JP2013146253A - 衛生シート - Google Patents

Abstract

【課題】使用前に発色することなく、使用後において、適切に発色可能である衛生シートを提供する。
【解決手段】透液性能を有する上面シート１１と、不透液性能を有する下面シート１２と、前記下面シートの前記上面シート側の面に密着させて敷設されている変色層１６とを備える衛生シートであって、前記変色層は、保水材料１７と、吸水性樹脂材料１８と、染色材料１９とが混合されることよって形成され、前記染色材料は、吸着率２０重量％以上であり、微細孔を有する多孔質吸着剤と、前記多孔質吸着剤の前記微細孔に吸着されている水溶性染料を含み、前記水溶性染料の合計量は、前記保水材料と前記吸水性樹脂材料の合計量に対して、０．０３重量％乃至１．４０重量％の範囲内であることとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、排尿等の液体を吸液する吸液体を使用した衛生シートに関する。

近時、室内での愛玩動物等の飼育が非常に盛んになってきており、排泄物の処理を効果的に行うための多機能のペット用の吸液シート（衛生シート）が提案されている。
例えば、上部吸水性紙層部と、下部吸水性紙層部と、当該上吸水性紙層部及び下部吸水性紙層部間に配設される廃木材粉砕物等及び吸水性樹脂を含む吸水性混合層部とを備えており、上記上部吸水性紙層部、吸水性混合層部及び下部吸水性紙層部が一体に形成されている吸液シートが存在している。この吸液シートにおいて、上吸水性紙層部及び下部吸水性紙層部の少なくとも一方には、着色性物質が含まれており、変色の発現によって、排尿の有無を判別することができるように構成されている（特許文献１）。

特開２００４−０４１７５２号公報

しかし、上記吸液シートで使用している着色性物質は、水と反応して発色する水溶性であるため、使用前に空気中等の水分と反応して発色してしまう場合があるという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、使用前に発色することなく、使用後において、適切に発色可能である吸液体を使用した衛生シートを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、透液性能を有する上面シートと、不透液性能を有する下面シートと、上記下面シートの上記上面シート側の面に密着させて敷設されている変色層とを備える衛生シートであって、上記変色層は、保水材料と、吸水性樹脂材料と、染色材料とが混合されることよって形成され、上記染色材料は、吸着率２０重量％以上であり、微細孔を有する多孔質吸着剤と、上記多孔質吸着剤の前記微細孔に吸着されている水溶性染料を含み、上記水溶性染料の合計量は、上記保水材料と上記吸水性樹脂材料の合計量に対して、０．０３重量％乃至１．４０重量％の範囲内であるとともに、外部水分と上記水溶性染料が接触することにより、上記表面シートを通して、その発色は浸潤して視認可能となるように構成されていること、を特徴としている。

ここで、保水材料とは、一定量の液体を自身の有する間隙等に保持することが可能となる保液性能（吸液性能を有していることがより好ましい）を有する材料であり、発色を阻害することがない限り、従来用いられている各種の有機性材料、無機材料等を用いることができる。
また、吸水性樹脂材料とは、多量の液体を吸収してゲル化し、当該液体を保持する機能を有する高分子材料である。

また、上記吸水処理材において、上記水溶性染料は、種類や色相等が異なる２種類以上の水溶性染料の混合物とすることが好適である。
さらに、上記表面シートは表層に凹凸面（深溝部であればより好ましい）が形成されており、当該凹凸面が通気可能に形成されている構成とすることが好適である。

本発明によれば、上面シートと下面シートの間に変色層を有している。そして、この変色層は、保水材料と、吸水性樹脂材料と、染色材料とが混合されることにより形成されており、染色材料は、水溶性染料を他の材料に直接混合するのではなく、一旦溶媒に溶解させ、その後、微細孔を有する多孔質吸着剤に吸着させた後に混合しているため、表面部等から滲出する水分を遮断し、水溶性染料が水分と反応することを防止することができる。

特に、染色材料を上記の構成としたため、変色層を、下面シートの上記上面シート側の面に密着させて敷設した場合であっても、使用後において、均一かつ美観に優れた発色を実現させることができるため、より効果的に表面部等から滲出する水分を遮断することができる。そして、変色層を、下面シートの上記上面シート側の面に密着させて敷設させることにより、液体分を保持した状態を長期にわたって継続することができることから、発色反応が継続している時間をより延ばすことができ、長時間にわたって、使用状態を判別することができる。

