JP7159141B2 - 機能性シート及びこれを備えた吸収性物品、並びにこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
保湿剤を含む、微小繊維状セルロース及びその集合粒子の少なくとも一方の凝集物がシートに付着された、ことを特徴とする、機能性シート。
この機能性シートは、保湿剤をバインダーとして利用し、微小繊維状セルロース及びその集合粒子の少なくとも一方が、完全に乾燥固化していない凝集物としてシートに付着されたところに特徴を有するものである。この凝集物は湿潤状態にあり、乾燥し難いため、柔軟なものとなる。また、微小繊維状セルロースは保湿剤を含む凝集物としてシートに付着されるため、吸湿性等の特性が損なわれにくいものである。
前記凝集物は、
前記保湿剤1質量部に対して、前記微小繊維状セルロース及びこの微小繊維状セルロース集合粒子の合計が0.25~1.0質量部含有されたものを含むものである、
第1の態様に記載の機能性シート。
本機能性シートでは、可塑剤量と微小繊維状セルロース量の配合が、機能性シートの柔軟性が担保される上で適当である。また、この配合の凝集物を含む機能性シートは、べたつき感がほとんど感じられないものとなっている。
吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、
前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、
この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布とを備え、
前記液透過性トップシート、前記液不透過性樹脂フィルム、及び前記外装不織布の少なくともいずれか1つが第1の態様又は第2の態様の機能性シートである、
ことを特徴とする吸収性物品。
液透過性や透湿性を備えたシートに微小繊維状セルロースが設けられていると、排泄液などが吸収された吸収体等から発散される湿気が微小繊維状セルロースに吸湿される。これにより、吸収性物品を構成する機能性シートの乾きが促進され、結果、蒸れが抑制される。また、保湿剤が凝集物に含有されているので、機能性シート(この場合の機能性シートはトップシート、液不透過性樹脂フィルム、外装不織布のうちのどれであってもよい。)は、微小繊維状セルロースを有していても、硬くならず、柔軟性を有したものとなる。
前記外装不織布が第1の態様又は第2の態様の機能性シートであり、
前記機能性シートの一方の面に前記凝集物が13.0g/m2以下設けられ、
前記一方の面が前記外装不織布の外面である、
第3の態様に記載の吸収性物品。
凝集物の塗布量13.0g/m2以下なので、製品の外装に肌が触れてもべたつきが感じられず、硬さも感じられない。外装不織布が柔軟性を有し、従来の微小繊維状セルロースを設けたことにより形成される皺(皺については後述する。)が目立たず、自然な風合いの外装を備えた吸収性物品となる。
前記外装不織布が第1の態様又は第2の態様の機能性シートであり、
前記機能性シートの一方の面に前記凝集物が設けられ、
前記一方の面が前記外装不織布の内面である、
第3の態様に記載の吸収性物品。
凝集物の塗布量が13g/m2より多いとべたべたする場合があるが、外装不織布の内面は、肌に接触しない部分であるため、着用者はべたつき感を抱かない。また、凝集物を可能な限りより多く塗布すると、凝集物に含まれる微小繊維状セルロースの量が多いので、より多くの湿気が吸湿される。
前記液透過性トップシートが第1の態様又は第2の態様の機能性シートであり、
前記機能性シートの一方の面に前記凝集物が13.6g/m2以下設けられ、
前記一方の面が前記液透過性トップシートの内面である、
第3の態様~第5の態様のいずれか1項に記載の吸収性物品。
トップシートの内面は、着用者の股間に直接に接触する部分であり、着用者の肌が蒸れで気触れないものであるとよい。そうすると、トップシートは吸湿性を備えたものであるとよいが、従来の特許文献1に開示されるセルロース系繊維を備えたトップシートは硬さがあり、風合いが良いものではなかった。
前記透湿性トップシート内面に設けられた前記凝集物は、
前後方向に連続する線状部分が幅方向に間隔を空けて並ぶ縞状の部分を有している、
第6の態様に記載の吸収性物品。
通常の吸収性物品では、トップシートから吸収体方向に排泄液が透過されて吸収される。しかしながら、着用者が偏った姿勢等で排泄すると、排泄液がトップシートの幅方向に流れる場合があり、液漏れを来すおそれがある。本態様であれば、幅方向に間隔を空けて前後方向に凝集物が縞状に配されており、微小繊維状セルロースの水分吸着効果により、凝集物の配されている前後方向に排泄液が拡散し易くなり、結果、幅方向への排泄液の流れが抑制される効果を有する。
微小繊維状セルロース分散液と保湿剤とを混合して、凝集物を得る工程と、
