(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布を形成可能な平均長さが０．１〜６０mmである多数の繊維と、該繊維を相互に結合するカチオン化セルロース、カチオン化デキストランおよびカチオン化グアーガムよりなる群から選ばれる少なくとも一種類のカチオン性樹脂、ならびに、カルボキシルビニルポリマー、アルギン酸およびキサンタンガムよりなる群から選ばれる少なくとも一種類のアニオン性樹脂の有するイオン性極性基の少なくとも一部が相互に中和したアルカリ応答性バインダーとからなる刺激応答開繊性不織布を、ｐＨ値が８以上の水性媒体に浸漬して開繊することを特徴とする刺激応答開繊性不織布の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水性処理媒体のｐＨ値等によって開繊して水性媒体に分散させることができる不織布の処理方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、介護用品、生理用品、おむつ、清拭布等（以下これらを総称して、「衛生用品」と記載することもある）は布等が使用されていたが、近時、布に代わって紙、不織布が使用されることが多くなってきている。こうした紙、不織布からなる上記衛生用品は一回使い切りであり、非常に便利であることから、今後益々その需要の増大が予想される。
【０００３】
こうした衛生用品には、例えば尿等の水分を良好に吸収することが必要であり、従って、こうした衛生用品として使用される紙、不織布類は、水分を含有しても、紙、不織布類の形態が維持されることが必要である。このため実際にこうした衛生用品は耐水性を有する紙、不織布類を用いて形成されている。従って、こうした衛生用品は水に不溶であることから、これらを使用した後に水洗トイレ等に流して処理することはできず、一般ゴミとして処理されていた。
【０００４】
しかしながら、一度使用された衛生用品は汚物を含んでおり、使用後はできるだけ速やかに処理することが望まれる。こうした使用後の衛生用品を処理する方法として、水洗トイレに流して処理することができれば非常に好適である。
【０００５】
ところが、上述のように衛生用品は使用する段階では耐水性が必要であることから、使用された後の衛生用品も当然に優れた耐水性があり、こうした優れた耐水性を有する衛生用品を水洗トイレに流して処理することはできなかった。このように衛生用品において、使用時に必要となる耐水性と使用後に望まれる開繊性とは相反する特性であり、両特性を有する衛生用品の製造は非常に困難であるとされていた。
【０００６】
これに対して、特開平４-２１６８８９号公報には、上水及び体液に対して溶解しにくく、下水に対して溶解しやすい水崩壊性の不織布およびバインダーが開示されている。
【０００７】
この公報には、具体的に以下のような組成のバインダーが開示されている。「エチレン性不飽和カルボン酸あるいはその無水物と、架橋性単量体と、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとを必須成分とする平均分子量５０００〜１００００の共重合体であって、カルボキシル基を一価のアルカリで中和したバインダー。」ここで架橋性不飽和単量体は、N-メチロール(メタ)アクリルアミドまたはそのエーテル化合物であることが示されている。
【０００８】
しかしながら、このバインダーは、カルボキシル基が一価のアルカリで中和されているために、含水するとこの一価のアルカリ成分が解離し、この解離した一価のアルカリ成分は皮膚に対する刺激性を有している。また、下水に対して崩壊可能にするためには、上記の重合体の塩を用いる場合には、形成される架橋構造の量および構造が極めて重要な要素となり、こうした樹脂の溶解性を制御するための架橋構造の形成は著しく難しい。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、使用済みの刺激応答開繊性不織布を開繊処理する方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の概要】
本発明の方法で使用される刺激応答開繊性不織布は、不織布を形成可能な平均長さが０．１〜６０mmである多数の繊維と、該繊維を相互に結合するカチオン化セルロース、カチオン化デキストランおよびカチオン化グアーガムよりなる群から選ばれる少なくとも一種類のカチオン性樹脂、ならびに、カルボキシルビニルポリマー、アルギン酸、キサンタンガムよりなる群から選ばれる少なくとも一種類のアニオン性樹脂の有するイオン性極性基の少なくとも一部が相互に中和したアルカリ応答性バインダーとからなる。
