JP3292844B2

JP3292844B2 - 高吸水性複合体シート及びその表面加工方法

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Publication number: JP3292844B2
Application number: JP35958999A
Authority: JP
Inventors: 磨鈴木; 良一松本; 良寛田中; 政治田島; 富美男山根
Original assignee: Matsumura Oil Research Corp; Japan Absorbent Technology Institute; Sun Tool Corp
Current assignee: Matsumura Oil Research Corp; Japan Absorbent Technology Institute; Sun Tool Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2002-06-17
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001171027A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸水性複合体、その
製造法及び吸収体物品に関し、特に、ホットメルト接着
剤のネット状体により被覆された吸水性複合体、その製
造法及びそれを用いた吸収体物品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホットメルト接着剤の粘着性を利
用して高吸水性樹脂（Super Absorbent Polymer 、以下
「ＳＡＰ」と記すこともある）を基材に固定してきた。
また、高吸水性樹脂系または高吸水性樹脂／パルプ混合
系において、エマルジョンバインダーを用いて、それぞ
れ、高吸水性樹脂または高吸水性樹脂／パルプとを基材
に固定してきた。さらに、高吸水性樹脂系または高吸水
性樹脂／パルプ混合系において、熱易溶性バインダー繊
維（バイコンポーネント繊維）の共存下で、それぞれ、
加熱し、ついで冷却することにより、高吸水性樹脂また
は高吸水性樹脂／パルプとを基材に固定してきた。また
さらに、易熱融着繊維またはこれを含有する繊維ウエブ
に高吸水性樹脂を包持させ、熱処理により前記繊維ウエ
ブを構成する繊維同士を融着させ、前記高吸水性樹脂を
基材に固定してきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、特に、高吸水性樹脂／パルプ混合系では、高吸水性
樹脂／パルプ比（ＳＡＰ比という）を大幅に高めること
は困難であり、５０重量％付近に限界があった。また、
バインダーで高吸水性樹脂を基材に固定した系では、高
吸水性樹脂の膨潤力と高吸水性樹脂の拘束力とが拮抗的
に作用する。すなわち、高吸水性樹脂の拘束力が増すに
従って高吸水性樹脂の膨潤が阻害され、逆に、高吸水性
樹脂の膨潤が阻害されないようにすると、高吸水性樹脂
の拘束が困難になった。

【０００４】そこで、本発明は、高吸水性樹脂が膨潤す
るにつれて基材も同時に膨張する構造体、すなわち、一
方では高吸水性樹脂の自由度を保てるような緩やかな結
合状態を保ちながら、他方では膨潤した高吸水性樹脂が
基材から離脱しないように包持する構造体を提供するこ
とを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、不織布基材の
片表面側に高吸水性樹脂が一部は不織布の空隙中に、他
の一部は不織布から表面に露出した状態でほぼ全面に層
状で分布している高吸水性シートにおいて、その露出し
た高吸水性樹脂層の表面がメッシュの密な繊維ネット状
の第１のホットメルト層と、前記第１のホットメルト層
上に位置し、かつ前記第１のホットメルト層に対して相
対的にメッシュの粗な繊維ネット状の第２のホットメル
ト層との２重のホットメルト層からなる繊維ネット状ホ
ットメルト層によって被覆されていることを特徴とする
高吸水性樹脂の脱落性の少ない高吸水性複合体シートで
ある。

【０００６】メッシュの密な繊維ネット状の第１のホッ
トメルト層と、メッシュの粗な繊維ネット状の第２のホ
ットメルト層とは、その上下の関係が逆であってもよ
い。

【０００７】また本発明は、その片表面側に高吸水性樹
脂が一部は不織布の空隙中に、他の一部は不織布から表
面に露出した状態で層状に分布している部分と不織布基
材のみの部分とから構成されている高吸水性シートにも
適用できる。

【０００８】さらに本発明は、不織布基材の片表面側に
層状に高吸水性樹脂が分布している高吸水性複合体シー
トの表面を加工する方法であって、前記高吸水性樹脂が
分布している表面に、メッシュの密な繊維ネット状の第
１のホットメルト層を形成するホットメルト添加装置
（Ａ）によりホットメルト加工を行う第一段ホットメル
ト加工工程と、前記第１のホットメルト層に対して相対
的にメッシュの粗な繊維ネット状の第２のホットメルト
層を得るホットメルト添加装置（Ｂ）によりホットメル
ト加工を行う第二段ホットメルト加工工程とを組み合わ
せて表面加工を行うことを特徴とする高吸水性複合体シ
ートの表面加工方法を提供する。

【０００９】好ましくは、第一段ホットメルト加工を、
塗布量が0.3g/m²〜2g/m²の範囲で行ってメッシュが密
な第１のホットメルト層を形成し、第二段ホットメルト
加工を、塗布量が1g/m²〜10g/m² の範囲で行って前記
第一段ホットメルト加工に対して相対的にメッシュが粗
な第２のホットメルト層を形成する。あるいは、この第
一段ホットメルト加工と第二段ホットメルト加工の順序
を逆にすることも可能である。

【００１０】ホットメルト添加装置としては、カーテン
スプレー型、スパイラルコート型あるいいはラインコー
ト型の装置を、必要とするホットメルト層の粗密、ある
いは繊維の太さに応じて適当に組み合わせて使用するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一つの実施の形態におい
て、ホットメルト層の被覆対象となる高吸水性シートの
構成は、不織布基材の片表面に高吸水性樹脂の層を複合
させたものである。本発明において、不織布基材とは、
天然繊維、化合繊繊維、木材パルプ、発泡フォーム等を
構成素材としたもので、例えば化合繊スパンボンド、ス
パンボンドとメルトブローンの複合不織布、カード法エ
アスルー不織布、スパンレース不織布、ニードルパンチ
不織布、植毛不織布、乾式パルプ法による不織布等で、
好ましくは目付10g/m² 〜100g/m²、目掛け比重0.2g/m
²以下の比較的目付が低くて、しかも嵩高な不織布が望
ましい。

