JP4357482B2 - 化粧用または医療用あるいは体の手入れ用の綿棒 - Google Patents

Description

本発明は、柄を備え、この柄がその少なくとも一端に、綿ヘッドを形成する繊維材料を備えている、化粧用または医療用あるいは体の手入れ用の綿棒に関する。このような化粧用または医療用の綿棒は、清掃のため、化粧を落とすためまたは化粧品を塗るためあるいは医療分野では傷の清掃のためまたは軟膏を塗るために役立つ。

この種の綿棒はさまざまなものが知られている。特許文献１には、親油性のポリオレフィン微小繊維からなる綿ヘッドを備えた綿棒が開示されている。しかし、微小繊維の用語は充分に定義されていない。

特許文献２には、繊維材料が木綿繊維と熱で溶融可能な複合繊維を有する綿棒が開示されている。この複合繊維の割合は例えば少なくとも１０重量％と記載されている。この特許文献２にはその他の指摘はされていない。

特許文献３には、電気部品または電気機械部品を清掃するための清掃棒が開示されている。この清掃棒は生地片によって取り囲まれた先が尖っている端部を有する。この端部は棒の円錐形部に続いている。シールされた円錐状の端部が清掃棒に生じる。生地はポリエステル編み物でもよいし、その代わりにポリエステル−ナイロン−微小繊維材料でもよい。

特許文献４には、木材パルプ繊維と、１０μｍよりも小さい中間繊維直径の熱可塑性微小繊維とからなる繊維混合物が開示されている。空気流と木材パルプ繊維流を微小繊維用紡糸ヘッドの範囲に流入させることによって、微小繊維の紡糸と同時にこの繊維混合物が製造されることにより、繊維が結合し、微小繊維が木材パルプ繊維を固定することになる。しかも、微小繊維がまだ高い温度で硬化していない状態にあるときに、微小繊維が木材パルプ繊維を固定する。従って、微小繊維は木材パルプ繊維のためにマトリックスを形成するように作用する。この場合、微小繊維は、１重量％以下の非常に少ない微小繊維含有量の場合にも、木材パルプ繊維を柔軟に結合し、固定結合しない。ナイロン繊維のような合成繊維と、木綿、亜麻、ジュート、絹のような天然繊維を含む他の繊維または粒子状材料を付加的に挿入することができる。

溶融吹き付け法で微小繊維を形成することによって現場で繊維混合物を製造することにより、微小繊維は繊維製品内でその独自性を失い、木材パルプ繊維との接触に基づいてまだ軟らかい状態に変化させられて固定される。すなわち、微小繊維はもはや個別的な繊維成分としてまたは製品を製造するため、すなわち製造プロセスを導入するための繊維として使用不可能である。

この特許文献４の教示では、溶融吹き付け微小繊維と木材パルプ繊維の組み合わせ流れが２つの真空ロールの隙間に案内され、そこで５０ｇ／ｍ² から約２００ｇ／ｍ² の非常に大きな単位面積あたりの重量のフリースに形成される。繊維混合物はフリースを形成した後でその最終的なフリース形態にある。その後の繊維の離解、すなわち繊維をばらばらにすることはもはや不可能である。

更に、綿ヘッドが１００％の木綿繊維からなる綿棒が知られている。
欧州特許第０４０２１４０号 欧州特許出願公開第０３６３５３３号公報 独国特許第１０１２３９７１号 米国特許第４，１００，３２４号

本発明の根底をなす課題は、綿ヘッドの強度を大幅に低下させずに、やわらかい感触を生じるように、冒頭に述べた種類の綿棒を改良することである。更に、１００％の木綿からなるこのような綿棒に対して、清掃作用を改善すべきである。

