(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状カルボキシアルキルセルロースを含有する基紙に、アルカリ化剤が対基紙０．０５〜５．０質量％、アルカリ化剤と相溶性を有するスチレン・アクリル樹脂系サイズ剤が対基紙０．０５〜０．７質量％、水溶性高分子物質が対基紙０．５〜１０．０質量％となるように、アルカリ化剤、サイズ剤及び水溶性高分子物質の混合液が含浸塗工されてなることを特徴とする便採取用シート。
【請求項２】
基紙が繊維状カルボキシアルキルセルロース１〜２５質量％と残部木材パルプからなるものである請求項１に記載の便採取用シート。
【請求項３】
水への分散時間が１２０秒以下の水分散性と、耐水時間が６０秒以上の一時的耐水性とを有し、水分散性と一時的耐水性の保持時間が１００日以上の経時安定性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の便採取用シート。
【請求項４】
繊維状カルボキシアルキルセルロースを含有する抄紙原料を抄紙機で抄紙した後、アルカリ化剤、スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤及び水溶性高分子物質からなる混合液を、抄紙機上のサイズプレス塗工装置によって、抄紙されたシートに含浸塗工することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の便採取用シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、病院、一般家庭などにおいて、水洗便器に排出された糞便から、医学的検査に用いる検体を採取する際に糞便の下敷きとして用い、採取後は水流により分散溶解して除去できる便採取用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医学的諸検査における検便は、大腸がん、寄生虫の有無などの検査を目的として広く行われており、健康管理思考の高まりによって今後も増加が見込まれている。医学検査用の糞便の採取は、便器に排泄した便から検便用の採取器具を用いて行うのが一般的であるが、水溜り部の広い便器の場合には、便が水に浸かったり、水溜り部の中に沈んだりすることがあるため、採取作業を困難にするばかりか、検査の精度を低下させる要因にもなっている。
【０００３】
このような水洗トイレ、特に洋式トイレにおける糞便採取時の問題点を解決するための手段として、採取作業を補助するシートが各種提案されてきた。これら便採取用シートは、排泄した便を水に浸かることなく一時的に保持し、便採取後は水洗により分散溶解して除去できることを要件としている。
【０００４】
例えば、便器の便座部に水解紙を装着できるように成形された便採取用シート（特開平７−２７０４０３号）、水溶性フィルムの片面または両面にトイレットぺーパーなどの水分散性を有する紙を積層してなる糞便採取用シート（特開平８−２９４３３８号）、水溶紙からなるシート本体の少なくとも一面に耐水性印刷インキや耐水性樹脂コーティング剤で耐水化処理を施した採便用便受けシート（特開平１０−６８７２６号）などが提案されている。
【０００５】
これらの積層やコーティングに用いられる水溶性フィルムや耐水性樹脂等は一般的に高価なものであることに加えて、積層工程あるいは塗工工程を必要とするため、加工費用がかかり便採取用シートを低価格で提供することができないのが実状である。
また、水溶紙に耐水性インキや耐水性樹脂をコーティングした便採取シートは、製品保管中に経時的に物性変化を生じ、耐水性が低下するという問題もある。このため、医療機関等において一定期間以上保管されていたものは、便採取時に水に浸かってしまい採取用に使用することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、便の採取が可能な一時的耐水性と水洗トイレでの溶解除去が可能な水分散性を有し、これら一時的耐水性や水分散性が経時安定性を有する便採取シートであって且つ安価なものを提供することを目的する。
【０００７】