【００１２】また高吸水性樹脂としては、カルボキシメ
チルセルロース、ポリアクリル酸及びその塩類、アクリ
ル酸塩重合体架橋物、澱粉−アクリル酸グラフト共重合
体、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分
解物、ポリオキシエチレン架橋物、カルボキシメチルセ
ルロース架橋物、ポリスルフォン酸系化合物、ポリエチ
レンオキサイド、ポリアクリルアミド等の水膨潤性ポリ
マーを部分架橋したポリマー、またはイソブチレンとマ
レイン酸との共重合体等の水和ゲル形成能を持つ高分子
樹脂が挙げられる。これらの樹脂を乾燥して、ベースと
なる高分子樹脂が得られる。つぎに、一般的には、さら
に粒子状樹脂表面の架橋密度を高めるために後処理が施
され、同時に吸湿による粒子のブロッキング性を抑制す
るためにブロッキング防止剤が添加される。

【００１３】この他に、生分解性のあるポリアスパラギ
ン酸のアミノ酸架橋物またはアルカリゲネス属ラタス
（Alcaligenes Latus ）からの培養生成物である、微生
物を起源とする高吸水性高分子樹脂等も本発明の高吸水
性樹脂として使用され得る。高吸水性樹脂の形状とし
て、粒子状、顆粒状、フィルム状、不織布状のものが挙
げられる。より好ましい形状として、分散媒体中で均一
に分散可能な粒子状、顆粒状、フレーク状、ペレット
状、及び短針状のものが挙げられる。高吸水性樹脂の相
当直径は、通常１００〜１０００μｍである。

【００１４】また近年、高吸水性樹脂に関して、ゲル安
定度の高い、いわゆるドライな高分子樹脂が重要視さ
れ、その評価の目安として加重下吸収量（ＡＵＬ）、加
重下能力（ＰＵＰ）または膨潤ゲルの液透過性（ＳＦ
Ｃ）という測定値を得て、ＳＡＰの機能が議論されてい
る（米国特許第5,599,335 号, Goldman et al.）。しか
し、本発明の適用範囲から見て、人尿や動物の尿、血液
に対して安定であれば、架橋度の低い通常の高吸収性樹
脂でも十分機能を発揮し、ＡＵＬ換算で１５ｇ／ｇ以上
のものであれば十分である。

【００１５】高吸水性樹脂はすべて前記不織布基材の持
つ嵩高構造、すなわち、繊維の空隙中に包持されるのが
望ましい。しかし、添加される高吸水性樹脂量及び使用
されるウエブの嵩高性によっても異なるが、一部は不織
布基材の表面に露出してくることは妨げとはならない。
このような露出高吸水性樹脂は、乾燥状態でも静置状態
では一見安定状態を保っていてもスリット加工や製品へ
の組合せ加工等の加工中の摩擦や屈曲により、粉塵化す
る原因となる。また湿潤膨潤時には簡単に複合体から脱
離してしまうことになる。このような乾燥状態、湿潤状
態を不織布基材のみの包持効果によって安定化をはかる
ためには不織布基材の嵩を高くし、しかも包持すべきSA
P の量自体に大幅な制限をうけることになる。即ち一般
的にいえば、不織布のみで添加されたSAP 70%以上を包
持することはなかなか難しいし、SAP 添加量も200g/m²
を超えることは難しい。

【００１６】本発明のようにホットメルト層を２重に利
用することにより、今迄脱離が多いために使用出来なか
った不織布基材、たとえばポリプロピレン製のスパンボ
ンド（SBと略称）やスパンボンド／メルトブローン／ス
パンボンド複合体（SMS と略称）も吸収体基材としての
使用が可能になる。

【００１７】本発明の高吸水性複合体シートは、前述の
ように不織布基材の片表面に高吸水性樹脂の層を複合さ
せた形態のものであり、その構造には２つのモデルが存
在する。図１は、本発明に適用される、不織布基材上に
おけるＳＡＰの支持形態のモデル例を示したものであ
る。＜モデル１＞図１（Ａ）に示すモデル１では、大部分の
ＳＡＰが不織布の繊維間隙中に包み込まれて存在した状
態であり、不織布基材の繊維層を構成する繊維の一部が
表面に存在するともに、ＳＡＰの一部も表面に露出して
いる。このような嵩高な不織布基材の場合には一般には
50％以上のＳＡＰが繊維間に包持されている。

【００１８】＜モデル２＞一方、図１（Ｂ）に示すモデ
ル２では、大部分のＳＡＰが不織布表面に露出してお
り、ＳＡＰ層とＳＡＰの存在しない不織布のみの部分と
が共存している。このような不織布基材は比較的フラッ
トであり、一般には繊維間に包持されているＳＡＰ量は
50％以下にすぎない。

【００１９】これらのモデル１，モデル２のような高吸
水性シートの構造モデルにおいて、繊維化されたホット
メルト材料は、モデル１の場合はＳＡＰ粒子を被覆しな
がら存在する繊維表面と安定に接合する。一方、モデル
２の場合は、露出しているＳＡＰ粒子を被覆しながらＳ
ＡＰの存在しない不織布部分とホットメルト層とが安定
に結合することが必要である。従って被覆状態の安定度
は、ホットメルト層と不織布基材との接合性に影響され
る。

【００２０】本発明は、この２つのモデルのいずれの形
態についても適用可能であり、不織布基材の、ＳＡＰが
存在する側の表面が、メッシュの密な繊維ネット状の第
１のホットメルト層と、この第１のホットメルト層に対
して相対的にメッシュの粗な繊維ネット状の第２のホッ
トメルト層との２重の繊維ネット状ホットメルト層によ
って被覆される。

