JPS61296159A - 水解性不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は使用時には充分な強度を有し、大量の水に浸し
たときに容易に水解する水解性不織布に関する。

（従来の技術〕 従来のベビーワイプ、婦人生理処理用ウェットティシュ
−あるいは排便処理用ウェットティシュ−などのウェゝ
ットティシュー類は、製品の湿潤強痕を高めるために長
ａｎの不織布や水不溶性のバインダーでＩｌｌを結着さ
せた不織布が用いられているが、水洗トイレに廃棄した
ばあい、製品そのままの形態を保っているので下水配管
内で閉塞を生じさせることがあった。

そこで水溶性バインダーを用いた不織布に該バインダー
を一時的に水に対して不溶とするために特開昭５４−１
０４９６３号公報に記載されているような特定の塩類あ
るいは塩析に必要な所定の濃度の塩類を含む水溶液を含
浸させたものが用いられている。

上記の水溶性バインダーとしてケン化度８５〜９９％の
ポリビニルアルコール、一時的に水不溶性とする特定の
塩類溶液として硼酸水溶液、またポリビニルアルコール
を塩析させる溶液として７％硫酸ナトリウム水溶液が用
いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような水溶性バインダーに対しては硫酸ナトリウ
ム水溶液、硼酸水溶液などが用いられており、皮膚に対
する一次刺激性、累積刺激性あるいはアレルギー性、ま
た眼粘膜に対する刺激性、経口毒性などの面で問題があ
る。

本発明は、このような問題を解決するためになされたも
ので、湿った状態では充分な強度をもつが、大量の水中
に浸漬させると極端な強度の低下をきたし、ｌｌＨ状に
分散する不織布をうろことを目的とするものである。

〔問題を解決するための手段〕

本発明はガラキーナン単独またはガラキーナンとガラク
トマンナンの混合物で結合された繊維製品に塩類水溶液
を含浸させることを特徴とする水解性不織布に関する。

ここで本特許請求の範囲でいうｌ１ｉＩＮｉ製品とは、
木材パルプ、綿、麻、羊毛、絹あるいはコツトンリンタ
ーなどの天然繊維；ビスコースレーヨンあるいはキュプ
ラなどの再生セルロース、酢酸セルロースなどの変成セ
ルロース、ナイロンなどのポリアミド系１１１ｉ、テビ
ロン（登録商標）などの塩化ビニル系繊維、塩化ビニリ
デン系繊維、ポリプロピレン系繊維、アクリル系繊維、
ポリビニルアルコール系ＩＩＮなどの人造繊帷あるいは
合成ｍｔｔｕなどからなるシート状物をはじめ、手帳、
ノート、本などあるいは、靴の中敷き、毛布、フェルト
などの製品をいう。

〔実施例〕

本発明において、バインダーとしてガラキーナンあるい
はガラキーナンとガラクトマンナンの混合物などを用い
ることができるが、カッパーガラキーナンなどのガラキ
ーナンは７０℃程度に加温すると第１例のくωに示すよ
うにランダムコイルを生成する。

つぎに冷却するとガラキーナン分子は、第１図の山）に
示すように部分的にダブルへリツクスを形成し、これが
ゲルのジャンクションゾーンとなる。さらに冷却すると
第１図の＋０１に示すようにダブルへリックス間で規則
的な配列を生じ、さらに強固なジャンクションゾーンが
形成される。

ここで塩類水溶液としてカリウムイオンなどの特定イオ
ンを含浸させると、前記形成されたジャンクションは該
特定イオンを第２図に示すようにダブルへリックスの構
造内に取り込み、その構造を強化する。このばあい、ダ
ブルへリックス内の特定イオン濃度とその分子外の該濃
度は平衡状態となる。

つぎに透析などにより分子外の該特定イオンを除去する
とダブルへリックス内の該特定イオンは分子外に流出す
るので、該ダブルへリックスの強度は低下し、ガラキー
ナン分子は膨潤し、溶解するようになる。