この課題は冒頭に述べた綿棒において本発明に従い、繊維材料が少なくとも７ｍｍの長さの微小ステープルファイバ（微小スフ）を含んでいることによって解決される。

微小ステープルファイバについて述べると、これは１dtex以下の繊維太さの合成繊維であると理解される。その際、微小ステープルファイバの用語は、綿棒の自由端に綿ヘッドを形成するための繊維フリースまたは帯状（テープ状）またはコード状の繊維フリースを製造するために、前もって別個の製造方法で形成された、所定の長さまたは所定の長さ範囲の微小繊維が使用されることを示している。ばらばらにされたこのステープルファイバは繊維材料を形成するために積み重ねられる。すなわち、スパンボンデッド法または溶融吹き付け法で形成された繊維は使用されない。この方法の場合（特許文献４参照）、繊維形成プロセスとフリース形成プロセスが１つの過程で生じるのではなく、フリース形成プロセスとは別個の製造方法で形成された所定の長さまたは所定の長さ範囲（７ｍｍ未満）の微小繊維が使用される。合成の微小ステープルファイバが綿棒または綿棒の綿ヘッドに大きな柔軟性を付与し、それに伴って使用者がすぐれた感触を得ることが判った。驚くべきことに、綿棒の清掃作用または化粧落とし作用または強度が低下しない。それとは反対に、少なくとも７ｍｍの長さの合成微小ステープルファイバを有する本発明による綿棒は、すぐれた清掃作用および化粧落とし作用を有し、１００％の木綿繊維からなる綿棒の場合よりも、脂肪を含む汚れを耳から除去するために適している。

清掃すべき皮膚表面と接触し得る繊維材料の表面積は、微小ステープルファイバの細かさに基づいて、純粋な木綿の綿棒よりも大きい。従って、この大きな表面積は、不純物、鱗屑、脂肪を含む汚れまたは化粧品を収容する働きをする莫大な数の微小隙間および微小開口を画成する。

使用可能な微小ステープルファイバの繊維長さは好ましくは１０〜３８ｍｍ、特に１５〜３２ｍｍである。

微小ステープルファイバは本発明の他の実施形ではポリエステル（ＰＥＳ）またはビスコース繊維である。

繊維材料の質量における微小ステープルファイバの割合は特に３〜５０重量％、特に５〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。

更に、繊維材料が付加的に、９７重量％以下、特に６０〜９７重量％、好ましくは７０〜９５重量％の木綿繊維を含んでいると有利であることが判った。綿棒が顔を洗浄する溶液を良好に吸収するのに適しているかあるいは高い液体割合を有する化粧落とし剤を用いて化粧を落とすのに使用されるときに、木綿繊維を含んでいると特に有利であることが判った。木綿繊維として、好ましくは木綿すきくず（コーマ綿）が使用される。

本発明による綿棒を製造するために、別個のプロセスで製造された合成微小ステープルファイバが、普通のフリース形成方法に従ってフリースを形成するために積み重ねられる。異なる種類の繊維が使用されると、この繊維は前もって好ましくは空気流と混合され、そして積み重ねられる。熱溶融可能な結合繊維が付加的に設けられていると、ガス温度を正確に調節した“空気通過方法”で、フリースのヒートセットが行われる。その際、好ましくは合成微小ステープルファイバが熱的、ひいては構造的な影響または損傷を受けることがない。

更に、綿ヘッドの繊維材料の高い内部強度を達成するという観点から、繊維材料が熱溶融可能な結合繊維を含んでいると有利であることが判った。繊維材料の質量における熱溶融可能な結合繊維の割合は、特に５〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％である。

本発明の他の実施形では、結合繊維が多成分繊維、特に高い温度で溶融する支持成分（担体成分）と低い温度で溶融する成分を有する複合繊維である。

多成分繊維、特に複合繊維は好ましくは、１．３〜１０dtex、特に１．３〜３dtexの繊維太さと、３〜６０ｍｍの繊維長さを有する。コア／シース繊維（コア／コート繊維）またはサイドバイサイド繊維を使用すると有利である。

低い溶融温度の成分としてのコポリエステル（CO-PES）と、高い溶融温度の成分としてのポリエステル（PES）とを有する複合繊維が使用されると有利であることが判った。

