JPWO2013099634A1 - 吸水シート構成体 - Google Patents

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Abstract

吸水性樹脂（１２）及び接着剤（１１）を含有してなる吸収層が、不織布（１６），（１７）により該吸収層の上方及び下方から挟持された構造を有する吸水シート構成体（１０）であって、繊維基質（１５）により前記吸収層が上下に１次吸収層（１３）と２次吸収層（１４）とに分割されてなる構造を有し、前記吸水性樹脂（１２）の含有量が１００〜６００ｇ／ｍ２であり、前記接着剤（１１）の含有量が吸水性樹脂（１２）の含有量（質量基準）に対して０．０５〜２．０倍であり、１次吸収層（１３）と２次吸収層（１４）の吸水性樹脂（１２）の合計質量に対する１次吸収層（１３）の吸水性樹脂（１２）の質量の割合が１５％以上５０％未満である吸水シート構成体（１０）、並びに該吸水シート構成体（１０）が、液体透過性シートと液体不透過性シートの間に挟持されている吸収性物品。

Description

本発明は、衛生材料分野、農業分野、建材分野等に使用し得る吸水シート構成体に関する。詳しくは、薄型で失禁パッド等の吸収性物品に好適に使用し得る吸水シート構成体に関する。さらに本発明は、かかる吸水シート構成体を用いた失禁パッド等の吸収性物品に関する。
失禁パッド等に代表される吸収性物品は、体液等の液体を吸収する吸収体が、体に接する側に配された柔軟な液体透過性の表面シート（トップシート）と、体と接する反対側に配された液体不透過性の背面シート（バックシート）とにより挟持された構造を有する。
従来、デザイン性、体へのフィット性や携帯時における利便性等の観点から、吸収性物品の薄型化、軽量化に対する要求は高まっている。さらに近年、環境保全の観点から、資源を有効に利用し、樹木のような成長に長期間を要する天然素材の使用を極力回避する、いわゆるエコ・フレンドリーな志向にニーズが集まりつつある。
そこで、木材の解砕パルプ繊維等の含有量が極めて少なく、基本的な性能（速い液体浸透速度、十分な液体吸収能、少ない液体逆戻り量、少ない液漏れ量、形態保持性等）に優れ、薄型化を達成した吸水シート構成体として、所定量の吸水性樹脂及び所定量のホットメルト接着剤が、2枚以上の所定の目付量を有する親水性不織布により挟持された構造を有する吸水シート構成体（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
また、さらなる性能の向上を目的に、吸水性樹脂及び接着剤を含有してなる吸収層を、ある特定の透水性基質により分割されてなる構造を有する吸水シート構成体（例えば、特許文献２参照）や、吸水性樹脂及び接着剤を含有してなる吸収層が１次吸収層と２次吸収層に分画されており、１次吸収層と２次吸収層のそれぞれに使用される吸水性樹脂が特定の性能を有する吸水シート構成体（例えば、特許文献３参照）も提案されている。
国際公開２０１０／００４８９４号 国際公開２０１０／０７６８５７号 国際公開２０１０／０８２３７３号
特許文献１〜３に開示されている吸水シート構成体は、前記基本的な性能に十分優れているが、さらなる性能の向上した吸水シート構成体が引き続き求められている。特に失禁パッド等の吸収性物品では、使用時における濡れた感触を忌避し、さらっとした感触に対する要求が強く、それらに用いられる吸水シート構成体には、速い液体浸透速度、少ない液体逆戻り量等のさらなる性能改良が求められている。
本発明の課題は、薄型であっても、形態保持性が良好なために、液体の吸収前や吸収後に型くずれを起こさず、しかも優れた液体浸透性、少ない液体逆戻り量等の吸収能力を有する吸水シート構成体及び該構成体を用いた吸収性物品を提供することにある。
本発明は、
〔１〕 吸水性樹脂及び接着剤を含有してなる吸収層が、不織布により該吸収層の上方及び下方から挟持された構造を有する吸水シート構成体であって、繊維基質により前記吸収層が上下に１次吸収層と２次吸収層とに分割されてなる構造を有し、前記吸水性樹脂の含有量が100〜600g/m2であり、前記接着剤の含有量が吸水性樹脂の含有量（質量基準）に対して0.05〜2.0倍であり、１次吸収層と２次吸収層の吸水性樹脂の合計質量に対する１次吸収層の吸水性樹脂の質量の割合が15％以上50％未満である吸水シート構成体、並びに
〔２〕 前記〔１〕記載の吸水シート構成体が、液体透過性シートと液体不透過性シートの間に挟持されている吸収性物品
に関する。
本発明の吸水シート構成体は、薄型であっても、形態保持性が良好なために、液体吸収前や吸収後に型くずれを起こさず、しかも優れた液体浸透性、少ない液体逆戻り量等の吸収能力を十分に発揮することができるという優れた効果を奏する。従って、本発明の吸水シート構成体を失禁パッドの等の吸収体として使用することにより、薄くて外観の意匠性に優れた吸収性物品を提供することができる。
図１は、本発明の吸水シート構成体の一例の断面模式図である。 図２は、本発明の吸水シート構成体の別の一例の断面模式図である。 図３は、吸水シート構成体の形態保持性を測定するための器具の概略構成を示す模式図である。 図４は、吸水シート構成体の傾斜における漏れ試験を測定するための器具の概略構成を示す模式図である。
本発明の吸水シート構成体は、吸水性樹脂及び接着剤を含有した吸収層が不織布により当該吸収層の上方及び下方から挟持された構造を有する吸水シート構成体であり、吸水性樹脂及び接着剤を所定量用いて吸収層を不織布間に形成し、繊維基質により、当該吸収層が上下に１次吸収層と２次吸収層とに分割された構造とし、また１次吸収層と２次吸収層の吸水性樹脂の合計質量に対する１次吸収層の吸水性樹脂の質量の割合をある特定の範囲とすることを特徴とする吸水シート構成体である。かかる構造とすることにより、液体浸透性や液体逆戻り量等の液体吸収性能に優れた薄型の吸水シート構成体を実現することができるものである。
