KR20110038128A

KR20110038128A - 흡수 시트 조성물

Info

Publication number: KR20110038128A
Application number: KR1020117002968A
Authority: KR
Inventors: 준이치 다카토리; 마사요시 한다; 신야 후쿠도메; 노부히로 마에다
Original assignee: 스미또모 세이까 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-04-13
Also published as: AU2009269278B2; ES2527139T3; EP2314264A4; PL2314264T3; KR101537136B1; JPWO2010004894A1; DK2314264T3; WO2010004894A1; EP2314264B1; AU2009269278C1; US20110151228A1; AU2009269278A1; CN102088944A; EP2314264A1

Abstract

흡수성 수지 및 핫멜트 접착제가 2 장 이상의 친수성 부직포에 의해 협지된 구조를 갖는 흡수 시트 조성물로서, 상기 친수성 부직포의 겉보기 중량이 25 g/㎡ 이상, 상기 흡수성 수지의 함유량이 200 ∼ 400 g/㎡, 상기 핫멜트 접착제의 함유량이 흡수성 수지의 함유량 (질량 기준) 의 0.10 ∼ 0.50 배인 흡수 시트 조성물. 본 발명에 의하면, 박형이라도 액흡수 전이나 흡수 후에 형태가 무너지지 않고, 또한 흡수 능력을 충분히 발휘할 수 있다는 우수한 흡수 시트 조성물을 제공할 수 있다.

Description

흡수 시트 조성물{WATER-ABSORBENT SHEET COMPOSITION}

본 발명은 위생 재료 분야 등에 사용할 수 있는 흡수 시트 조성물에 관한 것이다. 상세하게는, 박형으로 종이 기저귀 등의 흡수성 물품에 바람직하게 사용할 수 있는 흡수 시트 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 흡수 시트 조성물을 사용하여 이루어지는 종이 기저귀 등의 흡수성 물품에 관한 것이다.

종이 기저귀 등의 위생 재료에 사용되는 체액 흡수 물품은, 체액 등의 액체를 흡수하는 흡수체가, 몸에 접하는 측에 배치된 유연한 액투과성의 표면 시트 (톱 시트) 와, 몸과 접하는 반대측에 배치된 액불투과성의 배면 시트 (백 시트) 에 의해 협지된 구조를 갖는다.

최근, 의장성, 유통, 폐기 등의 관점에서, 위생 재료의 박형화, 경량화에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 대해, 종래의 위생 재료에 있어서 일반적으로 이루어지고 있는 박형화를 위한 방법으로서는, 예를 들어, 흡수체 안의 흡수성 수지를 고정시키는 역할인 펄프 섬유 등의 친수성 섬유를 줄이고, 흡수성 수지를 증가시키는 방법이 있다.

이와 같이 친수성 섬유의 비율을 낮추고, 흡수성 수지를 다량으로 사용한 흡수체는, 부피가 큰 친수성 섬유를 줄이고, 액체를 유지한다는 관점에서는 박형화에 바람직하다. 그러나, 실제로 종이 기저귀 등의 위생 재료에 사용되었을 때의 액체의 분배나 확산을 고려한 경우, 다량의 흡수성 수지가 흡수에 의해 부드러운 겔상으로 되면, 이른바 「겔 블로킹 현상」 이 발생하여, 액확산성이 현격히 저하되어, 흡수체의 액침투 속도가 느려진다는 결점을 갖는다. 이 「겔 블로킹 현상」 이란, 특히 흡수성 수지가 많이 밀집된 흡수체가 액체를 흡수할 때, 표층 부근에 존재하는 흡수성 수지가 액체를 흡수하여, 표층 부근에서 부드러운 겔이 더욱 조밀해짐으로써, 흡수체 내부로 액체가 침투되는 것을 방해받아, 내부의 흡수성 수지가 효율적으로 액체를 흡수할 수 없게 되는 현상을 가리킨다. 또한, 형태 유지에 기여하는 친수성 섬유를 줄인 흡수체는, 액체의 흡수 전 또는 흡수 후에 뒤틀림이나 단열 등의 형태 무너짐을 일으키기 쉬워진다. 형태가 무너진 흡수체는, 액체의 확산성이 현격히 저하되기 때문에, 흡수체의 능력을 발휘하지 못하고, 침투 속도가 느려지거나 액누출이 발생하거나 한다. 이와 같은 현상을 피하고, 흡수체의 흡수 특성을 유지하기 위해서는, 친수성 섬유와 흡수성 수지의 비율이 제한되어, 친수성 섬유의 감소나 위생 재료의 박형화에도 한계가 생기게 된다.

