JP2004332159A - 吸水性複合シート - Google Patents

Abstract

【課題】紙おむつ、生理用ナプキン等の製造に有用な吸水性複合シートで、柔軟性を保持しつつ、高い吸水速度及び高い吸水量を有する吸水性複合シートを提供する。
【解決手段】繊維質基材に、吸水性樹脂が１００〜５００ｇ／ｍ^２固着させたもので、特定の測定方法で測定した柔軟度が３０ｍｍ以下で、好ましくは当該吸水性複合シートが、人工尿の飽和吸水量が８ｋｇ／ｍ^２以上、保水量が４ｋｇ／ｍ^２以上で、吸水した際の吸水性樹脂脱落率が２０％以下の特性を有するものとする。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙おむつ、生理用ナプキン等の製造に有用な吸水性複合シートに関するもので、より詳しくは、繊維質基材のしなやかさを保持しつつ、高い吸水速度及び高い吸水量を有する吸水性複合シートに関するもので、サニタリー製品製造技術等に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙おむつ、生理用ナプキン等に用いられる吸水性複合シートとして、紙やパルプ、さらには不織布等の繊維質基材に、架橋したポリアクリル酸等の吸水性樹脂粒子を均一に分散させ、担持させたものが広く用いられ、その製法に関しても種々の提案がなされている。
【０００３】
特に、重合開始剤、あるいは電離放射線や微粒子イオン化放射線等を用い、繊維質基材内や表面で、アクリル酸やアクリル酸塩を重合させて、繊維質基材に重合体、すなわち吸水性樹脂を固着した吸水性複合シートを得るという方法は、吸水性樹脂粒子粉末を取扱う方法に比べて、操作が簡便で、繊維質基材に吸水性樹脂が確実に固着し、得られた吸水性複合シートからの吸水性樹脂の脱落が少ない方法であるとされ、この方法に関する提案も種々なされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、少量の架橋剤を含むアクリル酸系モノマーの水溶液と、水溶性ラジカル重合開始剤あるいは水溶性重合開始剤および水溶性還元剤とをあらかじめ均一混合後、繊維質基体中の高吸水性ポリマー粒子径が３０〜５００μｍとなるように混合液を霧状にして繊維質基体に施し、重合せしめて吸水性複合体を製造する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、一部が疎水性繊維で構成されている繊維状基材に、水溶性のエチレン性不飽和モノマー及びラジカル重合開始剤を含む水溶液を付着させ、不活性ガスの雰囲気下、温度８０℃以上で、かつ相対湿度４０％以上の加湿下にて、このモノマーを重合せしめ、吸液性を有するポリマーに転換させ、吸液性複合体を製造する方法が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３においては、吸水性ポリマーを与える重合性モノマーの水溶液を、レドックス系重合開始剤により重合を開始させることにより得られる、重合進行中の反応混合物の液滴を繊維質基材に固着させ、この繊維質基材上で重合を完了させ、吸水性複合体を製造する方法が開示されている。
【０００７】
また、その方法により得られる吸水性複合体の特性が、
（１）基材の空隙率が５０〜９９．５％であること
（２）基材上に担持されたポリマー粒子の１次粒子径が５０〜１０００μｍであること
（３）ポリマー粒子の担持量が１ｍ２当り１０〜５００ｇであること
（４）吸水性複合体から特定の条件下で脱落しない、即ち吸水性ポリマーの担持率が６０％以上であること
も示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−７４２７７号（請求項１）
【特許文献２】
特公平６−２１１２６号（請求項１）
【特許文献３】
特開平９−６７４０３号（請求項１及び２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような方法で得られた吸水性複合シートは、吸水量に頭打ち現象、すなわち、基材に対する吸水性樹脂の固着量を増加させても、吸水量がそれに比例して増加しないという問題を有し、高い吸水性能を求めて、吸水性樹脂の固着量を１００ｇ／ｍ^２乃至はそれ以上に増やしても、その増加に見合う吸水量の増加が得られず、紙おむつ等に利用する場合、吸水性能が基本的に不足する問題がある上、固着量を大きくすると、吸水性複合シートの柔軟性が減少して肌ざわりや感触性が悪くなるという問題が発生する。
【００１０】
この発明はかかる現状に鑑み、吸水量が十分に大きく、紙おむつや生理用品に使用しても、柔軟性に富み、装着部位に自由にフィットして違和感がなく、吸水性樹脂の脱落が少ない吸水性複合シートを提供せんとすることを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
