JPH05179548A

JPH05179548A - 水解性不織布

Info

Publication number: JPH05179548A
Application number: JP3342255A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ito; 光雄伊藤; Hiromi Saegusa; ひろみ三枝
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】水中に投入することにより、崩壊分散する不
織布において、機械的強度を損なわずにその崩壊分散性
を向上させる。【構成】不飽和カルボン酸成分の一部が中和塩に形成
されている不飽和カルボン酸／不飽和カルボン酸エステ
ル共重合体を主成分とする、水溶性バインダーで結合さ
れた水分散性繊維からなる水解性不織布において、該繊
維層は１５ｍｍ長以下の繊維が互いに交絡して構成され
ており、かつ塩感応性バインダーの含有率が０．５〜１
０重量％であることを特徴とする水解性不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多量の水中に投入する
ことにより、瞬時に崩壊分散させることができる水解性
不織布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】不織布は、生理用ナプキ
ン、オリモノシート、紙オムツなどの使い捨て吸収性物
品類の構成材料として広く用いられている。このような
吸収性物品に用いられる不織布はその特性上、経血、尿
等の体液で湿潤されても破れを生ずることのない十分な
強力を有することが必要である。そのため、繊維同志を
結合する手段として、繊維長の比較的長い、例えば３０
ｍｍ以上の繊維原料を使用して繊維間を高度に交絡した
り、繊維間の結合するバインダーとして水不溶性の樹脂
を用いたりしている。

【０００３】一方、前記使い捨て吸収性物品類やオムツ
ライナーに用いられる不織布には、使用後の廃棄が水洗
トイレで可能なように、水中で細かくほぐれて分散する
性質、即ち、水解性を付与することが要望されている。
この点からすると前記不織布はこうした用途には使用不
可能である。

【０００４】これまでにも、前記用途のための水解性不
織布として、例えば、レーヨン短繊維と水溶性ビニロン
繊維を主成分とするいわゆる湿式不織布があるが、使用
時の湿潤強力や風合い面などで不満足なものである。特
開平１−３０６６１号公報によると、水解性不織布を得
るために繊維長が２６ｍｍのレーヨン繊維を用い、エア
レイ法で繊維ウエブを形成し、次いで塩感応性バインダ
ーを塗布することが提案されているが、バインダーの塗
布量と使用時の湿潤強力、風合のバランスが悪く、実用
上不満足であり、また、水解性においても、安心して水
洗トイレに流せるレベルではない。このように、従来技
術は湿潤強力と水解性には二律相反性の関係を示してお
り、この両者を満たした、しかも風合いの良い水解性不
織布は見当たらない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
見られる前記問題を解決し、使用時の湿潤強力を保持
し、水洗トイレへの廃棄において容易に崩壊分散し、か
つ、風合いの良い（柔軟で触感の良い）不織布を提供す
ることをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべき鋭意研究を重ねた結果、不織布を構成する
繊維として１０〜１５ｍｍ長の短繊維を用い、この繊維
同志の交絡構造と塩感応性バインダーによる結合の組み
合わせにより、その課題を解決できることを見い出し、
本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明によれば、塩感応性バインダ
ーで結合された水分散性繊維からなる水解性不織布にお
いて、該繊維層は１０〜１５ｍｍ長の繊維が互いに交絡
して構成されており、かつ塩感応性バインダーの含有率
が０．５〜１０重量％であることを特徴とする水解性不
織布を提供するものである。

【０００８】本発明で用いられる塩感応性バインダー
は、繊維層の結合を強化せしめると共に体液のような塩
濃度の高い液体に浸されても溶解せず結合強力を発揮
し、かつ多量の水に接触すると塩濃度が下がり即時に溶
解するものである。

【０００９】この塩感応性バインダーの組成は、不飽和
カルボン酸成分の一部が中和塩に形成された不飽和カル
ボン酸と不飽和カルボン酸エステルとの共重合体を主成
分とするものであり、不飽和カルボン酸としては、従来
公知のものが挙げられるが、特にアクリル酸及び／又は
メタクリル酸が好ましい。不飽和カルボン酸エステルと
しては、アルキルエステル、シクロヘキシルエステル、
アルキルヘキシルエステル等が挙げられる。