さらに、本発明の吸水シート構成体は、吸水性樹脂が接着剤により不織布に固着しているため、パルプ繊維等の親水性繊維を実質的に含んでいなくても、吸水性樹脂の偏りや散逸を防止することができ、形態保持性も良好に保たれる。また、接着剤量を特定の範囲とすることで、吸水性樹脂の表面全体が接着剤に覆われた状態ではなく、一部分が固着した状態であるため、吸水性樹脂の吸水性能がほとんど阻害されることがなく、吸水性樹脂が十分に膨潤することができるものと考えられる。
本発明の吸水シート構成体は、パルプ繊維等の親水性繊維が本発明の効果を損なわない範囲の量で、不織布間に吸水性樹脂とともに混在している態様であってもよいが、薄型化の観点からは、実質的に親水性繊維を含まない態様であることが好ましい。
本発明の吸水シート構成体における吸水性樹脂の種類としては、市販の吸水性樹脂が使用でき、例えば、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリル酸部分中和物重合体の架橋物、ポリアクリル酸部分中和物等の吸水性樹脂等が挙げられる。これらのうち、供給能力やコスト等の工業的な観点から、アクリル酸部分中和物重合体の架橋物が好ましい。アクリル酸部分中和物重合体の架橋物を合成する方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法等が挙げられる。
吸水シート構成体における吸水性樹脂の(１次吸収層と２次吸収層とを合わせた)含有量は、本発明の吸水シート構成体が吸収性物品に使用された際にも十分な液体吸収性能を得る観点から、吸水シート構成体の1平方メートルあたり100〜600g(即ち100〜600g/m2)であり、好ましくは150〜550g/m2であり、より好ましくは200〜500g/m2である。吸水シート構成体としての十分な液体吸収性能を発揮させ、特に液体逆戻り量を抑制する観点から、当該含有量は100g/m2以上であり、液体の浸透速度を改善する観点から、当該含有量は600g/m2以下である。
１次吸収層と２次吸収層の吸水性樹脂の合計質量に対する１次吸収層の吸水性樹脂の質量の割合は、15％以上50％未満であり、20〜45％が好ましく、25〜45％がより好ましい。液体の浸透速度を速める観点から、１次吸収層の割合は50％未満であり、吸液後におけるドライ感を高め、液体の逆戻りを少なくする観点から、１次吸収層の割合は15％以上である。
本発明の吸水シート構成体の液体吸収性能は、使用される吸水性樹脂の吸水性能に影響をうける。よって本発明で使用される吸水性樹脂には、吸水シート構成体の各成分の構成等を考慮して、吸水性能が好適なものを選択することが好ましい。また、１次吸収層と２次吸収層の吸水性樹脂は、同一であっても、異なっていてもよい。
本明細書において、吸水性樹脂の吸水能は生理食塩水吸水能として評価される。吸水性樹脂の生理食塩水吸水能は、液体をより多く吸収し、かつ吸収時のゲルを強く保ちゲルブロッキング現象を防止する観点から、20g/g以上が好ましく、20〜80g/gがより好ましく、30〜70g/gがさらに好ましい。吸水性樹脂の生理食塩水吸水能は、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
吸水性樹脂の中位粒子径は、吸水シート構成体における吸水性樹脂の散逸及び吸水時のゲルブロッキング現象を防止するとともに、吸水シート構成体のゴツゴツする感触を低減して、触感を改善する観点から、100〜600μmが好ましく、150〜550μmがより好ましく、200〜500μmがさらに好ましい。吸水性樹脂の中位粒子径は、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
本発明の吸水シート構成体に用いられる接着剤としては、例えば、天然ゴム系、ブチルゴム系、ポリイソプレン等のゴム系接着剤；スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(SIBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)等のスチレン系エラストマー接着剤；エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)接着剤；エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体(EBA)等のエチレン−アクリル酸誘導体共重合系接着剤；エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)接着剤；共重合ナイロン、ダイマー酸ベースポリアミド等のポリアミド系接着剤；ポリエチレン、ポリプロピレン、アタクチックポリプロピレン、共重合ポリオレフィン等のポリオレフィン系接着剤；ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、共重合ポリエステル等のポリエステル系接着剤；アクリル系接着剤等が挙げられる。本発明においては、接着力が強く、吸水シート構成体における不織布の剥離や吸水性樹脂の散逸を防ぐことができるという観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤、スチレン系エラストマー接着剤、ポリオレフィン系接着剤及びポリエステル系接着剤からなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。これらの接着剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
熱溶融型の接着剤を使用する場合、接着剤の溶融温度又は軟化点は、吸水性樹脂を不織布に十分に固定するとともに、不織布の熱劣化や変形を防止する観点から、好ましくは50〜180℃であり、より好ましくは70〜150℃である。