本発明は上記のようなガラキーナンの性質を利用してな
されたものである。

本発明の水解性不織布はガラキーナン単独またはガラキ
ーナンとガラクトマンナンの混合物で結合されたｍＨ製
品に塩類水溶液を含浸させることによりえられる。

不織布は通常行なわれている湿式法、乾式法のいずれの
方法でも製造することができる。これらの方法で製造す
るばあい、ウェッブの形成後、ガラキーナン単独あるい
はガラキーナンとガラクトマンナンの混合物を噴霧ある
いは塗布せしめて製造することができるほか、湿式法の
ばあい、抄紙する時に繊維叩解液に混合して用いること
もできる。

前記ガラキーナンは不織布に水解性を有せしめるととも
に不織布のバインダーの主成分であるが、たとえばカッ
パーガラキーナン、ラムダ−ガラキーナン、アイオター
ガラキーナンなどをあげることができる。

前記ガラクトマンナンは、ガラキーナンの構造を補強し
、不織布の強度を向上させるための成分であるが、ガラ
キーナン１０重一部に対して０〜３０重量部を添加して
用いる。このばあい、３０重・部をこえるとローカスト
ビーンガムの性質が現れ、不織布の水解性がわるくなる
ので好ましくない。

本発明で使用する繊維製品は、ガラキーナン単独または
ガラキーナンとガラクトマンナンの混合物で不織布基材
を結合させることによりえられる。このばあい、水溶液
の温度は６０℃よりも低いとき、該水溶液はゲル化をお
こし、また９０℃をこえると作業上危険であるので６０
〜９０℃であるのが好ましい。

前記不織布基材は、たとえば木材パルプ、綿、麻、羊毛
、絹あるいはコツトンリンターなどの天然繊維、ビスコ
ースレーヨンあるいはキュプラなどの再生セルロース、
酢酸セルロースなどの変性セルロース、ナイロンなどの
ポリアミド系ＩＩＮ、ポリエステル系繊維などの合成繊
維、テビロン（登録商標）などの塩化ビニル系繊維、塩
化ビニリデン系繊維、ポリプロピレン系繊維、アクリル
系ＩＮ、ポリビニルアルコール系４１３Ｍなどがあげら
れ、これらのものを単独あるいは２種以上混合して用い
てもよい。

これらのなかでも天然１１ｉＩ［、再生セルロースなど
はセルロモナス、セルビブリオ細菌などの微生物によっ
て分解されやすいので好ましい。

また、これらの！ｌ雑長は、水洗トイレに廃棄したばあ
いの分散性と製品の湿潤強度の面から１〜５０ｍｍ程度
のものが好ましいが、５ＩＩＩＩ１１のものがさらに好
ましい。

また、前記ガラキーナン単独あるいはガラキーナンとガ
ラクトマンナンの混合物はえられる不織布に５〜１０重
量％含まれるのが好ましい。

このばあい、前記ガラキーナン単独あるいはガラキーナ
ンとガラクトマンナンの混合物が５重量％未満では不織
布の強度は充分にかもし出されないので不織布の坪量を
増すかあるいは不織布基材の繊維長を長くして製品の湿
潤強度をあげればよい。また１０重量％をこえると製品
コスト面で好ましくない。

またガラキーナン単独あるいはガラキーナンとガラクト
マンナンの混合物の使用量が１０重量％程度のばあい、
不織布の坪量は１００〜２００ｏ／ボとなり充分な製品
湿潤強度を有するが、製品の使用目的によっては坪量は
若干具なる。

前記！１ｌＩｆ製品に塩類水溶液を含浸することにより
、本発明の水解性不織布をうろことができるが、塩類水
溶液はあらかじめガラキーナン単独またはガラキーナン
とガラクトマンナンの混合物に混合させてから不織布基
材に添加して用いてもよい。

