JP4046272B2

JP4046272B2 - カイロ包材用不織布および使い捨てカイロ

Info

Publication number: JP4046272B2
Application number: JP2002189370A
Authority: JP
Inventors: 勝小河; 正広矢放
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004024749A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカイロ包材用不織布および使い捨てカイロに関し、さらに詳しくは柔軟で熱伝導性（伝熱性）に優れたカイロ包材用不織布およびこれを用いた使い捨てカイロに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使い捨てカイロは、空気中で発熱する発熱体組成物を、不織布または紙にポリエチレン等のフィルムをラミネートした包材に包んだものであり、使用時に該発熱体組成物を空気中の酸素と反応させて熱を発生させ、人体に接触させて用いられる。上記フィルムには有孔フィルムや微孔フィルムが用いられるが、無孔フィルムを不織布にラミネートし、その後、孔あけ加工を施して通気性を持たせる場合もある。該使い捨てカイロは、人体に接触させて使用するため、フィルム単体で使用すると、フィルムが硬いために、フィルム特有の貼りついく触感やゴワゴワする肌触り等を防ぐために不織布にフィルムをラミネートして用いられている。このような構成とすることにより、人体と接する面に布的な柔らかな触感を持たせることができ、さらに袋が裂けるのを防ぐことができる。
しかし、不織布内に空気が多く存在するため、発熱体で発生した熱を人体に伝達する伝熱効率が悪く、人体に感知される温度を適温にするために、発熱体の維持温度を高めに設計する必要があり、発熱体の充填量を増加せざるを得ないという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、柔軟な繊維触感を維持しつつ、伝熱効率に優れたカイロ包材用不織布およびこれを用いた使い捨てカイロを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため、種々検討した結果、柔軟な繊維触感や適性な強度を持ちながら、熱効率すなわち良好な熱伝導性を持たせるために、人体と接する繊維の表面積を増大させ、しかも不織布の厚みを薄くすることができる異形断面糸で不織布を構成することにより、上記課題を達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は以下の通りである。
【０００５】
（１）疎水性合成繊維からなる不織布を少なくとも一面に用いた使い捨てカイロであって、該不織布が異形断面形状の繊維を含み、該異形断面形状の繊維の断面扁平度が１．３以上、該不織布における部分熱圧着率が５〜３５％、および繊維充填度が１７．１〜４６．６％であることを特徴とする使い捨てカイロ。
（２）前記異形断面形状の繊維が、連続フィラメントであることを特徴とする（１）に記載の使い捨てカイロ。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のカイロ包材用不織布には疎水性合成繊維が用いられる。
疎水性合成繊維としては、ポロプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維などが挙げられ、これらは必要とされる疎水性、強度および可撓性等に応じ、単独でまたは組み合わせて用いられる。また必要に応じてこれらの複合繊維、さらにはセルロース系繊維、その他の特殊機能を持つ繊維を混合して用いてもよい。例えば、柔軟性および素材の熱伝導性の点からはポリアミド系繊維を用いるのが好ましく、寸法安定性、剛性および耐熱性の点からはポリエステル系繊維を用いるのが好ましく、さらに疎水性および柔軟性の点からはポリオレフィン系繊維を用いるのが好ましい。疎水性合成繊維は短繊維であっても長繊維であってもよいが、不織布の強度や柔軟性の点から長繊維が好ましい。また繊維の繊度も同様の理由から０．８〜５．５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