繊維質基材に吸水性樹脂が１００〜５００ｇ／ｍ^２固着されたもので、下記測定方法で測定した柔軟度が３０ｍｍ以下であること
を特徴とする吸水性複合シートである。
柔軟度の測定方法
幅２ｃｍで短冊状の吸水性複合シートの一端を、テーブルの端に合わせ載置した後、当該短冊状の吸水性複合シートを、テーブル外に押し出すようにスライドさせ、短冊状の吸水性複合シートが下方へ垂れ始めた時点における、スライド距離（単位：ｍｍ）を測定し、その数値を柔軟度の標示とする。
【００１２】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の吸水性複合シートにおいて、
前記吸水性複合シートは、
人工尿の飽和吸水量が８ｋｇ／ｍ^２以上、保水量が４ｋｇ／ｍ^２以上で、吸水した際の吸水性樹脂脱落率が２０％以下であること
を特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の吸水性複合シートにおいて、
前記繊維質基材は、
比容積５０ｍｌ／ｇ以上の不織布であること
を特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の吸水性複合シートにおいて、
前記吸水性樹脂は、
平均粒径１０〜５００μｍの粒子状であること
を特徴とするものである。
【００１５】
さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の吸水性複合シートにおいて、
前記吸水性複合シートは、
吸水性樹脂を固着した状態で、その表面に凹凸模様を有するものであること
を特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明の吸水性複合シートは、不織布等の繊維質基材に、多量の吸水性樹脂を固着させて、吸水性能を高めたものであって、多量の吸水性樹脂を固着させたにもかかわらず、柔軟性にも優れ、例えば、排尿量の多い使用者を対象にした紙おむつに利用しても、薄く、しなやかな紙おむつを調製することを可能としたものである。以下、この発明の吸水性複合シートおよびその調製方法について詳細に説明する。
【００１７】
吸水性樹脂は、アクリル酸及び／又はその塩（以下、「アクリル酸系単量体」と総称する。）を主成分とする単量体の重合物で、アクリル酸系単量体単独又はアクリル酸系単量体以外の単量体を併用して調製されるものである。
【００１８】
前記のアクリル酸系単量体以外の単量体としては、メタクリル酸又はその塩、（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２―アクリルアミド―２−メチルプロパンスルホン酸又はその塩等が挙げられ、それらを重合することにより、この発明における吸水性樹脂が得られる。
【００１９】
前記繊維質基材に固着される吸水性樹脂の固着量は、１００〜５００ｇ／ｍ^２で、その固着量が１００ｇ／ｍ^２未満の場合は、おむつ等の用途に用いる場合は吸水量が不足し、５００ｇ／ｍ^２を超えて固着させても、コスト的に問題になるだけで、コストに見合う吸水性能の向上が認められず、実用的でない。
【００２０】
本発明の吸水性複合シートは、前記した測定方法による柔軟度が３０ｍｍ以下のものであるが、かかる柔軟度は、使用する繊維質基材の比容積、該基材に単量体水溶液を液滴で塗布する際の液滴の平均粒子径、およびエンボス加工におけるエンボス模様、面積等を適宜選択することにより調製されるものである。
【００２１】
吸水性樹脂は、粒子状態で繊維質基材に固着させるのが好ましく、平均粒径１０〜５００μｍ、より好ましくは３０〜３００μｍの粒子状で繊維質基材に固着させることにより、上記吸水性能が安定性よく、且つ容易に得られるのである。
【００２２】
また、繊維質基材としては、比容積５０ｍｌ／ｇ以上で、破断強度が５０〜７００ｇ／ｃｍである不織布を用いるのが好ましい。より好ましくは破断強度が７０〜６００ｇ／ｃｍ、特に好ましくは８０〜５００ｇ／ｃｍの不織布である。
【００２３】
この繊維質基材として好適な不織布は、通常巻物として製造されているが、この発明においては、その比容積が５０ｍｌ／ｇ以上で、破断強度が５０〜７００ｇ／ｃｍである不織布が好ましく、不織布の破断強度は横方向（幅の方向）と縦方向（長手方向）とでは異なるのが一般的であるが、この発明においては、縦方向の破断強度が５０〜７００ｇ／ｃｍであることが好ましく、さらに好ましくは横方向、縦方向の何れの破断強度もその範囲内であることである。
【００２４】
