通気性、水解性及び不透水性を有するシート
【課題】通気性、水解性及び不透水性を有する積層シートを提供すること。
【解決手段】通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有していることを特徴とするシート。
【解決手段】通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有していることを特徴とするシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気性、水解性及び不透水性を有するシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現行の生理用ナプキン、おりもの吸収パッド、失禁者用パッド等の吸収性物品は、水解性を有しない材料を含むので、使用後は、トイレに設置された収納箱に廃棄される。廃棄された吸収性物品は、回収の上、処分される。しかし、使用済みの吸収性物品を処分する際に、誤って水洗トイレに流してしまうと、水洗トイレの配管が詰まる恐れがある。従って、使用後にそのまま水洗トイレに流すことができる、水解性材料からなる吸収性物品の検討が行われている。
【０００３】
特許文献１には、表面シート、体液吸収体及び裏面シートからなる衛生パッドであって、当該裏面シートが、外側から順に、水解性基材、水溶性樹脂層及び撥水層からなるものが開示されている。
しかし、特許文献１に開示されている吸収性物品は、水溶性樹脂層と撥水層とが水溶性樹脂層を内側にして積層されているため、水溶性樹脂層がバリアー層となり、通気性及び透湿性がほとんど発現せず、非常にムレやすい。また、水溶性樹脂層により吸収性物品の剛性が高くなるので、風合いがよくない。
【０００４】
また、特許文献１の吸収性物品は、水解性基材の片面のみが撥水性を有するので、撥水層側からの液体、例えば、吸収体が吸収した体液に対しては、防漏性を発揮できるが、水解性基材側から液体が拡散してきた場合、例えば、汗が下着側から拡散してきた場合には、防漏性を発揮できない。
さらに、特許文献１の吸収性物品は、水溶性樹脂膜に硬化型離型剤をコーティングし硬化させることにより製造されているため、水溶性樹脂膜貼り合せ工程、離型剤コーティング工程、離型剤硬化工程等が必要であり、生産効率が悪く、コストがかかる。
【０００５】
さらに、特許文献１の吸収性物品は、離型剤が硬化する際に、水溶性樹脂と化学結合するため、樹脂の溶解速度が遅くなりやすい。従って、離型剤と一体化されている部分は、水解時に断片化し、浄化槽内部で浮き易い問題点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、本発明は、上記問題点を解決することを課題とし、具体的には、通気性、水解性及び不透水性を有する積層シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有していることを特徴とするシートにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
特に、本発明は、以下の態様に関する。
［態様１］
通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、
上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして
上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
ことを特徴とするシート。
［態様２］
上記疎水性微粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍである、態様１に記載のシート。
【００１０】
［態様３］
上記疎水性微粒子の坪量が、０．１〜３ｇ/ｍ2である、態様１又は２に記載のシート。
［態様４］
上記疎水性微粒子の層側の水接触角が１５０°以上である、態様１〜３のいずれか一つに記載のシート。
［態様５］
疎水性微粒子の層側からの耐水圧が３０ｍｍ以上である、態様１〜４のいずれか一つに記載のシート。
【００１１】
［態様６］
シェイクフラスコ法試験後の分散率（％）が、６０質量％以上である、態様１〜５のいずれか一つに記載のシート。
［態様７］
通気抵抗値が、０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である、態様１〜６のいずれか一つに記載のシート。
［態様８］
上記シートの通気抵抗値が、上記基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値である、態様１〜７のいずれか一つに記載のシート。
【００１２】
［態様９］
上記疎水性微粒子が、無機系微粒子である、態様１〜８のいずれか一つに記載のシート。
［態様１０］
上記疎水性微粒子が、シリカ微粒子である、態様１〜９のいずれか一つに記載のシート。
【００１３】
［態様１１］
通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液をコーティングするステップ、そして
コーティングされた基材を乾燥するステップ、
を含む、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートの製造方法であって、
上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして
上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシートは、疎水性微粒子の層が疎水性微粒子を積層させることにより形成された微細な凹凸構造を有するので不透水性を有し、さらに上記疎水性微粒子が基材を目詰まりさせないので通気性をも有する。
また、本発明のシートは、上述の不透水性を有する一方で、水中で揉まれると疎水性微粒子の層が簡易に脱離するので水解性をも有する。
また、疎水性微粒子が水解性を有する基材の表面に分子間力により付着することにより撥水効果を発揮する本発明のシートは、トイレ等に流すと、水流の力により疎水性微粒子の一部が基材から容易に脱落し、水解性を有する基材本来の吸水挙動を示して水中に速やかに沈降するので、浄化槽中での沈降性に優れる。
さらに、本発明のシートは、基材に疎水性微粒子含有溶液をコーティングすることにより簡易に製造することができるので、生産効率性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明のシートを製造する装置の一態様の簡略図である。
【図２】図２は、本発明のシートを製造する装置の一態様の簡略図である。
【図３】図３は、本発明のシートをインライン製造する湿式抄紙システムの簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜＜通気性、水解性及び不透水性を有するシート＞＞
［通気性及び水解性を有する基材］
本明細書において、「通気性」とは、空気及び湿気の通りやすさを意味する。上記通気性としては、例えば、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値により評価することができる。
【００１７】
本発明に用いられる通気性及び水解性を有する基材は、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値が、約０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが好ましく、約０．３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらに好ましい。通気抵抗値が高いと、本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートを、吸収性物品に用いた場合等にムレの原因となりうるからである。
本明細書において、「水解性」とは、水洗トイレに流した場合に、水流により崩壊する性質を意味する。上記基材としては、シェイクフラスコ法に従った場合に、原形を留めない状態まで分散するものが好ましい。
【００１８】
シェイクフラスコ法の手順は、以下の通りである。
８００ｍＬの蒸留水が入っている１０００ｍＬのフラスコ内に、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形の試料を入れ、振とう速度２４０ｒｐｍで、３０分間シェーカー（ＩＷＡＫＩ社製 ＳＨＫＶ−２００）を振とうし、振とう後の試料の状態を目視で評価する。
