JP2023024412A - 衛生用不織布及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な風合いを有し、肌に触れたときに冷感を知覚させることができる衛生用不織布及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の衛生用不織布は、ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体を備え、繊維集合体の構成繊維どうしが融着した融着点を有する。体積充填率が3.5%以上である。構成繊維が、芯がポリアミド樹脂であり且つ鞘が高密度ポリエチレン樹脂からなる芯鞘複合繊維であることも好適である。本製造方法は、ポリアミド樹脂を含む複合繊維のウエブにエアスルー処理を行って、繊維集合体を得て、前記繊維集合体を構成する樹脂の融点以下の温度で加熱しながら、該繊維集合体に対して圧密化処理を行う。【選択図】なし

Description

本発明は、衛生用不織布及びその製造方法に関する。
冷感を知覚させることができる構成を有する繊維や物品が提案されている。例えば特許文献1には、夏場の暑熱感を解消するための衣料に用いられることを目的とした快適性布帛が開示されている。この布帛は、20℃から30℃における繊維軸方向の熱伝導率が5W/mK以上の有機高分子繊維を少なくとも1種類含み、20℃から30℃における布帛の厚み方向の熱伝導率が0.08W/mK以上で、接触冷温感が0.13W/cm以上であることも同文献に開示されている。
特許文献2には、吸収体の横方向両側部から外側に延出するサイドフラップに冷感剤が塗布された吸収性物品が開示されている。
特許文献3には、吸湿性及び接触冷感を発現させることを目的として、鞘部ポリマーがポリアミド、芯部ポリマーがポリエーテルエステルアミド共重合体で構成され、無機粒子を繊維全体で0.1~5重量%含有する繊維及びこれを用いた布帛が開示されている。
また特許文献4には、鞘層がポリエチレンで、芯層がナイロン又はポリエステルである複合繊維の糸を編立てたニット生地が開示されている。
特開2010-236130号公報 特開2016-120208号公報 特開2016-204784号公報 実用新案登録第3226090号公報
生理用ナプキンやパンティライナー等の身体から排出される液の吸収に用いられる吸収性物品や、目を覆うアイマスクや口や鼻を覆うフェイスマスク等の衛生用物品などの衛生品は、不織布を含む複数の構成部材を組み合わせて構成されるところ、このような物品が使用前又は着用時に肌に触れると、着用者に温感を知覚させ、使用時の蒸れ等の不快感を想起させることがある。このことは、特に暑熱環境下において顕著となり得る。そのため、衛生品における肌と接触する部位は、風合いが良好であり、且つ冷感を知覚させる構成が望まれる。
しかし、特許文献1、2及び4に記載の技術は、衣類などの衛生品以外の物品に適用されるものであり、衛生品への適用については何ら検討されていない。
特許文献3に記載の技術は冷感剤を用いるものであるため、冷感を知覚させることについて遅効性であり、また手の平など皮膚の厚い部位で接触した場合には、冷感を感じにくい。
したがって、本発明は、良好な風合いを有し、肌に触れたときに冷感を知覚させることができる衛生用不織布に関する。
本発明は、ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体を備え、
前記繊維集合体は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有し、
ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体の体積充填率が3.5%以上である、衛生用不織布を提供するものである。
また本発明は、ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理又はスパンボンド処理する工程を有する、衛生用不織布の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、良好な風合いを有し、肌に触れたときに冷感を知覚させることができる衛生用不織布が提供される。
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明の衛生用不織布は、衛生品の構成部材として好適に用いられる。衛生品の典型例は、フェイスマスクやアイマスク等の衛生用物品や、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の尿や経血等の体液を吸収する吸収性物品等の衛生品であり、好ましくは吸収性物品である。
衛生用不織布は、衛生品の着用時において着用者の肌と当接する面である肌当接面側に配されたり、あるいは、衛生品を取り扱う際に着用者の手等に触れる部位に配されたりする。
衛生用不織布は、ここに記載された用途に特に限定されず適用可能である。
本発明の衛生用不織布は、ポリアミド樹脂を含む繊維を含む繊維集合体(以下、これを「ポリアミド繊維含有集合体」ともいう。)を備えたシート状物である。衛生用不織布は、ポリアミド樹脂を含む繊維が単独で、あるいは他の繊維と混綿されて単一の繊維層からなる繊維集合体として構成されていてもよい。これに代えて、衛生用不織布は、ポリアミド樹脂を含む繊維を含む繊維集合体の層と、ポリアミド樹脂を含む繊維集合体の層以外の他の繊維集合体の層とが積層されて複数の繊維層からなる繊維集合体として構成されていてもよい。
本発明の衛生用不織布の構成繊維どうしは、融着によって繊維シートの形態を維持している。具体的には、風合いや通気性を更に向上させる観点から、衛生用不織布の構成繊維は、これらの繊維どうしが融着した融着点を有する。
融着とは、複数の繊維に熱のみ又は熱及び圧力を付与して、繊維が溶融する等して、繊維間の境界が不明瞭となった態様である。融着点を有するように構成するためには、例えば後述するように、繊維ウエブに熱風の吹き付けを行うことによって形成することができる。
衛生用不織布に含まれる繊維は、上述のとおりポリアミド樹脂を含む。本発明の衛生用不織布に含まれる構成繊維のポリアミド樹脂の存在態様としては、(i)繊維の構成樹脂がポリアミド樹脂のみである態様や、(ii)ポリアミド樹脂からなる樹脂成分と、該樹脂成分とは異なる第2樹脂成分とを含む繊維などが挙げられる。
一般的に、ポリアミド樹脂は、有機高分子材料の中でも剛性が比較的低く、加工性が良好であることから布製品に多く用いられてきた。ポリアミド樹脂を含む繊維は吸湿性を有しており、また熱伝導性が有機高分子材料の中では比較的高い。本発明者は、ポリアミド樹脂の上述した特性に着目し、ポリアミド樹脂を不織布の構成繊維に含有させることによって、ポリアミド樹脂自体が有する高い熱伝導性を発揮させつつ、繊維に柔軟性を発揮させることができ、その結果、良好な風合いと冷感の知覚とを両立して不織布に発現させることができることを見出した。
前記(i)の具体例としては、構成樹脂として単一種類のポリアミド樹脂のみからなる繊維や、構成樹脂として複数種類のポリアミド樹脂からなる繊維が挙げられる。後者の態様としては、例えば、繊維の外表面と内部とが異なる種類のポリアミド樹脂で構成された繊維が挙げられる。
前記(ii)の具体例としては、(a)ポリアミド樹脂と他の樹脂とが混合された樹脂からなる繊維、(b)芯がポリアミド樹脂であり、その芯の表面を覆う鞘が他の樹脂からなる芯鞘複合繊維や、(c)ポリアミド樹脂と他の樹脂とを有し、ポリアミド樹脂からなる繊維表面の少なくとも一部に他の樹脂が繊維長さ方向に沿って連続して存在するサイドバイサイド複合繊維等が挙げられる。この場合、他の樹脂は、ポリアミド樹脂以外の樹脂であって、ポリアミド樹脂よりも低融点の樹脂成分であることが、融着点の形成の容易性の観点から好ましい。
本発明に用いられる繊維は、中実であってもよく、中空であってもよい。熱伝導性を高めて着用者に冷感を知覚させやすくする観点から、好ましくは中実の繊維である。
繊維における構成樹脂の存在態様として、ポリアミド樹脂を含む複合繊維であることが好ましく、繊維の内部にポリアミド樹脂を含む複合繊維であることがより好ましく、繊維の少なくとも外表面全域に、他の樹脂としてポリエチレン樹脂を含む複合繊維であることが更に好ましく、芯がポリアミド樹脂であり且つ鞘がポリエチレン樹脂からなる芯鞘構造を有する複合繊維であることが一層好ましい。
ポリエチレン樹脂は、ポリアミド樹脂よりも熱伝導性が高いので、繊維表面にポリエチレン樹脂を有する構成とすることによって、熱伝導性の高いポリエチレン樹脂が着用者の肌に直接接触するので、着用者に冷感を強く知覚させることができる。またポリアミド樹脂が有する高い熱伝導性、低い剛性及び吸湿性等の良好な性質を繊維に発現させることができ、不織布の風合いが更に向上する。
また、融点の異なる樹脂と併せて用いることで、繊維どうしを完全に融着させずに不織布化することができ、製造時における加工性が向上し、得られる不織布の風合いが向上する。また複合繊維に捲縮を発現させて、風合いを更に高めることができる。これに加えて、不織布がさらさらとした触感になり、不織布を触れたときに冷感を知覚した場合でも、使用者に不快な濡れ感を感じにくくさせることができる。
本発明に用いられるポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、芳香族ナイロン等が挙げられる。繊維形成の容易性の観点から、ポリアミド樹脂としてナイロン6を用いることが好ましい。
本発明に用いられるポリエチレン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)、中密度ポリエチレン樹脂(MDPE)、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、及び直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)、並びにエチレン-プロピレン共重合体等が挙げられる。これらは単独で又は複数混合して若しくは組み合わせて用いることができる。
高い熱伝導率を有し、着用者に対して冷感をより強く知覚させることを可能にする観点から、ポリエチレン樹脂としてHDPEを含むことが好ましく、HDPEのみを用いることがより好ましい。すなわち、ポリエチレン樹脂としてHDPE単独で用いることがより好ましい。特に、HDPEを繊維表面に配することによって、後述する製造方法において繊維どうしの融着点をより簡便に形成できる点で有利である。
より具体的には、芯がポリアミド樹脂であり且つ鞘がHDPEからなる芯鞘構造を有する複合繊維とすることが更に好ましい。これによって、汗、尿、経血、呼気等の体液に起因する水分によりポリアミド樹脂が吸湿してもポリアミド樹脂が着用者の肌に直接触れないので、不快な湿り感を防止することができる。また、製造時において繊維の交点のみで融着させやすくすることができるので、触感が向上する。その結果、衛生用不織布は、良好な風合いを維持しつつ、その表面がさらさらとした良好な触感を有し、心地よい冷感を着用者に知覚させることができる。
また本発明の好適な態様として、鞘の構成樹脂が芯の構成樹脂よりも融点が低いものを用いて構成された芯鞘複合繊維を用いることによって、例えば衛生用不織布をエアスルー法で製造したときに、繊維の構成樹脂が過度に溶融して繊維形状を維持できなかったり、得られる不織布に穴あきが生じたりするなどの不具合が生じづらくなり、製造の安定性が更に向上する。これに加えて、上述の芯鞘複合繊維を用いてエアスルー法に供することによって、繊維の交点のみを融着しやすくなり、繊維どうしを完全に融着させずに不織布化でき、風合いが更に良好な不織布が得られる。これに加えて、不織布がさらさらとした触感になり、不織布を触れたときに冷感を知覚した場合でも、使用者に不快な濡れ感を感じにくくさせることができる。
