JP4263576B2

JP4263576B2 - 吸水性シート

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Publication number: JP4263576B2
Application number: JP2003345289A
Authority: JP
Inventors: 幸司野村; 享美保; 浩司山本
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2004285549A

Description

本発明は、紙おむつ、生理用ナプキン等の製造に有用な吸水性シートに関する。本吸水性シートは、繊維質基材のしなやかさを保持しつつ、高い吸水速度及び高い吸水量を有する。

従来、紙おむつ、生理用ナプキン等に用いられる吸水性シートには、紙、パルプ、不織布等の繊維質基材に、架橋したポリアクリル酸等の吸水性樹脂粒子を均一に分散させ、固着させたものがある。しかし、この吸水性シートは、吸水性樹脂粒子が繊維質基材に確実に固着されたものが少なく、吸水性シートから吸水性樹脂粒子が脱落しやすい。またその製造上も、粉末粒子を取扱う点で操作が煩雑である。

上記問題を解決するため、アクリル酸及びアクリル酸塩からなる単量体混合物水溶液を繊維質基材に噴霧した後、これに電離放射線や微粒子イオン化放射線等を照射することにより、前記噴霧した単量体混合物を重合させて吸水性樹脂を繊維質基材に固着させた吸水性シートが知られている。

特許文献１には、繊維質基材上に担持された単量体水溶液にＵＶ照射して単量体を重合させることにより、上記と同様の吸水性シートを製造する方法が開示されている。同公報には、ＵＶ照射することにより単量体の大半を重合させた後、重合後に未反応単量体が残らないように、電子線を照射し、さらにその後にＵＶ照射して重合転換率を高めることが好ましいと記載されている。このように、ＵＶ重合法を採用する場合においても、未反応単量体が残存しない吸水性シートを製造するためには、複雑な製造工程を採用せざるを得ないのが現状である。

特許文献２には、重合中の単量体水溶液滴を繊維質基材に落下、付着させ、繊維質基材上でレドックス系の重合を完了させることにより、吸水能及び保水能が高い吸水性シートを製造する方法が記載されている。

また、特許文献３には、同様な吸水性シートにおいては、繊維質基材として空隙率が５０〜９９．５％であること、基材に担持された吸水性樹脂粒子の１次粒子径が５０〜１０００μｍであること、また基材１ｍ²当りの吸水性樹脂担持量が１０〜５００ｇであることが好ましいと記載されている。

上記特許文献１〜３に記載の発明によれば、繊維質基材上で単量体水溶液を重合させるため、得られる吸水性樹脂粒子は繊維に固着して一体となっている。このため、粉末状の吸水性樹脂を繊維質基材に分散固着させる際に生じる前記特許文献１の問題点の多くが解決されている。

しかしながら、前記各公報に記載されている吸水性シートは、基材１ｍ²当りの吸水性樹脂固着量を増加させても、製造した吸水性シートの吸水量がそれに比例して増加しないという問題がある。すなわち、吸水性樹脂固着量が１００ｇ／ｍ²以上の場合は固着量をさらに増加させても、その増加に見合う吸水量の増加が得られなく、このため紙おむつ等に利用する場合、吸水性能が基本的に不足する問題がある。さらに、固着量が大きい場合は、未反応単量体が残存し易く、また吸水性シートの柔軟性が減少するという問題も発生している。
特開平１−２９２１０３号（第１〜３頁）特開平２０００−３２８４５６号（請求項１）特開平９−６７４０３号（特許請求の範囲）

本発明においては、吸水性樹脂当りの吸水量を大幅に増加でき、吸水速度に優れ、かつ未反応単量体を僅かしか含まない、柔軟性に富む吸水性シートを工業的な規模で製造する方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、意外にも吸水性樹脂粒子を担持させる不織布の破断強度が従来用いられている不織布の破断強度よりも小さい特定の範囲にある場合、この不織布を用いて製造した吸水性シートは大きな吸水量を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、後述する破断強度測定法による破断強度が８０〜２００ｇ／２５ｍｍの不織布に吸水性樹脂粒子を担持させてなる吸水性シートである。

