KR102218569B1

KR102218569B1 - 체액 흡수성 물품용 흡수체

Info

Publication number: KR102218569B1
Application number: KR1020167036457A
Authority: KR
Inventors: 마사시 우다; 다카시 마루야마
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2021-02-19
Also published as: TWI649069B; AU2015285725B2; JP2016010594A; EP3162344B1; US20170128283A1; CN106470651B; WO2016002299A1; CN106470651A; KR20170023013A; TW201620469A; EP3162344A1; AU2015285725A1; JP5933637B2; EP3162344A4

Abstract

유연함과 강도를 모두 겸비한 체액 흡수성 물품용 흡수체(1)를 제공한다. 셀룰로오스계 흡수성 섬유(3) 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유(4) 7.5∼100 질량부를 포함하고, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤인 체액 흡수성 물품용 흡수체(1)로서, 상기 셀룰로오스계 흡수성 섬유(3)보다 긴 섬유 길이로 이루어진 열가소성 수지 섬유(4)는 서로 꼬여 있고, 상기 흡수체(1)는 반복되는 패턴으로 배열된 압착부(2)를 가지며, 압착부는 융착되지 않은 것이고 1 mN 이하의 걸리 강연도를 갖는 것을 특징으로 하는 흡수체.

Description

체액 흡수성 물품용 흡수체{ABSORBENT BODY FOR BODY FLUID-ABSORBING ARTICLES}

본 발명은 체액 흡수성 물품용 흡수체에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 생리용 냅킨 등의 체액 흡수성 물품에 이용되는 흡수체에 관한 것이다.

체액 흡수성 물품용 흡수체로서, 플랩 펄프와 고흡수성 폴리머와 열융착성 합성 수지 섬유로 이루어진 흡수 유지층과, 흡수 유지층의 표면 시트측의 면에 배치되고, 열융착성 합성 수지 섬유로 이루어진 부직포층을 갖는 흡수체가 알려져 있다(일본 특허 공개 제2002-11047호 공보). 일본 특허 공개 제2002-11047호 공보에 기재된 흡수체에서는, 흡수성 물품의 사용중에 있어서의 흡수체의 형붕괴를 방지하기 위해, 흡수 유지층에 포함되는 열융착성 합성 수지 섬유끼리 교락 또는 열융착시키는 것과 함께, 흡수 유지층에 포함되는 열융착성 합성 수지 섬유와, 부직포층에 포함되는 열융착성 합성 수지 섬유를 열융착시키고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2002-11047호 공보

일본 특허 공개 제2002-11047호 공보에서는, 체액 흡수 유지층의 붕괴를 방지하기 위해, 흡수 유지층과 부직포층을 이들의 접촉면에서 열융착시켜 이들 사이의 접합 강도를 향상시키고, 그리고 흡수 유지층 내의 융착성 합성 수지 섬유끼리 열융착시킴으로써, 흡수체에 형붕괴되지 않는 강도를 부여하는 설계가 이루어져 있다. 그러나, 일본 특허 공개 제2002-11047호 공보에 기재된 흡수체에서는, 열융착의 양을 늘리는 것에 의해 흡수체는 강해지지만, 흡수체가 딱딱해지는 경향이 있다.

본 발명은, 유연함과 강도를 모두 겸비한 체액 흡수성 물품용 흡수체를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 흡수체에, 융착되지 않은 압착부를 반복되는 패턴으로 배열함으로써, 유연함과 강도를 모두 겸비한 흡수체를 얻을 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명은, 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유 7.5∼100 질량부를 포함하고, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤인 체액 흡수성 물품용 흡수체로서, 상기 셀룰로오스계 흡수성 섬유보다 긴 섬유 길이로 이루어진 열가소성 수지 섬유는 서로 꼬여 있고, 상기 흡수체는 반복되는 패턴으로 배열된 압착부를 가지며, 압착부는 융착되지 않은 것이고 1 mN 이하의 걸리 강연도를 갖는 것을 특징으로 하는 흡수체이다.

본 발명은 다음 양태를 포함한다.

[1] 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유 7.5∼100 질량부를 포함하고, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤인 체액 흡수성 물품용 흡수체로서, 상기 셀룰로오스계 흡수성 섬유보다 긴 섬유 길이로 이루어진 열가소성 수지 섬유는 서로 꼬여 있고, 상기 흡수체는 반복되는 패턴으로 배열된 압착부를 가지며, 압착부는 융착되지 않은 것이고 1 mN 이하의 걸리 강연도를 갖는 것을 특징으로 하는 흡수체.

[2] 흡수체의 면적에 대한 압착부의 면적 비율이 1∼20%인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 흡수체.

[3] 흡수체의 인장 강도가 0.4 N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 흡수체.

[4] 흡수체의 최대 하중시 변위가 10∼23 mm인 것을 특징으로 하는 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재된 흡수체.

[5] 흡수체가 고흡수성 폴리머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 흡수체.

[6] 흡수체의 평량이 40∼900 g/㎡인 것을 특징으로 하는 [1]∼[5] 중 어느 한 항에 기재된 흡수체.

[7] 열가소성 수지 섬유의 적어도 일부가, 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재된 흡수체.

[8] [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재된 흡수체를 포함하는 체액 흡수성 물품.