吸水シート構成体における接着剤の含有量（倍数）は、吸水性樹脂の含有量（質量基準）に対して、0.05〜2.0倍であり、好ましくは0.08〜1.5倍であり、より好ましくは0.1〜1.0倍である。十分な接着によって不織布の剥離や吸水性樹脂の散逸を防止し、吸水シート構成体の形態保持性を高める観点から、接着剤の含有量は0.05倍以上であり、接着が強くなり過ぎることによる吸水性樹脂の膨潤阻害を回避し、吸水シート構成体の液体浸透速度や逆戻り量を改善する観点から、接着剤の含有量は2.0倍以下である。
本発明に用いられる不織布としては、当該技術分野で公知の不織布であれば特に限定されないが、液体浸透性、柔軟性及び吸水シート構成体とした際の強度の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル繊維、ナイロン等のポリアミド繊維、レーヨン繊維、その他の合成繊維製の不織布や、綿、絹、麻、パルプ(セルロース)繊維等が混合されて製造された不織布等が挙げられる。これらの不織布のなかでも、吸水シート構成体の強度を高める等の観点から、合成繊維製の不織布が好ましく用いられ、とりわけレーヨン繊維製不織布、ポリオレフィン繊維製不織布及びポリエステル繊維製不織布からなる群より選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。これらの不織布は、前記繊維の単独の不織布でもよく、2種以上の繊維を組み合わせた不織布でもよい。
より詳細には、吸水シート構成体の形態保持性を高め、吸水性樹脂の目抜けによる脱落を防止する観点から、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維及びそれらの混合体からなる群より選択される繊維より製造されるスパンボンド不織布がより好ましく、また、シートを形成した際の液体吸収性能、柔軟性をより高める観点から、レーヨン繊維を主成分とするスパンレース不織布やポリオレフィン繊維のエアスルー不織布も、本発明に用いられる不織布として、より好ましい。前記スパンボンド不織布のなかでも、ポリオレフィン繊維の多層構造である、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド(SMS)不織布、及びスパンボンド−メルトブローン−メルトブローン−スパンボンド(SMMS)不織布がより好ましく用いられ、とりわけポリプロピレン繊維を主成分とするSMS不織布及びSMMS不織布が好ましく用いられる。一方、前記スパンレース不織布としては、主成分のレーヨン繊維にポリオレフィン繊維及び／又はポリエステル繊維を適宜配合したものが好ましく使用され、なかでもレーヨン／PET不織布、レーヨン／PET／PE不織布が好ましく用いられる。前記不織布には、吸水シート構成体の厚みを増大させない程度に少量のパルプ繊維が含まれていてもよい。
前記不織布は、その親水性が低すぎると、吸水シート構成体の液体吸収性能が悪化する一方、親水性が必要以上に高くても液体吸収性能はそれに見合うほど向上しないため、適度な親水性を有していることが望ましい。その観点から、後述される「不織布の親水度」の測定方法に従って測定した時の親水度が、5〜200のものが好ましく用いられ、8〜150のものがより好ましく、10〜100のものがさらに好ましく、12〜80のものがよりさらに好ましい。このような親水性を有する不織布は、特に限定されないが、前記した不織布のうち、レーヨン繊維のように素材自身が適度な親水度を示すものを用いたものでもよいし、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維のような疎水性の化学繊維に、公知の方法で親水化処理し、適度な親水度を付与したものを用いたものであってもよい。親水化処理の方法としては、例えば、スパンボンド不織布において、疎水性の化学繊維に親水化剤を混合したものをスパンボンド法にて不織布を得る方法、疎水性化学繊維でスパンボンド不織布を作製する際に親水化剤を同伴させる方法、又は疎水性化学繊維でスパンボンド不織布を得た後に親水化剤を含浸させる方法等が挙げられる。親水化剤としては、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤、第４級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、ポリオキシアルキレン変性シリコーン等のシリコーン系界面活性剤、及びポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、ウレタン系の樹脂からなるステイン・リリース剤等が用いられる。
吸収層を挟持する不織布は、吸水シート構成体の液体吸収性能をより高める観点から、親水性であることが好ましいが、とりわけ、液漏れを防止する観点から、吸収層の下方に用いられる不織布の親水性は、上方に用いられる不織布の親水性と同等又は高い方がより好ましい。本明細書における吸収層の上方とは、得られる吸水シート構成体を用いて吸収性物品を作製した時に、吸収対象の液体が供給される側をいい、吸収層の下方とは、その反対側をいう。
不織布は、本発明の吸水シート構成体に、良好な液体浸透性、柔軟性、形態保持性やクッション性を付与すること、及び吸水シート構成体の液体浸透速度を速める観点から、適度に嵩高く、目付量が大きい不織布が好ましい。その目付量は、好ましくは5〜300g/m2であり、より好ましくは8〜200g/m2であり、さらに好ましくは10〜100g/m2であり、よりさらに好ましくは11〜50g/m2である。また、不織布の厚さとしては、20〜800μmが好ましく、50〜600μmがより好ましく、80〜450μmがさらに好ましい。不織布の厚みの測定方法としては、後述の吸水シート構成体の乾燥状態の厚みの測定方法を採用することができる。
