KR20170099880A

KR20170099880A - 흡수체 및 흡수체를 구비하는 위생 용품

Info

Publication number: KR20170099880A
Application number: KR1020177015015A
Authority: KR
Inventors: 가즈아키 오니시
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-09-01
Also published as: TW201628580A; CN107106366A; JP2016120083A; WO2016103872A1

Abstract

본 발명은 위생 용품의 흡수체를 개량하여, 박형화가 가능한 흡수체의 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 흡수체는, 고흡수성 폴리머 입자(2)와, 흡수성 섬유(3)를 포함하는 흡수 코어(4)와, 흡수 코어를 둘러싸는 시트 부재(5)를 구비하는 흡수체(1)로서, 고흡수성 폴리머 입자의 보수(保水) 배율이 37 g/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자를 생리 식염수에 5분간 침지하였을 때의 흡수량인 DW(Demand Wettability; 요구 습윤성) 5분 값이 40 ㎖/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상이고, 미가압(微加壓) 하의 액체 확산 성능인 미가압 SFC(Saline Flow Conductivity; 염수 흐름 유도성)가 5×10^-6·㎖·초 이상이고, 보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 SFC×10³으로 정의되는 반복 흡수력 지수가 2 이상이다.

Description

흡수체 및 흡수체를 구비하는 위생 용품{ABSORBENT MATERIAL, AND SANITARY PRODUCT EQUIPPED WITH ABSORBENT MATERIAL}

본 발명은 흡수체와, 이 흡수체를 구비하는 위생 용품에 관한 것이다.

최근, 일회용 기저귀, 생리대 등의 위생 용품에 이용되는 흡수체로서는, 펄프 등의 흡수성 섬유와 고흡수성 폴리머(이하, SAP라고 부름)가 혼합 혹은 적층되어 사용되고 있지만, 흡수체의 박형화, 더욱이 초박형화가 진행됨에 따라, SAP의 양이 50 질량％ 이상을 차지하도록 되어 있다. 이 때문에, SAP는 본래의 액체 저장 기능뿐만 아니라, 펄프 등의 흡수 섬유가 담당하고 있던 액 수송 기능도 담당하지 않으면, 흡수체의 박형화에 의해 흡수 성능, 특히 반복 흡수 성능이 저하하게 된다. 반복 흡수 성능을 장시간에 걸쳐 유지하기 위해서는, 소변을 흡수하여 흡수 섬유가 습윤하고, SAP가 팽윤하여 히드로겔화한 상태라도, 배설된 소변을 계속해서 흡수체 내에 취입하여, 흡수 여력이 있는 부분에 액 수송하고, 최종적으로는 SAP에 유지할 필요가 있다. 그러나 SAP의 흡수 성능, 특히 기본 성능으로 평가되는, 보수(保水) 배율과 흡수 속도, 액체 통과성은 트레이드 오프하는 관계에 있어 모두를 향상시키는 것은 어렵다. 그래서, SAP의 흡수 성능을 더욱 향상시키기 위해서는, 일회용 기저귀 내에서 실제로 흡수하는 국면을 압축하여, 트레이드 오프하는 흡수 성능을 최적의 상태로 밸런스시켜, 겨냥한 흡수 국면에 있어서 가장 효과적 효율적으로 흡수 성능을 발휘시킬 필요가 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 원심 유지 용량(CRC)이 적어도 26 g/g이며, 수송값(TW)이 적어도 15000 ㎤s인 SAP가 개시되어 있다. 수송값(TW)은 액체 확산 성능(SFC) 및 60분 후의 코어 흡수량(DA₆₀)으로부터의 곱을 10⁷로 곱한 것이다.

