JP6714599B2 - 紙管及び当該紙管を使用したロール状シート - Google Patents
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Description
本発明は、紙管及び当該紙管を使用したロール状シートに関する。
従来、トイレ空間で発生する臭いを緩和したり消したりするために、トイレ空間に常備されるトイレットロールの紙管にポリフェノール系消臭剤が含浸されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、上記ポリフェノール系消臭剤は、空気中の酸素により容易に酸化されてしまい、その消臭効果が失われ易いという問題があった。
特に、湿度の高いトイレ空間では、微視的にポリフェノールが水蒸気に水溶するような状態になってその酸化反応性が増してしまうため、ポリフェノールの消臭効果がより一層失われ易くなっているという問題があった。
本発明の目的は、消臭効果を長期間維持できる紙管及び当該紙管を使用したロール状シートを提供することである。
一つの形態によれば、
ロール状シートの芯となる紙管において、
前記紙管の内周面に面した内側原紙層と、前記紙管の外周面に面した外側原紙層を有しており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層の少なくとも一方には、ポリフェノールとグリセリンが含浸されており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層のうち、ポリフェノールとグリセリンが含浸されている原紙層にはプロパンジオールがさらに含浸されていることを特徴とする。
ロール状シートの芯となる紙管において、
前記紙管の内周面に面した内側原紙層と、前記紙管の外周面に面した外側原紙層を有しており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層の少なくとも一方には、ポリフェノールとグリセリンが含浸されており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層のうち、ポリフェノールとグリセリンが含浸されている原紙層にはプロパンジオールがさらに含浸されていることを特徴とする。
本発明によれば、消臭効果を長期間維持できる紙管及び当該紙管を使用したロール状シートを得ることができる。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。以下の説明においては、本発明の実施の形態における紙管を使用したロール状シートとして、紙管にシートとしてのトイレットペーパーを捲回してなるロール状トイレットペーパーを例示して説明することとする。
＜トイレットペーパー＞
ロール状トイレットペーパー１０は、例えば、図１に示されるように、略中空円筒形状をなす紙管３０と、一定幅に形成されて紙管３０を芯として捲回されたトイレットペーパー２０と、を備えて構成される。ロール状トイレットペーパー１０は、ペーパーホルダーに取り付けて、トイレットペーパー２０を引き出して使用するのが一般的である。
＜トイレットペーパー＞
ロール状トイレットペーパー１０は、例えば、図１に示されるように、略中空円筒形状をなす紙管３０と、一定幅に形成されて紙管３０を芯として捲回されたトイレットペーパー２０と、を備えて構成される。ロール状トイレットペーパー１０は、ペーパーホルダーに取り付けて、トイレットペーパー２０を引き出して使用するのが一般的である。
ロール状トイレットペーパー１０の大きさは特に限定されないが、直径９０〜１２０ｍｍ、幅１００〜１２０ｍｍ、紙管径３５〜５０ｍｍのものが一般的であり、本実施形態においても好適である。
トイレットペーパー２０を構成する原紙は、原料パルプを主原料とする薄葉紙用抄紙原料により製造できる。その原料パルプは、特に限定されるものではなく、トイレットペーパー２０の具体的な用途に応じて適宜原料パルプを選択し、また配合して使用することができる。
トイレットペーパー２０のプライ数及び坪量は、その用途によって適宜調整することができるが、プライ数が１プライから３プライ、全体での紙厚９０〜２７０μｍ、１プライの坪量は１０〜３０ｇ／ｍ２の範囲内にあるものを使用するのが望ましい。坪量が１０ｇ／ｍ２以上であると、使用に耐えうる十分な強度を適正に確保することができる。坪量が３０ｇ／ｍ２以下であると紙全体が硬くならず、ゴワ付き感が生じることなく肌触りが良くなる。なお、坪量の測定方法としては、例えばＪＩＳ Ｐ８１２４：２０１１に準じた方法等が挙げられる。
＜紙管＞
紙管３０は、例えば、図２に示されるように、紙管３０の内周面に面した内側原紙層３１と、紙管３０の外周面に面した外側原紙層３２との２つの原紙層から形成される。
＜紙管＞
紙管３０は、例えば、図２に示されるように、紙管３０の内周面に面した内側原紙層３１と、紙管３０の外周面に面した外側原紙層３２との２つの原紙層から形成される。
内側原紙層３１と外側原紙層３２は、例えば、紙管原紙が螺旋状に巻かれたスパイラル紙管、平巻き紙管として形成される。内側原紙層３１及び外側原紙層３２を構成する紙管原紙は、強度維持の観点から、米坪１３０〜２００ｇ／ｍ２、剛度３００〜６００の原紙を用いることが好ましい。なお、剛度の測定方法としては、例えばＪＩＳ Ｐ８１４３：２００９に準じた方法等が挙げられる。
内側原紙層３１と外側原紙層３２は、必要に応じて接着剤等を用いて互いに接着されている。
内側原紙層３１と外側原紙層３２とを接着剤を用いて固定する場合、その接着方法は任意であり、既知の紙管糊（例えば、ＣＭＣ、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール）の他、ホットメルト、ラテックス等を用いて接着することができる。
本実施形態の紙管３０の内側原紙層３１と外側原紙層３２の少なくとも一方には、ポリフェノールとグリセリンが含浸されている。
ポリフェノールは、紙管３０に消臭性能を付与するために使用した消臭剤である。消臭剤としてのポリフェノールには、植物から抽出されたタンニン、カテキンなどを用いることができる。
原紙層におけるポリフェノールの含浸量は０．０１ｇ／ｍ２以上とすることができる。ポリフェノールの含浸量が上記の値であれば、紙管３０に好適な消臭性能を付与することができる。
また、原紙層におけるポリフェノールの含浸量は０．１ｇ／ｍ２以下とすることができる。原紙層におけるポリフェノールの含浸量を０．１ｇ／ｍ２よりも増やしても、その消臭性能が格段に向上することがなかったため、本実施形態では、コスト等を考慮して、ポリフェノールの含浸量の上限値を０．１ｇ／ｍ２とすることができる。
グリセリンは、ポリフェノールの安定化剤（酸化防止剤）であり、紙管３０に含浸されたポリフェノールの消臭性能を維持するために使用している。
原紙層におけるグリセリンの含浸量は１．０ｇ／ｍ２以下とすることができる。ポリオール（多価アルコール）であるグリセリンは、セルロースの結合を阻害する性状を有しているため、原紙層への含浸量が多くなるほど紙管３０の強度が低下してしまうという問題がある。そこで発明者らが鋭意研究を行った結果、例えば、紙管原紙（原紙層）の米坪が１３０〜２００ｇ／ｍ２である場合、グリセリンの含浸量を１．０ｇ／ｍ２以下にすれば、ロール状トイレットペーパー１０の紙管３０としての強度が得られることを見出した。
一方、原紙層におけるグリセリンの含浸量は０．３ｇ／ｍ２以上とすることができる。発明者らは、グリセリンの含浸量を０．３ｇ／ｍ２以上とすることにより、紙管３０に含浸させたポリフェノールの安定化を図ることが可能であることを見出した。
つまり、原紙層におけるグリセリンの含浸量が０．３ｇ／ｍ２以上であれば、ポリフェノールの酸化防止効果を有し、原紙層におけるグリセリンの含浸量が１．０ｇ／ｍ２以下であれば、紙管３０が強度低下しないので、この範囲でグリセリンを使用することが好ましい。
また、内側原紙層３１と外側原紙層３２のうち、ポリフェノールとグリセリンが含浸されている原紙層に、さらにプロパンジオールを含浸させてもよい。プロパンジオールは、グリセリンと同様、ポリフェノールの安定化剤（酸化防止剤）として使用する。
原紙層におけるプロパンジオールの含浸量は、１．０ｇ／ｍ２以下とすることができる。ポリオール（多価アルコール）であるプロパンジオールもグリセリンと同様に、セルロースの結合を阻害する性状を有している。
例えば、紙管原紙（原紙層）の米坪が１３０〜２００ｇ／ｍ２である場合に、上記グリセリンとプロパンジオールを併用する際、プロパンジオールの含浸量を１．０ｇ／ｍ２以下にすれば、ロール状トイレットペーパー１０の紙管３０としての強度を維持することが可能であることを発明者らが見出した。
ただし、プロパンジオールの含浸量の上限は、グリセリンの含有量によっても適宜設定することができ、例えば原紙層におけるグリセリンとプロパンジオールとの合計含有量は、２．０ｇ／ｍ２以下とすることができる。
原紙層におけるプロパンジオールの含浸量の下限は特に限定されないが、例えば０．１ｇ／ｍ２以上とすることにより、プロパンジオールを加えることの効果を得ることができる。
次に、本実施形態に係る紙管の実施例サンプル、比較例サンプル、及び参照例サンプルを作製し、その性能評価を行った結果を示す。
本実施形態では、米坪が１６０ｇ／ｍ２の原紙に対し、ポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）を含む塗工液をグラビア印刷の手法で塗布し、内側原紙層３１とする紙管原紙を作製した。また、塗工液を塗布しない米坪１６０ｇ／ｍ２の原紙を外側原紙層３２用の紙管原紙とした。ここで用いたポリフェノールは、白井松新薬株式会社製のカテキン６０Ｇである。
なお、内側原紙層３１におけるポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）の含浸量が、下記の表１に示す値になるように、塗工液におけるポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）の濃度を調整した。この塗工液の溶媒は水であり、いずれの塗工液にもイソプロピルアルコールが５％含まれるようにした。このイソプロピルアルコールは、紙への含浸性を高める目的で配合している。
そして、塗工液の塗布後に乾燥した内側原紙層３１用の紙管原紙と、外側原紙層３２用の紙管原紙とをポリビニルアルコールを主成分とする接着剤で接着し、内側原紙層３１用の紙管原紙を内側にして内径４１ｍｍとなるように螺旋状に巻いた紙管を形成し、その紙管を１１４ｍｍにカットしてなる紙管３０を作製した。
（紙管強度）
図３に示すように、水平な試験台上に紙管３０を横向きに載置し、その紙管３０の長さ方向の中央の上面に、紙管３０において螺旋状にオーバーラップしている接着部分が位置するように紙管３０をセットする。
（紙管強度）
図３に示すように、水平な試験台上に紙管３０を横向きに載置し、その紙管３０の長さ方向の中央の上面に、紙管３０において螺旋状にオーバーラップしている接着部分が位置するように紙管３０をセットする。
紙管３０の長さ方向の中央の上面にある紙管３０の接着部分にプッシュプルゲージＧの先端部Ｇｔを合わせてゼロ点調整をした後、そのプッシュプルゲージＧを紙管３０に対し垂直方向下方へ押下し、紙管径の半分となる２０．５ｍｍ押し下げたときにかかった力を紙管強度として読み取った。
評価結果を表１に示す。
（消臭効果）
容量が１０Ｌの密閉容器に尿臭を模擬したアンモニアを１５０ｐｐｍの濃度で発生させ、その容器内に紙管３０を１本投入してから３０分後にアンモニアの濃度を検知管法にて測定した。アンモニアの濃度検知には、ガステック社製の検知器（ＧＶ−１００Ｓ）および検知管（３Ｌおよび３Ｌａ）を用いた。
（消臭効果）
容量が１０Ｌの密閉容器に尿臭を模擬したアンモニアを１５０ｐｐｍの濃度で発生させ、その容器内に紙管３０を１本投入してから３０分後にアンモニアの濃度を検知管法にて測定した。アンモニアの濃度検知には、ガステック社製の検知器（ＧＶ−１００Ｓ）および検知管（３Ｌおよび３Ｌａ）を用いた。
なお、５０℃ＲＨ９０％の環境に調整した恒温槽内に紙管３０を４日間放置した劣化後のサンプルについても、同様の消臭効果試験を行った。
評価結果を表１に示す。
ただし、グリセリンの含有量が０．１ｇ／ｍ２の実施例１４では、劣化後の消臭効果が２１ｐｐｍとなっており、比較例と比べると改善されてはいるものの、他の実施例に比べると消臭効果が低い。ここで、消臭効果は、検知したアンモニア濃度が初期濃度の１０％以下、即ち１５ｐｐｍ以下となる程度とすることが好ましい。この観点からは、グリセリンの含有量は０．３ｇ／ｍ２以上とすることがより好ましい。
また、ポリフェノールの含有量が０．００５ｇ／ｍ２の実施例１３では、劣化後の消臭効果（１８ｐｐｍ）が劣化前（１７ｐｐｍ）とほぼ同様であり、比較例と比べるとポリフェノールの消臭性能を維持できていると考えられる。つまり、グリセリンの効果により、ポリフェノールの酸化・劣化が抑えられていると考えられる。しかし、上述したように、アンモニア濃度は１５ｐｐｍ以下となる程度とすることが好ましい。一方、ポリフェノールの含有量が０．０１ｇ／ｍ２の実施例１〜３では、劣化前及び劣化後のいずれもアンモニア濃度が１５ｐｐｍ以下となっている。よって、アンモニア濃度が１５ｐｐｍ以下となる程度とするためには、ポリフェノールの含有量は０．０１ｇ／ｍ２以上とすることがより好ましい。