前記凝集物をシートに塗布して機能性シートを得る工程と、
前記機能性シートを、
吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、
前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、
この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布と、を有する吸収性物品における、前記液透過性トップシート、前記液不透過性樹脂フィルム、及び前記外装不織布の少なくともいずれか1つとする工程とを備える、
ことを特徴とする吸収性物品の製造方法。
第3の態様~第7の態様のいずれか1つの作用効果が奏される。
(吸収体)
吸収体56は、排泄液や血液等の体液を吸収し、保持する部分であり、繊維の集合粒子により形成することができる。この繊維集合粒子としては、綿状パルプや合成繊維等の短繊維を積繊したものの他、セルロースアセテート等の合成繊維のトウ(繊維束)を必要に応じて開繊して得られるフィラメント集合粒子も使用できる。繊維目付けとしては、綿状パルプや短繊維を積繊する場合は、例えば100~300g/m2程度とすることができ、フィラメント集合粒子の場合は、例えば30~120g/m2程度とすることができる。合成繊維の場合の繊度は、例えば、1~16dtex、好ましくは1~10dtexである。フィラメント集合粒子の場合、フィラメントは、非捲縮繊維であってもよいが、捲縮繊維であるのが好ましい。捲縮繊維の捲縮度は、例えば、2.54cm当たり5~75個、好ましくは10~50個、さらに好ましくは15~50個程度とすることができる。また、均一に捲縮した捲縮繊維を用いることができる。
吸収体56には、その一部又は全部に高吸収性ポリマー粒子を含有させることができる。高吸収性ポリマー粒子とは、「粒子」以外に「粉体」も含む。高吸収性ポリマー粒子54としては、この種の吸収性物品に使用されるものをそのまま使用できる。高吸収性ポリマー粒子の粒径は特に限定されないが、例えば500μmの標準ふるい(JIS Z8801-1:2006)を用いたふるい分け(5分間の振とう)、及びこのふるい分けでふるい下に落下する粒子について180μmの標準ふるい(JIS Z8801-1:2006)を用いたふるい分け(5分間の振とう)を行ったときに、500μmの標準ふるい上に残る粒子の割合が30重量%以下で、180μmの標準ふるい上に残る粒子の割合が60重量%以上のものが望ましい。
高吸収性ポリマー粒子の抜け出しを防止するため、あるいは吸収体56の形状維持性を高めるために、吸収体56は包装シート58で包んでなる吸収要素50として内蔵させることができる。包装シート58としては、ティッシュペーパ、特にクレープ紙、不織布、ポリラミ不織布、小孔が開いたシート等を用いることができる。ただし、高吸収性ポリマー粒子が抜け出ないシートであるのが望ましい。クレープ紙に換えて不織布を使用する場合、親水性のSMMS(スパンボンド/メルトブローン/メルトブローン/スパンボンド)不織布が特に好適であり、その材質はポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレンなどを使用できる。繊維目付けは、5~40g/m2、特に10~30g/m2のものが望ましい。
トップシート30は液透過性を有するものであり、例えば、有孔又は無孔の不織布や、多孔性プラスチックシートなどを用いることができる。また、このうち不織布は、その原料繊維が何であるかは、特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維などや、これらから二種以上が使用された混合繊維、複合繊維などを例示することができる。さらに、不織布は、どのような加工によって製造されたものであってもよい。加工方法としては、公知の方法、例えば、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法、エアスルー法、ポイントボンド法等を例示することができる。例えば、柔軟性、ドレープ性を求めるのであれば、スパンレース法が、嵩高性、ソフト性を求めるのであれば、サーマルボンド法が、好ましい加工方法となる。
トップシート30を透過した液を速やかに吸収体へ移行させるために、トップシート30より液の透過速度が速い、中間シート(「セカンドシート」とも呼ばれている)40を設けることができる。この中間シート40は、液を速やかに吸収体へ移行させて吸収体による吸収性能を高め、吸収した液の吸収体からの「逆戻り」現象を防止するためのものである。中間シート40は省略することもできる。
