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JP7663556B2 - 不織布およびその製造方法、ならびに液体含浸シートおよび拭き取りシート - Google Patents

不織布およびその製造方法、ならびに液体含浸シートおよび拭き取りシート Download PDF

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和之 中山
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徹 落合
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Description

関連出願
本願は、日本国で2020年3月24日に出願した特願2020-53332の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。
この発明は、不織布、液体含浸シートおよび拭き取りシートに関する。
近年、簡便に利用できる点から、不織布に液体を含浸させた液体含浸シート(liquid-containing sheet)が利用され、これらは、液体含浸シートとしてフェイスマスク、塗布シート、拭き取りシートなどに利用されている。
特許文献1(特開2008-261067号公報)には、30~60mmの繊維長を有する溶剤紡糸セルロース系繊維と芯鞘型複合繊維とが、互いに交絡してなる不織布シートであって、前記芯鞘型複合繊維は鞘部と芯部とからなり、該鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体であるとともに該芯部が疎水性樹脂からなりその径が5μm~15μmであることを特徴とする不織布シートが開示されている。この文献では、前記溶剤紡糸セルロース系繊維と前記芯鞘型複合繊維が、均一に混合した状態で水流絡合法により不織布化することで、柔らかくかつ嵩高な繊維交絡体を提供することが可能である。
特許文献2(国際公開第2015/046301号)には、ヤング率30cN/T以上の高弾性繊維を50質量%以上含む不織布で形成された保液シートが開示されている。この文献では、美容液(化粧料)などの液状成分を含浸した状態で、指で押しても、液状成分のシートへの戻りが速い保液シート及びフェイスマスクを提供することが可能である。
特開2008-261067号公報 国際公開第2015/046301号
しかしながら、特許文献1および特許文献2では、不織布を使用する際の形態安定性が劣るため、改良の余地が存在する。
そこで、本発明の目的は、形態安定性が優れる不織布、ならびにこれを用いた液体含浸シートおよび拭き取りシートを提供することにある。
本発明の別の目的は、形態安定性に優れるとともに、良好な保水率および放液率を有する不織布、ならびにこれを用いた液体含浸シートおよび拭き取りシートを提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、折り畳んで使用する際に不織布同士が滑りにくく取り扱い性に優れつつも、不織布と肌との摩擦は小さく肌負担を軽減し得る不織布、ならびにこれを用いた液体含浸シートおよび拭き取りシートを提供することにある。
本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、形態安定性を向上させる観点から、接着芯鞘型複合繊維を所定の割合で用いて、接着芯鞘型複合繊維間が接する交点部分に接着部を形成すると、疑似ネット状態を形成することができ、不織布全体の形態安定性を向上させることができることを見出した。
その一方で、接着芯鞘型複合繊維による形態安定性の向上は、不織布を肌に対して適用する際にかかる程度の圧縮時には、十分な放液性をもたらさない場合があること、さらに、不織布が液体を保持するための空間が減少することにより、保水率の低下をもたらす場合があることから、他の繊維についての改良が必要となることを新たな課題として見出した。そして、この新たな課題について鋭意検討した結果、疑似ネット状態が形成された場合、放液率および保水率は、不織布にセルロース系繊維と、第3成分として、鞘部にエチレン-ビニルアルコール共重合体(ethylene-vinyl alcohol copolymer:略記号EVOH)を備える非接着芯鞘型複合繊維とを含有させるとともに、前記セルロース系繊維の割合を特定の範囲とすることにより制御できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様1〕
セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、
前記不織布の全質量に対して、
前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下(好ましくは7質量%以上17質量%以下、より好ましくは8質量%以上15質量%以下)であり、
前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満(好ましくは50質量%以上90質量%未満、より好ましくは55質量%以上88質量%以下、特に65質量%以上85質量%以下)であり、および
前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、
前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布。
〔態様2〕
態様1に記載の不織布であって、セルロース系繊維の含有量(T)と、非接着芯鞘型複合繊維の含有量(N)との質量比が、T/N=99/1~51/49(好ましくは95/5~55/45、より好ましくは95/5~65/35、さらに好ましくは95/5~75/25)である、不織布。
〔態様3〕
態様1または2に記載の不織布であって、飽和水分量を吸水した際の伸び率が、40%以下(好ましくは35%以下、より好ましくは31%以下)である、不織布。
〔態様4〕
態様1~3のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時の圧縮硬さが0.750~1.500N/mm(好ましくは0.800~1.400N/mm、より好ましくは0.850~1.300N/mm)である、不織布。
〔態様5〕
態様1~4のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時に放出される10秒間の放液率が7~14%(好ましくは8~12%)である、不織布。
〔態様6〕
態様1~5のいずれか一態様に記載の不織布であって、保水率が1145%以上(好ましくは1180%以上であってもよく、より好ましくは1200%以上)である、不織布。
〔態様7〕
態様1~6のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)と、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)との差(A-C)が0.0170~0.1000(好ましくは0.0200~0.0900であってもよく、より好ましくは0.0300~0.0800)である、不織布。
〔態様8〕
態様1~7のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)が0.0550~0.0900(好ましくは0.0600~0.0900、さらに好ましくは0.0650~0.0880)である、不織布。〔態様9〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)が0.0450以下(好ましくは0.0430以下)である、不織布。
〔態様10〕
態様1~9のいずれか一態様に記載の不織布であって、不織布の厚さ(1倍)当たりの毛羽長が、10倍以下(好ましくは8倍以下、より好ましくは5倍以下)である、不織布。
〔態様11〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を用いてなる、液体含浸シート。
〔態様12〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を用いてなる、拭き取りシート。
〔態様13〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を製造する方法であって、
セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有し、ウエブの全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であるウエブに対して交絡処理を行ない、交絡構造を有するウエブを形成する工程と、
前記交絡構造を有するウエブにおいて、前記非接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成させず、前記接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成する工程と、を少なくとも備える、不織布の製造方法。