本発明においては、前記吸水シート構成体の吸収層の全面又は一部を、繊維基質を用いて、垂直方向（シートの厚み方向）に、上方の１次吸収層と下方の２次吸収層に分割した構造とすることが一つの特徴である。ここで使用する繊維基質は、吸水シート構成体に供給された液体の拡散を助け、また吸水性樹脂が液を吸収するまでの一時的な保水効果が期待される。
前記繊維基質の素材を選定する際、液体の拡散が過剰となる繊維を選択すると、２次吸収層を有効に使えず、液漏れが生じるおそれがある。また、液体の透水が過剰となる繊維を選択すると、１次吸収層を有効に使えず、２次吸収層に液体が急速に分配され、ゲルブロッキングが発生するおそれがある。また保水効果が高すぎる場合、吸水性樹脂による吸収が阻害され、吸水シート構成体の液体逆戻り量の性能が悪化する。前記液体の拡散及び透水等の観点から、後述の「不織布の親水度」の測定方法に従って測定した時の親水度が、8〜100のものが好ましく、10〜80のものがより好ましく、12〜60のものがさらに好ましい。かかる繊維基質の好ましい具体例としては、衛生用紙、セルロース含有合成繊維不織布、レーヨン含有合成繊維不織布及び親水化処理された合成繊維不織布等が挙げられる。
前記衛生用紙としては、例えば、ティッシュペーパー、吸水紙、タオル用紙等が挙げられる。前記セルロース含有合成繊維不織布としては、例えば、パルプ／PET／ポリエチレン(PE)、パルプ／PET／ポリプロピレン(PP)、パルプ／PE／PPからなるエアレイド不織布等が挙げられる。前記レーヨン含有合成繊維不織布としては、例えば、レーヨン／PET、レーヨン／PE、レーヨン／PET／PEからなるスパンレース不織布等が挙げられる。前記親水化処理された合成繊維不織布としては、例えば、PE、PP、PE／PPからなるポリオレフィンのエアスルー不織布やスパンボンド不織布に、脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の親水性界面活性剤を塗布した不織布等が挙げられる。これらの繊維基質のなかでも、繊維基質の強度や得られる吸水シート構成体の各種性能面（液体逆戻りや形態保持性等）の観点から、レーヨン含有合成繊維不織布及び親水化処理された合成繊維不織布からなる群より選ばれた１種が好適に用いられ、親水化処理された合成繊維不織布がより好適に用いられる。なお、これらの繊維基質は、単独の繊維を用いた不織布でもよく、２種以上の繊維を組み合わせた不織布でもよい。
前記繊維基質の厚みとしては、好ましくは80μm以上であり、より好ましくは100〜2000μmであり、さらに好ましくは150〜1000μmである。また、繊維基質の目付量としては、好ましくは10g/m2以上であり、より好ましくは12〜200g/m2である。吸水シート構成体を薄くする観点から、繊維基質の厚みは2000μm以下、繊維基質の目付量は200g/m2以下とすることが好ましく、一方、吸水シート構成体の製造時及び使用時における、引っ張りやヨレに対する十分な強度を確保する観点、荷重下における吸水シート構成体の各種性能を良くする観点から、繊維基質の厚みは80μm以上、繊維基質の目付量は10g/m2以上とすることが好ましい。繊維基質の厚みの測定方法としては、後述の吸水シート構成体の乾燥状態の厚みの測定方法を採用することができる。
本発明の吸水シート構成体は、例えば、以下のような方法で製造することができる。
（ａ） 不織布の上に、吸水性樹脂と接着剤の混合粉末を均一に散布し、繊維基質を重ねて、接着剤の溶融温度付近で加熱圧着して中間物を得る。この中間物に前記同様に混合粉末を散布し、不織布を重ねて、加熱圧着する。
（ｂ） 不織布の上に、吸水性樹脂と接着剤の混合粉末を均一に散布し、繊維基質を重ねた後、再度、混合粉末を散布し、不織布を重ねたものを一括して加熱圧着する。
（ｃ） 不織布の上に、吸水性樹脂と接着剤の混合粉末を均一に散布し、加熱炉を通過させて粉末が散逸しない程度に固定する。繊維基質を重ねた後、再度、混合粉末を散布し、不織布を重ねたものを一括して加熱圧着する。
（ｄ） 不織布の上に、接着剤を溶融塗布した直後、吸水性樹脂を均一に散布して層を形成させ、さらに、上部から接着剤を溶融塗布して繊維基質を重ねて中間物を得る。この中間物に前記同様に、接着剤を溶融塗布した直後、吸水性樹脂を均一に散布して層を形成させ、さらに、上部から接着剤を溶融塗布して不織布を重ねたものを一括して加熱圧着する。
なお、（ａ）〜（ｄ）に例示された方法の中から、１次吸収層と２次吸収層の接着方法を別個に選択し、組み合わせて製造することもできる。吸水シート構成体の触感の改善及び形態保持性の向上を目的として、吸水シート構成体の製造における加熱圧着時や吸水シート構成体の製造後に、エンボス加工を施してもよい。
また、本発明の吸水シート構成体には、消臭剤、抗菌剤やゲル安定剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
本発明の吸水シート構成体は、薄型化が可能である点に一つの特長を有しており、吸収性物品への使用を考慮すると、吸水シート構成体の厚みは、乾燥状態で、好ましくは4mm以下であり、より好ましくは3mm以下であり、さらに好ましくは1.0〜2.5mmである。乾燥状態とは、吸水シート構成体が液体を吸収する前の状態のことをいう。本明細書において、吸水シート構成体の乾燥状態の厚みは、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
また、本発明の吸水シート構成体は、液体浸透速度が速い点に一つの特長を有しており、吸収性物品への使用を考慮すると、吸水シート構成体の合計液体浸透速度は、好ましくは400秒以下であり、より好ましくは350秒以下である。本明細書において、吸水シート構成体の合計液体浸透速度は、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