그래서, 지금까지도 친수성 섬유를 줄이고, 흡수성 수지를 다량으로 사용했을 때에 발생하는 「겔 블로킹 현상」 을 방지하는 수단으로서, 예를 들어, 흡수 성능이 상이한 2 종류의 흡수성 수지를 사용하는 방법 (특허문헌 1 참조), 표면의 가교 밀도가 높은 흡수성 수지를 사용하는 방법 (특허문헌 2 참조) 등이 제안되어 있다.

그러나, 이들 방법으로는, 흡수성 수지를 다량으로 사용한 흡수체로서의 흡수 특성은 만족할 수 있는 것은 아니다. 또, 흡수성 수지를 고정시키는 역할을 담당하는 친수성 섬유가 감소함으로써, 흡수성 수지가 사용 전에 한쪽으로 치우치고, 또 사용 중에 이동한다는 문제가 발생하여, 「겔 블로킹 현상」 을 더 초래하기 쉬워지는 경향이 있다.

이들 문제점을 해결하기 위해서, 친수성 섬유에 흡수성 수지를 고정시키는 방법도 검토되어 왔다. 예를 들어, 열가소성의 접착성 섬유를 흡수성 수지와 친수성 섬유로 이루어지는 흡수체에 함유시켜 흡수체를 열융착시키는 방법 (특허문헌 3 참조), 에멀션 접착제를 이용하여 흡수성 수지와 친수성 섬유를 고정화시키는 방법, 핫멜트 접착제를 이용하여 흡수성 수지를 기재에 고정화시키는 방법 (특허문헌 4 참조) 등이 제안되어 있다.

그러나, 이와 같은 방법으로, 접착제를 이용하여 흡수성 수지를 고정화시키는 경우에는, 그 접착제의 구속에 의해 흡수성 수지의 팽윤이 억제되는 경향이 있다. 특히, 흡수성 수지와 친수성 섬유 등을 열가소성 접착제나 에멀션으로 고정시킨 경우에는, 본래 흡수성 수지가 갖는 흡수 능력이 충분히 발휘되지 않고, 또, 「겔 블로킹 현상」 이 생기기 쉽다는 문제도 있다.

접착제를 이용하지 않고 기재에 흡수성 수지를 고정화시키는 방법도 있다. 예를 들어, 중합 진행 중의 흡수성 폴리머 입자를 섬유질 기재에 부착시켜, 섬유 기재 위에서 중합을 실시하는 방법 (특허문헌 5 참조), 아크릴산 및 아크릴산염을 주성분으로 하는 단량체 수성 조성물을 부직포 기재 위에서 전자선 조사에 의해 중합시키는 방법 (특허문헌 6 참조) 등이 있다.

이들 방법에서는, 폴리머 입자 중에 섬유 기재가 비집고 들어가 견고하게 고착되지만, 기재 중에서 중합 반응을 완결시키기 어려워 미반응 잔존 모노머 등이 많아진다는 결점을 갖는다.

일본 공개특허공보 2001-252307호 일본 공개특허공보 평06-057010호 일본 공개특허공보 평10-118114호 일본 공개특허공보 2000-238161호 일본 공개특허공보 2003-11118호 일본 공개특허공보 평02-048944호

본 발명의 목적은 박형이라도 액흡수 후에 형태가 무너지지 않고 충분한 흡수 능력을 가져, 종이 기저귀에 바람직하게 사용할 수 있는 흡수 시트 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 목적은 이러한 흡수 시트 조성물을 이용하여 이루어지는 종이 기저귀 등의 흡수성 물품을 제공하는 것에 있다.

본 발명은,

〔1〕흡수성 수지 및 핫멜트 접착제가 2 장 이상의 친수성 부직포에 의해 협지된 구조를 갖는 흡수 시트 조성물로서, 상기 친수성 부직포의 겉보기 중량이 25 g/㎡ 이상, 상기 흡수성 수지의 함유량이 200 ∼ 400 g/㎡, 상기 핫멜트 접착제의 함유량이 흡수성 수지의 함유량 (질량 기준) 의 0.10 ∼ 0.50 배인 흡수 시트 조성물 ; 그리고

〔2〕상기〔1〕에 기재된 흡수 시트 조성물을, 액체 투과성 시트 및 액체 불투과성 시트로 협지하여 이루어지는, 흡수성 물품에 관한 것이다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은 박형이라도 액흡수 전이나 흡수 후에 형태가 무너지지 않고, 또한 흡수 능력을 충분히 발휘할 수 있다는 우수한 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 흡수 시트 조성물을 종이 기저귀의 흡수체로서 사용함으로써, 얇아서 외관의 의장성이 우수함과 함께, 액누출 등의 문제가 없는 위생 재료를 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 흡수 시트 조성물은 위생 재료 분야 이외에 농업 분야나 건재 분야 등에서도 사용할 수 있다.