また、種類の異なる複数の水溶性染料を溶媒に溶解させ、多孔質吸着剤に吸着させて添加することができるため、安価な水溶性染料を組み合わせて用いることにより所望の色に染色させることができる。

本発明によれば、使用前に発色することなく、使用後において、適切に発色可能である衛生シートを提供することができる。

本発明の衛生シートを示す断面図である。

本発明を実施するための一形態（以下、「実施形態」という。）について、まず、変色層を形成する吸液体について説明し、続いて、当該吸液体を使用した衛生シートとして、猫や犬等の愛玩動物用の排泄物を処理するための吸液シート（以下、「本吸液シート」という。）を例として、詳細に説明する。

（１）吸液体
吸液体は、保水材料と、吸水性樹脂材料と、染色材料とを含む構成材料（以下、単に「構成材料」という場合がある。）から形成されている。

＜保水材料＞
保水材料は、一定程度の吸液性能又は保液性能を有していれば、その材質等に制限はない。
例えば、紙由来の有機物廃材であるバージンパルプ、綿状に形成されているパルプ廃材（以下、「綿状パルプ」という。）、トイレットペーパー廃材、ティッシュペーパー廃材、化粧紙廃材、ちり紙廃材、紙タオル廃材、不織布廃材、プラスチック廃材の粉砕物、木材料の粉砕物（例えば、廃木材の粉砕物、ヒバ油又はヒノキチオール含有の木材粉砕物）等の中の１種類又は複数種類の混合物を用いることができる。これらの材料は、吸液等が可能となるように、何れも、０．５ミリメートル以下、好ましくは、０．３ミリメートル以下の粒度の粒状物に粉砕されて使用されることになる。

また、ベントナイト、ゼオライト、酸化チタン等の無機質材料等を用いることもできる。
なお、脱臭材料、消臭材料、防虫作用・殺菌作用を有する物質、着色物質、吸水性能を阻害することなく、他の効果を奏することが可能となるような物質を配合することもできる。

＜吸水性樹脂材料＞
吸水性樹脂は、多量の液体を吸収してゲル化し、当該液体を保持する機能を有する高分子材料（ポリマー）であり、使用状態の判別にあたっての発色を阻害しない公知の物質を用いることができる。例えば、上記吸水性樹脂材料としては、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、澱粉（Ｔ−α化澱粉、デキストリン、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉）などの吸水性能を備える材料を使用することができる。

＜染色材料＞
染色材料は、使用後に、液体中の水分と反応することにより、使用状態を判別することを目的として設けられており、溶媒に溶解させた水溶性染料を多孔質吸着剤に吸着させている。

上記の通り、水溶性染料を使用する目的は、外部から浸透する水分により発色させるためであり、直接染料、水に易溶である酸性染料及び塩基性染料の一部、反応性染料など、公知の水溶性天然染料及び水溶性合成染料を使用することができる。また、この水溶性染料は、種類や色相の異なる複数の水溶性染料の混合物（種類や色相の異なる複数の色素（着色料）の混合物から構成されているものなど）とされている（青色、赤色、黄色、緑色等、色素の色相は問わないものである）。

上記目的を達成するために、上記吸液体で、水溶性染料の添加方法に特徴を有している。すなわち、水溶性染料は、一旦、水等の溶媒に溶解させ、それを微粉末に粉砕した多孔質吸着剤に吸着させた後に、その粒状物を保水材料と吸水性樹脂材料に添加して混合するものである。
この水溶性染料は色相によって価格が大きく異なるため、単色の水溶性染料を使用すると高価となってしまう場合が存在していた。本発明では、水溶性染料を溶媒に溶解させ、多孔質吸着剤に吸着させて添加することができるため、色相の異なる安価な水溶性染料を組み合わせて用いることにより所望の色相を発色させることができることになる。