本発明に用いられ得る前記樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリブテン等のポリエチレン樹脂以外のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニルやポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸やポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリパーフルオロエチレン等のフッ素樹脂などの各種熱可塑性繊維が挙げられる。これらの樹脂は、必要に応じて、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の衛生用不織布に含まれる繊維の全質量に対するポリアミド樹脂の含有量は、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上であり、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
構成繊維にポリエチレン樹脂を含む場合、衛生用不織布に含まれる繊維の全質量に対するポリエチレン樹脂の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。
上述した各樹脂の含有量は、ポリアミド繊維含有集合体内において満たすことも好ましい。
構成繊維にポリエチレン樹脂を含む場合、本発明の衛生用不織布に含まれるポリエチレン樹脂に対するポリアミド樹脂の質量比(ポリアミド樹脂/ポリエチレン樹脂)は、冷感と優れた風合いとを両立して発現する観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上であり、不織布加工性の観点から、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1.3以下である。
上述した質量比は、ポリアミド繊維含有集合体内において満たすことも好ましい。
繊維中の構成樹脂の種類は、示差走査熱量測定によって、繊維の構成する樹脂の融点を確認するとともに、赤外分光法(IR)、核磁気共鳴法(NMR)の一種以上を用いて樹脂種を確認する。これに加えて、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、繊維の表面形状・断面形状から、紡糸方法を推定し、繊維中の樹脂の種類を特定する。
構成樹脂の含有量は、まず、測定対象の不織布の質量と、無荷重下での厚みを測定する。その後、液体窒素等を用いて繊維構造を固定して、繊維の長手方向に直交する方向に繊維断面が観察できるように不織布の断面を作成し、SEM等を用いて体積比を確認する。得られた体積比と樹脂の比重から、樹脂の含有量を算出する。測定対象の不織布が衛生用品に組み込まれている場合には、コールドスプレーで衛生用品から不織布を剥離して測定に供する。
熱伝導率の低い空気の含有量を低減し、該不織布の熱伝導率を向上させる観点から、ポリアミド繊維含有集合体における体積充填率が、好ましくは3.5%以上、より好ましくは7.0%以上、更に好ましくは10.0%以上、一層好ましくは12.0%以上であり、より一層好ましくは14.0%以上である。
また、着用者の肌と接触する使い捨て衛生用材料として用いる場合に、風合いを良好にする観点から、ポリアミド繊維含有集合体における体積充填率は、好ましくは60.0%以下、より好ましくは50.0%以下、更に好ましくは45.0%以下、一層好ましくは35.0%以下、より一層好ましくは30.0%以下である。
よって、ポリアミド繊維含有集合体における体積充填率は、好ましくは3.5%以上60.0%以下、より好ましくは7.0%以上50.0%以下、更に好ましくは10.0%以上45.0%以下、一層好ましくは12.0%以上35.0%以下、より一層好ましくは14.0%以上30.0%以下である。
ポリアミド繊維含有集合体が上述した体積充填率を有していることによって、熱伝導性の低い空気の含有量が衛生用不織布内で少なくなるので、熱の移動性を高めることができ、これに起因して、着用者に冷感をより強く知覚させることができる。
これに加えて、本発明の衛生用不織布及び該不織布を組み込んだ衛生品としての風合いを十分に発現させることができる。
上述した構成は、例えば後述する製造方法のように、衛生用不織布の製造過程において得られる繊維集合体を圧密化処理等することによって得ることができる。
本発明における体積充填率は、実体積に対する見かけ体積の百分率として表すことができる。詳細には、測定対象の衛生用不織布を所定面積切り取って測定サンプルとし、その質量(g)を測定する。測定サンプルを切り取る際の所定面積は10cm四方が好ましいが、その寸法にて測定サンプルを切り出せない場合は、測定対象となる衛生用不織布の坪量が目視にて均一である領域の中で、できる限り大きな領域となる幅及び長さで切り取る。そして、測定サンプルの坪量A(g/cm)を算出する。
また、測定サンプルの厚みB(cm)の測定方法は以下のとおりである。まず、12.59g(直径55mm)のプレートのみをレーザー変位計(株式会社キーエンス製、LK-080。本明細書におけるレーザー変位計は全てこれである。)に載置して、測定された厚みをゼロとしてゼロ点調整を行う。そして、測定サンプルの上に前記プレートを載置し、その状態での厚みをレーザー変位計を用いて測定し、これを測定サンプルの厚みB(cm)とする。厚みBの測定では、プレートの載置によって、4.9mN/cmの荷重が測定サンプルに付与されている。
そして、繊維の構成成分の比重C(g/cm)を用いて、以下の式(I)から、体積充填率(%)を算出する。複合繊維等の二種以上の樹脂が含まれている繊維である場合は、各構成成分の質量割合に基づく比重の和を比重Cとして用いる。例えば、比重C1(g/cm)の構成成分と、比重C2(g/cm)の構成成分とが30:70の質量割合である二成分系の繊維を含んでいる場合は、比重C(g/cm)は、「0.3×比重C1+0.7×比重C2」と算出される。
体積充填率(%)=100×(A)/(B×C) ・・・(I)
測定対象の衛生用不織布が吸収性物品等の衛生品に組み込まれている場合は、該衛生品にコールドスプレーを吹きかけ、ホットメルト接着剤を固化させてから、測定対象の衛生用不織布を丁寧に剥がす。また、後述する第2繊維集合体等といった他の部材と融着などによって接合されている場合も同様に、コールドスプレーや液体窒素等を用いて構造を固定してから、測定対象を剥がして測定する。この手段は本明細書の他の測定においても共通である。
本発明の衛生用不織布は、以下の方法で測定される摩擦係数の平均偏差(MMD)が、好ましくは0.010以下、より好ましくは0.009以下、更に好ましくは0.008以下であり、0.004以上が現実的である。このような構成となっていることによって、不織布表面がさらさらとした触感となり、肌触りが良好で、使用感の高い不織布となる。
上述した摩擦係数は、ポリアミド繊維含有集合体を対象としたときに満たすことが好ましい。
摩擦係数の平均偏差MMDは、カトーテック株式会社製のKES-FB4-AUTO-A(商品名)を用いて測定される。
まず、測定対象の衛生用不織布から20cm×20cmの試験片を取り出す。このサイズの試験片が取り出せないときには、適宜試験片のサイズを変更してもよい。そして、この試験片において、ポリアミド樹脂を含む繊維集合体が配されている側の面を、赤外分光法(FT-IR)などの方法で特定する。
次いで、試験片を、平滑な金属平面の試験台に取りつける。接触子を49cNの力で接触面を試験片の繊維集合体の面に圧着し、試験片を0.1cm/secの一定速度で水平に2cm移動させる。試験片には7.3cN/cmの一軸張力が与えられる。接触子は、0.5mm径のピアノ線を20本並べ幅10mmでU字状に曲げたものである。接触子は、重錘によって49cNの力で接触面を試験片に圧着させている。
この測定を不織布の一方向(MD方向)及び該方向に直交する方向(CD方向)の双方で行ってMMDMD及びMMDCDを求め、以下の式(II)から平均値を出し、これを摩擦係数の平均偏差MMDとする。MD方向又はCD方向のどちらか片方しかサンプルの試験片が取り出せない場合は、片方のみの値を摩擦係数の平均偏差MMDとする。
摩擦係数の平均偏差MMD={(MMDMD +MMDCD )/2}1/2 ・・・(II)
本発明の衛生用不織布は、該不織布の風合いを向上する観点から、その全体の厚みが、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.08mm以上である。
また、本発明の衛生用不織布は、不織布内の空気の含有量を低減させて、熱伝導性を高める観点から、不織布全体の厚みが、好ましくは8mm以下、より好ましくは7.5mm以下、更に好ましくは7mm以下である。
上述した衛生用不織布の厚みは、4.9mN/cm(0.5gf/cm)荷重下において、レーザー変位計等を用いて測定したものとする。
本発明の衛生用不織布の厚みが上述した構成となっていることによって、衛生用不織布の熱容量を高めて、着用者に冷感を効率よく知覚させることができる衛生用不織布を効率よく製造することができる。
同様の観点から、4.9mN/cm(0.5gf/cm)荷重下において、ポリアミド繊維含有集合体が上述した厚み範囲を満たすことも好ましい。
本発明の衛生用不織布は、ポリアミド繊維含有集合体の接触冷感qmaxが、好ましくは0.06W/m以上、より好ましくは0.08W/m以上、更に好ましくは0.10W/m以上であり、好ましくは0.80W/m以下、より好ましくは0.60W/m以下、更に好ましくは0.50W/m以下である。
具体的には、衛生用不織布のポリアミド繊維含有集合体における接触冷感qmaxは、好ましくは0.06W/m以上0.80W/m以下、より好ましくは0.08W/m以上0.60W/m以下、更に好ましくは0.10W/m以上0.50W/m以下である。
接触冷感qmaxは、例えば以下の方法で測定することができる。まず、測定対象の衛生用不織布から、長さ10cm×幅10cmの寸法となるように試験片を切り出し、該試験片を室温23℃、相対湿度50%の環境下に24時間放置する。なお、上述した寸法で試験片を切り出せない場合は、上述した寸法に近い寸法を有するように、可能な限り大きな寸法で試験片を切り出す。
次いで、この環境下で、試験片を測定台に載せ、両面テープを用いて測定台に試験片を固定する。測定台としては、気体や液体を熱媒体として用いた恒温装置により23℃にしたものを用いる。
続いて、測定装置(カトーテック株式会社製、KES-F7 サーモラボII)及び該装置の測定マニュアルに従って、測定対象の接触冷感qmaxを測定する。具体的には、測定対象と接触させる熱板として、面積9.0cm、質量9.8gの純銅板を用い、該銅板の初期温度を33℃(測定対象の表面温度より10℃高い温度)、該銅板の測定対象への接触圧を1kPaとして、試験片に該銅板を接触させ、その接触の瞬間の前記熱流量の値をゼロとして、該熱流量の最大値を測定する。この測定を測定対象面につき5回行い、それら複数の測定値の算術平均値を、測定対象の接触冷感qmax(W/m)とする。
接触冷感とは、肌が物体に触れたときに冷たく感じる皮膚感覚を数値化したものである。この接触冷感は、肌が物体に触れたときの、肌から物体への熱の移動量によって異なり、熱の移動量が多いほど、触れたときに冷たく感じる。接触冷感qmaxは、この肌から物体への熱の移動量の最大値に対応するものであり、接触冷感qmaxの値は、物体に触れたときに冷たく感じる場合ほど大きく、温かく感じる場合ほど小さくなる。したがって、接触冷感qmaxの値が上述の範囲であることによって、冷感をより効果的に知覚させることができる。
