(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水相溶性を有する有機溶媒と水との混合溶媒からなる分散媒体中に高吸水性樹脂および微細フィブリル化セルロースを分散させたスラリーを、単数または複数の吐出孔を有するノズルから吐出させることによりシート状支持体上に塗布したのち、分散媒体を乾燥除去することからなるシート状吸収体の製造方法において、スラリー中にポリエチレンオキサイドを添加することを特徴とするシート状吸収体の製造方法。
【請求項２】
前記ポリエチレンオキサイドの添加量をスラリー全量に対して０．０１〜１．０重量％の範囲とする請求項１記載のシート状吸収体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、幼児用および成人用オムツ、女性用生理用品、メディカル用血液吸収体などの広範囲な用途に利用できるシート状吸収体の製造方法に関し、さらに詳しくは、高吸水性樹脂を含むスラリーをシート状支持体上に効率よく塗布することができる工業的な連続生産に適したシート状吸収体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高吸水性樹脂（（以下「ＳＡＰ」と略記する）を利用した吸水性に優れたシート状吸収体としては従来から種々のものが開発されているが、その一つとして、木材パルプを微細化して得られる微細フィブリル化セルロース（以下「ＭＦＣ」と略記する）によりＳＡＰ粒子を相互に結合させた状態でシート状支持体上に形成せしめてなるシート状吸収体が提案されている（特願平８−３３３５２０号）。上記したＳＡＰとＭＦＣを用いたシート状吸収体を製造するに際しては、水相溶性を有する有機溶媒と水との混合溶媒からなる分散媒体中にＳＡＰとＭＦＣを分散させ、得られたスラリーをノズルから吐出させることによりシート状支持体上に塗布したのち、分散媒体を乾燥除去する方法が採用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
有機溶媒と水との混合溶媒（以下単に「混合溶媒」と略記する）にＳＡＰとＭＦＣを分散させたスラリーは、攪拌状態においてはＳＡＰとＭＦＣの固形分が混合溶媒中に安定に分散しているが、攪拌を停止すると数秒してＳＡＰとＭＦＣの沈降が始まり、数分経過すると固液が分離してくる。
【０００４】
そのため、このスラリーをノズルから吐出させる場合に、沈降したＳＡＰとＭＦＣがノズル吐出孔を目詰まりさせ、工業的生産に必要なノズルからの連続吐出を不可能にさせる傾向がある。特に、複数の吐出孔を穿設したパイプ（以下「複数孔パイプ」と略記する）からなるノズルを使用する場合には連続吐出がしにくくなる。
【０００５】
そこで本発明は、混合溶媒にＳＡＰとＭＦＣを分散させたスラリーをシート状支持体上に塗布してシート状吸収体を製造するに際して、複数孔パイプからなるノズルを用いてスラリーを吐出させた場合でも、ノズル吐出孔の目詰まりが起こりにくく、連続吐出が可能となる結果、効率よくシート状吸収体を製造できる方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、水相溶性を有する有機溶媒と水との混合溶媒からなる分散媒体中にＳＡＰおよびＭＦＣを分散させたスラリーを、単数または複数の吐出孔を有するノズルから吐出させることによりシート状支持体上に塗布したのち、分散媒体を乾燥除去することからなるシート状吸収体の製造方法において、スラリー中にポリエチレンオキサイドを添加する（ことによりノズルからのスラリーの吐出性を向上させる）ことを特徴とするシート状吸収体の製造方法である。
【０００７】
スラリーにポリエチレンオキサイドを添加することにより、混合溶媒中でのＳＡＰとＭＦＣの分散安定性が向上するだけでなく、スラリーの曳糸性も向上する。その結果、スラリーをノズルへ移送する管路内でＳＡＰやＭＦＣの混合溶媒中での分散が維持され、沈降したＳＡＰやＭＦＣにより吐出孔が閉塞される現象を低減できることになり、さらには、吐出孔から吐出されたスラリーの曳糸性が優れるため、スラリーが途切れることなく吐出孔から吐出され易くなり、連続吐出が可能となるものと考えられる。