さらに、上記基材としては、本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートの水解性を考慮すると、シェイクフラスコ法試験後の分散率が、約６０質量％以上であることが好ましく、約８０質量％以上であることがより好ましく、そして約９０質量％以上であることが最も好ましい。
【００１９】
分散率の評価手法は、以下の通りである。
シェイクフラスコ法試験後のサンプルを、２メッシュ（線径：１．５ｍｍ、目開き：１１．２ｍｍ、空間率：７７．８％）の金網にて濾し取り、試験前のシート乾燥質量をＡとし、そして金網上に残ったシート繊維の乾燥質量をＢとして、以下の式：
分散率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
に基づいて計算する。
【００２０】
上記基材としては、上述の通気性及び水解性の要件を満たす基材であれば特に制限されないが、例えば、繊維、例えば、パルプ、レーヨン、キュプラ、綿、麻、羊毛、絹、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン及びビニロン、並びに上記繊維から成る不織布が挙げられる。
【００２１】
上記繊維は、水解性の観点から、水分散可能であることが好ましい。さらに、上記繊維は、水解性の観点から、繊維長が約２０ｍｍ以下であることが好ましい。
上記不織布の製法は特に制限されず、例えば、特開平９−２２８２１４号公報又は特開２００３−１１９６５４号公報に記載されるような、高圧水流処理を伴う湿式抄紙機を用いた方法、又は円網抄紙機若しくは円網フォーマー抄紙機を用いた方法により製造することができる。
【００２２】
また、上記基材は、水溶性バインダーによって上記繊維同士が結着されていてもよく、このような水溶性バインダーとしては、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸エステルが挙げられる。
【００２３】
［疎水性微粒子の層］
本明細書において、疎水性微粒子は、当該疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有する疎水性微粒子の層が、後述の撥水性の要件を満たす微粒子を意味する。上記疎水性微粒子としては、特に制限されず、例えば、無機系微粒子、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、窒化ホウ素、ＳｎＯ２、シリカ、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＣ、酸化セリウム等が挙げられる。上記疎水性微粒子としては、その表面の特性、例えば、極性が特に重要であり、疎水性微粒子の層が後述の撥水性を満たすように、必要に応じて、表面処理、表面修飾が施されたものであってもよい。
【００２４】
本発明に用いることができる疎水性微粒子としては、特に安全性の観点から、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛の微粒子を用いることが好ましい。例えば、市販の上記疎水性微粒子としては、日華化学（株）のアデッソＷＲシリーズが挙げられる。
【００２５】
上記疎水性微粒子の平均粒径は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、より好ましくは約１０ｎｍ〜約８０ｎｍ、さらに好ましくは約２０ｎｍ〜約６０ｎｍである。上記平均粒径を有する疎水性微粒子を用いることで、凝集を防止でき且つ分散安定性を向上させることができる。さらに、上記平均粒径が１ｎｍ未満になると、製造コストが高くなる、本発明のシート上の疎水性微粒子の厚さが薄くなる、そして後述の不透水性が確保しにくくなる傾向がある。また、上記平均粒径が約１００ｎｍを超えると、粒子間に隙間ができやすくなる、不透水性が確保しにくくなる、疎水性微粒子が基材から脱離しやすくなる、着用時の触感が硬くなりやすい等の傾向がある。
なお、本明細書において、「平均粒径」は、電子顕微鏡により撮影した画像から、約３００個の粒子をランダムにピックアップし、その粒径を測定し、相加平均により求めた値を意味する。
【００２６】
上記疎水性微粒子の層は、上述の基材の層に接していない面、すなわち、不透水性を発揮すべき面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有する。上記疎水性微粒子の層が微細な凹凸構造を有すると、平坦な表面を有する場合よりも、水の接触角が大きくなるからである。その理由は、以下の通りである。
【００２７】
平坦な表面を有する特定の基材において、液体の接触角をθとし、そして当該材料の表面積をｒ倍に大きくした場合の液体の接触角をθrとすると、以下の式（１）
ｃｏｓθr＝ｒｃｏｓθ （１）
が成立する。
式（１）において、１＜ｒであることから、９０°＜θの場合には、ｒが大きくなるほどθrはより大きくなる、すなわち、液体の接触角がより大きくなる。
なお、θ＜９０°の場合には、ｒが大きくなるほど、θrは小さくなる、すなわち、液体の接触角はより小さくなる。
【００２８】
従って、本発明に用いられる疎水性微粒子の層が、微細な凹凸構造を有することにより、当該疎水性微粒子の層が平坦構造を有する場合よりも液体、例えば、水の接触角が大きくなる。また、上記微細な凹凸構造は、より表面積が大きくなる、すなわち、上述の式（１）においてｒが大きくなるようなものであることが好ましい。
より大きな表面積を有する微細な凹凸構造としては、例えば、フラクタル構造、例えば、微細突起状のフラクタル構造が挙げられる。
【００２９】
［通気性、水解性及び不透水性を有するシート］
本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートにおいて、上記基材の層は、約１０〜約１００ｇ／ｍ２の坪量を有することが好ましい。坪量が約１０ｇ／ｍ２未満の場合には、シート自体の強度が弱くコーティングが難しくなる傾向にあり、一方、坪量が約１００ｇ／ｍ２を超えると、密度が高くなり、通気性及び水解性に劣る傾向にある。
【００３０】
本発明のシートにおいて、上記疎水性微粒子の層は、好ましくは約０．１ｇ／ｍ２〜約３ｇ／ｍ２、より好ましくは約０．１ｇ／ｍ２〜約２ｇ／ｍ２以下の坪量を有する。坪量が約０．１ｇ／ｍ２未満の場合には、疎水性微粒子のムラが発生し、不透水性が得られない場所が生ずる場合がある。坪量が約３ｇ／ｍ２を超えると、経済的に不利となる傾向がある。
上記疎水性微粒子の層の高さは、約１μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明のシートの通気性としては、上述の基材の通気性を保持すること、すなわち、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値が、約０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが好ましく、約０．３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらに好ましい。通気抵抗値が高いと、本発明のシートを、吸収性物品に用いた場合等に着用時のムレの原因となるからである。
さらに、本発明のシートの通気抵抗値は、上述の基材の通気抵抗値の約１．３倍以下の値であることが好ましく、約１．１倍以下の値であることがさらに好ましい。
例えば、上述の基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値とは、上述の基材の通気抵抗値が０．１ｋＰａ・ｓ／ｍである場合、０．１３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下の通気抵抗値を意味する。
【００３２】
本発明のシートの水解性としては、シェイクフラスコ法試験後の分散率が、約６０質量％以上であることが好ましく、約７０質量％以上であることがより好ましく、約８０質量％以上であることがさらに好ましい。シェイクフラスコ法試験後の分散率が６０質量％未満であると、トイレに流した場合に配管が詰まる可能性があるからである。
【００３３】
本明細書において、「不透水性」とは、水を透過させない性質を意味する。当該不透水性は、疎水性微粒子の層によりもたらされる。
上記不透水性は、撥水性及び／又は耐水性により評価することができる。なお、上記撥水性及び耐水性は、原則として、本発明のシートの、疎水性微粒子の層側から試験した場合の値である。
【００３４】