液不透過性樹脂フィルム11は、透湿性を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を混練して、シートを成形した後、一軸又は二軸方向に延伸して得られた微多孔性シートを好適に用いることができる。特に液不透過性樹脂フィルム11は厚み方向の透湿性を有するものを用いることができる、いうまでもないが、液不透過性樹脂フィルム11には、不織布を基材として防水性を高めたものは含まない。
透湿性樹脂フィルムからなる液不透過性樹脂フィルム11には、前後方向LD及び幅方向WDに規則的に繰り返す文字(サイズ、ブランド名、メーカー名、絵柄の名前等)や、絵柄等の多数の構成単位からなる連続装飾印刷の他、製品ロゴや、キャラクターの絵、写真等のように製品の前後いずれか一方又は両方にのみ配置される間欠装飾印刷が施されることがあるが、このような装飾印刷を行う場合、液不透過性樹脂フィルム11の伸度が小さい方が望ましい。
外装不織布12は液不透過性樹脂フィルム11の裏側全体を覆い、製品外面を布のような外観とするものである。外装不織布12としては透湿性を有する限り、特に限定されず、素材繊維としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を用いることができ、加工法としてはスパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、エアスルー法、ニードルパンチ法等を用いることができる。ただし、肌触り及び強度を両立できる点でスパンボンド不織布やSMS不織布、SMMS不織布等の長繊維不織布が好適である。不織布は一枚で使用する他、複数枚重ねて使用することもできる。後者の場合、不織布相互をホットメルト接着剤等により接着するのが好ましい。不織布を用いる場合、その繊維目付けは15~25g/m2、特に18~20g/m2のものが望ましい。
トップシート30上を伝わって横方向に移動する排泄物を阻止し、いわゆる横漏れを防止するために、表面の幅方向WDの両側には、装着者の肌側に立ち上がる起き上がりギャザー60が設けられていると好ましい。もちろん、起き上がりギャザー60は省略することもできる。
図示例のテープタイプ使い捨ておむつは、吸収体56の前側及び後側にそれぞれ延出する、吸収体56を有しない一対のエンドフラップ部EFと、吸収体56の両側縁よりも側方にそれぞれ延出する、吸収体56を有しない一対のサイドフラップ部SFとを有している。
各サイドフラップ部SFには、糸ゴム等の細長状弾性部材からなるサイド弾性部材64が前後方向LDに沿って伸長された状態で固定されており、これにより各サイドフラップ部SFの脚周り部分が平面ギャザーとして構成されている。脚周り弾性部材64は、図示例のように、ギャザーシート62の接合部分のうち接合始端近傍の幅方向外側において、ギャザーシート62と液不透過性樹脂フィルム11との間に設ける他、サイドフラップ部SFにおける液不透過性樹脂フィルム11と外装不織布12との間に設けることもできる。脚周り弾性部材64は、図示例のように各側で複数本設ける他、各側に1本のみ設けることもできる。
背側部分Bにおけるサイドフラップ部SFには、腹側部分Fの外面に対して着脱可能に連結される連結テープ13がそれぞれ設けられている。おむつ10の装着に際しては、連結テープ13を腰の両側から腹側部分Fの外面に回して、連結テープ13の連結部13Aを腹側部分F外面の適所に連結する。
腹側部分Fにおける連結テープ13の連結箇所には、連結を容易にするためのターゲットを有するターゲットシート20を設けるのが好ましい。ターゲットシート20は、連結部13Aがフック材の場合、フック材の係合突起が絡まるようなループ糸がプラスチックフィルムや不織布からなるシート基材の表面に多数設けられたものを用いることができ、また粘着材層の場合には粘着性に富むような表面が平滑なプラスチックフィルムからなるシート基材の表面に剥離処理を施したものを用いることができる。また、腹側部分Fにおける連結テープ13の連結箇所が不織布からなる場合、例えば図示形態のように外装不織布12を有する場合には、ターゲットシート20を省略し、フック材を外装不織布12の繊維に絡ませて連結することもできる。この場合、目印としてのターゲットシート20を外装不織布12と液不透過性樹脂フィルム11との間に設けてもよい。
微小繊維状セルロースとは、パルプ繊維を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に平均繊維幅がナノサイズ(1nm以上、1000nm以下)のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいうが、平均繊維幅(メジアン径)が100nm以下ものもの(一般にセルロースナノフィブリル(CNF)と呼ばれる)が好ましく、特に10~60nmのものが好ましい。また、セルロース繊維はβ-グルコースが無数に主にβ―1,4グリコシド結合で鎖状に結合したものである。β-グルコースは、―H基、―OH基等を有する。