본 발명의 흡수체는 유연함과 강도를 모두 겸비한다. 유연함과 강도라는 이율배반의 관계를 실현하는 흡수체에 의해, 착용자에게 흡수성 물품의 장착에 의한 위화감을 경감하고 또한 충분한 강도가 있기 때문에 사용중에 흡수체가 뒤틀리거나 찢어지거나 하지 않는다.

도 1은, 본 발명의 흡수체의 하나의 예의 평면도이다.
도 2는, 도 1의 I-I′선에 있어서의 단면도의 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 흡수체의 제조 장치의 하나의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 흡수체의 두께 방향의 인장 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다.

본 발명은, 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유 7.5∼100 질량부를 포함하고, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤인 체액 흡수성 물품용 흡수체로서, 상기 셀룰로오스계 흡수성 섬유보다 긴 섬유 길이로 이루어진 열가소성 수지 섬유는 서로 꼬여 있고, 상기 흡수체는 반복되는 패턴으로 배열된 압착부를 가지며, 압착부는 융착되지 않은 것이고 1 mN 이하의 걸리 강연도를 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은, 본 발명의 흡수체의 하나의 예의 평면도이며, 도 2는, 도 1의 I-I′선에 있어서의 단면도의 모식도이다. 흡수체(1)는, 반복되는 패턴으로 배열된 압착부(2)를 갖는다. 여기서, 압착부란, 가압 압축함으로써 형성된 겉보기 밀도가 높은 부분을 말한다. 압착부는, 열가소성 수지 섬유의 용융 개시 온도 이하의 온도에서의 엠보스 가공에 의해 형성할 수 있다. 압착부는 융착되지 않는다. 흡수체(1)는, 셀룰로오스계 흡수성 섬유(3) 및 열가소성 수지 섬유(4)를 포함한다. 열가소성 수지 섬유(4)는 셀룰로오스계 흡수성 섬유(3)보다 긴 섬유 길이를 갖는다. 열가소성 수지 섬유(4)는 서로 꼬여 있다. 여기서, 꼬임이란 섬유가 서로 얽혀 있는 것을 말한다. 도 2에 있어서, 열가소성 수지 섬유(4)는, 열가소성 수지 섬유가 서로 꼬인 꼬임부(5)를 갖는다. 열가소성 수지 섬유(4)는 서로 꼬여 있지만 융착되지 않는다. 열가소성 수지 섬유(4)는 압착부에서도 융착되지 않는다. 도 2에서는, 설명을 위해, 열가소성 수지 섬유(4)를 굵고 길게, 셀룰로오스계 흡수성 섬유(3)를 가늘고 짧게 표시하고 있지만, 실제 섬유의 굵기 및 길이를 반영하는 것은 아니다.

본 발명의 흡수체는, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤로 그다지 압축하지 않았기 때문에, 펄프를 완전히 찌부러뜨리지 않아서 부드럽고, 또한, 열가소성 수지 섬유의 섬유 길이가 길고, 열가소성 수지 섬유가 융착되지도 않았기 때문에 부드러워져, 결과적으로 1 mN 이하의 강연도가 된다. 한편, 열가소성 수지 섬유가 서로 꼬여 있고, 또한 압착부를 갖는 것에 의해, 체액 흡수성 물품용 흡수체로서 필요한 강도를 가질 수 있어, 형붕괴하기 어렵고, 뒤틀리거나 찢어지기 어렵다. 즉, 본 발명의 흡수체는, 열가소성 수지 섬유의 열융착에 기인하지 않고 흡수체의 강도를 향상시키고 있기 때문에, 열가소성 수지 섬유를 열융착시킴으로써 흡수체의 뒤틀림을 방지하고 있는 선행기술의 흡수체보다 부드러워지고, 나아가서는 흡수성 물품을 착용한 착용자가 위화감을 느끼기 어렵다.

압착부의 배열 패턴은, 반복되는 패턴인 한 한정되지 않지만, 예를 들면 60° 지그재그 배열(주사위의 3의 눈), 각지그재그 배열(주사위의 5의 눈), 병렬 배열(주사위의 4 또는 6의 눈)을 예시할 수 있다. 도 1에 나타내는 압착부의 배열은 60° 지그재그 배열의 예이다.

압착부의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 원형, 타원형, 정방형, 장방형, 능형, 삼각형, 별모양, 하트형 등을 들 수 있지만 원형이 바람직하다. 또, 모든 압착부가 동일한 형상일 필요는 없고, 상이한 형상의 압착부가 혼재해 있어도 좋다.

흡수체의 면적에 대한 압착부의 면적 비율(이하, 「압착부의 면적률」이라고도 함)은, 바람직하게는 1∼20%이고, 보다 바람직하게는 2∼15%이고, 더욱 바람직하게는 3∼10%이다. 압착부의 면적률이 1%를 하회하면, 압착부의 작용이 나타나기 어려운 경향이 있고, 압착부의 면적률이 20%를 상회하면, 착용자가 흡수체에 딱딱함을 느끼는 경향이 있다. 또, 「흡수체의 면적」 및 「압착부의 면적」은, 흡수체를 평면에서 봤을 때의 면적을 의미한다.