〔態様14〕
態様13に記載の不織布であって、前記交絡処理が水流交絡である、不織布の製造方法。
〔態様15〕
態様13または14に記載の不織布であって、前記接着部を形成する工程で、非接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも低く、接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも高い温度で熱処理が行われる、不織布の製造方法。
なお、請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の2つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。
本発明では、形態安定性、保水性、および放液性等に優れる不織布を提供することができ、特に好ましくは折り畳んで使用する際に不織布同士が滑りにくく取り扱い性に優れつつも、不織布と肌との摩擦は小さく肌負担を軽減し得る不織布を提供することができる。
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
この発明の実施形態に係る不織布の概略斜視図である。 同不織布の一部を概念的に示す概略拡大平面図である。 図2のIII部を拡大して示す部分概略拡大図である。 図3Aの接着部を拡大して説明するための部分概略拡大図である。 放液率の試験において、サンプルから放出される液体が脱脂綿に吸収される様子を説明するための概略側面図である。 液体含浸不織布間の静止摩擦係数を測定する際に用いられる、不織布から切り出されたサンプルを示す概略平面図である。 液体含浸不織布間の静止摩擦係数を測定する際に用いられる、不織布から切り出された被摩擦部材を示す概略平面図である。 液体含浸不織布間の静止摩擦係数を測定する際に用いられるサンプルの状態を説明するための概略平面図である。 液体含浸不織布間の静止摩擦係数を測定する際に用いられる試験装置を説明するための概略側面図である。 液体含浸不織布とバイオスキンプレートとの間の静止摩擦係数を測定する際に用いられる、不織布から切り出されたサンプルを示す概略平面図である。 摩擦により不織布から発生する毛羽長を測定する際に用いられる、不織布から切り出されたサンプルを示す概略平面図である。 不織布の伸び率を測定する際に用いられるサンプルの状態を説明するための概略平面図である。
本発明の不織布は、セルロース系繊維と、接着部を有する接着芯鞘型複合繊維と、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む非接着芯鞘型複合繊維とを備える。
(セルロース系繊維)
セルロース系繊維としては、綿花、麻、パルプなどの植物性繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、リヨセル(テンセル)などの精製セルロース繊維などが挙げられる。これらのセルロース系繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、入手の容易さ、取扱いの容易さから、レーヨンが好ましい。また、セルロース系繊維は、一部フィブリル化していてもよいが、細かい繊維が顔面に付着することを防ぐ観点からは、実質的にフィブリル化していないのが望ましい。
本発明の不織布の全質量に対して、セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満である。セルロース系繊維の含有率が45質量%未満であると、保水性が低くなる。一方、本発明の不織布の全質量に対して、セルロース系繊維の含有率が90質量%以上であると、シートが高密度になり放液性が低下する。好ましくは、不織布の全質量に対して、セルロース系繊維の含有率は、50質量%以上90質量%未満であってもよく、より好ましくは55質量%以上88質量%以下、特に、65質量%以上85質量%以下であってもよい。
セルロース系繊維の繊度は、特に限定するものではないが、例えば、1.2~2.2dtexであってもよく、より好ましくは1.5~1.9dtexであってもよい。セルロース系繊維の平均繊維長は、特に限定するものではないが、製造作業性、不織布の機械的特性などの点から、例えば、10~100mmであってもよく、好ましくは20~80mm、より好ましくは30~60mmであってもよい。
(接着芯鞘型複合繊維)
本発明の不織布は、接着芯鞘型複合繊維を、不織布の全質量に対して、5質量%以上20質量%以下含んでおり、前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有している。接着部では、互いの繊維の鞘部が相溶して一体化することができるため、良好な形態安定性を付与することができる。
接着芯鞘型複合繊維を所定の割合で含むことにより、接着部を好適な範囲で形成でき、不織布の形態安定性を向上できる。また、接着部は、接着芯鞘型複合繊維の鞘部同士が相溶することにより、接着芯鞘型繊維を一体化した疑似ネット状態を形成できるため、不織布が摩擦された場合において、毛羽が発生するのを抑制することができる。接着芯鞘型複合繊維の含有率は、好ましくは7質量%以上17質量%以下、より好ましくは8質量%以上15質量%以下であってもよい。
接着芯鞘型複合繊維は、芯部を形成する樹脂成分と、鞘部を形成する樹脂成分とで構成され、鞘部分が接着性を有している。鞘部分は、接着部を形成できる限り各種樹脂成分を用いることができるが、作業性の観点から鞘部分は、熱融着性を有するのが好ましい。好ましい鞘部としては、熱融着性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、これらの変性ポリマー、ブレンド、共重合体などのポリオレフィン系樹脂、変性ポリエステル、(例えば、イソフタル酸により変性した変性ポリエチレンテレフタレート)などが挙げられ、好ましくはポリエチレンおよびポリエチレンの変性ポリマー、ブレンド、共重合体、変性ポリエチレンテレフタレートなどである。
例えば、鞘部として熱融着性樹脂を用いる場合、熱融着性樹脂の融点は、例えば、80~150℃であってもよく、好ましくは100~140℃であってもよい。
一方、芯部としては、接着部を形成する鞘部と繊維化可能であるとともに、鞘部が接着部を形成した場合でも繊維としての利用を維持できる限り特に限定されず、鞘部に応じて適した樹脂成分が選択される。好ましい芯部としては、例えば、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂などが挙げられる。鞘部として熱融着性樹脂を用いる場合、芯部の樹脂成分の融点は、鞘部樹脂成分の融点と比べて、例えば10℃以上高い温度であってもよく、好ましくは20℃以上高い温度、より好ましくは30℃以上高い温度であってもよい。
例えば、芯部/鞘部の組み合わせとしては、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート/変性ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン/ポリエチレン、ポリプロピレン/変性ポリプロピレンなどの組み合わせが好適である。なかでも安価で、不織布に一般的に用いられるポリプロピレン/ポリエチレンの組み合わせが好ましい。
強固な接着部を形成する観点から、接着芯鞘型複合繊維において、鞘部となる低融点成分が少なくとも芯部の周囲を40%以上、特に60%以上覆うものが好ましい。また、芯部と鞘部の構成比率は、質量比で、例えば、90/10~10/90であってもよく、好ましくは80/20~20/80、より好ましくは70/30~30/70であってもよい。
前記接着芯鞘型複合繊維の断面形状は、特に制限はなく丸型芯鞘、偏心型芯鞘、異形断面型芯鞘など、どのような形態でもよい。接着芯鞘型複合繊維の繊度は、形態安定性を向上する観点から、例えば、0.5~10.0dtexであってもよく、好ましくは1.0~5.0dtex、より好ましくは1.4~2.2dtexであってもよい。接着芯鞘型複合繊維の平均繊維長は、製造作業性、不織布の機械的特性などの点から、例えば、10mm~80mmの範囲にあることが好ましい。より好ましくは30mm~70mmであり、さらに好ましくは35mm~60mmである。接着芯鞘型複合繊維において、このような短繊維を用いることにより、交絡処理による繊維の移動性および交絡度を高めつつ、不織布の強度および伸度などの機械的特性を改善することができる。
(非接着芯鞘型複合繊維)
本発明の不織布は、前記セルロース系繊維以外に、鞘部として親水・親油性を併せ持つ樹脂を備えた非接着芯鞘型複合繊維を含んでいる。すなわち、前記親水・親油性を併せ持つ樹脂として、鞘部は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(ethylene-vinyl alcohol copolymer:略記号EVOH)を含んでいる。前記接着芯鞘型複合繊維と異なり、非接着芯鞘型複合繊維では、鞘部であるエチレン-ビニルアルコール共重合体が互いに相溶せずに不織布中に存在しており、このような非接着芯鞘型複合繊維の存在により、不織布は弾力性を向上することができる。