도 1 은 흡수성 수지의 하중 하에서의 흡수능을 측정하기 위한 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는 흡수 시트 조성물의 성능 평가에 있어서의, 시험액 투입시의 모식도이다.
도 3 은 흡수 시트 조성물의 성능 평가에 있어서의, 복귀량 측정시의 모식도이다.
도 4 는 흡수 시트 조성물의 성능 평가에 있어서의, 확산 길이 측정시의 모식도이다.

흡수성 수지 및 핫멜트 접착제가, 2 장 이상의 친수성 부직포에 의해 협지된 구조를 갖는 흡수 시트 조성물로서, 흡수성 수지의 양과, 흡수성 수지에 대한 핫멜트 접착제의 양을 조정함으로써, 펄프 섬유 등의 친수성 섬유를 함유하지 않는 박형의 흡수 시트 조성물을 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 흡수 시트 조성물은, 흡수성 수지가 핫멜트 접착제에 의해 부직포에 고착되어 있기 때문에, 펄프 섬유 등의 친수성 섬유를 함유하고 있지 않아도 흡수성 수지의 치우침이나 산일 (散逸) 을 방지할 수 있고, 형태 무너짐도 방지된다. 또, 흡수성 수지의 표면 전체가 핫멜트 접착제에 덮인 상태가 아니라 일부분이 고착된 상태이기 때문에, 흡수성 수지의 흡수 성능이 저해되지 않아 흡수성 수지를 충분히 팽윤시킬 수 있을 것으로 생각된다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은 펄프 섬유 등의 친수성 섬유가 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위의 양으로, 부직포 사이에 흡수성 수지와 함께 혼재되어 있는 양태이어도 되지만, 박형화의 관점에서는, 실질적으로 친수성 섬유를 함유하지 않는 양태인 것이 바람직하다.

흡수성 수지의 종류로서는, 시판되는 흡수성 수지를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 전분-아크릴로니트릴 그래프트 공중합체의 가수분해물, 전분-아크릴산 그래프트 중합체의 중화물, 아세트산비닐-아크릴산에스테르 공중합체의 비누화물, 폴리아크릴산 부분 중화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 생산량, 제조 비용이나 흡수 성능 등의 점에서 폴리아크릴산 부분 중화물이 바람직하다.

폴리아크릴산 부분 중화물의 중화도는, 흡수성 수지의 삼투압을 높여 흡수 능력을 높이는 관점에서, 50 몰% 이상이 바람직하고, 70 ∼ 90 몰% 가 더욱 바람직하다.

흡수성 수지의 함유량은 본 발명의 흡수 시트 조성물이 종이 기저귀 등에 사용되었을 때에도 충분한 흡수 능력을 얻는 관점에서, 200 ∼ 400 g/㎡ 이며, 바람직하게는 220 ∼ 370 g/㎡, 보다 바람직하게는 240 ∼ 330 g/㎡ 이다. 흡수성 수지의 함유량이 200 g/㎡ 미만이면, 흡수체로서의 충분한 흡수 능력을 얻을 수 없어 복귀량이 증가하는 경향이 있다. 또, 400 g/㎡ 를 초과하면, 겔 블로킹 현상이 발생하기 쉬워져 흡수체로서 액체의 확산 성능이 나빠지고, 또 침투 속도도 느려지는 경향이 있다.

본 발명의 흡수 시트 조성물의 흡수 능력은, 사용되는 흡수성 수지의 흡수 능력에 영향을 받는다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 흡수성 수지는 흡수 시트 조성물의 각 성분의 구성 등을 고려하여, 흡수성 수지의 흡수 용량 (보수능), 하중 하에서의 흡수능, 흡수 속도 등의 흡수 성능이 바람직한 범위인 것을 선택하는 것이 바람직하다.

흡수성 수지의 생리 식염수 보수능은, 액체를 보다 많이 흡수하고, 또한 흡수시의 겔을 강하게 유지시켜 겔 블로킹 현상을 방지하는 관점에서, 25 g/g 이상이 바람직하고, 25 ∼ 60 g/g 이 보다 바람직하고, 30 ∼ 50 g/g 이 더욱 바람직하다. 흡수성 수지의 생리 식염수 보수능은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 얻어지는 값이다.

또, 본 발명의 흡수 시트 조성물을 종이 기저귀에 사용하는 경우를 고려하면, 장착자의 하중에 노출된 상태에 있어서도 흡수 능력이 높은 편이 바람직하다는 관점에서, 하중 하에서의 흡수 능력도 중요하여, 흡수성 수지의 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능은, 바람직하게는 15 mL/g 이상, 보다 바람직하게는 20 ∼ 35 mL/g 이다. 흡수성 수지의 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 얻어지는 값이다.