【００２１】つぎに、本発明に適用されるホットメルト
層の諸条件について検討する。繊維ネット状ホットメル
ト層のメッシュサイズの粗密について。本発明におい
て、「繊維ネット状」という用語は、一般のホットメル
ト加工のように全体がフィルム状に被覆するのではな
く、ホットメルト層を繊維状に成形するとともに全体を
ネット状に被覆することによって、液の透過とＳＡＰの
膨潤を妨げることなく、均一に被覆する状態を意味す
る。粗密の必要程度はＳＡＰの粒子の径と状態によって
異なってくる。すなわち、用いるＳＡＰの種類と、ＳＡ
Ｐがドライの状態であるか、あるいはウェットな状態で
あるかによって異なってくる。ドライ時のＳＡＰの粒径
は、逆相懸濁重合による球状ＳＡＰやゲルを粉砕した粒
子状のものでは小さく、通常50μ〜300 μ程度であり、
またフレーク状のＳＡＰや造粒成形したＳＡＰでは、30
0 μ〜1000μ程度である。これが、例えば尿を吸液して
膨潤すると、直径が３倍程度に拡大する。従って球状Ｓ
ＡＰは、直径が150 μ〜1000μ、フレーク状、造粒ＳＡ
Ｐが1000μ〜3000μになる。

【００２２】従ってドライ時の表面安定化、すなわちシ
ートの摩擦や屈折で生ずる、表面ＳＡＰの脱落を防ぐた
めには、ホットメルト層の繊維の強度よりも、繊維が細
くてメッシュが密な繊維ネット状構造であることがより
重要であり、一方、ウェット時の膨潤ＳＡＰの脱落を防
ぐためには、ＳＡＰの膨潤力によるホットメルト層の繊
維の破断を防ぐために、繊維ネット状ホットメルト層の
メッシュが粗でも繊維が太いことがより重要になる。

【００２３】このような２つの異なった要件を１回のホ
ットメルト加工で達成することは難しい。そこで本発明
では、細い繊維を密なメッシュに加工するホットメルト
添加装置（Ａ）と、太い繊維で粗なメッシュに加工する
ホットメルト添加装置（Ｂ）とを組み合わせることによ
って、上記の２つの異なった要件をクリヤーしており、
これによりドライ時にもウェット時にも脱落の少ない表
面加工が可能となる。繊維ネット状ホットメルト層の繊
維の細さ（太さ）、及びメッシュ構造の粗密は、ホット
メルト材料を吐出するノズルの径、その間隔及び、吐出
量によって決まってくる。ノズル径と間隔を同じとすれ
ば、吐出量（塗布量）と供給空気量によってに決まる。

【００２４】メッシュが密で細い繊維を求める添加装置
（Ａ）の場合には、塗布量が0.3g/m ²〜2g/m²、好まし
くは0.5g/m²〜1g/m²程度である。0.3g/m²より低い
と、均一な塗布ができないし、2g/m²を越えると太い繊
維ネット状になりやすい。メッシュが粗で太い繊維を求
める添加装置（Ｂ）の場合には、塗布量が1g/m²〜10g/m
²、好ましくは1g/m²〜5g/m²である。10g/m ²を越
えるとホットメルト材料の量が多くなり過ぎ、ＳＡＰの
膨潤を阻害する場合がある。

【００２５】図２は、同じホットメルト材料を同一条件
で添加したときの、ホットメルト材料の塗布量と、得ら
れたホットメルト繊維の平均太さの関係の実測値をプロ
ットして得たグラフで、縦軸は頻度（％）、横軸は各塗
布量におけるＨＭの繊維径（ｍμ）を示す。実測値か
ら、ホットメルト材料の塗布量が増加するにしたがっ
て、得られたホットメルト繊維の太さが増大しているこ
とが分かる。本発明における細い繊維状ネットとは、顕
微鏡で拡大して測定するときに、直径で３ｍμ〜１０ｍ
μ程度のものを指し、また太い繊維状ネットとは、直径
で１０ｍμ〜５０ｍμ程度のものを指す。しかし、この
ネット状の繊維は、紡出された合成繊維と異なり、均一
な直径を持つものではなく、また直径分布も広いもの
で、平均的なものとして捉えざるを得ないものである。

【００２６】第一段、第二段ホットメルト表面加工の役
割添加装置（Ａ），（Ｂ）の組み合わせによるホットメル
ト表面加工の効果について説明してきたが、このような
加工は、勿論、３段またそれ以上の多段加工とすること
によって、より完璧を期することもできる。しかし経済
効率を考えると、二段加工で十分である場合が多い。添
加装置（Ａ），（Ｂ）の組み合わせにおいて、第一段加
工で繊維が細くてメッシュの密な繊維ネット状表面加工
を行うのか、それとも繊維が太くてメッシュの粗な繊維
ネット状表面加工を行うかについて、その粗密の組み合
わせの順序は、不織布基材の条件、ホットメルトの性状
等によって異なり、どちらの組み合わせがよいかは、こ
れらの条件を勘案して適宜選択する。

【００２７】使用されるホットメルト材料使用されるホットメルト材料に要求される条件は、一つ
には繊維ネット化しやすいことが第１で、第２はタック
性の問題であり、第３は不織布基材やその構成成分との
接合性である。繊維化の容易さは、ポリマーの重合度や
メルトインデックス等によって決まる。適切なポリマー
の選択が重要である。タック性の問題は、このプロセス
特有の問題で、タック性があると、重ねられたときに不
織布基材の背面と接合して、いわゆるブロッキングを起
こしてしまう。したがって好適には、タック性の少ない
ホットメルト材料が選択される。しかし第一段加工と第
二段加工の組み合わせにおいて、第二段のホットメルト
層はタック性の少ないことが望まれるが、第一段のホッ
トメルト層については、第二段のホットメルト層によっ
て表面がカバーされるので、若干タック性があっても差
し支えがない。

