JP2006016733A5

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Publication number: JP2006016733A5
Application number: JP2004197231A
Authority: JP
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2024-07-02

Description

水解性物品

本発明は、特に、トイレの清掃等に使用するに好適な水解性物品に関する。

近年、トイレの清掃には、雑巾に替わって使い捨ての繊維シートを使用することが多くなっている。中でも水解性の繊維シートに水解性の含浸液を含浸させた使用後にトイレ等に流せるタイプのものが好まれ使用されている。

しかしながら、水解性タイプのものは、使用に耐えうる強度が要求されるのに加え、さらにトイレを詰まらせないよう水解時間が短いことが要求される。

そこで、強度及び水解性（分散性）の観点から種々の提案がなされている。たとえば、特許文献１には、「４％水溶液の粘度が２．０〜５０ｃｐｓ（２０℃）となる重合度のポリビニルアルコールをバインダーとして水溶液状態で用いて得た繊維シートに、水溶性溶剤を１〜５０重量％含むホウ酸水溶液を含浸させ、バインダーの使用量が繊維シートに重量に対して１重量％以上５重量％未満である水解性清掃物品。」が開示されている。

しかし、このものは使用に耐えうる強度には十分であるとしても、水解性（分散性）の点で満足できるものとは考えられないものである。
特許第２９４５０６５号

そこで、本発明の課題は、十分な強度を有し、かつ水解性に優れた水解性物品を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
内層が木材パルプを主体としバインダーを実質的に有しない水解性繊維シートと、両外層が木材パルプを主体としバインダーを有する水解性繊維シートとの積層体であり、
前記各外層はバインダーとしての繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し０．５〜８重量％を含み、
ホウ酸を０．５〜８重量％、水溶性溶剤及び水からなる含浸液が、前記積層体の全体に１００〜３００重量％含有されていることを特徴とする水解性物品。

＜請求項２記載の発明＞
内層及び外層の木材パルプがＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとされ、その重量比が９５：５〜５０：５０とされた請求項１記載の水解性物品。

＜請求項３記載の発明＞
シートが積層状態でエンボス加工された請求項１または２記載の水解性物品。

本発明によれば、内層と両外層の３層構造のものであり、内層が木材パルプを主体としバインダーを実質的に有しない水解性繊維シートと、両外層が木材パルプを主体としバインダーを有する水解性繊維シートとの積層体である。

内層は、バインダーを実質的に有せず、木材パルプを主体としたものであるから、水解性に優れる。

これに対し、両外層はバインダーを有する水解性繊維シートであるので、バインダーに存在により、繊維相互が結合され、引張強度や表面強度に優れたものとなる。

しかし、反面、両外層はバインダーの存在により引張強度や表面強度に優れたものとなるが、繊維相互が結合されたものであるから、水解性を低下させる。しかるに、本発明では、積層体（製品の水解性物品）を水解させるとき、内層が、バインダーを実質的に有せず水解性に優れるものであるから、まずこの内層が水解するので、その後に両外層も続いて水解または分散するようになる。このように、本発明では、強度と水解性との両者を同時に満足するものとなる。

他方、本発明では、ポリビニルアルコールとホウ酸の交差結合を利用し、ポリビニルアルコールが少量の水に対しては不溶性または難溶性にしたもので、含浸液による湿潤状態でバインダー機能を十分に発揮する。しかるに、これがトイレットなどの大量の水と接触すると、交差結合が解かれ、水溶性を示すものとなり、水解または分散するようになる。

かかるポリビニルアルコールとホウ酸の交差結合を利用したバインダー系において、本発明は、特許文献１のように、液状のポリビニルアルコールを使用するのではなく、繊維状ポリビニルアルコールを使用するものである。液状のポリビニルアルコールを使用する場合、必要な強度を得るために、使用量が多くなる。すなわち、液状のポリビニルアルコールを使用する場合、抄造した繊維シートにスプレーなどの塗布により含有させるが、スプレー塗布では厚み方向に濃度分布が生じ、厚み全体の強度を得るために塗布量を多くしなければならない。