多孔質吸着剤は、微細孔（微細空隙）を多く含み、表面積が大きく、吸着率が２０重量％以上である吸着剤を用いることが必要であり、シリカゲル（いわゆる、Ａ型シリカゲル及びＢ型シリカゲル）（二酸化珪素）、ゼオライト（アルミノ珪酸塩）等の公知の物質を用いることができる。特に、Ｂ型シリカゲルは、平均吸着表面積約４５０（ｍ^２／ｇ）、平均微細孔径約６０Å、微細孔容積約０．７５（ｍｌ／ｇ））と、Ａ型シリカゲル（Ａ型シリカゲルは平均吸着表面積約７００（ｍ^２／ｇ）、平均微細孔径約２４Å、微細孔容積約０．４６（ｍｌ／ｇ））と比較して、微細孔径及び微細孔容積が大きいため、溶解させた水溶性染料を吸着させる場合には高い吸着性能を発揮することになり、非常に好適である。

なお、吸液体には、浸透剤又は膨潤剤を添加することも可能である。浸透剤としては、各種の界面活性剤など公知の物質を用いることができ、膨潤剤としては、セルロース系の膨潤剤など公知の物質を使用することができる。

＜構成材料の配合比率＞
吸液体は、保水材料が８０重量％乃至８７重量％、吸収性樹脂材料が２０重量％乃至１３重量％の構成比率であることが、吸液性能を充分に発揮させるためには最適である。

また、染色材料は、複数種類の水溶性染料１重量部に対して、保水材料と吸収性樹脂材料多孔質吸着剤０．０００３重量部（０．０３重量％）乃至０．０１４重量部（１．４０重量％）（より好ましくは、０．５０重量％乃至１．０重量％）の範囲内の配合比率であることが好ましいものである。

なお、多孔質吸着剤は、その種類により、微細孔径及び微細孔容積が異なるため、上記染色材料が好適な配合比率となるように、多孔質吸着剤の量が定められることになる。

また、吸水体における水溶性染料の添加量は、少なすぎると使用後に発色しないことになり、多すぎると、使用前に発色してしまうことになる。そのため、発明者は、使用前における水溶性染料と空気中等における水分による発色を防止するために、鋭意実験を重ねることにより、上記の好適な添加量を見出したものである。

＜製造方法＞
続いて、吸液体の製造方法について説明する。
まず、溶剤に溶解させた水溶性染料（２種類以上の水溶性染料を使用する場合には、この段階で各水溶性染料を同時に溶解させる）を、微細粉末とした多孔質吸着剤に少量ずつ、滴下し、混合することにより、多孔質吸着剤に吸着させ染料材料を調合する。
水溶性染料と多孔質吸着剤の構成割合は、多孔質吸着剤の吸着率に依存して定められることになる。しかし、多孔質吸着剤の添加量を所定量より多くすると、多孔質吸着剤の粒子が表層から顕出してしまい、当該顕出した部分が表層から突起状に突出することになる。そして、袋詰時や運搬時において、吸水処理材同士が接触することにより、当該突出部が基端部から分離し、表層が破損するなどの状態が生じるため好ましくない。

ところで、多孔質吸着剤の最大吸着率はその物質により決まっているため、必要となる水溶性染料を吸着させるための多孔質吸着剤に関する最低必要量が決定されることになり、それにより定められた量の多孔質吸着剤に水溶性染料を吸着させることになる。

続いて、パルプ廃材等の保水材料を破砕機で所定の大きさに粉砕する。そして、当該粉砕された保水材料と吸水性樹脂材料と染料材料を所定の割合となるようにミキサーに投入して混ぜ合わせる。これにより、吸液体が製造される。

（２）吸液シート
続いて、上記吸液体を使用して変色層１６を形成した本吸液シート１０について、説明する。

図１に示すように、本吸液シート１０は、表面シート１１（上面シート）と、裏面シート１２（下面シート）と、当該裏面シート１２の上面に密着して敷設されている変色層１６と、変色層１６を包容する保持シート１３と、から構成されている。

表面シート１１は、透水性能（透液性能）を有している不織布から形成されている所定の厚さのシート材であり、矩形形状に形成されている。この不織布は、ポリプロピレンやレーヨンなどのセルロース系繊維で形成されたスパンレース不織布、上記セルロース系繊維と親水処理された合成樹脂繊維とで形成されたスパンレース不織布等の公知の材料を用いることができる。

上記表面シート１１は、深絞りの穴あきエンボス加工が施されることにより表層に凹凸面が形成されており、所定の通気性が確保されている。また、表面シート１１は、その上部から本吸液体１６の発色を確認できるように透視可能となるように形成されている。