개개의 압착부의 면적은, 바람직하게는 0.1∼20.0 ㎟이고, 보다 바람직하게는 1.0∼15.0 ㎟이고, 더욱 바람직하게는 2.0∼10.0 ㎟이다. 개개의 압착부의 면적이 0.1 ㎟를 하회하면, 엠보스 롤의 돌기가 예각이 되어 흡수체가 찢어지는 경우가 있고, 그리고 개개의 압착부의 면적이 20.0 ㎟를 상회하면, 흡수체가 딱딱해지는 경향이 있다.

가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리는, 바람직하게는 4∼20 mm이고, 보다 바람직하게는 5∼15 mm이고, 더욱 바람직하게는 6∼12 mm이다. 중심간 거리가 지나치게 짧으면, 흡수체가 고밀도화하여 딱딱해지기 때문에 착용자가 위화감을 느끼기 쉽다. 중심간 거리가 지나치게 길면, 흡수체에 충분한 강도를 부여할 수 없게 될 우려가 있다.

압착부의 두께는, 압착부 이외의 부분에서의 흡수체의 두께의 0.01∼50%인 것이 바람직하고, 0.1∼25%인 것이 보다 바람직하고, 0.5∼10%인 것이 더욱 바람직하다. 압착부의 두께가 지나치게 얇으면, 흡수체가 딱딱해져 착용자에게 위화감을 줄 우려가 있고, 압착부의 두께가 지나치게 두꺼우면, 강도가 부족하여 흡수체가 뒤틀리거나 찢어지거나 할 우려가 있다.

본 발명의 흡수체는 체액 흡수성 물품용의 흡수체이다. 여기서, 체액 흡수성 물품이란, 경혈이나 뇨 등의 체액을 흡수하기 위한 흡수성 물품을 말하며, 보다 구체적으로는, 생리용 냅킨, 뇨취 패드 등을 들 수 있다.

셀룰로오스계 흡수성 섬유로는, 펄프, 예를 들면, 침엽수 또는 활엽수를 원료로 하여 얻어지는 목재 펄프, 바가스, 케나프, 대나무, 삼, 면(예를 들면 코튼 린터) 등의 비목재 펄프, 레이온 섬유 등의 재생 셀룰로오스 섬유, 아세테이트 섬유 등의 반합성 섬유 등을 들 수 있다. 펄프로는, 공업적으로 저렴하게 얻어지고 또한 안전성이 높은 크라프트 펄프가 바람직하다. 특히 바람직하게는, 섬유 길이 3 mm 정도의 분쇄 펄프이다.

열가소성 수지 섬유로는, 단일 성분을 포함하는 것, 예를 들면 단일 섬유, 또는 복수의 성분을 포함하는 것, 예를 들면 복합 섬유를 들 수 있다. 상기 성분으로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리락트산 등의 폴리에스테르; 나일론 6, 나일론 66 등의 폴리아미드 등을 들 수 있다.

복합 섬유의 예로는, 예를 들면 코어-시스형 섬유, 사이드 바이 사이드형 섬유, 섬/바다형 섬유 등의 복합 섬유; 중공형 섬유; 편평, Y형, C형 등의 이형 섬유; 잠재 권축 또는 현재 권축의 입체 권축 섬유; 수류, 열, 엠보스 가공 등의 물리적 부하에 의해 분할하는 분할 섬유 등을 들 수 있고, 그리고 공업적으로 저렴하게 얻어지고 또한 안전성이 높은 코어-시스형 섬유, 특히 PET/PE, PP/PE(코어/시스) 등이 바람직하다. 코어 성분/시스 성분의 질량비는, 바람직하게는 10/90∼90/10, 그리고 보다 바람직하게는 30/70∼70/30이다. 시스 성분의 비율이 적으면 융착성이 저하되고, 그리고 시스 성분의 비율이 증가하면 방사성이 저하되는 경향이 있다.

흡수체는, 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유 7.5∼100 질량부를 포함한다. 즉, 흡수체 중의 열가소성 수지 섬유의 함유량은, 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부에 대하여 7.5∼100 질량부이고, 바람직하게는 10∼100 질량부이고, 보다 바람직하게는 40∼100 질량부이다. 열가소성 수지 섬유의 함유량이 지나치게 적으면, 흡수체에 충분한 강도를 부여할 수 없게 될 우려가 있다. 열가소성 수지 섬유의 함유량이 지나치게 많으면, 흡수체의 액흡수성이 불충분해지는 경향이 있다.

열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이는, 셀룰로오스계 흡수성 섬유의 평균 섬유 길이보다 길다.

열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이는, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리의 1/2보다 긴 것이 바람직하고, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리보다 긴 것이 보다 바람직하고, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리의 2배보다 긴 것이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이가 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리의 1/2보다 짧으면, 상이한 압착부에 고정된 열가소성 수지 섬유끼리 서로 꼬이지 않아, 흡수체의 강도가 향상되기 어렵다. 열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이가 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리의 2배보다 길면, 1개의 열가소성 수지 섬유가 복수의 압착부에 고정되는 경우가 있기 때문에, 흡수체의 강도가 향상되기 쉽다. 열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이는, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리의 1/2보다 긴 한 그 절대치는 한정되지 않지만, 바람직하게는 8∼50 mm이고, 보다 바람직하게는 10∼40 mm이고, 더욱 바람직하게는 12∼30 mm이다. 열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 길이가 지나치게 길면, 열가소성 수지 섬유의 개섬성이 현저하게 저하되고, 흡수체가 개섬되지 않은 열가소성 수지 섬유를 포함하게 되어, 흡수체의 균일성이 저하되는 경향이 있다.