흡수성 수지의 생리 식염수 흡수 속도는, 본 발명의 흡수 시트 조성물의 침투 속도를 빠르게 하고, 위생 재료에 사용될 때의 액누출을 방지하는 관점에서, 바람직하게는 60 초 미만이며, 보다 바람직하게는 50 초 미만이다. 흡수성 수지의 흡수 속도는 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 얻어지는 값이다.

흡수성 수지의 질량 평균 입경은, 흡수 시트 조성물에 있어서의 흡수성 수지의 산일 및 흡수시의 겔 블로킹 현상을 방지함과 함께, 흡수 시트 조성물의 거친 감촉을 저감시켜 질감을 향상시키는 관점에서, 50 ∼ 1000 ㎛ 가 바람직하고,100 ∼ 800 ㎛ 가 보다 바람직하고, 200 ∼ 500 ㎛ 가 더욱 바람직하다.

본 발명에 사용하는 핫멜트 접착제로서는, 예를 들어, 천연 고무계, 부틸 고무계, 폴리이소프렌 등의 고무계 접착제 ; 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 (SIS), 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 (SBS), 스티렌-이소부틸렌 블록 공중합체 (SIBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체 (SEBS) 등의 스티렌계 엘라스토머 접착제 ; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 (EVA) 접착제 ; 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체 (EEA), 에틸렌-아크릴산부틸 공중합체 (EBA) 등의 에틸렌-아크릴산 유도체 공중합계 접착제 ; 에틸렌-아크릴산 공중합체 (EAA) 접착제 ; 공중합 나일론, 다이머산 베이스 폴리아미드 등의 폴리아미드계 접착제 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 어택틱 폴리프로필렌, 공중합 폴리올레핀 등의 폴리올레핀계 접착제 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 공중합 폴리에스테르 등의 폴리에스테르계 접착제 등, 및 아크릴계 접착제를 들 수 있으며, 이들은 2 종 이상이 병용되어 있어도 된다. 본 발명에 있어서는, 접착력이 강하고, 흡수 시트 조성물에 있어서의 친수성 부직포의 박리나 흡수성 수지의 산일을 방지할 수 있다는 관점에서, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 접착제, 스티렌계 엘라스토머 접착제가 바람직하다.

핫멜트 접착제의 용융 온도 또는 연화점은, 흡수성 수지를 부직포에 충분히 고정시킴과 함께, 부직포의 열 열화나 변형을 방지하는 관점에서, 60 ∼ 180 ℃ 가 바람직하다. 또한, 본 발명의 흡수 시트 조성물에 있어서, 핫멜트 접착제는 흡수 시트 조성물의 제조 과정에 있어서, 용융 후, 냉각에 의해 그대로 고화시킨 상태로 부직포나 흡수성 수지에 접착한 것이다.

핫멜트 접착제의 함유량은 흡수성 수지의 함유량 (질량 기준) 의 0.10 ∼ 0.50 배이며, 바람직하게는 0.12 ∼ 0.30 배, 보다 바람직하게는 0.15 ∼ 0.25 배이다. 핫멜트 접착제의 함유량이 0.10 배 미만이면, 접착이 불충분해져 친수성 부직포끼리의 박리나 흡수성 수지의 치우침, 산일이 증가하는 경향이 있다. 0.50 배를 초과하면, 친수성 부직포끼리의 접착이 너무 강해져 흡수 후의 흡수성 수지의 팽윤이 저해되기 때문에, 흡수 능력이나 액유지 능력이 저하되는 경향이 있다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은, 2 장 이상의 친수성 부직포가 사용되고 있는 점에도 특징을 갖는다. 일반적으로 흡수 시트 조성물이 위생 재료에 사용될 때, 침투 속도나 복귀량 등의 위생 재료로서의 성능은, 흡수 시트 조성물에 있어서, 액체 침투측 (순측 (順側)) 부직포의 친수성이나 강도 등의 제반 성능에 크게 영향을 받는 것으로 추찰된다. 또, 이와는 역측의 부직포인 경우, 강도나 유연성 이외의 성능은 순측만큼 필요하지 않은 것도 추찰된다. 그러나, 본 검토시에, 역측 부직포만을 소수성으로 한 결과, 이유는 명확하지는 않지만, 흡수시에 부직포 사이에서 다대한 액누출을 일으켜 역측 부직포도 친수성이 필수임을 알 수 있었다. 즉, 본 발명에 있어서, 흡수성 수지를 협지하는 부직포의 양측에 친수성 부직포를 사용함으로써, 높은 흡수 성능을 갖는 박형의 흡수 시트 조성물을 얻을 수 있게 되었다.

