JP7240663B2 - 防水フィルム、使い捨ておむつ用バックシート、汚物処理袋、及び防水フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、防水フィルム、使い捨ておむつ用バックシート、汚物処理袋、及び防水フィルムの製造方法に関する。

現在、病院等のランドリーバック、ナプキン、おむつ、介護用シーツ、簡易トイレ、人工肛門等の衛生用品や医療用品等の用途において、各種樹脂等から構成される防水フィルムが広く用いられている。
これら防水フィルムは、一般に、使用時において、例えば水分を多量に含む液体をフィルムの内面側に貯留できる防水性が要求される。

一方、これら衛生用品や医療用品等の、使用後の廃棄処理における取り扱いは、家庭系一般廃棄物又は事業系一般廃棄物として位置づけられ、多くは焼却処理されているのが現状である。
しかし、焼却処理にあたり、これら使用済みの衛生用品や医療用品等が多量の水分を含んでいることが問題となる。例えば、使用済みおむつにおける水分含量は約６８％にものぼる。水分を多く含むゴミは焼却効率が悪く、焼却に多くの熱量を必要とする。

近年、このような廃棄物管理上の課題に対し、使用済み衛生用品や医療用品等をリサイクルしようとする取り組みも検討されている。しかし、これら使用済み製品には、各種樹脂等から構成される防水性のフィルムが含まれていることから、効率的なリサイクル処理の妨げとなり得る。

そこで防水フィルムは、防水性に加え、廃棄時には水に容易に溶解又は分散してその形態を失う易崩壊性を、さらに備えることが好ましい。

特許文献１～３には、水溶性もしくは水分散性と水不透過性とを併せ持つフィルムを利用した事例として、ケン化度が７９～９８％のポリビニルアルコールとポリビニルアルコールのゲル化促進剤とからなるフィルムの片面に撥水剤がコーティングされたフィルムを備えた、排泄処理装置用貯留袋、使い捨てオムツ用バックシート及び携帯用採尿バックが提案されている。

また、特許文献４においては、その内側を耐水性でかつ微生物分解可能な樹脂層とし、その外側を気密性がある水溶性または水分散性の樹脂層（ポリビニルアルコール層）とする二層より構成されている汚物処理袋が提案されている。

さらに、特許文献５には、水溶解性ポリビニルアルコールからなるフィルムの片面に、酢酸ビニル・塩化ビニル・メチルメタクリレート共重合ポリマーが積層された廃棄処理用基材が提案されている。

さらに、特許文献６には、使用時には耐水性に優れ、また、廃棄時には優れた水溶性あるいは水分散性を呈する水溶性耐水フィルムとして、水溶性ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも片面に、ポリカプロラクトンと酢酸セルロースとを含有する生分解性樹脂組成物から形成される樹脂層を設けてなる水溶性防水フィルムが提案されている。

特開平４－２００４７０号公報 特開平４－２０８１５３号公報 特開平４－２０８１６２号公報 特開平６－１４２１２７号公報 特開平７－２６６５１５号公報 特許第３９７７６９９号公報

しかしながら、特許文献１～３では、高温高湿条件下での使用においてフィルムの形状維持に問題が生じたり、水溶性もしくは水分散性と水不透過性とが十分に両立しなかったりする問題がある。また、特許文献４では、耐水性はある程度認められるものの、水溶解性あるいは水分散性については改善の余地がある。特許文献５にあっては、耐水性と水溶解性あるいは水分散性のバランスが不十分であるとともに、共重合ポリマーを積層しているために、環境面での問題が認められる。また特許文献６にあっては、耐水性と水溶解性あるいは水分散性の両立はある程度認められるものの、水溶性防水フィルムを構成するポリビニルアルコール系フィルムは、石油由来の化合物により生成されており、環境対応型ではなかった。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、使用時には防水性に優れ、廃棄処理時には優れた易崩壊性を呈する、環境対応型の防水フィルムを提供することを目的とする。
また、本発明は前記防水フィルムを備える紙おむつ用バックシートを提供することを目的とする。
また、本発明は前記防水フィルムを備える汚物処理袋を提供することを目的とする。
また、本発明は前記防水フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