裏面シート１２は、尿漏れ及び臭気の発散を防止するために設けられており、所定の遮水性能（遮液性能）及び気密性能を有する公知の材料であるポリエチレン、ポリエチレン（ＰＥ）ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム等を材料とするものである。

保持シート１３は、さらに、上部シート１４と包持シート１５とから形成されている。
上部シート１４は、透水性能（透液性能）を有している不織布から形成されている所定の厚さのシート材であり、矩形形状に形成されている（材料は、表面シート１１と同様）。この不織布は、ポリプロピレンやレーヨンなどのセルロース系繊維で形成されたスパンレース不織布、上記セルロース系繊維と親水処理された合成樹脂繊維とで形成されたスパンレース不織布等の公知の材料を用いることができる。

また、包持シート１５も透水性能（透液性能）を有している不織布から形成されている所定の厚さのシート材であり、矩形形状に形成されている（材料は、表面シート１１と同様）。但し、包持シート１５は、排尿が外部に漏れないように、非透水性能（非透液性能）を有する材料で形成されているものであってもよいものである。

包持シート１５は、裏面シート１２の上に敷設、接着され、上方向に所定の厚さが確保された状態で、その四周が一定幅を有するように水平内側方向に折り曲げられており、変色層１６が設けられるための内部空間が確保されている。そして、上部シート１４は、その上面における四周の周縁部が、平面視で口字形状である包持シート１５の上縁部１５ａの下面に接するように、当該包持シート１５の内部空間に設けられているとともに、表面シート１１の下面における四周の周縁部が、包持シート１５の上縁部１５ａの上面に接するように圧着されている。

そして、保水材料１７（例えば、綿状パルプ）と吸水性樹脂１８（例えば，ＣＭＣ）と多孔質吸着剤に吸着された水溶性染料１９とから形成される吸液体が、表面シート１１と裏面シート１２の間に形成された保持シート１３の内部空間に、所定の厚さとなるように積層された状態で充填されており、これにより、裏面シート１２の上面に密着して、変色層１６が薄層に敷設されている状態となっている。

なお、変色層１６は、吸液シート１０の用途に応じて、粉体状、或いは、複数の粒状の吸液体から形成することもできる。また、変色層１６は、予め形成された透水性能を有する袋体の中に吸液体を充填した状態で、表面シート１１と裏面シート１２の間であって、当該裏面シート１２に密着して設けられるものであってもよいものである。
また、表面シート１１と、変色層１６の間に、変色層１６への導水性能及び透過性能を妨げない充填物や層を設けてもよい。

＜製造方法＞
本吸液シート１０は、通常のシート材の製造方法と同様の方法で製造することができる。

＜作用効果＞
本吸液シート１０によれば、表面シート１１と裏面シート１２の間に変色層１６を有している。そして、この変色層１６は、上記吸液体により形成されており、染色材料は、水溶性染料を他の材料に直接混合するのではなく、一旦溶媒に溶解させ、その後、微細孔を有する多孔質吸着剤に吸着させた後に混合しているため、外部からの水分をある程度遮断することができるとともに、間隙部に空隙が存在する場合には、当該間隙部に水分を保持することができるため、使用前において水溶性染料が、空気中等の水分と反応して発色することを防止することができる。
したがって、本吸液シート１０によれば、表面シート１１、裏面シート１２及び保持シート１３の内部に充填されており、空気中等の水分と吸液体との接触機会が妨げられるため、使用前に水溶性染料１９が空気中等の水分と反応して発色してしまうことを効果的に防止することができる。

特に、染色材料を多孔質吸着剤に吸着させているため、変色層１６を、裏面シート１２の上面に密着させて敷設した場合であっても、使用後において、均一かつ美観に優れた発色を実現させることができるため、より効果的に表面部等から滲出する水分を遮断することができる。そして、変色層１６を、裏面シート１２の上面に密着させて敷設させることにより、液体分を保持した状態を長期にわたって継続することができることから、発色反応が継続している時間をより延ばすことができ、長時間にわたって、使用状態を判別することができる。

このように、本吸液シート１０によれば、表面シート１１を通して、変色層１６を形成する吸液体が外部からの液体を吸収することにより発色し、液体の浸潤を通じて、容易に視認可能となる。