【００１３】
この刺激応答開繊性不織布は、不織布を形成可能な多数の繊維と、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂とからなるアルカリ応答性バインダーとを含む水性媒体分散液を用いて抄紙した後、乾燥させることにより製造することができる。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
本発明の刺激応答開繊性不織布の処理方法は、本発明で使用される不織布を形成可能な多数の繊維と、該繊維を相互に結合するカチオン性樹脂及びアニオン性樹脂からなるアルカリ応答性バインダーとからなる刺激応答開繊性不織布を、ｐＨ値が８以上の水性媒体に浸漬して開繊することを特徴としている。
【００１７】
本発明の方法で使用される刺激応答開繊性不織布は、多数の繊維が、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂からなるアルカリ応答性バインダーにより、接合されている。この刺激応答開繊性不織布は、繊維を接合するアルカリ応答性バインダーが、酸性領域あるいは中性領域では安定であり、このバインダーで接合された不織布が崩壊することはないが、このバインダーはｐＨ値が一定値以上のアルカリ性領域では、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とに分離するために、繊維に対する接合力がなくなり、従って、この刺激応答開繊性不織布を、例えばアルカリ性溶液に浸漬すると容易に開繊される。
【００１８】
【００１９】
このように本発明の刺激応答開繊性不織布は、一定値以上のアルカリ性水溶液で開繊するので、この不織布から形成されている衛生用品をアルカリ性水性媒体で処理することにより、水洗トイレに流して処理することが可能になる。
【００２０】
なお、本発明において、酸性領域とはｐＨ値６未満の領域を表し、中性領域とはｐＨ値６以上８未満の範囲を表し、アルカリ領域とはｐＨ値が８以上の領域を表すものとする。
【００２１】
【実施例】
次の本発明の刺激応答開繊性不織布の処理方法について実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００２２】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布は、不織布を形成可能な多数の繊維と、これらの繊維を相互に結合するアルカリ応答性バインダーとからなる。この実施例に係る第１の刺激応答開繊性不織布を形成する繊維の例としては、木材パルプ等の植物性セルロース繊維が使用されるが、これ以外にも、綿繊維、麻繊維、ジュート、大麻繊維およびコットンリンター等の植物繊維、羊毛、シルク等の動物性繊維、ビスコースレーヨンおよび銅アンモニウムレーヨン等の再生セルロース繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維等の合成繊維、および、これらの繊維を組み合わせた複合繊維を挙げることができる。
【００２３】
これらの繊維の平均長さは、湿式、乾式など製造方法により異なるが、通常０.１〜６０mm、好ましくは２０〜５０mmの範囲内にあり、そして、本発明では通常は０.１〜２０デニール、好ましくは０.５〜１.５デニールの範囲内の繊維が使用される。
【００２４】
そして、本実施例で使用される刺激応答開繊性不織布は、これらの繊維がアルカリ応答性バインダーによって結合されている。ここでアルカリ応答性バインダーは、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂からなる。このアルカリ応答性バインダーは、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とがイオン的に複合した樹脂である。
【００２５】
本発明で使用されるアニオン性樹脂の例としては、カルボキシビニルポリマー、アルギン酸およびキサンタンガムを挙げることができる。また、本発明で使用されるカチオン性樹脂の例としては、カチオン化セルロース、カチオン化デキストランおよびカチオン化グアーガムを挙げることができる。
【００２６】
これらの中でも、アニオン性樹脂としてはカルボキシビニルポリマーを使用することが好ましい。また、カチオン性樹脂としては、カチオン化セルロースを使用することが好ましい。
【００２７】