前記用いられる塩−は水中でたとえばカリウムイオン、
アンモニウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオ
ン、カルシウムイオン、バリウムイオンなどを生じるも
のを用いることができる。これらのイオンは、ガラキー
ナン分子から構成されたダブルへリックス内に含浸せし
めてその構成を強固にするための成分であるが、この濃
度は人間の体液の浸透圧を考慮して、えられる不織布中
で２９０＋ａ　Ｏｓｉ＋／４１以下となるように添加す
るのが好ましい。

たとえば、塩化カリウムのばあい、１．０８％以下、塩
化カルシウムのばあい１．０７％以下が好ましい。

また、ナトリウムイオンあるいはリチウムイオンなどイ
オン半径が小さいものは、ダブルへリックスの間を容易
に通り抜けてしまうので好ましくない。

前記のような塩類のほか、ガラキーナン分子に存在する
硫酸残基と反応し、ガラキーナンの分子を架橋し、ゲル
強度を高めるという効果を有するカルシウムイオン、バ
リウムイオンなどの二価の陽イオンをはじめ、ガラクト
マンナンの１種であるローカストビーンガムあるいはタ
ラガムなどを用いることができる。

前記ローカストビーンガムは、マンノースの主鎖にガラ
クトースの側鎖が結合したものであるが、その側鎖の分
布は均一ではなく、部分的にガラクトースの側鎖が多い
部分と全く有しない部分とがある。ガラクトースの側鎖
を有しない部分は第３図に示すようにガラキーナンのダ
ブルへリックス鎖と会合し、全体としてゲルの構造を補
強する。

このことはガラキーナンのゲル化、再溶解温度におよぼ
す塩類の一例として用いた塩化カリウム濃度の影響を示
した第４図（［フレグランスジャーナルＪ　、１９８１
年、フレグランスジャーナル社発行、第４６刊、６４頁
引用）およびローカストビーンガムの添加とゲル強度と
の関係を示した第５図（［フレグランスジャーナル」、
１９８１年、フレグランスジャーナル社発行、第４６刊
、６４頁引用）から説明される。

第４図から、塩化カリウムの！１１１が低下するにつれ
てゲルの再溶解温度は低下し、つまり溶解しやすくなり
、ついにはゲル化をおこさなくなることがわかる。

また第５図から、ローカストビーンガムの添加により、
著しくゲル強度が大きくなることが認められる。

またタラガムについても同様の効果があると報告されて
いる。

上記のことからガラキーナンあるいはガラキーナンとロ
ーカストビーンガムの混合物のゲルの溶解性は、カリウ
ムイオン、アンモニウムイオンなどに左右されることが
わかる。したがってこれらによりＩＩＮを結合して作製
された不織布はカリウムイオン、アンモニウムイオンな
どを含む水溶液中ではその形態を保持し、さらにこれを
大凶の水の中に再浸漬するとｌ１ｉｌ状に分散するので
ある。

上記のようにしてえられた本発明の不織布は種々の水溶
液などを含浸して用いてもよく、またあらかじめ不織布
塞材に種々の水溶液を混合したものを用いてもにい。

前記水溶液としてたとえば、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル硫酸ナトリウム、ポリツルベイト２０（米国
アイ・シー・アイネＩ製）などの活性剤の水溶液を添加
したものは吸水性に優れているのでウェットティシュ−
、ドライティシュ−１手拭、清掃用の布、オムツ、パン
ツ、生理用ナプキン、タンポンなどに、また柔軟性をも
たせるためにポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコールを添加してもよく、またメチルパラベンソル
ビン酸カリウムなどの防腐剤をはじめ皮膚疾患に対して
治療、予防効果のある薬剤などを適量添加して手術用マ
スク、手術用帽子、手術用手袋、ライナーなどに用いる
ことができる。