（１）多糖のナノファイバーを含有する防水層を備え、前記多糖のナノファイバーは、両親媒性の多糖、又は少なくとも一部が化学修飾された変性多糖を含む防水フィルム。
（２）前記防水層が、疎水化剤をさらに含有する前記（１）に記載の防水フィルム。
（３）前記多糖がバイオマス由来である、前記（１）又は（２）に記載の防水フィルム。
（４）前記多糖が、セルロース、キチン、およびキトサンからなる群から選ばれる少なくとも一種である、前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の防水フィルム。
（５）前記防水層の厚みが０．１～８０μｍである、前記（１）～（４）のいずれか一つに記載の防水フィルム。
（６）前記防水層の少なくとも一方の側に、生分解性樹脂を主成分として含有する樹脂層を備える、前記（１）～（５）のいずれか一つに記載の防水フィルム。
（７）前記防水層の少なくとも一方の側に、前記樹脂層を２層以上備える、前記（６）に記載の防水フィルム。
（８）前記樹脂層の厚みが０．１～３０μｍである、前記（６）又は（７）に記載の防水フィルム。
（９）前記（１）～（８）のいずれか一つに記載の防水フィルムを備える使い捨ておむつ用バックシート。
（１０）前記（１）～（８）のいずれか一つに記載の防水フィルムを備える汚物処理袋。
（１１）基材中又は基材上に前記ナノファイバーの分散液を配置する工程を有する、前記（１）～（８）のいずれか一つに記載の防水フィルムの製造方法。
（１２）前記ナノファイバーの分散液が、疎水化剤をさらに含む前記（２）～（８）のいずれか一つに記載の防水フィルムの製造方法。
（１３）前記樹脂層上に前記ナノファイバーの分散液を配置する工程を有する、前記（６）～（８）のいずれか一つに記載の防水フィルムの製造方法。

本発明によれば、使用時には防水性に優れ、廃棄処理時には優れた易崩壊性を呈する、環境対応型の防水フィルムを提供できる。
また、本発明によれば、前記防水フィルムを備える紙おむつ用バックシートを提供できる。
また、本発明によれば、前記防水フィルムを備える汚物処理袋を提供できる。
また、本発明によれば、前記防水フィルムの製造方法を提供できる。

本発明の一実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。 実施例で行った耐水性試験を説明する模式図である。

以下、本発明の防水フィルム、使い捨ておむつ用バックシート、汚物処理袋、及び防水フィルムの製造方法の実施形態を説明する。

≪防水フィルム≫
＜防水層＞
図１は、実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。防水フィルム１は、防水層１０を備える。

実施形態に係る防水層は、多糖のナノファイバーを含有する。ナノファイバーとは、繊維幅がナノオーダー、即ち繊維幅１０００ｎｍ未満の繊維を差し、ナノファイバーの繊維幅は、一例として、１～１０００ｎｍ未満であってもよく、３～７００ｎｍであってよく、４～５００ｎｍであってもよく、４～１００ｎｍであってよい。ナノファイバーの繊維長は、一例として１μｍ以上であってよく、５μｍ以上であってよい。
防水層が、多糖のナノファイバーを含有することで、各種樹脂等から構成される防水フィルムと比較して、易崩壊性が向上する。

防水層は、防水層全体を１００質量％としたときに、多糖のナノファイバーを、１質量％以上含有することが好ましく、５質量％以上含有することが好ましく、１０質量％以上含有することが好ましく、２０質量％以上含有することが好ましく、３０質量％以上含有することが好ましく、４０質量％以上含有することが好ましく、５０質量％以上で含有することが好ましく、７０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することがさらに好ましく、９５質量％以上含有することが特に好ましい。

ここで、「易崩壊性」とは、廃棄処理時に、防水層を水中に投じた際に、防水層の形状が崩壊し易い性質である。このとき、防水層に含有される多糖のナノファイバーの一部又は全部が水に溶解及び／又は分散していてもよい。廃棄処理時には、防水層の崩壊を助けるため、ミキサー等の機械的処理を防水層に加えてもよい。防水層が易崩壊性を備えることで、リサイクル等の処理が効率化し環境負荷が低減される。