本発明の衛生用不織布は、該不織布を構成する繊維が一定の配向性を持って配置されていることが好ましい。
このような構成となっていることによって、熱の移動が繊維長さ方向に沿って起こりやすくなり、着用者へ冷感を知覚させやすくすることができる。
より具体的には、本発明の衛生用不織布は、該不織布を水平面に静置したときに、該不織布の繊維の繊維長さ方向が該水平面に概ね平行にあることが好ましい。
また、これに加えて、又はこれに代えて、衛生用不織布を平面視したときに、繊維の延在方向が一方向であることが好ましい。例えば、衛生用不織布の平面視において、衛生用不織布の第1方向と、第1方向に直交する第2方向を考えたときに、繊維の延在方向が、不織布の第1方向又は第2方向と一致していることが更に好ましい。繊維どうしが交点を有する場合、衛生用不織布の平面視において、交点のある繊維どうしのなす角度が鈍角であるものが50%以上存在することが望ましい。鈍角とは90°よりも大きい角度を指す。
繊維どうしのなす角度の定量は、衛生用不織布の任意の3箇所について、繊維の交点が10箇所程度視野内に確認できる倍率でSEMにて撮影し、得られた画像データをSEMに付属の又は任意の画像解析ソフトウェア等で測定及び集計することが可能である。また、画像解析ソフトウェアを保有していない場合は、画像データを印刷して分度器などの角度測定器で確認し、データシートに書き込んで、集計することが可能である。
上述した繊維の配向性に関する構成を少なくとも一つ有することによって、熱の移動が一定方向へ進みやすくなり、着用者へ冷感をより効果的に知覚させやすくすることができる。
このような構成は、例えば、材料としてポリアミド樹脂を含む短繊維を用いて長尺シートを製造し、該長尺シートを搬送方向に張力をかけながら搬送し、エアスルー法によって繊維どうしを融着させるか、又はベルトコンベア等の搬送設備に対してポリアミド樹脂を含む繊維を紡出しながら該繊維を一方向に搬送したりする方法で製造することにより得ることができる。
本発明の衛生用不織布は、ポリアミド繊維含有集合体の熱伝導率が好ましくは0.08W/mK以上、より好ましくは0.10W/mK以上、更に好ましくは0.13W/mK以上である。上述した熱伝導率は、例えば衛生用不織布を溶融させて、厚み1mm程度のフィルム状試料の形態にして測定することができる。詳細な測定方法は後述する。
このような熱伝導率を有することによって、衛生用不織布を含む衛生品の着用者に冷感をより強く知覚させることができる。
上述の説明では、説明の便宜上、衛生用不織布は、ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する単一の繊維層を有する態様(単一繊維のみからなるか、他の繊維との混綿であるかは問わない)を例にとり説明したが、この形態に限られない。以下に、本発明の衛生用不織布の別の実施形態を説明する。
衛生用不織布の別の実施形態として、例えば、ポリアミド樹脂を含む第1繊維を含む繊維集合体の層(以下、これを「第1繊維層」ともいう)と、該繊維層に隣接して配された第1繊維以外の繊維を含む第2繊維を含む繊維集合体の層(以下、これを「第2繊維層」ともいう。)とを少なくとも備える態様が挙げられる。つまり、本実施形態は、複層構造の衛生用不織布である。ここで隣接とは、繊維層どうしが他の繊維層を介さずに隣り合っていることを意味し、繊維層間に接着剤が介在していることは許容される。
この場合、冷感の効果的な知覚の観点から、第1繊維層は、衛生用不織布の外面を構成することが好ましい。また同様の観点から、少なくとも第1繊維層は上述した衛生用不織布に係る各種の好ましい形態を満たすことが好ましく、衛生用不織布全体において上述の好適な形態を満たすことがより好ましい。
詳細には、複層構造の衛生用不織布は、例えば、ポリアミド樹脂を含む第1繊維を含む繊維ウエブと、第1繊維以外の繊維を含む第2繊維ウエブとを積層した状態で、エアスルー加工あるいはスパンボンド加工を施すことによって得ることができる。この場合、各繊維層の境界は不明瞭であることが一般的であるが、該境界が明瞭である部分を含んでいてもよい。本形態の場合、各繊維層は、例えば絡合、融着及び圧着の少なくとも一つによって、繊維シートの形態を維持している。
複層構造の衛生用不織布の更に別の実施形態としては、ポリアミド樹脂を含む第1繊維を含む繊維ウエブ又は繊維シートと、第1繊維以外の繊維を含む繊維ウエブ又は繊維シートとを接着剤によって接着して接合することで、繊維シートの形態が維持された態様が挙げられる。この場合、各繊維層の境界は明瞭であることが一般的である。
いずれの態様であっても、第1繊維以外の繊維としては、PET樹脂やPP樹脂等の上述した構成樹脂を含む繊維の他に、パルプ繊維やレーヨン繊維、その他の親水化処理済み繊維等の一種以上が挙げられる。
第1繊維層の坪量は、冷感を十分に知覚させる観点から、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは18g/m以上であり、また、好ましくは200g/m以下、より好ましくは150g/m以下、更に好ましくは100g/m以下である。
第2繊維層の坪量は、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは20g/m以上、また好ましくは140g/m以下、より好ましくは90g/m以下、更に好ましくは70g/m以下である。
衛生用不織布が複層構造である場合、ポリアミド樹脂を含む第1繊維を含む繊維層における熱伝導率が、好ましくは0.11W/mK以上、より好ましくは0.13W/mK以上、更に好ましくは0.15W/mK以上である。このような熱伝導率を有する繊維を用いると、衛生用不織布における熱伝導率の範囲を達成できる点から好ましい。
また、構成繊維における上述の熱伝導率は、例えば、ポリアミド樹脂とポリエチレン樹脂とを含む複合繊維を構成繊維として用いることによって、達成することができる。
熱伝導率の測定は、例えば以下の方法で測定することができる。まず、測定対象となる不織布又は繊維をコールドスプレー等を用いて製品から剥離したり、あるいは繊維を採取するなどしたりして、分離する。次いで、分離した不織布又は繊維を、プレス機等の加温加圧設備に導入して、不織布又は繊維原料の融点以上の温度で加熱しながら加圧し、厚み1mm程度のフィルム状試料とする。このとき、試料中に空気が残存しないように、加圧条件を適宜調整する。
そして、定常熱伝導率測定装置(カトーテック株式会社製、KES-F7 サーモラボII)を用いて、33℃の熱板から試料を介して23℃の熱板へ移動した定常状態での熱移動量に基づいて、熱伝導率を測定する。この測定を一つのフィルム状試料につき3箇所測定し、これらのうち最も高い熱伝導率の値を、本発明における熱伝導率(W/mK)とする。
測定対象物が複層構造の衛生用不織布である場合、上述の接触冷感qmaxの値が最も高い面側の繊維層を第1繊維層とし、該繊維層の熱伝導率を上述した測定に供する。
本発明の衛生用不織布が第2繊維層を含む構成である場合、熱伝導率の低い空気の含有量を低減し、該不織布の熱伝導率を向上させる観点から、衛生用不織布の第1繊維層における体積充填率が、好ましくは3.5%以上、より好ましくは7.0%以上、更に好ましくは10.0%以上、一層好ましくは12.0%以上であり、より一層好ましくは14.0%以上である。
また、着用者の肌と接触する使い捨て衛生用材料として用いる場合に、風合いを良好にする観点から、衛生用不織布の第1繊維層における体積充填率は、好ましくは60.0%以下、より好ましくは50.0%以下、更に好ましくは45.0%以下、一層好ましくは35.0%以下、より一層好ましくは30.0%以下である。
このような構成を有することによって、熱の移動性を高めることができ、これに起因して、着用者に冷感をより強く知覚させることができる。これに加えて、本発明の衛生用不織布及び該不織布を組み込んだ衛生品としての風合いを十分に発現させることができる。
第1繊維層における体積充填率の測定は、上述の接触冷感qmaxの値が最も高い面側の繊維層を第1繊維層とし、該繊維層を上述した体積充填率の測定に供する。
衛生用不織布が上述した第2繊維層を備える場合において、第2繊維層はその厚み変化が所定の値以上のものを用いることが好ましい。
詳細には、第2繊維層の9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは0.5mm以上である。また、同荷重下での第2繊維層の圧縮変形量が、好ましくは3mm以下である。圧縮変形量は、後述するように、無荷重下での第2繊維層の厚みから、9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での第2繊維層の厚みを差し引いた変化量として表される。なお、圧縮変形量は、後述の方法により算出することができる。
このような構成となっていることによって、第1繊維層が着用者に触れたときに、第1繊維層が第2繊維層の変形に追従して容易に変形して、着用者への接触面積を高めて、冷感を着用者に効率的に知覚させることができる。第2繊維層の厚みの測定方法は後述する。
以上の構成を有する衛生用不織布は、合成樹脂のうちポリアミド樹脂を含む繊維を用いるので、当該繊維と着用者の肌とが触れたときに、着用者の体温に起因する熱を、着用者から衛生用不織布に、あるいは着用者と接触していない他の繊維へ早く移動させることができる。その結果、着用者の肌が衛生用不織布に触れたときに、着用者に対して冷感を知覚させて、冷感に起因する心地良い使用感を与えることができる。また、ポリアミド樹脂が有する柔軟性や吸湿性を良好に発現させて、この点でも使用感の向上に寄与する。
これに加えて、衛生用不織布に繊維どうしの融着点を有していることによって、熱の伝達を他の繊維に容易に行うことができるとともに、繊維シートとしての良好な風合いを発現させて、使用感や快適性を向上させることができる。
また、衛生用不織布が繊維シートの形態で構成されていることによって、着用者の肌と衛生用不織布とが接触したときの接触面積を高めて、冷感を着用者により知覚させることができるとともに、不織布の構成に起因する柔軟性を発現させることができる。
本発明の衛生用不織布は、その全体の坪量が、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは18g/m以上である。
また、本発明の衛生用不織布は、その全体の坪量が好ましくは200g/m以下、より好ましくは150g/m以下、更に好ましくは120g/m以下である。
上述した構成になっていることによって、衛生用不織布の坪量ムラに起因する冷感の知覚の違いを低減させることができるとともに、繊維どうしの融着や圧密化を効果的に行うことができ、所定の体積充填率を有する衛生用不織布を生産性高く製造することができる。
本発明の衛生用不織布が衛生品の構成部材として組み込まれている場合、後述する接触冷感qmaxの値が最も高い繊維シートを衛生用不織布とし、その坪量を測定する。
上述した衛生用不織布は、これをこのままで用いてもよく、あるいは、衛生品の構成部材として該衛生用不織布を用い、該衛生用不織布を備える衛生品としてもよい。
また、本発明の衛生用不織布を衛生品に組み込む場合には、該不織布、あるいは該不織布の第1繊維層側が着用者の肌に対向する面を構成することが好ましい。
いずれの場合にも、それらは典型的には使い捨てである。
本発明の衛生用不織布を備える衛生品は、例えば使い捨ておむつ、生理用ナプキン、わき汗パッド、尿取りパッド、パンティライナー等の吸収性物品や、フェイスマスクやアイマスク等のマスク類等の衛生用物品が挙げられるが、衛生品はこれらに限定されるものではない。例えば、衛生用不織布を備える吸収性物品は、人体から排出される液の吸収に用いられる物品を広く包含する。