不織布の比容積が５０ｍｌ／ｇ未満の場合は，吸水性複合シートの柔軟性を向上させることが困難で、破断強度が５０ｇ／ｃｍ未満の場合は、強度的に弱すぎ、取扱い上問題があると共に、吸水時の保形性が不十分になる。なお、破断強度が５００ｇ／ｃｍを超える場合は、吸水時の膨潤が抑制され、所望の吸水量を示さなくなる。
【００２５】
不織布の比容積および破断強度は、後述するように不織布を形成するベース繊維及びバインダー繊維の材質、繊度、繊維長、バインダー繊維の配合割合並びにバインダー繊維を部分的に溶融するための熱処理条件（温度及び時間）等を適宜選択することにより調節できる。
【００２６】
使用する不織布の厚さは、特に制限が無いが、通常０．５〜２．５ｍｍ（後述する起毛処理前の状態で）程度が適当である。また、不織布の目付は１０〜１００ｇ／ｍ^２が好ましい。目付が１０ｇ／ｍ^２未満の場合、吸水性複合シートの製造に際し、吸水性樹脂粒子の原料であるモノマー水溶液の充分な量を、不織布に付着させることが困難になる。また、目付が１００ｇ／ｍ^２を超える場合は通気性が悪くなり、また製造コストが高くなる。
【００２７】
この発明に於いて、不織布は、狭義の不織布、すなわち、バインダーでベース繊維が固着された繊維ウェブの他に、カーディング又はエアレイングしたウェブおよび繊維の収束性の緩いパッドを総称する。
【００２８】
この発明において用いる不織布としては、ベース繊維をバインダー繊維で熱融着させたものが好ましい。この不織布は、後述する起毛処理ができるので、この点でより好ましいものである。
【００２９】
不織布は、ベース繊維と熱融着型のバインダー繊維とを、例えばベース繊維／バインダー繊維＝４０〜９０／６０〜１０（質量比）の比率で均一に混綿し、カーディング等の手段を用いてウェブを形成し、しかるのち、相互に熱融着させることにより容易に製造でき、不織布の比容積および破断強度は、特にベース繊維とバインダー繊維の割合、バインダー繊維の融点、繊維長、および後述する熱処理条件等の組合わせによって自由にコントロールすることができる。
【００３０】
ベース繊維は、繊度が１〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が３２〜１２８ｍｍのものが好ましい。繊度が１ｄｔｅｘ未満のベース繊維は、この発明に好ましい比容積、すなわち通気性の良い空隙の大きな不織布が得難い。１０ｄｔｅｘを超える場合は、吸水性複合シート製造の際に、不織布の繊維にモノマー溶液を充分量付着させることが難しくなると共に、柔軟性の乏しい吸水性複合シートとなり易い。
【００３１】
繊維長が３２ｍｍ未満の場合は、繊維同士の絡み合いが弱く、このため、不織布を製造する熱処理工程前において、ウェブが切れて不織布の製造が困難になる。繊維長が１２８ｍｍを超える場合は、繊維同士の絡み合いが過度に強くなって、高速度の開繊、カーディングが難しくなる。
【００３２】
ベース繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン繊維等の熱可塑性重合体繊維が好ましく、特にポリエステル繊維が好ましいが、これらを混合して用いても良い。
【００３３】
ベース繊維に、低融点のポリエステルとポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸繊維を使用する場合、熱処理によってポリエステル同士が相溶するので、嵩高で通気性の良い繊維ウェブを得ることができる。
【００３４】
このような低融点のポリエステルは、不織布形成性が良好で、温度８０〜１８０℃で溶融軟化するものであれば、特に制限無く使用できる。繊維製造の容易さ及び繊維物性の良好性の点で、低融点のポリステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸及びエチレングリコールの共重合体が好ましい。
【００３５】
バインダー繊維は、熱処理により溶融してベース繊維に接着し、不織布繊維に保形性を与えもので、バインダー繊維は、繊度が１〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が３２〜１２８ｍｍのものが好ましい。
【００３６】
このバインダー繊維の繊度が１ｄｔｅｘ未満の場合、不織布を構成する繊維の数が増加して交絡接着箇所が多くなり、その結果空隙率が小さくなり、通気性が小さくなる。また、繊維長が３２ｍｍ未満の場合、不織布を製造する熱処理工程前にウェブ切れて不織布の製造が困難になり、１２８ｍｍを超える場合、開繊、カーディング性が低下する。
【００３７】
不織布中に占めるバインダー繊維の配合比は、１０〜８０質量％が好ましく、１０質量％未満の場合は、不織布の嵩高性、形態安定性が不足し、８０質量％を超える場合は、得られる不織布の風合が薄く、硬くなり、通気性が高くて空隙率が高い、すなわち比容積の大きい不織布を得難い。
