JP5185058B2

JP5185058B2 - 乾式不織布

Info

Publication number: JP5185058B2
Application number: JP2008268092A
Authority: JP
Inventors: 裕之山口; 真希伊藤; 照雄三浦
Original assignee: Oji Kinocloth Co Ltd; Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Kinocloth Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: JP2010095819A

Description

本発明は、主としてセルロース繊維を素材とし、製造が容易で、使用特性として、液体の肌への移行性に優れた不織布に関する。

セルロース繊維を素材とした不織布の用途として、化粧綿、清拭用ウェットワイパー等のように、各種液体を含浸させた状態で人体等に対して使用するものがある。
例えば、化粧綿は、これに化粧水や乳液等の化粧液を含浸させ、顔面や他の肌面をパッティングし、その含浸させた化粧液を、顔面やその他の肌面に移行させる用途において一般に使用されるものである。
従来、一般に使用されている化粧綿は、コットン繊維やレーヨン繊維等を積層した構成のシート状積層体のものや、このような積層体を芯体として、更にコットン繊維やレーヨン繊維、その他の化学繊維等の不織布からなる表面材で包み込んだものなどが存在する。
芯体とその表面を被服する表面材の素材の組み合わせとしては、さまざまなものがあり、両方にコットン繊維を使用したものや、レーヨンステープル綿等の化学繊維綿からなる芯体をレーヨン不織布等の表面材で被覆したものがある。また、特開平９−２５２８３５号（特許文献１）には、セルロース繊維系の芯体を、表面材として、絹繊維による不織布もしくは絹織物で被覆した化粧綿が記載されている。さらに、特開２００１−１０４０４１号（特許文献２）には、コットン繊維や絹繊維等の親水性繊維が含まれるスパンレース不織布を表面材として、親水性繊維と疎水性繊維からなる芯体を被覆したものが示されている。

ところで、シート状積層体のみからなる構成の化粧綿は、構造が簡単で製造は容易であるが、化粧液を含浸させてパッティングする際に形崩れや毛羽立ちが生じやすい。
また、芯体とその表面を被覆する表面材の組み合わせからなる化粧綿においては、表面材の選択によって形崩れや毛羽立ちを改善することできるが、製造工程が増えるため生産性が劣る。特に肌当たりを改善するために絹繊維等の高価な素材を用いることで、製品のコストは上昇する。

コスト面で優れた化粧綿としては、セルロース系短繊維を主原料とするスパンレース不織布をそのまま化粧綿に用いた製品も存在するが、化粧綿として使用する場合、嵩高感に乏しいため肌当たりが劣り、化粧液の保液量が少ないという問題があった。
他のコスト面で優れた化粧綿として、他の繊維に比べて安価な木材パルプを主原料とする乾式不織布からなる化粧綿（特許文献３）が存在する。乾式パルプ不織布は他の不織布より嵩高性に優れ、化粧水の保液量の観点からスパンレース不織布より優位である。
従って、このような乾式パルプ不織布からなる化粧綿の性能の向上がより一層求められている。なお、化粧綿の重要な使用特性として、パッティング時の化粧液の肌への移行効率がある。化粧液の移行効率とは、化粧綿に含ませた化粧液がパッティング等の加圧によって化粧綿から肌へ移る割合のことで、移行効率が高いということは化粧液が化粧綿に残る量が少ないことを意味し、化粧液の使用量が削減可能となるためである。
また、不織布に清浄用等の各種液体が予め含浸されている清拭用ウェットワイパーにおいても、液体の肌への移行効率が高いことが、上記と同様の理由によって望ましい。

特開平９−２５２８３５号特開２００１−１０４０４１号特開平２−９８３０８号

本発明の課題は、主としてセルロース繊維を素材とし、製造が容易で、使用特性として、特に液体を含浸させて使用した際に、液体の肌への移行効率が優れ、特に、化粧綿や清拭用ウェットワイパー等に好適に使用される乾式不織布を提供することにある。

本発明者は、前記課題を解決するため、以下の手段をとる。
すなわち、本発明の第１は、加重平均粗度が、０．２０〜０．３０ｍｇ／ｍのセルロース繊維を主体とし、平均孔径が９０〜１６０μｍである化粧綿および／または清拭用ウェットワイパー用乾式不織布である。

本発明の第２は、疎水性合成繊維が５〜３０質量％配合されている本発明の第１に記載の化粧綿および／または清拭用ウェットワイパー用乾式不織布である。

本発明によって、主としてセルロース繊維を素材とし、製造が容易で、使用特性として、特に液体を含浸させて使用した際に、液体の肌への移行効率が優れ、特に、化粧綿や清拭用ウェットワイパー等に好適に使用される乾式不織布を提供することが可能となる。

