸収性物品は、一般的に、使用者に接する透液性トップシート、体液等を吸収・保持する吸収体、および、体液等の漏れを防止する不透液性バックシートを有している。このような吸収性物品では、軟便が排泄されると、吸収体の上面で目詰まりが発生し、横漏れを生じる場合があった。そこで、軟便のような、水分、油分などの液体と繊維分などの固体とが混ざった懸濁物の吸収を補助するシートが提案されている。
例えば、特許文献1には、おむつとその使用者の股との間に配置されるシートであり、少なくとも前記シートの周縁を除く領域に、厚み方向を切断した複数の切断部を有し、互いに隣接する前記切断部どうしの間に、前記股からの排泄物が付着することで前記おむつ側に落ち込むように変位する変位部が形成され、前記変位部は間隔をあけて複数配置されているおむつ用補助シートが提案されている(特許文献1(請求項1)参照)。
また、特許文献2には、密度が100〜200kg/m3であり、そして厚みが0.5〜3.0mmtであるポリウレタン連続気泡発泡体を含む固液分離シートが提案されている(特許文献2(請求項1)参照)。
特開2014−226385号公報 特開2015−80580号公報
不織布を用いた固液分離シートでは、懸濁物中の繊維分が不織布内部に入り込んで、目詰まりを生じやすい。さらに、懸濁物に含まれる油分が、固液分離シートの不織布を構成する繊維に吸収されて目詰まりを助長したり、油膜を形成したりすることで、十分に機能を発揮できない場合がある。また、特許文献2に記載されているようなポリウレタン連続気泡発泡体を用いた固液分離シートは、大量の便に対応できず漏れてしまうという問題がある。本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、ろ過性能に優れた吸収性物品用固液分離シートを提供することを目的とする。
本発明の吸収性物品用固液分離シートは、ポリウレタン連続多孔質体からなり、前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されており、厚さが0.5mm〜3.0mmであり、見掛け密度が100kg/m3〜200kg/m3であり、透水速度が0.125ml/秒以上であることを特徴とする。
本発明の吸収性物品用固液分離シートは、厚さ、見掛け密度および透水速度を上記範囲内に調整することで、多孔質体内部の個々の細孔の大きさが最適化され、懸濁物のろ過性能が優れたものとなる。また、ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面をノニオン系親水化剤で被覆することで、懸濁液に含まれる水分および油分の両方との親和性が良好となり、ろ過性能が一層向上する。
本発明には、透液性のトップシートと、前記トップシートの外面側に配置された吸収体と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性のバックシートとを有し、前記トップシートの肌面側に、前記吸収性物品用固液分離シートが配置されている吸収性物品も含まれる。
本発明の吸収性物品用固液分離シートは、ろ過性能に優れる。よって、本発明の吸収性物品用固液分離シートを用いることで、多量の軟便が排泄された場合でも横漏れを生じない吸収性物品が得られる。
本発明の吸収性物品の一例を示す平面図である。 図1のV−V線の模式的断面図である。
1.固液分離シート
本発明の吸収性物品用固液分離シート(以下、単に「固液分離シート」と称する場合がある。)は、ポリウレタン連続多孔質体からなり、前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されており、厚さが0.5mm〜3.0mmであり、見掛け密度が100kg/m3〜200kg/m3であり、透水速度が0.125ml/秒以上であることを特徴とする。
本発明の吸収性物品用固液分離シートは、厚さ、見掛け密度および透水速度を上記範囲内に調整することで、多孔質体内部の個々の細孔の大きさが最適化され、懸濁物のろ過性能が優れたものとなる。また、ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面をノニオン系親水化剤で被覆することで、懸濁液に含まれる水分および油分の両方との親和性が良好となり、ろ過性能が一層向上する。
前記固液分離シートの厚さは、0.5mm以上が好ましく、より好ましくは1.0mm以上、さらに好ましくは1.5mm以上であり、3.0mm以下が好ましく、より好ましくは2.5mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下である。前記固液分離シートの厚さが0.5mm以上であれば、固液分離シートの機械的強度が良好となり、3.0mm以下であれば、固液分離シートの透水性能が良好となる。前記固液分離シートの厚さは、デジタルノギスを用いて測定する。
前記固液分離シートの見掛け密度は、100kg/m3以上、好ましくは120kg/m3以上、より好ましくは130kg/m3以上であり、200kg/m3以下、好ましくは180kg/m3以下、より好ましくは170kg/m3以下である。前記固液分離シートの見掛け密度が100kg/m3以上であれば、透水速度が良好であり、200kg/m3以下であれば、透過量が良好となる。見掛け密度とは、通気性細孔および非通気性細孔の双方を含む試料の単位体積当たりの質量である。
前記固液分離シートの透水速度は、0.125mL/秒以上が好ましく、より好ましくは0.20mL/秒以上、さらに好ましくは0.25mL/秒以上である。透水速度が0.125ml/秒以上であれば、固液分離シート内において、体液が、厚さ方向へ素早く拡散するため、吸収性物品の吸収速度がより向上する。
1−1.ポリウレタン連続多孔質体
前記固液分離シートは、ポリウレタン連続多孔質体からなる。多孔質体は、多数の細孔を有する。また、連続多孔質体は、多数の細孔が通気性を有する。連続多孔質体では、各細孔は、多孔質体表面との貫通孔を有するか、または、隣接する細孔間に貫通孔を有する。なお、各細孔の形状は特に限定されない。また、ポリウレタン連続多孔質体は、非通気性の細孔を有していてもよい。