【００１０】前記共重合体において、その平均分子量は
５０００〜１０００００である。また、その不飽和カル
ボン酸成分Ａと不飽和カルボン酸エステル成分Ｂとの重
量比Ａ／Ｂは、１／９〜９／１、好ましくは３／７〜８
／２であり、不飽和カルボン酸成分Ａのうち、その２〜
６０モル％、好ましくは５〜５０モル％は中和塩として
形成されている。不飽和カルボン酸成分Ａの中和率が前
記範囲より小さいと、水溶性が低下して不織布の水解性
が劣るので好ましくない。一方、前記範囲より大きい
と、体液による溶解が起こり不織布の強力が低下するの
で好ましくない。

【００１１】以上のように、塩感応性バインダーとして
の前記共重合体は、不飽和カルボン酸成分Ａ、及び不飽
和カルボン酸エステル成分Ｂの種類、Ａ／Ｂ比率、不飽
和カルボン酸成分Ａの中和率、並びに共重合体の分子量
において、不織布の体液に対する強さと水解性が実用上
バランスするように、更には、不織布の柔らかさ、湿潤
時のサラット性も付与するように前記範囲内で調節する
ことができるので好都合である。また、本発明で用いる
本塩感応性バインダーは、前記共重合体を単独で使用し
得る他、他の水溶性高分子又はそれらの塩の重合体等を
適量併用することもできる。

【００１２】次に不織布を構成する繊維層について説明
すると、本発明で使用される繊維の種類は、特に限定さ
れるものではなく、従来公知のセルロース系や動物系の
天然繊維、セルロース系再生及び誘導繊維、各種合成繊
維等が挙げられる。廃棄後の生分解性の点では合成繊維
は不利であり、天然繊維の使用が好ましい。これらの繊
維は単独又は複数の混合物として使用することができ
る。パルプ繊維は、その繊維長が２〜５ｍｍと短いが、
繊維層の主成分が合成繊維である場合には、ウェブの強
度を良好にするので、少量使用することが好ましい。

【００１３】これらの繊維は、１０〜１５ｍｍ長に切断
処理された短繊維を主成分とすることが必要である。１
５ｍｍ長より長い、長繊維を主成分とする繊維同志が交
絡した不織布の水解性は急激に低下、即ち一定レベルの
水解性に達する時間が長くなる。一方、１５ｍｍ長以下
の短繊維であれば、水解性の点では特に問題はないが、
繊維長が５ｍｍ長より短かくなると、繊維交絡が起こり
にくく、不織布の強さが極端に小さくなるばかりでな
く、ウオーターニードリングを中心とする工程性が全く
無くなる。この点から、主成分となる繊維の繊維長は１
０ｍｍ以上に規定するのがよい。本発明の不織布の繊維
層において、その１０〜１５ｍｍ長の繊維の含有率は５
０重量％以上、好ましくは７０〜１００重量％であり、
１５ｍｍ長より長い長繊維の含有率は１０重量％以下、
好ましくは６重量％以下に規定するのが良く、１０ｍｍ
長より短い繊維の含有率は、５０重量％以下、好ましく
は３０重量％以下にするのがよい。

【００１４】更に、繊維の太さ（繊度）や繊維形状（断
面形状、捲縮）について説明を加えると、これらについ
ても特に限定されるものではなく、従来公知のテキスタ
イルや不織布に用いられる範囲のものであればよいが、
繊度は６デニール以下が好ましく、６デニールより大き
くなると後述するように、その形成されたシートの強さ
が弱くなり、また、ウオーターニードリングでの繊維交
絡も起きにくくなる。繊維の捲縮については、捲縮数が
０〜１５ヶ／インチが好ましく、１５ヶ／インチ以上に
なるとシート形成のための繊維分散が悪くなる。