【００２８】タック性の少ないホットメルト材料の代表
的なものは、E.V.A.系（エチレン酢酸ビニル共重合体）
のものである。酢酸ビニル含量は、曳糸性や繊維化にと
って重要であり、また、酢酸ビニルの分子量は、吐出性
と繊維化に大きく影響する。エチレン−酢酸ビニル共重
合体中の酢酸ビニル含量は多い方が好ましく、例えば15
重量％以上、好ましくは20〜40重量％である。分子量
は、液の吐出性を示す熱流動性係数（ＭＦＲ（g/10
分））で表現すると、通常のエチレン−酢酸ビニル共重
合体系ホットメルト材料では２００〜４００ｇ／１０分
であるが、本発明では２００ｇ／１０分以下、好ましく
は５０〜１５０ｇ／１０分のものが適している。

【００２９】タック性があってよいものについては、非
晶形ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン類
や、S.E.B.S.（スチレン、エチレン、ブタジエンスチレ
ンブロック共重合ポリマー）、S.I.S.（スチレン、イソ
プレン、スチレンブロック共重合ポリマー）等のゴム成
分を添加してもよい。

【００３０】基材不織布とホットメルト層との親和性本発明において、ホットメルト層による表面加工の目標
とすべき条件は、まず第一に、高吸水性シート表面を繊
維化ホットメルト層で均一に被覆すること、第二に、被
覆されたホットメルト層と基材不織布面、あるいは不織
布を構成する繊維とを良好に接合すること、である。

【００３１】第一の目標を達成するには、上述してきた
ように、細かいメッシュと粗なメッシュの２重のネット
ワーク構造を形成すればよい。第二の目標を達成するに
は、ホットメルト層と不織布基材、あるいは基材を構成
する繊維との親和性が重要である。理想的な接合状態を
得るには、ホットメルト材料の成分と繊維成分が同じで
あることがよい。例えばポリプロピレン系のホットメル
ト材料をポリプロピレン不織布基材に用いるような場合
である。

【００３２】しかし、ホットメルト材料の成分と繊維成
分とは異なるのが一般的であるので、種々の組み合わせ
の中から、相性のよい組み合わせを選択することが望ま
しい。例えば、E.V.A.系のホットメルト材料であればポ
リエステル繊維、ナイロン繊維等がよく接合する。ポリ
プロピレン繊維との組み合わせもある程度の強度が保た
れるが、ポリエチレン繊維やセルロース繊維との接合に
なると非常に弱くなりやすい。その場合には、ポリエチ
レン繊維やセルロース繊維にポリエステル繊維を混合す
ることによって、接合状態を安定化するような手段を講
じることが望ましい。

【００３３】つぎに、ホットメルト繊維パターンの組み
合わせの具体例を示す。第一段、第二段のホットメルト
層の組み合わせの例と、それによる高吸収体シートの表
面被覆状態の模式図を、図３の例１、例２、例３にそれ
ぞれ示した。例１は、第一段、第二段ともカーテンスプ
レーを用いて、第一段は細いホットメルト繊維を密に、
第二段では太いホットメルト繊維を粗に組み合わせて表
面加工を行った例である。例２は、第一段が細かく密な
カーテンスプレーを、第二段は太くて粗なスパイラルコ
ートを組み合わせた例である。例３は、第一段が線状コ
ートによりまずホットメルト繊維の補強ラインを作り、
ついで第二段で細、密なカーテンスプレーを組み合わせ
た例である。

【００３４】以下に、二段加工の組み合わせによる効果
を実証する。二段加工の組み合わせの効果は、前述した
ように、ドライ時の安定性評価と、ウェット時の安定性
評価の二方向から行われる。ドライ時の粒状ＳＡＰのシ
ートからの脱離を評価する方法、及びウェット時のＳＡ
Ｐの脱離度を示す保持率の測定法を下記に示す。

【００３５】図４に示すような安定性試験機を用いてド
ライ時のＳＡＰの安定性を評価する。図４において、符
号１はモータ、２は評価すべき高吸収性シートのサンプ
ル、３は駆動ベルト、４は駆動ローラー、５はテープ、
６はサンプルの塗布液塗布面、７はその裏面、８はテン
ションローラーである。

【００３６】１．サンプルの準備１）サンプルサイズ基本サイズとして１０ｃｍ幅×８０ｃｍ長に切断する。
幅はサンプルに応じてストライプ柄等の繰返し単位とす
る。幅としては約１０〜３０ｃｍである。２）予備乾燥評価時の水分含量を一定にするため、水分含量が１０重
量％以下になるまで予備乾燥を行う。但し、サンプルの
変質を防ぐため、乾燥温度は６０℃以下とする。３）シーズニング水分含量が１０重量％となる温湿度条件で少なくとも１
２時間放置する。恒温恒湿室又は容器内にて塗布面を開
放しておく。

【００３７】２．試験機によるＳＡＰの固着性評価１）サンプルの重量測定（感量１ｍｇの電子天秤使用）サンプル重量から基材重量を差し引いてサンプルに塗布
されているＳＡＰ量を算出する（Ｗ０）。２）前記試験機にサンプルを装着する。塗布面を外側に
して、サンプルの両端の基材面を粘着テープで接続する
（図４（ｄ））。３）テンションローラーで荷重を掛ける。荷重は１kg／
１０ｃｍ幅とする。４）起動脱落したＳＡＰを集めるために、予めサンプル走行箇所
の下側に黒紙を敷き、モータのスイッチを入れる。走行
速度は３０ｍ／分に設定する。５）１分後のＳＡＰの脱落量を調べる。付着が不十分であるＳＡＰの量（Ａゾーン）として、起
動後１分間のＳＡＰの脱落量を調べる（Ｗ１）。図５は
走行時間と脱落量の関係を示す図である。付着が不十分
であるＳＡＰの量（Ａゾーン）として、起動後１分間の
ＳＡＰの脱落量を調べる（Ｗ１）。６）再起動４分後のＳＡＰの脱落量を調べる。屈曲摩擦による経時的なＳＡＰの脱落量（Ｂゾーン）と
して、再起動後４分間のＳＡＰの脱落量を調べる（Ｗ
２）。７）ＳＡＰの脱落量の算出起動後１分間の脱落量（付着が不十分であるＳＡＰ量）
＝（Ｗ１／Ｗ０）×１００起動後５分間の脱落量（脱落した全ＳＡＰ量）＝［（Ｗ
１＋Ｗ２）／Ｗ０］×１００