【０００７】
また本発明のカイロ包材用不織布は、異形断面形状の繊維を含む。
ここで、異形断面形状とは、繊維の長さ方向に対して直角方向に切断した時の繊維の断面形状をいい、異形断面形状の繊維とは、繊維の断面が実質的に異形の形状を有する繊維をいう。このような異形断面形状の繊維で不織布を構成することにより、丸断面形状の繊維で構成した同目付の不織布に比べ、不織布の厚みが薄くなり、不織布内の空気量が少なくなるため、また不織布の表面が平滑となり、人体と接する面が増加するため、不織布の熱伝導性が大幅に向上する。なお、不織布には本発明の目的を害さない範囲で丸断面繊維を含んでいてもよい。
異形断面形状の繊維としては、例えば楕円形、角形などの断面を有する繊維が挙げられるが、特に繊維断面の外周の一部に実質的な直線部分を有する繊維、例えば三角断面等の繊維が好ましい。このような繊維断面の外周の一部に実質的な直線部分を含む繊維を用いることにより、不織布の表面をより平滑面とすることができ、人体との接触面が増加し、不織布の伝熱性が向上する。
【０００８】
また繊維断面の扁平度は１．３以上、好ましくは２以上、より好ましくは２．５〜５．０の繊維が好ましい。このような扁平度とすることにより、不織布の強度を維持しつつ厚みを薄くすることができ、また不織布内の空気量を減らすことができるため、不織布の伝熱性が向上する。ここで扁平度とは、繊維断面の短軸長ａと長軸長ｂを測定し、長軸長ｂを短軸長ａで除した値をいう。
異形断面形状の繊維は、例えば、扁平断面のノズルから溶融樹脂を押出して製造することができるが、丸断面繊維を製造した後にこれを潰して異形断面の繊維としてもよい。この場合の丸断面繊維の潰しは、繊維状で行っても、不織布とした後に行ってもよい。
【０００９】
本発明のカイロ包材用不織布は、抄紙法、カード機などにより、またはスパンボンド法により製造されるが、強度の点からはスパンボンド法による長繊維不織布が好ましい。カード機等による短繊維不織布でも布的な触感を持たせることができるが、スパンボンド法による長繊維不織布は、繊維長が長いために実用上の強度が得られ、かつ湿式法または乾式法による場合と異なり、油剤処理等を行うことなく、繊維がそのままシート化されているので繊維特有の触感をより活かすことができる。
長繊維不織布は、例えば、スパンボンド法により溶融紡糸された連続フィラメントをウェブとし、これを接合することにより製造される。ウェブは、接着剤、低融点繊維や複合繊維による接合、溶融バインダーでの接合、繊維の触感を残すことができるニードルパンチや水流交絡法等で接合することができるが、繊維の触感や強度維持の点からは部分熱圧着法による接合が好ましい。
【００１０】
部分熱圧着における熱圧着面積率は、強度保持の点から５〜３５％が好ましい。部分熱圧着は、超音波法または加熱エンボスロール間にウェブを通して行うことができ、これにより、不織布の表面にピンポイント状、矩形状等の浮沈模様を散点させることができる。不織布の目付は、使用目的に応じて適宜選定されるが、実用強度、触感の点からは２５〜６０ｇ／ｍ²が好ましい。
本発明のカイロ包材用不織布は、丸断面繊維を用いた不織布に比べ、同目付でも厚みが薄く、例えば扁平断面糸のウェブでは、その断面の長辺を不織布平面方向に向けて配列しやすく、厚みが薄くなる。このため、不織布は平面方向に曲げ易く、柔軟に感じると共に、繊維の充填率が高く、伝熱し易くなり、しかも繊維触感を保持でき、人体との接触面が細かな繊維であり、心地よい伝熱媒体となる。
【００１１】
本発明の使い捨てカイロは、上記した異形断面形状の疎水性合成繊維を含む不織布とフィルムとを貼り合わせて得たカイロ包材を重ね合わせ、その間に発熱体組成物を入れた後、重ね合わせ部の周囲を熱シールや接着剤等によりシールすることにより得られる。本発明のカイロ包材用不織布はカイロの両面に用いてもよいが、一方の面にのみ用いてもよい。
【００１２】