【００３８】
熱処理によってバインダー繊維が溶断すると、不織布の形態を安定化させることができない。この問題を避けるため、バインダー繊維は、熱処理により溶融する低溶融点の重合体成分と、熱処理により溶融軟化しない高溶融点の重合体成分とを組合わせて製造した複合紡糸バインダー繊維が好ましい。
【００３９】
低溶融点の重合体成分の軟化温度は、高溶融点の重合体成分の軟化温度よりも少なくとも温度３０℃以上低いことが好ましく、このようなバインダー繊維を用いることにより、熱処理の際にバインダー繊維が完全に溶断することが避けられる。熱融着型の複合紡糸バインダー繊維としては、芯鞘型、サイドバイサイド型、更にはその他の形状のものが任意に使用できる。
【００４０】
複合紡糸バインダー繊維を構成する重合体の組合わせの例としては、例えば、低融点のポリエステル重合体とポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリアミド、ポリエチレンとポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンとポリアミド等の数多くの組合わせがある。さらに、これらのバインダー繊維の２種以上を併用してもよく、例えば低融点のポリエステル重合体とポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸バインダー繊維と、ポリエチレンとポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸バインダー繊維との組合わせを挙げることができる。
【００４１】
前記芯鞘型の複合紡糸バインダー繊維の場合、鞘部に配する低融点重合体成分と、芯部に配する重合体成分との比率は、１０／９０〜９０／１０（質量基準）が好ましく、鞘部の割合が１０／９０未満の場合は、芯鞘構造の繊維の紡糸が難しく、また、９０／１０を超えるバインダー繊維は繊維性能が低下する。
【００４２】
ウェブは、カーディング、エアレイング、その他既知の技術、あるいは、これらを組合わせて製造でき、なかでもカーディング法は、大きな嵩をもつウェブを得ることができ、高速でウェブを形成できて生産性に優れ、かつ巾広いシートを得ることができ、目付の調節が容易で、得られるウェブの均質性が高い等の多くの長所を有しており、最も好ましい方法である。
【００４３】
上記のようにして製造したウェブを、熱処理することによりに保形性を付与して不織布を得るものであるが、熱処理としては、熱風がウェブの厚さ方向に貫通する、公知の乾式不織布製造用のエアースルータイプドライヤーを利用することが好ましい。
【００４４】
熱処理条件としては、一般的に加熱温度が高いほど、加熱時間が長いほど、破断強度の高い不織布を得ることができるが、通常、熱処理温度をバインダー繊維の低融点重合体成分の融点＋（２０〜６０℃）程度の温度、例えば低融点重合体として融点１１０〜１３０℃の低融点ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン等が使用された場合、１４０〜１７０℃に設定し、エアースルータイプドライヤーの熱風速度を０．２〜３．０ｍ／秒、熱処理時間を１〜１２０秒の範囲にすればよい。
【００４５】
この発明に好適に用いられる不織布は、バインダー繊維を２０〜８０質量％の割合で含む不織布製造中間品を、バインダー繊維を構成する樹脂のうち、低融点の樹脂の融点より温度２０℃以上高い温度に数秒〜１分間程度維持することにより製造できるもので、具体的には、バインダー繊維の配合割合が２０質量％の場合には、熱処理時間を１分間程度とすることが好ましく、バインダー繊維の配合割合が８０質量％の場合には、熱処理時間は数〜１０秒が好ましい。
【００４６】
なお、ベース繊維の素材としては、後述するように単量体水溶液を霧状にして基材表面に固着させる際に、単量体水溶液が独立した微細粒子状に繊維に付着する点で非親水性樹脂が好ましい。また、レーヨン、木綿、再生セルロース繊維等の親水性繊維を少量成分として併用することも好ましい。かかる非親水性樹脂からなる繊維をベース繊維として用いて製造した不織布は、単量体水溶液が重合して得られる吸水性樹脂を、微細粒子状に繊維に固着できる点では好ましいが、繊維質基材自体にある程度の親水性がないと、得られる吸水性複合シートを用いて製造した紙おむつや生理用品等はその使用時に、液洩れ等が発生し易い。
【００４７】