まず、固形分濃度0.01~0.1%の微小繊維状セルロースの水分散液100mlをテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターでろ過し、エタノール100mlで1回、t-ブタノール20mlで3回溶媒置換する。
次に、凍結乾燥し、オスミウムコーティングして試料とする。この試料について、構成する繊維の幅に応じて5000倍、10000倍又は30000倍のいずれかの倍率(本実施例では、30000倍の倍率)で電子顕微鏡SEM画像による観察を行う。具体的には、観察画像に二本の対角線を引き、対角線の交点を通過する直線を任意に三本引く。さらに、この三本の直線と交錯する合計100本の繊維の棒を目視で計測する。そして、計測値の中位径(メジアン径)を平均繊維幅とする。なお、計測値の中位径に限らず、例え
ば、数平均径や、モード径(最頻径)を平均繊維径としてもよい。
本態様の凝集物は、保湿剤と、微小繊維状セルロース及びその集合粒子の少なくとも一方(以下、本明細書において「微小繊維状セルロース等」ということもある。)とを含んでなるものである。
機能性シートは、吸収性物品を構成する様々な部位のシートに用いることができる。例えば、機能性シートを、液透過性のトップシート30、中間シート40、液不透過性樹脂フィルム11、外装不織布12の少なくともいずれか1つに用いることができる。
断面図3~7における各構成部材は、接合する接合手段としての接着剤により接合されている。例えば、液透過性のトップシート30と中間シート40とが対向するそれぞれの面、液透過性のトップシート30又は中間シート40と吸収体56とが対向するそれぞれの面、吸収体56と液不透過性樹脂フィルム11とが対向するそれぞれの面、液不透過性樹脂フィルム11と外装不織布12とが対向するそれぞれの面が接合されている。しかしながら、接合部はこれら列挙したそれぞれの面に限るものではない。
従来、微小繊維状セルロース分散液をシート面に塗布した塗布部分には、同分散液が乾燥すると、その塗布部分に沿ってシートに凹凸状の皺が形成された(図12参照)。図12は、保湿剤が含有されない微小繊維状セルロース分散液を領域80に塗布したものである。領域80内において、比較的白い部分81は、平面視で奥行き方向手前に凸となる皺が形成された。また、比較的白い部分32は、平面視で奥行き方向、奥に凸となる(手前に凹となる)皺が形成され、領域80全体で凹凸状の皺が形成された。シートの手触りは、糊付けして乾燥し、こわばっている、いわば、ぱりぱりとした感じを受ける。
機能性シート、及び吸収性物品の製造方法は特に限定されないが、一例として次記の工程のとおりにするとよい。
(1)小繊維状セルロース分散液と保湿剤とを混合して、凝集物を得る工程。
(2)前記凝集物をシートに塗布して機能性シートを得る工程。
(3)前記機能性シートを、吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布と、を有する吸収性物品における、前記液透過性トップシート、前記液不透過性樹脂フィルム、及び前記外装不織布の少なくともいずれか1つとする工程。
上記工程を経て、吸収性物品を製造することができる。
液透過性トップシート、液不透過性樹脂フィルム、及び外装不織布の少なくともいずれか1つを機能性シートとして用い、公知の手法により、吸収性物品を製造する。例えば、片面に凝集物が塗布された機能性シートを外装不織布として用いる場合において、塗布面を吸収性物品の外側にするときは、吸収性物品の外装不織布よりも内側に備わる部材(例えば、液不透過性樹脂フィルム)に、外装不織布における塗布面ではない面を接合させるとよい。そうすると、外装不織布における塗布面が製品の外面になる。
(サンプルの調製)
(1)風乾後の塗布量が4g/m2になるように、不織布表面10cm四方に均一に凝集物を塗布した。ここで、風乾とは、23℃±1℃、常圧で3時間、試験室内で乾燥させることをいう。この不織布は、原料がポリプロピレン繊維(PP)であり、スパンボンド加工され、目付けが15g/m2であった。絶乾状態の微小繊維状セルロース(CNF)の量(g)とグリセリンの量(g)との配合比を表1に示すように様々に変えて凝集物とした(表1に示す実施例1~5)。比較例として、グリセリンのみからなる凝集物を比較例1、微小繊維状セルロースのみからなる凝集物を比較例2とした、なお、絶乾状態とは、105℃で1時間、乾燥させ、乾燥デシゲータで常温に冷却された状態をいう。
(2)塗布後の不織布を23℃±1℃、常圧で3時間、風乾させたものをサンプル(試験例)とした。なお、塗布後の不織布を23℃±1℃、常圧で3時間以上、風乾、又はドライヤーにより乾燥、させたものは、質量がそれ以上低下せず、ほぼ一定となることを発明者等は知見している。
(3)得られたサンプルについて、柔軟性、べたつきのなさ、転写率、吸湿量を測定した。