(ポリウレタン)
前記ポリウレタン連続多孔質体を構成するポリウレタンは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させることによって、ウレタン結合が分子内に形成された生成物であり、必要に応じて、さらに低分子量のポリオールや低分子量のポリアミン等の鎖延長剤により鎖延長反応させることにより得られるものである。
(ポリオール成分)
ポリオール成分としては、ポリウレタンの製造に使用され、分子中にヒドロキシ基を2個以上有するものであれば特に限定されない。ポリオール成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。ポリオール成分の分子量は、400以上である。ポリオール成分としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオール、シリコーン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ヒマシ油系ポリオール等が挙げられる。これらの中でもポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールが好ましい。
前記ポリエーテルポリオールとしては、アルキレンオキシドおよび/または複素環式エーテルを重合または共重合して得られるポリエーテルポリオール、アミン化合物にアルキレンオキシドを付加したアミン系エーテルポリオール等が挙げられる。前記アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。前記複素環式エーテルとしては、テトラヒドロフラン等が挙げられる。前記アミン化合物としては、モノまたはジアミン、ヒドラジン、置換ヒドラジン等が挙げられる。前記ポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−テトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ−2−メチルテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等が挙げられる。
前記ポリエステルポリオールとしては、脂肪族ジカルボン酸および/または芳香族ジカルボン酸と低分子グリコールとを縮重合させたものが挙げられる。前記脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸等が挙げられる。前記芳香族ジカルボン酸としては、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。前記低分子グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ペンタエリスリトール、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン等が挙げられる。前記ポリエステルポリオールの具体例としては、ポリエチレングリコールアジペート、ポリブタンジオールアジペート、ポリヘキサンジオールアジペート、ポリ−3−メチルペンタンジオールアジペート、ポリネオペンチルグリコールアジペート、ポリエチレン/ブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペートジオール、ポリブチレンイソフタレートジオール等が挙げられる。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、ポリブタンジオールカーボネート、ポリ−3−メチルペンタンジオールカーボネート、ポリヘキサンジオールカーボネート、ポリノナンジオールカーボネート、ポリブタンジオールヘキサンジオールカーボネート、ポリペンタンジオールヘキサンジオールカーボネート、ポリ−2−メチルオクタンジオールノナンジオールカーボネート、ポリ−3−メチルペンタンジオールヘキサンジオールカーボネート等が挙げられる。
前記ポリラクトンポリオールとしては、ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリ−3−メチルバレロラクトンジオール等が挙げられる。
前記ポリオレフィンポリオールとしては、ポリブタジエングリコール、ポリイソプレングリコールまたはその水素化物等が挙げられる。
シリコーン系ポリオールとは、ポリシロキサン主鎖にヒドロキシ基を導入したものである。また、導入したヒドロキシ基は、ポリシロキサン主鎖の両末端、または片末端にあればよい。
(ポリイソシアネート成分)
前記ポリイソシアネート成分としては、ポリウレタンの製造に使用され、末端にイソシアネート基を2つ以上有するものであれば特に限定されない。ポリイソシアネート成分としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートの水素添加物、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。前記ポリイソシアネート成分には、ジイソシアネートの二量体や三量体等も含まれる。ジイソシアネートの三量体としては、イソシアヌレート体、ビューレット体、アロファネート体等が挙げられる。これらのポリイソシアネート成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記芳香族ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。前記芳香族ポリイソシアネートの水素添加物としては、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂環族ポリイソシアネートとしては、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