上記撥水性は水接触角により評価することができ、そして水接触角は、約９０°超であることが好ましく、そして約１４０°以上であることがより好ましく、約１５０°以上であることがさらに好ましい。水接触角が大きいほど水をはじく性質が高くなる。
水接触角は、例えば、協和界面科学（株）製 自動接触角計 ＣＡ−Ｖ型により測定することができる。
上記耐水性は、ＪＩＳ Ｌ１０９２ 耐水度試験Ａ法（低水圧法）に準じて耐水圧を測定することにより評価することができ、そして耐水圧は、約３０ｍｍ以上であることが好ましく、約５０ｍｍ以上であることがより好ましく、そして約７０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明のシートが、通気性及び水解性、並びに不透水性を有するメカニズムは、以下のように考えられる。
（１）通気性及び水解性を有する基材の表面に疎水性微粒子をコーティングする等により、疎水性微粒子が、当該疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造、例えば、フラクタル構造を有する表面を形成する。
（２）疎水性微粒子の層の表面が微細な凹凸構造を形成することにより、本発明のシートに撥水性（水接触角が９０°以上）、超撥水性（水接触角が１５０°以上）等が付与され、そして本発明のシートが不透水性を示す。さらに、上記疎水性微粒子は上記基材の層の上に配置されているので、上記基材は目詰まりせず、本発明のシートの通気性は妨げられない。
【００３６】
（３）上記疎水性微粒子は、基材、例えば、繊維の表面に分子間力等により付着しているため、本発明のシートを水洗トイレに流すと、水流により疎水性微粒子が簡易に脱離する。
（４）本発明のシートは、疎水性微粒子の層がある程度崩壊した時点で、水解性基材の性質を示すようになり、そして水解する。
【００３７】
本発明のシートとしては、例えば、通気性及び水解性を有する基材の層と、当該基材の層の上の疎水性微粒子の層とから成る２層シート（片面コーティングシート）、疎水性微粒子の層、通気性及び水解性を有する基材の層、及び疎水性微粒子の層から成る３層シート（両面コーティングシート）を挙げることができる。目的に応じて、種々の形態を選択することができる。
【００３８】
本発明のシートの製造装置及び製造方法を、図面を用いて説明する。なお、図面に記載される態様は、例示であって、本発明をなんら制限するものではない点に留意すべきである。
図１は、通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液を片面コーティングすることにより、本発明のシートを製造する装置の例を示す図である。図１では、基材３を、疎水性微粒子分散液槽１から定量ポンプ２により運ばれてきた疎水性微粒子分散液で、グラビアコーター４により片面コーティングし、コーティングされた基材を乾燥部５で乾燥し、次いで形成されたシートを巻取部６で巻取る。
【００３９】
上記疎水性微粒子のコーティングは、グラビアコーター４に限定されず、例えば、スプレーコーターを用いることができる。坪量が少ない基材、例えば、ティッシュの場合には、片面をコーティングした場合であっても、疎水性微粒子含有溶液が基材内に浸透して、シートの両面に撥水性を付与することができる。
【００４０】
図２は、通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子を両面コーティングすることにより、本発明のシートを製造する装置の例を示す図である。図２では、基材３を、疎水性微粒子含有溶液槽１から定量ポンプ２により運ばれてきた疎水性微粒子含有溶液で、ディップニップコーター７により両面コーティングし、コーティングされた基材を乾燥部５で乾燥し、次いで形成されたシートを巻取部６で巻取る。両面コーティングは、坪量が多く且つ厚い基材、例えば、水解性不織布のような場合に、基材の両面に撥水性を付与するために有用である。両面コーティングには、上述のディップニップコーター以外に、両面コーター、スプレーコーター、両面グラビアコーター等を用いることができる。
【００４１】
図３は、本発明のシートをインライン製造する湿式抄紙システムの簡略図である。図３では、所定の濃度で水に分散している基材原料を、ウェブ形成部８に送り、ウェブ９を形成させる。次にウェブ９を、高圧水流処理部１０により高圧水流処理し、処理ウェブ１１を形成し、１次乾燥部１２で乾燥させる。次いで、乾燥された処理ウェブ１１に、コーティング部１３にて、定量ポンプ２にて運ばれてきた疎水性微粒子含有溶液１をコーティングし、そして２次乾燥部１４で乾燥させる。乾燥後、形成したシートを、巻取部１５で巻き取る。
【００４２】
疎水性微粒子含有溶液１としては、上述の疎水性微粒子が溶媒に分散された溶液であることが好ましい。上記溶媒としては、上記基剤への影響を考慮すると水以外であることが好ましく、例えば、脂肪族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール；ケトン、例えば、アセトン、エチルメチルケトン；エステル、例えば、酢酸エチル；エーテル、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル；脂肪族系炭化水素、例えば、パラフィン；脂環式系炭化水素、例えば、シクロヘキサン；芳香族系炭化水素、例えば、トルエンを挙げることができる。
【００４３】
ウェブ形成部８としては特に限定されないが、長繊維でもランダムな繊維配向が得やすい傾斜短網方式を用いた装置が好ましい。高圧水流処理部１０としては特に限定されないが、ウェブ形成用ネットを共用し、その上に高圧水流ノズル装置を設置した装置であることができる。
コーティング部１３としては、例えば、スプレーコーター、ディップニップコーター等を挙げることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、部及び％は、特に規定のない限り、それぞれ、質量部及び質量％を意味する。
【００４５】
［製造例１］
ＮＢＫＰ７０質量％と、レーヨン繊維（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）３０質量％との比率で配合された基材原料スラリーを、図３に示す湿式抄紙システムのウェブ形成部８に導入して、ウェブを形成した。形成したウェブをウェブ形成用ワイヤーに載せ、高圧水流処理部１０に通し、ウェブの上面から以下の条件の高圧水流処理を施しつつ、ワイヤーの下面から吸引排水した。高圧水流処理されたウェブを、プレス脱水及び乾燥し、坪量が４０ｇ／ｍ2の処理ウェブ１を得た。処理ウェブ１に疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）をグラビアコーティングし、そして熱風乾燥器（１００℃）で乾燥して、疎水性ナノシリカの坪量が０．５ｇ／ｍ２のシート１を得た。上記ナノシリカの平均粒径は、約４０ｎｍであった。
【００４６】
高圧水流処理条件：エネルギー量 ０．００６３２４ＫＷ／ｍ2で４回処理
噴射ノズル条件：ノズル孔径、９５μ、間隔 ０．５ｍｍピッチ
ウェブ形成用ワイヤー：日本フィルコン（株）製 ＬＬ−７０Ｅ（二重織）
【００４７】
［製造例２］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が１．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート２を得た。
［製造例３］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が２．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート３を得た。
【００４８】
［製造例４］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が３．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート４を得た。
［製造例５］
ＮＢＫＰが１００質量％である基材原料スラリーから、円網抄紙機により、ウェブ５（クレープ率：７％、坪量：１５ｇ／ｍ2）を得た。ウェブ５に疎水性ナノシリカ（日華化学製：アデッソＷＲ−１）をグラビアコーティングし、そして熱風乾燥器（１００℃）で乾燥して、疎水性ナノシリカの坪量が１．０ｇ／ｍ2のシート５を得た。
【００４９】
［製造例６］
