JP2005029663A

JP2005029663A - 感湿性機能材

Info

Publication number: JP2005029663A
Application number: JP2003195100A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nakano; 欣紀中野; Hidenao Saito; 秀直斎藤
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】この発明は、従来より低い湿度においても、湿度の上昇に応じてガス透過性を実質的に高め、揮散量を適切に調整できる機能材を提供する。
【解決手段】１〜２００重量％の柔軟剤を含有する基材から構成され、３０％ＲＨでのガス透過量に対する７５％ＲＨのガス透過量が５〜１００倍である感湿性機能材を製造する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機能材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、抗菌・防カビ剤や気化性防錆剤等の揮散性を有する薬剤は、湿度に応じて必要な揮散量が変わり、高湿度条件下においては多量の薬剤が必要となる。
【０００３】
そこで、高湿度条件下ではガス透過性を高めて上記薬剤を揮散させ、かつ、低湿度条件下ではガス透過性を低下させて上記薬剤が無駄に揮散するのを防ぐことを目的とした、紙や不織布にビスコースを塗工または含浸してセルロース層を設けたビスコース加工紙による、湿度に応じてガス透過性を制御する包装体が特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６０３０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の包装体が実質的にガス透過性を高める湿度条件は、ほとんどが８０％ＲＨ以上の高湿度条件下に限られており、それよりも低い湿度条件ではガス透過性を適度に高めることは難しく、上記薬剤の揮散量は不足気味にならざるを得なかった。
【０００６】
そこでこの発明は、従来より低い湿度から、湿度の上昇に応じてガス透過性を実質的に高め、揮散量を適切に調整できる機能材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、１〜２００重量％の柔軟剤を含有する基材から構成され、３０％ＲＨでのガス透過量に対して７５％ＲＨでのガス透過量が５〜１００倍である感湿性機能材によって上記の課題を解決したのである。
【０００８】
基材に柔軟剤を含有させることにより、基材中の結晶構造が緩み、ガス透過量が湿度の上昇に応じて増加しやすくなる。これにより、従来より低い湿度から、湿度の上昇に応じてガス透過性を実質的に高めることができる感湿性機能材を得られる。さらに、この柔軟剤の種類の選択、量の調整により、揮散性薬剤の種類や用途に応じた適切な量を揮散させることができる感湿性機能材を得ることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を詳細に説明する。
この発明にかかる感湿性機能材は、１〜２００重量％の柔軟剤を含有し、３０％ＲＨでのガス透過量に対して７５％ＲＨでのガス透過量が５〜１００倍である基材から構成されるものである。
【００１０】
感湿性とは、周囲の湿度の上昇に応じて物体の性質が変化することをいい、ここではガス透過性が高まり、ガスの透過量が増加することを示す。ここで増加とは、微々たる増加ではなく実質的な増加をいい、７５％ＲＨという高湿度でのガス透過量が、低湿度である３０％ＲＨでのガス透過量の５倍以上となることをいう。ただし、１００倍を超えると、ガス透過量の増加が極端過ぎて、制御が困難になるため現実的ではない。また、ガス透過性とは酸素や水蒸気などの気体や、揮発した有機化合物等が透過し得ることをいう。