(鎖延長剤)
前記鎖延長剤として使用される低分子量のポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオール、ノナンジオール、オクタンジオール、ジメチロールヘプタン、1,4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。前記低分子量のポリオールの分子量は400未満である。
前記鎖延長剤として使用される低分子量のポリアミンとしては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン等が挙げられる。前記脂肪族アミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。前記脂環族アミンとしては、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンジアミン、3−アミノメチル−3,5−トリメチルシクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、シス−2,6−ジメチルピペラジン、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、4,4’−シクロヘキシルメタンジアミン、トリエチレンテトラミン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン等が挙げられる。前記芳香族アミンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチル4,4’−ジアミノジフェニルメタン、キシレンジアミン、フェニレンジアミン、1,5−ナフテンジアミン、トルエン−2,4−ジアミン、トルエン−2,6−ジアミン、3,3’−ジメチルベンジジン等が挙げられる。前記鎖延長剤は、前記低分子量ポリオール、低分子量ポリアミンを、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリウレタン連続多孔質体としては、特に限定されず、例えば、発泡法で作製されたもの、抽出法で作製されたもの、W/Oエマルジョン法で作製されたもの等が挙げられる。
(ポリウレタン連続多孔質体の製造方法)
前記ポリウレタン連続多孔質体は、従来公知の方法で製造できる。以下、ポリウレタン連続多孔質体の製造方法の一例として、発泡法について説明する。
発泡法としては、少なくともポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、および、触媒を含有する反応原料を使用し、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させるとともに、発泡させる方法が挙げられる。
前記ポリオール成分、ポリイソシアネート成分には、上述した化合物を使用すればよい。前記ポリイソシアネート成分の使用量は、イソシアネートインデックスに基づいて調節すればよい。前記イソシアネートインデックスは、80以上が好ましく、より好ましくは90以上、さらに好ましくは100以上であり、130以下が好ましく、より好ましくは120以下である。イソシアネートインデックスが100を超えるということは、イソシアネート基の量がヒドロキシ基の量より過剰であることを意味する。そして、このイソシアネートインデックスが100未満の場合には、発泡体が軟らかくなる傾向がある。
なお、イソシアネートインデックスとは、ポリイソシアネート成分が反応するヒドロキシ基と化学量論的に当量反応する場合に100となるように計算される、ポリオール成分(鎖延長剤成分含む)/イソシアネート成分の質量比率を表す指数であり、下記式にて表される。
イソシアネートインデックス={(実際のイソシアネート量)/(化学量論的に計算されたイソシアネート量)}×100
前記発泡剤はポリウレタンを発泡させる。前記発泡剤としては、ポリイソシアネート成分と反応して発泡剤としての炭酸ガスを発生する水;ポリウレタン生成時の反応熱で気化することにより発泡剤として機能する、シクロペンタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素;ジクロロメタン、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ノナフルオロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチルエーテル、ペンタフルオロエチルメチルエーテル、ヘプタフルオロイソプロピルメチルエーテル等のハロゲン系化合物;液化した二酸化炭素を高圧下で原料に混入させ発泡時に気化することにより発泡剤として機能する液化二酸化炭素等が挙げられる。
前記触媒はポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン化反応を促進する。前記触媒としては、N,N,N−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミン類;オクチル酸スズ等の有機金属化合物;酢酸塩;アルカリ金属アルコラート等が用いられる。
前記ポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン化反応を行なう場合には、ワンショット法またはプレポリマー法等が採用される。ワンショット法は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基またはヒドロキシ基を有するプレポリマーを作製し、これに残りのポリオール成分またはポリイソシアネート成分を反応させる方法である。
前記ポリウレタン連続多孔質体は、スラブ成形により作製することが好ましい。スラブ成形は、ワンショット法により混合撹拌された反応原料(反応混合液)をベルトコンベア上に吐出し、このベルトコンベアが移動する間に反応原料を常温、大気圧下で自然発泡させ、硬化させる。その後、乾燥炉内で硬化(キュア)させ、所定形状に裁断する。
