JP6448976B2

JP6448976B2 - 吸収体及び衛生用品

Info

Publication number: JP6448976B2
Application number: JP2014205722A
Authority: JP
Inventors: 裕佑関岡; 徳彦中川
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2034-10-06
Also published as: JP2016073443A

Description

本発明は、吸収体及び衛生用品に関する。

おむつや生理用ナプキンなどの衛生用品は、一般的に、不透液性の樹脂シートから成るバックシート（液不透過性シート）と、着用者の肌に直接当たる内側のトップシート（液透過性シート）との間に、尿や経血などの体液を吸収するための吸収材料を含む吸収層が設けられている。

例えば、合成パルプ、天然繊維及びバインダーを含み、不織布中にフィブリル形状を有する合成パルプの繊維形状が存在している不織布層と、該不織布層よりも嵩密度が小さいシート層とからなる積層体が開示されている（特許文献１参照）。

また、液透過性材料からなるトップシートと液不透過性材料からなるバックシートとの間に、複数の吸収体と、複数の吸収体を仕切る中間液透過性シートとを備えた吸収性物品が開示されている（特許文献２参照）。

おむつや生理用ナプキンなどの衛生用品に用いる吸収体としては、高吸水性ポリマー（ＳＡＰ：Superabsorbent polymer）が使用される場合が多い。
ＳＡＰはパルプ以上に吸収性が高いため、パルプのみで吸収層を構成したものに比べ体液の吸収性に優れ、吸収層を薄型化できる。また、ＳＡＰは乾燥状態においては粉末状で、体液を吸収すると膨潤してゲル状に固まるため、吸収された体液を吸収層内に確実に保持でき、吸収された体液の逆戻り、洩れ等を防止できる。

特開２００５−１１３３３９号公報特開２０１１−１５８８６号公報

しかし、吸水性を高めるためにＳＡＰの量を多くすると、吸水前の乾燥時において、ＳＡＰの粉末等が輸送中の振動や傾き、着用者の動きにより移動し、ＳＡＰの分布にむらが生じ易い。ＳＡＰの分布が少ない所に体液が供給されると体液を吸収しきれずに液漏れが生じたり、あるいは、ＳＡＰが体液を吸収して形成されたゲルが移動して団子状に固まるなど、着用者に不快感を与えるなどの問題がある。

吸収材の移動を抑制するため、吸収体の製造後に、熱処理やエンボス加工を施したり、中間層シートによる仕切りを設けるとなると、製造工程や構造が複雑になり、製造コストの上昇を招くことになる。

本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、吸収体製造後の熱処理、エンボス加工や中間層シートによる仕切りの設置など、製造工程や構造を複雑化させずに、高吸水性ポリマーの移動が抑制される吸収体並びに衛生用品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。

＜１＞天然繊維、合成パルプ及び高吸水性ポリマーを含む層（Ａ）を有する吸収体。
＜２＞前記合成パルプが、ポリオレフィン樹脂を含む＜１＞に記載の吸収体。
＜３＞前記合成パルプ１００質量部に対し、分子量２００〜１００００のポリプロピレングリコールが０．０１質量部〜１０質量部付着している＜１＞又は＜２＞に記載の吸収体。
＜４＞前記層（Ａ）に積層され、天然繊維を含む層（Ｂ）を有する＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の吸収体。

＜５＞液透過性シート層と、液不透過性シート層と、前記液透過性シート層と前記液不透過性シート層との間に配置された＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の吸収体と、を有する衛生用品。

本発明によれば、吸収体製造後の熱処理、エンボス加工や中間層シートによる仕切りの設置など、製造工程や構造を複雑化させずに、高吸水性ポリマーの移動が抑制される吸収体並びに衛生用品を提供することができる。

本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。

＜吸収体＞
本発明の吸収体は、天然繊維、合成パルプ及び高吸水性ポリマーを含む層（Ａ）を有する。
おむつや生理用ナプキン等に用いる吸収体としては、一般的に、天然繊維とＳＡＰが使用されているが、本発明者らは、天然繊維の一部を合成パルプに置き換え、天然繊維と、合成パルプと、高吸水性ポリマーとを混合して吸収体を構成することで、高吸水性ポリマーが天然繊維と合成パルプからなる混合繊維の間に保持され、振動や傾きによる高吸水性ポリマーの移動を効果的に抑制することができることを見出した。
本発明の吸収体は、天然繊維と、合成パルプと、高吸水性ポリマーとを混合する簡便な方法で製造することができるため、吸収体を製造した後の熱処理、エンボス加工や中間層シートによる仕切りの設置など、製造工程や構造を複雑化させることなく、高吸水性高分子の移動を抑制することができる。
以下、本発明の吸収体を構成する各成分等について具体的に説明する。