본 발명에 사용하는 친수성 부직포로서는, 당해 기술 분야에서 공지된 부직포이면 특별히 한정되지 않지만, 액침투성, 유연성 및 시트 조성물로 했을 때의 강도의 관점에서, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP) 등의 폴리올레핀 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 등의 폴리에스테르 섬유, 나일론 등의 폴리아미드 섬유, 레이온 섬유, 그 밖의 합성 섬유제 부직포나, 면, 견, 마, 펄프 (셀룰로오스) 섬유 등이 혼합되어 제조된 부직포 등을 들 수 있으며, 이들의 2 종 이상의 섬유로 이루어지는 혼합체이어도 된다. 또, 필요에 따라 공지된 방법으로 표면이 친수화 처리되어 있어도 된다. 흡수 시트 조성물의 강도를 높이는 등의 관점에서, 합성 섬유의 부직포가 바람직하게 이용되고, 그 중에서도 레이온 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 그들의 혼합체로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종인 것이 바람직하다. 합성 섬유의 친수성 부직포에는, 흡수 시트 조성물의 두께를 증대시키지 않을 정도로 소량의 펄프 섬유가 함유되어 있어도 된다.

친수성 부직포는, 본 발명의 흡수 시트 조성물에 양호한 액침투성, 유연성, 강도나 쿠션성을 부여하는 점, 및 흡수 시트 조성물의 침투 속도를 빠르게 하는 관점에서, 적당히 부피가 크고, 겉보기 중량이 큰 부직포가 바람직하다. 그 겉보기 중량은, 25 g/㎡ 이상이며, 바람직하게는 35 ∼ 250 g/㎡, 보다 바람직하게는 50 ∼ 150 g/㎡ 이다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은, 예를 들어, 친수성 부직포 위에, 흡수성 수지와 핫멜트 접착제의 혼합 분말을 균일하게 산포하고, 그 위에 친수성 부직포를 겹쳐 핫멜트 접착제의 용융 온도 부근에서 가열 압착함으로써 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 흡수 시트 조성물은 소취제, 항균제나 겔 안정제 등의 첨가제가 적절히 배합되어 있어도 된다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은, 박형화가 가능한 점에 큰 특징을 가지고 있으며, 종이 기저귀에 대한 사용을 고려하면, 그 두께는 건조 상태로 5 ㎜ 이하가 바람직하고, 4 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 3 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 0.5 ∼ 2 ㎜ 가 보다 더 바람직하다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은, 종이 기저귀에 대한 사용을 고려하면, 흡수 용량이 큰 편이 바람직하다는 관점에서, 그 생리 식염수 흡수량은 2000 g/㎡ 이상이 바람직하고, 4000 g/㎡ 이상이 보다 바람직하고, 6000 ∼ 18000 g/㎡ 가 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 흡수성 물품은 본 발명의 흡수 시트 조성물이, 액체 투과성 시트 및 액체 불투과성 시트로 협지되어 이루어진다. 흡수성 물품으로서는, 예를 들어 종이 기저귀, 실금 패드, 생리용 냅킨, 애완동물 시트, 식품용 드립 시트, 전력 케이블의 지수제 등을 들 수 있다. 또한, 액체 투과성 시트 및 액체 불투과성 시트로서는, 흡수성 물품의 기술 분야에서 공지된 것을, 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 흡수성 물품은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

실시예

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은, 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

흡수성 수지 및 흡수 시트 조성물의 성능은, 이하의 방법에 의해 측정하였다.

<흡수성 수지의 생리 식염수 보수능>

흡수성 수지 2.0 g 을, 면 주머니 (면 브로드 60 번, 가로 100 ㎜ × 세로 200 ㎜) 중에 측정하여 취하고, 500 mL 용량의 비커에 넣었다. 면 주머니에 생리 식염수 (0.9 질량% 염화나트륨 수용액, 이하 동일) 500 g 을 한번에 주입하고, 흡수성 수지의 교착이 발생하지 않도록 생리 식염수를 분산시켰다. 면 주머니의 상부를 고무 밴드로 묶고, 1 시간 방치하여, 흡수성 수지를 충분히 팽윤시켰다. 원심력이 167G 가 되도록 설정한 탈수기 (고쿠산 원심기 주식회사 제조, 품번 : H-122) 를 이용하여 면 주머니를 1 분간 탈수시키고, 탈수 후의 팽윤 겔을 함유한 면 주머니의 질량 Wa (g) 를 측정하였다. 흡수성 수지를 첨가하지 않고 동일한 조작을 실시하여, 면 주머니의 습윤시 공 (空) 질량 Wb (g) 를 측정하고, 다음 식에 의해 흡수성 수지의 생리 식염수 보수능을 구하였다.

흡수성 수지의 생리 식염수 보수능 (g/g) = [Wa-Wb] (g)/흡수성 수지의 질량 (g)

<흡수성 수지의 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능>

흡수성 수지의 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능은, 도 1 에 기략 구성을 나타낸 측정 장치 X 를 이용하여 측정하였다.