【０００８】
【発明の実施の態様】
本発明で使用するＳＡＰは、多量の水を安定に保持する性質を持つ高分子吸収体の総称であり、例えば、カルギキンメチルセルロース、ポリアクリル酸およびその塩類、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミドなどの水膨潤性ポリマーを部分架橋したもの、イソブチレンとマレイン酸との共重合体等の合成樹脂や、微生物起源の高吸水性ポリマー等が挙げられる。本発明においては、分散媒体中に均一に分散可能な粒状、顆粒状、フレーク状、ペレット状といった粒子状のＳＡＰが好ましく使用できる。
【０００９】
本発明で使用するＭＦＣは、木材パルプを高度に叩解して微細化することにより得ることができる。微細化の方法としては従来から種々提案されており、砥粒板擦り合わせ装置を用いる方法が本願と同一出願人により提案されている（例えば特開平７−３１０２９６号、特開平８−２８４０９０号）が、いかなる方法で製造されたＭＦＣでも本発明に使用することができる。このＭＦＣは、分散溶媒中にＳＡＰ粒子を安定に分散させる分散剤として機能するとともに、シート状支持体上でＳＡＰ粒子を互いに結合させて支持体上に支持させる結合剤として機能する。
【００１０】
ＳＡＰとＭＦＣの分散媒体となる有機溶媒／水の混合溶媒に使用される有機溶媒は、水相溶性を有し、ＳＡＰをあまり膨潤させず、しかもＳＡＰとＭＦＣを分散できるものであれば原則的にいかなるものでも使用できる。しかしながら、シート状吸収体を製造するに際しては、経済性を向上させ、しかも環境への負荷を小さくするという観点から、有機溶媒を蒸留回収して再利用できることが重要となる。かような観点から、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトンなどが好ましく使用できる。なお有機溶媒は１種類のみを用いても、あるいは必要に応じて２種類以上を併用してもよい。
【００１１】
有機溶媒と水との混合比は、ＭＦＣの結合剤としての機能が発現され、かつＳＡＰの吸水をできるだけ抑制する範囲に設定されるが、一般的には有機溶媒／水の混合比を９０／１０〜４０／６０の範囲とすることが適当である。なおこの比率は、使用される有機溶媒やＳＡＰの性質によっても変化する。
【００１２】
スラリー中のＳＡＰの濃度は、取り扱いの容易さから５〜５０重量％の範囲から適宜選択することが好ましく、一方、ＭＦＣの濃度は、スラリー中のＳＡＰやＭＦＣの分散性の観点から０．１〜５重量％の範囲が好ましい。また、ＳＡＰに対するＭＦＣの割合は、重量比で０．５〜２０／１００の範囲から適宜選択することが好ましい。
【００１３】
混合溶媒にＳＡＰとＭＦＣを分散させたスラリーをノズルから吐出させて塗布するシート状支持体としては、多孔質の不織布が好ましく使用できる。不織布の構成素材としては、コットン、レーヨン、木材パルプなどの親水性素材、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成繊維を親水性化処理した素材を用いることが好ましい。。
【００１４】
本発明によるシート状吸収体を製造するに際しては、混合溶媒中にＳＡＰとＭＦＣとを所定量分散させたスラリーを、単数また複数のノズルから吐出させてシート状支持体の上に種々のパターンとなるように塗布したのち、混合溶媒と水とを乾燥除去すればよい。特に本発明においては、スラリー中にポリエチレンオキサイドを添加しておくことにより、ノズルからのスラリーの吐出性を向上させることができ、工業的製造に不可欠な連続吐出を可能にさせるのである。
【００１５】
本発明で使用するポリエチレンオキサイドは、分子量１００万〜６００万程度のものが好ましく使用できる。またポリエチレンオキサイドの添加量は、スラリー中でのＳＡＰやＭＦＣの分散安定性およびスラリーの曳糸性を付与するために有効な量を添加すればよいが、一般的にはスラリー全量に対して０．０１〜１．０重量％の範囲で適宜添加することが好ましい。