【００１５】上記短繊維を用いて不織布を作成するに
は、まず該繊維からなるシート状の繊維層を形成する必
要がある。この方法には、繊維長が１５ｍｍ長以下であ
ることから、従来公知のガーネットや飛動シリンダーを
用いたエアレイ法、湿式抄紙法等が有利に採用される
が、ウエブの均一性、及び次工程のウオーターニードリ
ングに対する安定性から、湿式抄紙法が有利である。即
ち、短繊維を分散剤を用いて水中に分散せしめ、次いで
丸網、短網、又は傾斜スクリーン式抄紙機に供給して湿
潤繊維層シートを形成するのが好ましい。

【００１６】この湿潤繊維層シートは、引き続いてウオ
ーターニードリング処理により繊維交絡された繊維層に
変換される。この繊維交絡がない場合は、短繊維に起因
して不織布の強さが著しく小さく、これを向上せしめる
には塩感応性バインダーの塗布量を１０重量％より多く
することが必要となり、その結果、不織布の風合いや体
液の透過性を著しく損ない、実用に供することが出来な
くなる。つまり、ウオーターニードリング処理の目的
は、繊維交絡により不織布の強度向上を計って短繊維の
欠点を補い、しかも湿式抄紙法の欠点であるペーパーラ
イクな風合いを不織布ライクな風合いにする。更には、
ウオーターニードリングにより繊維層に細かい貫通孔を
生じせしめて体液の透過性を向上させる効果も発揮する
ものである。

【００１７】ウォーターニードリング処理は、従来公知
の方法が適用されるが、水圧力は４０ｋｇ／ｃｍ²以
下、つまり低圧法がよく、４０ｋｇ／ｃｍ²超になると
短繊維がスクリーンに絡みつき短繊維層は剥がれなくな
るか、一方、繊維交絡の度合いが強くなり水解性が悪く
なるので適当でない。

【００１８】ウオーターニードリング処理に供される湿
潤繊維層シートは、短繊維であるため不安定であり水圧
によりシートがちぎれたり、短繊維の飛散を起こしたり
するので、湿潤繊維層シートは強力が大きく、より安定
したシートであることが必要である。本発明者らは種々
実験した結果、抄紙法で形成された湿潤繊維層シートの
含水率が２５０重量％以下、好ましくは２００重量％以
下で供することによりウオーターニードリングが可能に
なることが判明した。つまり、サクション式やフェルト
プレス式により、従来の抄紙法より高度な搾水を行い、
湿潤繊維層シートの密度を上げ安定化を図るものであ
る。また、この効果を更に向上させる手段として、叩解
パルプや、水溶性ポリビニールアルコール繊維を補助的
に混合使用するのがよいが、この場合でも湿潤繊維層シ
ートの含水率は２５０重量％以下にすることが必要であ
る。

【００１９】ウオーターニードリング処理した繊維交絡
シートを再び搾水した後、塩感応性バインダーを塗布
し、乾燥を行って本発明の水解性不織布が得られるが、
この塩感応性バインダーの塗布量は、０．５〜１０重量
％の範囲であり、好ましくは２〜１０重量％である。こ
の範囲より少ないと不織布強力は実用上の強力より低く
なり、一方、この範囲より大きくなると不織布の風合い
や体液の透過性が悪くなる。バインダーの塗布法は、ス
プレー法、含浸法、ロールコート法、プリント法等が適
用できるが、プリント法では中間に乾燥工程を入れるの
が望ましい。また、乾燥はオーブン式、シリンダー式、
サクション式、又はこれらの組み合わせ式が適用され
る。

【００２０】本発明の不織布の坪量（又は目付）は、特
に限定されるものではないが、不織布の強力や水解性に
影響を与えることは当然である。本発明の場合、一般に
は、低坪量と称される範囲、即ち１５〜４５ｇ／ｍ²の
範囲に規定するのがよい。

