JP2015193954A

JP2015193954A - 薬液含浸基材

Info

Publication number: JP2015193954A
Application number: JP2014072804A
Authority: JP
Inventors: 喜輝鹿又; Yoshiteru Shikamata
Original assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-05

Abstract

【課題】
本発明は、薬剤を薬液含浸基材表面に滴下して含浸する際に、薬液の薬液含浸基材中への含浸速度（厚さ方向）および薬液含浸基材表面への拡散速度（平面方向）が早い、期間インジケータ用の薬液含浸基材を提供することを目的とする。
【解決手段】
主としてセルロース繊維からなる第１層と第３層の２つの層の間にセルロース繊維と合成繊維（主体繊維およびバインダー繊維）からなる第２層が積層されてなることを特徴とする薬液含浸基材。
【選択図】なし

Description

本発明は、薬液含浸基材に関する。具体的には、含有薬剤の揮散によって表示が発現する期間インジケータ用の薬液含浸基材に関する。

期間インジケータには種々のものがあるが、含有薬液の量に応じて表示が発現するもの、逆に表示が消失するものが一般的に使用されている。

これらは、比較的構成が単純であり、特許文献１には、不織布等の液体透過性の薬液含浸基材表面上に、低屈折率の顔料を用いた液体透過性の表示層を形成した表示基材に常温揮散性の液体を含有したインジケータが開示されている。

このインジケータは、含有した液体が薬液含有基材に保持される期間（初期から有効期間中）は、透明化された表示層により薬液含浸基材が露呈されるが、表示層と薬液含浸基材とからなる表示基材から液体が消失してしまう期間終期には表示層が不透明となるため表示機能が発揮されるものである。

特開２００２−２９７０３９

期間インジケータに使用される液体透過性を有する薬液含浸基材は、不織布や濾紙などが使用される。しかしながら、薬液含浸基材としてコットンリンターからなる濾紙を使用し、薬液を薬液含浸基材表面に滴下して含浸させようとした場合、薬液の吸収は早いが含浸基材中での薬剤の拡散が不十分となるため、薬液を含浸した薬液含浸基材に色むらが生じたり、表示層の透明化が不十分になったりする。また、マーセル化パルプからなる濾紙を使用すると含浸基材中での薬液の拡がりは早いが、薬液の吸収は遅いため薬液を滴下してから次工程に移るまでに時間が必要となり生産性に劣る。これまで、薬液の吸収性と拡散性の両方を満たす薬液含浸基材はなかった。

そこで本発明は、薬液を薬液含浸基材表面に滴下して含浸する際に、薬液の薬液含浸基材中への吸収性および薬液含浸基材表面への拡散性が良好な、期間インジケータ用の薬液含浸基材を提供することを目的とする。

本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。
（１）主としてセルロース繊維からなる第１層と第３層の２つの層の間にセルロース繊維と合成繊維からなる第２層が積層されてなることを特徴とする薬液含浸基材。
（２）前記の第２の層がセルロース繊維と合成繊維の配合比率が、セルロース繊維：合成繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％であることを特徴とする（１）に記載の薬液含浸基材。
（３）前記のセルロース繊維が、少なくとも５０重量％以上のマーセル化パルプもしくはコットンリンターパルプを含有することを特徴とする（１）〜（２）に記載の薬液含浸基材。
（４）前記の合成繊維が、主体繊維とバインダー繊維からなることを特徴とする（１）〜（３）に記載の薬液含浸基材。
（５）前記の主体繊維とバインダー繊維の配合比率が、主体繊維：バインダー繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％であることを特徴とする（４）に記載の薬液含浸基材。
（６）前記の第１層と第２層と第３層の層比率が、第1層：第２層：第３層＝４５〜３５重量％：３０〜１０重量％：４５〜３５重量％であることを特徴とする（１）〜（５）に記載の薬液含浸基材。
（７）（１）〜（６）に記載の薬液含浸基材の坪量が７５〜５００ｇ／ｍ^２、且つ密度が０．２５〜０．５０ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする。

本発明によれば、薬剤を薬液含浸基材表面に滴下して含浸する際に、薬液の薬液含浸基材中への吸収性および薬液含浸基材表面への拡散性が良好な、期間インジケータ用の薬液含浸基材を提供することができる。

本発明は、詳細には期間インジケータ用の薬液含浸基材は、主としてセルロース繊維からなる第１層と第３層の２つの層の間にセルロース繊維と合成繊維からなる第２層が積層されてなる薬液含浸基材であり、薬剤を薬液含浸基材表面に滴下して含浸する際に、薬液の薬液含浸基材中への吸収性（厚さ方向）および薬液含浸基材表面への拡散性（平面方向）の両方の特性に優れる。