本発明の非接着芯鞘型複合繊維の鞘部に用いるEVOHは、エチレン-ビニルエステル共重合体をケン化して得られるものが好ましい。EVOH成分はエチレン含有量が25~70モル%のものを用いることが好ましい。親水性と親油性とを両立させる観点からは、エチレン含有量が30~65モル%であるものが特に好ましい。
鞘部としてEVOHを用いた非接着芯鞘型複合繊維を用いることにより、不織布が液体成分を含む場合の保液性(保水性)を向上できるとともに、不織布が30%程度圧縮された場合の放液性を向上することができる。
非接着芯鞘型複合繊維において、芯部は、EVOHと繊維化可能である樹脂成分であれば特に限定されないが、好ましくは、親水性を有するEVOHに対して、剛性を付与する観点から、疎水性の樹脂成分であってもよい。
疎水性の樹脂成分としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられる。EVOHよりも剛性が高い観点から、ポリプロピレン、ポリエステル系樹脂が好ましく、より弾性率が高く、不織布の形態安定性を向上できる観点からポリエステル系樹脂が好ましい。
非接着芯鞘型複合繊維を用いることにより、不織布中に液体が保持されるための空間を形成することができ、放液性を制御することができるだけでなく、非接着である点に由来して不織布と肌との摩擦が小さく肌負担を軽減できる。さらに、30%程度圧縮された場合であっても、硬すぎず、柔らかすぎない好適な圧縮硬さを不織布に対して付与することが可能である。
繊維表面に親水性および親油性の双方を付与し、放液性を制御する観点から、非接着芯鞘型複合繊維において、鞘部となるEVOHが少なくとも芯部の周囲を50%以上、特に70%以上覆うものが好ましい。また、芯部と鞘部の構成比率は、質量比で、例えば、90/10~10/90であってもよく、好ましくは80/20~20/80、より好ましくは70/30~30/70であってもよい。
前記非接着芯鞘型複合繊維の断面形状は、特に制限はなく丸型芯鞘、偏心型芯鞘、異形断面型芯鞘など、どのような形態でもよい。非接着芯鞘型複合繊維の繊度は、工程通過性および肌触り性の観点から、例えば、0.5~10.0dtexであってもよく、好ましくは1.0~5.0dtex、より好ましくは1.4~2.2dtexであってもよい。非接着芯鞘型複合繊維の平均繊維長は、製造作業性、不織布の機械的特性などの点から、例えば、10mm~80mmの範囲にあることが好ましい。より好ましくは30mm~70mmであり、さらに好ましくは35mm~60mmである。接着芯鞘型複合繊維において、このような短繊維を用いることにより、交絡処理による繊維の移動性および交絡度を高めつつ、不織布の強度および伸度などの機械的特性を改善することができる。
非接着芯鞘型複合繊維の含有率は、セルロース系繊維の含有量(T)と、非接着芯鞘型複合繊維の含有量(N)との質量比として、例えば、T/N=99/1~51/49であってもよく、好ましくは95/5~55/45、より好ましくは95/5~65/35、さらに好ましくは95/5~75/25であってもよい。
図1は、この発明の一実施形態に係る不織布を説明するための斜視概念図であり、図2は、この不織布の一部を概念的に示す拡大平面概念図である。図3Aは、図2のIII部を拡大して示す部分概略拡大図であり、図3Bは、図3Aの接着部を拡大して説明するための部分概略拡大図である。
図1に示すように、本発明の不織布10は、セルロース系繊維13、接着芯鞘型複合繊維11及び非接着芯鞘型複合繊維14を含有している。これらの繊維11,13,14は、不織布においてランダムに配列していてもよいし、いずれか一方向(例えば、MD方向)を主として配列していてもよい。不織布10では、接着芯鞘型複合繊維11同士が互いに交わる交点において接着し、不織布の形状を保持している。
図2は、図1の一部を概念的に拡大する拡大平面図であり、接着芯鞘型複合繊維11及び非接着芯鞘型複合繊維14の不織布中の存在状態を説明している。図2では、接着芯鞘型複合繊維11及び非接着芯鞘型複合繊維14を概念的に線状物として図示している。なお、セルロース系繊維13も不織布において線状物として分布しているが、図では線状物としての図示を省略している。なお、図では簡便のため直線状物で示しているが、いずれの繊維も曲線状物であってもよい。
図2に示すように、接着芯鞘型複合繊維11は、他の接着芯鞘型複合繊維11との交点において互いに接着している接着部12を有している。一方、非接着芯鞘型複合繊維14同士は、他の非接着芯鞘型複合繊維14との交点において互いに接着していない。
なお、接着芯鞘型複合繊維11と非接着芯鞘型複合繊維14との交点において、接着芯鞘型複合繊維の見かけにより両者は接着しているように見える場合があるが、通常、交点には互いに相溶する接着部は形成されていない。また、接着芯鞘型複合繊維11とセルロース系繊維13との交点においても、通常、交点には互いに相溶する接着部は形成されていない。
図2に示すように、接着部12は、接着芯鞘型複合繊維11,11同士が互いに交わる交点において繊維間結合したものであり、ウエブ全体に渡って万遍なく複数存在する。別の言い方をすれば、複数の接着部12は、ウエブ全体に渡ってほぼ均一に分布する。各接着部12では、互いに交わる接着芯鞘型複合繊維11の鞘部11aの一部(互いに接触する交点の部分)同士が融着または溶着することにより、繊維間結合が形成される。
したがって、接着部12では、単なる物理的な絡み合いとは異なり、不織布において固定される定点を形成することができる。そのため、例えば、不織布が引張られる場合であっても、接着部12を把持部として、不織布の形態安定性を向上することが可能となる。また、互いに近接する接着部12により、疑似ネット状態を形成することができるため、使用時における過度な伸張を抑制することが可能となる。
具体的には、図3Aおよび図3Bに示すように、接着芯鞘型複合繊維11は、鞘部11aと、この鞘部11aに覆われる芯部11bとを備える複合繊維であり、一の接着芯鞘型複合繊維11の鞘部11aと、他の接着芯鞘型複合繊維11の鞘部11aとの交点部分に前記接着部12が形成されている。鞘部分は、接着性を有する限り特に限定されないが、例えば、熱融着性芯鞘型複合繊維の場合、前記接着芯鞘型複合繊維11は、鞘部11aとして低融点成分が適用され、芯部11bとして高融点成分が適用される。
接着芯鞘型複合繊維11は、この接着芯鞘型複合繊維11を長手方向に垂直な平面で切断して見た断面形状が、丸円形状の芯部11bの外周面を、円周方向の肉厚が略均一な円筒形状の鞘部11aで覆った丸型芯鞘の形態である。但し、上述したように、接着芯鞘型複合繊維の断面形状は、丸型芯鞘の形態に限定されるものではなく、偏心型芯鞘、異形断面型芯鞘など、どのような形態でもよい。
本発明の不織布は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、上述したセルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維および非接着芯鞘型複合繊維以外の繊維を含んでいてもよい。このような繊維としては、例えば、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維などが挙げられる。
[不織布の製造方法]
不織布は、繊維の混合および液体を含浸する空間を確保する観点から、上述した各種繊維を用いて乾式法によりウエブを形成し、次いで、ウエブ中の繊維を交絡処理により絡ませ、さらに接着処理により接着芯鞘型複合繊維に接着部を形成する方法で得ることができる。
具体的には、前記セルロース系繊維と、前記接着芯鞘型複合繊維と、前記非接着芯鞘型複合繊維とを混綿し、次いでカード機によるカーディングにて解繊してウエブを作製する。かかるウエブはカード機の進行方向に繊維が配列したパラレルウエブ、パラレルウエブがクロスレイドされたクロスウエブ、ランダムに配列したランダムウエブ、あるいは両者の中程度に配列したセミランダムウエブのいずれであってもよいが、シート使用時にあらゆる方向への添い性が高くなることを考慮すると、ランダムウエブが好ましく、生産性の高さを考慮するとセミランダムウエブが好ましい。
交絡処理は、繊維間が絡み合うことができれば特に限定されないが、繊維相互の緻密な絡み合いが可能である観点から、得られたウエブに水流交絡を行うのが好ましい。水流交絡処理は、例えば、後述する多孔性支持部材上に載置したウエブに対し、高圧で柱状に噴射される水流を衝突させるものであり、ウエブの構成繊維相互を緻密に三次元交絡せしめ一体化させる。
