JPH03121068A

JPH03121068A - 吸臭および吸水性シート

Info

Publication number: JPH03121068A
Application number: JP1258533A
Authority: JP
Inventors: Ryusuke Tsuji; 龍介辻; Hiroaki Hayashi; 宏明林; Takeo Takeda; 武田　竹雄; Takashi Chikasawa; 近澤　隆志
Original assignee: CHIKAZAWA SEISHISHIYO KK; Toyota Tsusho Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: CHIKAZAWA SEISHISHIYO KK; Toyota Tsusho Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2847248B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、紙おむつ、ペットの排せつ物処理材、シーリ
ング材、バッキング材、エアダクトの吸臭および吸水、
各種容器の被覆保護材、汗吸収用装着具等、広範な用途
に利用可能な吸臭および吸水性シートに関する。

［従来の技術］水分やにおい物質を除去するに当っては従来より様々な
研究がなされており、吸水紙または綿状パルプ、あるい
は高吸水性樹脂等が吸水材として多用されている。

一方、近年、セビオライト、アタパルジャイト等のケイ
酸マグネシウム含有粘土鉱物の有する吸臭、吸水性能が
注目されている。ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物は、
結晶横這を見ると、その表面には多数の水酸基を有して
おり、さらに細孔を有する多孔質体で、およそ３００ｒ
ｒｉ’／ｇの比表面積を有している。このため水を吸収
しやすい性質や各種物質に対する吸着性に富み、吸水材
や吸着材として、従来の吸水材に併用することが提案さ
れている。

例えば、特開昭６１−５８６５７号公報には、高吸水性
樹脂にアタパルジャイトの微粒子を混合して水の拡散を
高め、吸水効果を高めた吸水材が開示されている。また
、特開昭６３−２３６６２号公報には、高吸水性樹脂に
セとオライド、ゼオライト、イオン交換樹脂等のイオン
交換体を混合使用し、吸水性向上やにおいを抑制する効
果を持たせた吸収性物品が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来のものでは、高吸水性樹脂と、
セとオライド等のケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物を均
一混合して吸水層を形成しており、このため、吸水性の
向上効果はある程度見られるものの、吸水して膨潤した
高吸水性樹脂がケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物を包み
込む形となり、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の本来
有する吸水、吸臭効果を十分発揮することができないと
いう問題があった。

また、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物を使用する場合
、従来は１０μｍ以下の微粒子を使用していたため、取
扱い中に粉塵が発生して製造機が故障したり、粉塵が空
気中に飛散して作業者の呼吸器官に入るおそれがあるな
ど、安全面に問題があった。また、ケイ酸マグネシウム
含有粘土鉱物は粉末状で使用されることが多く、シート
状に加工した後もシート内でケイ酸マグネシウム含有粘
土鉱物が移動して片寄ったりするという問題があった。

しかして、本発明の目的は、水分、およびアンモニア臭
を主体とするにおい物質の吸収性能を向上させ、優れた
特性を発揮する吸臭および吸水性シートを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］本発明者等は、上記実情に鑑み鋭意研究を行ない、その
結果、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の粒子からなる
層と、高吸水性樹脂層とを、繊維状吸収材層を挟んで互
いに独立した層となるように積層することにより、吸臭
および吸水性に優れた特性を発揮するシートが得られる
ことを見出した。

本発明においてケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物とは、
ケイ酸マグネシウムを主成分とする粘土鉱物で、繊維状
あるいは針状の微結晶の集合体からなり、その表面には
反応性に富む水酸基を有する。また、ケイ酸マグネシウ
ム含有粘土鉱物は含水性で、それ自身多量の水を吸収す
る性質がある。

具体的には、含水マグネシウムシリケートを主成分とす
るセビオライト（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ　）　、含水マグ
ネシウムアルミニウムシリケートを主成分とするパリゴ
ルスカイト（Ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ）　、アタパル
ジャイト（Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ　）等が挙げられる
。また、通称、マウンテンコルク（ｔ４ｏｕｎｔａｉｎ
　ｃｏｒｋ　）　、？ランテンレザ（Ｍｏｕｎｔａｉｎ
　　１ｅａｔｈｅｒ　）　、？ランテンウッド（Ｍｏｕ
ｎｔａｉｎ　　ｗｏｏｄ）等とも呼ばれ、日本における
海泡石もこの一種である。

ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物を、本発明に適用する
際には、鉱山で採掘した原石を微粉砕した粒子状のもの
をそのまま使用できる。粉砕したケイ酸マグネシウム含
有粘土鉱物の粒度は、通常、２０メツシユアンダ、２０
０メツシユオーバ、すなわち７４〜８４０μｍの範囲と
することが好ましい。より好ましくは４２メツシユアン
ダ、１００メツシユオーバ、すなわち１４９〜３５０μ
ｍの範囲とする。

２００メツシユアンダのものを除去することによりシー
ト製造中に粉塵が発生することを防止でき、安全性が向
上するとともに、製造機であるシート化マシンの回転部
分の粉末付着による故障が抑制できる。さらに、シート
状に成形した後、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の粒
子が繊維状吸収材層を抜は落ちてシートの中でケイ酸マ
グネシウム含有粘土鉱物粒子の片寄りができることを抑
制する。また、粒度を大きくすると繊維状吸収材層上に
分散した時に繊維との絡みが生じてシート内で固定され
やすくなる。

また、２０メツシユオーバを除去することにより、ケイ
酸マグネシウム含有粘土鉱物の接触面積、すなわち有効
な吸着面積を大きくすることができ、あるいはシート状
に成形した後のシートのクツション性や肌ざわり感を保
持する。

本発明において、高吸水性樹脂とは、樹脂重量に対して
およそ６０〜１５０倍の水を吸収して保持できる能力を
有する樹脂であり、このような樹脂の具体例としては、
架橋ポリアクリル酸ナトリウム、酢酸ビニル−アクリル
酸エステル共重合体ケン化物、酢酸ビニル−マレイン酸
メチル共重合体ケン化物、イソ・ブチレン−無水マレイ
ン酸メチル共重合体架橋物、でん粉−アクリロニトリル
グラフト共重合体ケン化物、でん粉−アクリル酸グラフ
ト重合体、多糖類−アクリル酸グラフト重合体、セルロ
ースとモノクロール酢酸反応物にＣＭＣを架橋したもの
、キュプラレーヨン長繊維のＣＭＣ化したもの、ポリビ
ニルアルコールの架橋物、ポリエチレンオキサイドの架
橋物等が挙げられる。これら樹脂は、粉末状以外に、繊
維状、シート状等、任意の形状のものを使用することが
できる。粉末状のものを使用する場合、その粒度は上記
したケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物粒子とほぼ同程度
とすればよい。

本発明において、繊維状吸収材層としては綿状パルプが
好適に使用される。綿状パルプとは、砕木を化学的に処
理したパルプを粉砕機で綿状にしたものであり、例えば
、酸性溶液で処理したクラフトパルプ、またはアルカリ
溶液で処理したサルファイドパルプからなる。

目的や状況に応じて綿状パルプに代わるものとして、ま
たはこれに併用して、不織布、あるいは吸水紙を使用す
ることもできる。不織布は一般には木綿、レーヨンなど
の親水性繊維とポリエステル、ポリプロプレンなどの合
成繊維を組合わせたカード方式による乾式不織布が利用
できる。吸水紙は吸水性の良好な針葉樹晒硫酸塩パルプ
が一般に使用できる。

本発明においては、上記ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱
物の粒子と、高吸水性樹脂とを、繊維状吸収材層を挟ん
で積層し、それぞれが独立した層を形成するようにする
必要がある。ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物粒子層と
、高吸水性樹脂層の各層を別々の層に配設することによ
り、吸水して膨潤した高吸水性樹脂がケイ酸マグネシウ
ム含有粘土鉱物粒子を包み込んでしまうことがなく、ケ
イ酸マグネシウム含有粘土鉱物の有する吸臭作用を十分
発揮できる。

吸臭、吸水層を構成するケイ酸マグネシウム含有粘土鉱
物および高吸水性樹脂の配合量は、ケイ酸マグネシウム
含有粘土鉱物と高吸水性樹脂の総重量に対して、ケイ酸
マグネシウム含有粘土鉱物層が４０〜７５重１％、高吸
水性樹脂層が２５〜６０重量％とすることが好ましい。

ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物層を７５重量％より多
くすることも可能であるが、シート成形性が低下し、ま
た４０重１％より少ないと吸臭効果が低下する。

繊維状吸収材の使用量は特に制限されるものではなく、
目的と状況に応じて適宜選択できる。

具体的には、紙おむつとして使用する場合、子供５０ｃ
ｃ〜大人２５０ｃｃの２〜３回分を吸収する能力を持た
せることが要求され、一方、尿の吸水・保持能力として
は高吸水性樹脂１ｇが４０ｇ、ケイ酸マグネシウム含有
粘土鉱物１ｇが１ｇ、繊維状吸収材１ｇが１０ｇが目安
である。従って紙おむつ１枚に、高吸水性樹脂層５〜２
０ｇ、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物約３〜１５ｇの
範囲内で、上記配合割合を満足するように使用量を設定
すればよい。

本発明の吸臭および吸水性シートを製造する際には、上
記構成に、さらに必要に応じて繊維状吸収材その他の吸
水材または防水シート等を積層し、端面を圧着してシー
ト化する。具体的には、例えば、ポリエチレンフィルム
からなる防水シートの上層に、綿状パルプ層、高吸水性
樹脂層、綿状パルプ層、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱
物粒子層、綿状パルプ層を順次積層配設し、最上層に液
透過性不織布を配設した後、エンボスロールを用いて加
圧し、端面をヒートシール等により圧着してシート状と
すればよい。

ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物および高吸水性樹脂の
層は、これらの粒子を綿状パルプ層上に均一に散布して
形成すればよく、その後加圧することにより粒子がエン
ボスパターン内に固定され、横移動が抑制される。

なお、シートの構成はこれに限られるものではなく、ケ
イ酸マグネシウム含有粘土鉱物の層と高吸水性樹脂の層
とが繊維状吸収材で分離され、各々独立した層として配
設されるのであれば、各層の上下の交換や、層の数の増
加が行なわれても本発明の効果は十分発揮できる。例え
ば、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物は、粒子状で使用
されるので、使用量が増加するとシート内で固定しにく
くなる。この限界量は約１５０〜１８０ｇ／ｒｒｉ’で
あり、これを越える場合にはケイ酸マグネシウム含有粘
土鉱物の層を多層とし、各層間に繊維状吸収材層を配す
るのがよい。

また、脱臭効果をさらに高める目的で、ケイ酸マグネシ
ウム含有粘土鉱物層、あるいは高吸水性樹脂層にフラボ
ノイド等の他の脱臭剤を適宜混合することができる。さ
らには、必要により、香料、防腐剤、殺菌剤、酸化防止
剤、着色剤等を混合使用することができる。

［作用］ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の示す優れた吸臭性は
、結晶構造に起因する多孔質な性質や、反応性に富む表
面の水酸基が大きく寄与している。

すなわち、アンモニア等の悪臭物質は表面に存在する水
酸基と水素結合を主体とする結合力でトラップされるか
、多孔質体内部の格子欠陥部を中心とした活性点で物理
化学的な結合力でトラップされるものと考えられる。ま
たケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物は粘土鉱物特有のカ
チオン交換反応性を有していることから、水分を吸収し
た後でもアンモニウムイオンをはじめとするカチオン性
のにおい物質が液相吸着されるものと考えられる。

そして、本発明では、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物
と、高吸水性樹脂とをそれぞれ独立した屑としたので、
吸水して膨潤した高吸水性樹脂がケイ酸マグネシウム含
有粘土鉱物粒子を包み込んでしまうことがなく、ケイ酸
マグネシウム含有粘土鉱物の有する上記特性を十分発揮
させることが可能となる。また、繊維状吸収材層は、こ
れら各層を分離するとともに、吸収した水分の縦または
横方向への拡散を促進する。

［実施例］次に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はその要旨を越えない限り以下の実施例により回答限定
されるものではない。