本発明の他の重要な実施形では、熱溶融可能な結合繊維または低い温度で溶融する多成分繊維の成分（例えばCO-PES）の融点が、微小ステープルファイバの融点よりも低い。例えば約２５６℃の融点を有するポリエステル材料からなる微小ステープルファイバと、１１０℃の融点を有する低い温度で溶融する成分CO-PESと、２５５℃の融点を有する高い温度で溶融する成分PESを備えたCO-PES／PESの複合繊維が使用される。このような場合、複合繊維の高い融点の成分と微小ステープルファイバを熱的に変化させないで、綿ヘッドを製造するための繊維フリースを熱的に固化することができる。

きわめて重要な本発明の他の実施形では、柄の自由端部に対する繊維材料の連結の程度、しかも繊維自体の結合の程度を示す、綿ヘッドを形成する繊維材料の引き抜き抵抗が、次に記載する引き抜き試験で測定して、少なくとも３０Ｎ、好ましくは少なくとも４０Ｎである。

引き抜き試験
引き抜き試験によって、化粧用または医療用綿棒の柄の自由端が剥がれるときの綿ヘッドの引き抜き抵抗または引き抜き強度が測定される。そのために、図１に示す試料ホルダー２と、図２に示すDIN51221の引張り試験機が使用される。試料ホルダー２は穴６を有する保持ブロック４を備えている。この穴の直径は綿棒の柄８の外径よりも少しだけ大きい。その際、穴６の直径は綿棒の柄８の外径よりも、この柄の外径の３〜５％だけ大きい。従って、柄の外径の誤差が±３％の場合にも、綿棒の柄の範囲を実質的に抵抗なく摺動可能に穴に出し入れ可能である。試験を行うために、試験しない綿棒の側から綿ヘッドが切り落とされ、綿棒のこの自由端が保持ブロック４の穴６に差し込まれる。検査すべき棒を備えた試料ホルダー２は、図２から判るように、引張り試験機３に固定される。その際、試料ホルダーに差し込まれた綿棒の自由端部１０は図２から明らかなように引張り試験機３の下側のクランプ１２に固定される。試料ホルダー２自体は引張り試験機の上側のクランプ１４に固定される。引張り試験機は、クランプ１２，１４が３００ｍｍ／分の試験速度で互いに離れるよう動くように調節されている。この場合、上側のクランプ１４は図示のように、定置された下側のクランプ１２から試験速度で離隔される。その間、クランプの間に作用する試験力が測定される。試験中に検出された最高引張り力（ニュートン）が少数の位を切り捨てて表示される。綿棒の柄８が綿ヘッド１６から剪断され、試料ホルダー２の保持ブロック４の穴６から引き抜かれることによって、その都度の試験が終了する。

最適な吸収性の観点から、本発明による綿棒の繊維材料が、次に記載する沈下時間試験で、水溶液中に少なくとも３秒、好ましくは少なくとも３．４秒、特に少なくとも４秒、とりわけ少なくとも４．５秒の沈下時間を有すると有利である。

更に、上記の吸収性試験の後で繊維材料の保水能力が少なくとも２１ｇ／ｇ、特に少なくとも２３ｇ／ｇであると有利であることが判った。

両試験は、綿ヘッドの製造のために直接使用可能であるような、繊維材料を積み重ねた状態で実施される。

繊維材料が水溶液内に速く沈下すればするほど、繊維材料全体の親水性は高い。しかし、これは特に脂ぎった皮膚表面を清掃する際に無条件で所望されることではない。３秒以上の沈下時間を有する、微小繊維を含む繊維材料の場合、純木綿繊維材料の場合よりも、きわめて良好な清掃作用が達成されることが判った。しかし、これは、幾分長い沈下時間が必ず保水能力の低下を生じることを意味しない。本発明による綿棒は、純粋な木綿の綿棒の場合よりも、柔軟性が高いと共に、吸収性が高いかまたは保水能力が少なくともほぼ同じである。純粋な木綿の綿棒の保水能力は次に説明する試験において、２２．５ｇ／ｇ以下の範囲にある。