これに対し、繊維状ポリビニルアルコールを使用すると、繊維シートを抄造する段階で、木材パルプと繊維状ポリビニルアルコールとの両者を抄造でき、繊維状ポリビニルアルコールを厚み方向全体に均一に分散できる。したがって、少量の繊維状ポリビニルアルコールの使用量でも十分なバインダー効果を示すものとなり、必要な強度を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を詳説する。なお、本発明に係る水解性物品は、その用途が特に限定されるものではなく、例えば、人間の肌を洗浄するために使用する水解性物品等をも含むものであるが、以下では、その例として、近年需要の増加しているトイレを清掃するための水解性物品、通常「トイレクリーナー」と称される使用後に便器内に捨てる水解性物品について説明する。

本実施の形態に係る水解性物品は、図１に示すように、内層シート１の両面に、外層シート２，２が積層され、圧着により一体化されるとともに、これらのシート１，２，２に、含浸液、本実施の形態では清浄剤が含浸されたものである。

内層シート１は、木材パルプを主体とした水解性の繊維シートであり、叩解パルプ、未叩解パルプのいずれでもよりが、好ましくは未叩解パルプである。原料となるパルプが未叩解であると、水解性に優れる。原料となるパルプは、特にその種類を限定するものではないが、ＮＢＫＰとＬＢＫＰとを、その重量比が９５：５〜５０：５０となるように使用するのが好ましい。さらに、バインダーを実質的に含有させないものである。必要により、バインダーを０．２％以下であれば、水解性を阻害しない。

外層シート２，２は、叩解パルプ、未叩解パルプのいずれでもよりが、好ましくは叩解パルプである。外層シート２，２にはバインダーとして繊維状ポリビニルアルコールが含有される。前述のように、繊維状ポリビニルアルコールを含有させる形態として、繊維シートを抄造する段階で、木材パルプと繊維状ポリビニルアルコールとの両者を抄造するのが望ましい。なお、抄造時の水との接触により、繊維状形態が解かれる。

また、外層シート２，２の形成に、叩解パルプを使用すると、強度及び柔軟性に優れる。原料となる叩解パルプは、特にその種類を限定するものではないが、ＮＢＫＰとＬＢＫＰとを、その重量比が６：４〜１０：０となるように使用するのが好ましい。ＮＢＫＰはＬＢＫＰに比べ強度及び柔軟性に優れるので、ＮＢＫＰを多く使用すると強度及び柔軟性が向上する。また、外層シート２，２には、叩解パルプとともにポリビニルアルコール繊維を使用するので、廃棄時（水解時）においては、叩解パルプがバラケ易くなり、水解性が向上する。

内層シート１及び外層シート２，２に含浸させる含浸液は、ホウ酸を０．５〜８重量％、水溶性溶剤及び水からなる含浸液である。

本発明では、繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し０．５〜８重量％、望ましくは１〜５重量％、特に１．５〜３．５重量％を含むのが望ましい。バインダー量が少ないとバインダー効果、特に表面強度及び引張強度を得難い。他方、過剰のバインダー量はバインダー効果が飽和しコスト高となるばかりでなく、表面のベトツキを生じる。

ホウ酸は、含浸液中に０．５〜８重量％、望ましくは１〜５重量％、特に１．５〜３．５重量％であるのが望ましい。過少のホウ酸量は、十分な強度が得られない。他方で過剰のホウ酸量をその析出によりザラツキを生じさせる。

さらに、含浸液中において、水溶性溶剤が１０〜５０重量％、水が９０〜５０重量％の割合であるのが望ましい。含浸液は、シート１，２，２に対し、すなわち積層体の全体に１００〜３００重量％、望ましくは１２０〜２００重量％含有されているものである。上記したようなシート自体の構成による水解性向上効果により、水の配合割合を９０％以下に抑えることができるのであるが、水の配合割合を９０％以下とすることにより、さらに、シートの強度向上効果、及びシートのふんわり感向上効果をも期待することができる。