ここで、「防水性」とは、使用時に防水層を透過しようとする水の滲出を妨げる性質である。防水層が防水性を備えることで、後述する用途に使用した際に、水分を多く含む排泄物等のもれを防ぐことができる。

多糖は、ナノファイバーを構成可能なものであれば特に制限されるものではないが、環境への配慮の観点から、前記多糖はバイオマス由来であることが好ましい。多糖がバイオマス由来であることで、再生可能な資源が利用されることとなるため、石油資源の利用削減に資する。なお、前記多糖は変性多糖を含むものであるが、前記多糖がバイオマス由来とするとき、変性多糖を生成するために変性処理が施される場合には、変性処理が施される前の多糖がバイオマス由来であればよい。

前記多糖は生体高分子であることが好ましい。これらの材料は通常生分解性であり、且つ通常バイオマス由来であるので、環境負荷低減の観点から同様に好ましい。なお、前記多糖は変性多糖を含むものである。前記多糖が生体高分子とするとき、変性多糖を生成するために変性処理が施される場合には、変性処理が施される前の多糖が生体高分子と一致すればよい。ここでの生体高分子とは合成高分子と区別する意味で用いている。

多糖としては、例えば、セルロース、キチン、およびキトサンからなる群から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。

セルロースは、植物の細胞壁を構成する成分として知られ、地球上に最も多く存在する高分子である。セルロースは多数のβ-グルコースが重合した多糖である。セルロースのナノファイバー（ナノセルロースともいう）は、セルロースナノファイバーとセルロースナノクリスタルに大別できる。セルロースナノファイバーは、繊維幅が３～１００ｎｍであり繊維長が５μｍ以上のものであってよく、セルロースナノクリスタルは、繊維幅が１０～５０ｎｍであり繊維長が１００～５００ｎｍのものであってよい。実施形態に係る防水層には、これらのセルロースのナノファイバーのどちらをも使用可能である。

防水層に含有されるナノファイバーの繊維幅および繊維長は、平均値として算出される。前記値は、防水層に対し透過型電子顕微鏡で取得された画像から、ナノファイバーを無作為に５０本選定したときの数平均値を採用できる。

原料となるセルロース繊維の種類は特に制限されるものではないが、例えば、木材、竹、ケナフ、海藻、微生物等が挙げられる。

キチンは、カニやエビ等の甲殻類の殻を構成する成分として知られ、廃殻の有効利用が望まれている。キチンはＮ－アセチル－Ｄ－グルコサミン単位を主単位とする多糖であり、キトサンはＤ－グルコサミン単位を主単位とする多糖である。キトサンはキチンを脱アセチル化処理して得ることができる。キチンのナノファイバー（キチンナノファイバーともいう）又はキトサンのナノファイバー（キトサンナノファイバーともいう）は、繊維幅が１０～２０ｎｍであり繊維長が１μｍ以上のものであってよい。

ナノファイバーは、上記セルロース繊維、甲殻類の殻等を微細化することで得ることができる。微細化は公知の方法で行うことができ、例えば、媒体中でミキサー等を用いた機械的処理、化学的解繊処理、水中カウンターコリジョン法（ＡＣＣ法）等を採用できる。微細化にあたって、原料に酸を添加するなどの前処理を施してもよい。

ナノファイバーは、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を組合せて用いてもよい。

多糖がセルロース、キチン、およびキトサンからなる群から選ばれる少なくとも一種であることで、環境中の多糖類を効率的に利用できる。

（変性多糖）
実施形態の防水フィルムは、多糖のナノファイバーを含有する防水層を備え、前記多糖のナノファイバーは、少なくとも一部が化学修飾された変性多糖を含むものである。
多糖のナノファイバーは、それ自体の性質として易崩壊性を有すると考えられる。ここで、前記多糖が、少なくとも一部が疎水性基で化学修飾された変性多糖を含むことで、防水層が疎水性を増し、防水層に防水性を付与可能である。また更に、前記多糖が、少なくとも一部が親水性基で化学修飾された変性多糖を含むことで、防水層が親水性を増し、防水層にさらなる易崩壊性を付与可能でもある。

化学修飾された変性多糖の一例として、ナノファイバーの少なくとも一部が化学修飾された変性ナノファイバーが挙げられる。
以下、実施形態に係る変性ナノファイバーについて説明する。