일본 특허 공표 제2008-517116호 공보

특허문헌 1에 개시된 발명에 따르면, 액체 확산 성능(SFC: Saline Flow Conductivity)은, 60분간 팽윤시킨 히드로겔층에, 0.3 psi(2.07 ㎪)의 압력 부하 하에서 액 투과량으로서 측정된다. SFC는, 배뇨구 부근에 조밀 상태로 놓인 최대한으로 팽윤한 히드로겔 사이의 액 투과 성능을 나타낸다고 할 수 있지만, 실제로 사용되고 있는 종이 기저귀 흡수체에서는, 반복하여 배설되는 소변은, 100％ 가까이 흡수하여 팽윤한 히드로겔층을 통과하여 확산되는 것보다, 팽윤하여 흡수 능력이 저하한 히드로겔층의 상하나 측면을 돌아 들어가도록 흘러, 흡수 여력이 남은 영역에서 흡수되고 있다. 이러한 소변의 흐름을 획득 유지하기 위해, SAP가 존재하는 액 유지층과는 별도로, 액 획득 확산층(ADL층)이 병용되어, 액 획득과 액 유지를 분업하는 흡수체 구성이 주류로 되어 있다. 또한, 특허문헌 1에 따르면, 코어 흡수량(DA60)은, 흡수성 폴리머 입자 70 g을 3 ㎝의 두께로 충전하여, 60분간에 걸쳐 관으로부터 유출되는 염 용액의 흡수량을 측정한다. 코어 흡수량(DA60)은, 충분한 히드로겔량을 충분한 흡수 시간으로 측정하여, 히드로겔의 흡수량의 포텐셜을 평가하는 방법으로서는 우수하지만 3 ㎝의 두께에서 측정되는 확산 유지력은, 상기 SFC와 마찬가지로, 조밀 상태에 놓여진 히드로겔의 흡수 성능이며, 액 획득 확산층(ADL층)이 병용되어, 액 획득과 액 유지를 분업하는 흡수체 구성을 전제로 한 성능 평가라고 할 수 있다.

그러나, 특허문헌 1과 같은, SAP가 조밀하게 배치되어 고밀도인 액 유지층과, 효과적으로 액을 일시 유지하는 부피가 큰 액 획득 확산층(ADL층)이 병용되는 흡수체에서는, SAP는 히드로겔의 투과성을 향상시키기 위해, 보수 배율을 저하시켜 저보수 고액체 통과화한 것을 고단위 중량으로 사용하게 되어, 부피가 큰 ADL층 병용과 함께, 흡수체의 박형 효과가 상쇄되어 버려, 박형화가 진행되지 않는다고 하는 문제가 있다.

이상을 감안하여, 본 발명은 위생 용품의 흡수체를 개량하여, 박형화가 가능한 흡수체를 제공하는 것을 과제로 한다.

예컨대 종이 기저귀에 이용되는 흡수체의 경우, 아기의 체압이 가해지지 않는 영역에서는, 체압이 가해진 영역에 비하여, 상대적으로 많은 소변이 흡수체의 내외에 일시 저류된다. 일시 저류되는 소변은, 흡수성 소재와의 결합의 정도에 따라, (a) 흡수체 외(표면재 상)에 체류하는 「흡수체 외 체류 소변」, (b) 흡수체 중에 배설된 기세나 수압으로 침투하였지만 유지되지 않는 「흡수체 내 체류 소변」, (c) 친수성 섬유나 SAP에 유지된 「흡수체 내 유지 소변」의 3단계의 소변이, 연속적으로 존재하고 있다. 배설 1∼2회에서는, 펄프나 SAP의 흡수 여력이 크기 때문에, 「흡수체 외 체류 소변」과 「흡수체 내 체류 소변」은 적지만, 몇 번이나 반복해서 흡수하면, 흡수 속도의 저하에 의해, 「흡수체 외 체류 소변」과 「흡수체 내 체류 소변」, 특히 「흡수체 외 체류 소변」이 증가하여, 자세 변화나 흡수체의 변형에 의해, 종이 기저귀 외부에 누설될 위험성이 높아진다. 누설로 이어지는 리스크를 작게 하기 위해서는, 「흡수체 외 체류 소변」을 최소화할 필요가 있고, 그것을 위해서는, 「흡수체 외 체류 소변」을 될 수 있는 한 「흡수체 내 체류 소변」의 상태로 이행시킬 필요가 있다. 「흡수체 내 체류 소변」은, 흡수체 내의 흡수 소재 사이에 형성되는 공간에 일시적으로 유지되는 소변이며, 종래는, ADL층으로서 흡수체와 표면재 사이에 부피가 큰 소재를 배치하여 「흡수체 내 체류 소변」을 저장하는 공간을 형성하고 있었지만, 흡수체가 두꺼워진다고 하는 문제가 있었다. 그래서, SAP의 흡수 팽윤하는 힘, 팽윤 입자경(A)과 팽윤 속도(B)와 팽윤시키는 효율(C)을 최적화함으로써, 「흡수체 내 체류 소변」의 저류 공간을 SAP의 팽윤을 이용하여 박형 흡수체 내의 팽윤한 SAP의 주위에 효과적으로 발생시킬 수 있어, 반복 흡수력을 최대화할 수 있는 것을 발견하였다.