以下に、本発明の乾式不織布について更に詳しく説明する。
本発明の不織布の平均孔径は、９０〜１６０μｍである。平均孔径が９０μｍ未満の場合は、化粧液等の液体の移行効率が低下する。また、１６０μｍを超えた場合には、化粧液等の液体の保持量が低下するため、化粧綿やウェットワイパーとして必要な量の液体が、液体含浸後、保持されない、という問題が発生する。
なお本発明において不織布の平均孔径は、バブルポイント法（ＡＳＴＭ・Ｆ−３１６−８０に基づく）によって算出される不織布の平均孔径である。具体的な測定装置としては、多孔質材料自動細孔測定システムAutomated Perm Porometer（Porous Materialｓ,Inc.製）を用いて測定することができる。

また、本発明で使用するセルロース繊維の繊維長は、長さ加重平均繊維長が１〜６ｍｍであり、好ましくは２．５〜４ｍｍである。
また、セルロース繊維の繊維粗度（複数のセルロース系繊維を混合する場合は、それらの加重平均繊維粗度）は、０．２０〜０．３０ｍｇ／ｍである。繊維粗度が０．２０ｍｇ／ｍ未満の場合は、単位重量あたりの繊維本数が多くなり、平均孔径が低下する。また、０．３０ｍｇ／ｍを超えた場合には、単位重量あたりの繊維本数が少なくなり、水性バインダーの強度発現に寄与する繊維交点の数が減り、不織布強度が低下するという問題が発生する。
なお、繊維長及び繊維粗度は、いずれもFiber Lab（カヤーニ社製）により測定した。

本発明の乾式不織布を構成するセルロース繊維の原料としては、木材パルプ（針葉樹、広葉樹）、ラグパルプ、リンターパルプ、リネンパルプ、楮・三椏・雁皮パルプ等の非木材パルプ、古紙パルプ等が使用可能である。また、使用可能なパルプ繊維としては、機械パルプであるＧＰ、ＲＧＰ、ＴＭＰ、化学パルプである亜硫酸パルプ、クラフトパルプ等が使用可能である。
なお、本発明で使用するセルロース繊維の原料としては、供給量、品質の安定性、コスト等の面から、針葉樹クラフトパルプが特に好適である。

本発明の不織布は、セルロース繊維に水を吸収しない疎水性合成繊維を適宜配合して使用することが可能である。具体的には、エアレイド法によりフォーミングされる全繊維に対し、３０質量％以下の範囲で添加することが可能である。
疎水性合成繊維が３０質量％を超えると、合成繊維の切断面に由来する“チクチク感”が顕著となり、肌触りが悪化するため、人体に使用する化粧綿やウェットワイパー用としては好ましくない。また、平均孔径が大きくなり、不織布の保液量が低下し、液体を含浸させて使用するためには好ましくない。
また、添加量が５質量％未満の場合は、添加による平均孔径増大効果が不十分となる可能性がある。

添加する疎水性合成繊維としては、状況に応じて任意の素材のものを用いることが可能である。例えば、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル（PET）繊維、ナイロン繊維等が挙げられる。また、融点の異なる合成樹脂を組み合わせてなる複合繊維を使用することができる。複合繊維の樹脂の組合せとしては、PE／PP、PE／PET、PP／PET、低融点PET／PET、低融点PP／PP、ナイロン-６／ナイロン66等が存在し、その種類は任意に選択可能である。また、複合繊維には異なる樹脂を並列に紡糸したサイドバイサイド型複合繊維、低融点樹脂が外側、高融点樹脂が内側として紡糸した芯鞘型複合繊維等が存在し、そのいずれも使用可能である。
また、添加する疎水性合成繊維は短繊維であって、その繊維長は、１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、繊維長の異なる繊維を混合して使用することも可能であり、その場合は、それらの長さ加重平均で１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

本発明の不織布は、乾式法により製造される乾式不織布である。乾式法の中でも、原料繊維を乾式離解して繊維ウェブを形成する工程（フォーメーション工程）と、前記繊維ウェブに対してバインダーとなる水性エマルジョンを繊維ウェブにスプレー散布する工程（バインダースプレー工程）と、前記繊維ウェブの繊維相互間をバインダーによって結合する乾燥加熱工程（乾燥工程）とからなる、いわゆるエアレイ法が用いられる。エアレイ法には、本州製紙法（キノクロス法）、カールクロイヤー法、ダンウェブ法、Ｊ＆Ｊ法、ＫＣ法、スコット法等が存在するが、この中でも本州製紙法が最も好適に用いられる。

なお、本発明の不織布をエアレイ法で製造する場合には、繊維同士を固着させるために水性バインダーを必要とする。
使用するバインダーは、必要に応じて適宜選択可能であり、たとえば、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリアクリル酸ソーダ等の水溶液タイプのバインダーや、ポリアクリル酸エステル、アクリル・スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アクリルニトリル・ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート・ブタジエン共重合体等の各エマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等のエマルジョンタイプのバインダー等が使用可能である。

この水性バインダー中に、必要に応じて、吸水促進剤、着色のための顔料を分散させることもできる。
吸水促進剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤、アルキルアミドベタイン等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩等のアニオン性界面活性剤が挙げられる。本発明では、１種類に限らず、２種類あるいは３種類のものを混合して用いることもできる。
吸水促進剤の添加量は特に限定されないが、添加量が多くなればなるほど、不織布からの溶出分が増加するため、注意を要する。