【００１６】
なお、混合溶媒からなる分散媒体にＳＡＰとＭＦＣを分散させたスラリーをシート状支持体上に吐出散布させずに、ノズルから吐出させて噴霧状に散布させたのち、分散媒体を自然乾燥または加熱乾燥により除去することにより、粒状の吸収体を得ることもできる。また、乾燥時にＭＦＣと結合を形成しない素材からなるシート状支持体上にスラリーを吐出塗布して分散媒体を乾燥除去したのち、シート状支持体を剥離除去することにより、支持体上に支持されていないＳＡＰとＭＦＣからなるシート状吸収体を得ることもできる。
【００１７】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明の効果を説明する。
【００１８】
［実施例１］
濃度５．０重量％のＭＦＣ水分散液（特種製紙（株）製）６００ｇにエタノール２３５０ｇを加え、攪拌して均一に混合した。次いで、攪拌しながら、０．５重量％のポリエチレンオキサイド（商品名「アルコックスＳＲ、明成化学工業（株）製造）水溶液（ポリエチレンオキサイドの分子量３００万〜３５０万）３００ｇと水１８０ｇを加え、さらに攪拌を続けながら、ＳＡＰ（商品名「アクアパールＡＰ２１１Ｄ」、三菱化学（株）製造）１４７０ｇを加え、ＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーを調製した。このスラリーの成分は以下の通りである。
【００１９】
ＳＡＰ＋ＭＦＣ：３０重量％（ＳＡＰ／ＭＦＣ＝９８／２）
エタノール＋水＋ＰＥＯ：７０重量％（エタノール／（ＰＥＯ＋水）＝７０／３０）
ＰＥＯ濃度：スラリー全量の０．０３重量％
【００２０】
上記のスラリーを図１に示した吐出装置を用いて不織布（商品名「ＴＣＦ４０４」、二村化学（株）製造）上に吐出塗布したのち、乾燥してシート状吸収体を得た。図１の塗布装置は、ＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーを収容する攪拌機付容器１とモノポンプ２とを接続ホース３により接続し、モノポンプ２と二股分岐管４とを接続ホース５で接続し、さらに二股分岐管４の左右から等しい長さの接続ホース６ａ、６ｂで複数孔パイプからなるノズル７の両端に接続している。複数孔パイプは、長さ３０ｃｍ、内径２．５ｃｍの鉄製パイプに、直径４ｍｍの吐出孔８を一直線上に２ｃｍ間隔で１２個穿孔したものを使用した。なお、接続ホース３、５、６ａ、６ｂは内径２．５ｃｍのブレードホースを使用した。
【００２１】
［実施例２］
実施例１における０．５重量％ＰＥＯ水溶液３００ｇと水１８０ｇに代えて、０．５重量％ＰＥＯ水溶液１００ｇと水３８０ｇを加えた以外は、実施例１と同様にしてＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーを調製し、このスラリーを図１の吐出装置を用いて不織布上に塗布してシート状吸収体を得た。スラリーの成分は以下の通りである。
【００２２】
ＳＡＰ＋ＭＦＣ：３０重量％（ＳＡＰ／ＭＦＣ＝９８／２）
エタノール＋水＋ＰＥＯ：７０重量％（エタノール／（ＰＥＯ＋水）＝７０／３０）
ＰＥＯ濃度：スラリー全量の０．０１重量％
【００２３】
［比較例］
実施例１における０．５重量％ＰＥＯ水溶液と水１８０ｇに代えて、水４８０ｇを加えた以外は、実施例１と同様にしてＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーを調製し、このスラリーを図１の吐出装置を用いて不織布上に塗布してシート状吸収体を得た。スラリーの成分は以下の通りである。
【００２４】
ＳＡＰ＋ＭＦＣ：３０重量％（ＳＡＰ／ＭＦＣ＝９８／２）
エタノール＋水＋ＰＥＯ：７０重量％（エタノール／（ＰＥＯ＋水）＝７０／３０）
【００２５】
［スラリーの吐出性試験］