実施例１ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物として、トルコ産セピ
オライト原石をショークラッシャで粗粉砕した後、パル
ペライザでさらに細かく粉砕し、振動ふるいを用いて２
０メツシユオ一バ品と２００メッシュアンダ品を除いた
微粒状のものを得たく粒度７４〜８４０μｍ）。また、
高吸水性樹脂としては、アクリル系樹脂であるアクアリ
ックＣＡ（日本触媒化学（株）製、商品名、比重０．６
２、粒度７４〜８４０μｍ）を用いた。

これらを使用し、ポリエチレンフィルム（厚さ１０μｍ
、第１層）の上に、綿状パルプ（６５ｇ／ｒｄ、第２層
）、高吸水性樹Ｎ　（２９ｚ　／　ｒｒ？、第３層）、
綿状パルプ（６５ｇ　／　ｒｒ？、第４層）、セピオラ
イト（２９ｇ／ｒｒｔ’、第５層）、綿状ハルツ（６５
ｇ／ｒｒｌ’、第６層）、レーヨン不織布（１５ｇ　／
　ｒｙｉ’、第７層）を順次積層した構成のシートを作
製した。

シー１〜の作製にはシート化マシン（（株）瑞光製〉を
使用し、図に示すように、シート状の吸水紙上に、真空
引きしながら、綿状パルプ、セピオライト、さらに綿状
パルプの粒子を均一に散布し、加圧した後、その上面に
高吸水性樹脂の層を形成し、さらにその上に綿状パルプ
、吸水紙を導いた。

これを１３０〜１５０°Ｃに加熱、加圧してエンボスブ
レス加工を行なった後、セとオライド側の表面に不織布
を、高吸水性樹脂側の表面にポリエチレンフィルムを重
ねて厚さ５１ｒＩ！１１のシートを得た。

得られたシートを次に示すアンモニア吸収試験、および
生理食塩水吸収試験に供した。アンモニア吸収試験にお
いては、シートを長さ７０ａｎ、幅３０ａｕ（面積２１
００ｃｒｉｌ）に切断して内容積６０乃のアクリル製箱
型容器に入れ、アンモニア生理食塩水（２８％ＮＨ４Ｏ
Ｈ４ｍ、、ｌ！　、ＮａＣ，Ｉ）８ｇを含む１０１００
Ｏ水溶液＞３０ｍ、ｌ）をシートに注入し、箱型容器を
密封して３０分間静置した後に、北用式検知管で残留ア
ンモニア濃度を測定した。

結果を第１表に示す。

生理食塩水吸収試験においては、シートを長さ６．３５
ｃｍ、幅６．３ａｎ（面積４ｏ−）に切断して端部をほ
ぐれないようにホッチキスでとめ、１０５°Ｃで２時間
乾燥し、重量を測定（ただしホッチキスの針の重さは除
く）シた後、２０℃の水１００ｍ、ｌ！中に３分間浸漬
し、汗試験用プラスチック板（１１、５ｃｍＸ６　、３
ｃｍ＞に挟み、２ｋｇの重りで１０秒間加圧した。その
後、重量を測定し、シート材１枚（面積２１０　Ｏａ＆
）当りの保水量を算出した。結果を第１表に併記する。

また、使用感を試験する目的でシート材の表面から指を
押し当て、肌ざわり（ザラザラ感）を評価した。さらに
シートを振動ふるいの容器の中に入れて振動ふるい機で
５分間振動させた後、シートを取出し、セとオライドが
シート表面にもれ出ていないかを調べな。肌ざわりおよ
びセとオライドのシート内移動の試験結果を第２表に示
す。

「５口実施例２．３セビオライト層の配合量を２３ｇ／ｒｒｆ’、高吸水性
樹脂層の配合量を３４ｇ／ｒｒｉ’とした以外は実施例
１と同様の方法でシートを作製したものを実施例２とし
た。また、同様に、セとオライド層の配合量を４２ｇ／
ｒｄ、高吸水性樹脂層の配合量を１５ｇ／ｒｒｒとした
ものを実施例３とし、それぞれにつき実施例１に示した
方法で、アンモニア吸収試験および生理食塩水吸収試験
を行なった。結果を第１表に併記する。