衛生用不織布は、吸収性物品等の構成部材として用いることができる。
吸収性物品は、典型的には、表面シートと、裏面シートとを備え、表面シートと裏面シートとの間に配された吸収体を備えており、これに加えて、又は表面シート若しくは裏面シートそのものとして衛生用不織布を配した状態で用いることができる。
衛生用不織布を吸収性物品等の構成部材として用いる場合、衛生用不織布は、吸収性物品等の衛生品の使用時、あるいは吸収性物品等の衛生品を包装から取り出す等の取扱い時において、着用者の肌に直接接触する部位に配することができる。つまり、衛生用不織布は、吸収性物品等の衛生品の外面に配されていることが好ましい。
吸収性物品等の衛生品の外面とは、パッケージを開封して吸収性物品等の衛生品を取り出した後に、着用者が手に触れることができる吸収性物品等の衛生品の面(表裏を含有しているが、厚み方向に進んだ内部の面ではなく、表面側)を意味する。つまり、衛生品の外面とは、好ましくは肌対向面又は非肌対向面である。
詳細には、衛生品の一実施形態である吸収性物品として、例えば使い捨ておむつに衛生用不織布を用いる場合、例えば表面シート、サイド不織布、腰回りギャザーや鼠径部近傍に配されるギャザー、並びに外装体等の構成部材として用いることができる。これらのうち、少なくとも外装体に衛生用不織布を用いることによって、吸収性物品等の衛生品を取り出したときに着用者が手に触れることができるので、肌触りが良好で、衛生品の優れた品質を着用者に想起させやすくすることができる。
また、衛生品の一実施形態である吸収性物品として、尿漏れパッド及び生理用ナプキンに衛生用不織布を用いる場合、例えば表面シートや、サイド不織布、ヒップガード、あるいは個包装用の袋等の構成部材として用いることができる。
また、衛生品の一実施形態である吸収性物品として、尿漏れパッド及び生理用ナプキンに衛生用不織布を用いる場合、例えば表面シートや鼠径部近傍に配されるギャザー等の構成部材として用いることができる。
吸収性物品等の衛生品の使用時において、冷感を知覚させて、蒸れ等による不快感を低減させる観点から、衛生用不織布は、吸収性物品の衛生品を適正な位置で着用した場合において、吸収性物品の衛生品を着用する着用者の肌に対向する面(以下、これを「肌対向面」ともいう。)側に位置するように配されていることが好ましい。
吸収性物品に用いられる吸収体は、吸収性コアを備えている。吸収性コアは例えばパルプをはじめとするセルロース等の親水性繊維の積繊体、該親水性繊維と吸水性ポリマーとの混合積繊体、吸水性ポリマーの堆積体、2枚のシート間に吸水性ポリマーが保持された吸収性シートなどから構成され、典型的には親水性繊維と吸水性ポリマーとを含む。
吸収性コアは、コアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートの被覆態様としては、例えば、少なくともその肌対向面が液透過性のコアラップシートで覆われていてもよく、肌対向面及び非肌対向面を含む表面の全域がコアラップシートで覆われていてもよい。コアラップシートとしては、例えば親水性繊維からなる薄葉紙や、液透過性を有する不織布などを用いることができる。
衛生用不織布をマスクの態様として用いる場合、例えば、衛生用不織布を単独で、あるいは衛生用不織布に他の不織布を積層した積層体として用いることができる。これに加えて、衛生用不織布を含む部材に耳掛け部を設けて、衛生用不織布を含む部材を口、鼻あるいは目の被覆状態を保持できるように構成することができる。
この形態であっても、衛生用不織布は肌対向面に配されることが好ましく、着用者の肌と直接当接する部位に配されることが更に好ましい。
本発明の衛生用不織布を用いて衛生品とする場合、該衛生品は、ポリアミド樹脂を含む繊維の集合体である衛生用不織布(以下、これを説明の便宜上「第1繊維集合体」ともいう。)に加えて、更に別の部材(以下、この部材を「第2部材」ともいう。)を備えていてもよい。
第2部材が配された衛生品の実施形態としては、例えば、第2部材として、吸水性ポリマー及び繊維を含有する吸収性シート、並びに吸水性ポリマー及び繊維を含有する吸収体、親水性不織布等の少なくとも一種を用いることができる。これらは衛生用不織布とは異なる繊維集合体の一例である。これらの第2部材を備える衛生品としては、上述の吸収性物品が好ましく挙げられる。
つまり、本実施形態においては、衛生品の構成材料として、第1繊維集合体である衛生用不織布と、衛生用不織布とは別体の第2部材である吸収性シート、吸収体及び/又は不織布とが配されているものである。第1繊維集合体及び第2部材は、互いに隣接して配されていることも好ましい。本実施形態における各繊維集合体は、互いに接合されていてもよく、接合されていなくてもよい。
吸収性シートとしては、例えば特開平8-246395号公報に記載の吸収性シートなどを用いることができる。
衛生品が上述した第2部材を備える場合、又は衛生用不織布が上述した第2繊維層を含む場合において、第2部材又は第2繊維層はその厚み変化が所定の値以上のものを用いることが好ましい。
詳細には、第2部材の9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは0.5mm以上である。また、同荷重下での第2部材の圧縮変形量が、好ましくは3mm以下である。圧縮変形量は、後述するように、無荷重下での第2部材の厚みから、9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での第2部材の厚みを差し引いた変化量として表される。
衛生用不織布を構成する第2繊維層においても同様の圧縮変形量を有することが好ましい。これに加えて、衛生品が複層構造の衛生用不織布及び第2部材の双方を備える場合、第2部材及び第2繊維層の双方が上述した圧縮変形量をそれぞれ満たすことが好ましい。
このような構成となっていることによって、第1繊維集合体が着用者に触れたときに、第1繊維集合体が第2部材の変形に追従して容易に変形して、着用者への接触面積を高めて、冷感を着用者に効率的に知覚させることができる。
上述した物性を有する第2繊維層は、例えば、後述する製造方法において、構成繊維としてPET樹脂やPP樹脂からなる繊維や、あるいはPET/HDPE芯鞘複合繊維などを用い、エアスルー処理を施した繊維ウエブを用いることによって得ることができる。
また第2部材が吸収性シートや吸収体である場合には、例えば、吸収性シートや吸収体を構成する繊維、繊維シート及び吸水性ポリマーの坪量を適宜調整することによって得ることができる。
第2部材又は第2繊維層の厚みは、例えば以下の方法で測定することができる。
まず、測定対象物の断面を目視やSEMにより観察し、繊維径や繊維間距離、あるいは部材間の境界などを観察する等して、複数の繊維層を有する衛生用不織布であるか、又は衛生用不織布と衛生用不織布以外の第2部材とが存在することを確認する。
測定対象物が衛生品である場合、衛生品を液体窒素に浸漬させるなどして構造を固定したあと、測定対象の衛生品から、衛生用不織布と、衛生用不織布以外の第2部材とを丁寧に剥がして分離する。そして、分離した部材を、上述の接触冷感qmaxの測定に供し、qmaxの値が最も高い繊維シートを衛生用不織布とし、該衛生用不織布に隣接する部材を第2部材とする。
そして、分離した第2部材にプレートを載置する等して、4.9mN/cm(0.5gf/cm)の荷重を付与した状態で、その状態での厚みをレーザー変位計を用いて測定し、これを第2部材の厚みとする。
測定対象物が複層構造の衛生用不織布である場合、後述する実施例にて詳述するqmaxの値が最も高い面側の繊維層が第1繊維層であり、第1繊維層に隣接する繊維層を第2繊維層とし、第2繊維層を上述した測定に供する。
また衛生品全体において、9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは0.4mm以上のものである。また、同荷重下での衛生品全体の圧縮変形量が、好ましくは15mm以下、より好ましくは10mm以下のものである。
このような構成となっていることによって、不織布全体に柔軟性を発現させて使用感を向上させることができるとともに、ポリアミド樹脂を含む繊維集合体の着用者への接触面積を高めて、冷感を着用者に効率的に知覚させることができる。
上述した圧縮変形量は、例えば、エアスルー法であれば、熱風の温度や風速を通常採用される条件よりも低くすることや、繊維本数を増加させたり、熱風の温度よりも融点が高い樹脂を含む繊維を用いたりすることで、繊維どうしの融着性を下げるように構成することで達成される。
これに加えて、又はこれに代えて、繊維層を2層以上設けて、1つの繊維層のみに他の繊維層よりも圧縮変形量が高い層を設けたり、1つの繊維層について坪量を他の繊維層よりも増加させたり、1つの繊維層について融点の高い繊維を混綿するなどといった構成を採用することによって、達成することができる。
圧縮変形量は、例えば、カトーテック株式会社製のKES‐FB-3圧縮試験機を用いて測定することができる。測定対象の衛生用不織布から一定の大きさの切片をサンプルとして用いる。サンプルを試験機の試験台に取り付け、面積2cmの円形平面を持つ鋼板間で圧縮する。圧縮速度は0.02mm/sec、圧縮最大荷重は9.8mN/cm(1gf/cm)とする。無荷重時の厚みを厚みT0(mm)とし、9.8mN/cm(1gf/cm)荷重時の厚みを厚みTm(mm)としたときに、厚みT0から厚みTmを差し引いた圧縮変形量(mm)は、「T0-Tm」として算出することができる。
第2部材が吸収性シートである場合の全体の坪量は、好ましくは40g/m以上、より好ましくは60g/m以上、更に好ましくは70g/m以上、また好ましくは500g/m以下、より好ましくは400g/m以下、更に好ましくは300g/m以下である。
第2部材が吸収体である場合の全体の坪量は、好ましくは30g/m以上、より好ましくは40g/m以上、更に好ましくは50g/m以上、また好ましくは600g/m以下、より好ましくは550g/m以下、更に好ましくは500g/m以下である。
衛生用不織布は、その曲げ剛性値が所定の値以下であることが好ましい。詳細には、衛生用不織布の曲げ剛性値は、好ましくは0.25gf・cm/cm以下、より好ましくは0.2gf・cm/cm以下、更に好ましくは0.15gf・cm/cm以下、一層好ましくは0.1gf・cm/cm以下である。このような構成となっていることによって、外力に追従して曲がりやすくなるので、着用者の肌との接触面積を高めて、冷感を効率的に知覚させることができる。
衛生用不織布の曲げ剛性値は、「風合い評価の標準化と解析(第2版)」(著者;川端季雄、発行所;財団法人日本繊維機械学会、風合い計量と規格化研究委員会、発行日;昭和55年7月10日)の第27頁~第28頁に記載の方法に準じて、以下の方法で測定することができる。
詳細には、長さ方向に20cm×幅方向に10cmの寸法で切り出し試料を得る。カトーテック株式会社製の純曲げ試験機(商品名;KES-FB2)のチャックに、チャック間距離が10mmとなるように試料を取り付ける。取り付け方向は、衛生用不織布の長手方向が曲げ方向となるようにする。曲率K=-2.5~+2.5cm-1の範囲で等速度曲率の純曲げを行う。変形速度は0.50cm-1/secとする。この操作によって、試料の単位面積当たりの曲げモーメントMと曲率Kとの関係(M-K曲線)を求める。その結果から、M-K曲線の傾斜である単位長さあたりの曲げ剛性B(gf・cm/cm)を算出する。Bは、K=0.5cm-1とK=1.5cm-1との間の傾斜、及びK=-0.5cm-1とK=-1.5cm-1との間の傾斜を、Kの絶対値の増加過程の特性から測定し、それぞれBf、Bbとする。その算術平均値(Bf+Bb)/2を本発明の曲げ剛性値とする。