（セルロース繊維）
本発明において、第1層から第３層に配合されるセルロース繊維は、特に限定されるものではなく、広葉樹、針葉樹を公知の方法で蒸解して得られる木材パルプ、ケナフ、亜麻、大麻、マニラ麻、ジュート、サイザル麻、こうぞ、三椏、コットンリンター等の非木材原料を公知の方法で蒸解して得られる非木材パルプ、木材パルプあるいは非木材パルプをアルカリ処理して得られるマーセル化パルプ、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、ポリノジックなどの再生セルロース繊維などを例示することができ、これらのセルロース繊維を単独あるいは２種以上混合して使用することができる。

本発明において、薬液の吸収性の点から、第１層から第３層に配合されるセルロース繊維の少なくとも５０重量％をマーセル化パルプもしくはコットンリンターパルプとすることが好ましい。また、セルロース繊維のカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）は６００〜８００ＣＳＦであることが薬液の吸収性及び基材強度の点から好ましい。

（合成繊維）
本発明において、合成繊維は、主体繊維及びバインダー繊維とから構成され、製造工程において加えられる熱（乾燥工程、熱カレンダー処理、等）によって、ほとんど溶融せずに層の骨格になる繊維を主体繊維、溶融することでバインダー効果を発現するものをバインダー繊維とする。なお、製造工程で加えられる熱としては、抄造時の乾燥工程においては９０〜１３０℃、熱カレンダー処理工程においては１００〜２５０℃程度である。

本発明において、主体繊維とは配向結晶化した合成繊維であり、ポリエステル系主体繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート繊維などが挙げられる。またポリオレフィン系主体繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、エチレン・ビニルアルコール共重合繊維、エチレン・酢酸ビニル共重合繊維などが挙げられる。

本発明において、バインダー繊維とは、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型などの複合繊維、あるいは単一成分タイプなどが挙げられる。本発明に用いられるバインダー繊維は、芯鞘型の複合繊維が好ましく用いられる。このような芯鞘型複合繊維としては、芯−鞘成分として、ポリエステル樹脂−ポリエステル系共重合樹脂、ポリエステル樹脂−ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂−エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂−ポリエステル系共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂−ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂−エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂−エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂−ポリエチレン・プロピレン共重合樹脂などの組み合わせが挙げられるが、鞘部に用いられる樹脂が芯部に用いられる樹脂よりも融点が低い、もしくは結晶化度が低く、熱および／もしくは圧力によって融着する芯鞘型複合バインダー繊維であれば、上記の例示に限らず使用することができる。

（第2層について）
本発明の第２層において、セルロース繊維と合成繊維の配合比率を、セルロース繊維：合成繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％とすることは、抄紙性、薬液の吸収性、第１,３層と第２層の剥離強度の点から好ましい。セルロース繊維が２０重量％未満だと第１、３層と第２層の抄き合せが困難になり、また第１、３層と第２層の剥離強度が低下する。セルロース繊維が８０重量％を超えると薬液の吸収性が低下する。

また、第２層に配合される合成繊維に主体繊維とバインダー繊維を併用することが第２層の強度の点から好ましく、主体繊維とバインダー繊維の配合比率は、主体繊維：バインダー繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％とすることが好ましい。

（第１層、第２層、第３層について）
本発明において、第１層と第２層と第３層の層比率が、第1層：第２層：第３層＝４５〜３５重量％：３０〜１０重量％：４５〜３５重量％とすることは抄紙性及び薬液の吸収性の点から好ましい。第２層の層比率が３０重量％を超えると抄き合せが困難になる。また、第２層の層比率が１０重量％未満だと薬液の吸収性が低下する。

（薬液含浸基材）
本発明において、薬液含浸基材の坪量は７５〜５００ｇ／ｍ^２、密度は０．２５〜０．５０ｇ／ｃｍ^３とすることが、基材強度、薬液吸収性の点から好ましい。