本発明の吸水性シートは、吸水性樹脂粒子を担持させる不織布の破断強度が小さいものを用いることを特徴とする。本発明の吸水性シートは、充分吸水した状態で、大きく膨潤し、その寸法が大きく変形する。この吸水性シートは不織布の破断強度が小さいため、吸水性樹脂粒子が吸水して膨潤する際に簡単に変形し、何ら吸水性樹脂粒子の膨潤を抑制することが無い。その結果、本発明の吸水性シートは極めて大きな吸水量を示すと考えられる。更に、本発明の吸水性シートは不織布を構成する繊維に吸水性樹脂粒子を互いに独立していわゆる数珠繋ぎの状態で付着させているので、吸水速度が高く、吸水量が大きく、且つ柔軟性が高い。

本発明の吸水性シートは不織布に吸水性樹脂粒子を担持させてなる。吸水性樹脂粒子は、不織布を構成する各繊維に数珠状に各独立して付着している。このような形状的特徴を有することにより、本発明吸水性シートは、柔軟且つ高吸水速度を達成できる。

吸水性樹脂粒子は、アクリル酸および／またはその塩（以下アクリル酸系単量体と総称する）を主成分とする単量体の重合物である。アクリル酸系単量体以外の単量体も併用することができ、具体例としては、メタクリル酸またはその塩、（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２―アクリルアミド―２−メチルプロパンスルホン酸またはその塩等が挙げられる。

不織布に担持される吸水性樹脂粒子の担持量は８０ｇ／ｍ²以上が好ましく、１００〜１０００ｇ／ｍ²がより好ましく、１２０〜５００ｇ／ｍ²が特に好ましい。担持量が８０ｇ／ｍ²未満の場合は、おむつ等の用途に用いる場合は吸水量が不足することがある。また、担持量が８０ｇ／ｍ²未満の場合は、得られる吸水性シートの吸水量が、用いる不織布の破断強度の影響を受け難くなり、本発明において期する作用効果が発現し難い。言い換えると、担持量が８０ｇ／ｍ²を超える場合に、本発明において規定する破断強度の比較的弱い不織布を基材として用いることにより、吸水性樹脂の担持量が同じであったとしても、それ以外の破断強度の不織布を用いる場合と比べて、吸水量を大きくすることができるものである。

不織布に担持される吸水性樹脂粒子の平均粒径は１０〜５００μｍが好ましく、３０〜３００μｍが更に好ましい。

本発明吸水性シートを構成する不織布の破断強度は、５０〜３００ｇ／２５ｍｍであり、７０〜２５０ｇ／２５ｍｍが好ましく、８０〜２００ｇ／２５ｍｍがより好ましい。

ここで、本発明における不織布の破断強度は、以下に記載する測定方法により求めたものを示す。

即ち、ＪＩＳＰ８１１３に準じて、長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍの矩形に裁断した不織布試験片を用いて、試験片のつかみ間隔１００ｍｍ、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎの測定条件で測定した値である。

不織布は、通常巻物として製造されており、その破断強度は横方向（幅の方向）と縦方向（長手方向）とでは異なるのが一般的である。本発明においては、縦方向の破断強度が５０〜３００ｇ／２５ｍｍであることが好ましく、更に好ましくは、横方向、縦方向の何れの破断強度もこの範囲内にあることである。

破断強度が５０ｇ／２５ｍｍ未満の場合は、強度的に弱すぎ、取扱い上問題があると共に、吸水時の保形性が不十分になる。破断強度が３００ｇ／２５ｍｍを超える場合は、吸水時の膨潤が抑制され、所望の吸水量を示さなくなる。

不織布の破断強度は、後述するように不織布を形成するベース繊維及びバインダー繊維の材質、繊度、繊維長、バインダー繊維の配合割合並びにバインダー繊維を部分的に溶融するための熱処理条件（温度及び時間）等を適宜選択することにより調節できる。