不織布に貼り合わせるフィルムとしては、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）またメタロセン系触媒ＰＥ等の各種ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ＥＶＡおよびエチレン、プロピレン、ブテン等の各種共重合ポリプロピレン等のポリオレフィン共重合系、ポリアミド系、ポリエステル系などのフィルムが用いられ、透湿性を有した微多孔フィルムであってもよい。柔軟性、シール性、価格の点から、ポリエチレンまたはその共重合系オレフィンフィルムが好ましい。また繊維層との相性、カイロのシール性の点から２〜３層のフィルムを組み合わせたものでもよい。
【００１３】
不織布とフィルムとの貼り合わせは、ヒートシール、熱接合またはホットメルト剤等の接着剤を用いる方法で行うことができ、全面接合でも、部分接合でもよい。部分接合の場合には不織布の柔軟性を保持するのが容易となる。使い捨てカイロとして必要な通気孔は、ラミネートした後の孔あけ加工により設けることができるが、有孔または微孔のフィルムを用いてもよい。
本発明の使い捨てカイロは、表面の平滑性に優れた不織布を用いているため、肌触りや柔軟性に優れるとともに、フィルムとのラミネート強度が向上し、さらに使い捨てカイロの表面に名称、模様等を印刷する場合の印刷性が改良される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、例中の特性は下記のように測定または評価した。
１）不織布の厚み：ピーコック厚み測定器を用い、１００ｇ／ｃｍ²荷重で測定した。
２）不織布の強力および５％伸長時応力：ＪＩＳＬ−１９０６に準じて測定した。
３）不織布繊維の扁平度：繊維断面の短軸長ａと長軸長ｂを測定し、長軸長ｂを短軸長ａで除した値を扁平度とした。なお、丸断面繊維を潰したものの扁平度は一定ではないが、不織布の表面部にある変形した繊維を扁平糸としてその断面の扁平度を測定した。
４）不織布の曲げ柔軟度：柔軟性を示す指標として、次の方法で測定し、曲げ柔軟度として示した。
試料片（幅５ｃｍ×測定方向長さ４ｃｍ）の測定方向の一方の端部１ｃｍを残して、試料片に直角方向で全幅に渡りスケールで押え、試料片の他端部を折り目をつけず、ループを形成させた状態で、スケールで押えた端部上に載せる。スケールで押えた側の端部を手で押えたまま、試料片の上をスケールを滑らせながらループ内に移動させる。試料の反発力でループが伸びた点を終点とし、この点からループ側端部までの長さを臨界長とし、表裏の平均値で表す。短いものほど柔軟であることを示す。
【００１５】
５）不織布の平滑性：表面粗さ形状測定機（東京精密社製サーフコム１１０Ａ）を用いて、不織布表面の縦横方向の平均粗さＲａ（μ）を測定し、その測定値を不織布の平滑性とした。数値が小さい程、平滑であることを示す。
６）不織布の熱伝導性：２０℃、湿度６５％の環境下で、恒温水槽から水循環され、２０℃で維持されるように設定された熱板（５ｃｍ角）上に、同寸法の試料片を置き、更にその上に５ｃｍ角で４０℃の熱板（６ｇ／ｃｍ²）を重ね、試料を通して伝わる熱量を４０℃の熱板の温度を維持する熱量として測定し、試料の熱伝導性とした。なお、試料を置かない場合は１４．０６Ｗ／２５ｃｍ²・２０℃であった。また、４０℃の熱板上に置いた試料の反熱板面の試料表面温度も目安とした。
【００１６】
実施例１
ナイロン６（相対粘度２．７）を原料とし、扁平断面のノズルから溶融押出した長繊維を紡口の近傍にて側方から冷却しながら、エアーサッカー型牽引装置で引き取った。牽引引取装置を出た糸条は、帯電装置を通過させて開繊させた後、移動する金網コンベアー上にウェブとして捕集した。このウェブを加熱したエンボスロールとフラットロールの間に通し、部分熱圧着して一辺０．５ｍｍ変形四辺形の織目柄（圧着面積率１４．５％）の散点模様を有する不織布を得た。
得られた不織布の構成繊維は２．０ｄｔｅｘ、扁平度２．５の扁平断面糸であり、目付４０ｇ／ｍ²であった。この不織布の特性は表１に示す。
【００１７】
この不織布を４０℃の熱板上に置いた時の反熱板面の試料の表面温度は、丸断面繊維のものでは約２℃差であるのに対し、約０．６℃低くなるだけであり、伝熱性に優れることがわかった。