さらに、本発明の吸水シート構成体は、液体逆戻り量が少ない点に一つの特長を有しており、吸収性物品への使用を考慮すると、吸水シート構成体の液体逆戻り量は、好ましくは12g以下であり、より好ましくは10g以下である。本明細書において、吸水シート構成体の液体逆戻り量は、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
さらに、本発明の吸水シート構成体は、液体の傾斜における漏れが少ない点に一つの特長を有しており、吸収性物品への使用を考慮すると、吸水シート構成体の傾斜による合計漏れ量が14g以下であることが好ましく、12g以下であることがより好ましく、10g以下であることがさらに好ましい。本明細書において、吸水シート構成体の傾斜による合計漏れ量は、後述の実施例に記載の測定方法により得られる値である。
本発明の吸水シート構成体としては、乾燥状態の厚み、合計液体浸透速度、液体逆戻り量及び傾斜による合計漏れ量が所定の特性を有するものが好ましい。
さらに、本発明の吸水シート構成体は、天然由来の素材の使用量が極めて少ないため、前記した厚み、浸透速度及び液体逆戻り量において高性能でありながら、環境への配慮もなされたものである。天然素材の使用比率は、好ましくは30質量％以下であり、より好ましくは20質量％以下であり、さらに好ましくは15質量％以下である。天然素材の使用比率は、吸水シート構成体の各構成成分に微量ながら含まれるパルプ、綿、麻、絹等の合計含有量を、吸水シート構成体の質量にて除することで算出される。
次に、本発明の吸水シート構成体の構造について、図１を参照して説明する。ここで、図１は、本発明の吸水シート構成体の構造を模式的に示す拡大断面図である。
図１に示される吸水シート構成体１０は、吸水性樹脂１２と接着剤１１を含有してなる１次吸収層１３と、吸水性樹脂１２と接着剤１１を含有してなる２次吸収層１４とを有している。ここで１次吸収層とは、当該吸水シート構成体を用いて吸収性物品を作製した時に、吸収対象の液体が供給される側をいい、２次吸収層とは、繊維基質１５を挟んだ１次吸収層の反対側をいう。
そして、１次吸収層１３と２次吸収層１４とは、繊維基質１５により分割されており、吸水シート構成体１０は、１次吸収層１３と、２次吸収層１４と、繊維基質１５、並びに当該１次吸収層１３及び当該２次吸収層１４のそれぞれの外面に位置する不織布１６及び１７からなる表裏２層とからなる５層構造であり、かかる吸収層が不織布１６及び１７により、当該吸収層の上方及び下方から挟持された構造である。
また、図２に示される吸水シート構成体も、本発明の吸水シート構成体の別の形態の例示である。図２においては、接着剤１８を不織布１７等に溶融塗布した例である。
本発明の吸水シート構成体を液体透過性シートと液体不透過性シートの間に挟持することにより、本発明の吸収性物品を得ることができ、液体透過性シートが上方に、液体不透過性シートが下方に、それぞれ配置される形態で使用される。前記液体透過性シート及び液体不透過性シートとしては、吸収性物品の技術分野で公知のものを、特に制限なく用いることができる。また、かかる吸収性物品は、公知の方法によって製造することができる。
前記吸収性物品としては、例えば、紙おむつ、失禁パッド、生理用ナプキン、ペットシート、食品用ドリップシート、電力ケーブルの止水剤等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これによって何ら限定されるものではない。
吸水性樹脂の性能は、以下の方法により測定した。
＜吸水性樹脂の生理食塩水吸水能＞
500mL容のビーカーに、0.9質量％塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)500gを量り取り、600r/minで撹拌させながら、吸水性樹脂2.0gを、ママコが発生しないように分散させる。撹拌させた状態で60分間放置し、吸水性樹脂を十分に膨潤させる。その後、あらかじめ目開き75μm標準篩の質量Ｗａ(g)を測定しておき、これを用いて、前記ビーカーの内容物をろ過し、篩いを水平に対して約30度の傾斜角となるように傾けた状態で、30分間放置することにより余剰の水分をろ別する。膨潤した吸水性樹脂の入った篩いの質量Ｗｂ(g)を測定し、以下の式により、吸水性樹脂の生理食塩水吸水能を求める。
吸水性樹脂の生理食塩水吸水能(g/g)＝［Ｗｂ−Ｗａ］(g)／吸水性樹脂の質量(g)
＜吸水性樹脂の中位粒子径＞
吸水性樹脂50gに、滑剤として、0.25gの非晶質シリカ(デグサジャパン(株)、Siperant 200)を混合する。
前記吸水性樹脂を、JIS標準篩の目開き250μmの篩を用いて通過させ、その50質量％以上が通過する場合には(Ａ)の篩の組み合わせを、その50質量％を超える量が篩上に残る場合には(Ｂ)の篩の組み合わせを用いて中位粒子径を測定した。
(Ａ) JIS標準篩を上から、目開き425μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、目開き106μmの篩、目開き75μmの篩、目開き45μmの篩及び受け皿の順に組み合わせる。
(Ｂ) JIS標準篩を上から、目開き850μmの篩、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き150μmの篩及び受け皿の順に組み合わせる。
組み合わせた最上の篩に、前記吸水性樹脂を入れ、ロータップ式振とう器を用いて20分間振とうさせて分級する。
分級後、各篩上に残った吸水性樹脂の質量を全量に対する質量百分率として計算し、粒子径の大きい方から順に積算することにより、篩の目開きと篩上に残った吸水性樹脂の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットする。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量％に相当する粒子径を中位粒子径とする。
＜不織布の親水度＞
本明細書において、不織布の親水度は、紙パルプ試験方法No.68(2000)に記載の「はっ水性試験方法」に記載の装置を用いて測定する。