（製造方法）
本発明の薬液含浸基材は、従来公知の多層抄き合わせの抄紙法により製造することができる。この抄紙法は、少なくとも３つの湿紙を抄き合せた後、乾燥させる工程を含む。抄紙機としては、従来公知の各種のもの、例えば、円網抄紙機、傾斜短網抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機等を用いることができ、適宜要求特性に応じて抄紙機を組み合わせることができる。本発明で用いる抄紙法における抄き合わせ工程の好ましい例を示すと、
（ｉ）第１の円網抄紙機により形成された湿紙と、第２の円網抄紙機により形成された湿紙とを抄き合わせた後、第３の円網抄紙機により形成された湿紙とを抄き合せる工程、
（ｉｉ）第１の円網抄紙により形成された湿紙と、傾斜短網抄紙により形成された湿紙とを抄き合わせた後、第２の円網抄紙機により形成された湿紙とを抄き合せる工程、
（ｉｉｉ）長網抄紙機により形成された湿紙と、長網抄紙機により形成された湿紙とを抄き合わせた後、長網抄紙機により形成された湿紙とをすき合せる工程、
等を挙げることができる。

[実施例１]

ＮＢＫＰとマーセル化ＮＢＫＰのパルプシートを１：２の重量比で混合し、カナダ標準フリーネス７２０ＣＳＦまで叩解して、第１層目および第３層目の紙料とした。
ＮＢＫＰとマーセル化ＮＢＫＰのパルプシートを１：２の重量比で混合し、カナダ標準フリーネス７２０ＣＳＦまで叩解した「パルプスラリー」と、繊度１．７ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系主体繊維（帝人（株）製ＴＴ０４Ｎ）と繊度１．１ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系バインダー繊維（帝人（株）製ＴＪ０４ＣＮ）とを２：３の重量比で混合し、ＴＡＰＰＩ標準離解機で離解しただけの「合成繊維スラリー」とを準備し、パルプスラリーと合成繊維スラリーとを固形分として５０：５０の重量比で混合して、第２層目の紙料とした。
ＴＡＰＰＩ標準型手すき機を用いて、第１層目の紙料を坪量６５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで第２層目の紙料を坪量２０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、さらに第３層目の紙料を坪量６５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せた。この抄き合せは、ワイヤー上に形成させた第１層目の紙層を濾紙に密着させピックアップし、濾紙の上に密着した第１層目の湿紙の表面に第２層目の紙層を重ね、さらに重ねられた第２層目の湿紙表面に第３層目の紙層を重ねて順次ピックアップする手順で行った。搾水プレス後、表面温度１１０℃の実験用シリンダードライヤーで乾燥し、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[実施例２]
第１層目の紙料を坪量６０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで第２層目の紙料を坪量３０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、さらに第３層目の紙料を坪量６０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せた以外は実施例１と同様にして、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[実施例３]
第２層目の紙料として、パルプスラリーと合成繊維スラリーとを固形分として７５：２５の重量比で混合した以外は実施例１と同様にして、薬液含浸基材を得た。

[実施例４]
第２層目の紙料として、パルプスラリーと合成繊維スラリーとを固形分として２５：７５の重量比で混合した以外は実施例１と同様にして、薬液含浸基材を得た。

[比較例１]
第１層目の紙料を坪量７０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで第２層目の紙料を坪量１０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、さらに第３層目の紙料を坪量７０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せた以外は実施例１と同様にして、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[比較例２]
ＮＢＫＰとマーセル化ＮＢＫＰのパルプシートを１：２の重量比で混合し、カナダ標準フリーネス７２０ＣＳＦまで叩解した「パルプスラリー」と、繊度１．７ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系主体繊維（帝人（株）製ＴＴ０４Ｎ）と繊度１．１ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系バインダー繊維（帝人（株）製ＴＪ０４ＣＮ）とを２：３の重量比で混合し、ＴＡＰＰＩ標準離解機で離解しただけの「合成繊維スラリー」とを準備し、パルプスラリーと合成繊維スラリーとを固形分として９３：７の重量比で混合して、紙料とした。
ＴＡＰＰＩ標準型手すき機を用いて、紙料を坪量７５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで紙料を坪量７５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せ、実施例１と同様に搾水プレス、乾燥して、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[比較例３]
繊度１．７ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系主体繊維（帝人（株）製ＴＴ０４Ｎ）と繊度１．１ｄｔｅｘ、長さ５ｍｍのポリエステル系バインダー繊維（帝人（株）製ＴＪ０４ＣＮ）とを２：３の重量比で混合し、ＴＡＰＰＩ標準離解機で離解して、第２層目の紙料とした。
第１層目の紙料を坪量５０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで第２層目の紙料を坪量５０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、さらに第３層目の紙料を坪量５０ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せ、実施例１と同様に搾水プレス、乾燥して、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[比較例４]
ＮＢＫＰとマーセル化ＮＢＫＰのパルプシートを１：２の重量比で混合し、カナダ標準フリーネス７２０ＣＳＦまで叩解して紙料とした。
ＴＡＰＰＩ標準型手すき機を用いて、紙料を坪量７５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層と、次いで紙料を坪量７５ｇ／ｍ^２となるようにワイヤー上に形成させた紙層とを順に抄き合せ、実施例１と同様に搾水プレス、乾燥して、坪量１５０ｇ／ｍ^２の薬液含浸基材を得た。