ナノファイバーの表面には、多糖の種類に応じて種々の原子又は官能基が露出している。これらの原子又は官能基を、元とは別の原子又は官能基に置換することで、原子又は官能基の化学修飾が可能である。

例えば、ナノファイバーの原子又は官能基の少なくとも一部を、疎水性基に置換することで、ナノファイバーの疎水性を向上させることができる。ナノファイバーの疎水化方法として、カルボン酸によるエステル化が挙げられ、疎水性基としては、アシル基が挙げられ、アシル基としては、アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基、シクロヘキサンカルボニル基等が挙げられる。前記基を有する変性ナノファイバーの一例として、ＴＥＭＰＯ酸化によってカルボキシル基生成させたＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバーのカルボキシル基を－ＣＯＯ^－Ｎ^＋Ｒ_４（４つあるＲは、それぞれ独立にアルキル基を表す。）で表される四級アルキルアンモニウム基に交換処理されたものが例示できる。当該アルキル基の炭素数を調整することで疎水性を制御できる。アルキル基の炭素数は、例えば１～２０である。

また例えば、ナノファイバーの原子又は官能基の少なくとも一部を、非イオン性親水基、アニオン性基、又はカチオン性基に置換することで、ナノファイバーの親水性を向上させることができる。非イオン性親水基としては、水酸基、カルボキサミド基等が挙げられる。アニオン性基としては、カルボキシル基、カルボキシメチル基、スルホン基等が挙げられる。前記基を有する変性ナノファイバーの一例として、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ＴＥＭＰＯ酸化によってカルボキシル基を生成させたＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー等を例示できる。カチオン性基としては、アミノ基等が挙げられる。キチンを変性して脱アセチル化してアミノ基を生成させたキトサンのナノファイバーも当該変性ナノファイバーに含まれる。

（両親媒性の多糖）
実施形態の防水フィルムは、多糖のナノファイバーを含有する防水層を備え、前記多糖のナノファイバーは、両親媒性の多糖を含むものである。
両親媒性の多糖は、疎水性及び親水性の両方の性質を示すものである。多糖が両親媒性を有するものかどうかは、例えば、疎水性表面に両親媒性を確認する多糖サンプルを塗工し、塗工後の疎水性表面が塗工前の疎水性表面よりも親水性を示すこと、且つ、親水性表面に多糖サンプルを塗工し、塗工後の親水性表面が塗工前の親水性表面よりも疎水性を示すこと、で確認できる。
両親媒性の多糖としては、例えば、ＡＣＣナノセルロースが挙げられる。ＡＣＣナノセルロースとしては、水中カウンターコリジョン法（ＡＣＣ法）で作製された両親媒性ＡＣＣナノセルロースが挙げられる。ＡＣＣ法で作製されたナノセルロースは親水性と疎水性の両方を示す。また、ＡＣＣ法に代えて、ウォータージェット法を採用してもよい。ウォータージェット法の一例としては、パルプ化した原料を水に分散させ、最高２４５ＭＰａに加圧・噴射して生成される、マッハ２のウォータージェット同士を斜向衝突させることで、原料を解し、ナノファイバーを生成する方法が挙げられる。
防水層が両親媒性の多糖を含むことで、防水層に所望の程度に応じた防水性又は易崩壊性を付与できる。

前記防水層は、疎水化剤をさらに含んでもよい。疎水化剤としては、高分子分散剤、製紙用薬品等を例示できる。前記防水層が疎水化剤を含有することで、防水層に防水性を付与可能である。

高分子分散剤としては、ナノファイバーに親和性のある固定化セグメントと、疎水性の分散化セグメントとを有する高分子化合物を例示できる。防水層に高分子分散剤を添加することで、ナノファイバー表面に固定化セグメント部分が吸着し、分散化セグメントでナノファイバーが被覆され、ナノファイバーを疎水化できる。