【００３８】つぎに、吸収後のＳＡＰの安定性の評価法
について説明する。１）サンプルの準備１０ｃｍ幅×１５ｃｍ長にカットする。ラインコート品
では幅は約１０ｃｍの繰返し柄単位とする。２）評価手順１．サンプルの重量を測定する（Ｗ０）。２．ステンレスバット（１７ｃｍ×２２ｃｍ）に生理食
塩水（０．９重量％ＮａＣｌ水溶液）を３００ｍｌ入れ
る。３．吸収体評価ユニットを組み立てる。図６は、組み立てられた吸収体評価ユニットの概念図で
あり、（ａ）は吸収体評価ユニットの断面図、（ｂ）は
吸収体評価ユニットの平面図である。サンプル３３は濾
紙３４で包まれ、上面の浮上り防止用ステンレス金網
（１０ｃｍ×１５ｃｍ、日本フィルコン製３１６）と下
面の下敷用ステンレス金網（１５ｃｍ×２０ｃｍ、日本
フィルコン製３１６）で挟持される。この場合、サンプ
ル３３のＳＡＰ付着面は下側に位置する。濾紙３４は、
サンプル３３を包み込むように周囲が折り曲げられ、４
隅は針で留められる。４．吸収体評価ユニットをステンレスバット内の生理食
塩水中に１０分間浸漬する。濾紙中のサンプルが十分吸
液して下敷用ステンレス上に安定した後で、直ちに浮上
り防止用ステンレス金網を取り除き、自由膨潤状態で吸
液させる。５．吸収体評価ユニットをステンレスバットより取りだ
し、１０分間液切りを行う。濾紙上に残存する自由水を
除くため、吸収体評価ユニットを傾斜角２０〜３０°で
傾けて１分間液切りを行う。６．吸収体評価ユニットの濾紙を開き、サンプルの基材
部分を把持して垂直に引き上げ、重量を測定する（Ｗ
１）。７．濾紙上に残った膨潤ＳＡＰを濾紙と共に重量測定す
る（Ｗ２）。８．予め吸液した濾紙の重量を測定する（ＷＦ）。９．サンプルの吸液倍率と膨潤ＳＡＰの基材への保持率
を計算する。サンプルの吸液倍率＝［Ｗ１＋（Ｗ２ −ＷＦ）］
／Ｗ０膨潤ＳＡＰの基材への保持率＝｛Ｗ１／［Ｗ１＋
（Ｗ２ −ＷＦ）］｝×１００

【００３９】

【実施例】（実施例１）＜不織布基材の調製＞ポリエステル繊維（6d×51mm）を
使った20g/m ²のカードウエブを上層にし、ビスコース
レーヨン繊維（1.5d×38mm）を使った20g/m ²のカード
ウエブを下層にした２層ウエッブを高圧水流で処理して
得られた２層構造の不織布を基材として用意した。上層
は嵩高で、下層は比較的密度が高く、平均的な見掛け密
度は0.06g/cm³であった。

【００４０】＜高吸水性シートの調製＞特種製紙（株）
製のＭＦＣ（Ｓ−ＭＦＣスーパーミクロフィブリルセル
ロース）の２．５％水溶液に水及びエタノールを添加し
てＭＦＣ濃度０．６７％の水エタノール分散液（水／エ
タノールの重量比率が６０／４０）を調製した。この分
散液に三菱化学（株）製の平均粒子径200mμの粒子状Ｓ
ＡＰ（商品名「アクアパールAP-211D 」）を加えて、Ｓ
ＡＰが25重量％のスラリーを調製した。このスラリーを
上記の２層構造の不織布の基材のポリエステル繊維で構
成されている嵩高の上層面にコート部分が７ｍｍで非コ
ート部分が３ｍｍ幅のストライプ状のラインコートとな
る様にコーターで塗布し、ＳＡＰの平均的なコート量と
して200g/m ²の高吸水性シートを作成した。

【００４１】＜ホットメルト層による表面加工＞上記高
吸水性シートのＳＡＰコート面にE.V.A.系のホットメル
ト材料（松村石油研究所製、商品名「モレスコメルトS-
1396D 」）を第一段、第二段ともカーテンスプレー方式
を用い、ホットメルト材料の添加量を変えて表面加工を
行った。第一段、第二段のホットメルト材料の添加量は
0.5g/m²、1.0g/m²を組み合わせ、３種のサンプル１，
２，３を作製した。また比較例として3 g/m ²一段加工
の比較サンプルを作製し、二段加工との比較を試みた。
なお、本実施例で用いたホットメルト材料の主な組成は
下記の通りである。 E.V.A. ４５％ワックス５％タッキファイヤ５０％

【００４２】＜安定性の評価結果＞上記第一段、第二段
表面加工した高吸水性シートについて前述したような方
法によって乾燥時の安定性と吸収時の安定性について評
価した。ドライ時の安定性としては、図３のようにして
経時的に脱落率（％）を測定し、時間の経過に対する脱
落率の変化をプロットして図７に示す。またその1分値
と5分値を表示することとした。湿潤吸収時の安定性に
ついては保持率（％）で示した。その結果を表１に示
す。