ウエブに三次元交絡を施すに際しては、移動する多孔性支持部材上にウエブを載置して、水圧0.5~15MPaの水流で1回または複数回処理する方法が好適に挙げられる。噴射孔はウエブの進行方向と直交する方向にノズルプレートを列状に配列し、ウエブに対して水流を均一に衝突させるのが好ましい。ウエブの厚さの均一性を高めるためには、水圧は特に1.5~12MPaの範囲であること、さらに水流交絡処理をウエブの両面に対して、少なくともそれぞれ2回以上、かつ合計5回以上行うことが好ましい。ウエブに対する交絡を均一にする観点から、噴射孔とウエブとの距離は1~10cmであることが好ましい。また、水流は、例えば、孔径が0.05~0.10mm、間隔0.30~1.50mmの噴射孔を1~2列に配列したノズルプレートから噴射されてもよい。
ウエブを載置する多孔性支持部材は、例えば、金属または樹脂などのメッシュスクリーンや有孔板などが用いられる。不織布表面の平坦性を高める観点から、水流交絡処理の少なくとも最後の処理において、細い繊維の織り構造体(例えば平織り構造体)上で水流交絡されることが好ましい。
さらに、ウエブの表面平坦性を高めるためには、前記多孔性支持部材上での水流交絡処理において使用するノズルプレートのうち、最終段に使用するノズルプレートは、孔径が0.05~0.10mm、間隔0.30~1.00mmの噴射孔を1~2列に配列したものとすることが好ましい。
<接着工程>
接着工程では、ウエブ中の交絡された構造を保って、接着芯鞘型複合繊維間において接着部を形成させる。接着芯鞘型複合繊維間の接着部で用いられる樹脂成分に応じて接着工程は適宜選択することが可能であり、例えば、接着芯鞘型複合繊維の鞘部のみが軟化する溶剤下で接着部を形成してもよいし、熱融着芯鞘型複合繊維を用いて、熱処理により鞘部を融解して接着部を形成してもよい。簡便性の観点からは、熱処理による接着工程が好ましい。
熱処理を行う場合、接着芯鞘型複合繊維に対して接着部を形成しつつ、非接着芯鞘型複合繊維においては接着部を形成しないように温度などを制御できる限り特に限定されず、熱風乾燥機、シリンダー乾燥機などの各種乾燥機を用いることが可能である。熱処理工程では、ウエブの温度がウエブ中に含まれる接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも高い温度になるように熱量を調整すればよい。接着部が形成されたウエブを、本発明の不織布として使用することができる。
なお、熱融着芯鞘型複合繊維の場合、さらに、冷却工程を行い、接着部を固定させてもよい。冷却工程は、熱処理工程後の巻き取りまでの時間を適宜調節して、ウエブから熱を放出することにより冷却を行ってもよいし、冷却手段を用いて冷却を行ってもよい。接着部を固定し、ウエブの形態安定性及び毛羽防止を向上させるために、ウエブの温度が前記熱融着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点温度以下になってから、巻き取るのが好ましい。
[不織布]
本発明の不織布は、セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、前記不織布の全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であり、および前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布である。
不織布の保液性などの観点から、不織布の見かけ密度は、例えば、0.04~0.20g/cmの範囲内であってもよく、好ましくは0.06~0.15g/cmの範囲内であってもよい。ここで、見かけ密度は、不織布の目付を厚さで割った値である。不織布の見かけ密度が低すぎる場合には、形態安定性が低下する傾向にあり、また、不織布の見かけ密度が高すぎる場合には、保液量が低下する傾向にある。本発明のシートを構成する不織布の見かけ密度は、目付量(g/m)と厚さ(mm)より計算して求めることができる(不織布の見かけ密度(g/cm)=目付量(g/m)/厚さ(mm)/1000)。なお、不織布の厚さは、JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2に準じて測定する。
不織布の目付は、例えば、10~100g/mの範囲内であってもよく、好ましくは20~100g/mの範囲内、より好ましくは25~50g/mの範囲内であってもよい。不織布の目付量が低すぎる場合には、形態安定性が低下し、液体含浸シートとして使用する際の丸まりなどが発生しやすくなる傾向にあり、また、不織布の目付量が大きすぎる場合には、シート一枚あたりに使用する繊維量、含浸液の量が多くなりコスト面で不利となる傾向にある。
不織布の厚さも特に制限されないが、例えば、0.05~10mmの範囲内であってもよく、好ましくは0.10~8mmの範囲内、より好ましくは0.20~5mmの範囲内であってもよい。厚みが薄すぎる場合には、不織布の形態を維持することが難しくなる傾向にあり、厚みが厚すぎる場合には、シート状の繊維集合体が厚くなり過ぎて、繊維間の絡合が不十分になる傾向にある。
一態様の不織布は、所定の範囲の含有率で接着芯鞘型複合繊維を含むとともに、接着芯鞘型複合繊維が互いに交わる交点において結合している接着部を有しているため、不織布の形態安定性に優れている。例えば、本発明の不織布は、伸び率が、例えば、40%以下であってもよく、好ましくは35%以下、より好ましくは31%以下であってもよい。伸び率は0%であってもよいが、不織布に伸張性を求める用途においては、伸び率が5%以上、より好ましくは10%以上であってもよい。なお、伸び率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
一態様の不織布は、所定の範囲の含有率で、セルロース系繊維と、鞘部にEVOHを備える非接着芯鞘型複合繊維とを含有しているため、30%の厚み圧縮する場合の放液性を制御することが可能である。蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した後、30%圧縮変形時に放出される10秒間の放液率は、例えば、7~14%であってもよく、好ましくは8~12%であってもよい。放液率が低すぎる場合、液体の放出性が悪く、放液率が高すぎる場合、液体の放出により液だれが発生する可能性がある。なお、放液率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
一態様の不織布は、所定の範囲の含有率のセルロース系繊維を含むとともに、非接着芯鞘型複合繊維では実質的に互いに接着する接着部を有していないため、不織布中において水分を保持できる空間を十分確保することが可能である。そのため、不織布の保水率は、例えば、1145%以上であってもよく、好ましくは1180%以上であってもよく、より好ましくは1200%以上であってもよい。保水率の上限は特に限定されないが、例えば、1500%程度であってもよい。なお、保水率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
一態様の不織布は、所定の範囲の含有率で、セルロース系繊維と、鞘部にEVOHを備える非接着芯鞘型複合繊維と含有しているため、例えば、圧縮硬さが0.750~1.500N/mmであってもよく、好ましくは0.800~1.400N/mm、より好ましくは0.850~1.300N/mmであってもよい。なお、圧縮硬さは、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。圧縮硬さが小さすぎると、使用時に過度な放液を引き起こす可能性があり、例えば、シートをパッケージからつまみ出す行為や、折りたたんだりする行為によって、使用前に液が放出されてしまう可能性がある。一方、圧縮硬さが大きすぎると放液率が低下しやすくなる。
一態様の不織布は、疑似ネット状態を形成して毛羽の発生を抑制することが可能であり、不織布に発生する毛羽の長さは、例えば、7.0mm以下であってもよく、好ましくは6.5mm以下、より好ましくは3.0mm以下であってもよい。なお、毛羽の長さは、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
また、不織布の厚さが薄い場合であっても、発生する毛羽の長さを抑制することが可能であり、不織布に発生する毛羽の長さは、不織布1枚の厚さに対して、例えば、10倍以下であってもよく、好ましくは8倍以下、より好ましくは5倍以下であってもよい。
一態様の不織布は、折りたたんで用いる際に不織布間で滑りが発生しないのが好ましいため、不織布同士の静止摩擦係数(A)が、例えば、0.0550~0.0900であってもよく、好ましくは0.0600~0.0900、さらに好ましくは0.0650~0.0880であってもよい。なお不織布同士の静止摩擦係数(A)は、後述する実施例に記載された方法により測定される値であり、不織布は蒸留水を400質量%含む状態で用いられる。