【００１１】
上記基材は、必ずしもそのものが上記感湿性を有している必要はなく、上記基材に上記柔軟剤を含有させたものが、必要とする湿度環境において上記感湿性を示す上記感湿性機能材であればよい。ただし、上記基材が、高湿度環境に限定したものであっても上記感湿性を示すものであれば、上記柔軟剤による調整が可能となることがあるため、上記基材そのものが上記感湿性を有していることが望ましい。
【００１２】
上記基材は、親水性高分子であることが望ましい。非親水性では空気中の水分に対して応答しにくいため、感湿性を示すためには必然的に水との親和性が必要だからである。上記親水性高分子としては例えば、セロファン、ビスコース加工紙等のセルロース、酢酸セルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、デンプン、アルギン酸塩、カゼイン、コラーゲン、ポリアミド、ポリアクリル酸等が挙げられる。上記ビスコース加工紙とは、不織布や紙等にビスコースを塗工または含浸させて、表面あるいは内部にセルロース層を生じさせたものをいう。上記基材としては、これらを単独で用いてもよいし、感湿性を有する基材が、湿度が変化する環境に面している限り、反対面に他の部材を積層してもよい。
【００１３】
上記柔軟剤とは、上記基材に含有させることで、上記基材中の結晶構造を湿度の上昇に応じて緩みやすくするものである。その含有させる量は、上記基材の重量に比して、１〜２００重量％であることが望ましく、５〜１５０重量％であればより望ましい。１重量％未満では、上記感湿性に与える影響が小さすぎてこの発明の効果を得るのが難しくなってしまう。一方で、２００重量％を超えると、出来上がる上記感湿性機能材がベタつきすぎてしまい、実用が難しくなる。
上記柔軟剤の含有量の範囲においては、上記柔軟剤の含有量の増加に応じて上記基材中の結晶構造が緩みやすくなることで、湿度の上昇に応じて上記のガス透過量が増加し、また、より低湿度でも上記感湿性を発揮するようになる。
ただし、上記柔軟剤の最も望ましい含有量は、上記の条件の範囲内で、用いる上記柔軟剤と上記基材の種類によって変化する。また、上記感湿性機能材が透過させる揮散性薬剤の種類と用途に応じても適切に選択しなければならない。
【００１４】
上記柔軟剤としては、例えば、グリセリン、ソルビトール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、ポリエリスリトール等の多価アルコールや、あるいは、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グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤等が挙げられる。
【００１５】
上記基材に上記柔軟剤を含有させて得られた上記感湿性機能材は、３０％ＲＨ付近の低湿度環境では揮散性薬剤の揮散を抑制し、目的に応じて必要な感湿性を示しはじめる湿度を適切に調整できるものであると望ましい。具体的には、３０％ＲＨでのガス透過量に対して７５％ＲＨでのガス透過量が５〜１００倍であることが望ましい。５倍未満では湿度に応じた調製が充分にできない場合があり、一方で、１００倍を超える場合は、ガス透過量の増加が極端過ぎて、制御が困難になるため、現実的ではない。また、感湿性により増加するガス透過量も、必要な量だけ揮散できるように調整できることが望ましい。なお、上記感湿性機能材は、上記基材と上記柔軟剤以外の構成要素を含んでいてもよい。
【００１６】