자세히는, 팽윤 입자경(A)은 보수 배율과 양의 상관 관계에 있다. SAP가 내부에 취입한 소변에 의해 SAP 입자가 팽윤하여, 히드로겔 입자경을 확대하기 때문이다. 보수 배율은 원심 유지 용량(CRC)으로서 측정된다. 또한 팽윤 속도(B)는, SAP의 흡수 속도, 요구 습윤성(Demand Wettability; DW)으로서 측정된다. DW값은 하중을 가하지 않고 생리 식염수를 흡인하여 흡수하는 속도로서 측정되고, 시간당 흡수한 생리 식염수량을, 중량 또는 용량으로 수치화한다. DW값은 일반적으로 2분 값, 5분 값, 15분 값을 대표값으로서 나타내지만, 더욱 SAP가 포화한 상태에 가까운 60분 값으로서도 측정되며, 흡수 속도와 정의 상관 관계에 있다. DW 5분 값도 반복 흡수 성능이 높은 상관을 갖지만, 더욱 높은 상관을 갖는 것은, 어느 정도 히드로겔화한 상태에서의 흡수 속도, 후기 흡수 속도이다. 흡수 후기에 높은 흡수 속도를 가짐으로써, 「흡수체 내 체류 소변」을 SAP 히드로겔 내에 재빠르게 취입하여 「흡수체 내 유지 소변」으로 전환, 「흡수체 외 체류 소변」의 흡수체 내에 취입 여력을 동시 병행하여 형성하여, 「흡수체 외 체류 소변」을 신속하게 저감시킬 수 있다. 흡수체가 반복 흡수한 조금 후에, 펄프 등의 흡수 섬유의 흡수 능력은 거의 남아 있지 않기 때문에, SAP 히드로겔의 후기 흡수 속도는 중요해진다. SAP 히드로겔의 후기 흡수 속도는, SAP 입자의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출된다. 팽윤시키는 효율(C)은, 액체 통과성으로서 측정할 수 있다. 액체 통과성으로서는 SAP가 흡수 팽윤하여 포화 상태에 달한 히드로겔을 무가압 상태에서 측정하는 경우와, 가압된 상태에서 측정하는 염수 흐름 유도성(Saline Flow Conductibity; SFC)이 알려져 있지만, 「흡수체 내 체류 소변」을 계속적으로 액 수송하여 「흡수체 내 유지 소변」으로 하기 위해서는, 미가압(微加壓) 상태에서 흡수한 히드로겔로 측정되는 미가압 SFC와 상관 관계에 있는 것을 발견하였다. SAP 히드로겔이 완전히 포화한 상태에서의 SAP 히드로겔 사이의 액 수송은 실제의 흡수체 내에서는 거의 일어날 수 없다. 또한 큰 체압이 걸린 가압 상태에서의 SAP 히드로겔 사이의 액 수송은 지나치게 가혹하기 때문에, 실제의 기저귀의 흡수체 전체에서의 기여율은 크지 않다. 가장 흡수체의 흡수에 기여하는 것은 아기의 체압에 상당하는 가압 하에서 최대한 팽윤한 SAP 히드로겔이 제압(除壓)되어 미가압 상태에 놓인 상태에서의 액 수송, 즉 미가압 시의 액체 통과성(미가압 SFC)이다. 이상과 같이, 흡수체가 계속적으로 안정적으로 반복 흡수되기 위해서는, SAP의 보수 배율, 흡수 속도(DW 5분 값, 후기 흡수 속도), 액체 통과성(미가압 SFC)이 중요하다. 단 이들은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있어, 보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 하 흡수성×10³으로 구해지는 「반복 흡수력 지수」를 2 이상으로 함으로써, 「흡수체 내 체류 소변」 저류 공간의 형성 속도를 최대화하며, 나아가서는 박형 흡수체의 반복 흡수 성능을 최대화할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.

상기 과제를 해결한 본 발명은, 고흡수성 폴리머 입자와, 흡수성 섬유를 포함하는 흡수 코어와, 흡수 코어를 둘러싸는 시트 부재를 구비하는 흡수체로서, 고흡수성 폴리머 입자의 보수 배율이 37 g/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자를 생리 식염수에 무하중으로 5분간 접촉시켜 흡인시켰을 때의 흡수량인 DW 5분 값이 40 ㎖/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자의 DW값이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상이고, 미가압 하의 액체 확산 성능인 미가압 SFC가 5×10^-6·㎖·초 이상이고, 보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 SFC×10³으로 정의되는 반복 흡수력 지수가 2 이상이다.

본 발명에 따라, 특정 흡수 거동을 나타내는 SAP와 흡수성 섬유가 조합되어, 박형화가 가능하며, 반복 흡수 성능이 우수한 흡수체와, 이 흡수체를 구비하는 위생 용품이 제공된다.

도면은, 본 발명의 특정한 실시형태를 나타내며, 발명의 불가결한 구성뿐만 아니라, 선택적 및 바람직한 실시형태를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 흡수체를 모식적으로 나타내는 부분 파단 사시도이다.
도 2는 U자형의 시험 장치의 단면 형상을 나타내는 도면이다.