셀룰로오스계 흡수성 섬유의 평균 섬유 길이는, 바람직하게는, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리보다 짧다. 셀룰로오스계 흡수성 섬유의 평균 섬유 길이가 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리보다 길면, 흡수체의 부드러움을 얻기 어려워질 우려가 있다. 셀룰로오스계 흡수성 섬유의 평균 섬유 길이는, 가장 가까운 2개의 인접하는 압착부의 중심간 거리보다 짧은 한 그 절대치는 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.5∼7 mm이고, 보다 바람직하게는 1∼6 mm이고, 더욱 바람직하게는 2∼5 mm이다. 셀룰로오스계 흡수성 섬유의 평균 섬유 길이가 지나치게 짧으면, 흡수성이 나빠져 착용자에게 위화감을 줄 우려가 있다.

또, 열가소성 수지 섬유 및 셀룰로오스계 흡수성 섬유 중 펄프 이외의 것, 예를 들면, 재생 셀룰로오스 섬유 및 반합성 섬유의 평균 섬유 길이는, JIS L 1015:2010의 부속서 A의 「A7.1 섬유 길이의 측정」의 「A7.1.1 A법(표준법) 눈금이 있는 유리판 위에서 개개의 섬유의 길이를 측정하는 방법」에 따라서 측정한다. 참고로, 이 방법은 1981년에 발행된 ISO 6989에 해당하는 시험 방법이다.

또한, 펄프의 평균 섬유 길이는 무게 가중 평균 섬유 길이를 의미하며, 메쪼 오토메이션(metso automation)사 제조의 카야니 파이버 랩 파이버 프라퍼티즈(오프라인)[kajaaniFiberLab fiber properties(off-line)]에 의해 측정되는 L(w)값을 의미한다.

열가소성 수지 섬유의 섬도는 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 0.5∼10 dtex, 보다 바람직하게는 1.5∼5 dtex이다. 섬도가 지나치게 작으면, 열가소성 수지 섬유의 개섬성이 저하되는 경우가 있고, 그리고 섬도가 지나치게 크면, 열가소성 수지 섬유의 갯수가 적어져, 다른 열가소성 수지 섬유와 서로 얽히는 점의 수가 적어지는 경향이 있다.

셀룰로오스계 흡수성 섬유(예를 들면 섬유 길이 3 mm 정도의 분쇄 펄프)를 주성분으로 하는 흡수체에, 섬유 길이가 8∼50 mm인 열가소성 수지 섬유를 셀룰로오스계 흡수성 섬유에 혼입함으로써, 최대 하중시 변위가 올라가, 혼입되어 있는 열가소성 수지 섬유의 꼬임 구조를 구축할 수 있다. 꼬임 구조를 구축할 수 있으면 강도가 개선된다. 또한, 섬유끼리 열융착되지 않았기 때문에 걸리 강연도를 낮출 수 있다.

압착부 이외의 부분의 흡수체의 두께는, 용도에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 0.1∼15 mm, 보다 바람직하게는 1∼10 mm, 더욱 바람직하게는 2∼5 mm이다.

또, 압착부를 부여하기 전의 흡수체의 두께(mm)는, 주식회사 다이에이 과학 정기 제작소 제조 두께 측정기 FS-60DS(측정면 : 직경 44 mm의 원, 측정압 : 3 g/㎠)를 이용하여, 표준 상태(온도 23±2℃, 상대 습도 50±5%)에 있어서 시료의 5개소의 상이한 부위를 3 g/㎠로 가압하고, 가압 10초후의 두께를 측정하여 5개소의 측정치의 평균치를 흡수체의 두께로 함으로써 측정할 수 있다.

압착부를 갖는 흡수체의 두께(mm)는, 흡수체의 두께 방향에 평행한 단면을 현미경으로 관찰함으로써 측정할 수 있다.

흡수체의 평량은, 바람직하게는 40∼900 g/㎡, 보다 바람직하게는 50∼800 g/㎡, 더욱 바람직하게는 100∼500 g/㎡이다. 흡수체의 강도 및 흡수성의 관점에서이다.

또, 평량은 JIS L 1913:2010의 「6.2 단위면적당 질량(ISO법)에 따라서 측정한다.

흡수체의 겉보기 밀도는, 바람직하게는 0.06∼0.14g/㎤, 보다 바람직하게는 0.07∼0.12 g/㎤, 더욱 바람직하게는 0.08∼0.1 g/㎤이다. 흡수체가, 전술한 셀룰로오스계 흡수성 섬유 및 열가소성 수지 섬유의 비율과, 상기 겉보기 밀도를 갖는 것에 의해, 흡수체가 액흡수성이 우수한 경향이 있다.

흡수체의 겉보기 밀도는 흡수체의 평량과 두께로부터 산출할 수 있다.