このため、この発明においては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェノールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンアルキル脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン性界面活性剤、高級脂肪酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルコハク酸塩又はアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤等により繊維表面を適度に親水化した不織布が好ましい。
【００４８】
具体的な親水化処理方法としては、ベース繊維を紡糸する際に、紡糸原料樹脂に上記界面活性剤、すなわち親水化剤を予め混合しておき、それを紡糸してもよく、また溶媒等に溶解した親水化剤を紡糸後の繊維に散布してもよい。
【００４９】
この発明の吸水性複合シートは、繊維質基材、好ましくは上記所定の特性を有する不織布に、アクリル酸系単量体を主成分とする単量体水溶液を微細粒子状に固着させた後、当該不織布に固着させた単量体を重合させる方法により好適に製造できる。
【００５０】
その際、不織布はそのまま使用しても良いが、加熱により起毛させて、比容積を調整して使用することが好ましい。その際、加熱温度は不織布のベース繊維の軟化点付近が好ましく、実用的には温度７０〜１５０℃の範囲の温度が選択されるもので、加熱時間は、加熱温度によっても異なるが、通常１８０秒以内で行うのが適当であるが、さらに好ましい加熱条件は、温度９０〜１３０℃で、１〜３０秒の加熱である。
【００５１】
この加熱手段は限定されず、例えば不織布を、加熱炉内を所定時間かけて通過させてもよく、熱風を不織布に吹付けてもよく、さらには赤外線ランプ等によって不織布を加熱してもよい。
【００５２】
上記の加熱方法等により、不織布を構成する繊維の一部が基材面と垂直の方向に配向する結果、不織布は、それに使用されているベース繊維の繊維長によっても異なるが、通常その体積が起毛処理前の１．３〜３．０倍程度に膨らむ。
【００５３】
なお、不織布又は繊維ウェブ等の起毛処理手段としては、加熱以外にも、例えば針山の付いたロールを用いる起毛処理手段等が知られているが、加熱以外の機械的な起毛処理手段を採用する場合は、後記する単量体水溶液を、不織布を構成する繊維上に微細粒子として多量に固着させることが困難で、このため得られる吸水性複合体の吸水量および吸水速度は劣るものになる。
【００５４】
上記の不織布又は上記起毛処理した不織布（通常、シート状である。）に、アクリル酸系単量体を主成分とする単量体の水溶液を、霧状にして吹付けて不織布を構成するベース繊維及びバインダー繊維に固着させる。
【００５５】
好ましい単量体は、アクリル酸の２０〜９０モル％がアルカリ金属塩又はアンモニウム塩に変換されているアクリル酸と、アクリル酸塩との混合物である。なお、前記したように、アクリル酸系単量体以外の単量体を併用することもでき、併用する際は、その使用量をアクリル酸系単量体との合計量を基準にして２０モル％以下にすることが好ましい。
【００５６】
単量体水溶液における単量体の好ましい濃度は、２０〜８０質量％、さらに好ましくは４０〜６０質量％で、単量体濃度が高ければ、吸水性樹脂が多量に固着した吸水性複合シートを得ることができ、また、単量体を重合させた後の乾燥処理に際し、必要とする熱エネルギーを削減できるので、可能な限り高濃度の単量体水溶液を使用することが好ましく、通常は、単量体の飽和溶解度付近の濃度が選択される。
【００５７】
上記単量体水溶液には、単量体以外に、架橋剤および重合開始剤等を添加することが好ましい。
【００５８】
前記の架橋剤としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートおよびトリアリルホスフェート等が例示でき、これら架橋剤の添加割合は、単量体合計質量に対して１００〜１０００ｐｐｍが好ましく、３００〜７５０ｐｐｍが特に好ましい。
【００５９】
単量体の重合は、一般的なラジカル重合法によって行うことができ、その際の重合開始方法としては、熱によりラジカルを発生する化合物を重合開始剤として用いる熱重合法、又は紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により重合開始させる方法等が採用できるが、好ましくは、熱重合法又は光重合開始剤の存在下に紫外線照射する方法（以下、ＵＶ照射重合法という。）で、特に好ましくはＵＶ照射重合法である。
【００６０】
熱重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド及びクメンハイドロパーオキサイド等の水溶性ラジカル重合開始剤を挙げることができ、これらの化合物は、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸またはアミン等の還元性化合物と併用して、レドックス系重合開始剤として使用してもよい。
