JP4153399B2 - 使い捨て製品の吸収用積層体 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨てオムツや使い捨てパンツ等の使い捨て製品の吸収用積層体およびその製造方法に関し、詳細には、パルプ繊維が使用されておらず、型くずれしにくく、吸水性樹脂の散逸のない極めて薄型の吸収用積層体およびその製造方法に関するものである。

使い捨ておむつや使い捨てパンツあるいはナプキンとして利用される体液を吸収するための吸収体としては、従来から、解繊パルプ繊維、吸水性樹脂粉末、熱可塑性繊維等をマット状に成形し、薄葉紙等で包み込んで固着した吸収マットが用いられていた。

このような吸収マットは、パルプ繊維が含まれているためマットの厚みが厚い。加熱圧縮して、熱可塑性繊維で拘束して薄型に形成することも試みられているが、吸水後のパルプ繊維は周囲へ広がろうとする力が強いため、結局、排尿後にはおむつ等の股下部分が外側へ膨出し、着用者に不快感を与えていた。

一方、吸収体の吸収性能を向上させてマット全体の厚みを減らすために、吸水性樹脂粉末の量を増やす試みも行われているが、パルプ繊維１に対し吸水性樹脂粉末１（重量比）程度が限度である。すなわち、これ以上吸水性樹脂粉末の量を増やすと、吸水後の膨潤によって表面近傍の吸水性樹脂が下側の吸水性樹脂に押し上げられて（パルプ繊維が吸水性樹脂の動きを拘束できない）吸収体の表面側に突出したり、吸水性樹脂が破壊する等して、着用者に不快感を与える等の不都合が起こる。また、パルプ繊維が少ないため保形能力が劣り、着用中のいわゆる中よれが起こる。

そこで本発明では、超薄型で、吸水後に型くずれを起こさず、しかも吸収能力を充分発揮し得る形態の吸収用積層体およびその製造方法の提供を課題として掲げた。

上記課題を解決した本発明の使い捨て製品の吸収用積層体は、不織布状以外のパルプ繊維を含まない吸収用積層体であって、２枚の不織布が不織布間に設けられたホットメルト接着剤からなる網状体層によって接着されていると共に、このホットメルト接着剤に吸水性樹脂粉末が付着してなるところに要旨を有する。

この構成の採用によって、パルプ繊維を含まない超薄型の吸収用積層体を提供することができた。また、吸水性樹脂粉末は、ホットメルト接着剤の網状体に粉末の一部が付着した状態で保持されるので、網状体の空隙に捕捉された状態で存在することとなり、不織布の間に確実に保持されると共に、接着剤によって吸水性能が阻害されることがない。

吸収用積層体の２枚の不織布同士が部分的に溶着されている構成は、本発明の好ましい実施態様であり、吸収用積層体の形状安定性が一層向上する。

本発明の吸収用積層体を製造する方法は、走行している帯状不織布表面へ向けて、溶融状態のホットメルト接着剤を複数のノズルから糸状に吐出することにより、帯状不織布表面にホットメルト接着剤の網状体を形成し、次いで、この網状体の上へ吸水性樹脂粉末を散布し、再び、溶融状態のホットメルト接着剤を複数のノズルから糸状に吐出してホットメルト接着剤の網状体を形成し、その上に別体の帯状不織布を載置して連続積層体を形成し、所定の大きさに切断するところに要旨を有する。この製造方法の採用によって、本発明の吸収用積層体が簡単に製造できる。

吸収用積層体を製造する場合には、所定の大きさに切断する前または同時にあるいは後に吸収用積層体の２枚の不織布同士を部分的に溶着する工程を加える。

本発明は以上のように構成されているので、超薄型であっても吸水性能に優れ、しかも型くずれの少ない吸収用積層体を提供することができた。従って、使い捨てパンツ、使い捨ておむつ、尿取り補助パッド、生理用ショーツ、軽失禁用ショーツ等の吸収体として製品に組み込んで使用したり、そのまま生理用ナプキンやペットシートとして使用することにより、薄くて外観に優れ、漏れ等の不都合のない衛生材料を提供することができるようになった。また、本発明の吸収用積層体の製造方法は、極めて簡便なので、吸収用積層体を安価に提供することができる。なお、本発明の吸収用積層体は、衛生材料分野以外にも、農業用保水・吸水材、コンクリート養生マット、結露防止シート、湿布剤、貼付剤、化粧剤等に使用することができる。