不織布の厚さは特に制限が無いが、通常０．５〜１．５ｍｍ（後述する起毛処理前の状態で）程度が適当である。

不織布の目付は１０〜１００ｇ／ｍ²が好ましい。１０ｇ／ｍ²未満の場合は、吸水性シートの製造に際し吸水性樹脂粒子の原料の単量体水溶液の充分な量を不織布に付着させることが困難になる。目付が１００ｇ／ｍ²を超える場合は通気性が悪くなり、また製造コストが高くなる。

不織布は、狭義の不織布、即ちバインダーでベース繊維が固着された繊維ウェブの他に、カーデイングまたはエアレイングしたウェブおよび繊維の収束性のゆるいパッドを総称する。本発明において用いる不織布は、ベース繊維をバインダー繊維で熱融着させたものが好ましい。この不織布は、後述する起毛処理ができるので、この点でより好ましいものである。

不織布は、ベース繊維と熱融着型のバインダー繊維とを、例えばベース繊維／バインダー繊維＝４０〜９０／６０〜１０（質量比）の比率で均一に混綿し、カーディング等の手段を用いてウェブを形成し、しかる後ベース繊維とバインダー繊維とを相互に熱融着させることにより容易に製造できる。

ベース繊維は、繊度が１〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が３２〜１２８ｍｍのものが好ましい。繊度が１ｄｔｅｘ未満のベース繊維を用いる場合は、本発明で必要とされる通気性の良い空隙の大きな不織布が得難い。１０ｄｔｅｘを超える場合は、吸水性シート製造の際に不織布の繊維に単量体溶液を充分量付着させることが難しくなると共に、柔軟性の乏しい吸水性シートが得られ易くなる傾向にある。

繊維長が３２ｍｍ未満の場合は、繊維同士の絡み合いが弱く、このため不織布を製造する熱処理工程前においてにウェブが切れて不織布の製造が困難になる。繊維長が１２８ｍｍを超える場合は、繊維同士の絡み合いが過度に強くなり、高速度の開繊や、カーデイングが難しくなる。

ベース繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン繊維等の熱可塑性重合体繊維が好ましく、特に繊維性能に優れるポリエステル繊維が好ましい。また、これらを混合して用いても良い。

ベース繊維に、低融点のポリエステルとポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸繊維を使用する場合、熱処理によってポリエステル同士が相溶するので、嵩高で通気性の良い繊維ウェブを得ることができる。このような低融点のポリエステルは、繊維形成性が良好で８０〜１８０℃で溶融軟化するものであれば、特に制限無く使用できる。繊維製造の容易さ及び繊維物性の良好性の点で、低融点のポリステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸及びエチレングリコールの共重合体が好ましい。

バインダー繊維は、熱処理により溶融してベース繊維に接着し、ベース繊維に保形性を与える。バインダー繊維は、繊度が１〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が３２〜１２８ｍｍのものが好ましい。バインダー繊維の繊度が１ｄｔｅｘ未満の場合、不織布を構成するバインダー繊維の数が多くなるため交絡接着箇所が多くなる。その結果、空隙率が小さくなり、通気性が悪くなる。繊維長が、３２ｍｍ未満の場合、不織布を製造する熱処理工程前にウェブ切れが生じ、不織布の製造が困難になる。１２８ｍｍを超える場合、開繊、カーディング性が低下する。

不織布中に占めるバインダー繊維の配合比は、１０〜８０質量％が好ましい。１０質量％未満の場合は、不織布の嵩高性、形態安定性が不足する。８０質量％を超える場合は、風合が薄く、硬い不織布が得られ、通気性が高くて空隙率が高い不織布を得難い。