도 1 에 나타낸 장치 X 는 뷰렛부 (1) 와 도관 (2), 측정대 (3), 측정대 (3) 위에 놓여진 측정부 (4) 로 되어 있다. 뷰렛부 (1) 는, 뷰렛 (10) 의 상부에 고무 마개 (14), 하부에 공기 도입관 (11) 과 코크 (12) 가 연결되어 있고, 또한 공기 도입관 (11) 의 상부에는 코크 (13) 가 있다. 뷰렛부 (1) 로부터 측정대 (3) 까지는 도관 (2) 이 장착되어 있고, 도관 (2) 의 직경은 6 ㎜ 이다. 측정대 (3) 의 중앙부에는 직경 2 ㎜ 의 구멍이 나 있고, 도관 (2) 이 연결되어 있다. 측정부 (4) 는 원통 (40) 과, 이 원통 (40) 의 저부에 첩착 (貼着) 된 나일론 메시 (41) 와, 추 (42) 를 갖고 있다. 원통 (40) 의 내경은 2.0 ㎝ 이다. 나일론 메시 (41) 는 200 메시 (눈금 간격 75 ㎛) 로 형성되어 있다. 그리고, 나일론 메시 (41) 위에 소정량의 흡수성 수지 (5) 가 균일하게 살포되도록 되어 있다. 추 (42) 는 직경 1.9 ㎝, 질량 119.6 g 이다. 이 추 (42) 는 흡수성 수지 (5) 위에 놓여져, 흡수성 수지 (5) 에 대하여 4.14 ㎪ 의 하중을 균일하게 가할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구성의 측정 장치 X 에서는, 우선 뷰렛부 (1) 의 코크 (12) 와 코크 (13) 를 닫고, 25 ℃ 로 조절된 생리 식염수를 뷰렛 (10) 상부로부터 넣고, 고무 마개 (14) 로 뷰렛 상부를 막은 후, 뷰렛부 (1) 의 코크 (12), 코크 (13) 를 연다. 다음으로, 측정대 (3) 중심부에 있어서의 도관 (2) 의 선단과 공기 도입관 (11) 의 공기 도입구가 같은 높이가 되도록 측정대 (3) 의 높이를 조정한다.

한편, 원통 (40) 의 나일론 메시 (41) 위에 0.10 g 의 흡수성 수지 (5) 를 균일하게 살포하고, 이 흡수성 수지 (5) 위에 추 (42) 를 놓는다. 측정부 (4) 는, 그 중심부가 측정대 (3) 중심부의 도관구에 일치하도록 놓는다.

흡수성 수지 (5) 가 흡수하기 시작한 시점으로부터 계속적으로, 뷰렛 (10) 내의 생리 식염수의 감소량 (흡수성 수지 (5) 가 흡수한 생리 식염수량) Wc (mL) 를 판독한다.

측정 장치 X 를 사용한 측정에 있어서, 흡수 개시부터 60 분간 경과 후에 있어서의 흡수성 수지 (5) 의 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능을, 다음 식에 의해 구하였다.

흡수성 수지의 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능 (mL/g) = Wc (mL) ÷ 0.10 (g)

<흡수성 수지의 생리 식염수 흡수 속도>

본 시험은, 25 ℃±1 ℃ 로 조절된 실내에서 실시하였다. 100 mL 용량의 비커에 생리 식염수 50±0.1 g 을 측정하여 취하고, 마그네틱 스터러 바 (8 ㎜φ × 30 ㎜ 의 링 없음) 를 투입하고, 비커를 항온 수조에 침지시켜, 액온을 25±0.2 ℃ 로 조절하였다. 이어서, 마그네틱 스터러 위에 비커를 놓고, 회전수 600 r/min 로 하여 생리 식염수에 소용돌이를 발생시킨 후, 흡수성 수지 2.0±0.002 g 을 상기 비커에 재빠르게 첨가하고, 스톱 워치를 이용하여, 흡수성 수지의 첨가 후부터 액면의 소용돌이가 수속되는 시점까지의 시간 (초) 을 측정하여, 흡수성 수지의 흡수 속도로 하였다.

<흡수성 수지의 질량 평균 입경>

흡수성 수지 100 g 에, 활제로서 0.5 g 의 비정질 실리카 (데구사 재팬 (주), Sipernat 200) 를 혼합하였다.

상기 흡수성 수지 입자를, JIS 표준 체의 눈금 간격 250 ㎛ 인 체를 이용하여 통과시켜, 그 50 질량% 이상이 통과하는 경우에는 (A) 의 체의 조합을, 그 50 질량% 이상이 체 위에 남는 경우에는 (B) 의 체의 조합을 이용하여 질량 평균 입경을 측정하였다.