衛生用不織布に用いられる繊維の繊維径は、構成繊維が肌にまとわりつかず、着用者の触感や使用感を良好に保つ観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは12μm以上である。
また、不織布における繊維間隙を小さくし、不織布中の空気の含有量を低減して、熱伝導性を高める観点から、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下、更に好ましくは27μm以下である。
繊維の繊維径は、繊維の横断面形状における長軸及び短軸の各長さにおける測定方法と同様に、測定サンプルの作製及びSEM観察を行い、1サンプルあたり10本の繊維の繊維径を測定して、その算術平均値を本発明の繊維径とする。繊維が非真円形である場合には、繊維の長軸及び短軸の各長さを上述の方法で測定し、繊維一本での長軸長さと短軸長さとの算術平均値を繊維径とし、該繊維径の10本の算術平均値を、本発明における繊維の繊維径とする。
衛生用不織布に用いられる繊維の繊維長は、着用者の触感や使用感を良好に保つ観点から、短繊維である場合、好ましくは30mm以上、より好ましくは38mm以上である。また、熱伝導性を高める観点から、短繊維である場合、好ましくは40mm以上、より好ましくは45mm以上である。また、短繊維である場合、工程性を損なわない観点から、好ましくは70mm以下、より好ましくは60mm以下である。
繊維の繊維長は、捲縮がかかった状態であった場合はそのまま繊維を伸ばさずに、なるべく繊維の曲がりが生じないように静置し端点から端点までの距離を定規で10本測定した繊維長の算術平均値を、本発明の繊維の繊維長とする。
本発明の効果が奏される限りにおいて、本発明の衛生用不織布は、熱伝導率を高めるためのフィラーを更に含んでいてもよい。このようなフィラーとしては、例えば酸化チタン、アルミナ、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、酸化亜鉛、及びカーボンナノチューブ等の少なくとも一種が挙げられる。フィラーは、繊維内に存在していてもよく、繊維どうしの間に存在していてもよく、繊維表面に一部露出し且つ繊維内に埋め込まれて存在していてもよい。
以上は本発明の衛生用不織布及び該衛生用不織布を備える衛生品に関する説明であったところ、以下に本発明の衛生用不織布の好適な製造方法を説明する。
本製造方法は、ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブにエアスルー処理を行って、繊維集合体を得る工程(エアスルー工程)を備える。
これに加えて、得られた繊維集合体に圧密化処理を行う工程(圧密化工程)を採用することが好ましい。
また、本製造方法において用いられる複合繊維は、上述した芯鞘複合繊維であることが更に好ましい。
まず、ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを形成する。繊維ウエブは、例えば公知のカード機を用いたカード法によって形成することができる。
次に、繊維ウエブに対して熱風を吹き付けるエアスルー処理を行って、ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維の集合体を得る。本工程は、繊維のウエブを不織布化する工程であり、このように作製された繊維集合体は、一般的にエアスルー不織布と呼ばれるものである。
一般的に、ポリアミド樹脂を含む繊維ウエブをエアスルー加工する場合、芯鞘複合繊維等の複合繊維を用いることは、得られるエアスルー不織布の風合いや強度を高める点で有利であるが、熱伝導性の向上に起因して着用者に冷感を知覚させる点では改善の余地があった。
これらの改善点に関して本発明者が鋭意検討したところ、エアスルー工程における熱風の温度や風速を制御することによって、良好な風合い及び強度を有するエアスルー不織布を効率よく製造できることを見出した。
エアスルー工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風は、その温度及び風速を特定の範囲とすることが好ましい。詳細には、繊維ウエブに吹き付ける熱風の温度は、繊維ウエブを構成する繊維表面を構成する樹脂の融点Mp(℃)との関係において、繊維をフィルム化させずに繊維の形態を維持して、得られる衛生用不織布の風合いを良好にする観点から、好ましくは融点Mp+10℃以下、より好ましくは融点Mp+9℃以下、更に好ましくは融点Mp+8℃以下の範囲とすることができる。
また、繊維ウエブを構成する繊維どうしを適度に融着させて、使用に耐えうる強度を衛生用不織布に発現させる観点から、繊維ウエブに吹き付ける熱風の温度は、好ましくは融点Mp-4℃以上、より好ましくは融点Mp-2℃以上、更に好ましくは融点Mpの温度以上の範囲とすることができる。
本製造方法において芯鞘複合繊維を用いる場合、芯鞘複合繊維における芯の構成樹脂の融点を鞘の構成樹脂の融点よりも高い構成とした繊維を用いることが、融着点の簡便な形成と、得られる不織布の風合いのさらなる向上と、冷感の知覚のさせやすさを兼ね備える点から好ましい。
エアスルー工程は、例えば、エアスルー炉を用いてネットコンベア上の繊維ウエブに熱風を吹き付けて行うことができる。この場合、上述した熱風の温度は、熱風の吹き出し口の平面視における図心の位置且つネットコンベアの直上での温度とする。この温度は、例えば熱電対を用いて測定することができる。
繊維ウエブを構成する繊維として、例えば、繊維表面を構成する鞘がHDPE(融点Mp:130℃)であり、芯がポリアミド樹脂であるナイロン6(融点:225℃)によって構成された芯鞘複合繊維を用いる場合、熱風の温度は、好ましくは126℃以上、より好ましくは128℃以上、更に好ましくは130℃以上とすることができる。
また上述の条件における熱風の温度は、好ましくは140℃以下、より好ましくは139℃以下、更に好ましくは138℃以下とすることができる。
繊維ウエブを構成する繊維としてポリアミド樹脂からなる繊維を用いた場合、例えば、ナイロン6(融点Mp:225℃)であれば、熱風の温度は、好ましくは221℃以上、より好ましくは223℃以上、更に好ましくは225℃以上とすることができる。また上述の条件における熱風の温度は、好ましくは235℃以下、より好ましくは234℃以下、更に好ましくは233℃以下とすることができる。
またポリアミド樹脂からなる繊維としてナイロン66(融点Mp:265℃)を用いた場合、熱風の温度は、好ましくは261℃以上、より好ましくは263℃、更に好ましくは265℃以上とすることができる。また上述の条件における熱風の温度は、好ましくは275℃以下、より好ましくは274℃以下、更に好ましくは273℃以下とすることができる。
繊維表面を構成する樹脂の融点Mpは、示差走査熱量測定計(日立ハイテクサイエンス株式会社製、DSC7000x)を用いて測定することができる。まず、細かく裁断した繊維試料(1mg)を用いて、該試料の熱分析を昇温速度10℃/分で行い、各樹脂の融解ピーク温度を測定する。融点は、一回目昇温時の融解ピーク温度で定義される。融点がこの方法で明確に測定できない場合、この樹脂を「融点を持たない樹脂」と定義する。融点を持たない樹脂である場合、軟化点を融点Mpとする。
またエアスルー工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風の風速は、繊維ウエブの厚み方向に熱風を十分に通過させて、繊維どうしの融着を形成させやすくする観点から、好ましくは0.6m/秒以上、より好ましくは1.0m/秒以上である。
また同様の観点から、繊維ウエブに吹き付ける熱風の風速は、好ましくは2.0m/秒以下、より好ましくは1.4m/秒以下である。
上述した温度及び風速の条件でエアスルー工程を行うことによって、繊維ウエブを構成する繊維表面に存在する樹脂を溶融又は軟化させて、繊維どうしが融着した融着点をランダムに形成することができるので、製造される衛生用不織布は、エアスルー不織布に起因する柔軟性及び良好な風合いを発現しつつ、使用に耐えうる強度が発現したものとなる。
エアスルー工程における繊維ウエブの搬送速度は、上述の温度及び風速の範囲において、好ましくは3m/分以上、より好ましくは10m/分以上であり、好ましくは200m/分以下、より好ましくは160m/分以下である。
上述の工程を経て得られた繊維集合体は、不織布化されているので、これをこのまま本発明の衛生用不織布として用いてもよい。この衛生用不織布は、エアスルー不織布である。
所定の体積充填率を有する衛生用不織布を容易に得る観点から、上述の工程を経て得られた繊維集合体に対して圧密化処理を更に行うことが好ましい(圧密化工程)。本工程における圧密化処理は、繊維集合体をその厚み方向に加圧して圧縮することができる方法を採用することができる。
圧密化処理としては、例えば二つの金属平板の間に繊維集合体を配して加圧する方法(以下、この方法を「プレス法」または「プレス処理」ともいう。)や、周面がともに平滑な一対のロール間に繊維集合体を導入して加圧する方法(以下、この方法を「カレンダー法」または「カレンダー処理」ともいう。)によって行うことができる。
圧密化処理は、一回のみ行ってもよく、必要に応じて、同一の又は異なる方法で複数回行ってもよい。また圧密化処理における温度は、室温であってもよく、加熱状態であってもよく、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
製造効率を高める観点から、カレンダー法を採用することが好ましく、加熱状態における圧密化を温度ムラなく効率的に行う観点から、周面が金属等で構成された一対のロールを用いてカレンダー法に供することがより好ましい。
圧密化処理の条件は、加熱状態で加圧することが好ましい。詳細には、圧密化処理における加圧条件は、繊維集合体を十分に圧密化させて、体積充填率の高い衛生用不織布を得やすくする観点から、プレス法を用いる場合、面圧で表して、好ましくは5MPa以上、より好ましくは7MPa以上である。
また、繊維集合体をフィルム化させずに、構成繊維どうしの境界が明瞭となっている繊維形状を保ちつつ、得られる衛生用不織布の風合いを良好なものとする観点から、圧密化処理における加圧条件は、プレス法を用いる場合、面圧で表して、好ましくは72MPa以下、より好ましくは32MPa以下とすることができる。
また、カレンダー法を採用したときの加圧条件は、繊維集合体を十分に圧密化させて、体積充填率の高い衛生用不織布を得やすくする観点から、線圧で表して、好ましくは78.4N/cm(8kgf/cm)以上、より好ましくは127.4N/cm(13kgf/cm)以上である。
また、繊維集合体をフィルム化させずに、構成繊維どうしの境界が明瞭となっている繊維形状を保ちつつ、得られる衛生用不織布の風合いを良好なものとする観点から、カレンダー法を採用したときの加圧条件は、線圧で表して、好ましくは686N/cm(70kgf/cm)以下、より好ましくは490N/cm(50kgf/cm)以下、更に好ましくは294N/cm(30kgf/cm)以下である。
また、圧密化処理における加熱温度は、繊維集合体を十分に圧密化させて、体積充填率の高い衛生用不織布を得やすくする観点から、プレス法及びカレンダー法のいずれの場合であっても、好ましくは融点Mp-80℃以上、より好ましくは融点Mp-70℃以上、更に好ましくは融点Mp-60℃以上の範囲とすることができる。
繊維集合体をフィルム化させずに、構成繊維どうしの境界が明瞭となっている繊維形状を保ちつつ、得られる衛生用不織布の風合いを良好なものとする観点から、プレス法及びカレンダー法のいずれの場合であっても、好ましくは融点Mp以下、より好ましくは融点Mp-20℃以下の範囲とすることができる。