また、本発明の水解性不織布は大量の水中に浸漬させる
とＩＩＩＩ状に分散するので、植物の肥料を添加して、
シート状の植物肥料としであるいはポリビニルアルコー
ルなどを添加して土壌改良剤として利用することもでき
る。

これらのほか、従来の繊維製品は焼却することにより、
有毒ガスを発生するという問題があったが、本発明の水
解性不織布には有害物質は含有されておらず、土壌汚染
の問題がないため土壌中に埋入して処分することができ
るので種々の製品に適用することができる。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。

実施例１ Ｇｅｎｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１（カッパーガラキー
ナンのナトリウム塩、コペンハーゲンペクチン社製）の
水温７０℃の０．５％水溶液６００ａｌｔと、ＮＢＫＰ
パルプ（三木特種製紙■製９ｇを家庭用ミキサー（三洋
電機■製５Ｊ６１Ｇ）に入れ撹拌後、２０メツシユステ
ンレスネツト上で抄紙、乾燥して坪１１５１（ｌの不織
布をえた。

えられた不織布の湿潤強度を測定覆るために、この不織
布を巾１５ｍ１１長さ５０ＩＩＩｌの短冊に切り、これ
らを試験液としてにＣｇｌ　　に２Ｓ０４　、ＫＨ２Ｐ
Ｏ４、Ｃａ（Ｊ　２　、Ｎ１１４ＣＩ　、　Ｎａｃｅの
各１％水溶液および蒸留水を用いて１時間浸漬したのち
、軽くティシュ−で液をふき取り、引張強度を測定した
。

引張強度の測定は、万能圧縮引張試験機（新興通信工業
■製ＴＣＨ−２００）を用い、引張速度５０ｍｍ／分、
試験片つかみ間隔２０ＲＩＩｉで行なった。なお不織布
の破断時の荷重指示値を引張強度とした。

その結果を第１表に示す。

また、上記でえられた不織布を１．０％の塩化カリウム
水溶液に浸漬したサンプルを通水流量５００Ｍ１／分、
水温１８℃の水中に再浸漬し、引張強度の経時変化を測
定した。

その結果を第２表に示す。

比較例１ 実施例１においてＧｅｎｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１の
かわりにポリビニルアルコールＢ−１７（電気化学■業
■製）を用いたほかは実施例１と同様にして不織布を作
製し、前記試験液に１時間浸漬したとぎの引張強度を測
定した。

その結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例１においてＧｅｎｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１の
かわりにアルギン酸ナトリウム（和光紬薬工業■製）を
用いたほかは実施例１と同様にして不織布を作製し、前
記試験液に１時間浸漬したときの引張強度を測定した。

その結果を第１表に示す。

また、実施例１と同様にして水中に再浸漬させたときの
引張強度の経時変化を測定した。

その結果を第２表に示す。

〔以下余白〕

−］　ｂ　　− 第１表から明らかなように、ガラキーナンとしてＧｅｎ
ｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１を用いて作製した不織布に
、カリウム、カルシウム、アンモニウム塩水溶液を含浸
させた不織布の湿潤強度はナトリウム塩または蒸溜水を
含浸したばあいに比べて大きくなることがわかる。同じ
カリウム塩でも、塩化カリウムのばあいに比べてリン酸
１カリウムのばあいの引張強度が小さいのは、イオンの
モル濃度が小さいためで、モル濃度を同等にすれば、同
程度の引張強度かえられるものと考えられる。

第２表から実施例１でえられた不織布は水中に再浸漬す
ると、極端な強度低下をきたし、ついには繊維状に分散
することがわかる。ところで水洗トイレに廃棄可能な条
件は不織布の引張強度が５０ｇ以下であればよいので、
実施例１でえられた不織布は充分に使用することができ
る。