水溶性溶剤としては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類等から１種または数種を適宜選択して使用することができる。また、その他に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤や、殺菌剤、除菌剤、消臭剤、防腐剤等の補助剤を適宜含有させることもできる。

積層体に対し、適宜形状及び大きさのエンボスを付与できる。エンボス加工により、繊維シート同士の貼合及びシートの嵩高さ、柔軟性を得ることができる。積層体の坪量は、６０〜１２０ｇ／ｍ²、特に８０〜１００ｇ／ｍ²であるのが望ましい。ここで、積層体の坪量を９０ｇ／ｍ²と固定した場合を基準とすると、内層シート１の坪量は、２０〜４５ｇ／ｍ²（特に２５〜３５ｇ／ｍ²）、外層シート２，２の坪量は、２０〜４５ｇ／ｍ²（特に２５〜３５ｇ／ｍ²）であるのが望ましい。

以下、本発明の実施例を説明する。
内層シートの両面に外層シートを積層し（３層構造）清浄剤を含浸させた試料について、温度２３±１℃、湿度５０±２％に設定した恒温恒湿室で、シートの表面強度、引張強度、水解性を測定した。
繊維シートは、ＮＢＫＰ：ＬＢＫＰ＝９：１とし、内層は未叩解パルプ、各外層は叩解パルプとした。繊維状ポリビニルアルコールとしては、クラレ社製のクラレビニロンＶＰにおける「ＶＰＷ１０１×３」を使用した。清浄剤の配合成分を表１に示した。

かかる条件下において、繊維状ポリビニルアルコールの配合量を変えたものを表２に、層の目付（坪量）を変えたものを表３に、ホウ酸の添加量を変えたものを表４にそれぞれ示した。各表中に、シートの表面強度、引張強度、水解性を併示した。

評価方法は、下記のとおりである。
○表面強度試験方法：２５ｍｍ×２３０ｍｍにカットし、３枚重ねしたものを試験試料とする。学振試験機にて試験し、シート表面に毛羽立ちが発生するまでの回数を測定する。
○水解性試験：５００ミリリットルのビーカーに３５０ミリリットルの水を入れスターラーで回転数を６００±１０回転／分に合わせた後、試料をビーカー中に入れる。スターラーの回転数が５４０を超えるまでの時間を確認する。試料は１００ｍｍ×１００ｍｍ。
○引張試験：２５ｍｍ×１２０ｍｍにカットした試料をロードセル型引張試験機にて試験する。

表２から、ＰＶＡの量が外層繊維重量に対し０．５〜８重量％であることが望ましいことが判る。表３から、内層シートの目付けが２０ｇ／ｍ²以下では水解性が低下し、外層シートの目付けが２０ｇ／ｍ²以下では強度が低下することが判る。表４から、ホウ酸の量が含浸液中に０．５〜８重量％であることが望ましいことが判る。

本実施の形態にかかる水解性物品の断面図である。

符号の説明

１…内層シート、２…外層シート。

Claims

内層が木材パルプを主体としバインダーを実質的に有しない水解性繊維シートと、両外層が木材パルプを主体としバインダーを有する水解性繊維シートとの積層体であり、
前記各外層はバインダーとしての繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し０．５〜８重量％を含み、
ホウ酸を０．５〜８重量％、水溶性溶剤及び水からなる含浸液が、前記積層体の全体に１００〜３００重量％含有されていることを特徴とする水解性物品。
内層及び外層の木材パルプがＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとされ、その重量比が９５：５〜５０：５０とされた請求項１記載の水解性物品。
シートが積層状態でエンボス加工された請求項１または２記載の水解性物品。