沈下時間試験および吸収性試験
次の試験はPH.EUR.1997,専攻論文“木綿製の包帯用脱脂綿”に記載されている。これは、繊維材料を充填した小さな金網籠の、液体内での沈下時間を測定する吸収性と、保水能力の試験である。そのために使用される金網籠は０．４ｍｍの直径を有する銅線からなる円筒状の籠である。高さが８０ｍｍで、直径が５０ｍｍで、メッシュサイズが１５〜２０ｍｍそして質量が２．７±０．３ｇである。更に、直径が１１〜１２ｃｍのビーカが使用される。

積み重ねたフリースの形をした試験すべき繊維材料の試験量５ｇを金網籠に入れる。その前に籠を０．０１ｇまで正確に計量する（Ｍ１）。５ｇの試料材料は質量Ｍ２を形成する。ビーカに、純水を約１００ｍｍの高さまで充填する。充填した籠を１０ｍｍの高さから水に落下させる。水面下に沈むまでの時間をストップウォッチで測定する。沈下時間の測定の直後、籠を水から持上げ、３０秒の長さの滴下のためにその縦軸線を水平にして保持する。滴下時間経過後、籠が風袋測定ビーカ（Ｍ３）に入れられ、０．０１ｇまで正確に計量される（Ｍ４）。

保水能力ｇ／ｇは、以下で表される。

ｇ／ｇ＝〔Ｍ４−（Ｍ２＋Ｍ３）〕／（Ｍ２−Ｍ１）

沈下時間と保水能力は、少なくとも３回の測定の平均値として表示される。綿棒を製造するために有利な繊維材料にとって、沈下時間は少なくとも３秒で、保水能力は少なくとも２１ｇ／ｇである。これは吸収繊維の割合および／または親水化剤の添加によって達成可能である。

本発明の他の実施形では、繊維材料が軟化剤を含んでいる、しかも繊維材料の質量の少なくとも０．２重量％だけ含んでいると有利であることが判った。軟化剤は好ましくは、隙間を塞がれた木綿繊維を処理するために使用される。脂肪酸凝縮物および／または機能性ポリジメチルシロキサンおよび／またはポリエチレンを含んでいる。

本発明による綿棒のきわめて良好な品質は、綿ヘッドを形成する繊維材料が、０．５〜８ｇ／ｍ、特に１〜２ｇ／ｍの重量の繊維フリーステープまたは繊維フリースコードから作られることによって達成される。その際、繊維フリースは特に１０〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１８ｍｍの幅を有する。従って、製造プロセスで供給されるコード状またはテープ状の繊維フリースの区間は非常に薄く、好ましくは非常に狭く、そして柄の自由端の周りにきわめて良好に配置し、それ自体公知の方法で固定することができる。

綿ヘッドを製造するための繊維フリースまたは繊維フリーステープが機械方向に配向されたカードウェブであると特に有利であることが判った。これにより、コード状またはテープ状の繊維フリースの高い引張り強度が達成可能である。これは柄の自由端における綿ヘッドの製造を容易にする。

本発明の他の特徴、詳細および効果は、添付の特許請求の範囲と、図面と、本発明の好ましい実施の形態の次の説明とから明らかである。

図１，２は既に前述した。

図３は、柄２２と、柄２２の両端に設けられた綿ヘッド２４とを備えた代表的な化粧用綿棒２０を示している。この綿ヘッドは少なくとも７ｍｍの長さと１dtex以下の繊維太さを有する微小ステープルファイバを備えた繊維材料からなっている。

繊維材料の有利な組成によれば、繊維材料は、０．９dtexの繊維太さの微小ステープルファイバを３〜５０重量％、特に５〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％含んでいる。繊維材料は更に、木綿を９７重量％以下、特に６０〜９５重量％、好ましくは７０〜９５重量％含んでいる。上記の微小繊維は１８〜３８ｍｍの繊維長さを有するポリエステルまたはビスコース繊維である。

特に有利な実施の形態によれば、繊維材料は９０重量％の木綿繊維、好ましくは木綿すきくず（ＢＷ）と、１０重量％の微小ステープルファイバを備えている。綿ヘッドを形成するために、約０．０２〜０．３ｇ、特に０．０２〜０．０５ｇの繊維材料が使用される。柄の縦方向に対して横方向に測定したヘッド直径は３〜１２ｍｍ、特に３．５〜５．５ｍｍである。柄の縦方向に測定したヘッド長さは１０〜３５ｍｍ、特に１１〜１６ｍｍである。柄の直径は約２．４〜５．５ｍｍである。