過度の熱処理によってバインダー繊維が溶断すると、不織布の形態を安定化させることができない。この問題を避けるため、バインダー繊維は、熱処理により溶融する低溶融軟化温度の重合体成分と熱処理により溶融軟化しない高溶融軟化温度の重合体成分とを組合わせて製造した複合紡糸バインダー繊維が好ましい。低溶融軟化温度の重合体成分の軟化温度は高溶融軟化温度の重合体成分の軟化温度よりも少なくとも３０℃以上低いことが好ましい。このようなバインダー繊維を用いることにより、熱処理の際にバインダー繊維が完全に溶断することを避けられる。熱融着型の複合紡糸バインダー繊維としては、芯鞘型、サイドバイサイド型、更にはその他の形状のものを任意に使用できる。

複合紡糸バインダー繊維を構成する重合体の組合わせの例としては、例えば、低融点のポリエステル重合体とポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリアミド、ポリエチレンとポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンとポリアミド等の数多くの組合わせがある。更に、これらのバインダー繊維の２種以上を併用しても良い。例えば低融点のポリエステル重合体とポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸バインダー繊維と、ポリエチレンとポリエチレンテレフタレートとからなる複合紡糸バインダー繊維との組合わせを挙げることができる。

前記芯鞘型の複合紡糸バインダー繊維の場合、鞘部に配する低融点重合体成分と、芯部に配する重合体成分との比率は、１０／９０〜９０／１０（質量基準）が好ましい。鞘部の割合が１０／９０未満の場合は、芯鞘構造の繊維の紡糸が難しい。９０／１０を超えるバインダー繊維は繊維性能が低下する。

ウェブは、カーデイング、エアレイング、その他既知の技術、あるいは、これらを組合わせて製造できる。なかでもカーデイング法は、大きな嵩をもつウェブを得ることができること、高速でウェブを形成できるので生産性に優れること、かつ巾広いシートを得ることができること、目付の調節が容易で得られるウェブの均質性が高いこと等の多くの長所を有しており、最も好ましい製造方法である。

上記のようにして製造したウェブを熱処理することによりに保形性を付与して不織布を得る。熱処理の方法としては、熱風がウェブの厚さ方向に貫通する公知の乾式不織布製造用のエアースルータイプドライヤーを利用する方法が好ましい。

熱処理条件に関しては、一般的に加熱温度が高いほど、また加熱時間が長いほど、破断強度の高い不織布を得ることができる。通常、熱処理温度は、バインダー繊維の低融点重合体成分の融点＋（２０〜６０℃）程度の温度に設定し、例えば低融点重合体として融点１１０〜１３０℃の低融点ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン等が使用される場合、１４０〜１７０℃に設定し、エアースルータイプドライヤーの熱風速度を０．２〜３．０ｍ／秒、熱処理時間を１〜１２０秒の範囲にすればよい。

破断強度が５０〜３００ｇ／２５ｍｍの不織布は、上述のようにバインダー繊維を２０〜８０質量％の割合で含む不織布製造中間品を、バインダー繊維を構成する樹脂のうち、低融点の樹脂の融点より２０℃以上高い温度に数秒〜１分間程度維持することにより製造できる。具体的には、バインダー繊維の配合割合が２０質量％の場合には、熱処理時間を１分間程度とすることが好ましく、バインダー繊維の配合割合が８０質量％の場合には、熱処理時間は数〜１０秒が好ましい。

なお、ベース繊維の素材としては、後述するように単量体水溶液を霧状にして基材表面に担持させる際に、単量体水溶液が独立した微細粒子状に繊維に付着する点で非親水性樹脂が好ましい。また、レーヨン、木綿、再生セルロース繊維等の親水性繊維を少量成分として併用することも好ましい。かかる非親水性樹脂からなる繊維をベース繊維として用いて製造した不織布は、単量体水溶液が重合して得られる吸水性樹脂を微細粒子状に繊維に固着できる点では好ましいが、繊維質基材自体にある程度の親水性がないと、得られる吸水性シートを用いて製造した紙おむつや生理用品等はその使用時に、液洩れ等が発生し易い。この不都合を避けるため、不織布としては、ベース繊維表面を適度に親水化したものが好ましい。親水化処理剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェノールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル、ポリオキシエチレンアルキル脂肪酸エステルまたはポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン性界面活性剤、高級脂肪酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルコハク酸塩またはアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤等が例示できる。