図１の吐出装置におけるポンプを駆動させ、複数孔パイプからなるノズルの１２個全部の孔からＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーが吐出する状態になった時から、いずれか１個の孔からスラリーが吐出しなくなった時までの時間（連続吐出時間）を、実施例１、実施例２および比較例についてそれぞれ１０回測定した。結果を表１に示す。
【００２６】
0003702625.tif 000002
【００２７】
表１からわかるように、ＰＥＯを添加していない比較例では平均６７秒の連続吐出時間となるのに比べて、ＰＥＯを０．０１重量％添加した実施例２では平均７６秒、ＰＥＯを０．０３重量％添加した実施例１では平均１０７秒を示し、連続吐出時間が伸びており、ＰＥＯ添加によって吐出性が向上している。
【００２８】
［ＳＡＰおよびＭＦＣの沈降性試験］
実施例１および比較例のＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーをそれぞれ攪拌して十分に混合した後、そのうちの５０ｍＬ（ミリリットル）を速やかに５０ｍＬ容メスシリンダーに入れて静置し、スラリー中のＳＡＰおよびＭＦＣが沈降する様子を、経時的に沈殿の上面の位置のｍＬ目盛りを読むことにより調べた。結果を表２に示す。
【００２９】
0003702625.tif 000003
【００３０】
表２からわかるように、ＰＥＯを添加したスラリーの方が、ＰＥＯを添加しないスラリーに比べてＳＡＰやＭＦＣが沈降しにくく、相分離が起こりにくい。
【００３１】
［スラリーの曳糸性試験］
実施例１および比較例のＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーをそれぞれ１００ｍＬ容ビーカーにその上面まで一杯になるように入れて、直径８ｍｍのポリエチレン製攪拌棒をビーカー液面に垂直に挿入したのち、秒速約５０ｃｍの速さで手で攪拌棒を上に引き上げ、その時の攪拌棒からスラリーが滴り落ちる様子を写真撮影した。その結果を図２（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００３２】
図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ約０．３秒後（１５ｃｍ引き上げた状態）および約０．４秒後（２０ｃｍ引き上げた状態）におけるＰＥＯ無添加スラリーの滴りの様子を示している。図２（ａ）では攪拌棒から滴り落ちるスラリーは既に途切れており、図２（ｂ）ではスラリーが球状の液滴となって滴り落ちている。一方、図２（ｃ）は、約０．５秒後（２５ｃｍ引き上げた状態）におけるＰＥＯ添加スラリーの滴りの様子を示しており、スラリーは途切れることなく糸状に滴り落ちており、曳糸性に優れていることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
上述したところからわかるように本発明においては、ＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーにポリエチレンオキサイドを添加することによって、スラリー中のＳＡＰやＭＦＣの分散安定性が向上するとともに、スラリーに曳糸性を付与することができる結果、複数孔パイプからなるノズルを使用してスラリーを吐出させる場合でも連続吐出が可能となり、効率よくシート状吸収体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーの吐出性試験に用いた吐出装置の説明図である。
【図２】ＳＡＰ／ＭＦＣ混合溶媒スラリーの曳糸性試験の状態を示す写真であり、（ａ）と（ｂ）はポリエチレンオキサイド無添加スラリーの状態、（ｃ）はポリエチレンオキサイド添加スラリーの状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１：攪拌機付容器
２：モノポンプ
３、５、６ａ、６ｂ：接続ホース
４：二股分岐管
７：ノズル
８：吐出孔
【図１】
0003702625.tif 000004
【図２】
0003702625.tif 000005