上記感湿性機能材は、ガスとして透過させる揮散性薬剤を包装した製剤の包装の、少なくとも一部を形成するものである。上記の製剤の包装の一部のみが上記感湿性機能材である場合は、上記感湿性機能材以外の包装は、ガスを透過しないものであるか、あるいはガス透過量が上記感湿性機能材のガス透過量の最大値に比して著しく小さいものでなければならない。また、包装の全てが上記感湿性機能材であってもよい。
【００１７】
上記感湿性機能材は、シート状であることが望ましい。シート状であるとは、膜、紙、布、不織布、薄板等のように、表面積に比して厚みが著しく小さいことをいう。また、少なくとも薬剤を包装することができる程度の耐久性を有することが望ましい。一方で、少なくとも特定された湿度条件の下でガス透過性を示すことが可能な範囲の厚みであることが望ましい。この必要とする厚みは材質によって異なる。
【００１８】
上記感湿性機能材は、シート状の上記基材に上記柔軟剤を含有させたものでも、シート状でない上記基材に上記柔軟剤を含有させた後にシート状にしたものでも、上記基材をシート状にしつつ上記柔軟剤を含有させたものでも、どれでもよい。
【００１９】
上記感湿性機能材がガスとして透過させる揮散性薬剤とは、常温で揮散性を有する薬剤で、抗菌・防カビ剤、気化性防錆剤、防虫剤、芳香剤、消臭剤などが挙げられる。
【００２０】
上記抗菌・防カビ剤としては、例えば、アリルイソチオシアネート（以下、「ＡＩＴ」という。）等のイソチオシアン酸エステル、シトラール、ユーカリ油、メントール、ヒノキチオール等が挙げられる。
【００２１】
上記気化性防錆剤としては、例えば、シクロヘキシルアンモニウムシクロヘキシルカーバメイト（以下、「ＣＨＣ」という。）、ジシクロヘキシルアミンナイトライト、ジイソプロピルアミンナイトライト、１，２，３−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００２２】
上記防虫剤としては、例えば、ピレスロイド類、シネオール、ターピネオール、シトロネラール等が挙げられる。
【００２３】
上記芳香剤としては、例えば、リモネン、オレンジ油、レモン油、ライム油、ムスク、ラベンダー油、ジャスミン油、バニリン等が挙げられる。
【００２４】
上記消臭剤としては、例えば、竹エキス、ヨモギエキス、ツバキ油、月桃油、緑茶抽出油、柿抽出油等が挙げられる。
【００２５】
これらの揮散性薬剤の揮散量を、上記感湿性機能材によって調整することにより、薬剤を揮散させる必要が無いか、又は必要量が少ない低湿度環境下では無駄な揮散を抑え、湿度の上昇に応じて揮散量が増加し、薬剤が必要となる高湿度環境下では十分な量の揮散が可能である、無駄が少なく長寿命の製剤を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。
【００２７】
［柔軟剤の量変化に対する各湿度状態における揮散量］
（実施例１）
坪量が１４ｇ／ｍ^２であるレーヨン・パルプ混合不織布（混合比３０：７０）を支持部材とし、その片面にポリエチレンの接着層（厚さ１５μｍ）を介して、厚さ２０μｍの無延伸ポリプロピレンを積層させた。
【００２８】
この積層体の不織布側の面に、セルロース濃度３．０％、水酸化ナトリウム濃度１．９％からなるビスコースを、乾燥時のセルロース含有量が８．０ｇ／ｍ^２となるように、ロールコーターで塗工した。これを一般的なビスコースの加工手順に従って、１５ｗｔ％硫酸浴中で凝固・再生、脱硫、水洗した後、それぞれ、５、１０、２０、５０ｗｔ％グリセリン（図中、「ｇｌｙｃｅｒｉｎｅ」と表記する。）水溶液中に３０分間浸漬させ、液から取り出した後はシリンダードライヤーによって乾燥させた。
【００２９】