(熱圧縮処理)
また、前記ポリウレタン連続多孔質体は、厚さ方向に熱圧縮処理を施されているものが好ましい。熱圧縮処理により、連続多孔質体中の細孔構造を形成する各骨格が、圧縮方向に圧縮変形され、折りたたまれたように変形される。これにより、熱圧縮成形後の連続多孔質体は、熱圧縮成形される前と比較して、圧縮方向にセル空間が密な状態となり、かつ、セル骨格が水平方向に並ぶ状態となる。そのため、厚さ方向の透水性能がより向上し、かつ、水平方向の拡散性にも優れるものとなる。
前記熱圧縮成形は、例えば、平板状のポリウレタン連続多孔質体について、側面を解放状態とし、厚み方向を均一に圧縮塑性変形させることにより行うことができる。前記熱圧縮成型の加熱温度(熱盤温度)は、170℃以上が好ましく、210℃以下が好ましく、より好ましくは190℃以下である。前記熱圧縮成形の成形時間は、1分間以上が好ましく、より好ましくは2分間以上、10分間以下が好ましく、より好ましくは6分間以下である。前記熱圧縮成形を施す場合、熱圧縮成形後のポリウレタン連続多孔質体の圧縮率(成形前の厚さ/成形後の厚さ)は、1.5以上が好ましく、より好ましくは2.0以上であり、7.5以下が好ましく、より好ましくは6.0以下である。
前記ポリウレタン連続多孔質体に熱圧縮処理を施す場合、熱圧縮処理を施される前の細孔の数(セル数)は、30個/25mmが好ましく、より好ましくは40個/25mm以上であり、好ましくは70個/25mm以下、より好ましくは60個/25mm以下である。前記セル数が30個/25mm以上であれば透水速度が良好となる。前記セル数は、JIS K6400−1(2004)の付属書に基づき測定する。具体的には、熱圧縮処理を施される前のポリウレタン連続多孔質体の試験片(厚さ10mm以上、幅および長さ100mm以上)について、拡大鏡(倍率5倍以上)を用いて、3カ所の直線上10mm間のセルの個数を数え、平均値を算出する。
前記ポリウレタン連続多孔質体に熱圧縮処理を施す場合、熱圧縮処理を施される前の通気性は、10L/min以上が好ましく、より好ましくは20L/min以上であり、120L/min以下が好ましく、より好ましくは100L/min以下である。熱圧縮処理を施される前のポリウレタン連続多孔質体の通気性が10L/min以上であれば吸収性物品の内側におけるムレが防止できる。前記通気性は、ASTM D3574に準拠して測定する。
前記ポリウレタン連続多孔質体に熱圧縮処理を施す場合、熱圧縮処理を施される前の見掛け密度は、15kg/m3以上、好ましくは20kg/m3以上、より好ましくは25kg/m3以上であり、90kg/m3以下、好ましくは80kg/m3以下、より好ましくは75kg/m3以下である。前記ポリウレタン連続多孔質体の熱圧縮処理を施される前の見掛け密度が15kg/m3以上であれば、固液分離シートの透水速度が良好となり、90kg/m3以下であれば、固液分離シートの透過量が良好となる。見掛け密度とは、通気性細孔および非通気性細孔の双方を含む試料の単位体積当たりの質量である。
1−2.ノニオン系親水化剤
前記固液分離シートは、ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されている。ノニオン系親水化剤で被覆されていることで、濾過性の向上と親水化剤による肌荒れを発生しにくくできる。
前記ノニオン系親水化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステル等が挙げられ、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。これらのノニオン系親水化剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリウレタン連続多孔質体を構成するポリウレタンのポリオール成分がポリエーテルポリオールである場合、ノニオン系親水化剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよび/またはポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテルが好ましい。ノニオン系親水化剤が、ポリウレタン分子鎖と同様に、オキシアルキレン構造を有することで、ポリウレタンとの親和性が高くなり、固液分離シートのろ過性能が一層向上する。
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび/またはポリオキシプロピレンアルキルエーテルが好ましい。また、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、ポリオキシアルキレン2級アルキルエーテルが好ましい。
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、下記式(1)で表される化合物がより好ましい。
Figure 2019034070
[式(1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して炭素数1〜13のアルキル基である。nは3〜16の整数を表す。]
前記R1およびR2は、これらのアルキル基の合計炭素数が、6以上が好ましく、より好ましくは8以上、さらに好ましくは10以上であり、18以下が好ましく、より好ましくは16以下、さらに好ましくは14以下である。前記nは、5以上が好ましく、より好ましくは7以上であり、14以下が好ましく、より好ましくは12以下である。
前記ノニオン系親水化剤のHLB(Hydrophilic−Lipophilic Balance)値(グリフィン法)は、10以上が好ましく、より好ましくは10.5以上、さらに好ましくは11.0以上であり、14以下が好ましく、より好ましくは13.5以下である。前記HLB値が上記範囲内であれば、水分と油分の透過の両立ができる。前記HLB値は、下記式で求められる。親水部は、親水性に寄与する部分であり、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの場合、オキシアルキレン部分が親水部である。