また、比較例２でえられた不織布は２４時間、水中に再
浸漬しても強度の低下は全く生じない。

これは分子中に存在するカルボキシル基とカル一　　１
６　− シウムイオンが反応し、アルギン酸カルシウムの水不溶
性沈澱を生じるためであると考えられる。

実施例２〜６ Ｇｅｎｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１とローカストビーン
ガムとしてＧｅｎｕ　　Ｇｕｍ　ＲＬ−２００（コペン
ハーゲンペクチン社製）とを重量比で第３表のような組
成となるように調合し、その水温が７０℃の０．５％水
溶液を調製したのち、実施例１と同様にして不織布を作
製した。

えられた不織布は実施例１と同様にして中１５１長さ５
０Ｉｌ１１１の短冊に切り１時間塩化カリウム水溶液に
浸し、その引張強度を測定した。

その結果を第３表に示す。

つぎにＧｅｎｕ　Ｖｉｓｃｏ　Ｃ３Ｗ−１とＧｅｎｕ　
　Ｇｕｍ　ＲＬ−２００とを混合比（重量比）１：１で
作製した不織布に０．１％ＫＣ＃水溶液を含浸したサン
プルを通水中に再浸漬したときの引張強度の経時変化を
測定した。

その結果を第４表に示す。

第３表からＲＬ−２（１０を添加すると不織布の湿潤強
度が大きくなることがわかる。またＲＬ−２００の添加
はガラキーナンとの重量比が１：１のばあい強度および
原材料のコスト面で好ましく、ガラキーナンに対してＲ
Ｌ−２００の占める割合が３００重量％をこえると、不
織布の水溶性がわるくなるので好ましくない。

また、第４表からＲＬ−２００を添加したばあい、幾分
、水解速度ははやくなり、１時間で充分にＩＮＮ状に分
散することがわかる。

〔以下余白〕

−　２０　　一 実施例７ Ｇｅｎｕ　Ｇｅｌ　ＳＷＧ　　（カッパーガラキーナン
のカルシウム塩、コペンハーゲンペクチン社製）を実施
例１と同様の方法で不織布を作製し、実施例２〜６と同
様の方法で塩化カリウム水溶液を含浸させてその引張強
度を測定した。

その結果を第５表に示す。

実施例８ ａｅｎｕ　Ｇｅｌ　ＳＷＧとＧｅｎｕ　　Ｇｕｍ　ＲＬ
−２００とを１：１の混合比（重量比）で実施例１と同
様の方法で不織布を作製した。

えられた不織布の引張強度を実施例２と同様の方法で塩
化カリウム水溶液を含浸させて測定した。

その結果を第５表に示す。

つぎにえられた不織布に０．５％塩化カリウム水溶液を
含浸させたサンプルを実施例１と同様にして水中に再浸
漬させたときの引張強度の経時変化を測定した。

その結果を第６表に示す。

第５表から塩化カリウム０．０１％水溶液でも湿潤強度
を有することがわかる。

また、第６表からカッパーガラキーナンのカルシウム塩
を用いたばあいはナトリウム塩を用いたばあいよりも製
品の湿潤強度は大きくなり、かつ水解性も低下しないこ
とがわかる。

〔以下余白〕

−リＡ　− 一　　２３　　一 実施例９ Ｇｅｎｕ　Ｇｅｔ　ＳＷＧとＧｅｎｕ　Ｇｕｍ　ＲＬ−
２００とを１＝１の重量比で実施例１と同様の方法で混
合したものを調合してえられた不織布に塩化アンモニウ
ムを含浸させたときの湿潤引張強度および通水中に再浸
漬させたときの引張強度の経時変化を実施例１と同様の
方法で測定した。

その結果をそれぞれ第７表および第８表に示す。

実施例１０ 実施例９において塩化アンモニウムのかわりに塩化カル
シウムを用いたほかは同様にして湿潤引張強度および通
水中に再浸漬させたときの引張強度の経時変化を測定し
た。