하기의 실시형태는, 본 발명의 흡수체 및 흡수체를 구비하는 위생 용품에 관한 것으로, 발명의 불가결한 구성뿐만 아니라, 선택적 및 바람직한 구성을 포함한다.

도 1을 참조하여, 흡수체(1)는 SAP(고흡수성 폴리머) 입자(2)와, 흡수성 섬유(3)를 포함하는 흡수 코어(4)와, 흡수 코어(4)를 둘러싸는 시트 부재(5)를 구비한다. 흡수체(1)에 포함되는 SAP 입자(2)는 50∼100 질량％이며, 흡수성 섬유(3)는 0∼50 질량％인 것이 바람직하다. 흡수성 섬유(3)에는, 셀룰로오스계 섬유, 바람직하게는 펄프를 이용할 수 있다. SAP 입자(2)는 가교 폴리 아크릴산나트륨염의 입자이지만, 본 발명에 따른 SAP 입자(2)의 상세는 후술한다. 흡수 코어(4)를 둘러싸는 시트 부재(5)에는 액체 투과성의 시트가 이용되고, 임의로 액체 투과성의 시트에 액체 불투과성의 시트를 조합할 수 있다. 즉, 흡수 코어(4) 전체를 액체 투과성의 시트 단독으로 둘러쌀 수 있다. 또한, 액체 투과성의 시트와, 액체 불투과성의 시트 사이에 흡수 코어(4)를 유지할 수도 있다. 이 경우, 액체 투과성의 시트를 흡수체의 사용자의 피부에 대향하는 피부 대향면측에 배치하고, 액체 불투과성의 시트를 피부 대향면에 대향하는 피부 비대향면측에 배치한다. 물 투과성의 시트의 예로서 부직포, 티슈 페이퍼, 다수의 미소 개공을 갖는 필름을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 액체 불투과성의 시트의 예로서 수지 필름, 발수화 처리한 부직포를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명의 흡수체(1)에 이용하는 SAP 입자(2)는, 다음 중 어느 하나 또는 모든 조건을 만족시킨다.

(1) SAP 입자(2)의 보수 배율이 37 g/g 이상, 바람직하게는 39 g/g 이상이다.

(2) SAP 입자(2)의 DW 5분 값이 40 ㎖/g 이상, 바람직하게는 50 ㎖/g 이상이며, 보다 바람직하게는 60 ㎖/g보다 크다.

(3) SAP 입자(2)의 DW법으로의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분, 바람직하게는 7 ㎖/g·분 이상, 바람직하게는 10 ㎖/g·분 이상, 바람직하게는 14 ㎖/g·분 이상이다.

(4) 미가압 하의 액체 확산 성능인 미가압 SFC가 5×10^-6·㎖·초 이상, 바람직하게는 7×10^-6·㎖·초 이상이다.

SAP 입자(2) 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양은 10 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 8 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 7 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 6 질량％ 이하이다. 또한, 흡수 코어(4) 중의 SAP 입자(2)의 양은 50∼100 질량％이며, 바람직하게는 50∼90 질량％, 보다 바람직하게는 50∼80 질량％, 보다 바람직하게는 50∼70 질량％, 보다 바람직하게는 50∼65 질량％이다. 이때, 흡수 코어(4) 중의 SAP 입자(2) 이외의 성분은 흡수성 섬유이다. SAP 입자(2)의 입경의 상한에 제한은 없지만, 바람직하게는 1000 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 900 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 800 ㎛ 이하이다.

본 발명에서 이용하는 SAP 입자(2)는, 상기 조건을 만족시키는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 이하의 2가지의 방법으로 얻은 SAP 입자(2) 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 이용할 수 있다.

제1 방법에서는, 상기 조건을 만족시키기 위해, 아크릴산 폴리머의 중합 가교 반응에 있어서, 라디칼 중합 개시제로서 자기 가교 반응이 적은 아조계 라디칼 중합 개시제를 이용하여, 중합 반응 시에, 연쇄 이동 개시제를 첨가하여 반응시킴으로써, 본 발명에서 이용하는 SAP 입자(2)를 얻을 수 있다. 구체적으로는 일본 특허 제5162634호에 기재된 중합 방법을 이용할 수 있다. 또한, 정밀한 중합 반응 제어와 광범한 입자경의 제어가 가능한 점에서 역상 현탁 중합법이 바람직하고, 예컨대, 일본 특허 제4969778호에 기재된 중합법을 이용할 수 있다. 본 발명에서는, 내부 가교제로서 다가 글리시딜 화합물의 존재 하, 수용성 아조계 라디칼 중합 개시제를 이용하여 2∼3단의 역상 현탁 중합을 행한 후, 얻어진 흡수성 수지를 후가교제로 후가교하여 얻은, 내부에 비해서 표면 근방 부분의 가교 밀도가 높은 SAP 입자(2)를 이용하고 있다. 얻어진 SAP 입자(2)는, 높은 보수능, 하중 하에서의 높은 흡수능, 우수한 흡수 속도를 가지며, 또한 저수 가용분이다.