具体的な親水化処理方法としては、ベース繊維を紡糸する際に紡糸原料樹脂に上記界面活性剤すなわち親水化剤を予め混合しておき、それを紡糸しても良い。また溶媒等に溶解した親水化剤を紡糸後の繊維に散布してもよい。

以下、本発明の吸水性シートの製造方法につき説明する。

本発明の吸水性シートは、上記所定の破断強度を有する不織布にアクリル酸及び／またはその塩を主成分とする単量体水溶液を微細粒子状に担持させた後、該不織布に担持させた単量体を重合させる方法により好適に製造できる。

上記不織布はそのまま使用しても良いが、予め加熱により起毛させたものを使用することが好ましい。起毛させるための加熱温度は不織布中のベース繊維の軟化点付近が好ましい。実用的には７０〜１５０℃の範囲の温度である。加熱時間は、加熱温度によっても異なるが、通常数〜１８０秒間である。好ましい加熱条件の具体例は、８０〜１１０℃で２０〜６０秒間である。

加熱手段は限定されず、例えば加熱炉内を所定時間かけて不織布を通過させてもよいし、熱風を不織布に吹付けても良く、または赤外線ランプ等によって不織布を加熱してもよい。

上記の加熱方法等により、不織布を構成する繊維の一部が基材面上に毛羽立つ。その結果、不織布は通常その体積が起毛処理前の１．３〜３．０倍程度に膨らむ。起毛の程度はそれに使用されているベース繊維の繊維長によって異なる。ベース繊維の繊維長、及び加熱条件を適宜選択して起毛処理することにより、不織布の体積を起毛処理前の１．５〜３．０倍に膨らませることが好ましい。

なお、不織布または繊維ウェブ等の起毛処理手段としては、加熱以外にも、例えば針山の付いたロールを用いる起毛処理手段等が知られている。しかし、加熱以外の機械的な起毛処理手段を採用する場合は、後記する単量体水溶液を不織布を構成する繊維上に微細粒子として多量に担持させることが困難で、このため得られる吸水性複合体の吸水量および吸水速度は劣るものになる。

上記不織布、又は上記起毛処理した不織布（通常はシート状である）にアクリル酸および／またはその塩（アクリル酸系単量体）を主成分とする単量体の水溶液を霧状にして吹きつけて不織布を構成するベース繊維及びバインダー繊維に担持させる。好ましい単量体は、アクリル酸の２０〜９０モル％がアルカリ金属塩またはアンモニウム塩に変換されているアクリル酸とアクリル酸塩との混合物である。アクリル酸系単量体以外の単量体も併用することができる。

具体例としては、メタクリル酸またはその塩、（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよび２―アクリルアミド―２−メチルプロパンスルホン酸またはその塩等が挙げられる。かかる単量体の好ましい使用量は、アクリル酸系単量体との合計量を基準にして２０モル％以下である。

単量体水溶液における単量体の好ましい濃度は、２０〜８０質量％で、更に好ましくは４０〜６０質量％である。単量体濃度が高いほど、吸水性樹脂が多量に固着した吸水性シートを得ることができ、また単量体を重合させた後の乾燥処理に際し、必要とする熱エネルギーを削減できる。従って、可能な限り高濃度の単量体水溶液を使用することが好ましい。単量体の飽和溶解度付近の濃度も好ましい濃度である。

上記単量体水溶液には、単量体以外に、架橋剤および重合開始剤等を添加することが好ましい。

架橋剤としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、N,N'−メチレンビスアクリルアミド、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートおよびトリアリルホスフェート等が例示できる。