製紙用薬品としては、サイズ剤を例示できる。サイズ剤は、親水性基及び疎水性基の両方の基を有する化合物が挙げられる。疎水性基が外側を向くよう付着することで防水層を疎水化できる。サイズ剤としては、アルキルケテンダイマー、ロジン石鹸、アルケニル無水コハク酸、ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらに限定されない。例えば、ＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（ＴＯＣＮ）に、カチオン性のアルキルケテンダイマーサイズ剤を添加すると、静電相互作用により、アルキルケテンダイマーサイズ剤がＴＯＣＮ表面に付着し、乾燥後はＴＯＣＮの疎水化が確認される。

防水層の厚みは、使用される用途等により適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．１～８０μｍであることが好ましく、１～５０μｍであることがより好ましい。防水層の厚みが上記下限値以上であることにより、膜強度や加工性を優れたものとすることができる。また、防水層の厚みが上記上限値以下であることにより、生産性が向上するとともに易崩壊性の点でも優れる。
ここで防水層の厚みとは、防水層全体の厚みを意味し、例えば防水層が複数層からなる場合の防水層の厚みとは、複数ある防水層の全ての層の合計の厚みを意味する。

実施形態の防水フィルムは、防水層が樹脂を実質的に含有しないことが好ましく、合成樹脂を実質的に含有しないことが好ましい。ここでいう樹脂とは前記防水層に含有される前記ナノファイバーに該当しない成分とする。当該合成樹脂としては、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、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。

防水層は、多糖のナノファイバー及び疎水化剤の他に、必要に応じて、これらに該当しないその他の成分をさらに含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、界面活性剤、増強剤、充填剤（フィラー）等が挙げられる。界面活性剤は、防水層に含有される前記ナノファイバーを、疎水化する目的で添加されてよい。増強剤は、防水層に含有される前記ナノファイバーを、耐水化する目的で添加されてよい。

＜基材＞
実施形態に係る防水フィルムは、基材を備えていてもよい。
実施形態に係る防水フィルムは、前記防水層の少なくとも一方の側に、基材を備えていてもよい。
図２は、実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。防水フィルム２は、防水層１０の一方の側に、基材１１を備える。

あるいは、実施形態に係る防水フィルムは、防水層が基材及び多糖のナノファイバーを含んでいてもよい。例えば、基材の内部に防水層を構成する多糖のナノファイバーを含む成分を分散させた分散液が浸透し乾燥工程を経て水分が除かれた状態となっていてもよい。この場合、形式的には基材と多糖のナノファイバーとが防水層として一体化した防水フィルムが形成される。

基材としては、紙基材が好ましい。紙基材はパルプ又はセルロースマイクロファイバーを含有するものが挙げられる。ここで、紙基材は、防水層に該当しないものであり、紙基材自体は多糖のナノファイバーを実質的に含有しないものであってよい。パルプは木材パルプであっても、非木材パルプであってもよい。パルプ又はセルロースマイクロファイバーは、シート状に加工された形態であってよく、不織布、平織り等の形態であってもよい。

基材の厚みは、使用される用途等により適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．１～３０μｍであることが好ましく１～２０μｍであることがより好ましい。
ここで基材の厚みとは、基材全体の厚みを意味し、例えば基材が複数層からなる場合の基材の厚みとは、複数ある基材の全ての層の合計の厚みを意味する。

＜樹脂層＞
実施形態に係る防水フィルムは、更に、前記防水層の少なくとも一方の側に、生分解性樹脂を主成分として含有する樹脂層を備えていてもよい。
図３は、実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。防水フィルム３は、防水層１０の一方の側に、樹脂層１２を備える。
図４は、実施形態の防水フィルムの構成を示す断面図である。このように、防水フィルム４は、防水層１０の一方の側に、基材１１及び樹脂層１２を備え、防水層１０、基材１１及び樹脂層１２がこの順に積層されてなる。

実施形態に係る樹脂層は、生分解性樹脂を主成分として含有する。生分解性樹脂とは、生分解性プラスチックとも称されるものであり、微生物や酵素の働きにより分解可能な樹脂とされる。
実施形態の防水フィルムが、樹脂層を備えることで、防水層のみから構成される防水フィルムと比較して、防水フィルムの強度が向上し、防水フィルムの構造がより安定化する。