一態様の不織布は、肌に対して適用する際の滑らかさを有するのが好ましいため、不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)が、例えば、0.0450以下であってもよく、好ましくは0.0430以下であってもよい。なお、不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)は、後述する実施例に記載された方法により測定される値であり、測定時において不織布は蒸留水を400質量%含む状態で用いられる。
一態様の不織布は、折りたたんで肌に適用する際に、不織布同士は滑らず、その一方で肌に対しては滑らかさを有しているのが好ましいため、不織布同士の静止摩擦係数(A)と不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)との差(A-C)が、例えば、0.0170~0.1000であってもよく、好ましくは0.0200~0.0900であってもよく、より好ましくは0.0300~0.0800であってもよい。
[液体含浸シート]
本発明は、前記不織布を用いてなる、液体含浸シートを包含する。液体含浸シートは、前記不織布と、後述する液体とを少なくとも含み、清浄用途、美容用途、医療用途、家庭用途、工業用途などにおいて好適に用いることが可能である。
これらの用途に応じて用いられる液体は、用途に応じて適宜選択することができ、公知または慣用の有効成分を有する溶液、分散液、エマルジョンなどであればよい。液体は、水、水溶液、水性エマルジョンなどの水性液体であってもよく、有機溶剤やこれらを媒体とする油性液体であってもよく、これらの混合物であってもよい。
使用する液体の含浸量としては、所定の効果を得られれば特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができる。液体の含浸量は、前記不織布100質量部に対して、例えば、100~1000質量部であってもよく、好ましくは150~800質量部であってもよい。
有効成分としては、用途に応じて、各種美容成分、清浄成分、洗浄成分、消毒成分、薬効成分、清涼成分、虫よけ成分、コーティング剤、塗料、仕上げ剤(例えば、ワニスなど)などを用いることができ、これらの有効成分は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。
また、有効成分としては、公知または慣用の有効成分を用いることができ、有効成分の種類や用途に応じて、適当な溶媒(水、エタノール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコールなど)、助剤(乳化剤、キレート剤、pH調整剤、中和剤、増粘剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤など)、添加剤(紫外線吸収剤、粉体、酸化防止剤、防腐剤、香料、蛍光増白剤、帯電防止剤、難燃剤、消臭剤、可塑剤、着色剤など)などを利用することができる。
美容成分(身体や容姿を整えるための成分)としては、美白成分、抗老化(抗酸化、抗シワ、抗たるみ)成分、抗炎症(刺激緩和,抗アレルギー)成分、細胞賦活(ターンオーバー促進、DNA損傷修復)成分、保湿成分、エモリエント成分、収れん成分、ピーリング成分、血行促進成分、抗酸化成分、温感成分などが挙げられ、好ましい美容成分としては、アルブチン、コウジ酸、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、アスタキサンチン、ルシノール、アセチルグルコサミン、エラグ酸、トラネキサム酸、リノール酸、オキシプロリン、ヒドロキシプロリン、トコフェロールおよびこれらの誘導体、水溶性高分子、アミノ酸、EGFなどのペプチド類、糖アルコール類、糖類、ムコ多糖類、各種植物エキス、プラセンタエキス、カプサイシンなどが挙げられる。
清浄成分としては、皮膚の清浄を目的とするノニオン系界面活性剤、アルコール類(エタノール、多価アルコールなど)、グリコールエーテル類、油剤(鉱物油系オイル、エステル系オイル、ロウ、シリコーン系オイル、天然オイルなど)などが挙げられる。
洗浄成分としては、上記清浄成分に加えて、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、溶剤、アルカリ剤などが挙げられる。
消毒成分としては、塩素系消毒剤(亜塩素酸ナトリウム等の亜塩素酸塩、次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸塩、塩素酸ナトリウム等の塩素酸塩、過塩素酸ナトリウム等の過塩素酸塩、及びジクロロイソプロピルメチルフェノールシアヌル酸ナトリウム等の塩素化シアヌル酸塩など)、アルコール類(エタノール、イソプロパノールなど)、両界面活性剤、第四級アンモニウム塩(塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウムなど)、クロルヘキシジンなどが挙げられる。
薬効成分としては、用途に応じて各種薬効成分を利用することが可能であるが、例えば、湿布などに用いられる薬効成分としては、抗炎症剤、抗ヒスタミン剤、ステロイド剤、鎮痛消炎剤、局所麻酔剤などが挙げられる。
清涼成分としては、エタノールなどのアルコール類、メントール、ハッカ油、ペパーミント油、カンファー(樟脳)、チモール、スピラントール、サリチル酸メチルなどの清涼化剤が挙げられる。
虫よけ成分としては、ユーカリエキス、メントール、ハッカ油、ジエチルトルアミドなどが挙げられる。
例えば、美容用フェイスマスクは、美容成分および溶媒を含み、必要に応じて、他の有効成分、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
クレンジングシートは、清浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(例えば、美容成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
掃除ワイパーは、洗浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(コーティング剤、仕上げ剤、塗料など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
除菌・ウィルスワイパーは、消毒成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
かゆみ抑制シートは、薬効成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(清涼成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
制汗シートは、清涼成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(収れん成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
虫よけシートは、虫よけ成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
特に、本発明の不織布は、目的とする液体を十分含浸するとともに使用時の放液性に優れ、かつ形状安定性に優れるため、例えば、塗布用シート(特に拭き取りシート)として好適に用いることが可能である。例えば、塗布用シートとして用いる場合、折りたたまれた不織布同士が滑ることを抑制することが可能であるため、通常より大きなサイズであっても、折りたたんだ状態での使用を容易にすることができる。例えば、そのような場合、シートの一枚の大きさは、例えば、200cm以上であってもよく、好ましくは250cm以上であってもよい。シートの一枚の大きさは、用途に応じて適宜選択することができるが、例えば、スキンケア用途の場合、シートの一枚の大きさの上限は、例えば、1000cm程度であってもよい。
また、本発明の液体含浸シートは、保水性、放液率や肌触りのよさを利用して、上述の有効成分を含み、肌に対して利用するスキンケアシートとして用いることが有用である。スキンケアシートとしては、肌をこする、いわゆるラビング(rubbing)用途のシートであってもよいし、肌をこすらない、いわゆる非ラビング(non-rubbing)用途のシートであってもよい。
本発明の液体含浸シートは、非ラビング(non-rubbing)用途のシートとして、美容成分を含浸させた美容シート(例えば、美容マスク、ネイルケアシート、頭皮ケアシート、背中、胸部、腹部などのボディケアシート、ハイジーンシートなど)、薬用又は治療用シート(かゆみ抑制シート、湿布など)などとして利用することもできる。