제2 방법에서는, 상기 「반복 흡수력 지수」=보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 하 SFC×10³의 관계식을 연역적으로 파악하여, 무가압 DW가 높은 흡수 폴리머(비교예 5 참조) 중의 입경이 작은 부분을 컷트함으로써, 본 발명에서 이용하는 SAP 입자(2)(실시예 2, 3 참조)를 얻을 수 있다. 입경이 작은 부분은, 흡수 속도에는 공헌하는 한편, 액체 통과성은 저하하여 버려, 반복 흡수력 지수는 높아지지 않는다. 그래서, SAP 입자(2)에 포함되는 입경 300 ㎛ 미만의 입자를 적게 함으로써 무가압 DW를 저하시키는 일없이, 액체 통과성을 높여, 「후기 흡수 속도」 및 「반복 흡수력 지수」를 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 소입경 부분을 컷트함으로써, 흡수 폴리머의 내부 가교 비율도 높아지기 때문에, 보수 배율을 향상시킬 수 있다.

<보수 배율의 측정>

보수 배율은, SAP의 입자 1 그램을 티백에 칭량 분취하고, 25℃의 생리 식염수 중에 1시간 침지하여, 흡수량을 측정한 후, 450 G에서 원심 탈수하여 보수 배율을 구하였다. 또한, 따로 설명이 없는 한, 본원에서의 측정은 전부 20℃, 65％ RH의 항온 항습실 내에서 행하고 있다.

SAP의 입자 1.000 g을 칭량 분취하여, DW 측정 장치에 셋트한 250메쉬의 나일론 메쉬에 될 수 있는 한 균일하게 살포, 생리 식염수의 흡수량을 판독하였다. 초기 흡수량으로서, 5분간으로 흡수한 양(㎖/g)을 판독하여, DW 5분 값으로 하였다. 측정에 사용한 DW 측정 장치는, Scientific Machine & Supplies Co. LTD 제조의 요구 습윤성 테스터(Demand Wettability Tester)이며, 250메쉬의 나일론 메쉬는, NBC 코교 제조, N-NO.250HD였다.

<후기 흡수 속도>

흡수 시간과 흡수량의 관계를 그래프화하고, SAP의 입자 1.000 g이 생리 식염수 40 ㎖를 흡수하는 데 필요한 시간(T₄₀)(분)과, 50 ㎖를 흡수하는 데 필요한 시간(T₅₀)(분)을 판독하여, T₅₀-T₄₀=ΔT를 구하고, 10/ΔT(㎖/g·분)를, 후기 흡수 속도로 정의하였다.

<미가압 SFC>

액체 통과성에 대해서는, SFC가 잘 알려져 있지만, 하중 하에서 측정되어, 저보수 배율이 되기 쉽다. 한편, 최대 팽윤 배율로 측정하는 무가압 상태에서의 액체 통과성도 알려져 있지만, 흡수체 내에서는, 최대 팽윤 배율에 달하는 일이 없기 때문에, 흡수체 성능과의 상관이 낮다. 그래서, 미가압 하 액체 통과성 평가 방법을 고안하여, 평가 지표로 하였다. 미가압 SFC의 평가는 이하의 순서로 행하였다.

SAP의 입자 0.200 g을 칭량 분취하여, 250메쉬의 나일론 메쉬를 바닥면에 붙인 내직경 26 ㎜의 실린더의 메쉬 상에 균일하게 살포하였다. 다음에, 바닥면에 250메쉬의 나일론 메쉬를 붙인 외직경 25 ㎜의 피스톤(질량 30 g)을 실린더에 삽입하였다. 그 후, 생리 식염수를 모아둔 샬레에 셋트한 높이 2 ㎜의 스페이서 상에, 피스톤이 삽입된 실린더의 바닥면을 두고, 30분간 흡수시켰다. 다음에, 실린더를 생리 식염수로부터 취출하여, 피스톤 상에 200 g의 추를 실어 3분간 정치하였다. 그 후, 추와 피스톤을 실린더로부터 제거하고, 실린더 내를 생리 식염수로 채워, 1분간에 투과한 액량을 칭량하여 미하중 하의 액체 통과 속도(F)로 하였다. 미가압 SFC는 하기 식으로부터 구하였다. 또한, Gel층의 두께(L₀)는, 팽윤 후의 SAP의 두께를 정규로 측정하여 구하였다.