【００４３】

【表１】

【００４４】ドライ時の安定性については、二段加工し
たものはいずれも一段加工よりもよい結果を示すが、そ
の中でも第一段0.5 g/m ²、第二段0.5 g/m ²の組み合
わせがもっとも優れていることがわかる。3 g/m ²を一
段で使用した方法が最悪である。このことはドライ時の
安定性にはＳＡＰ粒子の細かい部分も逃さないような細
くて密なメッシュ状ネットが重要であって、そのため3
g/m ²の場合にはむしろ太くて粗なメッシュになってし
まうことを示している。湿潤吸収時の安定性について
も、一段加工に比較して、二段加工がいずれもホットメ
ルト材料の添加量が少ないのにかかわらず保持率が高い
が、第一段1 g/m²、第二段1 g/m²が最も優れた結果とな
っている。このことは、膨潤によってＳＡＰの径が増大
するため、繊維が細くて密な構造に比較して、膨潤に対
して簡単に破れない繊維状ホットメルトの繊維の太さ
も、吸収後の安定性には重要な要素であることを示して
いる。

【００４５】（実施例２）＜不織布基材の調製＞セルロース系の不織布として、二
村化学工業製の商品名「TCF404」（目付40g/m ²、見掛
け密度0.14g/cm³）を基材とした。

【００４６】＜高吸水性シートの調製＞上記の基材を使
用してこの表面に三菱化学製のＳＡＰ（商品名「アクア
パール211D」）のスラリー（ＳＡＰ20％、S-MFC0.6％、
エタノール／水の重量比率が70/30 の分散液）をコータ
ーでコート部分が10mm幅で非コート部分が5mm 幅のスト
ライプ状ラインコートとなる様に塗布した。ＳＡＰのコ
ート量として150g./m²の高吸水性シートを調製した。

【００４７】＜ホットメルト層による表面加工＞本実施
例ではセルロース系の基材を用いている。セルロース系
基材とE.V.A.の接合性はあまり良好とはいえないため、
粘着性はあるが、比較的セルロースにも接合性のよい、
ポリプロピレン（P.P.）を配合したホットメルト材料
（「モレスコメルトME-125」）を第一段として用いた。
第二段ホットメルト材料としては実施例１と同様、E.V.
A.主体の「モレスコメルトS 」を用いた。「モレスコメ
ルトME-125」の主たる構成成分は下記の通りである。・E.V.A. 48 部・タッキファイヤ 40部・P.P. 12 部

【００４８】第一段は、基材の親和性を上げるためのア
ンカー効果を狙い、太い粗なホットメルト加工を狙い、
7m/m間隔で線状にホットメルト材料を添加した。非コー
ト部分にもホットメルト材料が添加されるように配慮し
た。第二段は細かい密なネットでカバーすることを狙
い、カーテンスプレー方式で加工を行ってサンプル４を
得た。

【００４９】＜安定性の評価結果＞第一段加工と第二段
加工の組み合わせ効果の比較をするため、第一段の線状
加工みの比較サンプル１、及び第二段のカーテンスプレ
ー加工のみの比較サンプル２をつけ加えた。その結果を
表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】線状加工のみの場合は、大部分のＳＡＰが
ホットメルト層によって被覆されていないため、当然で
あるがドライ時の脱落性、湿潤吸収後の保持性も極めて
悪い。カーテンスプレーのみの場合も、予想よりも脱落
性、保持性も悪い。これはネットの繊維が細くメッシュ
が密であっても、ホットメルト層とセルロースとの親和
性が悪いため、その接合が悪く、吸水、膨潤とともに基
材との接合面からホットメルト層が離れてしまった結果
であると推測される。

【００５２】一方、本実施例のように第一段と第二段の
ホットメルト層を組み合わせると、第一段の線状ホット
メルト層がアンカーとして働き、そのホットメルト層と
第二段のホットメルト層が安定に接合するため、ドライ
時の脱落量も湿潤時の保持性にも優れたものが得られ
る。

【００５３】（実施例３）＜基材不織布の調製＞レーヨン寒冷紗（ネット状織物）
50g/m ²にポリエステル繊維（5d×65m/m ）50％とポリ
エチレン、ポリエステルの鞘芯状複合体繊維（3d X 41m
/m）50％を均一混合して得られたウエブ40g/m ²を重ね
てニードルパンチによって結合した起毛状の不織布を用
意した。この不織布は目付80g/m ²で見掛け密度0.1g/c
m ³の極めて嵩高いものであった。

【００５４】＜高吸水シートの調製＞担持させるＳＡＰ
として２種類のものを用意した。ＳＡＰ１として三菱化
学製の平均粒径200mμの粒子状ＳＡＰ（商品名「アクア
パール211D」）、ＳＡＰ２として三洋化成製の平均粒径
400mμのフレーク状ＳＡＰ（商品名「サンウェットIM-5
000 」）を使用した。上記基材を振動板上で振動させな
がら、ＳＡＰ１をできるだけ均一に150g/m²相当分を添
加し、ついでＳＡＰ２をＳＡＰ１の上に重なるように20
0g/m²相当分を添加して、ＳＡＰ350g/m²を担持する高
吸水性シートとした。大部分のＳＡＰは起毛状のウエブ
の中に埋まり込んではいたが、ＳＡＰ担持面を下に向け
るとほとんどのＳＡＰが脱落した。吸収時の安定性を評
価すべく生理食塩水につけ、膨潤をはじめるとすぐにほ
とんどのＳＡＰが脱落したので、標準法の測定に使用す
ることはできなかった。これを比較サンプル３とした。