一方、適度な圧縮硬さや放液率を有する不織布(特に摩擦により毛羽立ちを抑制するできる不織布)を基材として用いることにより、本発明の液体含浸シートは、ラビング(rubbing)用途のシートとしても、好適に用いることが可能である。ラビング(rubbing)用途のシートとしては、拭き取り清浄成分を含浸させたメイク除去シート又はクレンジングシート、身体洗浄用シート(汗拭きシート、制汗シート、毛髪、頭皮ふき、おしりふき、ハイジーンシートなど)、虫よけ用シート、冷感シート、薬用又は治療用シート(かゆみ抑制シートなど)などとして利用することができる。特に、アイメイクを除去する場合、瞼付近という極めて繊細な肌部位であるにもかかわらず、濃いアイメイクに由来して除去すべき化粧成分の量が多くなるが、本発明の液体含浸シートは、肌への負担をもたらすことなく、十分な放液が可能であるとともに、エチレン-ビニルアルコール共重合体により親油性および親水性の双方を両立できるため、メイク除去シートとして特に有用である。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。
〔目付および見かけ密度〕
JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2に準じて、目付(g/m)を測定した。また、見かけ密度(g/cm)は、目付を厚さで除することにより、算出した。
〔厚さ〕
JIS L 1913を参考に、直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて12g/cmの荷重をかけたときの厚さを測定し、不織布の厚さとした。
〔保水量〕
JIS L 1913 6.9.2(保水率)に準じて測定した。試験片を10cm角に切り出して質量X(g)を測定する。その試験片を15分間水中に浸した。その後試験片の一辺をつまんで水中から取り出し1分後の質量Y(g)を測定した。それらの値から保水量(g)を下記式にて算出した。
保水量(g)=Y-X
〔保水率〕
上記保水量から水に浸漬する前の試験片の質量を除した値を百分率で表したものを保水率(%)として、下記式にて算出した。
保水率(%)=(Y-X)/X×100
〔圧縮硬さ〕
30%圧縮変形時の圧縮硬さは、次の手順で測定した。
(1)測定試料を5cm角に8枚裁断し、8枚分の質量を計測する。
(2)試料を8枚重ね合わせ、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から滴下し、全体で500質量%を滴下後シート表面全体に含浸させる。
(3)混合液が蒸発しない密閉した環境下に静置し、液が毛細管現象によって8枚全体に行き渡るまで24時間放置する。
(4)24時間後に試料を取り出し、JIS L 1913を参考に、8枚重ねた状態のまま直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて16g/cmの荷重をかけたときの厚さE(mm)を計測する。
(5)続いて試料を(株)テック技販社製YAWASA計測器 Type MSES-0512-1-SLを用いて、圧子直径20.0mm、押し込み速度1.0mm/s、最大荷重5.0Nの条件でシートの中央部を計測し、反発応力を求める。
(6)得られたデータからシートの厚さE(mm)×30%のひずみF(mm)を中心とし、そこから上下に0.25mmひずみが変化した時にかかる応力(N)をそれぞれ読み取り、その差を0.5mmで除した値を30%圧縮変形時の圧縮硬さ(N/mm)とした。
〔放液率〕
30%圧縮変形時の放液率は、次の手順で測定した。
(1)測定試料を5cm角に8枚裁断し、8枚分の質量G(g)を計測する。
(2)試料を8枚重ね合わせ、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から500質量%滴下し、シート表面全体に含浸させる。
(3)混合液が蒸発しない密閉した環境下に静置し、液が毛細管現象によって8枚全体に染み渡るまで24時間放置する。
(4)24時間後に試料を取り出し、JIS L 1913を参考に、8枚重ねた状態のまま直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて16g/cmの荷重をかけたときの厚さE(mm)を計測する。
(5)測定台にサンプルを静置し、事前に質量を測定した脱脂綿H(g)をサンプルから2cm離した位置に置き、サンプルの厚さE(mm)まで押さえ板をゆっくりスライドさせサンプルと脱脂綿を挟む。
(6)図4に示すように、測定台を90度回転させ、サンプルを垂直にする。図4は、放液率の試験において、サンプルから放出される液体が脱脂綿に吸収される様子を説明するための概略側面図である。回転後の測定台24は、サンプル20および脱脂綿22を垂直方向において、それぞれ上下に連なって保持している。サンプル20は、脱脂綿22の上側に配置されているため、押さえ板23の移動によりサンプル20が圧縮されると、サンプル20より放出される混合液が脱脂綿22において吸収される。
(7)具体的には、サンプルが厚さEから厚み方向に30%圧縮される位置まで押さえ板3を0.2mm/secの速度で移動させてサンプル20を合計で10秒間圧縮し、サンプル20より放出される混合液を脱脂綿22で吸収する。
(8)混合液を吸収した脱脂綿22の質量I(g)を計測する。
これによりサンプルからの放液率J(%)を下記の式にて算出した。
放液率J(%)=(I-H)/(G×5)×100
〔液体含浸不織布間の静止摩擦係数〕
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に摩擦力を測定した。
まず、図5と図6に示すように、得られた不織布から、MD方向4.0cm×CD方向6.0cmに切り出したサンプル30と、MD方向6.0cm×CD方向12.0cmに切り出した被摩擦部材35を用意した。図5のサンプル30では、CD方向において、端から1cm幅をつかみ部分31aとし、残りの5cm幅を接地部分31bとした。図6の被摩擦部材35では、CD方向において、端から1cm幅をつかみ部分35cとし、残りの11cm幅を接地部分35dとした。さらに、クレンジングシートを想定して、サンプル30および被摩擦部材35の双方に蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)を400質量%で含浸した。
次いで、図7と図8に示すように、被摩擦部材35の上にサンプル30を載置し、サンプル30のつかみ部分31aをクリップ36で把持して、アクリル板37を介して重り38から所定の荷重を加えた状態で、サンプル30を矢印の方向に引っ張る試験を行った。
具体的には、ロードセル32を備えた精密万能試験機において、テーブル39上に被摩擦部材35を載置し、被摩擦部材35の上にサンプル30を載置した。サンプル30と被摩擦部材35とは、それぞれ逆方向につかみ部分31aおよび35cを配設し、これらのつかみ部分31aおよび35cはクリップ36で把持されている。
次いで、サンプル30のMD4.0cm×CD5.0cmの範囲(接地部分)に同サイズのアクリル板37を載置させ、アクリル板37と重り38との合計で3.75g/cmの荷重を加えた状態で、プーリー33を介してポリアミド糸34を水平方向に引っ張ることにより100mm/minの速度でCD方向にサンプル30を水平に引っ張って得られる試験力より静止摩擦係数を算出した。
〔液体含浸不織布とバイオスキンとの間の静止摩擦係数〕
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に摩擦力を測定した。
まず、図9に示すように、得られた不織布から、MD方向4.0cm×CD方向11.0cmに切り出したサンプル30を用意した。図9のサンプル30では、CD方向において、端から1cm幅をつかみ部分31aとし、残りの10cm幅を接地部分31bとした。さらに、クレンジングシートを想定して、このサンプルに蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)を400質量%で含浸した。
次いで、図7および8に示すように、被摩擦部材35の上にサンプル30を載置し、サンプル30のつかみ部分31aをクリップ36で把持して、アクリル板37を介して重り38から所定の荷重を加えた状態で、サンプル30を矢印の方向(CD方向)に引っ張る試験を行った。
この試験においては、(i)被摩擦部材35として(株)ビューラックス製人工皮膚 バイオスキンプレート 品番P001-001を用いること、(ii)サンプル30の接地部分をMD4.0cm×CD10.0cmの範囲とすること、および(iii)接地部分の上に配設された同サイズのアクリル板37と重り38との合計荷重を5g/cmとすること以外は、不織布間の静止摩擦係数と同様に試験を行い、静止摩擦係数を算出した。
〔毛羽長〕
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に毛羽長を測定した。
まず、図10に示すように、得られた不織布から、MD方向7.0cm×CD方向4.0cmに切り出したサンプル30を用意した。図10のサンプル30では、MD方向において、端から1cm幅をつかみ部分31aとし、残りの6cm幅を接地部分31bとした。
次いで、図7および8に示すように、被摩擦部材35の上にサンプル30を載置し、サンプル30のつかみ部分31aをクリップ36で把持して、アクリル板37を介して重り38から所定の荷重を加えた状態で、サンプル30を矢印の方向に引っ張る試験を行った。