【００６１】
ＵＶ照射重合法で重合させる場合に使用する光重合開始剤としては、特に制限が無く、紫外線によりラジカルを発生させることのできる光重合開始剤であれば何れのものでも使用でき、公知の光重合開始剤を適宜目的に応じて選択して使用できる。
【００６２】
具体的には、２，２’−アゾビス（２−アミノジプロパン）塩等のアゾ化合物、１−ベンゾイル−１−ヒドロキシシクロヘキサン及びベンゾフェノン等のケトン、ベンゾイン及びそのアルキルエーテル、ベンジルケタール類、並びにアントラキノン誘導体等を例示でき、この発明においては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等のベンゾイル系、２，２’−アゾビス｛２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン｝等のアゾ系の光重合開始剤が好ましい。
【００６３】
この光重合開始剤の添加量は、単量体に対して１００〜２０００ｐｐｍが好ましく、光重合開始剤の濃度が１００ｐｐｍ未満の場合は、充分に重合が起らず、また２０００ｐｐｍを超える場合は、得られる重合体の重合度が低下する。
【００６４】
上記光重合開始剤に加えて、熱分解型ラジカル重合開始剤を併用することが好ましく、この開始剤を併用することにより、ＵＶ重合と並行的に熱重合も起り、その結果、重合転換率が上がり、未反応単量体の残存量を低減できるので、熱分解型ラジカル重合開始剤を、単量体に対して１００〜５０００ｐｐｍが好ましく、特に５００〜２０００ｐｐｍ添加することが好ましい。
【００６５】
重合温度は、温度５０〜８０℃が好ましく、したがって、熱分解型ラジカル重合開始剤としては、水中にて温度８０℃以下で分解してラジカルを発生する化合物が好ましく、具体的には、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩を挙げることができる。
【００６６】
単量体水溶液には、さらに添加剤として、連鎖移動剤や界面活性剤等を必要により添加してもよい。
【００６７】
上記単量体水溶液は、前記のとおり霧状にして不織布に噴霧（塗布）することが好ましく、これにより、不織布を構成する繊維に単量体水溶液を独立した微細粒子状に固着させ得る。
【００６８】
単量体水溶液を霧状にする方法としては、公知の微粒化技術、例えば滴化法、スプレーノズルを用いた液滴化法、回転盤型アトマイザーを用いた液滴化法、超音波法等を利用することができる。
【００６９】
噴霧液滴の平均径は、３０〜７００μｍが好ましく、平均径が３０μｍに満たない場合は、不織布に噴霧した液滴が繊維に付着することなく裏側まで突抜けやすくなるため、繊維へ付着し難くなる場合がある。また、液滴の平均径が７００μｍを超える場合は、得られる吸水性複合シートの柔軟性が不足し易く、また液滴の付着が不均一となり、その結果、重合して得られる吸水性複合シートの吸水量および吸水速度が不十分となる場合がある。
【００７０】
液滴が平均径３０〜７００μｍの大きさの単量体水溶液は、重合、乾燥工程を経ることにより、概略１０〜５００μｍの吸水性樹脂粒子となって、数珠状に繊維に固着される。
【００７１】
単量体水溶液の固着量は、その重合によって得られる吸水性樹脂粒子の、不織布に対する固着量が１００〜５００ｇ／ｍ^２となる量である。
【００７２】
上述のようにして、単量体水溶液が固着された不織布に、紫外線（ＵＶ）を照射するか、または不織布を所定の温度に加熱して、アクリル酸系単量体を架橋剤の存在下に重合させるもので、重合に際しては、単量体水溶液を取り囲む雰囲気を窒素ガス等の不活性ガスで置換し、酸素を極力排除することが好ましい。
【００７３】
紫外線ランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の２５０〜４５０ｎｍの波長を照射可能なもので、３０〜２４０Ｗ／ｃｍのランプ入力の水銀ランプが好ましく、その紫外線照射量は１００〜１００００ｍｊ／ｃｍ^２、より好ましくは２０００〜６０００ｍｊ／ｃｍ^２で、照射に際しては、必要な線量に応じて、水銀ランプを多数並べて使用するものである。
【００７４】
上記のＵＶ照射により単量体の大半（約９０％以上）が５〜６０秒程度で重合を完結するが、その際、重合温度は不織布に塗布された単量体水溶液の微粒子の温度として温度６０〜９０℃程度と推測される。このようにして、水分を１５〜４５質量％程度および未反応単量体を０．１〜１０質量％含む含水重合体粒子が繊維上に形成される。
【００７５】
その後、さらに適当な時間加熱を継続し、未反応単量体を低減させるとともに、上記含水重合体粒子を乾燥させることにより、この発明の吸水性複合シートが得られる。