次の表は沈下時間試験と吸水性試験（保水能力）の平均値を示している。この場合、０．９dtexの太さのポリエステル微小繊維１０重量％と、９０重量％の木綿繊維からなる混合物の４つの試料と、０．９dtexの太さのポリエステル微小繊維２５重量％と、７５重量％の木綿繊維からなる混合物の３つの試料が試験され、木綿１００％の綿コードの試料と比較された。１０％の微小ステープルファイバを追加すると、高い柔軟性と共に、沈下時間の増大と保水能力の増大が生じた。

引き抜き試験を実施するための綿棒のための試料ホルダーの斜視図である。 引き抜き試験を実施するための引張り試験機を概略的に示す図である。 化粧用綿棒を示す図である。

Claims (18)

1. 柄がその少なくとも一方の端部に、綿ヘッドを形成する繊維材料を備えている、化粧用または医療用または体の手入れ用の綿棒において、繊維材料が、少なくとも７ｍｍの長さの、フリース形成とは別個の工程により形成される、１dtex以下の繊維太さの合成繊維である微小ステープルファイバを含み、前記繊維材料の質量における前記微小ステープルファイバの割合が３〜５０重量％であり、前記繊維材料が９７重量％以下の木綿繊維を含む、ことを特徴とする綿棒。
2. 前記微小ステープルファイバがポリエステル（ＰＥＳ）繊維またはビスコース繊維であることを特徴とする、請求項１記載の綿棒。
3. 前記繊維材料の質量における前記微小ステープルファイバの割合が５〜３５重量％であることを特徴とする、請求項１または２記載の綿棒。
4. 前記繊維材料が更に、６０〜９７重量％の木綿繊維を含んでいることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の綿棒。
5. 前記木綿繊維が木綿すきくずであることを特徴とする、請求項４記載の綿棒。
6. 前記繊維材料が熱溶融可能な結合繊維を含んでいることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の綿棒。
7. 前記繊維材料の質量における前記熱溶融可能な結合繊維の割合が、５〜２０重量％であることを特徴とする、請求項６記載の綿棒。
8. 前記熱溶融可能な結合繊維が多成分繊維であることを特徴とする、請求項６または７記載の綿棒。
9. 前記多成分繊維が１．３〜１０dtexの繊維太さを有することを特徴とする、請求項８記載の綿棒。
10. 前記多成分繊維が３〜６０ｍｍの繊維長さを有することを特徴とする、請求項８または９記載の綿棒。
11. 前記結合繊維がコポリエステル（CO-PES）とポリエステル（PES）の複合繊維であるこ
    とを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか一つに記載の綿棒。
12. 前記熱溶融可能な結合繊維または前記多成分繊維の低い温度で溶融する成分の融点が、前記微小ステープルファイバの融点よりも低いことを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一つに記載の綿棒。
13. 本明細書に記載した引き抜き試験で測定した、前記柄の自由端からの前記繊維材料の引き抜き抵抗が、３０Ｎよりも大きいことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の綿棒。
14. 本明細書に記載した沈下時間試験による、水溶液内での前記繊維材料の沈下時間が、少なくとも３秒であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の綿棒。
15. 本明細書に記載した吸収性試験による、前記繊維材料の保水能力が少なくとも２１ｇ／ｇ（繊維材料１グラムあたりの液体のグラム）であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の綿棒。
16. 前記繊維材料が木綿繊維を軟化する軟化剤を含んでいることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の綿棒。
17. 前記綿ヘッドを形成する繊維材料が、０．５〜８ｇ／ｍの重量の繊維フリースまたは繊維フリーステープから製造されていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の綿棒。
18. 前記繊維フリースまたは前記繊維フリーステープが機械方向に配向されたカードウェブであることを特徴とする、請求項１７記載の綿棒。

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