架橋剤の添加割合は、単量体合計質量に対して１００〜１００００ｐｐｍが好ましく、１０００〜５０００ｐｐｍが特に好ましい。

単量体の重合は、一般的なラジカル重合法によって行うことができる。重合開始方法としては、熱によりラジカルを発生する化合物を重合開始剤として用いる熱重合法、または紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により重合開始させる方法等が採用できる。好ましくは、熱重合法、または光重合開始剤の存在下に紫外線照射する方法（以下、ＵＶ照射重合法という）であり、特に好ましくはＵＶ照射重合法である。

熱重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド及びクメンハイドロパーオキサイド等の水溶性ラジカル重合開始剤が挙げられる。これらの化合物は、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸またはアミン等の還元性化合物と併用して、レドックス系重合開始剤として使用しても良い。

ＵＶ照射重合法で重合させる場合に使用する光重合開始剤としては、特に制限が無く、紫外線によりラジカルを発生させることのできる光重合開始剤であれば何れのものでも使用でき、公知の光重合開始剤を適宜目的に応じて選択して使用できる。具体的には、２，２’−アゾビス（２−アミノジプロパン）塩等のアゾ化合物、１−ベンゾイル−１−ヒドロキシシクロヘキサン及びベンゾフェノン等のケトン、ベンゾイン及びそのアルキルエーテル、ベンジルケタール類、並びにアントラキノン誘導体等を例示できる。

１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等のベンゾイル系、２，２’−アゾビス｛２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン｝等のアゾ系のものが好ましい。

光重合開始剤の添加量は、単量体に対して１００〜２０００ｐｐｍが好ましい。光重合開始剤の濃度が１００ｐｐｍ未満の場合は、充分に重合が起らず、また２０００ｐｐｍを超える場合は得られる重合体の重合度が低下する。

上記光重合開始剤に加えて、熱分解型ラジカル重合開始剤を併用することが好ましい。この開始剤を併用することにより、ＵＶ重合と並行的に熱重合も起り、その結果重合転換率が上がり未反応単量体の残存量を低減できる。熱分解型ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体に対して１００〜５０００ｐｐｍが好ましく、特に５００〜２０００ｐｐｍが好ましい。

重合温度は５０〜８０℃が好ましく、従って熱分解型ラジカル重合開始剤としては、水中にて８０℃以下で分解してラジカルを発生する化合物が好ましい。具体的には過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩が挙げられる。

単量体水溶液には、更に添加剤として、連鎖移動剤や界面活性剤等を必要により添加しても良い。

上記単量体水溶液は、前記のとおり霧状にして不織布に噴霧（塗布）する。これにより、不織布を構成する繊維に単量体水溶液を独立した微細粒子状に担持させ得る。単量体水溶液を霧状にする方法としては、公知の微粒化技術を利用できる。例えば、滴下法、スプレーノズルを用いた液滴化法、回転盤型アトマイザーを用いた液滴化法、超音波法等が挙げられる。

噴霧液滴の平均径は、３０〜７００μｍが好ましい。平均径が３０μｍに満たない場合は、不織布に噴霧した液滴が繊維に付着することなく裏側まで突抜けやすくなり、液滴の付着効率が低下する。液滴の平均径が７００μｍを超える場合は、液滴の付着が不均一となり、その結果重合して得られる吸水性複合材料の吸水量および吸水速度が不十分となる場合がある。３０〜７００μｍの大きさの単量体水溶液は重合、乾燥工程を経ることにより、概略１０〜５００μｍの吸水性樹脂粒子となって、数珠状に繊維に固着される。

単量体水溶液の担持量は、その重合によって得られる吸水性樹脂粒子の不織布に対する固着量が８０ｇ／ｍ²以上となる量であり、好ましくは１００〜１０００ｇ／ｍ²であり、１２０〜５００ｇ／ｍ²がより好ましい。

上述のようにして単量体水溶液が担持された不織布に紫外線（ＵＶ）を照射するか、または該不織布を所定の温度に加熱して、アクリル酸系単量体を架橋剤の存在下に重合させる。