HLB値=(20×親水部の式量の総和)/分子量
前記固液分離シートは、ノニオン系親水化剤の被覆量が、0.001g/m2以上が好ましく、1.4g/m2以下が好ましく、より好ましくは1.0g/m2以下、さらに好ましくは0.7g/m2以下である。前記ノニオン系親水化剤の被覆量が0.001g/m2以上であれば、軟便に含まれる液体の透過速度を向上させることができ、1.4g/m2以下であれば、体液に溶け出す親水化剤量が少なくなり、体液の表面張力の低下により発生する液戻りを抑制できる。
前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部を、ノニオン系親水化剤で被覆する方法としては、特に限定されず、例えば、ノニオン系親水化剤水溶液とポリウレタン連続多孔質体とを接触させた後、乾燥させる方法が挙げられる。ノニオン系親水化剤水溶液とポリウレタン連続多孔質体とを接触させる方法としては、ノニオン系親水化剤水溶液にポリウレタン連続多孔質体を浸漬する方法;ノニオン系親水化剤水溶液をポリウレタン連続多孔質体に塗布または散布する方法が挙げられる。なお、ノニオン系親水化剤水溶液にポリウレタン連続多孔質体を浸漬する場合、ポリウレタン連続多孔質体全体を浸漬することが好ましい。また、ノニオン系親水化剤水溶液をポリウレタン連続多孔質体に塗布または散布する場合、ポリウレタン連続多孔質体全体にノニオン系親水化剤水溶液を塗布または散布することが好ましい。
前記ノニオン系親水化剤水溶液の濃度は、0.0001質量%以上が好ましく、より好ましくは0.001質量%以上であり、1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1質量%以下である。
本発明の固液分離シートは、厚さ、見掛け密度および透水速度を調整し、かつ、骨格表面がノニオン系親水化剤で被覆されている。そのため、本発明の固液分離シートは、水分および油分の両方を含有する懸濁液に対するろ過性能が優れている。よって、本発明の固液分離シートを吸収性物品の肌面側に配置することで、吸収性物品の軟便などに対する吸収性能を高めることができる。
2.吸収性物品
本発明の吸収性物品は、透液性のトップシートと、前記トップシートの外面側に配置された吸収体と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性のバックシートとを有し、前記トップシートの肌面側に、前記吸収性物品用固液分離シートが配置されていることを特徴とする。なお、吸収性物品を着用した際に、着用者に近い側が肌面側、着用者から遠い側が外面側である。
(トップシート)
前記トップシートは、通常、吸収性物品の最も着用者側に配置されるものであり、着用者の体液を速やかに捕捉して吸収体へと移動させる。前記トップシートは、透液性のシート材料、例えば、親水性繊維により形成された不織布が使用できる。トップシートとして利用される不織布は、例えば、ポイントボンド不織布、エアスルー不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布であり、これらの不織布を形成する親水性繊維としては通常、セルロースやレーヨン、コットン等が用いられる。なお、トップシートとして、表面を界面活性剤により親水化処理した疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド)にて形成された透液性の不織布が用いられてもよい。
(吸収体)
前記吸収体は、体液を吸収し、保持する。前記吸収体は、少なくとも一層の吸水層から構成される。前記吸水層は、吸水性材料として、吸水性樹脂粉末を含有するものが好ましい。前記吸水性樹脂粉末としては、従来吸収性物品に使用されているものが使用できる。
前記吸水層は、繊維基材を含有することが好ましい。繊維基材を含有することで、吸水層の保形性が高くなり、また、繊維基材により体液の通り道が確保され、吸収速度がより向上する。繊維基材としては、吸水性繊維、熱融着性繊維が挙げられる。前記吸水性繊維としては、例えば、パルプ繊維、セルロース繊維、レーヨン、アセテート繊維が挙げられる。前記熱融着繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維や複合繊維等が用いられる。
前記吸収体は、吸水層のみから形成されていてもよいし、基材を有していてもよい。前記基材としては、ティッシュペーパー等の紙シート、透液性の不織布シート等が挙げられる。前記基材を有する吸収体としては、基材に吸水性材料が固定されている態様、吸水性材料を基材で包み、所望とする形状に成形した態様が挙げられる。
(バックシート)
バックシートは、吸収性物品の最も外面側に配置されるものであり、体液等が外部に漏れ出すことを防止する。バックシートに使用される不透液性シートとしては、例えば、疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン)にて形成された撥水性または不透液性の不織布(例えば、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布、SMS(スパンボンド・メルトブロー・スパンボンド)不織布)や、撥水性または不透液性のプラスチックフィルムが利用され、不透液性シートに到達した体液が、吸収性物品の外側にしみ出すのを防止する。不透液性シートにプラスチックフィルムが利用される場合、ムレを防止して着用者の快適性を向上するという観点からは、透湿性(通気性)を有するプラスチックフィルムが利用されることが好ましい。また、さらなる拡散性付与、形状安定性のために、プラスチックフィルムと、吸収体との間に紙シートを配置してもよい。