圧密化処理において加熱する場合は、プレス法であれば金属平板を上述の温度範囲に加熱すればよく、カレンダー法であればロールの周面を上述の温度範囲に加熱すればよい。
圧密化処理における加圧時間は、繊維集合体を構成する繊維の繊維形状が保たれ、且つ圧密化可能な条件であれば、適宜設定可能である。
例えば、プレス法を用いた場合、上述した圧力及び温度条件における加圧時間は、一回の圧密化処理当たり、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上とすることができる。
また、プレス法を用いた場合、上述した圧力及び温度条件における加圧時間は、一回の圧密化処理当たり、好ましくは25秒以下、より好ましくは20秒以下とすることができる。
例えば、カレンダー法を用いた場合、上述した圧力及び温度条件における加圧時間は、一回の圧密化処理当たり、好ましくは0.01秒以上、より好ましくは0.04秒以上とすることができる。
また、カレンダー法を用いた場合、上述した圧力及び温度条件における加圧時間は、一回の圧密化処理当たり、好ましくは0.10秒以下、より好ましくは0.08秒以下とすることができる。
以上の条件で圧密化処理を行うことによって、繊維集合体を厚み方向に圧縮して、所定の体積充填率や厚さを有する衛生用不織布を得ることができる。
特に、上述した圧力及び加熱温度の範囲では、繊維の構成樹脂の溶融が生じにくい状態でありながら、熱処理による形態安定性及び寸法安定性を高めることができるので、製造後も繊維形状を維持しつつ、所定の体積充填率を維持した衛生用不織布を得ることができる。
また、横断面形状が真円形である繊維を用いた場合、圧密化処理によって、繊維の横断面形状を扁平にすることができるので、体積充填率を高めることができるという利点もある。
上述の方法によって得られた衛生用不織布は、圧密化処理を経た場合でも、エアスルー不織布である。
目的とする衛生用不織布において、複層構造のものを製造する場合には、例えば、カード法によって形成した熱可塑性樹脂を含む第2繊維ウエブを、ポリアミド樹脂を含む繊維ウエブに積層して、繊維ウエブの積層体とする。そして、該積層体に対してエアスルー処理を施すことによって、複層構造の繊維集合体であるエアスルー不織布を得ることができる。この不織布は、各繊維層の境界が不明瞭である。このとき、吹き付ける熱風の温度は、最も融点の低い樹脂の融点を上述した融点Mpとして、熱風の温度を決定することが好ましい。
また上述の場合において、エアスルー処理における熱風を吹き付ける工程は、ポリアミド樹脂を含む繊維ウエブ以外の繊維ウエブに対して吹き付けられるように繊維ウエブの積層体を配することが好ましい。このような方法を採用することによって、熱風の圧力によって、ポリアミド樹脂を含む繊維ウエブにおける繊維どうしが熱融着しながら体積充填率が高い第1繊維集合体が形成されるとともに、第2繊維ウエブ側は嵩高さが維持されて圧縮変形性に優れた構造を有する衛生用不織布を得ることができる。
このような方法としては、例えば積層体におけるポリアミド樹脂を含む繊維ウエブが配された側をエアスルー装置のネット側等の下面側に配する等して、エアスルー処理を行えばよい。
複層構造の衛生用不織布を製造する別の形態としては、ポリアミド樹脂を含む繊維ウエブと、熱可塑性樹脂を含む第2繊維ウエブとをそれぞれエアスルー処理して繊維シートをそれぞれ得た後、これらの繊維シートを接着剤、あるいは各種のエンボス加工によって、融着、接着又は圧着等の方法で接合することによって得ることができる。
本発明の衛生用不織布は、上述した製造方法に代えて、スパンボンド法に基づく方法によっても製造することができる。すなわち、ポリアミド樹脂にスパンボンド処理を行って、繊維集合体を得る工程(スパンボンド工程)を備えていてもよい。このように製造された衛生用不織布は、スパンボンド不織布である。
詳細には、繊維の原料樹脂を溶融状態で多数の細孔を有する紡糸口金から押し出すとともに、押し出された樹脂をロール等で延伸して長繊維とし、それらの長繊維をネットコンベア上に集積して、ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを得る。その後、周面に凸部を複数有するエンボスロール間に繊維ウエブを導入して、加熱及び加圧による圧密化(熱圧着)を行い、本発明の衛生用不織布を得る。つまり、本方法は、構成繊維どうしの融着点の形成、繊維ウエブの不織布化、及び圧密化処理を同時に行うものである。
エンボスロールにおける温度は、好ましくは融点Mp-40℃以上、より好ましくは融点Mp-35℃以上、更に好ましくは融点-30℃以上の範囲とすることができる。
エンボスロールによる加圧条件は、エンボス部を十分に融着する観点から、好ましくは0.3MPa以上、より好ましくは0.5MPa以上、更に好ましくは1.0MPa以上の範囲とすることができる。
また前記加圧条件は、過度の加圧による穴あきを生じさせない観点から、好ましくは40MPa以下、より好ましくは35MPa以下、更に好ましくは30MPa以下の範囲とすることができる。
目的とする衛生用不織布において、複層構造のものを製造する場合には、例えば、カード法によって形成した熱可塑性樹脂を含む第2繊維ウエブを、ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブに積層して、繊維ウエブの積層体とする。そして、該積層体に対して、上述した条件で加熱及び加圧による圧密化(熱圧着)を行えばよい。
以上の工程を経て、本発明の衛生用不織布を得ることができる。この衛生用不織布は、好ましくは、以後の工程で、吸収性物品等の衛生品の構成部材として組み込まれる。
衛生用不織布を吸収性物品等の衛生品の構成材料とする場合、衛生品を製造する工程のうちのいずれかにおいて、上述の方法で製造された衛生用不織布を構成材料の一つとして用い、該衛生用不織布を切断する工程や、該衛生用不織布と衛生品を構成する他の構成材料(例えば吸収体やシート等)とを積層又は接合する等の各種操作を行う工程のうち一つ以上備えて、目的とする吸収性物品等の衛生品を製造することができる。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。
上述した本発明の実施形態に関し、更に以下の衛生用不織布及びその製造方法を開示する。
<1>
ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体を備え、
前記繊維集合体は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有し、
ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体の体積充填率が3.5%以上である、衛生用不織布。
<2>
前記ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体の体積充填率が、好ましくは7.0%以上、より好ましくは10.0%以上、更に好ましくは12.0%以上、一層好ましくは14.0%以上であり、
前記体積充填率が、好ましくは60.0%以下、より好ましくは50.0%以下、更に好ましくは45.0%以下、一層好ましくは35.0%以下、より一層好ましくは30.0%以下であり、
前記体積充填率が、好ましくは7.0%以上60.0%以下、より好ましくは7.0%以上50.0%以下、更に好ましくは10.0%以上45.0%以下、一層好ましくは12.0%以上35.0%以下、より一層好ましくは14.0%以上30.0%以下である、前記<1>に記載の衛生用不織布。
<3>
前記繊維が、ポリアミド樹脂を含む複合繊維である、前記<1>又は<2>に記載の衛生用不織布。
<4>
前記複合繊維が、繊維の内部にポリアミド樹脂を含む複合繊維である、前記<3>に記載の衛生用不織布。
<5>
前記複合繊維が、繊維の外表面全域にポリエチレン樹脂を更に含む複合繊維である、前記<3>又は<4>に記載の衛生用不織布。
<6>
前記繊維が、芯がポリアミド樹脂であり且つ鞘が高密度ポリエチレン樹脂からなる芯鞘複合繊維である、前記<1>~<5>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<7>
前記衛生用不織布に含まれる繊維の全質量に対するポリアミド樹脂の含有量は、好ましくは25質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上であり、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である、前記<1>~<6>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<8>
前記ポリアミド樹脂は、ナイロン6、ナイロン66、芳香族ナイロンのうち一種又は二種以上である、前記<1>~<7>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<9>
前記繊維はポリエチレン樹脂を更に含み、
前記衛生用不織布に含まれる繊維の全質量に対するポリエチレン樹脂の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である、前記<1>~<8>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<10>
前記衛生用不織布はポリエチレン樹脂を更に含み、
前記衛生用不織布に含まれるポリエチレン樹脂に対するポリアミド樹脂の質量比(ポリアミド樹脂/ポリエチレン樹脂)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上であり、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1.3以下である、前記<1>~<9>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<11>
前記衛生用不織布はポリエチレン樹脂を更に含み、
前記ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)、中密度ポリエチレン樹脂(MDPE)、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、及び直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)、並びにエチレン-プロピレン共重合体のうち一種又は二種以上であり、
好ましくは高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)である、前記<1>~<10>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<12>
摩擦係数の平均偏差(MMD)が0.010以下である、前記<1>~<11>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<13>
摩擦係数の平均偏差(MMD)が、好ましくは0.009以下、更に好ましくは0.008以下であり、好ましくは0.004以上である、前記<1>~<12>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<14>
4.9mN/cm(0.5gf/cm)荷重下における前記衛生用不織布の全体の厚みが、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.08mm以上であり、好ましくは8mm以下、より好ましくは7.5mm以下、更に好ましくは7mm以下である、前記<1>~<13>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<15>