【００５５】＜ホットメルト材料による表面加工＞上記
高吸水性シートの担持されたＳＡＰ側に実施例１と同じ
E.V.A.系のホットメルト材料（「モレスコメルトS1396
0」）を使用して、カーテンスプレー式ホットメルト添
加装置を二段に組み合わせて表面加工を行って得たもの
をサンプル５とした。比較のために、第一段加工（カー
テンスプレー方式）のみを施した比較サンプル４を作製
し、同様にテストした。これらのサンプル及び比較サン
プルについて実施例１と同様の安定性試験を行い、その
結果を表３に示した。この結果、第一段加工に比較して
第一段、第二段を組み合わせた方が、トータルに使用さ
れるホットメルト材料の量が少ないのにかかわらず、は
るかに優れた安定性効果を示した。

【００５６】

【表３】

【００５７】（実施例４）＜不織布基材の調製＞ポリエステル繊維（3d×51m/m ）
60％とビスコースレーヨン繊維（1.5 d ×35m/m ）を40
％混合したカードウエブ40g/m ²を高圧水流で処理して
得られた不織布を基材として用意した。この不織布の見
掛け密度は0.08g/cm³であった。

【００５８】＜高吸水性シートの調製＞80重量％のアク
リル酸水溶液１２５重量部に、48.5重量％の水酸化ナト
リウム水溶液57.3重量部、水6.4 重量部、架橋剤（N,
N’―メチレンビスアクリルアミド）0.15重量部と、さ
らに酸化剤として30重量％の過酸化水素水溶液5.0 重量
部を加えて溶液Ａを調製した。溶液Ａのモノマー濃度は
60重量％、中和度は50モル％であった。これとは別に、
80重量％のアクリル酸水溶液１２５重量部に、48.5重量
％の水酸化ナトリウム水溶液57.3重量部、水9.9重量
部、架橋剤（N, N’―メチレンビスアクリルアミド）0.
15重量部とさらに還元剤としてＬ―アスコルビン酸1.5
重量部を加えて溶液Ｂを調製した。溶液Ｂのモノマー濃
度、中和度は溶液Ａと同様であった。イケウチ社製の内
径0.13mmの２本のノズルを使用し、ノズル間角度を30
度、ノズルの先端の間の距離を4mm とし、一方のノズル
より前記Ａ液、他方のノズルより前記Ｂ液を、それぞれ
液温40℃に加温し、それぞれ流速5m／秒となるようにポ
ンプで供給した。Ａ液及びＢ液はノズルを出たところで
合流し、約10mmほどの液柱を形成した後、液滴となって
空気（60℃）の上昇気流中を落下した。この液滴をノズ
ルの先端より下方100cm に設置した上記不織布基材上に
受け、120 ℃の飽和水蒸気を10秒間吹きつけ、スチーム
処理を行ったのち、含水率が10％程度になるまで乾燥し
ＳＡＰが220g/m²担持した高吸水性シートを得た。

【００５９】＜ホットメルト材料による表面加工＞高吸
水性シートのＳＡＰ担持側に第一段としてカーテンスプ
レー型ホットメルト添加装置（サンツール社製）により
0.5g/m²のE.V.A.系ホットメルト材料（モレスコメルト
Ｓ）をスプレーした後、スパイラルコート型ホットメル
ト添加装置（サンツール社製）を用いて同じホットメル
ト材料を2g/m²になるようにホットメルト加工を行っ
た。得られたホットメルト加工後の高吸水性複合体シー
トは、電子顕微鏡の表面写真で観察すると、図２の例２
で示したような表面構造を持っていた。このシートはド
ライ時のテストでも粉塵の散布なく、吸収後のＳＡＰ保
持率も85％以上を示した。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、不織布基材上の
ＳＡＰ粒子を、繊維の太さとメッシュの粗密の異なる２
種のホットメルト層を組み合わせて包持させることによ
り、ドライ状態で粒径の小さい、しかも粘着性のないＳ
ＡＰ粒子の脱落を防止できるばかりでなく、ＳＡＰ粒子
が吸液して膨潤しても、その膨張力に応じてホットメル
ト層も伸長し、ＳＡＰ粒子を確実に保持し、その脱落を
効果的に防止することができる。しかもこのホットメル
ト層によって、高吸水性複合体シートの本来の吸水性が
阻害されることはなく、種々の用途に対して十分な吸水
性能を発揮する。

【００６１】さらに本発明の方法に従って２種のホット
メルト添加装置を組み合わせて使用することにより、上
記のような性能を有する高吸水性複合体シートを容易に
製造することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される、不織布基材上におけるＳ
ＡＰの支持形態のモデル例を示す説明図。

【図２】頻度（％）とホットメルト繊維の太さ（ｍμ）
の関係の実測値をプロットして得たグラフ。

【図３】第一段、第二段のホットメルト層の組み合わせ
の例と、それによる高吸収体シートの表面被覆状態の模
式図。

【図４】ＳＡＰの安定性を評価するための試験機を示
し、（ａ）は試験機の正面図、（ｂ）は試験機の側面
図、（ｃ）はサンプルの平面図、（ｄ）はサンプルの斜
視図。

【図５】走行時間と脱落量の関係を示すグラフ。

【図６】組み立てられた吸収体評価ユニットの概念図で
あり、（ａ）は吸収体評価ユニットの断面図、（ｂ）は
吸収体評価ユニットの平面図。

【図７】時間の経過に対するＳＡＰの脱落率の変化をプ
ロットして示すグラフ。

【符号の説明】

１モータ２評価すべき高吸収性シートのサンプル３駆動ベルト４駆動ローラー５テープ６サンプルのＳＡＰ塗布面７その裏面８テンションローラー３３サンプル濾紙３４濾紙

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＡ６１Ｆ 13/53 (72)発明者鈴木磨東京都中央区日本橋浜町２丁目26番５号株式会社日本吸収体技術研究所内 (72)発明者松本良一東京都中央区日本橋浜町２丁目26番５号株式会社日本吸収体技術研究所内 (72)発明者田中良寛東京都中央区日本橋浜町２丁目26番５号株式会社日本吸収体技術研究所内 (72)発明者田島政治大阪府大阪市東淀川区瑞光四丁目12番10 号株式会社サンツール内 (72)発明者山根富美男兵庫県西宮市芦原町10番33号株式会社松村石油研究所内 (56)参考文献特開平10−329252（ＪＰ，Ａ) 特開平５−254069（ＪＰ，Ａ) 特開2000−301644（ＪＰ，Ａ) 特開2000−238161（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B01J 20/00 - 20/26 A61F 13/15