すなわち、45度の傾斜をもつ試験片取り付け装置に、幅×長さが10cm×30cmの短冊状で、長手方向が不織布の縦方向（機械方向）となるように切断した試験片を取り付ける。ビュレットのコック開口部を30秒あたり10gの蒸留水を供給するように調整したビュレットを一旦乾燥させ、傾斜を持つ装置に取り付けた試験片の最上部から垂直方向に5mm上の部分にビュレットの先端が配置するように固定する。ビュレット上部から蒸留水約60gを仕込み、ビュレット先端から不織布試験片に液体が滴下され始めてから、試験片が液体を保持しきれずに下部から液体がもれ出るまでの時間（秒）を測定し、不織布の親水度とする。数値が大きいほど親水度が高いと判断される。
通常、不織布の素材自身が親水性を有するか、親水化処理を施した不織布では、親水度の数値は5以上となる一方、親水性の低い素材の不織布では、表面近傍で液体が走り、より早く下部から液体がもれ出る傾向がある。
（実施例１）
加熱温度を150℃に設定したホットメルト塗工機(株式会社ハリーズ製：マーシャル150)上に、幅15cmのスパンレース不織布(繊維：レーヨン／PET、目付量：35g/m2、厚み：300μm、親水度＝38；「不織布Ａ」とする)を敷いた後、接着剤としてスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS；軟化点85℃)を目付量15g/m2で当該不織布上に塗布した。
次に、ローラー型散布機（株式会社ハシマ製：シンターエースＭ／Ｃ）の投入口に、アクリル酸部分中和物重合体の架橋物（住友精化株式会社製：アクアキープSA60S、生理食塩水吸水能：61g/g、中位粒子径：330μm；「吸水性樹脂」とする）を仕込んだ。一方、散布機下部のコンベアーに、前記接着剤塗布不織布Ａを接着剤塗布面が上面になるように敷いた。次いで、散布ローラーと下部コンベアーを稼動させることにより、吸水性樹脂を目付量250g/m2で不織布上に均一に積層した。
得られた積層体を、上部から目付量15g/m2で接着剤としての前記SBSを前記と同様の方法で塗布した繊維基質としてエアスルー不織布(繊維：PP／PE、厚み：300μm、目付量：23g/m2、親水度＝33；「不織布Ｂ」とする)で挟みつけた後、加熱温度を100℃に設定したラミネート機(株式会社ハシマ製：直線式接着プレスHP−600LF)にて熱融着させることでこれらを一体化し、吸水シート構成体中間物を得た。
前記と同様に、加熱温度を150℃に設定したホットメルト塗工機上に、接着剤として前記SBSを目付量6g/m2で、吸水シート構成体中間物の不織布Ｂ上に塗布した。
次に、ローラー型散布機の投入口に、吸水性樹脂を仕込んだ。一方、散布機下部のコンベアーに、吸水シート構成体中間物を接着剤塗布面が上面になるように敷いた。次いで、散布ローラーと下部コンベアーを稼動させることにより、吸水性樹脂を目付量100g/m2で、前記吸水シート構成体中間物上に均一に積層した。
得られた積層体を、上部から目付量6g/m2で前記SBSを前記と同様の方法で塗布した別の不織布Ｂで挟みつけた後、加熱温度を100℃に設定したラミネート機(株式会社ハシマ製：直線式接着プレスHP-600LF)にて熱融着させることでこれらを一体化し、吸水シート構成体を得た。得られた吸水シート組成物の構造の断面を模式的に示せば、図２のような構造であった。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量100g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（実施例２、３）
実施例１において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量120g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（実施例４）
実施例１において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量150g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（実施例５）
ローラー型散布機（株式会社ハシマ製：シンターエースＭ／Ｃ）の投入口に、接着剤としてのエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA；溶融温度95℃)105質量部と、吸水性樹脂350質量部とを均一混合させたものを仕込んだ。一方、ローラー型散布機下部のコンベアーに、幅15cmの不織布Ａを敷いた。次いで、散布ローラーと下部コンベアーを稼動させることにより、前記混合物を目付量455g/m2で前記不織布上に均一に積層した。
得られた積層体を、上部から繊維基質としての不織布Ｂで挟みつけた後、加熱温度を130℃に設定したラミネート機（株式会社ハシマ製：直線式接着プレスHP-600LF）にて熱融着させることでこれらを一体化し、吸水シート構成体中間物を得た。
次にローラー型散布機の投入口に、接着剤として前記と同様のEVA 45質量部と、吸水性樹脂150質量部とを均一混合させたものを仕込んだ。一方、ローラー型散布機のコンベアーに得られた吸水シート構成体中間物を不織布Ｂ側が上部になるように敷いた。散布ローラーと下部コンベアーを稼動させることにより、前記混合物を目付量195g/m2で前記吸水性シート構成体中間物の不織布Ｂ上に、均一に積層した。
得られた積層体を、上部から前記と同様の不織布Ｂで挟みつけた後、加熱温度を130℃に設定したラミネート機（株式会社ハシマ製：直線式接着プレスHP-600LF）にて熱融着させることでこれらを一体化し、吸水シート構成体を得た。得られた吸水シート組成物の構造の断面を模式的に示せば、図１のような構造であった。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量150g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例１）