この試験においては、(i)被摩擦部材35として三共理化学(株)耐水ヤスリ#1000を用いること、および(ii)サンプル30の接地部分をMD6.0cm×CD4.0cmの範囲とすること以外は、シートとシートの静止摩擦係数と同様に試験を行い、水平方向に100mm/minの速度でサンプルをMD方向に10cm引っ張った。
その後サンプルを試験機から取り外し、つかみ部分31aを上側にしてサンプル30を垂直方向につるした状態で固定し、サンプルの接地部分31bのMD方向端部から飛び出した目視で確認できる毛羽のうち、長い順に5本の毛羽について長さを測定し、その平均値をサンプルの毛羽長(mm)とした。さらに、不織布の厚さで前記毛羽長を割ることにより、不織布の厚さ(1倍)当たりの毛羽長とした。なお、不織布の厚さは、JIS L 1913を参考に、直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて12g/cmの荷重をかけたときの不織布の厚さである。
〔伸び率〕
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、JIS L 1913(一般短繊維不織布)6.3.2(湿潤時の引張強さ及び伸び率試験)に準じて伸び率を測定した。
図11に示すように、つかみ間隔を100mmとし、サンプル40をMD方向2.5cm×CD方向12.0cmに切り出し、一方のCD方向の端から15mmの位置に油性サインペンで線を1本引き、90mmの間隔をあけてもう1本線を引いた。サンプル40を20℃±2℃の水中に自重で沈降するまで置くか、又は1時間以上水中に沈めて、飽和水分量を吸水したサンプル40を、浸漬液から取り出して速やかに図11に示すようにサンプル40の両端に設けられたつかみ部分41a,41aをつかみ、200mm/minの速度で2Nの引張応力を瞬時に付与した。
その後サンプルを試験機から取り外し、一方のつかみ部分41aを上側にしてサンプル40を垂直方向につるした状態で固定し、線と線の間隔K(mm)を計測した。伸び率L(%)は下記の式で算出した。
伸び率L(%)=K/90×100-100
[使用感に関する試験]
(試料)
15cm角のサイズに裁断したシートを4つ折りし、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から450質量%滴下し、シート全体に含浸させたサンプルを準備した。
(パネルによる試験)
被検者9名(20代、30代、40代女性)は、口紅「(株)資生堂マキアージュ ドラマティクルージュN RD633」を唇に塗り、前記試料のCD方向が指に対して垂直方向になるよう、一方の端を人指し指と中指、反対の端を薬指と小指の間でそれぞれ挟み、中指と薬指の内側で軽く押さえながら面を変えずに横方向に2回拭き取った。
試料毎に拭き取り性、肌への刺激、形態安定性、毛羽性、シート同士の滑りにくさの5項目について評価した。
〔拭き取り性〕
上記の方法で官能試験を実施し、抜き取り性について下記の3段階で判定した。
〇:口紅の落ち具合が満足できる程度である
△:口紅の落ち具合がやや不満である。
×:口紅の落ち具合が不満である。
〔肌への刺激〕
上記の方法で官能試験を実施し、肌への刺激について下記の3段階で判定した。
〇:刺激が少ない
△:やや刺激が多い
×:刺激が多い
〔形態安定性〕
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。
試験後に4つ折りしたシートを広げ、CD方向の採寸をし、使用前の15cmから広がった幅を算出。
〇:広がり幅が5mm以内
△:広がり幅が5mmを超えて10mm以内
×:広がり幅が10mmを超える
〔毛羽性〕
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。
試験後に使用面を水平にし、表面から3mm以上飛び出している繊維本数を計数した。
〇:0本
△:1本以上5本未満
×:5本以上
〔シート同士の滑りにくさ〕
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。拭き取り中にシートが上滑りし、唇と接触している最表面のシートが滑らなかった回数を計数した。
〇:0回
△:1回
×:2回以上
上記5項目を評価し、各項目で〇評価の人数を官能評価結果とした。
A:〇が7人以上
B:〇が4人以上6人以下
C:〇が3人以下
なお、既に液体等の成分が含浸された不織布を用いる場合は、下記の手順に沿って含浸された成分を一旦除去した後に、上記物性の測定や評価を行う方法が好ましい。
具体的に、液体等の成分が含浸された不織布を洗浄液に2時間浸漬して、入手した不織布にあらかじめ含浸された成分を不織布から除去するために、不織布の洗浄を行う。当該洗浄液の量としては、不織布の面積100cm当たり2Lとする。また、含浸成分を除去できる限り特に限定されないが、例えば、洗浄液としては、イオン交換水/中性洗剤=95/5(体積比)を用いてもよい。中性洗剤としては、例えば、花王(株)キュキュット(cucute)(商標)を用いて、不織布を液体中に静置する。次いで、同量のイオン交換水に2時間浸漬して、洗浄液を落とした後に、不織布の形状をできるだけ変化させないように、不織布を風乾(条件:10℃、65%RH、24時間)させて測定試料とすることができる。
(実施例1)
セルロース系繊維(再生セルロース繊維、オーミケンシ(株)製「ホープ」、繊度1.7dtex、繊維長40mm)を80質量部、非接着芯鞘型複合繊維(芯部がポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)で構成された芯鞘型複合繊維、クラレ(株)製「ソフィスタ」、繊度1.7dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比(芯50%鞘50%)を10質量部、接着芯鞘型複合繊維(芯部がポリプロピレンで構成され、鞘部がポリエチレンで構成された芯鞘型複合繊維、宇部エクシモ(株)製、繊度1.7dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比(芯39%鞘61%)を10質量部の割合で用いて均一に混綿した後、目付50g/mのセミランダムカードウエブを常法により作製し、このカードウエブを開口率25%、孔径0.3mmのパンチングドラム支持体上に載置して速度50m/分で長手方向に連続的に移送すると同時に、上方から高圧水流を噴射して交絡処理を行って、交絡した繊維ウエブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、孔径0.10mmのオリフィスをウエブの幅方向に沿って0.6mmの間隔で設けてあるノズル2本を使用し(隣接するノズル間の距離10cm)、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPaとして行った。さらに細かい網目を有する全体に平坦な支持体に載置して連続的に移送すると共に高圧水流を噴射して交絡処理を行った。この交絡処理は孔径0.10mmのオリフィスをウエブの幅方向に沿って0.6mmの間隔で設けてあるノズル2本を使用して、いずれも高圧水流の水圧4.0MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付が50.2g/mのスパンレース不織布を得た。
(実施例2・3)
表1に示す繊維構成比率に変更したセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
(比較例1~4)
表1に示す繊維構成比率に変更したセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
(比較例5・6)
非接着芯鞘型複合繊維の代わりに、ポリエステル繊維(東レ(株)製「テトロン」T-471、繊度1.6dtex、繊維長51mm)を用いたセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
(比較例7)
乾燥温度を110℃に下げる以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
(比較例8)
乾燥温度を160℃に上げる以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
Figure 0007663556000001
表1に示すように、比較例1では、接着芯鞘型複合繊維が接着部を形成することにより、伸び率は制御できるものの、セルロース系繊維の割合が低いため保水量が低い。液体含浸時の圧縮硬さについては、圧縮時に柔らかすぎて適度な硬さ(弾力)を有していない。官能評価では、拭き取り時にシート同士が滑ってしまい、その結果、十分な拭き取り性を発揮することができていない。