（天然繊維）
本発明で使用する天然繊維としては、天然パルプが好ましく、具体的には、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）および広葉樹晒しパルプ（ＬＢＫＰ）に代表される木材を原料とした木材パルプ（木材漂白化学パルプ）が好ましく使用される。必要に応じてＧＰ、ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ等の機械パルプ、ケナフ、コットンリンター、麻、エスパルト草、ワラ、竹およびバナナの茎等の木材パルプ以外の植物を原料とする非木材パルプ、古紙パルプを適宜配合することもできる。

本発明で用いる天然繊維の平均繊維長は、高吸水性ポリマーの移動を抑制する観点から、１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜６ｍｍであることがより好ましい。
また、本発明の吸収体の層（Ａ）における天然繊維の量は、吸収体の性能を低下させずに、高吸水性ポリマーの移動を抑制する観点から、層（Ａ）の繊維成分の合計（天然繊維分＋合成パルプ分）に対し、１質量％〜９５質量％であることが好ましく、３０質量％〜９０質量％であることがより好ましく、５０質量％〜９０質量％であることがさらに好ましい。

（合成パルプ）
本発明の吸収体の層（Ａ）は、合成パルプを含み、合成パルプを構成する材料としては好ましくはポリオレフィン樹脂が用いられる。
合成パルプに含まれるポリオレフィン樹脂としては、エチレン単独重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、マレイン化ポリエチレン、マレイン化ポリプロピレン、そしてこれらのブレンド樹脂が好ましく用いられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。

本発明において合成パルプとして用い得るポリエチレン系樹脂（エチレン単独重合体）は、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）が、０．０１〜１０００ｇ／１０分、好ましくは０．０５〜５００ｇ／１０分、さらに好ましくは、０．１〜１００ｇ／１０分の範囲にあることが好ましい。ＭＦＲが上記のような範囲にあるエチレン単独重合体を用いると、高度に分岐し、繊維どうしの絡み合い、粒子の保持性が良好な合成パルプが得られる。

また、本発明において合成パルプとして用い得るポリプロピレン系樹脂（プロピレン単独重合体）は、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭＤ１２３８、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が、０．１〜５００ｇ／１０分、好ましくは、０．５〜１００ｇ／１０分、さらに好ましくは、１〜５０ｇ／１０分の範囲にあることが望ましい。ＭＦＲが上記範囲にあるプロピレン単独重合体を用いると、高度に分岐し、繊維どうしの絡み合い、粒子の保持性が良好な合成パルプが得られる。

ポリオレフィン樹脂から合成パルプを製造するには公知の方法を適用することができ、例えば、Encyclopedia of Chemical Technology 3rd ed, Vol.19,P420〜425に詳細に説明されている。例えば、溶融紡糸した繊維を短く切った後に叩解する方法、溶融フラッシュもしくはエマルジョンフラッシュを行った後に叩解処理する方法などがある。

本発明の吸収体は、合成パルプ１００質量部に対して、分子量２００〜１００００のポリプロピレングリコールが０．０１質量部〜１０質量部付着していることが好ましい。

本発明において合成パルプに付着させるポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）は、プロピレンオキシドを常法により重合させることによって得られるものであり、分子量が２００〜１００００、好ましくは４００〜６０００のものである。
ここでポリプロピレングリコールの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定された値であり、ＯＨ価既知の標準ＰＰＧと試料ＰＰＧとのＯＨ価の対比から算出される。ポリプロピレングリコールの分子量が２００以上であると合成パルプへの付着性が向上し、１００００以下であると親水性付与の効果が向上する。

ポリプロピレングリコールの合成パルプへの付着量は、合成パルプ１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部であり、特に０．０５〜５質量部であることが好ましい。合成パルプ１００質量部に対するポリプロピレングリコールの付着量が０．０１質量部以上であることで合成パルプの親水性改良効果を奏し、１０質量部以下であることで合成パルプとしての性能の低下を抑制することができる。