前記衛生用不織布の全体の坪量が、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは18g/m以上であり、好ましくは200g/m以下、より好ましくは150g/m以下、更に好ましくは120g/m以下である、前記<1>~<14>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<16>
前記衛生用不織布の前記繊維集合体における接触冷感qmaxが、好ましくは0.06W/m以上、より好ましくは0.08W/m以上、更に好ましくは0.10W/m以上であり、好ましくは0.80W/m以下、より好ましくは0.60W/m以下、更に好ましくは0.50W/m以下である、前記<1>~<15>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<17>
前記衛生用不織布の前記繊維集合体における熱伝導率が、好ましく0.08W/mK以上、より好ましくは0.10W/mK以上、更に好ましくは0.13W/mK以上である、前記<1>~<16>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<18>
前記衛生用不織布の曲げ剛性値が、好ましくは0.25gf・cm/cm以下、より好ましくは0.2gf・cm/cm以下、更に好ましくは0.15gf・cm/cm以下、一層好ましくは0.1gf・cm/cm以下である、前記<1>~<17>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<19>
前記繊維の繊維径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは12μm以上であり、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下、更に好ましくは27μm以下である、前記<1>~<18>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<20>
前記繊維の繊維長は、好ましくは30mm以上、より好ましくは38mm以上であり、好ましくは70mm以下、より好ましくは60mm以下である、前記<1>~<19>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<21>
前記衛生用不織布はフィラーを更に含む、前記<1>~<20>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<22>
前記フィラーは、酸化チタン、アルミナ、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、シリカ、カーボンブラック、酸化亜鉛、及びカーボンナノチューブのうち一種又は二種以上である、前記<21>に記載の衛生用不織布。
<23>
前記繊維集合体からなる第1繊維層と、該第1繊維層に隣接して配された第2繊維集合体からなる第2繊維層とを有し、
前記第2繊維集合体は、9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、前記<1>~<22>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<24>
前記第1繊維層が外面に配されている、前記<23>に記載の衛生用不織布。
<25>
第1繊維層の坪量は、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは18g/m以上であり、また、好ましくは200g/m以下、より好ましくは150g/m以下、更に好ましくは100g/m以下である、前記<23>又は<24>に記載の衛生用不織布。
<26>
第2繊維層の坪量は、好ましくは10g/m以上、より好ましくは15g/m以上、更に好ましくは20g/m以上であり、好ましくは140g/m以下、より好ましくは90g/m以下、更に好ましくは70g/m以下である、前記<23>~<25>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<27>
第2繊維層の9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは0.5mm以上であり、好ましくは3mm以下である、前記<23>~<26>のいずれか一に記載の衛生用不織布。
<28>
前記<1>~<27>のいずれか一に記載の衛生用不織布と、該不織布に隣接して配された第2部材とを備え、
前記第2部材は、9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、衛生品。
<29>
第2部材の9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.5mm以上であり、好ましくは3mm以下である、前記<28>に記載の衛生品。
<30>
前記衛生品全体の9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、前記<28>又は<29>に記載の衛生品。
<31>
前記衛生品全体の9.8mN/cm(1gf/cm)荷重下での圧縮変形量が、好ましくは0.4mm以上であり、好ましくは15mm以下、より好ましくは10mm以下である、前記<28>~<30>のいずれか一に記載の衛生品。
<32>
第2部材が吸収体又は吸収性シートである、前記<28>~<31>のいずれか一に記載の衛生品。
<33>
第2部材が吸収性シートであり、
前記吸収性シートの全体の坪量は、好ましくは40g/m以上、より好ましくは60g/m以上、更に好ましくは70g/m以上であり、好ましくは500g/m以下、より好ましくは400g/m以下、更に好ましくは300g/m以下である、前記<28>~<32>のいずれか一に記載の衛生品。
<34>
第2部材が吸収体であり、
前記吸収体の全体の坪量は、好ましくは30g/m以上、より好ましくは40g/m以上、更に好ましくは50g/m以上であり、好ましくは600g/m以下、より好ましくは550g/m以下、更に好ましくは500g/m以下である、前記<28>~<32>のいずれか一に記載の衛生品。
<35>
前記<1>~<27>のいずれか一に記載の衛生用不織布を備える、吸収性物品。
<36>
前記衛生用不織布が、前記吸収性物品の外面に配されている、前記<35>に記載の吸収性物品。
<37>
前記<1>~<27>のいずれか一に記載の衛生用不織布の製造方法であって、
ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理又はスパンボンド処理する工程を有する、衛生用不織布の製造方法。
<38>
ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理する工程を有し、
前記工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風の温度は、該繊維の構成樹脂の融点を融点Mpとしたときに、好ましくは融点Mp+10℃以下、より好ましくは融点Mp+9℃以下、更に好ましくは融点Mp+8℃以下とし、好ましくは融点Mp-4℃以上、より好ましくは融点Mp-2℃以上、更に好ましくは融点Mpの温度以上とする、前記<37>に記載の製造方法。
<39>
ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理する工程を有し、
前記工程において、繊維ウエブに吹き付ける熱風の風速は、好ましくは0.6m/秒以上、より好ましくは1.0m/秒以上とし、好ましくは2.0m/秒以下、より好ましくは1.4m/秒以下とする、前記<37>又は<38>に記載の製造方法。
<40>
ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理する工程を有し、
前記工程における前記繊維ウエブの搬送速度は、好ましくは3m/分以上、より好ましくは10m/分以上であり、好ましくは200m/分以下、より好ましくは160m/分以下である、前記<37>~<39>のいずれか一に記載の製造方法。
<41>
前記エアスルー処理又は前記スパンボンド処理して得られた繊維集合体に対して圧密化処理を行う工程を更に有し、
前記圧密化処理は前記繊維の構成樹脂の融点以下の温度で加熱しながら行う、前記<37>~<40>のいずれか一に記載の製造方法。
<42>
前記圧密化処理として、二つの金属平板の間に前記繊維集合体を配して加圧するプレス処理を行うか、又は一対のロール間に前記繊維集合体を導入して加圧するカレンダー処理を行う、前記<41>に記載の製造方法。
<43>
前記圧密化処理として、前記プレス処理を行い、
前記プレス処理における加圧条件は、好ましくは5MPa以上、より好ましくは7MPa以上であり、好ましくは72MPa以下、より好ましくは32MPa以下とする、前記<41>又は<42>に記載の製造方法。
<44>
前記圧密化処理として、前記カレンダー処理を行い、
前記カレンダー処理における加圧条件は、好ましくは78.4N/cm(8kgf/cm)以上、より好ましくは127.4N/cm(13kgf/cm)以上であり、好ましくは686N/cm(70kgf/cm)以下、より好ましくは490N/cm(50kgf/cm)以下、更に好ましくは294N/cm(30kgf/cm)以下である、前記<41>又は<42>に記載の製造方法。
<45>
前記圧密化処理における加熱温度は、該繊維の構成樹脂の融点を融点Mpとしたときに、好ましくは融点Mp-80℃以上、より好ましくは融点Mp-70℃以上、更に好ましくは融点Mp-60℃以上であり、好ましくは融点Mp以下、より好ましくは融点Mp-20℃以下である、前記<41>~<44>のいずれか一に記載の製造方法。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。表中「-」で示す欄は、非含有又は非測定を意味する。
〔実施例1~3〕
ポリアミド樹脂としてのナイロン6を芯とし、HDPEを鞘とした芯鞘複合繊維を用いた。樹脂の質量割合、繊維径及び繊維長を以下の表1に示す。
まず、以下の表1に示す坪量となるように調整した前記複合繊維のウエブをエアスルー処理し、不織布化した繊維集合体を得た。エアスルー処理の条件は、以下の表1に示すとおりとした。次いで、表面が平坦な一対の金属板を用いたプレス法により、以下の表1に示す加熱及び加圧条件で繊維集合体を圧密化処理して、目的とする衛生用不織布を得た。これらの不織布はいずれも単層構造のものであった。
〔実施例4〕
エアスルー処理時の風速を1.2m/秒とし、且つ圧密化処理をカレンダー法により行った以外は、実施例1と同様にして、目的とする単層構造の衛生用不織布を得た。カレンダー法による加圧条件は、483N/cm(49.3kgf/cm)とし、表面が平滑な一対のフラットロールを用いた。
〔実施例5〕
ポリアミド樹脂としてのナイロン6を芯とし、HDPEを鞘とした芯鞘複合繊維を用い、樹脂の質量割合を以下の表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、目的とする衛生用不織布を得た。
〔実施例6〕
スパンボンド法によってポリアミド樹脂としてのナイロン6のみからなる繊維のウエブを形成し、該ウエブに対してエンボスロールによる融着及び圧密化処理を行うことで、スパンボンド不織布からなる衛生用不織布を得た。スパンボンド法の条件は、以下の表1に示すとおりとした。この不織布は単層構造のものであった。
なお、スパンボンド法によって得られた繊維の長さは実質的に無限長のものであり、本実施例では繊維長を測定しなかった。