比較例2では、接着芯鞘型複合繊維が接着部を形成することにより、伸び率は制御できるものの、セルロース系繊維の割合が高い状態で接着部が形成されているため組織が緻密になりすぎ、保水率および放液率の双方が低くなってしまう。さらに、EVOHを鞘部に有する非接着芯鞘型複合繊維を含まないため、液体含浸時の圧縮硬さも制御することができず、圧縮時に硬くなりすぎている。また、バイオスキンと液体含浸不織布との間の摩擦が高くなっている。官能評価では、肌への刺激が強くなり、少ない放液率に由来して、拭き取り性も悪化している。
比較例3では、接着芯鞘型複合繊維を含有していないため、伸び率を制御することができない。そのため、官能試験においても、形態安定性について低い評価を得ている。ただし、比較例3では、セルロース系繊維による不織布の緻密化によって、伸び率の低下をやや緩和させるとともに、比較例2と比べて放液率の悪化や保水率の低下を緩和させているが、依然として、得られた不織布は保水率および放液率の双方が低くなっている。官能評価では、接着部を有していないため、形態安定性が悪く、放液性の低下により肌への刺激が強くなり、拭き取り性も悪化している。
比較例4では、接着芯鞘型複合繊維を含有していないため、伸び率が高くなり、形態安定性を全く制御することができない。さらに、液体含浸時の圧縮硬さについても、圧縮時に柔らかすぎて適度な硬さ(弾力)を有していない。官能評価では、接着部を有していないため、特に形態安定性が悪いと評価されている。
比較例5および6では、EVOHを鞘部に有する非接着芯鞘型複合繊維に代えて、単なるPET繊維を用いている。そのため、比較例5では、圧縮硬さ(弾力性)が低くなり、その結果、保水率が高いにもかかわらず、放液性が悪化している。また、比較例6では、比較例5と比べてPET繊維の割合が高く、セルロース系繊維の割合が低いため、不織布を緻密化することができず、圧縮硬さが極めて低く、放液率も高すぎ、さらに毛羽まで発生している。
官能評価では、比較例5では、放液量が少なく拭き取り性に問題があると評価され、比較例6では、放液量が多く液だれを起こやすいだけでなく、拭き取り時にシート同士が滑ってしまい、その結果、十分な拭き取り性を発揮することができていない。さらに、毛羽性も低い評価を得ている。
比較例7では、接着芯鞘型複合繊維を含有しているものの、接着部を有していないため、伸び率が高くなり、形態安定性を全く制御することができない。さらに、毛羽も多く発生し、液体含浸時の圧縮硬さについても、圧縮時に柔らかすぎて適度な硬さ(弾力)を有していない。官能評価では、接着部を有していないため、特に形態安定性が悪いと評価されるだけでなく、毛羽性も低い評価を得ている。
比較例8では、接着芯鞘型複合繊維だけでなく、非接着芯鞘型複合繊維についても接着部を有していることにより、接着部が多すぎるために保水率および放液率の双方が低くなってしまう。さらに、液体含浸時の圧縮硬さも制御することができず、圧縮時に硬くなりすぎている。また、バイオスキンと液体含浸不織布との間の摩擦が高くなっている。官能評価では、肌への刺激が強くなり、少ない放液率に由来して、拭き取り性も悪化している。
一方、実施例1~3は、接着部が制御された状態で形成されているため、不織布の伸び率を制御して形態安定性を向上することができる。さらに、形態安定性を有しつつ、保水率および放液率についても好適な範囲とすることができる。また、シート同士は所定の摩擦力を維持してシート間のすべりを抑制でき、その一方バイオスキンに対しては摩擦を低減させることができるため、例えば、折りたたんで拭き取る場合であっても、良好な拭き取り性を実現できる。また、官能試験においても、形態安定性、肌への刺激、拭き取り性、シート同士の滑りやすさや毛羽性についても、好意的な評価を得ている。
本発明の不織布は、形態安定性、保水性、放液性に優れるため、液体含浸シートとしてフェイスマスク、塗布シート、拭き取りシートなどに好適に用いることができる。特に、折り畳んで使用する際に不織布同士が滑りにくく取り扱い性に優れつつも、不織布と肌との摩擦は小さくできるため、折りたたんでシートを使用しても、快適に使用することができる。
以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
10 不織布
11 接着芯鞘型複合繊維
11a 接着芯鞘型複合繊維の鞘部
11b 接着芯鞘型複合繊維の芯部
12 接着部
13 セルロース系繊維
14 非接着芯鞘型複合繊維
20,30,40 サンプル
22 脱脂綿
23 押さえ板
24 測定台
35 被摩擦部材
31a,41a サンプルのつかみ部分
31b サンプルの接地部分
32 ロードセル
33 プーリー
34 ポリアミド糸
35c 被摩擦部材のつかみ部分
35d 被摩擦部材の接地部分
36 クリップ
37 アクリル板
38 重り
39 テーブル

Claims (15)

  1. セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、
    前記不織布の全質量に対して、
    前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、
    前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であり、および
    前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、
    前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布。
  2. 請求項1に記載の不織布であって、セルロース系繊維の含有量(T)と、非接着芯鞘型複合繊維の含有量(N)との質量比が、T/N=99/1~51/49である、不織布。
  3. 請求項1または2に記載の不織布であって、飽和水分量を吸水した際の伸び率が、40%以下である、不織布。
  4. 請求項1~3のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時の圧縮硬さが0.750~1.500N/mmである、不織布。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時に放出される10秒間の放液率が7~14%である、不織布。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載の不織布であって、保水率が1145%以上である、不織布。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)と、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)との差(A-C)が0.0170~0.1000である、不織布。
  8. 請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)が0.0550~0.0900である、不織布。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)が0.0450以下である、不織布。
  10. 請求項1~9のいずれか一項に記載の不織布であって、不織布の厚さ(1倍)当たりの毛羽長が、10倍以下である、不織布。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を用いてなる、液体含浸シート。
  12. 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を用いてなる、拭き取りシート。
  13. 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を製造する方法であって、
    セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有し、ウエブの全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であるウエブに対して交絡処理を行ない、交絡構造を有するウエブを形成する工程と、
    前記交絡構造を有するウエブにおいて、前記非接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成させず、前記接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成する工程と、を少なくとも備える、不織布の製造方法。
  14. 請求項13に記載の不織布であって、前記交絡処理が水流交絡である、不織布の製造方法。
  15. 請求項13または14に記載の不織布であって、前記接着部を形成する工程で、非接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも低く、接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも高い温度で熱処理が行われる、不織布の製造方法。
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