水に容易に分散、溶解する水溶紙としては、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩（ＣＭＣ−Ｎａ）などを他の繊維素材に配合したものが知られているが、通常、抄紙可能なカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）と繊維素材とを混合した抄紙原料を抄紙した後アルカリ処理して、ＣＭＣ−ＨをＣＭＣ−Ｎａに変換する方法が採られている。このような水溶紙は、水に対する分散性が優れているので、水流により分散溶解して除去する用途に適しているが、便採取用シートにおいては、便採取可能な時間の一時的耐水性も必要とされるので、そのための耐水化処理を施すことが必要である。前記の特開平１０−６８７２６号のように水溶紙に耐水性印刷インキや耐水性樹脂を表面コーティングすることは一つの方法であるが、本発明者らの調査結果によれば、通常の保管状態において耐水性が経時的に低下することが明らかとなった。これは、基紙に含有される炭酸ナトリウムのアルカリ性により耐水性樹脂が加水分解されることや、経時的な吸湿によりコーティング層表面の皮膜性が低下することなどが原因と考えられる。塗工量を増加したり、コーティング回数を増やしたりすることは、製品価格をさらに高くするので望ましくない。
【０００８】
そこで、本発明者らは、耐水性印刷インキ等と比較して廉価なサイズ剤を使用し、水溶紙製造工程におけるアルカリ処理とサイズ剤処理を同時に行うことで工程数を減らし製造コストの低減を図るとともに、経時的に安定な耐水性を有する便採取用シートを提供するべく検討を重ねた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維状カルボキシアルキルセルロースを含有する基紙に、アルカリ化剤と、アルカリ化剤と相溶性を有するサイズ剤とが含浸塗工されてなることを特徴とする便採取用シートに関する。
【００１０】
本発明において、基紙に含有される繊維状カルボキシアルキルセルロースとは、繊維状カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）、繊維状カルボキシエチルセルロース（ＣＥＣ−Ｈ）、繊維状カルボキシエチルメチルセルロースなどであり、アルカリ処理により水溶性の繊維状カルボキシアルキルセルロースのアルカリ塩に変性される。
【００１１】
基紙に含まれる他の成分は、木材パルプ、古紙パルプ等の再生繊維原料、ケナフ、バガス、藁等の非木材パルプ、レーヨン等の半合成繊維、リヨセル等の精製セルロース繊維等である。
【００１２】
本発明においては、上記基紙への含浸塗工は、アルカリ化剤とサイズ剤に水溶性高分子物質を加えてなる混合液が用いられる。基紙中における繊維状カルボキシアルキルセルロースの配合量が多いほど、混合液による処理後の製品シートの水分散性が高くなる。製品シートが必要とする水分散性と柔軟性を有するために、基紙には繊維状カルボキシアルキルセルロースを１質量％以上配合する。また、基紙の水分散性が高くなりすぎると、サイズ剤による耐水化によっても水上での保持性能が不十分となるので、繊維状カルボキシアルキルセルロースの配合量は最大２５質量％とする。繊維状カルボキシアルキルセルロースのより望ましい配合割合は、３〜１５質量％である。
【００１３】
繊維状カルボキシアルキルセルロースを水溶性の繊維状カルボキシアルキルセロース塩に変換するために用いるアルカリ化剤としては、アルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、アンモニア、またはメチルアミンなどのアミン類の水溶液などを用いることができる。基紙に含浸塗工するアルカリ化剤は、基紙に含有される繊維状カルボキシアルキルセルロースを対応する繊維状カルボキシアルキルセルロース塩に変換するために必要な化学当量を超える量が必要である。基紙の繊維状アルキルセルロース配合率が１〜２５質量％の場合、含浸塗工すべきアルカリ化剤の量は、対基紙０．０５〜５．０質量％である。即ち、基紙１００ｇに対して０．０５〜５．０ｇの割合である。０．０５質量％未満であると、繊維状カルボキシアルキルセルロース配合率が１質量％であってもアルカリ化剤が不足して繊維状カルボキシアルキルセルロース塩への変換が不十分になる。一方、５．０質量％を超える場合は、含浸加工紙中に過剰のアルカリ化剤が残留して紙が過度にアルカリ性となるため好ましくない。
【００１４】