[수학식 1]

F: 액체 통과 속도

L₀: Gel층의 두께 cm

r: Nacl 용액의 밀도 1.003 g/cc

A: Gel층의 상측 면적 4.906 cm²

ΔP: Gel에 부가하는 유체 역학적 압력 4290 다인/cm²

<SAP의 입자경의 평가>

JIS Z 8801에 규정하는 체를 이용하여 SAP의 입자를 체를 쳐서, 각각의 체 상에 남은 시료의 질량을 계측함으로써, SAP의 입자경을 평가하였다. 사용한 체의 메쉬는 850 ㎛, 710 ㎛, 600 ㎛, 500 ㎛, 355 ㎛, 300 ㎛, 250 ㎛ 및 150 ㎛였다.

<측정에 이용한 흡수체(1)와 간이 기저귀의 작성 방법>

(1) 5 ㎝ 폭으로 슬릿한 펄프(Weyerhaueser사, NB416)를 펄프 분쇄기(Kamas Cell-mill)에 공급하여 분쇄하였다. 다음에, 석션 박스 상에 붙인 철망에 PP 섬유로 이루어지는 SMS 부직포를 깔고, 그 위에 우드 프레임을 놓고, 소정의 단위 중량이 되도록 분쇄한 펄프를 소정 시간(T) 보내었다.

(2) 펄프 분쇄기와 석션 박스 사이에 SAP의 입자를 공급하는 스크류 피더의 살포관을 삽입하고, 적층 시에 소정의 단위 중량이 되도록, 회전수와 공급 시간을 설정하였다. SAP는, 펄프 공급 후, 1/4×T초 후에 공급하여, SAP를 포함하지 않는 펄프 스킨층을 형성시켰다. 그 후, 1/2×T초간, SAP를 분산시키면서, 분쇄 펄프의 기류 중에 보내어, 적층체의 1/2 두께의 SAP 블렌드층을 형성하였다.

(3) 펄프·SAP 적층물 위에, SMS 부직포를 싣고, 소정의 두께가 되도록 유압 프레스기로 프레스, 흡수체를 폭 120 ㎜×길이 350 ㎜로 컷트하였다. SAP 블렌드층 상하면의 SMS를 제거한 후, SAP 블렌드층의 상면에 핫멜트 접착제를 스파이럴형으로 코팅한 16 g/㎡의 티슈(폭 120 ㎜)를 접착하고, 더욱, 하면에 핫멜트 접착제를 스파이럴형으로 코팅한 16 g/㎡의 티슈(폭 150 ㎜)를 접착하였다. 다음에, 하측의 폭 150 ㎜의 티슈의 양사이드를 15 ㎜씩 되접어 꺽어 흡수체(1)의 폭을 120 ㎜로 하고, 길이 350 ㎜가 되도록 전후단을 컷트하였다. 얻어진 흡수체(1)의 두께는 2.4 ㎜였다. 이와 같이 하여, SAP 함유량이 65 질량％(SAP 단위 중량 300 g/㎡, 펄프 단위 중량 160 g/㎡)의 흡수체(1)와, SAP 함유량이 55 질량％(SAP 단위 중량 280 g/㎡, 펄프 단위 중량 230 g/㎡)의 흡수체(1)를 작성하였다.

(4) 마지막으로, 흡수체(1)의 상면에 핫멜트 접착제를 스파이럴형으로 코팅한 PE 필름을 접착하고, 흡수체(1)의 하면에 핫멜트 접착제를 스파이럴형으로 코팅한 친수성 스루에어 부직포를 접착하여, 반복 흡수 성능 평가용의 간이 기저귀(폭 190 ㎜, 길이 400 ㎜)를 작성하였다.

<흡수체의 반복 흡수 성능의 평가 방법(U자 흡수 속도의 측정 방법)>

1) 도 2에 나타내는 U자형의 시험 장치에, 흡수성 평가용의 간이 기저귀를 전후 대칭으로 배치하였다. 또한, U자형의 시험 장치는, 폭이 약 170 ㎜인 경질 염화비닐판을 구부려 작성한 것이고, 도 2의 중의 R는 90 ㎜, L1은 230 ㎜, L2는 210 ㎜이다. 흡수성 평가는, 시험 장치를 지그로 지지하고, U자형의 개구부가 수직 상방을 향하도록 하여 행하였다.

2) 간이 기저귀의 중앙부에 인공뇨 80 ㎖를 주입한 후, 간이 기저귀 표면의 인공뇨를 육안으로 보아 관찰할 수 없게 되기까지의 시간(초)을 측정하여, 흡수 속도로 하였다.