(固液分離シート)
本発明の吸収性物品は、トップシートの肌面側に固液分離シートが配置されている。このように固液分離シートを配置することで、使用者から排泄された軟便等をろ過し、液体成分のみをトップシート以降に透過できるため、トップシートにおける目詰まりを防止できる。
前記固液分離シートの平面視形状は、特に限定されず、例えば、長方形型、砂時計型、ひょうたん型、羽子板型等が挙げられる。前記固液分離シートの平面視形状は、トップシートの平面視形状と同一でもよいが、トップシートの平面視形状よりも小さいことが好ましい。
(具体例)
次に、吸収性物品の具体的な適用例について説明する。前記吸収性物品としては、例えば、失禁パッド、使い捨ておむつ、生理用ナプキン等の人体から排出される体液を吸収するために用いられる吸収性物品が挙げられる。
前記吸収性物品が使い捨ておむつである場合、使い捨ておむつとしては、例えば、後背部または前腹部の左右に一対の止着部材が設けられ、当該止着部材により着用時にパンツ型に形成するテープ型使い捨ておむつ;前腹部と後背部とが接合されることによりウェスト開口部と一対の脚開口部とが形成されたパンツ型使い捨ておむつ;等が挙げられる。
吸収性物品が、使い捨ておむつである場合、使い捨ておむつは、例えば、内側シートと外側シートとからなる積層体が前腹部と後背部とこれらの間に位置する股部とからなるおむつ本体を形成し、前記股部において、トップシートとバックシートとの間に吸収体が配置されていてもよい。また、使い捨ておむつは、例えば、トップシートとバックシートとの間に吸収体が配置された積層体からなり、この積層体が前腹部と後背部とこれらの間に位置する股部とを有していてもよい。そして、前記トップシートの肌面側に固液分離シートが配置される。なお、前腹部、後背部、股部とは、使い捨ておむつを着用の際に、着用者の腹側に当てる部分を前腹部と称し、着用者の尻側に当てる部分を後背部と称し、前腹部と後背部との間に位置し着用者の股間に当てる部分を股部と称する。前記内側シートは、親水性または撥水性であることが好ましく、前記外側シートは、撥水性であることが好ましい。
前記吸収性物品には、吸収体の両側縁部に沿って、立ち上がりフラップが設けられていることが好ましい。立ち上がりフラップは、例えば、吸収体の上面の幅方向両側縁部に設けられてもよく、吸収体の幅方向両外側に設けられてもよい。立ち上がりフラップを設けることにより、尿等の排泄物の横漏れを防ぐことができる。立ち上がりフラップは、トップシートの幅方向両側に設けられたサイドシートの内方端が立ち上げられて、形成されてもよい。前記立ち上がりフラップおよびサイドシートは、撥水性であることが好ましい。
次に、前記吸収性物品の実施態様の例を、失禁パッドを例に挙げ、図1、2を参照して説明する。図1は、実施態様1の失禁パッドの平面図を表す。図2は、図1の失禁パッドのV−V断面図を表す。なお、図では、矢印Bが幅方向を、矢印Aが長手方向を示す。矢印A,Bにより形成される面上の方向が、平面方向である。
図1、2に示した実施態様1の失禁パッド(吸収性物品)1は、肌面側から順に、固液分離シート4、液透過性のトップシート2、吸収体5、液不透過性のバックシート3を有している。前記失禁パッド1では、矩形状の固液分離シート4が、失禁パッドの長手方向に平行に配置されている。
前記失禁パッド1は、吸収体5を有する。前記吸収体5は、第1基材52と第2基材53と、これらの間に配置された吸水層51から構成されている。前記吸水層51の平面視形状は、前記固液分離シート4の平面視形状よりも大きくなっている。
トップシート2の幅方向Bの両側縁には、失禁パッド1の長手方向Aに延在するサイドシート7が接合している。サイドシート7は、液不透過性のプラスチックフィルムや撥水性不織布等により構成される。サイドシート7には、失禁パッド1の幅方向内方端に起立用弾性部材8が設けられている。失禁パッド1の使用時には、起立用弾性部材8の収縮力によりサイドシート7の内方端が着用者の肌に向かって立ち上がり、これにより尿等の排泄物の横漏れが防止される。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
[評価方法]
(1)見掛け密度
ポリウレタン連続多孔質体、ポリウレタン連続多孔質体の前駆体の見掛け密度は、JIS K 7222(2005)に準じて測定した。具体的には、体積が100cm3以上となるように試験片を作製し、この試験片の体積、質量を測定して、見掛け密度を算出した。
(2)透水速度
透水速度は、固液分離シート上にイオン交換水を滴下し、滴下直後から接触角が0°になるまでに要した時間を測定することで評価した。具体的には、接触角計(協和界面科学社製、DMs−401)の試料台に固液分離シートを載置し、この固液分離シートの上方5cmの高さから、イオン交換水(0.5ml)を固液分離シート上に滴下した。滴下直後から接触角が0°になるまでの時間(透過時間)を計測し、以下の判断基準に基づいて透水速度を評価した。
<透水速度評価基準>
◎:透過時間2秒以下(透水速度:0.250ml/秒以上)
○:透過時間2秒超、4秒以下(透水速度:0.125ml/秒以上、0.250ml/秒未満)
×:透過時間4秒超(透水速度:0.125ml/秒未満)
(3)ろ過性能、モレの有無
[試験用吸収性物品の作製]
幅15cm×長さ40cmの大きさの固液分離シートNo.1〜15を、それぞれ紙おむつ(リブドゥコーポレーション社製、サラケアパッドビッグ)のトップシート上に配置し、これを試験用吸収性物品とした。なお、固液分離シートは、吸収体の中央部分に、吸収体からはみ出さないように配置した。
[試験]
前記試験用吸収性物品を、傾斜台(傾き10°)上に載置し、固液分離シート上に円筒治具(アクリル樹脂製、内径3cm)を載せた。なお、前記円筒治具は、円筒治具の中心部と紙おむつの吸収体の中心部がほぼ一致するように載せた。前記円筒治具内に疑似軟便100mlを投入し、1分間静置した。
[評価]
(モレの有無)