アルカリ化剤としてのアルカリ水溶液は通常ｐＨ１０以上であるので、アルカリ水溶液と混合して用いるサイズ剤は、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液と相溶性があることが必要である。混合によりすぐに析出が生じるものは使用できないからである。また、析出しないまでもアルカリ水溶液と相溶性のないサイズ剤を用いると、基紙への含浸塗工において、アルカリ化あるいはサイズ剤による処理が不均一となり、便採取用シートとして必要な水分散性や耐水性のある製品が得られない。
【００１５】
本発明において用いるサイズ剤がアルカリ水溶液と相溶性があるとは、サイズ剤水溶液をアルカリ水溶液と混合した際に、混合液の透明性が低下して濁りや白濁を生じたり、サイズ剤成分が析出して沈殿や浮遊物を生じたりしない状態をいう。また、サイズ剤がアルキルケテンダイマーのようにエマルジョンの場合は、アルカリ水溶液と混合した際にサイズ剤成分が析出して沈殿や浮遊物を生じたり、アルカリ水溶液とサイズ剤固形分の２層に分離したりしない状態をいう。
実験により、スチレン系サイズ剤やアルキルケテンダイマー系サイズ剤の中に、アルカリと相溶性のものがあり使用できるが、特に望ましいのはスチレン・アクリル樹脂系サイズ剤である。
【００１６】
スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤でアルカリ化剤と相溶性を有するのは、カチオン性或いはアニオン性エマルジョン型のものであり、カチオン化度、アニオン化度は低いものが望ましい。スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤を用いるときは、水溶性高分子物質を併用することを必要とする。スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤のみで一時的耐水性を得ようとすると水分散性が悪くなってしまうので、サイズ剤の量を比較的少なく抑えるとともに水溶性高分子物質との併用によって水分散性を得る必要があるからである。水溶性高分子物質としては、澱粉、カルボキシアルキルセルロースのアルカリ金属塩、アルギン酸ソーダなどを用いることができる。目的とする一時的耐水性や水分散性を得るために、スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤は、固形分として対基紙０．０５〜０．７質量％となるように、且つ水溶性高分子物質は、固形分として対基紙０．５〜１０．０質量％となるように、前記アルカリ化剤と共に基紙に含浸塗工される。スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤が固形分で対基紙０．０５質量％に満たないと一時的耐水性が不十分となり、また０．７質量％を超えると水溶性高分子物質を併用しても水への分散時間を所定値以下にするのが難しくなる。水溶性高分子物質の量は、スチレン・アクリル樹脂系サイズ剤に応じて、目的とする一時的耐水性や水分散性が得られるように上記範囲内において調整される。
【００１７】
すなわち、本発明はまた、繊維状カルボキシアルキルセルロースを含有する基紙に、アルカリ化剤が対基紙０．０５〜５．０質量％、アルカリ化剤と相溶性を有するスチレン・アクリル樹脂系サイズ剤が対基紙０．０５〜０．７質量％、水溶性高分子物質が対基紙０．５〜１０．０質量％となるように、アルカリ化剤、サイズ剤及び水溶性高分子物質の混合液が含浸塗工されてなることを特徴とする便採取用シートに関する。
【００１８】
アルカリ化剤とサイズ剤が共に含まれる塗工液を使用せずに、アルカリ処理とサイズ剤処理をそれぞれ行う場合には、必要とする水分散性や一時的耐水性が得られないのは、以下の理由による。
先にアルカリ処理を行って水溶紙を作製し、次いで水溶紙に疎水性のサイズ剤で処理を施すと、サイズ性の調節が困難で過度のサイズ性が付与されるため、水溶紙への水の浸透が阻害され、短時間に水に分散する性質のシートを得ることができない。また、先にサイズ剤処理を行って、後からアルカリ処理を施す場合には、アルカリ水溶液の浸透が妨げられ、繊維状カルボキシアルキルセルロースを塩に変換することが不十分となる。
【００１９】
繊維状カルボキシアルキルセルロースと木材パルプなどの他の繊維素材とを適切な割合で配合した混合抄紙原料を、円網または長網式抄紙機で抄紙した後、アルカリ化剤とサイズ剤と水溶性高分子物質からなる混合液を、抄紙機上の塗工装置によって、抄紙されたシートに含浸または塗工する。塗工装置としては、サイズプレス、ロールコーター、ブレードコーター、ゲートロールコーターが用いられシート内部まで充分浸透するように含浸塗工する。更に、充分な浸透が可能であれば、スプレー方式を用いることもできる。