ポリプロピレングリコールを合成パルプに付着させる方法としては、ポリプロピレングリコールまたはその水溶液あるいは水分散液を合成パルプに噴霧する方法、合成パルプの水性スラリーにポリプロピレングリコールまたはその水溶液あるいは水分散液を添加混合する方法や、ポリプロピレングリコールの水溶液あるいは水分散液に合成パルプを添加混合する方法などが挙げられる。
ポリプロピレングリコールは、水溶液中あるいは水分散液中で、撹拌混合中に、合成パルプの表面に吸着し、付着される。ポリプロピレングリコールを合成パルプに付着させる際の温度は、一般的に０〜９０℃であり、室温で行うのが便利である。

本発明で用いる合成パルプの平均繊維長は、高吸水性ポリマーの移動を抑制する観点から、平均繊維長が０．０５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍ〜６ｍｍであることがより好ましい。
本発明の吸収体の層（Ａ）における合成パルプの量は、吸収体の性能を低下させずに、高吸水性ポリマーの移動を抑制する観点から、層（Ａ）の繊維成分の合計（天然繊維分＋合成パルプ分）に対し、５質量％〜９９質量％であることが好ましく、１０質量％〜７０質量％であることがより好ましく、１０質量％〜５０質量％であることがさらに好ましい。

本発明の吸収体の層（Ａ）に含まれる合成パルプは市販品を使用してもよい。市販の合成パルプとしては、例えばＳＷＰ（登録商標、三井化学（株）製）等が挙げられる。

（高吸水性ポリマー）
本発明で用い得る高級水性ポリマーとしては、ポリ（メタ）アクリル酸およびそのアルカリ金属塩を架橋反応させて水に対して不溶化させたもの、あるいはポリビニルアルコールを架橋反応させて不溶化させたものが好適である。製品形態として、粉末状又は顆粒状のものが上市されている。

粉末状又は顆粒状の高吸水性ポリマーとしては、ケミカルテクノス社のＣＰ−１などを用いることができる。

本発明の吸収体の層（Ａ）における高吸水性ポリマーの量は、液体の吸収性及び高吸水性ポリマーの移動を抑制する観点から、層（Ａ）の繊維成分の合計（天然繊維分＋合成パルプ分）１００質量部に対して、１０〜５００質量部程度であることが好ましい。

（吸収体の製造方法）
本発明の吸収体を製造する方法としては、例えば、フラッフ化した天然パルプとフラッフ化した合成パルプをそれぞれミキサー等で混合して混合繊維とし、この混合繊維をシート状に成形した後、シート状繊維に粉末状又は顆粒状の高吸水性ポリマーを散布して層（Ａ）とする方法、フラッフ化した天然パルプと、フラッフ化した合成パルプと、繊維状の高吸水性ポリマーをミキサー等で混合した後、シート状に成形して層（Ａ）とする方法等が挙げられる。おむつや生理用ナプキン向けの公知の吸収体製造装置を使用することも可能である。

本発明の吸収体は、前記層（Ａ）以外の他の層を積層した構成としてもよい。層（Ａ）に積層する他の層は本発明の吸収体の用途によって選択すればよいが、例えば、前記層（Ａ）に積層され、天然繊維を含む層（Ｂ）を有する構成を採用することができる。なお、層（Ｂ）を構成する天然繊維としては、前記層（Ａ）に含まれる天然繊維として挙げたものを使用することができる。また、層（Ａ）を２層以上積層させてもよい。
また、合成パルプからなる層を積層させてもよい。

本発明の吸収体の用途は、液体を吸収する用途であれば特に限定されず、衛生用、医療用、包装用などの各種用途に適用することができる。
以下、好適な用途として、本発明の吸収体を、おむつ、生理用ナプキン等の衛生用品における吸収体として適用する場合について説明する。

＜衛生用品＞
本発明の衛生用品は、液透過性シート層と、液不透過性シート層と、前記液透過性シート層と前記液不透過性シート層との間に配置された本発明に係る前記吸収体と、を有する。
本発明の衛生用品は、吸収体における高吸水性ポリマーが移動し難いため、輸送中に振動を受けたり、着用者が動き回ったりしても、高吸水性ポリマーが偏って液漏れしたり、液を吸収して団子状になることが抑制され、高吸水性ポリマーによる吸水性を長時間維持することができる。