これにより、８．０ｇ／ｍ^２のセルロースに対して、柔軟剤となるグリセリンを、それぞれ７．５、２０、４０、１３０ｗｔ％含有させた機能材を得た。これらの得られた機能材の三方を加熱溶着させて三方シール袋（分包サイズ５０×７５ｍｍ）に製袋し、同時にこの中にＡＩＴ１ｇを入れた。これを３０℃の温度環境で、湿度が３０〜９５％ＲＨの環境に放置したときの揮散量を測定し、柔軟剤の量が揮散量に及ぼす影響を比較した。それぞれを実施例１−１（７．５ｗｔ％）、実施例１−２（２０ｗｔ％）、実施例１−３（４０ｗｔ％）、実施例１−４（１３０ｗｔ％）とし、その揮散量を図１に、３０％ＲＨの場合と７５％ＲＨの場合との揮散量の比を図２に示す。
【００３０】
（比較例１）
柔軟剤であるグリセリンを含有させないこと以外は実施例１と同様にして機能材を得て揮散量を測定し、柔軟剤が無い場合の揮散量を、柔軟剤がある場合の揮散量と比較した。その結果の揮散量を図１（図中、「ｎｏａｇｅｎｔ」という。）に、３０％ＲＨの場合と７５％ＲＨの場合との揮散量の比を図２に示す。
【００３１】
（比較例２）
柔軟剤であるグリセリンの濃度を８０％、浸漬時間を６０分間とすることで、積層体中のセルロースに対する含有量を２４０ｗｔ％とする以外は実施例１と同様にして機能材を得て揮散量を測定し、柔軟剤が過剰である場合の揮散量を、柔軟剤がそれより少ない場合と比較した。その結果の揮散量を図１に、３０％ＲＨの場合と７５％ＲＨの場合との揮散量の比を図２に示す。
【００３２】
［相対湿度と揮散速度の関係］
（比較例３）
柔軟剤としてＴＥＧを１２ｗｔ％含有させたセロファン（レンゴー製：＃３００ＰＴ図中、「ｃｅｌｌｏｐｈａｎｅ」という。）に、３０μｍのポリエチレンを押出しラミネートした基材を用いた以外は、実施例１と同様にして機能材を得て、各相対湿度における揮散速度を比較した。その結果を図１に示す。
【００３３】
［柔軟剤の存在と種類による揮散量の変化］
（実施例２）
実施例１と同様の手順により、ビスコースを塗工し、水洗までの工程を終えた後に、１０ｗｔ％グリセリン水溶液中に３０分間浸漬させ、液から取り出した後はシリンダードライヤーによって乾燥させ、８．０ｇ／ｍ^２のセルロースに対して、柔軟剤となるグリセリンを２０ｗｔ％含有した機能材を得た。
上記の得られた機能材の三方を加熱溶着させて三方シ−ル袋（分包サイズ：５０×７５ｍｍ）に製袋し、同時にこの中にＡＩＴ１ｇを入れた。これを３０℃の温度環境で、湿度がそれぞれ３０％ＲＨと７５％ＲＨの環境に放置した時の揮散量を測定した。それぞれを実施例２−１、実施例２−２として、その揮散量を図３に、７５％ＲＨと３０％ＲＨとの場合の揮散量の比を図４に示す。
【００３４】
（比較例４）
上記実施例１の積層体を用い、グリセリン水溶液中に浸漬させず（柔軟剤無しのため、図中「ｎｏａｇｅｎｔ」という。）に乾燥させ、それ以外は実施例１と同様にして機能材を得て、それぞれ３０％ＲＨと７５％ＲＨとの環境に放置した時の揮散量を測定した。それぞれを比較例４−１、比較例４−２として、その揮散量を図３に、７５％ＲＨと３０％ＲＨとの場合の揮散量の比を図４に示す。
【００３５】
（実施例３）
上記実施例１の積層体を用い、グリセリン水溶液の代わりに５ｗｔ％のトリエチレングリコール（以下、「ＴＥＧ」という。）水溶液を用いて、８．０ｇ／ｍ^２のセルロースに対して柔軟剤となるＴＥＧを１０ｗｔ％含有した機能材を得るようにし、それ以外は実施例１と同様の工程により機能材を得て、それぞれ３０％ＲＨと７５％ＲＨとの環境に放置した時の揮散量を測定した。それぞれを実施例３−１、実施例３−２として、その揮散量を図３に、７５％ＲＨでの揮散量と３０％ＲＨでの揮散量との比を図４に示す。
【００３６】
［別の揮散性薬剤での揮散量の変化］
（実施例４）
坪量が１５ｇ／ｍ^２であるパルプと、坪量が２５ｇ／ｍ^２であるポリエチレン繊維との２層抄き不織布のパルプ側の面に、セルロース濃度９．５％、水酸化ナトリウム濃度６．０％からなるビスコース溶液を、乾燥時のセルロース含有量が２０．０ｇ／ｍ^２となるように、ロールコーターで塗工した。これを一般的なビスコースの加工手順に従って、１５ｗｔ％硫酸浴中で凝固・再生、脱硫、水洗した後、２０ｗｔ％グリセリン水溶液中に浸漬させ、液から取り出した後はシリンダードライヤーによって乾燥させた。