【００２０】
得られるシートの坪量は３０〜１２０ｇ／ｍ２、好ましくは３０〜６０ｇ／ｍ２である。３０ｇ／ｍ２以下では糞便の重みに耐えて採取に可能な時間水上に保持することが難しく、１２０ｇ／ｍ２以上は不要であり、また価格が高くなってしまい安価なシートを得たいという目的に適合しなくなってしまう。
【００２１】
便採取用シートとしての実使用試験結果から、便採取後にシートを水洗トイレにおいて水流によって問題なく廃棄できるためには、水に対する分散時間が１２０秒以下であること、また、便採取が可能な耐水時間として６０秒以上であることが必要であり、望ましくは８０秒以上であると判断された。耐水時間が長くなると水に対する分散時間が長くなり、耐水時間が短くなると水に対する分散時間も短くなるという相対関係がある。耐水時間８０秒以上を確保するためには、水に対する分散時間は短くても５０秒程度まで、また、水に対する分散時間１２０秒以下を確保するためには、耐水時間は長くても１５０秒程度までとすることが望ましいことが判明した。
【００２２】
また、耐水時間６０秒以上の一時的耐水性や、水に対する分散時間１２０秒以下の水分散性などの物性の経時変化は小さいほど望ましいが、製品製造後出荷を経て、医療機関等においての保管期間として、１００日程度は上記物性が保持されることが必要と考えられる。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、水への分散時間、耐水時間及びこれらの経時変化の測定は、以下の方法で行った。
【００２４】
（１）水への分散時間（水分散性評価）
試料を３ｃｍ×３ｃｍに切り、７００ｒｐｍで攪拌している水道水３００ｍｌの中に入れ、２つに千切れるまでの時間を測定し、水への分散時間とした。水への分散時間が１２０秒以下のものを水分散性評価良（○）とし、１２０秒を超えるものを水分散性評価不良（×）とした。
【００２５】
（２）耐水時間（一時的耐水性評価）
試料を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り、水を９分目まで溜めた縦×横×高さ＝５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍの水槽に浮かべる。その直後、試料の中央に重さ６３ｇ、比重１．４５のゴム製疑似便を載せ、疑似便が水没するまでの時間を測定し、耐水時間とした。耐水時間６０秒以上のものを一時的耐水性評価良（○）とし、６０秒未満のものを一時的耐水性評価不良（×）とした。
【００２６】
（３）経時変化
室内（温度約２０〜３０℃、湿度約５０〜９０％ＲＨ）でサンプルを１００日間放置し、上記と同条件で水への分散時間と耐水時間を測定した。１００日経過後に耐水時間６０秒以上の一時的耐水性と水に対する分散時間１２０秒以下の水分散性の双方が保持される場合は経時安定性良（○）、これに満たない場合は経時安定性不良（×）とした。
【００２７】
実施例１〜２
針葉樹晒しクラフトパルプ(濾水度６００ｍｌＣＳＦ)の９６質量％と繊維状カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）（ニチリン化学工業（株）製）の４質量％からなる抄紙原料を円網抄紙機で抄造し、抄紙機上のサイズプレス塗工装置により、炭酸ナトリウムとスチレン・アクリル樹脂系サイズ剤（三晶（株）販売、登録商標ユニークプリント８０００）及び酸化澱粉（日本コーンスターチ（株）製、商品名ＳＫ−１００）を表１に示す配合で処方して塗工し、塗工シートを作製した。なお、表１において、塗工液組成のサイズ剤質量部のみは製品溶液（固形分濃度４２％）の値であり、炭酸ナトリウムや澱粉及び対基紙質量％は全て固形分に換算した値である。
【００２８】
表１に各シートの物性を示した。いずれのシートにおいても、目標とする水分散性並びに一時的耐水性を得ることができた。各シートから便採取用シートとしての適切な大きさのサンプルを切り出し、洋式トイレの水溜り部に浮かべて便を載せた結果、何れのサンプルにおいても問題なく検体の採取を行うことができた。また、採取後は水洗することにより、配管への詰まりなどの問題を起こすことなく処理することができた。和式トイレにおいても同様の試験を行い、問題なく使用することが確認された。