(A) JIS 표준 체를 위로부터, 눈금 간격 425 ㎛ 인 체, 눈금 간격 250 ㎛ 인 체, 눈금 간격 180 ㎛ 인 체, 눈금 간격 150 ㎛ 인 체, 눈금 간격 106 ㎛ 인 체, 눈금 간격 75 ㎛ 인 체, 눈금 간격 45 ㎛ 인 체 및 받침 접시의 순서로 조합하였다.

(B) JIS 표준 체를 위로부터, 눈금 간격 850 ㎛ 인 체, 눈금 간격 600 ㎛ 인 체, 눈금 간격 500 ㎛ 인 체, 눈금 간격 425 ㎛ 인 체, 눈금 간격 300 ㎛ 인 체, 눈금 간격 250 ㎛ 인 체, 눈금 간격 150 ㎛ 인 체 및 받이 접시의 순서로 조합하였다.

조합한 맨 위의 체에, 상기 흡수성 수지 입자를 넣고, 로탑식 진탕기를 이용하여 20 분간 진탕시켜 분급하였다.

분급 후, 각 체 위에 남은 흡수성 수지의 질량을 전체량에 대한 질량 백분율로서 계산하여, 입경이 큰 쪽부터 순서대로 적산함으로써, 체의 눈금 간격과 체 위에 남은 흡수성 수지의 질량 백분율의 적산치와의 관계를 로그 확률지에 플롯하였다. 확률지 위의 플롯을 직선으로 연결함으로써, 적산 질량 백분율 50 질량% 에 상당하는 입경을 질량 평균 입경으로 하였다.

<흡수 시트 조성물의 생리 식염수 흡수량>

흡수 시트 조성물을, 사방 7 ㎝ 인 정방형으로 절단한 것을 샘플로 하여, 질량 Wd 를 측정하였다.

500 mL 용량의 비커에 생리 식염수 500 g 을 넣고, 이것에 흡수 시트 조성물의 샘플을 첨가하여 1 시간 정치하였다. 눈금 간격 75 ㎛ 인 JIS 표준 체의 질량 We (g) 를 미리 측정해 두고, 이것을 이용하여 상기 비커의 내용물을 여과하고, 체를 수평에 대해 약 30 도의 경사각이 되도록 기울인 상태로 30 분간 방치함으로써 잉여 수분을 여과 분리하였다. 샘플이 들어 있는 체의 질량 Wf (g) 를 측정하여, 이하의 식에 의해 흡수 시트 조성물의 생리 식염수 흡수능을 산출하였다.

흡수 시트 조성물의 생리 식염수 흡수능 (g/㎡) = [Wf-We-Wd] (g)/0.0049 (㎡)

<흡수 시트 조성물의 성능 평가>

흡수 시트 조성물을 10 × 30 ㎝ 의 직사각형으로 절단한 것을 샘플로서 사용하였다.

10 L 용량의 용기에, 염화나트륨 60 g, 염화칼슘 2 수화물 1.8 g, 염화마그네슘 6 수화물 3.6 g 및 적당량의 증류수를 넣고 완전히 용해시켰다. 이어서, 1 질량% 폴리(옥시에틸렌)이소옥틸페닐에테르 수용액 15 g 을 첨가하고, 추가로 증류수를 첨가하여, 수용액 전체의 중량을 6000 g 으로 조정한 후, 소량의 청색 1 호로 착색하여 시험액을 조제하였다.

샘플 (흡수 시트 조성물) A 의 상부에, 샘플과 같은 크기 (10 × 30 ㎝), 겉보기 중량 21 g/㎡ 의 폴리에틸렌제 에어스루형 다공질 액체 투과성 시트 B 를 얹었다. 또, 샘플 아래에 시트 B 와 같은 크기, 겉보기 중량의 폴리에틸렌제 액체 불투과성 시트 C 를 놓고, 체액 흡수성 물품을 제작하였다. 이 체액 흡수성 물품의 중심 부근에, 내경 3 ㎝ 의 원통형 실린더 (6) 를 놓고, 50 mL 의 시험액 (7) 을 한번에 투입함과 함께, 스톱 워치를 이용하여, 시험액이 완전히 체액 흡수성 물품에 침투할 때까지의 시간을 측정하여, 1 회째의 침투 속도 (초) 로 하였다 (도 2). 이어서 30 분 후 및 60 분 후에도 동일한 조작을 실시하여, 2 번째 및 3 번째의 침투 속도 (초) 를 측정하였다. 1 회째의 액투입 개시부터 120 분 후에, 액투입구 부근에 미리 질량 (Wg (g), 약 50 g) 을 측정해 둔 사방 10 ㎝ 의 여과지 (9) 를 놓고, 그 위에 10 ㎝ × 10 ㎝ 인 5 ㎏ 의 추 (8) 를 얹었다 (도 3). 5 분간의 하중 후, 여과지 (9) 의 질량 (Wh (g)) 을 측정하여, 증가한 질량을 복귀량 (g) 으로 하였다.