これにより、２０．０ｇ／ｍ^２のセルロースに対して、柔軟剤となるグリセリンを５０ｗｔ％含有した機能材を得た。
【００３７】
上記の得られた機能材の三方を加熱溶着させて三方シール袋（分包サイズ：６０×６０ｍｍ）に製袋し、同時にこの中にＣＨＣ１ｇを入れた。これを３０℃の温度環境で、湿度がそれぞれ３０％ＲＨと７５％ＲＨの環境に２日間放置した時の揮散量を測定し、揮散量の比を計算した。その結果を表１に示す。
【００３８】
（比較例５）
上記実施例４の不織布を用い、グリセリン水溶液中に浸漬させずに乾燥させ、それ以外は実施例４と同様にして機能材を得て揮散量を測定し、揮散量の比を計算して、柔軟剤の存在が揮散量に及ぼす影響を比較した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
［結果］
図１及び図２より明らかなように、柔軟剤であるグリセリンの含有率が増えるに従って、より低湿度側から増加するようになり、またＡＩＴ揮散量がより増加し、従来よりも低湿度域から揮散量を急激に増大させることができた。しかし、グリセリンの含有率が過剰となる２４０ｗｔ％の場合は、８０％ＲＨ前後の高湿度環境では含有率が１３０ｗｔ％の場合とＡＩＴ揮散量はほとんど変わらないが、３０％ＲＨの低湿度環境でもＡＩＴの揮散を抑制できなくなり、またベタつきすぎて取り扱いが困難だった。
【００４１】
図１に示す比較例３のように、柔軟剤を加えても、３０％ＲＨの場合のガス透過量に対する７５％ＲＨの場合のガス透過量が５倍以上にならない（比較例３における比は２．１倍）こともある。そのため、基材の性質及び種類に応じて、発明の効果を充分に発揮させるのに必要な柔軟剤の量は違ってくる。
【００４２】
図３、図４及び表１から明らかなように、低湿度である３０％ＲＨの環境において、柔軟剤としてグリセリンやＴＥＧを用いると、柔軟剤を添加しなかった場合よりもＡＩＴやＣＨＣの揮散量は若干増加したが、その揮散量は少量に抑えることができた。一方、比較的高湿度である７５％ＲＨでは、柔軟剤を使用することにより、ＡＩＴやＣＨＣの揮散量は３０％ＲＨのそれに比べて、５倍以上と大幅に増加した。また、グリセリンを用いた方が、ＴＥＧを用いるよりもＡＩＴの揮散量は高い増加率を示し、柔軟剤の種類を変えることによってＡＩＴの揮散量を変化させることもできた。
【００４３】
【発明の効果】
基材に柔軟剤を含有させたことにより、基材中の結晶構造が緩み、ガス透過量が湿度の上昇に応じて増加しやすい感湿性機能材が得られる。この感湿性機能材を薬剤製剤の包装の一部又は全部に用いることにより、低湿度で薬剤が必要無い状況では無駄な揮散を抑え、高湿度で薬剤が必要な状況では揮散させるという調整を、より適切に、従来より低湿度の環境下においても行うことができる。これにより、揮散性薬剤製剤を利用しやすくなる。また、薬剤製剤の寿命をより伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、比較例１、比較例２、比較例３における揮散量を示すグラフ
【図２】実施例１、比較例１、比較例２における揮散量の比を示すグラフ
【図３】実施例２、実施例３、比較例４におけるＡＩＴ揮散量を示すグラフ
【図４】実施例２、実施例３、比較例４におけるＡＩＴ揮散量の比を示すグラフ

Claims

１〜２００重量％の柔軟剤を含有する基材から構成され、３０％ＲＨでのガス透過量に対して７５％ＲＨでのガス透過量が５〜１００倍である感湿性機能材。
上記基材が親水性高分子からなる、請求項１に記載の感湿性機能材。
上記親水性高分子が、セルロース、ポリビニルアルコール、及び、エチレン−ビニルアルコール共重合体のうちの少なくとも一つからなる、請求項１又は２に記載の感湿性機能材。