サンプルの両端を両手で摘まみ、サンプルを複数回折り曲げたり、複数回ねじったりして柔軟性を評価した。評価方法は次記のとおりとした。
「◎」:硬さが感じられず、柔らかい印象を受けた。
「〇」:ほとんど硬さが感じられず、やや柔らかい印象を受けた。
「△」:ごわつきが感じられ、塗布部の一部に亀裂が生じたり、割れたりしなかった。
「×」:強いごわつきが感じられ、塗布部の一部に亀裂が生じたり、割れたりした。
塗布部を肌で触り、塗布部のべたつきのなさを評価した。
「◎」:塗布部にねばり気が全く感じられず、べたべたした印象を全く受けなかった。
「〇」:塗布部にねばり気がほとんど感じられず、べたべたした印象をほとんど受けなかった。
「△」:塗布部にややねばり気が感じられ、べたべたした印象をやや受けた。
「×」:塗布部に強いねばり気が感じられ、べたべたした印象を強く受けた。
塗布部全体を、質量が既知であるろ紙で覆い、ろ紙の上に1kgの錘を乗せ、1分静置した。その後、錘と平板を取り除き、ろ紙の質量(転写後質量)を測定した。そして、転写量を次式により求めた。
転写量(g)=ろ紙の質量(転写後質量(g))―ろ紙の質量(転写前質量(g))
凝集物を塗布したサンプルを温度40℃、湿度90%に調整した恒温恒湿槽に入れ、1時間放置した後、サンプルの質量を測定した。そして、吸湿量を次式により求めた。
吸湿量(g)=1時間恒温恒湿槽に放置した後のサンプルの質量(吸湿後質量(g))-恒温恒湿槽に入れる前のサンプルの質量(吸湿前質量(g))
明細書中で以下の用語が使用される場合、明細書中に特に記載がない限り、以下の意味を有するものである。
・「前後(縦)方向」とは腹側(前側)と背側(後側)を結ぶ方向を意味し、「幅方向」とは前後方向と直交する方向(左右方向)を意味する。
Claims (7)
- 吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、
前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、
この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布とを備え、
前記液透過性トップシートは、保湿剤を含む、微小繊維状セルロース及びその集合粒子の少なくとも一方の凝集物がシートに付着された機能性シートである、
ことを特徴とする吸収性物品 - 吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、
前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、
この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布とを備え、
前記外装不織布は、保湿剤を含む、微小繊維状セルロース及びその集合粒子の少なくとも一方の凝集物がシートに付着された機能性シートであり、
前記機能性シートの一方の面に前記凝集物が設けられ、
前記一方の面が前記外装不織布の外面である、
ことを特徴とする吸収性物品。 - 前記凝集物は、
前記保湿剤1質量部に対して、前記微小繊維状セルロース及びその集合粒子の合計が0.25~1.0質量部含有されたものを含むものである、
請求項1又は請求項2記載の吸収性物品。 - 前記凝集物が13.0g/m2以下設けられている、
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の吸収性物品。 - 前記機能性シートに設けられた前記凝集物は、
前後方向に連続する線状部分が幅方向に間隔を空けて並ぶ縞状の部分を有している、
請求項1又は請求項2に記載の吸収性物品。 - 微小繊維状セルロース分散液と保湿剤とを混合して、凝集物を得る工程と、
前記凝集物をシートに塗布して機能性シートを得る工程と、
前記機能性シートを、
吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布と、を有する吸収性物品における、前記液透過性トップシートとする工程と、を備える、
ことを特徴とする吸収性物品の製造方法。 - 微小繊維状セルロース分散液と保湿剤とを混合して、凝集物を得る工程と、
前記凝集物をシートに塗布して機能性シートを得る工程と、
前記機能性シートを、
吸収体の内面を覆う液透過性トップシートと、前記吸収体の外面を覆い、透湿性を有する液不透過性樹脂フィルムと、この液不透過性樹脂フィルムの外面を覆い、透湿性を有する外装不織布と、を有する吸収性物品における、前記外装不織布とする工程と、を備え、
前記機能性シートの一方の面に前記凝集物が設けられ、
前記一方の面が前記外装不織布の外面である、
ことを特徴とする吸収性物品の製造方法。
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