その結果をそれぞれ第９表および第１０表に示す。

〔以下余白〕

−ど９− 第　　７　　表 ［注］　＋１）　：蒸溜水のみ使用したばあい。

（２）：分散とは引張強度が１０ｇ以下で機械性能上測
定不能かあるいは試験液中 で試験片が弱くなりすぎ、測定機に かけられない状態をいう。

［注］　ｆｌ）　：分散とは引張強度が１０ｇ以下で機
械性能上測定不能かあるいは試験液中 で試験片が弱くなりすぎ、測定機に かけられない状態をいう。

第７表〜第１０表かられかるようにカリウム塩のかわり
に、アンモニウム塩、カルシウム塩を使用しても同様の
結果かえられる。カルシウム塩を用いたばあい、アンモ
ニウム塩を用いたは゛あいよりも水解性が低下するのは
カルシウムイオンがガラキーナン分子と架橋しているた
めと考えられる。

実施例１１ 実施例８でえられた不織布を１０ｃｍｘ　１０ｃｍ角に
切りこれに第１１表の組成の水溶液を含浸させてウェッ
トティシュ−を作製した。

このウェットティシュ−の流通性試験は第６図に示した
水洗便器設備を用いて下記の測定方法および測定条件で
測定した。

（測定方法） 便器（ＪＩＳ　Ａ　５２０７；Ｃ３１６）ｆ３１．！：
、該便ＩＨ３）（７）　５００１上方に設けたロータン
ク（１）とを上端にコック（７１を設けた内径３２Ｉｌ
１ｍのポリ塩化ビニル製パイプ（２）で接続し、また該
便器（３）の下方は内径７５１１１１の透明ポリ塩化ビ
ニル製パイプ（４）および勾装置／１００の内径１００
ＩＩＩＩｌの透明塩化ビニル製パイプ（５）で浄化槽（
６）と接続する。

つぎに便器（３）内に試料（ウェットティシュ−５枚）
を投入し、コック（刀を開にしてロータンク（１）内の
水道水１０Ｉ２を流下させ、パイプ（４）および（５）
内での試料の流通性を観察する。また浄化槽（６）の流
入口で流れてきた試料を容器に受けとめ、時々軽く攪拌
して浄化槽（６）中での水解性を調べる。

（測定条件） 流水量　：１０ｄ／１回 試験枚数：５枚／１回 試験回数：５０回 その結果を第１２表に示す。

〔以下余白〕

第　　１１　　表 第　　１２　　表 第１２表かられかるようにえられた不織布は、下水配管
を閉塞するようなことはなく、浄化槽中で繊維状に分散
し、実用上充分に使用しうろことがわかる。

〔発明の効果〕 上記のように本発明の水解性不織布は、大量の水中に浸
漬すると容易に水解し、しかも人体に対して安全なもの
からなるので、ウェットティシュ−、ドライティシュ−
１手拭、清掃用の布など、病院などで用いられるパンツ
、オムツなど、殺菌、消毒剤を添加することにより手術
、食品用の手袋、帽子などをはじめとする種々の製品に
適用しうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ガラキーナンのゲル化の機構を示す概略図、
第２図はガラキーナンのダブルへリックス内に取り込ま
れているカリウムイオンの状態図、第３図はローカスト
ビーンガムを添加したときのガラキーナンの状態図、第
４図は塩化カリウムの濃度とガラキーナンのゲル化温度
および融点との関係図、第５図はカッパーガラキーナン
とローカストピーンガムの相乗効果を示す図、また第６
図は実施例１１で用いたウェットティシュ−の流通性試
験の水洗便器設備図を表わす。 才１図 （６）　　　　　　　　　（ｂ） ：ｅ ／ＩＩら− （Ｃ） 才３０ ；ｔ′４図 塩出力１功ムの濃度（重量％） ；ｔ′５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ガラキーナン単独またはガラキーナンとガラクトマ
   ンナンの混合物で結合された繊維製品に塩類水溶液を含
   浸することを特徴とする水解性不織布。