また、本実施例に係る刺激応答開繊性不織布を構成するアルカリ応答性バインダーは、カチオン樹脂およびアニオン樹脂の種類によって異なるが、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とを通常は１：９〜９：１の重量比、好ましくは１：９〜６：４の重量比で含有している。そして、上記のようにカチオン性樹脂とアニオン性樹脂とを配合したときの水溶液のｐＨ値が通常は２〜８の範囲、好ましくは２〜４の範囲になるように両者の配合割合を調整する。このようにアニオン性樹脂とカチオン性樹脂とを組み合わせることにより、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とがイオン的に安定に接合してイオン的複合樹脂を形成する。このイオン的複合樹脂は、酸性領域および中性領域では安定であり、繊維の良好なバインダーとなる。従って、このようなイオン的複合樹脂で接合された繊維は、酸性領域および中性領域では水性媒体に溶解することがなく、本実施例に係る刺激応答開繊性不織布は、酸性領域および中性領域では開繊することはない。一方、このイオン的複合樹脂は、アルカリ領域では、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂に解離するために、バインダーの接合力は喪失するため、不織布を形成する繊維が水性媒体に分散可能になる。
【００２８】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布に含有されるアルカリ応答バインダーを構成するカチオン性樹脂およびアニオン性樹脂は、分子量が著しく低いと、繊維の接合力が不足することがあるため、一定以上の分子量を有していることが好ましい。本発明で使用可能なカチオン性樹脂およびアニオン性樹脂の分子量は、樹脂の種類によって異なり一律に規定することは困難であるが、通常は、平均分子量で、２０００以上であり、好ましくは１０万〜６００万、特に好ましくは１００万〜２００万の範囲内にある。なお、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂が上記平均分子量の上限を超えると、この樹脂自体が水性媒体に溶解しにくくなり、得られた不織布のｐＨ値に対する応答性能も低下する傾向がある。
【００２９】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布においては、アルカリ応答性バインダーを構成するカチオン性樹脂の極性基およびアニオン性樹脂の極性基が相互に中和されることにより、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とがイオン的に結合するものと考えられ、こうしてイオン的に結合したカチオン性樹脂とアニオン性樹脂とのイオン的複合樹脂は、酸性領域および中性領域において解離することなく複合状態で安定に存在する。しかしながら、このカチオン性樹脂とアニオン性樹脂とのイオン的な複合体は、ｐＨ値８以上のアルカリ雰囲気では不安定で、このイオン的複合体は、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とに分離する。カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂は、それぞれ単独では水性媒体に溶解する。
【００３０】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布中におけるアルカリ応答性バインダーの合計の含有率は、通常は０.１〜４０重量％、好ましくは１〜２０重量％の範囲内にある。従って、本実施例に係る第１の刺激応答開繊性不織布中における繊維の含有率は、通常は９９.９〜６０重量％、好ましくは９９〜８０重量％の範囲内にある。このような量で繊維とアルカリ応答性バインダーを使用することにより、不織布の風合いを損ねることなく、酸性領域および中性領域で水性媒体に対して安定で溶解しにくい刺激応答開繊性不織布が得られる。
【００３１】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布は、まず、不織布を形成可能な多数の繊維と、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂とからなる上記アルカリ応答性バインダーとを用意し、この繊維とアルカリ応答性バインダーとを水性媒体に分散させて、水性分散液を調製し、この水性分散液を用いて抄紙することにより製造することができる。
【００３２】
ここで使用される水性媒体としては、水が一般的であるが、水に、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの低級アルコール、エチルセルソルブなどのセルソルブ系溶剤等を併用することができる。