実施形態の防水フィルムは、前記防水層の少なくとも一方の側に、前記樹脂層を２層以上備えていてもよい。防水フィルムが樹脂層を２層以上備えることで、防水フィルムの強度がより向上し、防水フィルムの構造がさらに安定化する。防水フィルムが樹脂層を２層以上備える場合、樹脂層は互いに異なる組成であってもよく、同一の組成であってもよい。

生分解性樹脂は、生分解性であるため環境負荷低減の観点から好ましく、微生物等を用いたリサイクル処理も可能である。樹脂層が、生分解性樹脂を主成分として含有することは上記観点から好ましい。

ここで、樹脂層が生分解性樹脂を「主成分として含有する」とは、樹脂層全体を１００質量％としたときに、樹脂層が生分解性樹脂を、好ましくは５０質量％以上で含有することであり、より好ましくは７０質量％以上で含有することであり、さらに好ましくは９０質量％以上で含有することであり、特に好ましくは９５質量％以上で含有することである。

生分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリビニルアルコール、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリヒドロキシブチレート等が挙げられる。
なお、ここでいう生分解性樹脂とは、前記防水層に含有される前記ナノファイバーに該当しない成分とする。

樹脂層の厚みは、使用される用途等により適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．１～３０μｍであることが好ましく１～２０μｍであることがより好ましい。樹脂層の厚みが上記下限値以上であることにより、膜強度や防水性を優れたものとすることができる。また、樹脂層の厚みが上記上限値以下であることにより、易崩壊性の点で優れる。
ここで樹脂層の厚みとは、樹脂層全体の厚みを意味し、例えば樹脂層が複数層からなる場合の樹脂層の厚みとは、複数ある樹脂層の全ての層の合計の厚みを意味する。

実施形態の防水フィルムは、防水層、基材及び樹脂層が、石油を原料とする石油由来成分を、実質的に含有しないことが好ましい。実施形態の防水フィルムは、石油を原料とする石油由来成分を、実質的に含有しないことがより好ましい。上記構成を有する防水フィルムによれば、従来の石油由来の化合物を含む防水フィルムと比べ、環境負荷が低減される。

実施形態の防水フィルムの厚みは、使用される用途等により適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．１～１２０μｍであることが好ましく０．２～７.０μｍであることがより好ましい。

実施形態の防水フィルムは、必要に応じて、本発明の目的を阻害しない範囲内で、多糖のナノファイバー、パルプ及び生分解性樹脂に該当しない、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、水溶性高分子（ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン等）、防錆剤、着色剤等が挙げられる。

実施形態の防水フィルムは、防水層が変性多糖又は両親媒性の多糖を含むことで、使用時の防水性を発揮させ、水分を含んだ汚物等と接触するような使用法に供した場合においても、防水フィルムの崩壊に至ることがない。実施形態の防水フィルムは、防水層が多糖のナノファイバーを含有するため、本来易崩壊性に優れるところ、廃棄処理時にはより積極的に水となじませることで、易崩壊性を発揮させることができ、樹脂層とともに最終的に下水処理工程や発酵工程を通して分解されるため、未分解の廃棄物が環境に流出し難い。

≪用途≫
使い捨ておむつの構成としては、肌に触れる面から順に、着用中の快適性を向上させるための表面材と、排泄物等を吸収保持するための吸水材と、おむつの外層を構成し排泄物等のもれを防ぐための防水材（バックシート）と、を有することが一般的である。防水材のさらに外側に、意匠性を高めるための表面材を有するものもある。
実施形態の防水フィルムは、使い捨ておむつ用バックシートとして好適である。
従来、使い捨ておむつのバックシートには、ポリオレフィンフィルム等の合成樹脂フィルムが使用されてきた。しかし、樹脂フィルムは、廃棄時には水に容易に溶解又は分散してその形態を失う易崩壊性に乏しく、効率的なリサイクル処理の妨げとなり得るものであった。
一方、実施形態の防水フィルムを備える使い捨ておむつ用バックシートでは、合成樹脂に代えて多糖のナノファイバーを用いている。そのため、実施形態の防水フィルムを備える使い捨ておむつ易崩壊性に優れており、廃棄時には水に容易に溶解又は分散してその形態を失うので、リサイクル等の処理が効率化し環境負荷が低減される。また、条件が整えば、使い捨ておむつを水洗トイレに流すことも可能と考えられる。