レーヨン繊維１．１ｄｔ×７ｍｍ（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）５０質量％と、ＰＥＴ繊維（クラレ社製、０．４ｄｔ×１０ｍｍ）５０質量％との比率で配合された基材原料スラリーを用い、そして疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が１．０ｇ／ｍ２となるようにグラビアコーティングした以外は、製造例１と同様にして、処理ウェブ６（坪量：４０．０ｇ／ｍ２）を得て、その後シート６を得た。
【００５０】
［比較製造例１］
製造例１において製造された処理ウェブ１を、シート７として用いた。
［比較製造例２］
製造例５において製造されたウェブ５を、シート８として用いた。
［比較製造例３］
製造例６において製造された処理ウェブ６を、シート９として用いた。
【００５１】
［比較製造例４］
製造例５で製造されたウェブ５（坪量：１５ｇ／ｍ2）の片面に、Ｔダイを用いてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂をラミネートコーティング（坪量：１７ｇ／ｍ2）し、その上にシリコーン（株式会社ティーアンドケイ東華社製、ＵＶ反応性シリコーンＡ・Ｂ）をグラビアコーティングし、シリコーンコーティング面に紫外線を照射してＵＶ硬化させ、そして熱風乾燥し、シート１０を得た。シリコーンの坪量は、１．０ｇ／ｍ2であった。
【００５２】
［比較製造例５］
ＮＢＫＰ６９．７質量％と、レーヨン繊維（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）３０質量％と、サイズ剤（スチレンメタクリル酸エステル共重合体、荒川化学工業（株）製、サイズパインＷ３６０）０．３質量％（固形分）との比率で配合された基材原料スラリーを用いた以外は、製造例１と同様に処理して、坪量が４０．０ｇ／ｍ２の処理ウェブ１１を製造し、シート１１とした。
【００５３】
［実施例１〜６、及び比較例１〜５］
シート１〜１１の、通気性、水解性及び不透水性を、下記試験方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５４】
［カンチレバー］
ＪＩＳ Ｌ１０９６剛軟性Ａ法に準じて測定した。本発明のシートのＭＤ及びＣＤ方向の値を、それぞれ、５回測定し、計１０回の相加平均値をカンチレバーの値とした。
カンチレバーの値は、８０ｍｍ以下であることが好ましい。値が大きくなると、剛性が高くなり、例えば、吸収物品に用いられた場合に、着用者が違和感を覚えやすい。
なお、本明細書において、「ＭＤ」は、製造時の機械方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味し、そして「ＣＤ」は、機械方向と直角に交差する方向（Ｃｒｏｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味する。
【００５５】
［水解性］
シェイクフラスコ法を用い、目視及び分散率の値により評価した。
シェイクフラスコ法の手順は、上述の通りである。
目視評価の判断基準は、以下の通りである。
○：シートが、原形を留めない状態まで分散している。
△：シートは、一部原形を留めるが、大部分が分散している。
×：シートが、原形を留めている。
分散率の値は、３回の測定の相加平均値である。
【００５６】
［通気性］
ＫＥＳ Ｆ８−ＡＰ１に従って通気抵抗値の測定を行い、５回の測定の相加平均値を通気抵抗値とした。
［水接触角］
水接触角の測定には、協和界面科学（株）製 自動接触角計 ＣＡ−Ｖ型を用いた。水接触角は、疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面を５回測定し、その相加平均値を用いた。
【００５７】
［耐水圧］
ＪＩＳ Ｌ１０９２に準じて測定を行い、１０回の測定の相加平均値を耐水圧の値とした。
［２枚重ね耐水圧］
サンプルを２枚重ねにした以外は、ＪＩＳ Ｌ１０９２に準じて測定を行い、１０回の測定の相加平均値を２枚重ね耐水圧の値とした。
【００５８】
【表１】
【００５９】
実施例１〜４のシートは、比較例１の疎水性微粒子を有しないシートと比較して、同等の通気性及び水解性を有しつつ、不透水性をも有する。また、実施例１〜４のシートの通気抵抗値は、元の基材（比較例１のシート）と比較して、ほとんど変化しなかった。
さらに、実施例１〜４のシートは、サイズ剤を用いた比較例５のシートと比較して、不透水性が同等以上であり、且つ水解性が高い。
【００６０】
実施例５及び比較例２から、基材としてＮＢＫＰを用いた水解性ティッシュのような場合であっても、疎水性微粒子をコーティングすることにより、通気性、水解性及び不透水性を有するシートが得られることが分かる。また、実施例６及び比較例３から、基材としてレーヨン及びＰＥＴを用いた場合にも、疎水性微粒子をコーティングすることにより、通気性、水解性及び不透水性を有するシートが得られることが分かる。
【００６１】
一方、特許文献１に開示される裏面シートに相当する比較例４のシートは、通気性を全く有せず、さらにカンチレバーの値が大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートは、生理用品、例えば、生理用ナプキン及びパンティライナー、衛生用品、例えば、使い捨ておむつ、尿漏れ防止用シート、失禁患者用の尿取りパッド、体液・血液吸収用医療用品、創傷用品、化粧用パック材、動物用排泄用処理剤、農園芸用品、食品分野における鮮度保持材、結露防止用材、並びに吸水及び／又は保水を必要とする場所で用いられる物品に用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 疎水性微粒子含有溶液
２ 定量ポンプ
３ 基材
４ グラビアコーター
５ 乾燥部
６ 巻取部
７ ディップニップコーター
８ ウェブ形成部
９ ウェブ
１０ 高圧水流処理部
１１ 処理ウェブ
１２ １次乾燥部
１３ コーティング部
１４ ２次乾燥部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気性、水解性及び不透水性を有するシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現行の生理用ナプキン、おりもの吸収パッド、失禁者用パッド等の吸収性物品は、水解性を有しない材料を含むので、使用後は、トイレに設置された収納箱に廃棄される。廃棄された吸収性物品は、回収の上、処分される。しかし、使用済みの吸収性物品を処分する際に、誤って水洗トイレに流してしまうと、水洗トイレの配管が詰まる恐れがある。従って、使用後にそのまま水洗トイレに流すことができる、水解性材料からなる吸収性物品の検討が行われている。
【０００３】
特許文献１には、表面シート、体液吸収体及び裏面シートからなる衛生パッドであって、当該裏面シートが、外側から順に、水解性基材、水溶性樹脂層及び撥水層からなるものが開示されている。
しかし、特許文献１に開示されている吸収性物品は、水溶性樹脂層と撥水層とが水溶性樹脂層を内側にして積層されているため、水溶性樹脂層がバリアー層となり、通気性及び透湿性がほとんど発現せず、非常にムレやすい。また、水溶性樹脂層により吸収性物品の剛性が高くなるので、風合いがよくない。
【０００４】
また、特許文献１の吸収性物品は、水解性基材の片面のみが撥水性を有するので、撥水層側からの液体、例えば、吸収体が吸収した体液に対しては、防漏性を発揮できるが、水解性基材側から液体が拡散してきた場合、例えば、汗が下着側から拡散してきた場合には、防漏性を発揮できない。
さらに、特許文献１の吸収性物品は、水溶性樹脂膜に硬化型離型剤をコーティングし硬化させることにより製造されているため、水溶性樹脂膜貼り合せ工程、離型剤コーティング工程、離型剤硬化工程等が必要であり、生産効率が悪く、コストがかかる。
【０００５】
さらに、特許文献１の吸収性物品は、離型剤が硬化する際に、水溶性樹脂と化学結合するため、樹脂の溶解速度が遅くなりやすい。従って、離型剤と一体化されている部分は、水解時に断片化し、浄化槽内部で浮き易い問題点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、本発明は、上記問題点を解決することを課題とし、具体的には、通気性、水解性及び不透水性を有する積層シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有していることを特徴とするシートにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