（液透過性シート層）
液透過性シート層は、少なくとも一部が液透過性材料からなるものであり、おむつ等の装着時において着用者の肌側に位置するシート層である。

液透過性シート層は、その裏面側に配置された吸収体に、着用者の尿などの排泄物（以下、単に「尿」と記す場合がある）を吸収させるために、その少なくとも一部（全部ないし一部）が液透過性材料により構成される。通常、少なくとも吸収体の表面近傍には、着用者の尿や体液などの排泄物を透過させることができる液透過性の材料によって構成される。なお、少なくとも一部が液透過性材料により構成されている限り、必ずしも液透過性シート層全体が液透過性材料で構成されている必要はない。

液透過性シート層を構成する液透過性材料としては、例えば、織布、不織布、多孔性フィルム等を挙げることができる。これらの中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン等の熱可塑性樹脂からなる不織布に親水化処理を施したものを用いることが好ましい。不織布の種類についても特に制限はなく、エアースルー（カード熱風）、カードエンボス、スパンボンド等の各種製法によって製造された公知の不織布を好適に用いることができる。

液透過性シート層は単一のシート材によって構成されていてもよいし、複数のシート材によって構成されていてもよい。例えば、吸収体を覆う部分と、上記以外の部分（具体的にはサイドフラップの部分）と、に配置されるシートを異ならせた構成を有する液透過性シート層も多く利用される。

（液不透過性シート層）
液不透過性シート層は、液透過性シート層の一方の面側に積層された液不透過性材料からなるものであり、おむつの装着時において着用者の着衣側に位置するシート層である。

液不透過性シート層は、着用者の排泄物がおむつ外部に漏洩してしまうことを防止するため、液不透過性材料によって構成される。そして、液不透過性シート層の配置方法については、特に制限はなく、例えば、液透過性シート層と一致するように、液不透過性シート層を配置する構成を採用することができる。なお、吸収体で吸収された尿の漏れを防止するという観点から、少なくとも吸収体の存在する部分に液不透過性材料の液不透過性シート層を配置することが好ましい。

液不透過性シート層を構成する液不透過性材料としては、例えば、ポリエチレン等の樹脂からなる液不透過性フィルム等を挙げることができる。これらの中でも、微多孔性ポリエチレンフィルムを用いることが好ましい。この微多孔性ポリエチレンフィルムは、０．１〜数μｍの微細な孔が多数形成されており、液不透過性ではあるが透湿性を有するため、吸収性物品内部の蒸れを防止することができるという利点がある。

なお、液不透過性シート層には、その外表面側にシート材（カバーシート）を貼り合わせてもよい。このカバーシートは、液不透過性シートを補強し、手触り（触感）を良好なものとするために用いることができる。

カバーシートを構成する材料としては、例えば、織布、不織布等を挙げることができる。これらの中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなる乾式不織布、湿式不織布を用いることが好ましい。

液透過性シート層と液不透過性シート層との間に吸収体を配置し、例えば、ホットメルト接着剤、その他の流動性の高い接着剤、ヒートシールなどの熱や超音波等による溶着により一体化することでおむつ等の衛生用品を製造することができる。ここで、吸収体が崩れやすい場合には、他のシートにより吸収体を包装・被覆してもよい。包装・被覆用のシートとしては、液の透過を阻害しない薄いティッシュや不織布が好ましい。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
（原料の準備）
パルプは、フラッフパルプグレードの針葉樹晒しクラフトパルプＮＢＫＰ［平均繊維長＝２．７ｍｍ、ＧＰＣｅｌｌｌｏｓｅ社製、グレード４８００］をハンマーミル（ＫIIＷ−１；不二パウダル（株）製）にて叩解し綿状にして使用した。
合成パルプ［平均繊維長＝０．９ｍｍ、三井化学（株）製、ＳＷＰ（登録商標）・グレードＥ５０５］を、５０℃、２４時間の条件で乾燥し水分率０％にしたものを、ハンマーミルにて叩解し綿状にして使用した。
また、市販品のおむつを分解して、液透過性シートと液不透過性シートを得た。