実施形態の防水フィルムは、使い捨ておむつ用バックシート以外にも、その他の使い捨ての衛生用品や医療用品等に好適に用いられる、例えば、生理用ナプキン、尿漏れ防止パット等の吸収性パットのバックシート、汚物処理袋、簡易トイレ、おむつ替えシート、防水シーツ、創傷被覆材、人工肛門等に好適に用いられる。実施形態に係るこれらの製品は、石油を原料とする石油由来成分を、実質的に含有しないことが好ましい。実施形態の防水フィルムを備えるこれらの衛生用品や医療用品は、使用時には防水性に優れ、廃棄処理時には優れた易崩壊性を呈する、環境対応型の製品とすることができる。

≪防水フィルムの製造方法≫
実施形態の防水フィルムは、公知のフィルムの製法を採用して製造可能である。
防水層は、公知のフィルムの製法を採用して製造可能である。当該製造方法として、例えば、多糖のナノファイバーと媒体とを含むナノファイバーの分散液を調整して、当該分散液を型やドラム、ベルト、基板、前記基材等の表面に配置した後、分散液を乾燥させて媒体を揮発させ、防水層を得る方法が挙げられる。また、基材中又は基材上に前記ナノファイバーの分散液を配置することにより防水層を製造してもよい。当該方法としては、基材上に分散液を流し込む方法、基材に分散液を塗工する方法、基材に分散液をコーティングする方法、基材に分散液を噴霧する方法、分散液に基材を浸漬させる方法等が挙げられる。

防水層が、前記疎水化剤をさらに含む場合には、前記分散液が疎水化剤を含むことで、疎水化剤を含む防水層を製造することができる。

実施形態の防水フィルムが樹脂層を備える場合、樹脂層は、公知のフィルムの製法を採用して製造可能である。例えば、溶融押出成型法、キャスト法、カレンダー法等の方法を例示できる。

実施形態の防水フィルムが樹脂層を備える場合、当該防水フィルムは、防水層と樹脂層とを積層することで製造できる。積層方法としては、例えば、１）樹脂層上に、多糖のナノファイバーと媒体とを含む分散液を配置した後、分散液を乾燥させて媒体を揮発させ、樹脂層上に防水層を形成させる方法、２）防水層に対し、樹脂層の構成材料を含む溶融物を押出しラミネートし、防水層上に樹脂層を形成させる方法、３）防水層に対し、樹脂層の構成材料を含む樹脂組成物を塗工し、防水層上に樹脂層を形成させる方法、等が例示できる。前記１）の方法としては、樹脂層上に分散液を流し込む方法、樹脂層に分散液を塗工する方法、樹脂層に分散液をコーティングする方法、樹脂層に分散液を噴霧する方法、分散液に樹脂層を浸漬させる方法等が挙げられる。

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
セルロースナノファイバー（Sugino Machine Ltd., BiNFi-s WMa-10002(WFa-10002)）を水に分散させた２質量％分散液を、ハケでろ紙（Advantec、2(150mm)）に塗工した。これを、設定温度６０℃の乾燥機で３０分乾燥させた。塗工と乾燥の手順をさらに４回繰り返した。初期ろ紙重量：２．１８ｇ、塗工・乾燥５回繰り返し後重量：２．６３ｇであったことから、０．４５ｇのセルロースナノファイバーを有する防水層が得られた。これを防水フィルムＡとした。

＜実施例２＞
セルロースナノファイバー（Sugino Machine Ltd., BiNFi-s WMa-10002(WFa-10002)）を水に分散させた０．６質量％分散液を、スプレーでコーヒーフィルター（材質：バージンパルプ、無漂白パルプと酸素漂白パルプの混抄）に噴霧した。これを、設定温度６０℃の乾燥機で、３０分乾燥させた。噴霧と乾燥の手順をさらに６回繰り返した。初期コーヒーフィルター重量：０．７３ｇ、スプレー噴霧・乾燥７回繰り返し後重量：０．８０ｇであったことから、０．０７ｇのセルロースナノファイバーを有する防水層が得られた。
これを防水フィルムＢとした。