重合に際しては、単量体水溶液を取り囲む雰囲気を窒素ガス等の不活性ガスで置換し、酸素を極力排除することが好ましい。

紫外線ランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の２５０〜４５０nmの波長を照射可能なもので、３０〜２４０Ｗ／ｃｍのランプ入力の水銀ランプが好ましい。紫外線照射量は１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ²、より好ましくは２０００〜６０００ｍＪ／ｃｍ²である。必要な線量に応じて水銀ランプを多数並べて使用することができる。

上記のＵＶ照射により単量体の大半（約９０％以上）が５〜６０秒程度で重合を完結する。この際、重合温度は不織布に塗布された単量体水溶液の微粒子の温度として８０〜９０℃程度と推測される。このようにして、水分を１５〜３０質量％程度および未反応単量体を０．１〜１０質量％含む含水重合体粒子が繊維上に形成される。

以下、さらに適当な時間加熱を継続し、未反応単量体を低減させるとともに上記含水重合体粒子を乾燥させることにより、本発明の吸水性シートが得られる。

上記方法により吸水性シートを製造した後、カルボキシル基と反応性を有するエポキシ基等の官能基を複数有する架橋剤（以下表面処理剤という）の水溶液を該吸水性シート上に散布することが望ましい。この操作により、吸水性樹脂粒子の表面層の架橋度をさらに上げることができる。

表面処理剤としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のポリオール、エチレンジアミン等のポリアミンを例示できる。表面処理剤の添加量は、吸水性樹脂粒子に対して１００〜１０００ｐｐｍが好ましい。

得られる吸水性シートは、吸水性能（吸水速度、吸水量、液拡散性、液逆戻り防止性等）をより一層向上させる目的で、更に熱圧縮処理を施すことが好ましい。熱圧縮は熱プレス、熱ロールまたはエンボスロール等を用いて行うことが好ましい。

熱圧縮温度は、５０〜１５０℃が好ましく、７０〜１２０℃がより好ましい。熱圧縮温度が５０℃未満の場合は十分な圧縮効果が得られず、１５０℃よりも高い場合は吸水性シートを構成する繊維が熱溶融し、得られる吸水性シートの柔軟性が損われる場合があるので、好ましくない。

熱圧縮圧力は、０．０１〜１００ＭＰａが好ましく、０．１〜１０ＭＰａがより好ましい。熱圧縮時間は、熱圧縮温度及び熱圧縮圧力により異なるが、１〜１００秒が好ましい。

工業的規模で熱圧縮する場合は、特に熱ロールを用いることが好ましい。具体的には、一対のロールを１〜１００ｋｇ／ｃｍの線圧になるように加圧しながら、前記吸水性シートを連続的にロール間に導き、ロール間で熱圧縮する。

熱圧縮に用いる一対のロール間隙は熱圧縮される吸水性シートの厚さにもよるが、通常１０〜５００μｍが好ましい。１０μｍ未満の場合は、繊維が切断される場合があり、また５００μｍを超える場合は圧縮効果が不十分になる。熱圧縮により、吸水性シートは圧縮前の厚さの２５〜９５％の厚さになる。

前記一対のロールは、少なくとも一方のロールに凹凸模様が形成されていることが好ましい。凹凸模様の深さは、０．００１ｍｍ以上、好ましくは０．０１〜１ｍｍが好ましい。凹凸模様は、１０ｍｍ以下の間隔で凹凸が繰返されているものや、直径１０ｍｍの円に収る模様が１０ｍｍ以下の間隔で連続的に形成されていることが好ましい。繰返し間隔が１０ｍｍを超える模様や、１０ｍｍの円に収らない模様の場合は繊維を圧縮することにより生じる前記本発明の利点が十分発揮されない場合がある。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