본 발명의 흡수체에 있어서는, 열가소성 수지 섬유의 적어도 일부가, 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 갖는 것이 바람직하다.

도 2에 있어서, 열가소성 수지 섬유(4)는, 흡수체의 한쪽 면(6)에 노출되는 제1 부분(4f)과, 흡수체의 다른쪽 면(7)에 노출되는 제2 부분(4s)과, 제1 부분(4f) 및 제2 부분(4s)을 연결하는 연결 부분(4c)을 갖는다.

여기서, 열가소성 수지 섬유에 관한 「노출」이란, 열가소성 수지 섬유가 흡수체의 적어도 한쪽 표면에 존재하는 것을 의미한다.

열가소성 수지 섬유의 적어도 일부가, 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 갖는 것에 의해, 열가소성 수지 섬유가 흡수체의 다른 성분, 예를 들면 셀룰로오스계 흡수성 섬유를 유지하기 위한 골격으로서 기능하여, 흡수체의 강도가 향상된다. 그 결과, 체압 등의 힘이 가해졌을 때에, 흡수체의 내부에서 층내 박리가 생기기 어려워져, 흡수체가, 열가소성 수지 섬유를 포함하지 않는 흡수체, 예를 들면 펄프만을 포함하는 흡수체보다 뒤틀리기 어려워진다.

또한, 열가소성 수지 섬유의 적어도 일부가, 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 갖는 것에 의해, 본 발명의 흡수체를 포함하는 흡수성 물품에 있어서, 흡수체가, 흡수체의 착용자측에 인접하는 층(예컨대 액투과성층) 및/또는 흡수체의 착의측에 인접하는 층(예컨대 액불투과성층)에 접착되면, 흡수체의 내부에서 층내 박리가 생기기 어렵고, 나아가서는 흡수체가 뒤틀리기 어려워진다.

흡수체는 고흡수성 폴리머를 더 포함해도 좋다. 고흡수성 폴리머란, SAP(superabsorbent polymer)라고도 불리며, 수용성 고분자가 적당히 가교된 삼차원 메쉬 구조를 갖는 것이며, 수백배∼천배의 물을 흡수하지만, 본질적으로 수불용성이며, 일단 흡수된 물은 다소의 압력을 가하더라도 이수(離水)하지 않는 것이며, 전분계, 아크릴산계, 아미노산계의 고흡수성 폴리머가 시판되고 있다. 고흡수성 폴리머 및/또는 고흡수성 섬유의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 5∼150 질량부, 보다 바람직하게는 10∼100 질량부, 더욱 바람직하게는 20∼60 질량부이다.

흡수체의 인장 강도는, 바람직하게는 0.4 N/cm 이상이고, 보다 바람직하게는 0.6∼0.9 N/cm이다. 인장 강도가 지나치게 작으면, 사용중에 흡수체가 뒤틀리거나 찢어지거나 할 우려가 있다. 인장 강도가 지나치게 크면, 흡수체가 딱딱해져 착용자에게 위화감을 줄 우려가 있다.

흡수체의 최대 하중시 변위는 10∼23 mm의 범위가 바람직하다. 최대 하중시 변위가 지나치게 작으면, 흡수체 자체에 신장도가 부족하여, 흡수체가 변형되었을 때에 찢어지기 쉬워진다.

여기서, 최대 하중시 변위란, 흡수체의 인장 강도를 측정했을 때의 최대 하중시의 신장을 말한다.

최대 하중시 변위는 꼬임의 정도의 척도이며, 최대 하중시 변위가 클수록 꼬임의 정도가 높다.

흡수체의 걸리 강연도는, 바람직하게는 1 mN 이하이다. 걸리 강연도는 굽힘 강도의 척도이며, 걸리 강연도가 작을수록 굽힘 강도가 낮아 구부러지기 쉽다. 걸리 강연도의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 걸리 강연도는 통상 0.2 mN 이상이고, 걸리 강연도의 보다 바람직한 범위는 0.4∼1 mN이다.

걸리 강연도는 JIS L 1913 6.7.3에 따라서 측정한다.

흡수체의 두께 방향의 인장 강도의 하한은, 바람직하게는 100 Pa 이상이고, 보다 바람직하게는 150 Pa 이상이고, 더욱 바람직하게는 200 Pa 이상이고, 더욱 바람직하게는 250 Pa 이상이다. 흡수체의 두께 방향의 인장 강도가 100 Pa를 하회하면, 흡수체의 강도가 약하여 흡수체가 뒤틀리기 쉬운 경향이 있다. 흡수체의 두께 방향의 인장 강도의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 부드러움의 관점에서는 3,000 Pa 이하가 바람직하다.

흡수체의 두께 방향의 인장 강도는, 도 4에 도시되는 기기를 이용하여 이하의 같이 측정된다.

(1) 아크릴 수지제의 한쌍의 지그(21)(직경 68 mm, 각 지그의 질량 : 200 g, 그립부(21a)의 높이 : 50 mm)를 준비한다.

(2) 흡수체로부터 직경 68 mm의 샘플(22)을 준비한다.

(3) 직경 68 mm로 펀칭한 양면 테이프(23)(3M사 제조, 접착제 전사 테이프 950)를 2장 준비한다.