【００３３】
このような水性媒体中における繊維の濃度は、通常は０.０１〜１重量％、好ましくは０.０１〜０.１重量％の範囲内に調整される。また、水性媒体中におけるアルカリ応答性バインダーの濃度は、通常は０.００１〜０.５重量％、好ましくは０.００１〜０.０１重量％の範囲内に調整される。そして、この水性媒体中における繊維の配合重量とアルカリ応答性バインダーとの配合重量との比を、通常は９９.９：０.１〜８０：２０の範囲内、好ましくは９９：１〜８０：２０の範囲内にする。そして、上記のような比率で繊維とアルカリ応答性バインダーとを含有する水性分散液（水性懸濁液）を用いて抄紙することにより、繊維とアルカリ応答性バインダーとの比率を上記範囲内にすることができ、アルカリ応答性バインダーで繊維が相互に接合された本実施例に係る刺激応答開繊性不織布を製造することができる。
【００３４】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布を製造する際に用いる繊維が分散された水性媒体のｐＨ値は、通常は２〜８、好ましくは２〜４の酸性に調整される。即ち、この水性分散液を僅かに酸性にすることによりアルカリ応答性バインダーが繊維に対して良好な接合力を有するようになる。この水性分散液のｐＨ値の調整には、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂の量を調整する方法の他、塩酸、硝酸、硫酸などの化合物を用いる方法を採用することができる。
【００３５】
なお、本実施例ではアルカリ応答性バインダーによって繊維を相互に接合して不織布を形成するので、上記アルカリ応答性バインダー以外のバインダーを使用する必要はないが、アルカリ応答性バインダーの刺激応答性が損なわれない範囲内で通常使用されている水性バインダーを併用することもできる。ここでアルカリ応答性バインダーと併用が可能な水性バインダーの例としては、ＣＭＣ-Ｎａ、デンプン、ポリビニルアルコールおよびポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。このような水性バインダーを使用する場合に、この水性バインダーの使用量は、アルカリ応答性バインダー１００重量部に対して０〜１００重量部、好ましくは０〜２０重量部である。
【００３６】
上記のような水性分散液を用いて、通常の方法に従って抄紙し、乾燥することにより本実施例に係る刺激応答開繊性不織布を製造することができる。また、アルカリ応答性バインダーを同種の方法にて作成後、乾燥させる。こうしてフィルム状になったバインダーを同様の比率で混合し、通常の方法で賦形する。これに水を散布、または、水に浸漬させた後、乾燥することにより刺激応答開繊性不織布を作成することができる。こうして抄紙することにより得られる刺激応答開繊性不織布の目付は、通常は１０〜６０ｇ／ｍ2、好ましくは１５〜３０ｇ／ｍ2である。また、抄紙する際に、この刺激応答開繊性不織布の乾燥後の平均厚さが、通常は１００〜８００μｍ、好ましくは２００〜５００μｍの範囲内になるように抄紙する。
【００３７】
このような目付および厚さを有する刺激応答開繊性不織布は、良好な吸水性を示す。こうして抄紙した後、乾燥することにより本発明の実施例に係る刺激応答開繊性不織布が得られる。こうして得られた本発明の刺激応答開繊性不織布は、多数の繊維がアルカリ応答性バインダーによって接合されており、酸性領域および中性領域では、このアルカリ応答性バインダーによる繊維相互の接合が極めて安定であり、ｐＨ値が８未満の水性媒体によっては短時間で開繊することはない。
【００３８】
本実施例に係る刺激応答開繊性不織布では、上記のようにアルカリ応答性バインダーによって多数の繊維が接合されているが、さらに本発明はさらに改変することができる。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
次に、本発明の刺激応答開繊性不織布の処理方法について説明する。上述のようにして得られた刺激応答開繊性不織布は、繊維を接合しているアルカリ応答性バインダーは、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂がイオン的に結合したイオン的複合樹脂であり、このアルカリ応答性バインダーは酸性領域および中性領域では溶解することはないので、酸性領域および中性領域では開繊しにくい。しかしながら、このアルカリ応答性バインダーはアルカリ雰囲気では、両者のイオン的な結合は解除される。カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とは、それぞれが独立していれば、水性媒体に対して良好な溶解性を示すので、この刺激応答開繊性不織布は、所定のｐＨ値を有するアルカリ溶液に接触すると比較的短時間で開繊する。