〔実施例7〕
スパンボンド法によってポリアミド樹脂としてのナイロン66のみからなる繊維のウエブを形成し、該ウエブに対して、実施例6と同様の条件でエンボスロールによる融着及び圧密化処理を行って、スパンボンド不織布からなる衛生用不織布を得た。
〔実施例8〕
本実施例は、複層構造の衛生用不織布を製造した。
詳細には、ポリアミド樹脂としてのナイロン6を芯とし、HDPEを鞘とした芯鞘複合繊維からなる繊維ウエブを実施例1と同様の条件にてエアスルー処理を行い、次いで、実施例1と同様の条件にて圧密化処理を行って、単一層の不織布(坪量:90g/m)を得た。
これとは別に、芯がPETであり且つ鞘がPEである芯鞘複合繊維からなる第2繊維ウエブを用意し、実施例1と同様の条件にてエアスルー処理及び圧密化処理を行い、単一層の不織布(坪量:20g/m)を得た。
最後に、各不織布を、ホットメルト接着剤を介して積層し接合して、目的とする複層構造の衛生用不織布(坪量:110g/m)を得た。
〔実施例9〕
ポリアミド樹脂としてのナイロン6を芯とし、HDPEを鞘とした芯鞘複合繊維と、芯がPETであり且つ鞘がPEである芯鞘複合繊維を、質量割合1:1の割合で混合し、実施例1と同様の条件にてエアスルー処理及び圧密化処理を行い、目的とする不織布を得た。この不織布は、第2繊維集合体を備えていない単層構造のものであった。
〔比較例1〕
ポリアミド樹脂を用いずに、芯をPETとし、鞘をHDPEとした芯鞘複合繊維を用いた以外は、実施例1と同様にして、目的とする衛生用不織布を得た。
〔比較例2〕
ポリアミド樹脂を用いずに、芯をPPとし、鞘をHDPEとした芯鞘複合繊維を用いた以外は、実施例1と同様にして、目的とする衛生用不織布を得た。
〔衛生用不織布の厚みの測定〕
実施例及び比較例の衛生用不織布について、厚みを測定した。厚みの測定は、測定対象の衛生用不織布に4.9mN/cm(0.5gf/cm)の荷重を負荷した状態で、レーザー変位計を用いて、5箇所以上測定し、それらの算術平均値を厚み(mm)とする。結果を表1に示す。
〔体積充填率の測定〕
実施例及び比較例の衛生用不織布について、上述の方法にて体積充填率(%)を算出した。結果を表1に示す。
〔9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量の測定〕
実施例及び比較例の衛生用不織布について、上述の方法にて9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量(mm)を算出した。結果を表1に示す。
〔MMDの測定〕
実施例及び比較例の衛生用不織布について、上述の方法にてMMDを算出した。結果を表1に示す。
〔不織布の熱伝導率〕
実施例及び比較例の衛生用不織布について、熱伝導率及び接触冷感の測定を以下の方法で行った。
(1.サンプル作成)
測定対象となる衛生用不織布を小さく切って、10g程度になるように複数枚積層した積層体を、2枚のステンレス板間にステンレス板の中央に保持し、無加圧条件にて1分間加熱し、融着物を得た。加熱温度は、上述した示差走査熱量測定計で測定した融点Mp+20℃とし、複数の樹脂材料を含む不織布の場合には、融点の最も高い樹脂の融点を基準として加熱した。具体的には、245℃で加熱した。
次いで、得られた融着物に対して、上述の加熱温度を維持したまま、ゲージ圧200kgf(天板込みの総質量:21848kg;圧力を面圧として計算する場合、融着物の面積が樹脂の溶融とともに変化するため、面圧は、最終的に得られた円形樹脂板の面積に基づいて計算する。例えば円形樹脂板が15cmの直径である場合、面圧は12MPaである。)の圧力をかけて1分間保持した後、加圧状態を維持したまま20℃まで水冷して、直径約15~20cmの円形樹脂板を得た(樹脂の溶融粘度により、得られる円形樹脂板の直径は変化しうる)。
続いて、得られた円形樹脂板について、中心を通る放射線状に円形樹脂板を切断し、また最大差し渡し長さが5cm以上であれば5cm以下になるように更に切断した。そして、樹脂の配向の影響がなくなるように、最大差し渡し長さにおける仮想線分の延在方向がランダムになるように、切断した樹脂板をステンレス板の中央へ重ねて置いた後、厚み1mmのシムをステンレス板の中央から10cmの場所に2枚平行に配し、その上にステンレス板を重ねた。その後、上述と同様の操作で無加圧下での加熱、並びに加圧下での加熱、冷却を行った。気泡が入ってしまった場合は、同様の動作を繰り返した。2回加熱溶融する目的は、サンプルを一度溶融させて、繊維の紡糸過程で変化する樹脂の結晶化などの影響を除外し、熱履歴を一定にするためである。これによって、フィルムを得た。
(2.熱伝導率の測定)
熱伝導率の測定は、測定装置(カトーテック株式会社製、KES-F7 サーモラボII)を用いて、以下の方法で行った。
まず、作成したフィルムを長さ10cm×幅10cmの寸法となるように切り取り、室温23℃、相対湿度50%の環境下に24時間放置した。次いで、上述の測定装置及び該装置の測定マニュアルに従って、測定対象の熱伝導率を測定した。具体的には、測定用の熱源体(BT-BOX、縦5cm×横5cmで厚み1mmのアルミニウム板と、ヒーターなどとが一体化されている)の温度を33℃(測定対象の表面温度より10℃高い温度)に設定し、フィルムが反って、接触する面積が低減することを防止するために、フィルムに面積0.25m当たり1kgの荷重を付加するように該熱源体を接触させた。測定器の表示板において、熱源体から測定対象への熱流量が一定になった時点を測定開始時点とし、該時点から60秒間の平均熱流量を測定した。測定条件と、測定された熱流量から、以下の式(III)に基づいて算出した。フィルムの厚みDは、レーザー変位計によって無荷重下で3箇所以上測定した厚みの算術平均値とした。上述の測定を測定対象一つにつき3回行い、それらの測定値の最大値を、サンプルの熱伝導率(W/mK)とした。結果を表1に示す。
k=100×(W×D)/(A×ΔT) ・・・(III)
(k:熱伝導率[W/mK]、W:熱流量[W/m]、D:フィルムの厚み[cm]、A:アルミニウム板面積(25cm)、ΔT:熱源体とフィルムとの温度差10℃))
〔接触冷感の測定〕
接触冷感の測定は、測定装置(カトーテック株式会社製、KES-F7 サーモラボII)を用いて、以下の方法で行った。
まず、測定対象となる衛生用不織布を長さ23cm×幅14cmの寸法に切り取り、室温23℃、相対湿度50%の環境下に24時間放置した。次いで、上述の測定装置及び該装置の測定マニュアルに従って、熱源との温度差を規定するために、測定対象の衛生用不織布を気体や液体を熱媒体として用いた恒温装置を用いて、試験片が23℃になるようにした。
続いて、上述の測定装置及び該装置の測定マニュアルに従って、測定対象の接触冷感qmaxを測定した。具体的には、測定対象と接触させる熱板として、面積9.0cm、質量9.8gの純銅(T-Box)製の測定端子を用い、該銅板の初期温度を33℃(測定対象の表面温度より10℃高い温度)、該銅板の測定対象への接触圧を98mN/cm(10gf/cm)として、試験片に該銅板を接触させ、その接触の瞬間の前記熱流量の値をゼロとして、該熱流量の最大値を測定した。この測定を測定対象面につき5回行い、それら複数の測定値の算術平均値を、測定対象の接触冷感qmax(W/m)とした。
接触冷感qmaxの値が大きいほど、熱の移動量が大きく、また熱の移動が速く、着用者に冷感を知覚させやすいものであることを指す。結果を以下の表1に示す。
〔風合いの評価〕
実施例及び比較例の不織布について、以下の方法で風合いの評価を行った。風合いの評価試験の項目は、柔軟性、滑らかさ及び肌触りとした。まず、20名の専門パネラーに不織布の表面に触れさせて、各項目について以下の評価基準で点付けし、各項目の平均点を算出した。そして、各項目の平均点から、全体の平均点を更に算出し、該平均点を風合いの評価とした。結果を表1に示す。
5点:良い。
4点:やや良い。
3点:ふつう。
2点:やや悪い。
1点:悪い。
〔冷感の評価〕
実施例及び比較例の不織布について、以下の方法で冷感の評価を行った。まず、20名の専門パネラーに不織布の表面に触れさせて、以下の基準で不織布を触れたときの冷感を以下の基準で点付けしてもらい、その算術平均値を冷感の評価とした。結果を表1に示す。
5点:冷感に非常に優れる。(q-maxが0.20以上の接触冷感布と同等に冷感が強く感じられる。)
4点:冷感が良好である。
3点:冷感を知覚できる。
2点:冷感があまり感じられない。
1点:冷感が全く感じられない。(q-maxが0.06以下のエアスルー不織布と同様に冷感を感じられない。)
表1に示すように、各実施例の衛生用不織布は、比較例のものと比較して、風合いが良好でありながら、熱伝導率及び体積充填率がともに高く、また接触冷感qmaxも高く、冷感がより強く知覚できるものであることが判る。
したがって、本発明の衛生用不織布は、良好な風合いを有し、肌に触れたときに冷感を知覚させて、心地良い使用感を与えることができる。
Figure 2023024412000001

Claims (13)

  1. ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体を備え、
    前記繊維集合体は、その構成繊維どうしが融着した融着点を有し、
    ポリアミド樹脂を含む繊維を含有する繊維集合体の体積充填率が3.5%以上である、衛生用不織布。
  2. 前記繊維がポリアミド樹脂を含む複合繊維である、請求項1に記載の衛生用不織布。
  3. 前記繊維が、芯がポリアミド樹脂であり且つ鞘が高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)からなる芯鞘複合繊維である、請求項1又は2に記載の衛生用不織布。
  4. 摩擦係数の平均偏差(MMD)が0.010以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の衛生用不織布。
  5. 前記繊維集合体からなる第1繊維層と、該第1繊維層に隣接して配された第2繊維集合体からなる第2繊維層とを有し、
    前記第2繊維集合体は、9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の衛生用不織布。
  6. 前記第1繊維層が外面に配されている、請求項5に記載の衛生用不織布。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載の衛生用不織布と、該不織布に隣接して配された第2部材とを備え、
    前記第2部材は、9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、衛生品。
  8. 9.8mN/cm荷重下での圧縮変形量が0.3mm以上である、請求項7に記載の衛生品。
  9. 前記第2部材が吸収体である、請求項7又は8に記載の衛生品。
  10. 請求項1~6のいずれか一項に記載の衛生用不織布を備える、吸収性物品。
  11. 前記衛生用不織布が、前記吸収性物品の外面に配されている、請求項10に記載の吸収性物品。
  12. 請求項1~6のいずれか一項に記載の衛生用不織布の製造方法であって、
    ポリアミド樹脂を含む繊維のウエブを、エアスルー処理又はスパンボンド処理する工程を有する、衛生用不織布の製造方法。
  13. 前記エアスルー処理又は前記スパンボンド処理して得られた繊維集合体に対して圧密化処理を行う工程を更に有し、
    前記圧密化処理は前記繊維の構成樹脂の融点以下の温度で加熱しながら行う、請求項12に記載の製造方法。
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