比較例１実施例１で用いた微粒状セピオライトと高吸水性樹脂を
予め同量ずつよく混合したものを調製し、これを吸収層
として用いた。すなわち、実施例１のシートにおける第
３層および第５層をいずれも上記混合物の層に置換え、
これら第３層および第５層の上下に各々吸水紙を挟み込
んだ以外は実施例１と同様の方法でシートを作製した。

実施例１同様の試験を行ない、結果を第１表に併記する
。

実施例４実施例１の構成のシートにおいて、セピオライト、およ
び高吸水性樹脂の粒度を４２メツシユアンダ、１００メ
ツシユオーバ、すなわち１４９〜３５０μｍとした以外
は、実施例１と同様にしてシートを作製した。加工ライ
ン、特にプレス工程における粉塵の飛散が少なく良好で
あった。また、得られたシートにつき、実施例１と同様
に試験を行なった結果を第１表および第２表に併記する
。

実施例５セピオライト、および高吸水性樹脂の粒度を４２メツシ
ユアンダ、１００メツシユオーバ、すなわち１４９〜３
５０μｍとし、セピオライト層の配合量を５０ｇ／ｎｆ
、高吸水性樹脂層の配合量を７０　ｇ　／　ｒｒｉ’と
した以外は実施例１と同様にしてシートを作製しな。実
施例１と同様に試験を行なった結果を第１表に併記する
。

比較例２〜４実施例１の構成のシートにおいて、セとオライド層（第
５層）のみを除いたものを比較例２、高吸水性樹脂層（
第３層）のみを除いたものを比較例３、セとオライド層
、高吸水性樹脂層のいずれも除いたものを比較例４とし
て同様の方法でシートを作製した。それぞれについて同
様に試験を行なった結果を第１表に併記する。

比較例５トルコ産セピオライト原石を粗粉砕した後、パルベライ
ザでさらに細かく粉砕したものを分級しないで用いた。

このセとオライド粉砕物の粒度を調べたところ、２０メ
ツシユオ一バ品が２５重量％、２００メッシュアンダ品
が１５重社％含まれていた。

実施例１の構成のシートにおいて、セとオライド層（第
５層）として上記の分級しないセピオライトを用いた以
外は同様にしてシートを作製した。

得られたシートの肌ざわりとセとオライドのシート内移
動に関する試験を、実施例１と同様の方法で行ない、結
果を第２表に併記する。

第２表に明らかなように、比較例５のシートは指で押え
るとザラザラした感触があり、肌ざわりはよくなかった
。また、シートに振動を加えるとセとオライドの細かい
粒子がポリエチレンフィルムの裏側まで移動しているこ
とが認められ、品質面で問題がある。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、ケイ酸マグネシウム含
有粘土鉱物の粒子と、高吸水性樹脂とを、繊維状吸収材
層を挟んで積層し、それぞれが独立した層を形成するよ
うにしたので、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の有す
る優れた吸臭、吸水性を十二分に発揮することができ、
悪臭を伴った水分を除去する吸臭および吸水性シートと
して優れた効果を発揮する。

さらに、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の粒度を所定
範囲とすることで、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物粒
子のシート内での片寄りを防止し、シートのクツション
性や肌ざわり感を向上させる。

また、シート化マシンの回転部分の粉末付着による故障
を抑制するとともに、粉塵の飛散を抑制することができ
、安全性が向上する。

また、シートの製造において、ケイ酸マグネシウム含有
粘土鉱物と高吸水性樹脂とを混合する工程が不要なため
生産性が向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明実施例における吸臭および吸水性シー　Ｉ＝
の製造工程を説明する図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の粒子からなる
層と、高吸水性樹脂層とを、繊維状吸収材層を挟んで互
いに独立した層となるように積層したことを特徴とする
吸臭および吸水性シート。
（２）ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物層と高吸水性樹
脂層の総重量に対して、ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱
物層の配合量を４０〜７５重量％、高吸水性樹脂層の配
合量を２５〜６０重量％とした請求項１記載の吸臭およ
び吸水性シート。
（３）ケイ酸マグネシウム含有粘土鉱物の粒度が、７４
〜８４０μｍの範囲である請求項１記載の吸臭および吸
水性シート。