実施例１において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量140g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例２）
実施例５において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量70g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例３）
実施例５において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量320g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例４）
実施例１において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量20g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例５）
実施例５において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量120g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
（比較例６）
実施例５において、使用する吸水性樹脂並びに接着剤の含有量を、表１に記載された通りに変更した以外は、実施例１と同様の方法によって吸水シート構成体を得た。
得られた吸水シート構成体を所定の大きさに切断し、吸水性樹脂の目付量150g/m2を用いた吸収層が上方（１次吸収層）となるようにして、後述の各種測定及び評価を行った。結果を表１に示す。
＜吸水シート構成体の厚みの測定＞
得られた吸水シート構成体の厚みは、厚み測定器（株式会社尾崎製作所製、型番：Ｊ−Ｂ）を用いて測定した。測定箇所として、長手方向に左端、中央、右端の3箇所を任意に決め、例えば7.5×20cmの場合、左から5cmを左端、10cmを中央、15cmを右端とする。幅方向は均等な中央部を測定した。
厚みの測定値は各箇所で3回測定して平均した。さらに、左端、中央、右端の値を平均して、吸水シート構成体全体の厚みとした。
＜吸水シート構成体の形態保持性＞
吸水シート構成体の形態保持性は以下の方法によって評価した。
得られた吸水シート構成体を10×10cmの大きさにカットした。次いで２枚の10×10cmアクリル板(質量約60g)の各片面の全面に両面テープを貼り付けた。図３に示すように、アクリル板２１、２２の対角線が45度を成すように、かつ両面テープが吸水シート構成体２３側を向くように上下から挟みこんで、動かないよう圧着した。
このように調製された吸水シート構成体のテストピースを、前記＜吸水性樹脂の中位粒子径＞の項で用いた、篩の金属製受け皿の中に入れて蓋をした後、ロータップ振とう機で３分間回転タッピングした（この時、受け皿とタッピング機の間に、スペーサーとしてのメッシュ篩が何層かあっても良い）。タッピング後の外観に基づいて、以下の基準によって吸水シート構成体の形態保持性を評価した。
Ａ：外観に変化無く、アクリル板をずらそうとしても容易には動かない。
Ｂ：外観に変化無いが、アクリル板をずらすと、吸水シート構成体中央から剥がれる。
Ｃ：吸水シート構成体は中央から２つに分裂し、内容物が散乱する。
＜吸水シート構成体の液体浸透速度及び液体逆戻り量の評価＞
吸水シート構成体を7.5×20cmの短冊状で、長手方向が不織布の縦方向（機械方向）となるように切断したものを、サンプルとして使用した。
10Ｌ容の容器に、塩化ナトリウム60g、塩化カルシウム二水和物1.8g、塩化マグネシウム六水和物3.6g及び適量の蒸留水を入れ、完全に溶解させた。次に、1質量％ポリ(オキシエチレン)イソオクチルフェニルエーテル水溶液15gを添加し、さらに蒸留水を添加して、水溶液全体の質量を6000gに調整した後、少量の青色1号で着色して、試験液を調製した。
サンプル（吸水シート構成体）の上部に、サンプルと同じ大きさ(7.5×20cm)、目付量22g/m2のポリエチレン製エアスルー型多孔質液体透過性シートを載せた。また、サンプルの下にこのシートと同じ大きさ、目付量のポリエチレン製液体不透過性シートを置き、簡易的な吸収性物品を作製した。この吸収性物品の中心付近に、中央に内径1.9cm、高さ20cmの円筒を持つ底面積16.8cm2のアクリル板を置き、さらにアクリル板上には重りを載せ、総計780gの荷重がサンプルにかかる状態とした。円筒に、50mLの試験液を一度に投入するとともに、ストップウォッチを用いて、試験液が完全に吸収性物品に浸透するまでの時間を測定し、１回目の液体浸透速度（秒）とした。次いで試験液吸収終了から３分後にも同様の操作を行い、２回目の液体浸透速度（秒）を測定した。１回目及び２回目の液体浸透速度の秒数の合計を合計液体浸透速度とした。
２回目の試験液吸収終了後から10分後にアクリル板を取り除き、吸収性物品上の液投入位置付近に、あらかじめ質量(Ｗｃ(g)、約3g)を測定しておいた直径55mmの濾紙(10枚)を置き、その上に直径50mmの700gの重りを載せた。1分間の荷重後、濾紙の質量（Ｗｄ(g)）を測定し、増加した質量を液体逆戻り量(ｇ)とした。
液体逆戻り量(g)＝Ｗｄ−Ｗｃ(g)
＜傾斜における漏れ量の評価＞
傾斜における漏れ量は、図４に示す装置を用いて行った。
概略としては、市販の実験設備用の架台３１を用いて、アクリル板３２を傾斜させて固定した後、板上に載置した吸収性物品３３に鉛直上方から滴下ロート３４で前記の試験液を投入し、漏れ量を天秤３５で計量する機構である。以下に詳細な仕様を示す。