【００７６】
上記方法により吸水性複合シートを製造した後、カルボキシル基と反応性を有するエポキシ基等の官能基を複数有する架橋剤（以下、表面処理剤という。）の水溶液を、吸水性複合シート上に散布することが望ましく、この操作を行うことによって、吸水性樹脂粒子の表面層の架橋度をさらに上げることができる。
【００７７】
かかる表面処理剤としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のポリオール、エチレンジアミン等のポリアミンを挙げることができ、表面処理剤の添加量は、吸水性樹脂粒子に対して１００〜５０００ｐｐｍが好ましい。
【００７８】
得られる吸水性複合シートは、吸水速度、吸水量、液拡散性、液逆戻り防止性等の吸水性能をより一層向上させる目的で、さらに熱圧縮することが好ましく、この熱圧縮としては、熱プレス、熱ロールまたはエンボスロール等を用いて行うことが好ましい。
【００７９】
熱圧縮温度は、温度５０〜１５０℃が好ましく、温度７０〜１２０℃がより好ましく、熱圧縮温度が温度５０℃未満の場合は十分な圧縮効果が得られず、温度１５０℃よりも高い場合は、吸水性複合シートを構成する繊維が熱溶融し、得られる吸水性複合シートの柔軟性が、損なわれる場合があるので、好ましくない。
【００８０】
熱圧縮圧力は、０．０１〜１００ＭＰａが好ましく、０．１〜１０ＭＰａがより好ましく、熱圧縮の時間は、熱圧縮温度及び熱圧縮圧力により異なるが、１〜１００秒が好ましい。
【００８１】
工業的規模で熱圧縮する場合は、熱ロールを用いることが好ましく、具体的には、一対のロールを１〜１００ｋｇ／ｃｍの線圧になるように加圧しながら、前記吸水性複合シートを連続的にロール間に導き、ロール間で熱圧縮する。
【００８２】
前記一対のロールのうち、少なくとも一方のロールに凹凸模様が形成されていること、すなわちエンボス加工をすることが好ましく、凹凸模様の深さは、０．００１ｍｍ以上、好ましくは０．０１〜１ｍｍが好ましい。これらのエンボス加工により吸水性複合シートに柔軟性が付与できる。
【００８３】
この凹凸模様は、１０ｍｍ以下の間隔で凹凸が繰返されているものや、直径１０ｍｍの円に収る模様が、１０ｍｍ以下の間隔で連続的に形成されていることが好ましい。また、凹部（圧縮部）の面積が全体の１０〜９０％であることが好ましい。
【００８４】
熱圧縮に用いる一対のロール間隙は、熱圧縮される吸水性複合シートの厚さにもよるが、通常１０〜５００μｍが好ましい。その間隙が１０μｍ未満の場合には、繊維が切断される場合があり、また５００μｍを超える場合は、圧縮効果が不十分になる。
【００８５】
【実施例】
以下、この発明の吸水性複合シートを、実施例によって、さらに具体的に説明する。
＜実施例１＞
アクリル酸ナトリウム７０ｍｏｌ％およびアクリル酸３０ｍｏｌ％からなる単量体水溶液（単量体合計含有量４２質量％）に、架橋剤としてテトラエチレングリコールジアクリレート（アロニックスＭ−２４０、東亞合成株式会社製）０．０５質量部（単量体質量基準）を添加し、この単量体水溶液を温度２０℃に冷却した。
ついで、この単量体水溶液に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素濃度を１ｐｐｍ以下に低減させた。
この単量体水溶液に光重合開始剤として、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン０．０２質量％（単量体質量基準）および熱重合開始剤として過硫酸ナトリウム０．１５質量％（単量体質量基準）を添加混合し、重合性モノマー水溶液を調製した。
ＰＥＴ綿からなる低強度エアスルー不織布（破断強度：７０ｇ／ｃｍ、比容積：１００ｍｌ／ｇ）上に、上記重合性モノマー水溶液を、スプレーを使用して平均粒径３００〜５００μの液滴状態で塗付した後、窒素雰囲気下で高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して重合を行った（紫外線光量：３，５００ｍｊ／ｃｍ）。
得られた吸水性樹脂が固着したシートを、ダイヤ柄（対角線長さ：３．４ｍｍ＆１．７ｍｍ、線幅：０．３ｍｍ、圧着面積比：３７％）のヒートエンボス（ロール表面温度８０℃、ニップ圧７０ｋｇ／ｃｍ）を施して、吸水性樹脂が２００ｇ／ｍ^２固着した柔軟性のある吸水性復合シートを得た。
【００８６】
＜実施例２＞
不織布として、ポリエチレン／ポリプロピレンからなるエアスルー不織布（破断強度：６６０ｇ／ｃｍ、比容積：３０ｍｌ／ｇ）を、温度１２０℃の熱風で２秒間処理して起毛させて、比容積を１００ｍｌ／ｇとした不織布を使用した以外は、実施例１と同様に操作して、吸水性樹脂が３００ｇ／ｍ^２固着した柔軟性のある吸水性復合シートを得た。