【００２１】

【発明の作用・効果】本発明の不織布は、各種体液、例
えば血液、経血、尿等と接触し湿潤してもその体液の塩
濃度によりバインダーは溶解せず、不織布の構造が維持
され、かつ使用上満足し得る強力を有する。一方、水に
接触すると使用中の塩濃度が極めて低くなるのでバイン
ダーが溶解し、かつ不織布の繊維層が短繊維であるため
水中で容易に不織布が崩壊分散する。従って、本発明の
不織布は安心して水洗トイレに廃棄が可能なものであ
る。本発明の不織布は、上記体液を吸収する各種吸収性
物品、例えば生理用ナプキン、オリモノシート、紙オム
ツ、痔用パット等の表面材や外装材として、また、各種
の使い捨て不織布製品、例えばベッドシート、ペット用
排便シート、オムツライナー等として有用であり、かつ
使用後水洗トイレに簡便に廃棄できる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。実験例繊維としてレーヨン繊維（太さ３デニール、繊維長５、
１０、１５、２０mm）を用い、ＴＡＰＰＩ型テスト抄紙
機にて繊維濃度０．０５重量％になるよう水中分散させ
て抄き上げて湿潤繊維シートを得た。この湿潤繊維シー
トをフェルトを介してプレス搾水して含水率が、１５０
〜１８０重量％になるように調整した後、８０メッシュ
平織り金網にのせてウォーターニードリングテスト機
で、水圧２０ｋｇ／ｃｍ²のウォーターニードリング処
理した。次に、下記に示す塩感応性バインダーの５重量
％水溶液を用い、塗布量が５重量％になるようにスプレ
ー塗布し、９０℃熱風乾燥機で乾燥して水解性不織布を
得た。これらの不織布の特性を表１に示す。

【００２３】（塩感応性バインダー）アクリル酸成分：６５モル％、このうちナトリウム中和
率３５％、アクリル酸シクロヘキシル成分：３５モル％からなる分子量：３２，０００の共重合体

【００２４】次に、不織布の性能を以下のようにして評
価しその結果を表１に示す。（１）風合い（柔軟性）不織布の触感を次の４段階で官能評価した。 ◎ …… 非常にソフトである ○ …… ソフトである △ …… やや硬い（ハリ感がある） × …… 硬い（ゴワゴワ感がある）（２）乾燥強力不織布を２．５×１２ｃｍに裁断し、この試料を引張強
度試験機（オリエンテック（株）製、ＲＴＭ−１００
型）を用い、チャック間隔１０ｃｍ、引張速度１００ｍ
ｍ／分の条件で測定した。（３）湿潤強力前記同様の試料を１．０％濃度の生理食塩水中に１分間
浸漬した後取り出し、含浸率が１５０重量％になるよう
に濾紙で水を切り、これを前記乾強力と同様に測定し
た。（４）水分散性１リットル円筒容器に、水道水０．５リットルと６ｃｍ
×６ｃｍの寸法に裁断した不織布を投入する。この円筒
容器をシェーカーにかけ、毎分３００往復で５分間振盪
した後、不織布の崩壊及び水分散状況を評価した。５完全分散４多数の小片に完全崩壊３数個の小片に崩壊２一部分が崩壊１崩壊せず

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示した結果からわかるように、Ｎ
ｏ．１及びＮｏ．５の不織布のように、２０ｍｍ長の繊
維が１５重量％以上存在すると、水分散性が悪くなり好
ましくない。一方、Ｎｏ．４の不織布のように５ｍｍ長
繊維のみでは湿潤強力が弱く、実用性に乏しくなる。一
般的には、最良の繊維長は１０〜１５ｍｍである。ま
た、不織布中に含まれる２０ｍｍ長以上の繊維比率は１
５重量％以下、一方、５ｍｍ長以下の繊維比率は２０重
量％以下に規定するのが良い。