（積層吸収シートの作製）
綿状にしたＮＢＫＰを０．８３ｇとＳＷＰ（登録商標）・グレードＥ５０５を０．３５ｇ量り取り、乾式ミキサーで均一に混合した。次に、混合した繊維を１００ｍｍ×１００ｍｍの枠に入れた後、均一にならしてシート状繊維を作製し、液不透過性シートの上に乗せた。
次に、ＳＡＰ（ケミカルテクノス社製、ＣＰ−１）を１．９１ｇ量り取り、シート状繊維の上に均一に散布した。
次に、綿状にしたＮＢＫＰを１．１８ｇ量り取り、１００ｍｍ×１００ｍｍの枠に入れた後、均一にならしてシート状ＮＢＫＰ（層（Ｂ）に相当）を作製し、ＳＡＰを散布したシート状繊維（層（Ａ））の上に乗せた。その上に液透過性シートを重ねて実施例１の積層吸収シートとした。

＜比較例１＞
（積層吸収シートの作製）
綿状にしたＮＢＫＰを１．１８ｇ量り取り、１００ｍｍ×１００ｍｍの枠に入れた後、均一にならしてシート状ＮＢＫＰを作製し、液不透過性シートの上に乗せた。
次に、ＳＡＰ（ケミカルテクノス社製、ＣＰ−１）１．９１ｇを量り取り、シート状ＮＢＫＰの上に均一に散布した。
再度、綿状にしたＮＢＫＰを１．１８ｇ量り取り、１００ｍｍ×１００ｍｍの枠に入れた後、均一にならしてシート状ＮＢＫＰを再度作製し、ＳＡＰを散布したシート状ＮＢＫＰ（層（Ａ）と対比される層）の上に乗せた。その上に液透過性シートを重ねて比較例１の積層吸収シートとした。

［評価］
実施例１及び比較例１でそれぞれ作製した積層吸収シートを以下のように評価した。

＜ＳＡＰの保持性＞
実施例１、比較例１のそれぞれの積層吸収シートを１０ｃｍほど持ち上げて実験台上に落とすことを５回繰り返した。その後、積層吸収シートを立てた状態で１０ｃｍほど持ち上げて実験台上に落とすことを５回繰り返した。一連の操作を１セットとし、３セットの操作を繰り返して積層吸収シートに振動を与えた。
積層吸収シートに振動を与えたことでＳＡＰが積層吸収シートの中で偏り、ＳＡＰの一部が吸収層より脱落した。比較例１では０．３２ｇ（１７％）脱落したが、実施例１では０．０３ｇ（２％）しか脱落しなかった。

＜吸収性＞
振動を与えた後の積層吸収シートに０．９％生理食塩水を２０ｍｌずつ滴下した。
比較例１の積層吸収シートは合計８０ｍｌ加えたところで積層吸収シートが生理食塩水を吸収しきれなくなり、積層吸収シートから生理食塩水が染み出した。一方、実施例１の積層吸収シートでは８０ｍｌ加えても生理食塩水を吸収し、積層吸収シートから生理食塩水が染み出すことはなかった。比較例１の積層吸収シートはＳＡＰが脱落したため、吸収性能が低下したと考えられる。

実施例１の層（Ａ）及び比較例１の層（Ａ）と対比される層における、天然パルプと合成パルプの比率と評価結果を表１に示す。

Claims

天然繊維、分岐した合成パルプ、及び高吸水性ポリマーを含み、前記天然繊維の含有量が、前記天然繊維及び前記分岐した合成パルプの合計に対して１質量％〜９５質量％である層（Ａ）を有し、熱処理されていない吸収体。
前記分岐した合成パルプが、ポリオレフィン樹脂を含む請求項１に記載の吸収体。
前記分岐した合成パルプ１００質量部に対し、分子量２００〜１００００のポリプロピレングリコールが０．０１質量部〜１０質量部付着している請求項１又は請求項２に記載の吸収体。
前記層（Ａ）に積層され、天然繊維を含む層（Ｂ）を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の吸収体。
液透過性シート層と、液不透過性シート層と、前記液透過性シート層と前記液不透過性シート層との間に配置された請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の吸収体と、を有する衛生用品。