得られた不織布の反エンボス面に５０μのポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルムをラミネートした後、公知の方法により針ロールで窄孔（約６％）し、カイロ用包材とした。この不織布を上被層とし、下被層は無孔の同ラミネート品を用い、フィルム面を内側に、発熱組成物を充填し、周囲をヒートシールした使い捨てカイロを得た。得られた使い捨てカイロは不織布が外側であり、滑らかな触感、柔軟性を持ち、適度な肌触りのカイロであった。
【００１８】
実施例２
実施例１において、不織布を構成する繊維の扁平度を３．２とし、またポリエチレンフィルムをラミネートする前に、反ラミネート面にイラスト模様を印刷した以外は実施例１と同様にして、使い捨てカイロを製作した。得られた使い捨てカイロは丸断面繊維を用いた従来のカイロに比べて熱伝導性に優れるとともに、イラスト模様の鮮明なカイロであった。不織布の性能は表１に示す。
【００１９】
実施例３
実施例１において、扁平断面ナイロン６に替わり、通常の丸断面ナイロン６繊維を用いて実施例１と同様にして２．０ｄｔｅｘ、織目柄（圧着面積率１４．５％）、目付４０ｇ／ｍ²の不織布を得た。この不織布を表面温度１５０℃の平滑金属ロールとペーパーロールを組み合わせたカレンダー装置に通し、表面の繊維層を平滑化した。表面の繊維を顕微鏡で観察した結果、扁平度１．６に相当する変形した繊維であった。この不織布は異形断面糸を用いた不織布と同じように薄くなり、表面の滑らかな触感を持ち、ソフトなものであった。不織布の性能は表１に示す。
この平滑化した不織布の表面に実施例２と同様にしてイラスト模様の印刷を施した上で、厚さ４０μｍの透湿性を有する微孔ポリエチレンフィルムと積層し、使い捨てカイロを製作した。得られた使い捨てカイロは扁平断面繊維を用いたカイロと同様に柔軟で熱伝導性に優れ、またイラスト模様が鮮明なカイロであった。
【００２０】
実施例４
実施例１において、ナイロン６の替わりにポリエチレンテレフタレート繊維（２．０ｄｔｅｘ、扁平度３．２）を用いた部分熱圧着スパンボンド（熱圧着面積率１４．５％織目柄、目付４０ｇ／ｍ²）を得た。
この不織布の表面に実施例２と同様にして印刷を施し、使い捨てカイロを製作した。得られたカイロは、ナイロン６繊維を用いたものに比べて張りがあり、寸法安定性のあるカイロであり、熱伝導性にも優れ、印刷模様も鮮明であった。
【００２１】
実施例５
実施例４で得た不織布を、表面温度２２０℃の平滑金属ロール同士を組み合わせたカレンダー装置に通し、不織布の表面層の繊維を一層平滑化し、薄型化した。この不織布の性能は表１に示す。
この平滑化した不織布の表面に実施例４と同様にして印刷を施し、使い捨てカイロを製作した。得られた使い捨てカイロは表面が滑らかで熱伝熱性に優れ、一段とイラスト模様の鮮明なカイロが得られた。
【００２２】
比較例１〜３
実施例１において、丸断面のナイロン６繊維（２．０ｄｔｅｘ）、ポリエチレンテレフタレート繊維（２．０ｄｔｅｘ）およびポリプロピレン繊維（２．８ｄｔｅｘ）をそれぞれ用いて不織布を製作し、性能比較を行った。
不織布の性能を表１に示す。得られたいずれの不織布も、実施例のものに比べ熱伝導性の低いものであった。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【発明の効果】
本発明のカイロ包材用不織布は、柔軟な繊維触感を維持しながら優れた伝熱効率が得られるため、人体に感知される温度を適温にするために発熱体の維持温度を高めに設定する必要がなく、従って、発熱体量を低減することが可能であり、経済性に優れたカイロを得ることができる。また不織布表面が平滑でより優れた滑らかな触感や柔軟性が得られ、さらに該不織布は印刷特性にも優れるため、外観品位に優れたカイロを得ることができる。

Claims

疎水性合成繊維からなる不織布を少なくとも一面に用いた使い捨てカイロであって、該不織布が異形断面形状の繊維を含み、該異形断面形状の繊維の断面扁平度が１．３以上、該不織布における部分熱圧着率が５〜３５％、および繊維充填度が１７．１〜４６．６％であることを特徴とする使い捨てカイロ。
前記異形断面形状の繊維が、連続フィラメントであることを特徴とする請求項１に記載の使い捨てカイロ。