セルロースナノファイバーの仕様、製法を以下に示す。
（仕様）
繊維長：標準
平均繊維径（代表値）：１０～５０ｎｍ
粘度：６，０００［ｍＰａ・ｓ］（２５℃、６０ｒｐｍ（Ｂ型粘度計））
表面積（代表値）：１２０［ｍ^２／ｇ］（凍結乾燥粉末、ＢＥＴ法）
重合度（代表値）：６５０
（製法）
ウォータージェット法

〔耐水性試験〕
図５に耐水性試験の方法を示す。漏斗に防水フィルムを設置し、水道水（防水フィルムＡの場合は１０ｇ、防水フィルムＢの場合は４０ｇ）を加えてろ過を行った。防水フィルムから水が浸みだすまでの時間を計測し、これを最低防水時間とした。
（結果）
防水フィルムＡの防水性（最低防水時間）は３分であった。防水フィルムＢの防水性（最低防水時間）は１分であった。
防水フィルムＡの場合、一度の塗工の厚みを１０分の１とし、塗工回数（層の数）を２００とすると、防水フィルムの重量は約２ｇとなり、基材のろ紙重量とほぼ同じとなる。防水性が層の数に比例すると想定すると、３分の４０倍、つまり、２時間の防水性が得られ、実用域の防水性が得られることが分かる。

＜実施例３＞
ろ紙に代えてトイレットペッパー：１．６６ｇを用い、塗工と乾燥の手順を１回とした以外は上記の実施例１と同様にして、０．１４ｇのセルロースナノファイバーを有する防水層を得た。これを防水フィルムＣとした。

〔易崩壊性試験〕
上記で得られた防水フィルムＣをミキサーに入れ、水を５００ｇ加えてから１０秒粉砕した。コントロールとして１．６２ｇのトイレットペッパーをミキサーに入れ、水５００ｇを加えてから１０秒粉砕した。それぞれ、３０分放置して、様子を観察した。
（結果）
目視によると、防水フィルムＣとトイレットペーパーの水分散性に変化はなく、防水フィルムＣは、水洗トイレで処理可能であると推定された。セルロースナノファイバーはトイレットペーパーの素材であるパルプを解繊して得られるので、下水処理においてトイレットペーパーより速やかに分解されると考えられる。

以上、この発明の実施形態について詳述してきたが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項（クレーム）の範囲によってのみ限定される。

１，２，３，４…防水フィルム、１０…防水層、１１…基材、１２…樹脂層

Claims (10)

1. 多糖のナノファイバーを含有する防水層を備え、前記多糖のナノファイバーは、水中カウンターコリジョン法またはウェータージェット法による解繊物である両親媒性の多糖のナノファイバーを含み、
   前記多糖が、キチンおよびキトサンからなる群から選ばれる少なくとも一種であり、
   前記防水層の少なくとも一方の側に、生分解性樹脂を主成分として含有する樹脂層を備える、防水フィルム。
2. 前記防水層が、疎水化剤をさらに含有し、前記疎水化剤は高分子分散剤及び／又はサイズ剤を含む、請求項１に記載の防水フィルム。
3. 前記多糖がバイオマス由来である、請求項１又は２に記載の防水フィルム。
4. 前記防水層の厚みが０．１～８０μｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載の防水フィルム。
5. 前記防水層の少なくとも一方の側に、前記樹脂層を２層以上備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の防水フィルム。
6. 前記樹脂層の厚みが０．１～３０μｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の防水フィルム。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の防水フィルムを備える使い捨ておむつ用バックシート。
8. 請求項１～６のいずれか一項に記載の防水フィルムを備える汚物処理袋。
9. 前記樹脂層上に、水中カウンターコリジョン法またはウェータージェット法による解繊物である両親媒性の前記多糖のナノファイバーを含む分散液を配置する工程を有し、
   前記多糖が、キチンおよびキトサンからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項１～６のいずれか一項に記載の防水フィルムの製造方法。
10. 前記多糖のナノファイバーの分散液が、疎水化剤をさらに含有し、前記疎水化剤は高分子分散剤及び／又はサイズ剤を含む、請求項２～６のいずれか一項に記載の防水フィルムの製造方法。

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