복귀량 (g) = Wh-Wg

그 후, 시험액의 확산 길이 D (cm) 를 측정하였다 (도 4).

[실시예 1, 2 및 비교예 1 ∼ 4]

겉보기 중량 60 g/㎡ 의 레이온 섬유와 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 혼합체 (레이온 섬유/폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 = 65/35 (질량비)) 로 이루어지는 친수성 부직포 (역측) 위에, 폴리아크릴산 부분 중화물 (중화도 : 75 몰%) 로 이루어지는 고흡수성 수지 「아쿠아키프 SA55SX II」(스미토모 세이카 (주) 사 제조, 생리 식염수 보수능 : 35 g/g, 4.14 ㎪ 하중 하에서의 생리 식염수 흡수능 : 24 mL/g, 생리 식염수 흡수 속도 : 42 초, 질량 평균 입경 : 370 ㎛) 와 핫멜트 접착제로서 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 (용융 온도 95 ℃) 를 각각의 양이 시트 면적에 대해 표 1 에 나타내는 함유량이 되도록 균일하게 혼합한 분말을 균일하게 산포하였다. 상부로부터, 겉보기 중량 60 g/㎡ 의 레이온 섬유와 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 혼합체 (레이온 섬유/폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 = 65/35 (질량비)) 로 이루어지는 친수성 부직포 (순측) 를 얹은 후, 가열 압착에 의해 시트화하여 흡수 시트 조성물을 얻었다.

[비교예 5]

실시예 1 에 있어서, 흡수성 수지와 핫멜트 접착제를 산포하는 부직포 (역측) 로서, 친수성 부직포 대신에 소수성 부직포 (겉보기 중량 40 g/㎡ 의 소수성 폴리에틸렌테레프탈레이트 (100 %)) 를 사용한 것 이외는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시트화하여 흡수 시트 조성물을 얻었다.

실시예 1, 2 및 비교예 1 ∼ 5 에서 얻어진 흡수 시트 조성물의 성능을 상기의 방법으로 측정하였다. 시험액 투입시의 액누출 유무, 침투 속도, 복귀량 및 확산 길이의 측정 결과, 그리고 흡수성 수지의 산일 유무를 표 1 에 나타낸다.

이상의 결과로부터, 실시예 1, 2 의 흡수 시트 조성물은, 비교예 1 ∼ 4 의 것과 대비하여 침투 속도가 빠르고, 복귀량이 적고, 액의 확산도 양호함을 알 수 있다. 또, 역측에 소수성 부직포를 사용한 비교예 5 의 흡수 시트 조성물은, 시험액 투입시에 시험액이 흡수 시트에 흡수되지 않고 흡수 시트로부터의 액누출이 발생하였다. 그 때문에, 비교 평가할 수 없었다.

본 발명의 흡수 시트 조성물은 위생 재료 분야, 농업 분야, 건재 분야 등에 사용할 수 있으며, 그 중에서도, 종이 기저귀에 바람직하게 사용할 수 있다.

X 측정 장치
1 뷰렛부
10 뷰렛
11 공기 도입관
12 코크
13 코크
14 고무 마개
2 도관
3 측정대
4 측정부
40 원통
41 나일론 메시
42 추
5 흡수성 수지
6 원통형 실린더
7 시험액
8 추
9 여과지
A 샘플 (흡수 시트 조성물)
B 액체 투과성 시트
C 액체 불투과성 시트
D 확산 길이

Claims

흡수성 수지 및 핫멜트 접착제가 2 장 이상의 친수성 부직포에 의해 협지된 구조를 갖는 흡수 시트 조성물로서, 상기 친수성 부직포의 겉보기 중량이 25 g/㎡ 이상, 상기 흡수성 수지의 함유량이 200 ∼ 400 g/㎡, 상기 핫멜트 접착제의 함유량이 흡수성 수지의 함유량 (질량 기준) 의 0.10 ∼ 0.50 배인 흡수 시트 조성물.
제 1 항에 있어서,
친수성 부직포가, 레이온 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 그들의 혼합체로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종인 흡수 시트 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
흡수성 수지의 생리 식염수 보수능이 25 g/g 이상인 흡수 시트 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
핫멜트 접착제가 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 접착제 및 스티렌계 엘라스토머 접착제에서 선택된 적어도 1 종인 흡수 시트 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
흡수 시트 조성물의 두께가 건조 상태로 5 ㎜ 이하인 흡수 시트 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
흡수 시트 조성물의 생리 식염수 흡수량이 2000 g/㎡ 이상인 흡수 시트 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 흡수 시트 조성물을, 액체 투과성 시트 및 액체 불투과성 시트로 협지하여 이루어지는 흡수성 물품.