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】不織布基材の片表面側に高吸水性樹脂が
一部は不織布の空隙中に、他の一部は不織布から表面に
露出した状態でほぼ全面に層状で分布している高吸水性
シートにおいて、その露出した高吸水性樹脂層の表面が
メッシュの密な繊維ネット状の第１のホットメルト層
と、前記第１のホットメルト層上に位置し、かつ前記第
１のホットメルト層に対して相対的にメッシュの粗な繊
維ネット状の第２のホットメルト層との２重のホットメ
ルト層からなる繊維ネット状ホットメルト層によって被
覆されていることを特徴とする高吸水性樹脂の脱落性の
少ない高吸水性複合体シート。
【請求項２】不織布基材の片表面側に高吸水性樹脂が
一部は不織布の空隙中に、他の一部は不織布から表面に
露出した状態でほぼ全面に層状で分布している高吸水性
シートにおいて、その露出した高吸水性樹脂層の表面が
メッシュの粗な繊維ネット状の第１のホットメルト層
と、前記第１のホットメルト層上に位置し、かつ前記第
１のホットメルト層に対して相対的にメッシュの密な繊
維ネット状の第２のホットメルト層との２重のホットメ
ルト層からなる繊維ネット状ホットメルト層によって被
覆されていることを特徴とする高吸水性樹脂の脱落性の
少ない高吸水性複合体シート。
【請求項３】前記メッシュの密なホットメルト層の繊
維が、前記メッシュの粗なホットメルト層の繊維よりも
細い請求項１〜３のいずれか１項に記載の高吸水性複合
体シート。
【請求項４】不織布基材の片表面側に層状に高吸水性
樹脂が分布している高吸水性複合体シートの表面を加工
する方法であって、前記高吸水性樹脂が分布している表
面に、メッシュの密な繊維ネット状の第１のホットメル
ト層を形成するホットメルト添加装置（Ａ）によりホッ
トメルト加工を行う第一段ホットメルト加工工程と、前
記第１のホットメルト層に対して相対的にメッシュの粗
な繊維ネット状の第２のホットメルト層を得るホットメ
ルト添加装置（Ｂ）によりホットメルト加工を行う第二
段ホットメルト加工工程とを組み合わせて表面加工を行
うことを特徴とする高吸水性複合体シートの表面加工方
法。
【請求項５】前記第一段ホットメルト加工を、塗布量
が0.3g/m²〜2g/m²の範囲で行ってメッシュが密な第１
のホットメルト層を形成し、前記第二段ホットメルト加
工を、塗布量が1g/m²〜10g/m² の範囲で行って前記第
一段ホットメルト加工に対して相対的にメッシュが粗な
第２のホットメルト層を形成することを特徴とする請求
項４に記載の高吸水性複合体シートの表面加工方法。
【請求項６】前記第一段ホットメルト加工を、塗布量
が1g/m²〜10g/m²の範囲で行ってメッシュが粗な第１の
ホットメルト層を形成し、前記第二段ホットメルト加工
を、塗布量が0.3g/m²〜2g/m²の範囲で行って前記第一
段ホットメルト加工に対して相対的にメッシュが密な第
２のホットメルト層を形成する請求項４に記載の高吸水
性複合体シートの表面加工方法。
【請求項７】前記ホットメルト添加装置として、比較
的密なメッシュの得られるカーテンスプレー型のホット
メルト添加装置２基を前記不織布基材の移動方向に関し
て前後に組み合わせて用いる請求項４〜６のいずれか１
項に記載の高吸水性複合体シートの表面加工方法。
【請求項８】前記第一段のホットメルト添加装置とし
て、カーテンスプレー型のホットメルト添加装置を用い
て密なメッシュの第１のホットメルト層を形成し、前記
第二段のホットメルト添加装置として、スパイラルコー
ト型のホットメルト添加装置を用いて前記第１のホット
メルト層に対して相対的に粗なメッシュの第２のホット
メルト層を形成する請求項４〜７のいずれか１項に記載
の高吸水性複合体シートの表面加工方法。
【請求項９】前記第一段のホットメルト添加装置とし
て、スパイラルコート型のホットメルト添加装置を用い
て粗なメッシュの第１のホットメルト層を形成し、前記
第二段のホットメルト添加装置として、カーテンスプレ
ー型のホットメルト添加装置を用いて前記第１のホット
メルト層に対して相対的に密なメッシュの第２のホット
メルト層を形成する請求項４〜７のいずれか１項に記載
の高吸水性複合体シートの表面加工方法。
【請求項１０】前記第一段のホットメルト添加装置と
して、カーテンスプレー型のホットメルト添加装置を用
いて密なメッシュの第１のホットメルト層を形成し、前
記第二段のホットメルト添加装置として、ラインコート
型のホットメルト添加装置を用いて前記第１のホットメ
ルト層に対して相対的に粗なメッシュの第２のホットメ
ルト層を形成する請求項４〜７のいずれか１項に記載の
高吸水性複合体シートの表面加工方法。
【請求項１１】前記第一段のホットメルト添加装置と
して、ラインコート型のホットメルト添加装置を用いて
粗なメッシュの第１のホットメルト層を形成し、前記第
二段のホットメルト添加装置として、カーテンスプレー
型のホットメルト添加装置を用いて前記第１のホットメ
ルト層に対して相対的に密なメッシュの第２のホットメ
ルト層を形成する請求項４〜７のいずれか１項に記載の
高吸水性複合体シートの表面加工方法。