特に、本発明は、以下の態様に関する。
［態様１］
通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、
上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして
上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
ことを特徴とするシート。
［態様２］
上記疎水性微粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍである、態様１に記載のシート。
【００１０】
［態様３］
上記疎水性微粒子の坪量が、０．１〜３ｇ/ｍ2である、態様１又は２に記載のシート。
［態様４］
上記疎水性微粒子の層側の水接触角が１５０°以上である、態様１〜３のいずれか一つに記載のシート。
［態様５］
疎水性微粒子の層側からの耐水圧が３０ｍｍ以上である、態様１〜４のいずれか一つに記載のシート。
【００１１】
［態様６］
シェイクフラスコ法試験後の分散率（％）が、６０質量％以上である、態様１〜５のいずれか一つに記載のシート。
［態様７］
通気抵抗値が、０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である、態様１〜６のいずれか一つに記載のシート。
［態様８］
上記シートの通気抵抗値が、上記基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値である、態様１〜７のいずれか一つに記載のシート。
【００１２】
［態様９］
上記疎水性微粒子が、無機系微粒子である、態様１〜８のいずれか一つに記載のシート。
［態様１０］
上記疎水性微粒子が、シリカ微粒子である、態様１〜９のいずれか一つに記載のシート。
【００１３】
［態様１１］
通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液をコーティングするステップ、そして
コーティングされた基材を乾燥するステップ、
を含む、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートの製造方法であって、
上記疎水性微粒子の層は、上記基材の層の上に配置され、そして
上記疎水性微粒子の層の、上記基材の層と接していない側の表面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシートは、疎水性微粒子の層が疎水性微粒子を積層させることにより形成された微細な凹凸構造を有するので不透水性を有し、さらに上記疎水性微粒子が基材を目詰まりさせないので通気性をも有する。
また、本発明のシートは、上述の不透水性を有する一方で、水中で揉まれると疎水性微粒子の層が簡易に脱離するので水解性をも有する。
また、疎水性微粒子が水解性を有する基材の表面に分子間力により付着することにより撥水効果を発揮する本発明のシートは、トイレ等に流すと、水流の力により疎水性微粒子の一部が基材から容易に脱落し、水解性を有する基材本来の吸水挙動を示して水中に速やかに沈降するので、浄化槽中での沈降性に優れる。
さらに、本発明のシートは、基材に疎水性微粒子含有溶液をコーティングすることにより簡易に製造することができるので、生産効率性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明のシートを製造する装置の一態様の簡略図である。
【図２】図２は、本発明のシートを製造する装置の一態様の簡略図である。
【図３】図３は、本発明のシートをインライン製造する湿式抄紙システムの簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜＜通気性、水解性及び不透水性を有するシート＞＞
［通気性及び水解性を有する基材］
本明細書において、「通気性」とは、空気及び湿気の通りやすさを意味する。上記通気性としては、例えば、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値により評価することができる。
【００１７】
本発明に用いられる通気性及び水解性を有する基材は、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値が、約０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが好ましく、約０．３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらに好ましい。通気抵抗値が高いと、本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートを、吸収性物品に用いた場合等にムレの原因となりうるからである。
本明細書において、「水解性」とは、水洗トイレに流した場合に、水流により崩壊する性質を意味する。上記基材としては、シェイクフラスコ法に従った場合に、原形を留めない状態まで分散するものが好ましい。
【００１８】
シェイクフラスコ法の手順は、以下の通りである。
８００ｍＬの蒸留水が入っている１０００ｍＬのフラスコ内に、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形の試料を入れ、振とう速度２４０ｒｐｍで、３０分間シェーカー（ＩＷＡＫＩ社製 ＳＨＫＶ−２００）を振とうし、振とう後の試料の状態を目視で評価する。
さらに、上記基材としては、本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートの水解性を考慮すると、シェイクフラスコ法試験後の分散率が、約６０質量％以上であることが好ましく、約８０質量％以上であることがより好ましく、そして約９０質量％以上であることが最も好ましい。
【００１９】
分散率の評価手法は、以下の通りである。
シェイクフラスコ法試験後のサンプルを、２メッシュ（線径：１．５ｍｍ、目開き：１１．２ｍｍ、空間率：７７．８％）の金網にて濾し取り、試験前のシート乾燥質量をＡとし、そして金網上に残ったシート繊維の乾燥質量をＢとして、以下の式：
分散率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
に基づいて計算する。
【００２０】
上記基材としては、上述の通気性及び水解性の要件を満たす基材であれば特に制限されないが、例えば、繊維、例えば、パルプ、レーヨン、キュプラ、綿、麻、羊毛、絹、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン及びビニロン、並びに上記繊維から成る不織布が挙げられる。
【００２１】
上記繊維は、水解性の観点から、水分散可能であることが好ましい。さらに、上記繊維は、水解性の観点から、繊維長が約２０ｍｍ以下であることが好ましい。
上記不織布の製法は特に制限されず、例えば、特開平９−２２８２１４号公報又は特開２００３−１１９６５４号公報に記載されるような、高圧水流処理を伴う湿式抄紙機を用いた方法、又は円網抄紙機若しくは円網フォーマー抄紙機を用いた方法により製造することができる。
【００２２】
また、上記基材は、水溶性バインダーによって上記繊維同士が結着されていてもよく、このような水溶性バインダーとしては、特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸エステルが挙げられる。
【００２３】
［疎水性微粒子の層］
本明細書において、疎水性微粒子は、当該疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有する疎水性微粒子の層が、後述の撥水性の要件を満たす微粒子を意味する。上記疎水性微粒子としては、特に制限されず、例えば、無機系微粒子、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、窒化ホウ素、ＳｎＯ２、シリカ、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＣ、酸化セリウム等が挙げられる。上記疎水性微粒子としては、その表面の特性、例えば、極性が特に重要であり、疎水性微粒子の層が後述の撥水性を満たすように、必要に応じて、表面処理、表面修飾が施されたものであってもよい。
【００２４】
本発明に用いることができる疎水性微粒子としては、特に安全性の観点から、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛の微粒子を用いることが好ましい。例えば、市販の上記疎水性微粒子としては、日華化学（株）のアデッソＷＲシリーズが挙げられる。