【００２７】実施例２繊維としてレーヨン繊維（太さ３デニール、繊維長１０
ｍｍ）、ビニロン繊維（太さ４デニール、繊維長２０ｍ
ｍ）、水溶性ポリビニールアルコール繊維（太さ３デニ
ール、繊維長３ｍｍ）及び叩解パルプ（ＮＢＫＰ、フリ
ーネス４００ＣＳＦ、ｍｌ）を用い、表２に示す配合組
成で抄紙用粘剤（ポリエチレンオキサイド）の存在下で
水に分散した後、坪量３０〜３５ｇ／ｍ²になるように
抄き上げて湿潤繊維シートを作成した。このシートを抄
紙用フェルトを介してプレス搾水し、この時の含水率を
測定した。この湿潤繊維シートをウオーターニードリン
グ（Ｗ．Ｎ）テスト機（８０メッシュ金網コンベア式）
に供給し、金網コンベア下の水サクションとバランスさ
せながら、水圧２０〜５０ｋｇ／ｃｍ²フ範囲でウオー
ターニードリング処理した後、更にサクション脱水して
繊維交絡シートを得た。

【００２８】次に、下記性状を有する塩感応性バインダ
ーの５重量％水溶液を用い、塗布量が５重量％になるよ
うにスプレー塗布し、最後に９０℃熱風乾燥機で乾燥し
て水解性不織布を得た。この不織布の性能を表２に示
す。（塩感応性バインダーの性状）アクリル酸成分：６５モル％アクリル酸シクロヘキシル成分：３５モル％アクリル酸成分の中和率（ナトリウム塩）：３５モル％分子量：３２，０００

【００２９】

【表２】

【００３０】表２に示したＮｏ．１０の不織布は、２０
ｍｍ長の繊維が２０重量％存在するため水分散性の点で
劣り、また、Ｎｏ．９及びＮｏ．１２の不織布は、湿潤
繊維シートの含水率が高いため、及び、ウオーターニド
リングの水圧が高いため、ウォーターニードリング処理
が不能であった。

【００３１】実施例３繊維として、レーヨン繊維（太さ３デニール、繊維長１
０ｍｍ、１５ｍｍ）、水溶性ビニールアルコール繊維
（太さ３デニール、繊維長３ｍｍ）を用い表３に示す配
合組成にて、実施例２と同様にして含水率が１７０〜２
００％の湿潤繊維シートを得た。次いで、水圧２０ｋｇ
／ｃｍ²フウォーターニードリング処理を行い、下記成
分の塩感応性バインダーの塗布量を０．２〜１５％にし
た以外は実施例２と同様にして水解性不織布を作成し、
その性能を表３に示した。（塩感応性バインダーの性状）アクリル酸成分：７０モル％アクリル酸ブチル/アクリル酸２−エチルヘキシル共重
合成分：７２/８モル％アクリル酸成分の中和率（ナトリウム塩）：１２モル％分子量：３０，０００

【００３２】

【表３】

【００３３】表３に示したように、塩感応性バインダー
の共重合体成分を変えることにより不織布の強力や風合
いの改善が可能になる。Ｎｏ．１３の不織布はこの塩感
応性バインダーの塗布量が少ないため、湿潤強力が弱く
実用性に乏しく、一方Ｎｏ．１６の不織布はは塗布量が
多すぎるため風合いが著しく悪い不織布となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和カルボン酸成分の一部が中和塩に
形成されている不飽和カルボン酸／不飽和カルボン酸エ
ステル共重合体を主成分とする水溶性バインダーで結合
された水分散性繊維からなる水解性不織布において、該
繊維層は１０〜１５ｍｍ長の短繊維を主成分とする繊維
が互いに交絡して構成されており、かつ該バインダーの
含有率が０．５〜１０重量％であることを特徴とする水
解性不織布。
【請求項２】１０〜１５ｍｍ長の短繊維を主成分とす
る繊維を水中に分散させ、抄紙法により湿潤繊維層シー
トを形成した後、該シートの含水率を２５０重量％以下
に搾水して、水圧４０ｋｇ／ｃｍ²以下のウォーターニ
ードリング処理を行い、次いで不飽和カルボン酸成分の
一部が中和塩に形成されている不飽和カルボン酸／不飽
和カルボン酸エステル共重合体を主成分とする水溶性バ
インダーを０．５〜１０重量％塗布して乾燥することを
特徴とする水解性不織布の製造方法。