（実施例１）
アクリル酸ナトリウム７０ｍｏｌ％およびアクリル酸３０ｍｏｌ％からなる単量体水溶液（単量体合計含有量４２質量％）に、架橋剤としてテトラエチレングリコールジアクリレート（アロニックスＭ−２４０、東亞合成株式会社製）０．０５質量部（単量体質量基準）を添加し、この単量体水溶液を２０℃に冷却した。次いで、この単量体水溶液に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素濃度を１ｐｐｍ以下に低減させた。単量体水溶液に光重合開始剤として１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン０．０２質量％（単量体質量基準）および熱重合開始剤として過硫酸ナトリウム０．１５質量％（単量体質量基準）を添加混合して重合性単量体水溶液を調製した。ＰＥＴ綿からなる低強度エアスルー不織布（破断強度：１５５ｇ／２５ｍｍ）に上記重合性単量体水溶液をスプレーして塗付した後、窒素雰囲気下で高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して重合を行った（紫外線光量：３，５００ｍＪ／ｃｍ）。得られた吸水性復合シートは、吸水性樹脂が２００ｇ／ｍ²固着した柔軟性のあるものであった。

（実施例２）
実施例１において、破断強度１５５ｇ／２５ｍｍの低強度エアスルー不織布の代りに、破断強度２６５ｇ／２５ｍｍの不織布を用いた以外は、実施例１と同様に操作して、吸水性樹脂粒子が２００ｇ／ｍ²固着した吸水性シートを得た。

（比較例１）
実施例１で、破断強度１５５ｇ／２５ｍｍの低強度エアスルー不織布の代りに、破断強度１７８０ｇ／２５ｍｍの市販不織布を用いた以外は、実施例１と同様に操作することにより、吸水性樹脂粒子が２００ｇ／ｍ²固着した吸水性シートを得た。

実施例１、２、比較例１の吸水性シートを以下に記載の試験法により評価した。その結果を表１に示した。なお、試験に使用した人工尿は以下の組成のものであった。
人工尿（１０ｋｇ当たり）：
尿素／ＮａＣｌ／ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ／ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ／純水＝
２００ｇ／８０ｇ／８．０ｇ／３．０ｇ／９７０９ｇ
（人工尿吸水量）
３００ｍｌビーカーに６ｃｍ×７ｃｍに切り出した吸水性シートおよび人工尿２００ｍｌを入れ、３０分間室温で放置した。その後、人工尿を吸収して膨潤した吸水性シートを人工尿から取りだし、２００メッシュの濾布で付着した人工尿をぬぐい去り、その質量を測定した。下記式に従って人工尿吸水量Ａ（ｋｇ／ｍ²）を算出した。

Ａ＝（Ｗ１−Ｗ２）／０．４２
式中、Ｗ１は吸水後の吸水性シートの質量、Ｗ２は吸水前の吸水性シートの質量を示す。

（人工尿吸水速度）
３００ｍｌビーカーに６ｃｍ×７ｃｍに切出した吸水性シートおよび人工尿２００ｍｌを入れ、５分室温で放置して人工尿によってポリマーを膨潤させた。ついで、２００メッシュの濾布で付着した人工尿をぬぐい去り、その質量を測定した。下記式に従って人工尿吸水速度Ｂ（ｋｇ／ｍ²）を算出した。

Ｂ＝（Ｗ１−Ｗ２）／０．４２
式中、Ｗ１は吸水後の吸水性シートの質量、Ｗ２は吸水前の吸水性シートの質量を示す。

実施例１及び比較例１において、３０分間人工尿に浸漬して膨潤した吸水性シートの寸法を表２に示した。実施例１の吸水性シートの寸法が大きく変化しているのが分る。

Claims

８０〜１１０℃で２〜６０秒間加熱して不織布の体積を１．５〜３．０倍にふくらませた、ベース繊維がポリエステル繊維からなる、破断強度８０〜２００ｇ／２５ｍｍの不織布に平均粒径が１０〜５００μｍの吸水性樹脂粒子を８０ｇ／ｍ ^２以上担持させてなる吸水性シート。