以上、本発明の衛生シートの一例として吸液シートに適用した場合を説明したが、同様の構成を有するのであれば、使い捨ての紙おむつや、排尿パット等に適用することもできる。

本発明の性能を調べるために、下記製造方法で吸液シートのサンプルを作成し、発色試験を行った。

＜構成材料＞
以下の試験で使用した各サンプルは、上記吸液シートの製造方法により製造されたものであり、表面シートと、裏面シートと、保持シートと、吸液体を含む変色層とから構成されている。

表面シートはポリプロピレンを主原料とする不織布シート、裏面シートはポリエチレンを主原料とするフィルムシート、保持シートはバージンパルプシートから形成されている。

変色層を構成する吸液体は、紙おむつ由来の再生パルプ及びポリエチレン類（保水材料）４５ｇと、カルボキシルメチルセルロース５ｇ（吸水性樹脂材料）と、水溶性染料とから形成されている。
水溶性染料は、青色１号及び黄色１号（ダイワ化成株式会社製）を同量ずつ使用し、緑色を発色するように形成した。
また、多孔質吸着剤として、シリカゲル（Ｂ型）の微粉末（ハイモ株式会社製）を使用した。

＜サンプル＞
上記水溶性染料の配合割合の範囲内で、水溶性染料を、再生パルプ及びポリエチレン類とカルボキシルメチルセルロースの合計量（以下、「再生パルプ類等合計量」という。）５０ｇに対して、０．０２０重量％、０．０２５重量％、０．０３０重量％、０．０４０重量％、０．１０重量〜１．４０重量％（この範囲のサンプルに関しては、０．１０重量％づつ重量％を増加させた）、１．４５重量％、１．５０重量％の範囲内となるように変化させ、吸液体（変色層）の配合比率の異なる合計２０のサンプルを作成した。

＜観察結果＞
上記の各サンプルに関し、それぞれ使用前後で吸液シートの発色の程度を目視により観察した。その結果、再生パルプ類等合計量に対する水溶性染料の添加量を０．０３重量％乃至１．４０重量％とした各サンプルに関しては、使用前において吸液シートの発色が視認されなかった。そして、ｐＨが６．８となるように調整した適量の生理食塩水（塩化ナトリウム濃度０．９重量％）を滴下したところ（使用後に相当）、緑色を呈するという良好な結果となった。その中でも、再生パルプ類等合計量に対する水溶性染料の添加量を０．５０重量％及１．０重量％としたサンプルは、特に良好な結果を呈した。

一方、再生パルプ類等合計量に対する水溶性染料の添加量を０．０２５重量％以下とした各サンプルに関しては、使用前及び上記と同様な生理食塩水を滴下した場合（使用後に相当）ともに、明確な変色が確認されず、良好な結果が得られなかった。
また、再生パルプ類等合計量に対する水溶性染料の添加量を１．４５重量％以上とした各サンプルに関しては、使用前において吸液シートに緑色の発色が生じてしまい、良好な結果が得られなかった。

上記の結果によれば、吸液体（変色層）における水溶性染料の添加量は、再生パルプ類等合計量（保水材料と吸水性樹脂材料の合計量）に対して、０．０３重量％乃至１．４０重量％の範囲内であることが必要となることが明らかになった。

１０ 吸液シート
１１ 表面シート（上面シート）
１２ 裏面シート（下面シート）
１３ 保持シート
１６ 変色層
１７ 保水材料
１８ 吸水性樹脂
１９ 水溶性染料

Claims (1)

1. 透液性能を有する上面シートと、不透液性能を有する下面シートと、前記下面シートの前記上面シート側の面に密着させて敷設されている変色層とを備える衛生シートであって、
   前記変色層は、
   保水材料と、吸水性樹脂材料と、染色材料とが混合されることによって形成され、
   前記染色材料は、吸着率２０重量％以上であり、微細孔を有する多孔質吸着剤と、前記多孔質吸着剤の前記微細孔に吸着されている水溶性染料を含み、
   前記水溶性染料の合計量は、前記保水材料と前記吸水性樹脂材料の合計量に対して、０．０３重量％乃至１．４０重量％の範囲内であるとともに、
   外部水分と前記水溶性染料が接触することにより、前記表面シートを通して、その発色は浸潤して視認可能となるように構成されていること、
   を特徴とする衛生シート。

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