3) 3분 방치하여, 인공뇨의 확산 위치에 마킹하였다.

4) 더욱 7분간 방치하여, 2회째의 인공뇨를 주입, 첫회와 마찬가지로, 흡수 속도 측정과 확산 위치를 마킹하였다. 이 조작을, 주입 횟수가 4회가 될 때까지 반복하였다. 4회째에 주입한 80 ㎖의 인공뇨가 육안으로 보아 관찰할 수 없게 되기까지의 시간(초)을 측정하고, 이 시간(초)을 흡수체의 반복 흡수 성능의 평가의 지표에 이용하여, 표 1, 2에 「U자 흡수 속도 4회째」로서 표시하였다.

전술한 제1 방법으로 얻은 SAP 입자(2)를 이용하여 작성한 간이 기저귀의 반복 흡수 성능 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 반복 흡수력 지수가 2 이상인 실시예 1의 SAP의 입자만이, 흡수체(1) 중의 SAP 함유량이 55 질량％ 및 65 질량％ 중 어느 경우라도, U자 흡수 속도 4회째가 60초 이하였다. 이것은, SAP 함유량을 증가시켰을 때라도, 80 ㎖의 인공뇨를 신속하게 흡수할 능력이 유지되는 것을 나타내고 있다. 따라서, 흡수체(1)의 박형화가 가능해진다.

전술한 제2 방법으로 얻은 SAP 입자(2)를 이용하여 작성한 간이 기저귀의 반복 흡수 성능 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타내는 바와 같이, SAP 입자(2)에 포함되는 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하, 바람직하게는 9 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 8 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 7 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 6 질량％ 이하이며, DW 5분 값이 50 ㎖/g 이상이고, 바람직하게는 60 ㎖/g보다 크고, 또한 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상인 실시예 1∼3은, 흡수체(1) 중의 SAP 함유량이 55 질량％ 및 65 질량％ 중 어느 경우라도, U자 흡수 속도 4회째가 60초 이하였다. 이것은, SAP 함유량을 증가시켰을 때라도, 80 ㎖의 인공뇨를 신속하게 흡수할 능력이 유지되는 것을 나타내고 있다. 따라서, 흡수체(1)의 박형화가 가능해진다.

상기한 바와 같이, SAP 입자(2)의 중앙 입자경 300 ㎛ 미만의 입자의 양을 감소시킴으로써, 흡수체(1)의 반복 흡수 성능이 유지된다. 한편, 입자경 300 ㎛ 미만의 SAP 입자(2)는, 체적에 대한 표면적의 비가 크기 때문에, 반복 흡수 성능은 낮지만, 흡수 속도는 크다. 따라서, 흡수체(1)의 피부 대향면측에 배치하는 SAP의 입자 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양을 10 질량％ 이하로 하고, 피부 대향면으로부터 비대향면을 향함에 따라 SAP 입자(2)의 입자경을 감소시키면, 높은 반복 흡수 성능과 높은 흡수 속도를 겸비한 흡수체(1)가 얻어진다. 이러한 흡수체(1)는, 예컨대 메쉬 300 ㎛의 체를 이용하여 SAP의 입자를 체에 쳐서, 체를 통과하지 않은 SAP 입자(2)를 흡수체(1)의 피부 대향면측에 배치하고, 체를 통과한 SAP 입자(2)를 피부 비대향면측에 배치함으로써 얻어진다.

본 발명의 흡수체(1)는, SAP를 포함하는 흡수체(1)를 이용하는 모든 위생 용품에 이용할 수 있다. 위생 용품의 예로서, 공지의 일회용 기저귀, 생리대, 실금자용 패드, 모유 패드를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

이상에 기재한 본 발명은, 적어도 하기의 사항으로 정리할 수 있다.

고흡수성 폴리머 입자와, 흡수성 섬유를 포함하는 흡수 코어와, 흡수 코어를 둘러싸는 시트 부재를 구비하는 흡수체로서, 고흡수성 폴리머 입자의 보수 배율이 37 g/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자를 생리 식염수에 5분간 침지하였을 때의 흡수량인 DW 5분 값이 40 ㎖/g 이상이고, 고흡수성 폴리머 입자의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상이고, 미가압 하의 액체 확산 성능인 미가압 SFC가 5×10^-6·㎖·초 이상이며, 보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 SFC×10³으로 정의되는 반복 흡수력 지수가 2 이상이다.

단락 0034에 개시한 본 발명은, 적어도 하기의 실시형태를 포함할 수 있다. 이 실시형태는, 분리하여 또는 서로 조합하여 채택할 수 있다.