[参考例]
参考例として、コットンリンターを含む市販の濾紙（安曇濾紙株式会社製、５０４０Ｆ、坪量１５７ｇ／ｍ^２）を薬液含浸基材とした。

（剥離強さ）
薬液含浸基材の第１層と第２層の境界面、および第２層と第３層の境界面における剥離強さの評価方法において用いる試料片の大きさは、１５ｍｍ×１５０ｍｍとした。試験片の一端から約２０ｍｍの長さにわたって抄き合せ境界面ではがし、はがした部分を各々の外側に折り曲げてＴ字形とし、はがした部分の両方の端を、つかみ間隔を２５ｍｍに設定した定速伸張形引張試験機（テンシロン東洋精機（株）製）のつかみに各々くわえさせ、つかみの移動速さを３００ｍｍ／分とし測定した。試験片のはがれ初めから約５０ｍｍの間の荷重の自記曲線から最適直線法により剥離荷重を求め、剥離荷重（Ｎ）を試験片の幅で除して剥離強さ（Ｎ／ｍ）とした。なお、試料調湿及び測定は、気温２３℃、相対湿度５０％の恒温室内で行った

（吸液時間（薬液吸収性））
薬液含浸基材を５ｃｍ角に裁断し、直径５０ｍｍのガラス製シャーレに第１層が上になるように乗せ、第１層の表面にフタル酸ジメチルを４０μＬ滴下し、フタル酸ジメチルが薬液含浸基材に吸収されるまでの時間を測定した。

（薬液拡散性）
薬液含浸性の測定に用いた薬液含浸基材を２時間放置した後、薬液含浸基材にできたフタル酸ジメチルのしみの直径を測定した。

薬液の吸収性、拡散性及び剥離強さの評価の結果、参考例１の市販濾紙は、吸液時間は５．３秒と早いが、液拡散性は２４ｍｍφと拡がりが悪い。それに対して比較例４の薬液含浸基材は、液拡散性は３９ｍｍφと拡がりが良いにもかかわらず、吸液時間は２０．５秒と長く、いずれも吸液時間と液拡散性の両方を満足するものではない。実施例１〜４の薬液含浸基材は、いずれも吸液時間１０秒以下、液拡散性３５ｍｍφ以上であり、吸液時間と液拡散性の両方を満足するものである。比較例１は、第２層の坪量が少ないために、充分に吸液時間を短縮する効果が得られていない。比較例２は、基材全体に合成繊維が配合されており、実施例１と基材全体の合成繊維配合率は同等であるが、吸液時間は１２．９秒と時間短縮には至っていない。全体の合成繊維配合率を増配することで吸液時間の短縮が図れると推定できるが、合成繊維の配合率が多くなりすぎてしまい、コスト高になる、他の材質に影響を与えるなどの課題が発生する。比較例３は、中層すべてを合成繊維とすることで、良好な吸液時間が得られたが、第２層と第１層および第３層との剥離強度が弱く、簡単に剥がれてしまうという欠点を有する。

Claims

主としてセルロース繊維からなる第１層と第３層の２つの層の間にセルロース繊維と合成繊維からなる第２層が積層されてなることを特徴とする薬液含浸基材。
前記の第２の層がセルロース繊維と合成繊維の配合比率が、セルロース繊維：合成繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の薬液含浸基材。
前記のセルロース繊維が、少なくとも５０重量％以上のマーセル化パルプもしくはコットンリンターパルプを含有することを特徴とする請求項１〜請求項２に記載の薬液含浸基材。
前記の合成繊維が、主体繊維とバインダー繊維からなることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の薬液含浸基材。
前記の主体繊維とバインダー繊維の配合比率が、主体繊維：バインダー繊維＝２０〜８０重量％：８０〜２０重量％であることを特徴とする請求項４に記載の薬液含浸基材。
前記の第１層と第２層と第３層の層比率が、第1層：第２層：第３層＝４５〜３５重量％：３０〜１０重量％：４５〜３５重量％であることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載の薬液含浸基材。
請求項１〜請求項６に記載の薬液含浸基材の坪量が７５〜５００ｇ／ｍ^２、且つ密度が０．２５〜０．５０ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする。