JPH11187983A - アルキルセルロースを用いた水解性の繊維シート - Google Patents
アルキルセルロースを用いた水解性の繊維シートInfo
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Abstract
ても、水解性及び強度に優れ、且つ大量の水に触れると
容易に分散する水解性の繊維シートを得る。 【解決手段】 繊維を接合するバインダーとしてアルキ
ルセルロースを用いた繊維シートにおいて、電解質を含
有し、且つ(A)酸無水物である重合性の化合物と、こ
れと共重合可能な化合物との共重合体及び/又は(B)
アミノ酸誘導体を含有することを特徴とする水解性の繊
維シートは、水解性及び強度に優れた繊維シートを得る
ことができた。さらに、この繊維シートは高温下での保
管後も水解性及び強度が低下しない。
Description
分散する水解性の繊維シートに関する。更に詳しくは水
解性及び強度並びに安定性に優れた水解性の繊維シート
に関する。
為に、あるいはトイレの周辺の清掃の為に繊維シートが
使われる。この繊維シートは、使用後にはトイレにその
まま流し捨てることができるように水解性のものが好ま
しく使われる。しかし、トイレ等に流し捨てた場合、水
解性の良いものでなければ浄化槽で分散されるのに時間
がかかってしまったり、トイレ等の排水溝を詰まらせて
しまう危険性がある。
い捨ての繊維シートは、簡便さや作業効果の点から清浄
液等で予め湿らせた状態で包装されて販売されることが
多い。しかしそれらの繊維シートは、清浄薬液等が含浸
した状態で拭き取り作業に耐えるだけの十分な強度が必
要であり、且つトイレに流し捨てたときは水解すること
が必要である。
カルボキシル基を有する水溶性バインダー、金属イオン
及び有機溶剤を含有する水解性清掃物品が開示されてい
る。しかし、この金属イオン及び有機溶剤には皮膚刺激
性がある。
は、ポリビニルアルコールを含む繊維にホウ酸水溶液を
含浸させた水解性清掃物品が、特開平6−198778
号公報には、ポリビニルアルコールを含む不織布にホウ
酸イオン及び重炭酸イオンを含有させた水解性ナプキン
が開示されている。しかし、ポリビニルアルコールは熱
に弱く40℃以上になると、シートの強度が低下してし
まう。
溶性セルロースエーテルを塗工し、且つ電解質を含有さ
せた水崩壊シートが開示されている。しかし、水解性及
び強度にさらに優れた繊維シートが求められている。
に耐えうる強度をもつ繊維シートを提供することにあ
る。
しても水解性及び強度の低下が見られない安定性に優れ
た繊維シートを提供することにある。
点は、繊維を接合するバインダーとしてアルキルセルロ
ースを用いた繊維シートにおいて、電解質を含有し、且
つ(A)酸無水物である重合性の化合物と、これと共重
合可能な化合物との共重合体及び/又は(B)アミノ酸
誘導体を含有することを特徴とする水解性の繊維シート
によって達成される。
分散性が良いものが用いられる。ここでいう水に対する
分散性とは、水解性と同じ意味であって、多量の水に接
触することにより細分化される性質のことである。
天然繊維若しくは化学繊維のどちらか一方または両方の
繊維を使用することができる。天然繊維としては針葉樹
パルプや広葉樹パルプ等の木材パルプ、化学繊維として
は再生繊維であるレーヨンや合成繊維であるポリプロピ
レン等があげられる。また、これらを主体として木綿等
の天然繊維、レーヨン、ポリプロピレン、ポリビニルア
ルコール、ポリエステル又はポリアクリルニトリル等の
合成繊維、ポリエチレン等からなる合成パルプ並びにガ
ラスウール等の無機繊維などを含有させても良い。これ
らの中でも、針葉樹晒クラフトパルプや広葉樹晒クラフ
トパルプは水分散性が良いので好ましい。
は、20〜100g/m2が好ましい。秤量が前記下限
より小さいと、繊維シートを拭き取り作業用のシートと
して使用するにあたり、必要な強度が得られない。秤量
が前記上限より大きいと、繊維シートとしての柔軟性に
欠ける。おしり拭き用や清掃用として拭き取り作業に使
用される繊維シートの場合、強度やソフト感の点で、更
に好ましい繊維の秤量は30〜70g/m2である。
いる乾式法、湿式法のいずれの方法を用いても製造する
ことができる。例えば、湿式法で製造する場合、抄紙さ
れた繊維ウェッブを乾燥させた後、バインダーとしてア
ルキルセルロースをシルクスクリーンなどを用いて塗工
する。繊維ウェッブとは、繊維の方向がある程度揃った
繊維塊のシート状のものである。
ルコース環単位中の水酸基が、アルキル基に置換された
化合物である。 アルキルセルロースには、例えばメチ
ルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース
等をあげることができる。その中でも、水解性及び強度
の良さからいってメチルセルロースが特に好ましい。こ
のアルキルセルロースの量(塗工量)は、繊維の重量を
100gとしたときに1〜30gであることが好まし
い。量が前記下限より少ないと、繊維シートの強度が低
くなる。また、量が前記上限より多いと、繊維シートが
硬くなってソフト感が低下するため、使用感が悪くな
る。さらに、水解性も低下してしまう。
又は両方を使用することができる。無機塩としては硫酸
ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、カリ
ミョウバン、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸
マグネシウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、炭酸アンモニウム等をあげることができ
る。繊維シートの強度を上げる点において、この中でも
一価の無機塩が好ましい。また、その中でも硫酸ナトリ
ウムが、繊維シートの強度が更に高くなるので特に好ま
しい。また、有機塩としてはピロリドンカルボン酸ナト
リウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石
酸ナトリウム、酒石酸カリウム、乳酸ナトリウム、コハ
ク酸ナトリウム、パントテン酸カルシウム、乳酸カルシ
ウム、ラウリル硫酸ナトリウム等をあげることができ
る。繊維シートの強度を上げる点において、この中でも
一価の有機塩が好ましい。
の電解質をその他化合物と共に水に溶解して、その水溶
液を繊維シートに含浸させることができる。従って、電
解質は水溶性であることが好ましい。この場合、繊維シ
ートに含浸させる水溶液の電解質の濃度は0.5〜10
重量%が好ましい。更に好ましくは1.0〜5.0重量
%である。電解質の含有量が少ないと、繊維シートにお
いて必要な強度を得ることが難しい。また、電解質の含
有量が多ければ多いほど繊維シートの強度が上がるが、
電解質として硫酸ナトリウムを使用し、且つ繊維シート
を人間の肌などに使用する場合、肌に刺激を与えないた
めに硫酸ナトリウムの含有量は少量のほうが好ましい。
繊維シートに水溶液を含浸させる方法としては浸漬や噴
霧により行うことができる。
これと共重合可能な化合物との共重合体とは、例えば酸
無水物である無水マレイン酸又は無水フマル酸と、メチ
ルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、エチルメタクリレート又はブチルメタクリレー
トとが共重合した化合物等をいう。この共重合体は、例
えば人の肌に直接使用する繊維シートの場合では、(メ
タ)アクリル酸マレイン酸系樹脂、(メタ)アクリル酸
フマル酸系樹脂、酢酸ビニルマレイン酸樹脂、ロジン変
性フマル酸樹脂、メチルビニルエーテルマレイン酸樹
脂、アルファオレフィンマレイン酸樹脂、アルファオレ
フィンフマル酸樹脂、イソブチレンマレイン酸樹脂、ペ
ンテンマレイン酸樹脂等を使用することが好ましい。ま
た、人間の肌に直接使用しない繊維シートにおいては、
その他尿素ホルマリン樹脂、メチロールメラミン樹脂等
の水酸基を含有する樹脂やグリオキザール、タンニン酸
等の水酸基を2個以上含有する有機化合物及びエポキシ
ポリアミド系樹脂等を使用することができる。これらの
共重合体の中でも、(メタ)アクリル酸(エステル)マ
レイン酸共重合体及び/又は(メタ)アクリル酸(エス
テル)フマル酸共重合体が安全性が高く、また繊維シー
トの強度が高くなるので好ましい。
ウムや水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を作用
させて鹸化し、部分的にカルボン酸のナトリウム塩とし
たものを用いることが好ましい。このとき、鹸化度は
0.1〜1.0であることが好ましい。この部分的に鹸
化された共重合体は、隣接するカルボン酸基が塩となっ
ているので、水に溶解しやすい。共重合体を水溶性とす
ることにより、繊維シートに含有させるときに水に溶解
して含浸させることができるので便利である。また、水
溶性のものを使用することにより繊維シートの水解性も
落ちることがない。また、水溶液にして繊維シートに
(A)を含有させる場合、その水溶液の(A)の濃度は
0.05〜5.0重量%が好ましい。(A)の濃度が
5.0重量%より多くなっても、繊維シートの強度はあ
まり変わらない。人の肌などに直接使用する場合、肌に
刺激を与えないために(A)の含有量はあまり多くない
ほうが好ましい。また、(A)の濃度が0.05重量%
より少なくなると、繊維シートにおいて必要な強度を得
ることが難しい。この場合、少量の(A)の代わりに、
若しくは(A)と共に(B)を繊維シートに含有させる
ことにより、繊維シートの強度を上げることは可能であ
る。
ることができる化合物であり、アミノ酸をアシル化、脱
水縮合、エステル化、脂肪酸を中和したもの、重合した
もの等がある。例えば、グルタミン酸のN−トリアルキ
ル置換体であるトリメチルグリシン、グルタミン酸を脱
水縮合して得ることができるDL−ピロリドンカルボン
酸、DL−ピロリドンカルボン酸ナトリウム、 DL−
ピロリドンカルボン酸トリエタノールアミン、アルギニ
ンをアシル化、エステル化したN−アミノ油脂肪酸アミ
ルL−アルギニンエチル・DL−ピロリドンカルボン
酸、アスパラギン酸を重合したポリアスパラギン酸ナト
リウム等をあげることができる。その中でもトリメチル
グリシンが安全性が高く、また繊維シートの強度が高く
なる点で特に好ましい。
させるには、そのアミノ酸誘導体をその他化合物と共に
水に溶解して、その水溶液を繊維シートに含浸させるこ
とができる。その場合、繊維シートに含浸させる水溶液
のアミノ酸誘導体の濃度は1〜15重量%が好ましい。
繊維シートにおいて(B)の含有量が多すぎると、繊維
シートにぬめりが出てしまい、繊維シートに触ったとき
の感触が悪くなる。また、繊維シートに(A)が含有さ
れない場合においては、繊維シートに含浸させる水溶液
の(B)の濃度は5重量%以上であることが好ましい。
この濃度より低くなると、繊維シートにおいて必要な強
度を得ることができない。また、繊維シートに(A)が
含有される場合においては、繊維シートに含浸させる水
溶液の(B)の濃度は1〜5重量%であることが好まし
い。(A)が含有されることによって繊維シートの強度
が高くなるので、(B)の含有量が少なくても必要な強
度を得ることができる。
ートは、通常の気温より高い温度、例えば40℃雰囲気
下の保管においても水解性及び強度が低下しない。
リン等の多価アルコールが含有されることが好ましい。
繊維シートの強度が上がるからである。また、本発明に
おける水解性の繊維シートには、本発明の効果を妨げな
い範囲でその他の物質を含有させることができる。例え
ば、界面活性剤、殺菌剤、保存剤、消臭剤、保湿剤、ア
ルコール等を含有させることができる。
きなどの人体の肌に使用するウエットティッシュとし
て、またトイレ周りの清掃用などとして使用することが
できる。本発明の水解性の繊維シートを清浄液等であら
かじめ湿らせた製品として包装する場合、繊維シートが
乾燥しないように密封包装されて販売される。
乾燥した状態で販売されるものであってもよい。例え
ば、繊維シートにアルキルセルロースを塗工し、電解
質、(A)、(B)等を溶解させた水溶液を含浸させた
後、乾燥させた水解性の繊維シートを、使用時に水や薬
液を含浸させて使用するものであっても良い。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 〔実施例1〕原料の繊維として針葉樹晒クラフトパルプ
(カナディアン・スタンダード・フリーネス(CSF)
=740ml)100%を使用し、抄紙機(円網)を用
いて湿式抄紙法により、秤量50g/m2の繊維シート
(原紙)を製造した。この繊維シート(原紙)を乾燥さ
せた後、繊維シート(原紙)表面にメチルセルロースを
2.0g/m2塗工し、繊維シートを調整した。塗工す
る方法として、シルクスクリーン(60メッシュ)を用
いて、メチルセルロースを繊維シート(原紙)に対し均
一に塗工した。塗工後、熱風式乾燥機を用いて150℃
で2分間の乾燥を行った。
トに対し、硫酸ナトリウム及びメタクリル酸マレイン酸
部分ナトリウム塩をそれぞれ表1に示す含有量になるよ
うにイオン交換水を適宜加えて水溶液を調整した。メタ
クリル酸マレイン酸部分ナトリウム塩を水に溶解させる
際には、水酸化ナトリウムを用いて部分的に鹸化したも
のを溶解させた。この水溶液を、調整された繊維シート
の重量100gに対して250g含浸させた。得られた
繊維シートを本発明の実施例として水解性及び湿潤強度
の試験を行った。また、比較例として、硫酸ナトリウム
及びメタクリル酸マレイン酸部分ナトリウム塩を含有し
ない水溶液を含浸させた繊維シートに対して、実施例と
同様に水解性及び湿潤強度の試験を行った。
レットペーパーほぐれやすさ試験に基づいて行った。詳
細を述べると、水解性の繊維シートを縦10cm横10
cmに切断したものを、イオン交換水300mlが入っ
た容量300mlのビーカーに投入して、回転子を用い
て撹拌を行った。回転数は600rpmである。この時
の繊維シートの分散状態を経時的に観察し、分散される
までの時間を測定した(表以下、単位は秒)。
維シートを幅25mm長さ150mmに裁断したものを
試料として用い、テンシロン試験機により、チャック間
隔は100mm、引張速度は100mm/minで測定
した。測定は紙の縦方向(MD:Machine Di
rection)及び紙の横方向(CD:CrossD
irection)に対してそれぞれ行った。そのとき
の破断時の強度(gf)を湿潤強度の試験結果の値とし
た(表以下、単位はg/25mm)。結果を表1に示
す。
に調整した。硫酸ナトリウム及びトリメチルグリシンを
それぞれ表2に示す含有量になるようにイオン交換水を
適宜加えて水溶液を調整した。この水溶液を、調整され
た繊維シートの重量100gに対して250g含浸させ
た。得られた繊維シートに対し、水解性及び湿潤強度の
測定を行った。測定方法は実施例1と同じである。ま
た、比較例として、トリメチルグリシンを含有しない水
溶液を含浸させた繊維シートに対して、実施例と同様に
水解性及び湿潤強度の試験を行った。結果を表2に示
す。
に調整した。硫酸ナトリウム、トリメチルグリシン、グ
リセリンをそれぞれ表3に示す含有量になるようにイオ
ン交換水を適宜加えて水溶液を調整した。この溶液を、
調整された繊維シートの重量100gに対して250g
含浸させた。得られた繊維シートに対し、水解性及び湿
潤強度の測定を行った。測定方法は実施例1と同じであ
る。また、比較例として、トリメチルグリシンを含有し
ない水溶液を含浸させた繊維シートに対して、実施例と
同様に水解性及び湿潤強度の試験を行った。結果を表3
に示す。
に調整した。硫酸ナトリウム、トリメチルグリシン及び
グリセリンをそれぞれ表4に示す含有量になるようにイ
オン交換水を適宜加えて水溶液を調整した。この水溶液
を、調整された繊維シートの重量100gに対して25
0g含浸させた。得られた繊維シートに対し、水解性及
び湿潤強度の測定を行った。測定方法は実施例1と同じ
である。また、比較例として、硫酸ナトリウムを含有し
ない水溶液を含浸させた繊維シートに対して、実施例と
同様に水解性及び湿潤強度の試験を行った。結果を表4
に示す。
に調整した。硫酸ナトリウム、メタクリル酸マレイン酸
部分ナトリウム塩及びトリメチルグリシンをそれぞれ表
5に示す含有量になるようにイオン交換水を適宜加えて
水溶液を調整した。この溶液を、調整された繊維シート
の重量100gに対して250g含浸させた。得られた
繊維シートに対し、水解性及び湿潤強度の測定を行っ
た。測定方法は実施例1と同じである。また、比較例と
して、メタクリル酸マレイン酸部分ナトリウム塩及びト
リメチルグリシンを含有しない水溶液を含浸させた繊維
シートに対して、実施例と同様に水解性及び湿潤強度の
試験を行った。結果を表5に示す。
維シートに硫酸ナトリウム、トリメチルグリシン及びグ
リセリンをそれぞれ表6に示す含有量になるようにイオ
ン交換水を適宜加えて水溶液を調整した。この溶液を、
調整された繊維シートの重量100gに対して250g
含浸させた。得られた繊維シートに対し、水解性及び湿
潤強度の測定を行った。測定方法は実施例1と同じであ
る。また、安定性の試験については、水解性の繊維シー
トをポリプロピレン製の袋に密封後、ポリエチレン性の
容器に入れ、40°C雰囲気中に7日間保管したのち、
実施例と同じ方法で水解性及び湿潤強度を測定した。
セルロースの代わりにカルボキシメチルセルロース又は
ポリビニルアルコールを用いて繊維シートを調整した。
電解質及びトリメチルグリシンを表4に示す量を溶解さ
せた水溶液を調整した。ここで、バインダーとしてカル
ボキシメチルセルロースを用いた繊維シートには、カル
ボキメチルセルロースとの組合せにおいて高い強度を発
現することができる塩化カルシウムを電解質として用い
た。また、バインダーとしてポリビニルアルコールを用
いた繊維シートには、高い強度を発言することができる
硫酸ナトリウムを電解質として用いた。この水溶液を、
調整された繊維シートの重量100gに対して250g
含浸させた。得られた繊維シートに対し、実施例と同様
に水解性及び湿潤強度並びに安定性の試験を行った。結
果を表6に示す。
は、バインダーとしてカルボキシメチルセルロースを用
いた繊維シートの湿潤強度より高い。また、バインダー
としてポリビニルアルコールを用いたものは、高温下に
保管されると繊維シートの湿潤強度及び水解性が落ちて
しまう。それに対して実施例のバインダーとしてメチル
セルロースを用いたものは、高い湿潤強度をえることが
でき、さらに高温下に保管されても湿潤強度及び水解性
が変わらない。
に調整した。硫酸ナトリウム、表5に示す樹脂、トリメ
チルグリシン及びグリセリンをそれぞれ表7に示す含有
量になるようにイオン交換水を適宜加えて水溶液を調整
した。この水溶液を、調整された繊維シートの重量10
0gに対して250g含浸させた。得られた繊維シート
に対し、水解性及び湿潤強度の測定を行った。測定方法
は実施例1と同じである。結果を表7に示す。
ートは、水分を含有したウエットな状態においても、使
用中に十分な強度を保つことができる。また、使用後に
多量の水に浸されると容易に分解される。さらに、40
℃の高温下の保管においても水解性及び強度が低下しな
い。
重合体の種類を選ぶことにより、人体に対して安全性の
高い水解性の繊維シートを得ることができる。
Claims (11)
- 【請求項1】 繊維を接合するバインダーとしてアルキ
ルセルロースを用いた繊維シートにおいて、電解質を含
有し、且つ(A)酸無水物である重合性の化合物と、こ
れと共重合可能な化合物との共重合体及び/又は(B)
アミノ酸誘導体を含有することを特徴とする水解性の繊
維シート。 - 【請求項2】 (A)の共重合体が部分的に鹸化された
アルカリ金属塩である請求項1記載の水解性の繊維シー
ト。 - 【請求項3】 アルキルセルロースがメチルセルロース
である請求項1又は2記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項4】 アルキルセルロースの含有量が繊維シー
トの繊維100gに対して1〜30gである請求項1、
2又は3記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項5】 (A)が(メタ)アクリル酸(エステ
ル)マレイン酸共重合体及び/又は(メタ)アクリル酸
(エステル)フマル酸共重合体である請求項1、2、3
又は4記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項6】 (B)がトリメチルグリシンである請求
項1、2、3、4又は5記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項7】 (A)及び/又は(B)を水に溶解さ
せ、その水溶液を繊維シートに含浸させた請求項2、
3、4、5、6又は7記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項8】 水溶液の(A)の濃度が0.05〜5.
0重量%である請求項7記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項9】 水溶液の(B)の濃度が1〜15重量%
である請求項7記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項10】 (A)及び/又は(B)の水溶液に、
水溶性無機塩及び/又は水溶性有機塩が電解質として溶
解している請求項7記載の水解性の繊維シート。 - 【請求項11】 水溶液の電解質の濃度が0.5〜10
重量%である請求項10記載の水解性の繊維シート。
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