(4) 도 4에 도시된 바와 같이, 샘플(22)을 2장의 양면 테이프(23)를 이용하여 한쌍의 지그(21)에 고정한다.

(5) 샘플(22)을 갖는 한쌍의 지그(21)를 유지대(25)의 위에 얹고, 그 위로부터 추(24)(10.5 kg)를 얹고 3분간 정치한다.

(6) 인장 시험기(시마즈 제작소, AG-1kNI)에, 한쌍의 지그(21)를 그립 간격 70 mm로 셋팅한다.

(7) 100 mm/분의 속도로, 샘플(22)이 층내 박리될 때까지 샘플(22)에 인장 시험을 실시하고, 그 때의 최대 인장력(N)을 기록한다.

(8) 측정을 총 5회 반복하여 최대 인장력(N)의 평균치를 구하고, 다음 식에 따라서 인장 강도(Pa)를 산출한다.

인장 강도(Pa)=최대 인장력의 평균치(N)/0.003632(㎡)

또, 측정은 20℃의 조건하에서 실시한다.

다음으로, 본 발명의 흡수체의 제조 방법에 관해 설명한다.

도 3은, 본 발명의 흡수체의 제조 장치의 하나의 예를 나타내는 도면이다.

또, 도 3에서는, 열가소성 수지 섬유와 셀룰로오스계 흡수성 섬유는, 구별되어 표현되어 있지 않다.

회전하는 흡입 드럼(101)의 둘레면(101a)에는, 흡수체 재료를 채우는 형으로서, 둘레면(101a)으로부터 흡입 드럼의 중심을 향해 연장되는 복수의 오목부(102)가 소정 피치로 형성되어 있다. 흡입 드럼(101)이 회전하여 오목부(102)가 재료 공급부(103)에 진입하면, 흡입부(104)의 흡인에 의해, 재료 공급부(103)로부터 공급된 흡수체 재료가 오목부(102)에 퇴적된다.

후드(103a)가 부착된 재료 공급부(103)는, 흡입 드럼(101)을 덮도록 형성되어 있고, 재료 공급부(103)는, 셀룰로오스계 흡수성 섬유와 열가소성 수지 섬유의 혼합물(105)을 공기 반송에 의해 오목부(102)에 공급한다. 또한, 재료 공급부(103)는, 고흡수성 폴리머(106)를 공급하는 고흡수성 폴리머 공급부(107)를 구비하고 있고, 오목부(102)에 대하여 고흡수성 폴리머(106)를 공급한다. 셀룰로오스계 흡수성 섬유와 열가소성 수지 섬유의 혼합물(105) 및 고흡수성 폴리머(106)(이하, 「흡수체 원료」라고 함)는, 혼합 상태로 오목부(102)에 퇴적되어 오목부(102)에 흡수체(108)가 형성된다. 또, 고흡수성 폴리머를 포함하지 않는 흡수체를 제조할 때에는, 고흡수성 폴리머 공급부로부터의 고흡수성 폴리머의 공급을 중지하거나, 또는, 고흡수성 폴리머 공급부를 갖지 않는 장치를 이용하면 된다.

열가소성 수지 섬유가 서로 꼬이도록 하기 위한 제법상의 포인트는, 흡입 드럼(101)의 오목부(102)에 열가소성 수지 섬유를 포함하는 흡수체 재료를 퇴적시킬 때에, 흡수체 재료의 분무 속도보다 흡입 드럼의 회전 속도를 느리게 하는 것이다. 흡수체 재료의 분무 속도와 흡입 드럼의 회전 속도가 동일하거나 혹은 흡입 드럼의 회전수가 빠른 경우는, 열가소성 수지 섬유가 기계 방향 MD으로 배향, 정렬되기 쉬워져 서로 꼬이기 어려워진다.

열가소성 수지 섬유의 적어도 일부가, 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 가지도록 하기 위해(이하, 「특정한 배향」이라고 하는 경우가 있음), 재료 공급부(103)의 후드(103a)는, 기계 방향 MD의 하류측(흡수체 원료의 퇴적의 상류측)에, 당기술분야에서 일반적으로 이용되는 후드보다 큰 퇴적 공간(103b)을 갖는다. 이와 같이 함으로써, 열가소성 수지 섬유가, 오목부(102)의 깊이 방향, 환언하면, 흡입 드럼(101)의 둘레면(101a)으로부터, 그 중심으로 향하는 방향으로 퇴적되는 경향이 있다. 흡수체 원료 및 오목부(102)에 착안하면, 흡수체 원료는, 오목부의 흡입 드럼의 회전의 하류측의 오목부 부분(102a)으로부터, 회전의 상류측의 오목부 부분(102b)을 향해 순서대로 퇴적되는 경향이 있기 때문에, 열가소성 수지 섬유가 전술한 특정한 배향을 갖는 경향이 있다.

또한, 흡수체 원료를 오목부(102)에 퇴적함에 있어서, 흡수체 원료의 퇴적의 상류측의 흡입 드럼의 흡인력을, 흡수체 원료의 퇴적의 하류측의 그것보다 높게 하는 것에 의해서도, 열가소성 수지 섬유가 전술한 특정한 배향을 가지기 쉬워진다.

또한, 흡입 드럼의 회전 속도를 흡수체 원료의 흐름 속도보다 느리게 하는 등에 의해, 열가소성 수지 섬유가 전술한 특정한 배향을 가지기 쉬워진다.

이어서, 오목부(102)에 형성된 흡수체(108)는, 도공기(109)로부터 도공된 접착제를 그 위에 갖는 캐리어 시트(110) 상으로 이동시킨다.

캐리어 시트(110)는, 이후에, 흡수체와 액불투과성층 사이의 부직포층을 형성하지만, 체액 흡수성 물품이 부직포층을 갖지 않는 실시형태에서는, 액투과성층, 액불투과성층, 필요에 의한 보조 시트 등을 캐리어 시트로서 이용할 수 있다.

이어서, 캐리어 시트(110)에 배치된 흡수체(108)는, 한쌍의 엠보스 롤(111, 112)에 의해 엠보스 가공되어 압착부(2)가 형성된다. 한쌍의 엠보스 롤은, 예를 들면 패터닝된 볼록부를 갖는 롤과 플랫 롤로 구성할 수 있다.

엠보스 가공은, 열가소성 수지 섬유의 용융 개시 온도 이하의 온도에서, 예를 들면 실온에서 행한다. 엠보스 가공을 실온에서 행할 때에는, 엠보스 롤은 가열되지 않는다. 엠보스 롤의 볼록부의 선단과 플랫 롤의 간극은, 바람직하게는 0∼2 mm, 보다 바람직하게는 0.05∼1 mm, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.5 mm로 설정한다. 엠보스 가공의 처리 시간은, 바람직하게는 0.0001∼5초이고, 보다 바람직하게는 0.005∼2초이다.

본 발명은 또한, 상기 흡수체를 포함하는 체액 흡수성 물품에 관한 것이다. 체액 흡수성 물품이란, 이미 설명한 바와 같이, 경피나 뇨 등의 체액을 흡수하기 위한 흡수성 물품을 말하며, 보다 구체적으로는, 생리용 냅킨, 뇨취 패드 등을 들 수 있다. 본 발명의 체액 흡수성 물품은, 본 발명의 흡수체를 포함하는 한 그 구조는 한정되지 않지만, 예를 들면, 본 발명의 흡수체 및 그것을 사이에 끼우는 액투과성 시트 및 액불투과성 시트로 이루어진 것을 예시할 수 있다.

또, 본 발명의 흡수성 물품에 있어서, 흡수체에 함유되는 셀룰로오스계 흡수성 섬유는, 흡수체의 액흡수성 및 액체 유지성에 관련되고, 또한, 흡수체에 함유되는 열가소성 수지 섬유는, 액투과성 시트 및/또는 액불투과성 시트와의 연결, 특히 액불투과성층과의 연결에 관련되고, 흡수성 물품의 형붕괴를 방지하고, 그리고 흡수체, 나아가서는 흡수성 물품에 유연성을 부여한다.

본 발명의 체액 흡수성 물품은, 정법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 흡수체를 액불투과성 시트 위에 얹고, 그 위에 액투과성 시트를 더 적층함으로써 제조할 수 있다.

실시예

이하의 실시예에 있어서 다음 섬유를 사용했다.

펄프 : 웨어하우저사 제조 「NB416」, 섬유 길이 : 2∼3 mm 정도

열가소성 수지 섬유 : JNC 주식회사 제조의 코어-시스 섬유, 코어 : 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 시스 : 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 코어-시스비 : 50:50, 산화티탄량 : 코어에 0.7%, 섬도 : 2.2 dtex, 권축수 12±2개/인치, 섬유 길이 : 30 mm, 25 mm, 20 mm, 12 mm 또는 6 mm

실시예 1

펄프를 개섬하여 흡입 드럼 위에 퇴적시켜 평량이 200 g/㎡인 펄프 웨브를 형성하고, 별도로 섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유를 개섬하여 흡입 드럼 위에 퇴적시켜 평량이 40 g/㎡인 열가소성 수지 섬유 웨브를 형성하고, 펄프 웨브와 열가소성 수지 섬유 웨브를 적층하고, 그 후, 적층 웨브를 개섬하여 흡수체 성형 드럼의 위에 퇴적시켜, 도 1에 나타내는 형상(L=200 mm, W=70 mm)의 성형체를 얻었다.

그 성형체를 평프레스하여 두께를 조정하고, 이어서 엠보스 롤과 플레인 롤 사이에 통과시켜 엠보스 처리하여, 도 1에 나타내는 패턴의 압착부(압착부의 면적률 : 10.8%, a=12 mm, b=7 mm, 선단 직경 2.4 mm, 실온)를 형성하여 흡수체를 제작했다.

실시예 2

섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유 대신에, 섬유 길이 25 mm의 열가소성 수지 섬유를 이용한 점 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다.

실시예 3

섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유 대신에, 섬유 길이 20 mm의 열가소성 수지 섬유를 이용한 점 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다.

실시예 4

섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유 대신에, 섬유 길이 12 mm의 열가소성 수지 섬유를 이용한 점 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다.

비교예 1

엠보스 처리 대신에 열풍 처리를 행한 점 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다. 열풍 처리는, 스루에어법에 의해 온도 135℃, 풍량 5 m/초, 가열 시간 20초로 행했다.