【００６２】
【００６３】
本発明の刺激応答開繊性不織布の処理方法は、上記のような刺激応答開繊性不織布が酸性領域および中性領域では安定で開繊することがなく、アルカリ性雰囲気では、繊維の結合力が減失することを利用して、使用後の不織布をアルカリ性溶液に浸漬して開繊する方法である。即ち、本発明における刺激応答開繊性不織布は、上記のように酸性雰囲気および中性雰囲気では、イオン的に結合した複合樹脂あるいは複合繊維は解離することがなく、酸性雰囲気あるいは中性雰囲気において、刺激応答開繊性不織布は開繊・崩壊することがない。他方、刺激応答開繊性不織布をアルカリ雰囲気に晒すと、刺激応答開繊性不織布では、カチオン性樹脂およびアニオン性樹脂からなるアルカリ応答性バインダーに形成されているイオン的な樹脂の結合状態が解除され、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とに解離する。こうして解離したカチオン性樹脂およびアニオン性樹脂は、共にアルカリ溶液には溶解するために、刺激応答開繊性不織布をアルカリ性領域、特にｐＨ値が９以上のアルカリ性領域に置くと、繊維を相互に接合しているイオン的複合樹脂が、カチオン性樹脂とアニオン性樹脂とに解離して溶解する結果、繊維を相互に接合するバインダーが溶解して繊維相互の接合力がなくなり、不織布が開繊して繊維状になってアルカリ性の水性媒体に分散する。
【００６４】
【００６５】
即ち、刺激応答開繊性不織布は、それぞれ、この不織布の置かれた環境の中で酸性雰囲気および中性雰囲気という刺激に対しては応答することなく、アルカリ性雰囲気を選択的に感知して、このアルカリ性刺激に対して応答して開繊して、繊維を水性媒体に分散可能な状態になるのである。
【００６６】
体液、人の分泌物あるいは人の排泄物は通常弱酸性であり、一般にそのｐＨ値は、４.７〜７.８の範囲内にある。従って、本発明の刺激応答開繊性不織布を、例えば、清拭布、紙、生理用品、使い捨ておむつ、尿取りパット等の衛生用品に使用しても、使用中にこれらの刺激応答開繊性不織布が開繊して崩壊することはない。
【００６７】
他方、刺激応答開繊性不織布は、アルカリ雰囲気に置くと、このアルカリ雰囲気を感知し、水に分散可能な繊維の状態にまで開繊する。即ち、本発明における刺激応答開繊性不織布は、酸性領域および中性領域、具体的にはｐＨ値が８未満では開繊することがないのに対して、ｐＨ値８以上、好ましくは９以上では個々の繊維にまで開繊するので、予め水洗トイレの水槽をアルカリ性にしておけば水洗トイレに流したとしても水洗トイレの管詰まりを起こすことがない。
【００６８】
従って、従来は一般ゴミとして処理されていた衛生用品を、家庭で簡単に開繊して下水に流して処理することが可能になる。なお、上述した実施例で示した刺激応答開繊性不織布は、上述のように酸性領域では極めて安定であるが、中性領域では、酸性領域よりも安定性は低く、通常は開繊しないが、ある種のイオンが溶存する中性領域では、この刺激応答開繊性不織布は開繊することがある。例えば、リン酸水素一ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、ホウ酸ナトリウム等が溶解して、かつｐＨ値が中性領域（例：pH6.96）にある水性媒体には、用いるカチオン性樹脂およびアニオン性樹脂の種類によっては、開繊することがある。しかしながら、こうした刺激応答開繊性不織布であっても、酸性領域では開繊することはなく、アルカリ領域では速やかに開繊する。
【００６９】
【発明の効果】
上述した実施例に示すような刺激応答開繊性不織布は、アルカリ性を感知してこれに応答して開繊するが、酸性領域および中性領域では安定であり開繊することがない。
【００７０】
即ち、人体からの分泌物、排泄物等は弱酸性であり、本発明の刺激応答開繊性不織布を使用している状態では、繊維が強固に接合されており、開繊・崩壊することはないが、一旦使用し終わって、これを廃棄する場合には、アルカリ性水溶液に接触させることにより、速やかに開繊し、このアルカリ性水溶液中に繊維の状態で分散する。こうして繊維の分散水溶液は、水洗トイレに流して処理することができるので、従来水に溶解しないために水洗トイレでは処理できずに一般ゴミとして廃棄されていた衛生用品を家庭で開繊し水洗トイレに流して処理することができる。