(1) 보수 배율이 39 g/g 이상이다.

(2) DW 5분 값이 50 ㎖/g 이상이다.

(3) 후기 흡수 속도가 7 ㎖/g·분 이상이다.

(4) 미가압 SFC가 7×10^-6·㎖·초 이상이다.

(5) 흡수체에, 50∼100 질량％의 고흡수성 폴리머 입자와, 0∼50 질량％의 흡수성 섬유가 포함된다.

(6) 고흡수성 폴리머 입자에 포함되는 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하이다.

(7) 흡수체가 사용자의 피부와 마주보는 피부 대향면과, 피부 대향면에 대향하는 피부 비대향면을 가지고, 피부 대향면측에 위치하는 고흡수성 폴리머 입자 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하이며, 피부 대향면으로부터 비대향면을 향함에 따라 고흡수성 폴리머 입자의 입자경이 감소한다.

(8) 본 발명의 흡수체를 구비하는 위생 용품.

또한, 본 발명은, 하기의 실시형태를 포함할 수 있다. 이 실시형태는, 분리하여 또는 서로 조합하여 채택할 수 있다.

(1) 고흡수성 폴리머 입자와, 흡수성 섬유를 포함하는 흡수 코어와, 상기 흡수 코어를 둘러싸는 시트 부재를 구비하는 흡수체로서, 고흡수성 폴리머 입자를 생리 식염수에 5분간 침지하였을 때의 흡수량인 DW 5분 값이 50 ㎖/g 이상이며, 바람직하게는 60 ㎖/g보다 크고, 고흡수성 폴리머 입자의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상, 바람직하게는 14 ㎖/g·분 이상, 보다 바람직하게는 16 ㎖/g·분 이상이며, 고흡수성 폴리머 입자 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 9 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 8 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 7 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 6 질량％ 이하이다.

(2) 흡수체에, 50∼100 질량％의 고흡수성 폴리머 입자와, 0∼50 질량％의 흡수성 섬유가 포함된다.

(3) 흡수체가 사용자의 피부와 마주보는 피부 대향면과, 피부 대향면에 대향하는 피부 비대향면을 가지고, 피부 대향면측에 위치하는 고흡수성 폴리머 입자 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하이며, 피부 대향면으로부터 비대향면을 향함에 따라 고흡수성 폴리머 입자의 입자경이 감소한다.

(4) 본 발명의 흡수체를 구비하는 위생 용품.

1 흡수체
2 SAP 입자
3 흡수성 섬유
4 흡수 코어
5 시트 부재

Claims

고흡수성 폴리머 입자와, 흡수성 섬유를 포함하는 흡수 코어와, 상기 흡수 코어를 둘러싸는 시트 부재를 구비하는 흡수체로서,
상기 고흡수성 폴리머 입자의 보수(保水) 배율이 37 g/g 이상이고,
상기 고흡수성 폴리머 입자를 생리 식염수에 5분간 침지하였을 때의 흡수량인 DW(Demand Wettability; 요구 습윤성) 5분 값이 40 ㎖/g 이상이고,
상기 고흡수성 폴리머 입자의 흡수량이 40 ㎖/g에서 50 ㎖/g에 도달하는 시간으로부터 산출되는 후기 흡수 속도가 6 ㎖/g·분 이상이고,
미가압(微加壓) 하의 액체 확산 성능인 미가압 SFC(Saline Flow Conductivity; 염수 흐름 유도성)가 5×10^-6·㎖·초 이상이며,
보수 배율×후기 흡수 속도×미가압 SFC×10³으로 정의되는 반복 흡수력 지수가 2 이상인 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항에 있어서, 상기 보수 배율이 39 g/g 이상인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 DW 5분 값이 50 ㎖/g 이상인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 후기 흡수 속도가 7 ㎖/g·분 이상인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미가압 SFC가 7×10^-6·㎖·초 이상인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡수체에 50∼100 질량％의 상기 고흡수성 폴리머 입자와, 0∼50 질량％의 상기 흡수성 섬유가 포함되는 것인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고흡수성 폴리머 입자에 포함되는 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 사용자의 피부와 마주보는 피부 대향면과, 상기 피부 대향면에 대향하는 피부 비대향면을 가지고, 상기 피부 대향면측에 위치하는 상기 고흡수성 폴리머 입자 중의 입자경이 300 ㎛ 미만인 입자의 양이 10 질량％ 이하이며, 상기 피부 대향면으로부터 상기 비대향면을 향함에 따라 상기 고흡수성 폴리머 입자의 입자경이 감소하는 것인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 기재된 흡수체를 구비하는 위생 용품.