アクリル板３２は傾斜面方向の長さが45cmで、架台３１によって水平に対して成す角４５±２°になるよう固定した。アクリル板３２は幅100cm、厚み1cmで、複数の吸水シート構成体３３を並行して測定することも可能であった。アクリル板３２の表面は滑らかなので、板に液体が滞留したり吸収されたりすることはなかった。
架台３１を用いて、滴下ロート３４を傾斜アクリル板３２の鉛直上方に固定した。滴下ロート３４は、容量100mL、先端部の内径が約4mmであり、10mL/秒で液が投入されるようにコックの絞りを調整した。
アクリル板３２の下部には、トレイ３６を載置した天秤３５が設置されており、漏れとして流れ落ちる試験液をすべて受けとめ、その質量を0.1gの精度で記録した。
このような装置を用いた傾斜における漏れ試験は、以下の手順で行った。幅7.5cm×長さ20cmの短冊状で、長手方向が不織布の縦方向（機械方向）となるように切断した吸水シート構成体の質量を測定した後、同サイズのエアスルー型ポリエチレン製液体透過性不織布(目付量22g/m2)を上方から付し、さらに、同サイズ、同目付量のポリエチレン製液体不透過性シートを下方から付して作製した簡易的な吸収性物品３３を、アクリル板３２上に貼り付けた（漏れを作為的に止めないために、吸収性物品３３の下端はアクリル板３２上には貼り付けなかった）。
吸収性物品３３の上端から2cm下方向の箇所に目印をつけ、滴下ロート３４の投入口を、目印から鉛直上方距離10±1mmになるように固定した。
天秤３５を起動させ、表示をゼロに補正した後、滴下ロート３４に前記試験液50mLを一度に投入した。試験液が吸収性物品３３に吸収されずに傾斜したアクリル板３２を流れ、トレイ３６に入った液量を測定し、１回目の漏れ量(g)とした。
１回目の投入開始から10分間隔にて、同様に２回目の試験液を投入して、２回目の漏れ量(g)を測定した。１回目及び２回目の漏れ量の合計(g)を、傾斜における合計漏れ量とした。
Figure 2013099634
以上の結果より、実施例１〜５の吸水シート構成体は、比較例１〜６のものと対比して、液体浸透速度が速く、液体逆戻り量が少なく、傾斜における漏れ量も少なく、液体吸収性能が良好であり、形態保持性にも優れていることが分かる。
一方、比較例について見れば、１次吸収層の吸水性樹脂の割合が50％以上の場合（比較例１）、相対的に２次吸収層の比率が小さくなるため、傾斜における漏れ量、特に１回目の漏れ量の評価が低くなっている。１次吸収層の吸水性樹脂の割合が15％未満の場合（比較例２）、相対的に２次吸収層の比率が多くなるため、ゲルブロッキング現象が生じ、傾斜における漏れ量、特に２回目の漏れ量及び液体逆戻り量の評価が低い。吸水シート構成体に使用する吸水性樹脂の含有量が600g/m2を超えた場合（比較例３）では、吸水性樹脂のゲルブロッキング現象が生じやすい傾向にあり、液体浸透速度や傾斜における漏れ量の評価が低い。逆に、吸水性樹脂の含有量が100g/m2未満の場合（比較例４）では、吸水シート構造体全体の吸水能力の低下により、液体逆戻り量や傾斜における漏れ量の評価が低い。使用する接着剤量の吸水性樹脂に対する倍数が大きい場合（比較例５）では、吸液時の吸水性樹脂の膨潤が阻害され、ゲルブロッキング現象が生じ、液体浸透速度、液体逆戻り量及び傾斜における漏れ量の評価が低い。逆に、使用する接着剤量の吸水性樹脂に対する倍数が小さい場合（比較例６）では、吸水性能は使用可能なレベルではあったが、強度に問題があるため、形態保持性に欠けており、吸水シート構造体として十分満足できるものとは言えない。
本発明の吸水シート構成体は、衛生材料分野、農業分野、建材分野等の吸収性物品に使用することができ、なかでも、衛生材料分野の失禁パッド等の吸収性物品に好適に使用することができる。
１０ 吸水シート構成体
１１ 接着剤
１２ 吸水性樹脂
１３ １次吸収層
１４ ２次吸収層
１５ 繊維基質
１６ 不織布
１７ 不織布
１８ 接着剤
２１ アクリル板
２２ アクリル板
２３ 吸水シート構成体
３１ 架台
３２ アクリル板
３３ 吸収性物品
３４ 滴下ロート
３５ 天秤
３６ トレイ

Claims (5)

  1. 吸水性樹脂及び接着剤を含有してなる吸収層が、不織布により該吸収層の上方及び下方から挟持された構造を有する吸水シート構成体であって、繊維基質により前記吸収層が上下に１次吸収層と２次吸収層とに分割されてなる構造を有し、前記吸水性樹脂の含有量が100〜600g/m2であり、前記接着剤の含有量が吸水性樹脂の含有量（質量基準）に対して0.05〜2.0倍であり、１次吸収層と２次吸収層の吸水性樹脂の合計質量に対する１次吸収層の吸水性樹脂の質量の割合が15％以上50％未満である吸水シート構成体。
  2. 繊維基質が、レーヨン含有合成繊維不織布及び親水化処理された合成繊維不織布からなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１に記載の吸水シート構成体。
  3. 不織布が、レーヨン繊維製不織布、ポリオレフィン繊維製不織布及びポリエステル繊維製不織布からなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の吸水シート構成体。
  4. 接着剤が、エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤、スチレン系エラストマー接着剤、ポリオレフィン系接着剤及びポリエステル系接着剤からなる群より選ばれた少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸水シート構成体。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸水シート構成体が、液体透過性シートと液体不透過性シートの間に挟持されている吸収性物品。
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