【００８７】
実施例１及び実施例２で得られた吸水性複合シートを、以下に記載の試験法により評価し、その結果を表１に示した。なお、比較のために市販品の失禁ライナーから取り出した吸水シートの２種（Ａ、Ｂ）についても同様に評価した。
【００８８】
＜人工尿飽和吸水量＞
３００ｍｌビーカーに、４．５ｃｍ×７ｃｍに切り出した吸水性複合シートおよび人工尿２００ｍｌを入れ、３０分間室温で放置した。その後、人工尿を吸収して膨潤した吸水性複合シートを人工尿から取り出し、２００メッシュの濾布で付着した人工尿を拭い去り、その質量を測定した。下記式に従って、人工尿吸水量Ａ（ｋｇ／ｍ^２）を算出した。
試験に使用した人工尿は、以下の組成のものであった。
人工尿（１０ｋｇ当たり）：
尿素／ＮａＣｌ／ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ／ＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ／純水
＝２００ｇ／８０ｇ／８．０ｇ／３．０ｇ／９７０９ｇ
【００８９】
【数１】

式中、Ｗ１は、吸水後の吸水性複合シートの質量を、Ｗ２は、吸水前の吸水性複合シートの質量を示す。
【００９０】
＜人工尿保水量＞
飽和吸水量を評価した後、遠心力が２９０Ｇ掛かる遠心脱水機で３分間脱水させ、脱水後の質量を測定し（Ｗ３）、下記式に従って人工尿保水量Ｂ（ｋｇ／ｍ^２）を算出した。
【００９１】
【数２】

【００９２】
＜柔軟度＞
吸水性複合シートを、巾２ｃｍの短冊状に切り出す。短冊状の吸水性複合シートの一端を、テーブルの端に合わせた後、この吸水性複合シートを、テーブル外に押し出すようにゆっくりスライドさせ、この吸水性複合シートが、下方へ垂れ始めた時点でスライドを止め、この時点のスライド距離（単位：ｍｍ）を測定し、その数値を柔軟度の標示とした。スライド距離が短いほど、柔軟性に優れる。
【００９３】
＜脱落率＞
人工尿飽和吸水量を測定した後、吸水性複合シートを浸漬していた人工尿を、２００ｍｅｓｈ金網でろ過した。金網上のろ過物を乾燥させた後、質量（Ｗ０）を測定した。下記式に従って脱落率Ｃ（％）を算出した。
【００９４】
【数３】

【００９５】
【表１】

【００９６】
【発明の効果】
この発明の吸水性複合シートは、吸水性樹脂粒子を１００〜５００ｇ／ｍ^２固着した状態においても、優れた柔軟性を有し、かつ大きな吸水量を示す。
【００９７】
特に、この発明の吸水性複合シートは、繊維質基材に、吸水性樹脂を粒子状態で互いに独立して、いわゆる数珠繋ぎの状態で固着させることによって、基材からの樹脂粒子の移動・脱落を無くし、より吸水速度が高く、しかも吸水量が大きく、かつ柔軟性を高くしたので、紙おむつ、生理用品に最適である。
【００９８】
また、この発明の吸水性複合シートは、充分吸水した状態で、大きく膨潤し、その寸法が大きく変形するので、吸水性樹脂が吸水して膨潤する際に、簡単に変形し、何ら吸水性樹脂の膨潤を抑制することがなく、その結果として、極めて大きな吸水量を示すと考えられるので、排尿量の多い使用者を対象にした紙おむつに利用しても、薄く、しなやかな紙おむつとすることができる。

Claims (5)

1. 繊維質基材に吸水性樹脂が１００〜５００ｇ／ｍ^２固着されたもので、下記測定方法で測定した柔軟度が３０ｍｍ以下であること
   を特徴とする吸水性複合シート。
   ＜柔軟度の測定方法＞
   幅２ｃｍで短冊状の吸水性複合シートの一端を、テーブルの端に合わせ載置した後、当該短冊状の吸水性複合シートを、テーブル外に押し出すようにスライドさせ、短冊状の吸水性複合シートが下方へ垂れ始めた時点における、スライド距離（単位：ｍｍ）を測定し、その数値を柔軟度の標示とする。
2. 前記吸水性複合シートは、
   人工尿の飽和吸水量が８ｋｇ／ｍ^２以上、保水量が４ｋｇ／ｍ^２以上で、吸水した際の吸水性樹脂脱落率が２０％以下であること
   を特徴とする請求項１に記載の吸水性複合シート。
3. 前記繊維質基材は、
   比容積５０ｍｌ／ｇ以上の不織布であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の吸水性複合シート。
4. 前記吸水性樹脂は、
   平均粒径１０〜５００μｍの粒子状であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吸水性複合シート。
5. 前記吸水性複合シートは、
   吸水性樹脂を固着した状態で、その表面に凹凸模様を有するものであること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吸水性複合シート。