疑似軟便の投入から1分経過後に、目視にて疑似軟便のモレの有無を確認し、下記の評価基準にて評価した。
○:ポリウレタンフォームの外へのモレなし。
△:ポリウレタンフォームからのはみ出しはあるが、おむつ外へのモレなし。
×:おむつ外へのモレが発生。
(ろ過性能)
疑似軟便の投入から1分経過後に、円筒治具を外し、試験用吸収性物品を垂直に持ち上げ、持ち上げた際の液だれの有無を確認した。
○:液だれなし(1分間で固液分離ができ、液体成分が吸収体に吸収されている。)
△:液だれあり(1分間では固液分離ができていないが、時間があれば固液分離ができる。)
×:円筒治具内に疑似軟便が残っている(目詰まりして固液分離ができない。)
(固液分離シートNo.1)
軟質スラブポリウレタン発泡体(ポリエーテル系ポリウレタンフォーム、イノアックコーポレーション社製、見掛け密度25kg/m3、通気性110L/min、ポリウレタンを構成するポリオール成分:ポリエーテルポリオール)から、発泡体の発泡方向と直交方向に裁断して、発泡体シート(幅400mm×長さ400mm×厚さ4.5mm)を切り出した。この発泡体シートに対して、熱圧縮成形を施した。熱圧縮成形は、油圧プレス式圧縮成形機に取り付けた熱盤により、発泡体シートの厚み方向に沿って上下に所要量圧縮して熱プレスを行った。熱圧縮成形後の発泡体シートの厚さは1.0mmであった。
熱圧縮成形後の発泡体シート(見掛け密度111kg/m3)の表面にノニオン系親水化剤水溶液(濃度0.005質量%)(親水化剤の種類:ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル(RO{CH2CH2O}3H(R:C1225〜C1429))、HLB8.0、5質量%水希釈液のpH:6.5)を、親水化剤の付与量が0.001g/m2となるように散布し、乾燥させて固液分離シートNo.1を得た。
(固液分離シートNo.2)
ノニオン系親水化剤を、ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル(RO{CH2CH2O}5H(R:C1225〜C1429)、HLB10.5、5質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.2を得た。
(固液分離シートNo.3)
ノニオン系親水化剤を、ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル(RO{CH2CH2O}9H(R:C1225〜C1429)、HLB13.2、5質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.3を得た。
(固液分離シートNo.4)
ノニオン系親水化剤を、ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル(RO{CH2CH2O}12H(R:C1225〜C1429)、HLB14.5、5質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.4を得た。
(固液分離シートNo.5)
親水化剤の付与量が0.0001g/m2となるように変更したこと以外は、固液分離シートNo.3と同様にして、固液分離シートNo.5を得た。
(固液分離シートNo.6)
親水化剤の付与量が1.4g/m2となるように変更したこと以外は、固液分離シートNo.3と同様にして、固液分離シートNo.6を得た。
(固液分離シートNo.7)
親水化剤の付与量が2.0g/m2となるように変更したこと以外は、固液分離シートNo.3と同様にして、固液分離シートNo.7を得た。
(固液分離シートNo.8)
ノニオン系親水化剤を、ポリオキシエチレン1級アルキルエーテル、HLB13.2、1質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.8を得た。
(固液分離シートNo.9)
軟質スラブポリウレタン発泡体(ポリエステル系ポリウレタンフォーム、イノアックコーポレーション社製、見掛け密度75kg/m3、通気性12L/min、ポリウレタンを構成するポリオール成分:ポリエステルポリオール)から、発泡体の発泡方向と直交方向に裁断して、発泡体シート(幅400mm×長さ400mm×厚さ1.5mm)を切り出した。この発泡体シートに対して、熱圧縮成形を施した。熱圧縮成形は、油圧プレス式圧縮成形機に取り付けた熱盤により、発泡体シートの厚み方向に沿って上下に所要量圧縮して熱プレスを行った。熱圧縮成形後の発泡体シートの厚さは1.0mmであった。
熱圧縮成形後の発泡体シート(見掛け密度112kg/m3)の表面にノニオン系親水化剤水溶液(濃度0.005質量%)(親水化剤の種類:ポリオキシエチレン2級アルキルエーテル(RO{CH2CH2O}9H(R:C1225〜C1429))、HLB13.2、5質量%水希釈液のpH:6.5)を、親水化剤の付与量が0.001g/m2となるように散布し、乾燥させて固液分離シートNo.9を得た。
(固液分離シートNo.10)
熱圧縮成形後の発泡体シートの厚さを0.5mmに変更したこと以外は、固液分離シートNo.9と同様にして、固液分離シートNo.10を得た。
(固液分離シートNo.11)
軟質スラブポリウレタン発泡体から切り出した発泡体シートの寸法を、幅400mm×長さ400mm×厚さ1.0mmに変更し、熱圧縮成形を行わなかったこと以外は、固液分離シートNo.9と同様にして、固液分離シートNo.11を得た。
(固液分離シートNo.12)
軟質スラブポリウレタン発泡体から切り出した発泡体シートの寸法を、幅400mm×長さ400mm×厚さ10.0mmに変更したこと以外は、固液分離シートNo.3と同様にして、固液分離シートNo.12を得た。
(固液分離シートNo.13)
軟質スラブポリウレタン発泡体から切り出した発泡体シートの寸法を、幅400mm×長さ400mm×厚さ9.0mmに変更したこと以外は、固液分離シートNo.3と同様にして、固液分離シートNo.13を得た。
(固液分離シートNo.14)
ノニオン系親水化剤を、アニオン系親水化剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン(エチレンオキシドの付加モル数:4)、10質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.14を得た。
(固液分離シートNo.15)
ノニオン系親水化剤を、カチオン系親水化剤(塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、1質量%水希釈液のpH:6.5)に変更したこと以外は、固液分離シートNo.1と同様にして、固液分離シートNo.15を得た。
上記で作製した固液分離シートNo.1〜15について、厚さ、見掛け密度、透水速度を測定し、結果を表1に示した。また、上記で作製した固液分離シートNo.1〜15について、ろ過性能とモレ性能を評価し、結果を表1に示した。
Figure 2019034070
固液分離シートNo.1〜9は、ポリウレタン連続多孔質体からなり、前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されており、厚さが0.5mm〜3.0mm、見掛け密度が100kg/m3〜200kg/m3、透水速度が0.125ml/秒以上の場合である。これらの固液分離シートNo.1〜9は、いずれもろ過性能が優れており、モレも発生しなかった。
固液分離シートNo.10および12は、見掛け密度が200kg/m3超の場合である。固液分離シートNo.11および13は、見掛け密度が100kg/m3未満の場合である。固液分離シートNo.14および15は、ポリウレタン連続多孔質体がアニオン系親水化剤またはカチオン系親水化剤で被覆されている場合である。これらの固液分離シートNo.10〜15は、ろ過性能が悪く、モレが発生した。
本発明の固液分離シートは、例えば、人体から排出される体液を吸収するために用いられる吸収性物品に好適に使用でき、特に、使い捨ておむつ、生理用ナプキンなどの吸収性物品に利用できる。
1:吸収性物品(失禁パッド)、2:トップシート、3:バックシート、4:固液分離シート、5:吸収体、51:吸水層、52:第1基材、53:第2基材、7:サイドシート、8:起立用弾性部材

Claims (11)

  1. ポリウレタン連続多孔質体からなり、
    前記ポリウレタン連続多孔質体の骨格表面の少なくとも一部がノニオン系親水化剤で被覆されており、
    厚さが、0.5mm〜3.0mmであり、
    見掛け密度が、100kg/m3〜200kg/m3であり、
    透水速度が、0.125ml/秒以上であることを特徴とする吸収性物品用固液分離シート。
  2. 前記ノニオン系親水化剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである請求項1に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  3. 前記ノニオン系親水化剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび/またはポリオキシプロピレンアルキルエーテルである請求項2に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  4. 前記ノニオン系親水化剤のHLB値が、10.0〜14.0である請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  5. 前記ノニオン系親水化剤が、ポリオキシアルキレン2級アルキルエーテルである請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  6. ノニオン系親水化剤の被覆量が、0.001g/m2〜1.4g/m2である請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  7. 前記ポリウレタン連続多孔質体は、厚さ方向に熱圧縮処理が施されたものである請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  8. 前記ポリウレタン連続多孔質体は、熱圧縮処理が施される前の見掛け密度が15kg/m3〜90kg/m3、および/または、通気性が10L/min〜120L/minである請求項7に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  9. 前記ポリウレタン連続多孔質体は、熱圧縮処理が施される前のJIS K 6400に基づくセル数が、30個/25mm〜70個/25mmである請求項7または8に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  10. 前記ポリウレタン連続多孔質体を構成するポリウレタンが、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させて得られたものであり、
    前記ポリオール成分が、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオールを含有する請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シート。
  11. 透液性のトップシートと、前記トップシートの外面側に配置された吸収体と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性のバックシートとを有し、
    前記トップシートの肌面側に、請求項1〜10のいずれか一項に記載の吸収性物品用固液分離シートが配置されていることを特徴とする吸収性物品。
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