図１は、本発明の吸収用積層体の代表的な実施例を、拡大してモデル的に示した断面説明図である。この吸収用積層体１は、２枚の不織布１０、１１の間に、ホットメルト接着剤の網状体層２と吸水性樹脂粉末３１、３１…が挟まれて形成されている。２枚の不織布１０、１１は、ホットメルト接着剤の網状体層２によって接着されており、吸水性樹脂粉末３は、網状体を構成しているホットメルト接着剤に付着した状態で存在している。このため、吸水性樹脂粉末３１は、粉末の表面全体が接着剤に覆われた状態ではなく、一部分が接着剤の網に付着しているだけとなる。従って、吸水性能が阻害されることがなく、図２に示したように、粉末３１が吸水によって膨潤して大粒径となっても（符号３２）、網状体には空隙があるので、充分に吸水性能を発揮することができる。さらに、ホットメルト接着剤として優れた延性を有する種類のものを用いると、吸水性樹脂の膨大化に追随して網目を大きくするように延びることができるため、より好ましい。なお、これらの図はモデル的に描かれているので、不織布の厚み、網状体層の厚み、吸水性樹脂粉末の大きさの相対関係が、この図例のようになっていることを示すものではない。

図例では、網状体層２は、上層２１と下層２２とから構成されているが、これは後述する製造方法を採用した場合に、厚み方向の中央付近に吸水性樹脂粉末が存在する２層構造となるのである。この構成は、吸水性樹脂粉末が吸水後に膨潤しても、その影響が不織布に及ばないため、好ましい。３層以上であればより好ましい。ただし、あまり不織布の間のホットメルト層が増えると、吸収用積層体の剛性が増す可能性があるため、吸収用積層体自体を積層する構成を採用することが好ましい。１層のみ、すなわちホットメルト接着剤の網状体層を形成した後に吸水性樹脂粉末を散布して、上側の不織布を重ねる構成は、吸水性樹脂粉末と上側の不織布が接触することがあり、吸水後の膨潤ポリマーが突出し、吸収用積層体表面に凹凸が形成される可能性がある上、不織布の接着力が弱くなることがあるため好ましくない。また、吸水性樹脂が脱落する可能性もあるため、網状体層を２層以上とすることが推奨される。

不織布１０、１１としては、ポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、その他の合成繊維製の不織布や、絹、パルプ（セルロース）繊維等が混合されて製造された不織布等が用いられる。本発明の吸収用積層体には、不織布状以外のパルプ繊維は含まれないので、クッション性を付与するために、比較的嵩高い不織布が好ましい。不織布１０または１１として、２層以上に積層した不織布を用いることもクッション性付与の点から好ましい。なお、吸収用積層体の厚みを増大させない程度のわずかな量のパルプ繊維が含まれていても、本発明に包含されるものとする。

ホットメルト用接着剤としては、６０〜１８０℃程度で溶融し、糸状に吐出されてから冷却する間に、網状体を形成し得るものであれば特に限定されない。網状体とは、ホットメルト接着剤が繊維状になっていて、繊維同士が部分的に融着してウエブ状になっているような状態を指す。スパイラル状に吐出されて網状体を形成しているものであってもよい。網状体とすることで、吸水性樹脂粉末が吸水後に膨潤しても保持可能な空隙が、多数形成されることとなる。また、樹脂粉末が膨潤して大粒径となっても、膨潤後の粒子の周囲が全て接着剤であるので接着剤の網から脱落することはない。

ホットメルト接着剤の具体例としては、天然ゴム系、ブチルゴム系、ポリイソプレン等のゴム系、ＳＩＳ、ＳＢＳ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ等のスチレン系エラストマー、エチレン・酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、ポリエステル、アクリル系、ポリオレフィン系等が挙げられる。吸水後の膨潤粒子の脱落を防ぐには接着力の強いものが好ましく、また粒子の膨大化に追従して網目を大きくすることのできる優れた延性を持つことが好ましい。これらの点で、ゴム系やスチレン系エラストマーの利用が推奨される。

ホットメルト接着剤を網状体に形成するには、複数のノズルから溶融状態の接着剤を糸状に吐出する方法（カーテンスプレー法、スパイラルコーティング法等）が、簡便で好ましい。糸状の接着剤が不織布の上に積層されて固化する際には、網状体となる。このとき、吐出してくる接着剤にエアーを吹き付けることにより、接着剤を間欠的に吐出しなくても、接着剤の自重で自然に適当な長さに切断することができる。またエアーの向きを適宜設定すれば、広範囲な領域に網状体を形成することができる。

吸水性樹脂粉末としては、公知の吸水性樹脂が使用でき、ポリアクリル酸塩系、セルロース系、澱粉・アクリロニトリル系等の吸水性樹脂が挙げられる。吸水倍率は高い方が好ましい。本発明の吸収用積層体の吸収能力は、吸水性樹脂のみが発揮しているからである。吸水性樹脂粉末は、粉末存在部分と非存在部分に分かれていてもよく、吸収用積層体の中央付近のみ散布する、前側に重点的に散布する、あるいは、筋状に散布する等、用途、着用者の性別等に応じて、適宜散布パターンを変更することが可能である。もちろん、吸収用積層体の全面に散布されていてもよい。吸水性樹脂粉末を間欠的に散布する構成を採用する場合には、ホットメルト接着剤の塗布部位を吸水性樹脂粉末の散布パターンに合致させることもできる。