以上のように、内側原紙層３１におけるポリフェノールの含浸量が０．０１ｇ／ｍ２以上であって、内側原紙層３１におけるグリセリンの含浸量が０．３ｇ／ｍ２以上であれば（実施例１〜９）、紙管３０がより好適な消臭性能を有することがわかる。
また、グリセリンに加えて、プロパンジオールも加えることにより、消臭効果を向上させることができる。例えば、ポリフェノールの含有量が０．０５ｇ／ｍ２、グリセリンの含有量が０．８ｇ／ｍ２の場合、プロパンジオールを加えた実施例１０〜１１では、プロパンジオールを含まない実施例５に比べて消臭効果が向上していることがわかる。
次に、紙管強度について検討した。評価結果を表２に示す。
表２に示した参照例１及び２では、グリセリンの含浸量が１．０ｇ／ｍ２を超えており、紙管強度が２．０［ｋｇｆ］未満である。よって、紙管強度の観点からは、グリセリンの含浸量が１．０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
また、グリセリンに加えてプロパンジオールも使用する場合、参照例３ではプロパンジオールの含浸量が１．０ｇ／ｍ２を超えており、紙管強度が２．０［ｋｇｆ］未満である。よって、紙管強度の観点からは、プロパンジオールの含浸量が１．０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。ただし、プロパンジオールの含浸量の上限は、グリセリンの含有量によっても適宜設定することができ、例えば原紙層におけるグリセリンとプロパンジオールとの合計含有量は、２．０ｇ／ｍ２以下とすることができる。
以上のように、本実施形態の紙管３０であれば、アンモニア臭に対する消臭効果を長期間維持できる。
つまり、本実施形態の紙管３０を使用したロール状トイレットペーパー１０であれば、トイレ内でペーパーホルダーに取り付けて使用することで、トイレ空間の消臭を行い、悪臭緩和することができる。
なお、以上の実施の形態においては、内側原紙層３１と外側原紙層３２とで構成される紙管３０において、内側原紙層３１にポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）を含浸した紙管３０を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外側原紙層３２にポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）を含浸してもよく、また、内側原紙層３１と外側原紙層３２の両方にポリフェノールとグリセリン（あるいはプロパンジオール）を含浸するようにしてもよい。
また、以上の実施の形態においては、ポリフェノールの安定化剤としてグリセリンとプロパンジオールを例示して用いたが、ポリフェノールの安定化剤として、他のポリオール等の脂肪酸を用いるようにしてもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
本国際出願は２０１５年９月１４日に出願された日本国特許出願２０１５−１８０３７６号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
Claims (4)
- ロール状シートの芯となる紙管において、
前記紙管の内周面に面した内側原紙層と、前記紙管の外周面に面した外側原紙層を有しており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層の少なくとも一方には、ポリフェノールとグリセリンが含浸されており、
前記内側原紙層と前記外側原紙層のうち、ポリフェノールとグリセリンが含浸されている原紙層にはプロパンジオールがさらに含浸されていることを特徴とする紙管。 - 前記プロパンジオールの含浸量は１．０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の紙管。
- 前記グリセリンの含浸量は１．０ｇ／ｍ２以下であり、
前記グリセリンと前記プロパンジオールとの合計含有量は、２．０ｇ／ｍ ２ 以下であることを特徴とする請求項１に記載の紙管。 - 請求項１に記載の紙管と、
前記紙管を芯として捲回されたシートと、
を備えたことを特徴とするロール状シート。
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