【００２５】
上記疎水性微粒子の平均粒径は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、より好ましくは約１０ｎｍ〜約８０ｎｍ、さらに好ましくは約２０ｎｍ〜約６０ｎｍである。上記平均粒径を有する疎水性微粒子を用いることで、凝集を防止でき且つ分散安定性を向上させることができる。さらに、上記平均粒径が１ｎｍ未満になると、製造コストが高くなる、本発明のシート上の疎水性微粒子の厚さが薄くなる、そして後述の不透水性が確保しにくくなる傾向がある。また、上記平均粒径が約１００ｎｍを超えると、粒子間に隙間ができやすくなる、不透水性が確保しにくくなる、疎水性微粒子が基材から脱離しやすくなる、着用時の触感が硬くなりやすい等の傾向がある。
なお、本明細書において、「平均粒径」は、電子顕微鏡により撮影した画像から、約３００個の粒子をランダムにピックアップし、その粒径を測定し、相加平均により求めた値を意味する。
【００２６】
上記疎水性微粒子の層は、上述の基材の層に接していない面、すなわち、不透水性を発揮すべき面が、上記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有する。上記疎水性微粒子の層が微細な凹凸構造を有すると、平坦な表面を有する場合よりも、水の接触角が大きくなるからである。その理由は、以下の通りである。
【００２７】
平坦な表面を有する特定の基材において、液体の接触角をθとし、そして当該材料の表面積をｒ倍に大きくした場合の液体の接触角をθrとすると、以下の式（１）
ｃｏｓθr＝ｒｃｏｓθ （１）
が成立する。
式（１）において、１＜ｒであることから、９０°＜θの場合には、ｒが大きくなるほどθrはより大きくなる、すなわち、液体の接触角がより大きくなる。
なお、θ＜９０°の場合には、ｒが大きくなるほど、θrは小さくなる、すなわち、液体の接触角はより小さくなる。
【００２８】
従って、本発明に用いられる疎水性微粒子の層が、微細な凹凸構造を有することにより、当該疎水性微粒子の層が平坦構造を有する場合よりも液体、例えば、水の接触角が大きくなる。また、上記微細な凹凸構造は、より表面積が大きくなる、すなわち、上述の式（１）においてｒが大きくなるようなものであることが好ましい。
より大きな表面積を有する微細な凹凸構造としては、例えば、フラクタル構造、例えば、微細突起状のフラクタル構造が挙げられる。
【００２９】
［通気性、水解性及び不透水性を有するシート］
本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートにおいて、上記基材の層は、約１０〜約１００ｇ／ｍ２の坪量を有することが好ましい。坪量が約１０ｇ／ｍ２未満の場合には、シート自体の強度が弱くコーティングが難しくなる傾向にあり、一方、坪量が約１００ｇ／ｍ２を超えると、密度が高くなり、通気性及び水解性に劣る傾向にある。
【００３０】
本発明のシートにおいて、上記疎水性微粒子の層は、好ましくは約０．１ｇ／ｍ２〜約３ｇ／ｍ２、より好ましくは約０．１ｇ／ｍ２〜約２ｇ／ｍ２以下の坪量を有する。坪量が約０．１ｇ／ｍ２未満の場合には、疎水性微粒子のムラが発生し、不透水性が得られない場所が生ずる場合がある。坪量が約３ｇ／ｍ２を超えると、経済的に不利となる傾向がある。
上記疎水性微粒子の層の高さは、約１μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明のシートの通気性としては、上述の基材の通気性を保持すること、すなわち、ＫＥＳ法Ｆ８−ＡＰ１に従う通気抵抗値が、約０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることが好ましく、約０．３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下であることがさらに好ましい。通気抵抗値が高いと、本発明のシートを、吸収性物品に用いた場合等に着用時のムレの原因となるからである。
さらに、本発明のシートの通気抵抗値は、上述の基材の通気抵抗値の約１．３倍以下の値であることが好ましく、約１．１倍以下の値であることがさらに好ましい。
例えば、上述の基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値とは、上述の基材の通気抵抗値が０．１ｋＰａ・ｓ／ｍである場合、０．１３ｋＰａ・ｓ／ｍ以下の通気抵抗値を意味する。
【００３２】
本発明のシートの水解性としては、シェイクフラスコ法試験後の分散率が、約６０質量％以上であることが好ましく、約７０質量％以上であることがより好ましく、約８０質量％以上であることがさらに好ましい。シェイクフラスコ法試験後の分散率が６０質量％未満であると、トイレに流した場合に配管が詰まる可能性があるからである。
【００３３】
本明細書において、「不透水性」とは、水を透過させない性質を意味する。当該不透水性は、疎水性微粒子の層によりもたらされる。
上記不透水性は、撥水性及び／又は耐水性により評価することができる。なお、上記撥水性及び耐水性は、原則として、本発明のシートの、疎水性微粒子の層側から試験した場合の値である。
【００３４】
上記撥水性は水接触角により評価することができ、そして水接触角は、約９０°超であることが好ましく、そして約１４０°以上であることがより好ましく、約１５０°以上であることがさらに好ましい。水接触角が大きいほど水をはじく性質が高くなる。
水接触角は、例えば、協和界面科学（株）製 自動接触角計 ＣＡ−Ｖ型により測定することができる。
上記耐水性は、ＪＩＳ Ｌ１０９２ 耐水度試験Ａ法（低水圧法）に準じて耐水圧を測定することにより評価することができ、そして耐水圧は、約３０ｍｍ以上であることが好ましく、約５０ｍｍ以上であることがより好ましく、そして約７０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明のシートが、通気性及び水解性、並びに不透水性を有するメカニズムは、以下のように考えられる。
（１）通気性及び水解性を有する基材の表面に疎水性微粒子をコーティングする等により、疎水性微粒子が、当該疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造、例えば、フラクタル構造を有する表面を形成する。
（２）疎水性微粒子の層の表面が微細な凹凸構造を形成することにより、本発明のシートに撥水性（水接触角が９０°以上）、超撥水性（水接触角が１５０°以上）等が付与され、そして本発明のシートが不透水性を示す。さらに、上記疎水性微粒子は上記基材の層の上に配置されているので、上記基材は目詰まりせず、本発明のシートの通気性は妨げられない。
【００３６】
（３）上記疎水性微粒子は、基材、例えば、繊維の表面に分子間力等により付着しているため、本発明のシートを水洗トイレに流すと、水流により疎水性微粒子が簡易に脱離する。
（４）本発明のシートは、疎水性微粒子の層がある程度崩壊した時点で、水解性基材の性質を示すようになり、そして水解する。
【００３７】
本発明のシートとしては、例えば、通気性及び水解性を有する基材の層と、当該基材の層の上の疎水性微粒子の層とから成る２層シート（片面コーティングシート）、疎水性微粒子の層、通気性及び水解性を有する基材の層、及び疎水性微粒子の層から成る３層シート（両面コーティングシート）を挙げることができる。目的に応じて、種々の形態を選択することができる。
【００３８】
本発明のシートの製造装置及び製造方法を、図面を用いて説明する。なお、図面に記載される態様は、例示であって、本発明をなんら制限するものではない点に留意すべきである。
図１は、通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液を片面コーティングすることにより、本発明のシートを製造する装置の例を示す図である。図１では、基材３を、疎水性微粒子分散液槽１から定量ポンプ２により運ばれてきた疎水性微粒子分散液で、グラビアコーター４により片面コーティングし、コーティングされた基材を乾燥部５で乾燥し、次いで形成されたシートを巻取部６で巻取る。
【００３９】
上記疎水性微粒子のコーティングは、グラビアコーター４に限定されず、例えば、スプレーコーターを用いることができる。坪量が少ない基材、例えば、ティッシュの場合には、片面をコーティングした場合であっても、疎水性微粒子含有溶液が基材内に浸透して、シートの両面に撥水性を付与することができる。
【００４０】
図２は、通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子を両面コーティングすることにより、本発明のシートを製造する装置の例を示す図である。図２では、基材３を、疎水性微粒子含有溶液槽１から定量ポンプ２により運ばれてきた疎水性微粒子含有溶液で、ディップニップコーター７により両面コーティングし、コーティングされた基材を乾燥部５で乾燥し、次いで形成されたシートを巻取部６で巻取る。両面コーティングは、坪量が多く且つ厚い基材、例えば、水解性不織布のような場合に、基材の両面に撥水性を付与するために有用である。両面コーティングには、上述のディップニップコーター以外に、両面コーター、スプレーコーター、両面グラビアコーター等を用いることができる。
【００４１】
図３は、本発明のシートをインライン製造する湿式抄紙システムの簡略図である。図３では、所定の濃度で水に分散している基材原料を、ウェブ形成部８に送り、ウェブ９を形成させる。次にウェブ９を、高圧水流処理部１０により高圧水流処理し、処理ウェブ１１を形成し、１次乾燥部１２で乾燥させる。次いで、乾燥された処理ウェブ１１に、コーティング部１３にて、定量ポンプ２にて運ばれてきた疎水性微粒子含有溶液１をコーティングし、そして２次乾燥部１４で乾燥させる。乾燥後、形成したシートを、巻取部１５で巻き取る。
【００４２】
疎水性微粒子含有溶液１としては、上述の疎水性微粒子が溶媒に分散された溶液であることが好ましい。上記溶媒としては、上記基剤への影響を考慮すると水以外であることが好ましく、例えば、脂肪族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール；ケトン、例えば、アセトン、エチルメチルケトン；エステル、例えば、酢酸エチル；エーテル、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル；脂肪族系炭化水素、例えば、パラフィン；脂環式系炭化水素、例えば、シクロヘキサン；芳香族系炭化水素、例えば、トルエンを挙げることができる。
【００４３】
ウェブ形成部８としては特に限定されないが、長繊維でもランダムな繊維配向が得やすい傾斜短網方式を用いた装置が好ましい。高圧水流処理部１０としては特に限定されないが、ウェブ形成用ネットを共用し、その上に高圧水流ノズル装置を設置した装置であることができる。
コーティング部１３としては、例えば、スプレーコーター、ディップニップコーター等を挙げることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、部及び％は、特に規定のない限り、それぞれ、質量部及び質量％を意味する。
【００４５】
［製造例１］
ＮＢＫＰ７０質量％と、レーヨン繊維（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）３０質量％との比率で配合された基材原料スラリーを、図３に示す湿式抄紙システムのウェブ形成部８に導入して、ウェブを形成した。形成したウェブをウェブ形成用ワイヤーに載せ、高圧水流処理部１０に通し、ウェブの上面から以下の条件の高圧水流処理を施しつつ、ワイヤーの下面から吸引排水した。高圧水流処理されたウェブを、プレス脱水及び乾燥し、坪量が４０ｇ／ｍ2の処理ウェブ１を得た。処理ウェブ１に疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）をグラビアコーティングし、そして熱風乾燥器（１００℃）で乾燥して、疎水性ナノシリカの坪量が０．５ｇ／ｍ２のシート１を得た。上記ナノシリカの平均粒径は、約４０ｎｍであった。
【００４６】
高圧水流処理条件：エネルギー量 ０．００６３２４ＫＷ／ｍ2で４回処理
噴射ノズル条件：ノズル孔径、９５μ、間隔 ０．５ｍｍピッチ
ウェブ形成用ワイヤー：日本フィルコン（株）製 ＬＬ−７０Ｅ（二重織）
【００４７】
［製造例２］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が１．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート２を得た。
［製造例３］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が２．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート３を得た。
【００４８】
［製造例４］
疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が３．０ｇ／ｍ２となるようにコーティングした以外は、製造例１に従って、シート４を得た。
［製造例５］
ＮＢＫＰが１００質量％である基材原料スラリーから、円網抄紙機により、ウェブ５（クレープ率：７％、坪量：１５ｇ／ｍ2）を得た。ウェブ５に疎水性ナノシリカ（日華化学製：アデッソＷＲ−１）をグラビアコーティングし、そして熱風乾燥器（１００℃）で乾燥して、疎水性ナノシリカの坪量が１．０ｇ／ｍ2のシート５を得た。
【００４９】
［製造例６］
レーヨン繊維１．１ｄｔ×７ｍｍ（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）５０質量％と、ＰＥＴ繊維（クラレ社製、０．４ｄｔ×１０ｍｍ）５０質量％との比率で配合された基材原料スラリーを用い、そして疎水性ナノシリカのパラフィン分散液（日華化学製、アデッソＷＲ−１）を、乾燥後の坪量が１．０ｇ／ｍ２となるようにグラビアコーティングした以外は、製造例１と同様にして、処理ウェブ６（坪量：４０．０ｇ／ｍ２）を得て、その後シート６を得た。
【００５０】
［比較製造例１］
製造例１において製造された処理ウェブ１を、シート７として用いた。
［比較製造例２］
製造例５において製造されたウェブ５を、シート８として用いた。
［比較製造例３］
製造例６において製造された処理ウェブ６を、シート９として用いた。
【００５１】
［比較製造例４］
製造例５で製造されたウェブ５（坪量：１５ｇ／ｍ2）の片面に、Ｔダイを用いてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂をラミネートコーティング（坪量：１７ｇ／ｍ2）し、その上にシリコーン（株式会社ティーアンドケイ東華社製、ＵＶ反応性シリコーンＡ・Ｂ）をグラビアコーティングし、シリコーンコーティング面に紫外線を照射してＵＶ硬化させ、そして熱風乾燥し、シート１０を得た。シリコーンの坪量は、１．０ｇ／ｍ2であった。
【００５２】
［比較製造例５］
ＮＢＫＰ６９．７質量％と、レーヨン繊維（ダイワボウ製、コロナ、１．１ｄｔ×７ｍｍ）３０質量％と、サイズ剤（スチレンメタクリル酸エステル共重合体、荒川化学工業（株）製、サイズパインＷ３６０）０．３質量％（固形分）との比率で配合された基材原料スラリーを用いた以外は、製造例１と同様に処理して、坪量が４０．０ｇ／ｍ２の処理ウェブ１１を製造し、シート１１とした。
【００５３】
［実施例１〜６、及び比較例１〜５］
シート１〜１１の、通気性、水解性及び不透水性を、下記試験方法により評価した。結果を表１に示す。
【００５４】
［カンチレバー］
ＪＩＳ Ｌ１０９６剛軟性Ａ法に準じて測定した。本発明のシートのＭＤ及びＣＤ方向の値を、それぞれ、５回測定し、計１０回の相加平均値をカンチレバーの値とした。
カンチレバーの値は、８０ｍｍ以下であることが好ましい。値が大きくなると、剛性が高くなり、例えば、吸収物品に用いられた場合に、着用者が違和感を覚えやすい。
なお、本明細書において、「ＭＤ」は、製造時の機械方向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味し、そして「ＣＤ」は、機械方向と直角に交差する方向（Ｃｒｏｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味する。
【００５５】
［水解性］
シェイクフラスコ法を用い、目視及び分散率の値により評価した。
シェイクフラスコ法の手順は、上述の通りである。
目視評価の判断基準は、以下の通りである。
○：シートが、原形を留めない状態まで分散している。
△：シートは、一部原形を留めるが、大部分が分散している。
×：シートが、原形を留めている。
分散率の値は、３回の測定の相加平均値である。
【００５６】
［通気性］
ＫＥＳ Ｆ８−ＡＰ１に従って通気抵抗値の測定を行い、５回の測定の相加平均値を通気抵抗値とした。
［水接触角］
水接触角の測定には、協和界面科学（株）製 自動接触角計 ＣＡ−Ｖ型を用いた。水接触角は、疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面を５回測定し、その相加平均値を用いた。
【００５７】
［耐水圧］
ＪＩＳ Ｌ１０９２に準じて測定を行い、１０回の測定の相加平均値を耐水圧の値とした。
［２枚重ね耐水圧］
サンプルを２枚重ねにした以外は、ＪＩＳ Ｌ１０９２に準じて測定を行い、１０回の測定の相加平均値を２枚重ね耐水圧の値とした。
【００５８】
【表１】
【００５９】
実施例１〜４のシートは、比較例１の疎水性微粒子を有しないシートと比較して、同等の通気性及び水解性を有しつつ、不透水性をも有する。また、実施例１〜４のシートの通気抵抗値は、元の基材（比較例１のシート）と比較して、ほとんど変化しなかった。
さらに、実施例１〜４のシートは、サイズ剤を用いた比較例５のシートと比較して、不透水性が同等以上であり、且つ水解性が高い。
【００６０】
実施例５及び比較例２から、基材としてＮＢＫＰを用いた水解性ティッシュのような場合であっても、疎水性微粒子をコーティングすることにより、通気性、水解性及び不透水性を有するシートが得られることが分かる。また、実施例６及び比較例３から、基材としてレーヨン及びＰＥＴを用いた場合にも、疎水性微粒子をコーティングすることにより、通気性、水解性及び不透水性を有するシートが得られることが分かる。
【００６１】
一方、特許文献１に開示される裏面シートに相当する比較例４のシートは、通気性を全く有せず、さらにカンチレバーの値が大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の通気性、水解性及び不透水性を有するシートは、生理用品、例えば、生理用ナプキン及びパンティライナー、衛生用品、例えば、使い捨ておむつ、尿漏れ防止用シート、失禁患者用の尿取りパッド、体液・血液吸収用医療用品、創傷用品、化粧用パック材、動物用排泄用処理剤、農園芸用品、食品分野における鮮度保持材、結露防止用材、並びに吸水及び／又は保水を必要とする場所で用いられる物品に用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 疎水性微粒子含有溶液
２ 定量ポンプ
３ 基材
４ グラビアコーター
５ 乾燥部
６ 巻取部
７ ディップニップコーター
８ ウェブ形成部
９ ウェブ
１０ 高圧水流処理部
１１ 処理ウェブ
１２ １次乾燥部
１３ コーティング部
１４ ２次乾燥部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、
前記疎水性微粒子の層は、前記基材の層の上に配置され、そして
前記疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面が、前記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
ことを特徴とするシート。
【請求項２】
前記疎水性微粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍである、請求項１に記載のシート。
【請求項３】
前記疎水性微粒子の坪量が、０．１〜３ｇ/ｍ2である、請求項１又は２に記載のシート。
【請求項４】
前記疎水性微粒子の層側の水接触角が１５０°以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート。
【請求項５】
疎水性微粒子の層側からの耐水圧が３０ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート。
【請求項６】
シェイクフラスコ法試験後の分散率（％）が、６０質量％以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート。
【請求項７】
通気抵抗値が、０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート。
【請求項８】
前記シートの通気抵抗値が、前記基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシート。
【請求項９】
前記疎水性微粒子が、無機系微粒子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシート。
【請求項１０】
前記疎水性微粒子が、シリカ微粒子である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシート。
【請求項１１】
通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液をコーティングするステップ、そして
コーティングされた基材を乾燥するステップ、
を含む、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートの製造方法であって、
前記疎水性微粒子の層は、前記基材の層の上に配置され、そして
前記疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面が、前記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
製造方法。
【請求項１】
通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートであって、
前記疎水性微粒子の層は、前記基材の層の上に配置され、そして
前記疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面が、前記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
ことを特徴とするシート。
【請求項２】
前記疎水性微粒子の平均粒径が、１〜１００ｎｍである、請求項１に記載のシート。
【請求項３】
前記疎水性微粒子の坪量が、０．１〜３ｇ/ｍ2である、請求項１又は２に記載のシート。
【請求項４】
前記疎水性微粒子の層側の水接触角が１５０°以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート。
【請求項５】
疎水性微粒子の層側からの耐水圧が３０ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート。
【請求項６】
シェイクフラスコ法試験後の分散率（％）が、６０質量％以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート。
【請求項７】
通気抵抗値が、０．５ｋＰａ・ｓ／ｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート。
【請求項８】
前記シートの通気抵抗値が、前記基材の通気抵抗値の１．３倍以下の値である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシート。
【請求項９】
前記疎水性微粒子が、無機系微粒子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のシート。
【請求項１０】
前記疎水性微粒子が、シリカ微粒子である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシート。
【請求項１１】
通気性及び水解性を有する基材に、疎水性微粒子含有溶液をコーティングするステップ、そして
コーティングされた基材を乾燥するステップ、
を含む、通気性及び水解性を有する基材の層と、疎水性微粒子の層とを含む、通気性、水解性及び不透水性を有するシートの製造方法であって、
前記疎水性微粒子の層は、前記基材の層の上に配置され、そして
前記疎水性微粒子の層の、前記基材の層と接していない側の表面が、前記疎水性微粒子が積層することにより形成された微細な凹凸構造を有している、
製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−６７９８９（Ｐ２０１１−６７９８９Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９４６６（Ｐ２００９−２１９４６６）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
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