各シートを１００日間放置したところ、水に対する分散時間と耐水時間はいずれのシートにおいてもほとんど変化がなく、安定した品質を有することが判明した。
【００２９】
実施例３
針葉樹晒しクラフトパルプ(濾水度６００ｍｌＣＳＦ)の９６質量％と繊維状カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ−Ｈ）（ニチリン化学工業（株）製）の４質量％からなる抄紙原料を円網抄紙機で抄造し、抄紙機上のサイズプレス塗工装置により、炭酸ナトリウムとスチレン・アクリル樹脂系サイズ剤（星光化学工業（株）製、商品名パールガムＣＳ−２５Ｓ)及び酸化澱粉（日本コーンスターチ（株）製、商品名ＳＫ−１００）を表１に示す配合で処方して塗工し、塗工シートを作製した。なお、表１において、塗工液組成のサイズ剤質量部のみは製品溶液（固形分濃度２５％）の値であり、炭酸ナトリウムや澱粉及び対基紙質量％は全て固形分に換算した値である。
【００３０】
表１に見られるように実施例３によるシートは、目標とする水分散性並びに一時的耐水性を得ることができた。実施例１と同様にしてシートから便採取用シートとしての適切な大きさのサンプルを切り出し、洋式トイレの水溜り部に浮かべて便を載せた結果、問題なく検体の採取を行うことができた。また、採取後は水洗することにより、配管への詰まりなどの問題を起こすことなく処理することができた。和式トイレにおいても同様の試験を行い、問題なく使用することが確認された。シートを１００日間放置した場合、水に対する分散時間と耐水時間にはほとんど変化がなく、安定した品質を有していた。
【００３１】
実施例４
実施例３の酸化澱粉（日本コーンスターチ（株）製、商品名ＳＫ−１００）の替わりにヒドロキシエチル化澱粉（ＡＶＥＢＥ社製、商品名ソルファレックスＡ５５）を用い、配合部数を１０質量部としたこと以外は実施例３と同様にして塗工シートを作製した。表１に見られるように実施例４によるシートは、目標とする水分散性並びに一時的耐水性を得ることができた。実施例３と同様にしてシートから便採取用シートとしての適切な大きさのサンプルを切り出し、洋式トイレの水溜り部に浮かべて便を載せた結果、問題なく検体の採取を行うことができた。また、採取後は水洗することにより、配管への詰まりなどの問題を起こすことなく処理することができた。和式トイレにおいても同様の試験を行い、問題なく使用することが確認された。シートを１００日間放置した場合、水に対する分散時間と耐水時間にはほとんど変化がなく、安定した品質を有していた。
【００３２】
比較例１
酸化澱粉（日本コーンスターチ（株）製、商品名ＳＫ−１００）を配合しないこと以外は実施例２と同様にして塗工シートを作製した。表１に見られるように比較例１によるシートは、目標とする一時的耐水性を得ることができるものの、水に対する分散時間が著しく長くなった。実施例２と同様にしてシートから便採取用シートとしての適切な大きさのサンプルを切り出し、洋式トイレの水溜り部に浮かべて便を載せた結果、検体の採取を行うことはできるものの、採取後の水洗時に水流によって分散することができず、配管への詰まりを発生して使用不可能であった。
【００３３】
比較例２
酸化澱粉（ＳＫ−１００、日本コーンスターチ（株）製）を配合しないで、サイズ剤の配合部数を０．２質量部に減じたこと以外は実施例３と同様にして塗工シートを作製した。表１に見られるように比較例２によるシートは、目標とする一時的耐水性が得られないばかりか、水に対する分散時間が対応する実施例３より長くなり目標とする水分散時間が得られなかった。実施例３と同様にしてシートから便採取用シートとしての適切な大きさのサンプルを切り出し、洋式トイレの水溜り部に浮かべて便を載せたところ、シートは便と共に水中に沈み、検体の採取を行うことができなかった。また、採取後の水洗時に水流によって分散することができず、配管への詰まりを発生して使用不可能であった。
【００３４】
【表１】
0003649670.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
本発明の便採取用シートは、アルカリ処理とサイズ剤処理を抄紙機上の一工程でなされることによって、水分散性と耐水性付与が同時になされるものであるから、製造コストが低く、安価で提供されることが可能である。更に経時的な品質変化が小さく、保管品であっても安定した品質の製品として使用できる。