吸収用積層体は、その周囲がヒートシールや超音波溶着で封止されていることが好ましい。ホットメルト接着剤層から脱落した吸水性樹脂粉末がある場合に、吸収用積層体の周囲からこぼれ落ちるのを防ぐためである。ただし、吸水性樹脂粉末が吸収用積層体の中央付近のみに散布されている場合等は、周囲の封止がなくても構わない。さらに、使い捨てパンツ・使い捨ておむつ、生理用ショーツ等の他の製品に組み込んで使用する場合には、組み込む際の固着作業で吸収用積層体の周囲が封止されることもあるので、この場合にも吸収用積層体として周囲が封止されていなくてもよい。

吸収用積層体は、部分的に２枚の不織布同士が溶着されていることが好ましい。吸水が局部的な場合に、吸収用積層体の一部分のみが膨潤して重量が増大すると、型くずれを起こしやすいが、ヒートシールや超音波溶着等によって、部分的に溶着しておくと、型くずれを起こしにくくなる。前記したように、吸水性樹脂粉末を間欠的に散布して、粉末存在部分と非存在部分に分ける場合には、粉末非存在部分をヒートシールする方が好ましい。粉末存在部分はシール強度が低くなりがちだからである。

図３に、溶着されている吸収用積層体の断面図を示した。不織布同士１０、１１が溶着部４で溶着されて、ホットメルト接着剤の網状体層２および吸水性樹脂３１が区画された状態となっている。これは、図４の（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、ストライプ状に溶着した例を示している。溶着形状は、特に限定されず、図４の（ｂ）に示すような斜め格子状、（ｃ）に示すような円形ドット状等、適宜変更可能である。溶着は、図４に示した形状の歯形を持つ加熱板あるいはローラーを用いて行えばよい。

次に、本発明の吸収用積層体を製造する方法について説明する。図５には、本発明の吸収用積層体を連続的に製造する好ましい方法の説明図を示した。まず、白抜き矢印方向へ走行している帯状不織布１２の表面へ向けて、溶融状態のホットメルト接着剤を複数のノズルを有するコーター５１から糸状に吐出する。このコーター５１は、帯状不織布１２の幅と同程度の長さを有しており、長手方向に複数のノズルを備えているものが使用できる。エアー噴出口がコーター５１と同体または別体に設けられていてもよい。またコーター５１に代えて、複数のノズルとエアー噴出口とが設けられた円形ノズルを、ホットメルト接着剤が面状に塗工されるように複数個設置することもできる。糸状に吐出されたホットメルト接着剤は、帯状不織布１２の上に落下して、網状体層２２を形成する。

続いて、散布装置５２によって、帯状不織布１３の上のホットメルト接着剤の網状体層２２の上へ吸水性樹脂粉末３１を散布する。ホットメルト接着剤が完全に固化する前に粉末３１が散布されることが好ましく、これにより、粉末３１が網状体層２２に強固に接着する。

次に、再び網状体層２２を形成する工程と同様にして、溶融状態のホットメルト接着剤を粉末３１が散布された上に吐出して、網状体層２１を形成する。そして、その上に別体の帯状不織布１３を載置してローラ５４、５４で圧着することにより連続積層体１５が得られる。

図示しない切断装置によって、連続積層体１５を所定の大きさに切断すれば、吸収用積層体が製造される。溶着工程を加える場合には、切断工程の前または同時にあるいは後に（あるいはこれらの組合せでもよい）、積層体の２枚の不織布同士を部分的に溶着する。溶着は、図４に示した形状の歯形を持つ加熱板あるいはローラーで吸収用積層体を挟むなどして行うことができる。

本発明の代表的な実施例を示す断面模式図である。 吸水後の吸収用積層体の断面模式図である。 溶着された吸収用積層体の断面模式図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、溶着パターン例を示す説明図である。 本発明法の代表的な実施例を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 吸収用積層体
１０、１１ 不織布
１２、１３ 帯状不織布
２１、２２ ホットメルト接着剤の網状体層
３１ 吸水性樹脂粉末
４ 溶着部

Claims (5)

1. 不織布状以外のパルプ繊維を含まない吸収用積層体であって、
   ２枚の不織布が不織布間に設けられたホットメルト接着剤からなる網状体層によって接着されていると共に、
   このホットメルト接着剤に吸水性樹脂粉末が付着してなり、
   吸水性樹脂粉末が筋状に散布され、
   ２枚の不織布同士が吸水性樹脂粉末の非存在部分において溶着されていることを特徴とする使い捨て製品の吸収用積層体。
2. 前記２枚の不織布同士がストライプ状に溶着されている請求項１に記載の吸収用積層体。
3. 前記ホットメルト接着剤が吸水性樹脂粉末の散布パターンに合致するように塗布されている請求項１または２に記載の吸収用積層体。
4. 前記２枚の不織布同士がヒートシールまたは超音波溶着により溶着されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収用積層体。
5. 前記不織布が２層以上に積層した不織布である請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収用積層体。