비교예 2

섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유 대신에, 섬유 길이 12 mm의 열가소성 수지 섬유를 이용한 점 외에는, 비교예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다.

비교예 3

섬유 길이 30 mm의 열가소성 수지 섬유 대신에, 섬유 길이 6 mm의 열가소성 수지 섬유를 이용한 점 외에는, 비교예 1과 동일하게 실시하여 흡수체를 제작했다.

비교예 4

펄프를 개섬하여 흡입 드럼 위에 퇴적시켜 평량이 240 g/㎡인 펄프 웨브를 형성하고, 그 후, 펄프 웨브를 개섬하여 흡수체 성형 드럼의 위에 퇴적시켜, 도 1에 나타내는 형상(L=200 mm, W=70 mm)의 성형체를 얻어 그것을 흡수체로 했다.

실시예 및 비교예에서 제작한 흡수체에 관해, 평량, 두께, 겉보기 밀도, 인장 강도, 최대 하중시 변위, 걸리 강연도를 측정했다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

또, 각 측정 항목의 측정 방법은 다음과 같다.

[평량]

평량은, JIS L 1913 : 2010의 「6.2 단위면적당 질량(ISO법)에 따라서 측정했다.

보다 구체적으로는, 150 mm×40 mm의 시험편을 3장 채취하여, 표준 상태에서의 시험편의 질량을 켄세이 공업 주식회사 제조의 전자 천칭 HF-300로 측정했다.

[두께]

주식회사 다이에이 과학 정기 제작소 제조의 두께 측정기 FS-60DS(측정면 : 직경 44 mm의 원, 측정압 : 3 g/㎠)를 이용하여, 표준 상태(온도 23±2℃, 상대 습도 50±5%)에 있어서, 시료의 5개소의 상이한 부위를 3 g/㎠로 가압하고, 가압 10초후의 두께를 측정하여, 5개소의 측정치의 평균치를 흡수체의 두께로 했다.

[겉보기 밀도]

겉보기 밀도는 다음 식에 의해 산출했다.

겉보기 밀도=평량÷두께

[인장 강도]

인장 강도는, JIS L 1913 6.3에 따라서 측정했다.

보다 구체적으로는, 150 mm×25 mm의 시험편을 5장 채취하여, 항온 항습실(온도 20℃, 습도 60%)에 있어서, 인장 시험기(주식회사 시마즈 제작소 제조의 AG-1kNI)에 그립 간격 100 mm로 부착하고, 100 mm/min의 인장 속도로 시험편이 절단될 때까지 하중을 가하여, 시험편이 절단되었을 때의 하중(N)을 시험편의 폭(2.5 cm)으로 나눈 몫을 인장 강도(N/cm)로 했다.

[최대 하중시 변위]

인장 강도를 측정했을 때의 최대 하중시의 신장을, 최대 하중시 변위로 했다.

[걸리 강연도]

걸리 강연도는, JIS L 1913 6.7.3에 따라서 측정했다.

보다 구체적으로는, 38 mm×25 mm의 시험편을 5장 채취하여, 걸리 시험기(주식회사 야스다 정기 제작소 제조의 강연도 측정기 No.311)로 시험편의 표리를 연속 측정한 후의 표리의 평균치로부터 강연도를 산출했다.

[표 1]

본 발명의 흡수체는, 생리용 냅킨 등의 체액 흡수성 물품에 적합하게 이용할 수 있다.

1 : 흡수체
2 : 압착부
3 : 셀룰로오스계 흡수성 섬유
4 : 열가소성 수지 섬유
5 : 꼬임부
101 : 흡입 드럼
102 : 오목부
103 : 재료 공급부
104 : 흡입부
105 : 셀룰로오스계 흡수성 섬유와 열가소성 수지 섬유의 혼합물
106 : 고흡수성 폴리머
107 : 고흡수성 폴리머 공급부
108 : 흡수체
109 : 도공기
110 : 캐리어 시트
111, 112 : 엠보스 롤

Claims

셀룰로오스계 흡수성 섬유 100 질량부 및 열가소성 수지 섬유 7.5∼100 질량부를 포함하고, 겉보기 밀도가 0.06∼0.14g/㎤인 체액 흡수성 물품용 흡수체로서, 상기 셀룰로오스계 흡수성 섬유보다 긴 섬유 길이로 이루어진 열가소성 수지 섬유는 서로 꼬여 있고, 상기 흡수체는 반복되는 패턴으로 배열된 압착부를 가지고, 압착부는 융착되지 않은 것이고 1 mN 이하의 걸리 강연도를 가지며, 흡수체의 면적에 대한 압착부의 면적 비율이 1∼20%인 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항에 있어서, 흡수체의 인장 강도가 0.4 N/cm 이상인 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 흡수체의 최대 하중시 변위가 10∼23 mm인 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 흡수체가 고흡수성 폴리머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 흡수체의 평량이 40∼900 g/㎡인 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 수지 섬유의 일부 또는 전부가 흡수체의 한쪽 면에 노출되는 제1 부분과, 흡수체의 다른쪽 면에 노출되는 제2 부분과, 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 연결 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 흡수체.
제1항 또는 제2항에 기재된 흡수체를 포함하는 체액 흡수성 물품.
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