本発明の乾式不織布の坪量は、４０〜１００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましく、さらに好ましくは５０〜８０ｇ／ｍ^２である。４０ｇ／ｍ^２未満の場合は、薄すぎて化粧液等の液体の吸液量が不十分であり、また剛性が低く、特に化粧綿として使用する場合の使い勝手が悪い。また、１００ｇ／ｍ^２を越える場合は、単位面積あたりの液体の保液量が多くなり、移行効率が低下する。
また、本発明の乾式不織布の密度は、０．０２〜０．０８g／cm^３の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．０３〜０．０６g／ｃｍ^３である。０．０２ｇ／ｃｍ^３未満の不織布の製造は実質的に困難である。また、０．０８ｇ／ｃｍ^３を越える場合は、平均孔径が９０μｍ未満となり、細孔の毛細管力が強まることで保液性が高まり、液体の移行効率が低下する可能性が高い。

本発明の乾式不織布は、その片面もしくは両面に、表面の平滑性を向上させる目的で、繊維長１５ｍｍ〜５５ｍｍの比較的長めの繊維長を有する短繊維からなる表面繊維層を積層させることができる。
前記表面繊維層は、片面あたり０．５〜４．０g/m²の範囲が好ましく、さらに好ましくは、１．０〜３．０g/m^２である。表面繊維層が４．０g/m^２以上になると、不織布の剛性が高くなるため、化粧用綿用乾式不織布として好ましくない。また、０．５g/m^２の表面繊維層を設けることは、積層による平滑性向上効果が小さい。
表面繊維層に用いる短繊維としては、レーヨン、コットン等のセルロース系繊維が水性バインダーによる強度発現性という理由から望ましいが、その他の天然繊維、合繊繊維等の任意の繊維を混合して使用することも可能である。

＜実施例１＞
本州製紙法のエアレイ法不織布マシンにより以下の通り乾式不織布を製造する。
走行するメッシュ状コンベア上に、レーヨン繊維（ダイワボウレーヨン，ＣＤ１．７ｄｔｅｘ×２９ｍｍ：表面繊維層１）、市販のＮＢＫＰパルプであるパルプＢを乾式解繊装置で解繊して得たパルプ繊維（中間繊維層１）、表面繊維層１で使用したものと同じレーヨン繊維（表面繊維層２）を、この順で空気流と共に落下堆積させて繊維ウェブを形成させる。
該ウェブに水性バインダー液を固形分３．３ｇ／ｍ^２となるようにエアナイフノズルにより散布した後、ボックス型熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）の中を通過させ繊維相互間を結合させたのち、該ウェブを反転させ、最初にバインダー散布を施した面の反対面から前記と同様に、固形分４．２ｇ／ｍ^２となるようにバインダー散布を施し、再度熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）を通過させることによって、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。
なお、水性バインダー液としては、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（日本ゼオン，ニッポールＬｘ４２１）／完全ケン化ＰＶＡ（日本酢ビ・ポパール，ＪＦ−１７）＝９０／１０の混合液を使用する。
また、繊維原料の詳細については表１及び表２に記載した。

＜実施例２＞
パルプＢの代わりにパルプＣを用いて中間繊維層1を形成した以外は、実施例１と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜実施例３＞
中間繊維層１で使用する繊維原料として、パルプＢに疎水性合成繊維としてＰＥＴ繊維（ユニチカファイバー，＜１０１＞，２．２ｄｔｅｘ×５ｍｍ：合繊Ｄ）を表１に記載の比率で配合した以外は、実施例１と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜実施例４＞
中間繊維層１で使用する繊維原料として、パルプＢに疎水性合成繊維（合繊Ｄ）を表１に記載の比率で配合した以外は、実施例１と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜実施例５＞
パルプＢからなる中間繊維層１上に、さらにパルプＢに合繊Ｄを表１に記載の比率で配合した繊維からなる中間繊維層２を設けた以外は、実施例１と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜実施例６＞
走行するメッシュ状コンベア上に、疎水性合成繊維として、ＰＥＴ／ＰＥの芯鞘型複合繊維（ＥＳファイバービジョン，ＥＴＣ３２５ＳＤＬ,２．２ｄｔｅｘ×５ｍｍ：合繊Ｅ）とパルプＢを表１記載の比率で配合して乾式解繊装置で解繊して空気流と共に落下堆積させて中間繊維層１のみからなる繊維ウェブを形成させる。
該ウェブに水性バインダー液を固形分３．０ｇ／ｍ^２となるようにエアナイフノズルにより散布した後、ボックス型熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）の中を通過させ繊維相互間を結合させたのち、該ウェブを反転させ、最初にバインダー散布を施した面の反対面から前記と同様に、固形分３．０ｇ／ｍ^２となるようにバインダー散布を施し、再度熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）を通過させることによって、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。
なお、水性バインダー液としては、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（日本ゼオン，ニッポールＬｘ４１８）を使用する。

＜比較例１＞
パルプＢの代わりにパルプＡを用いて中間繊維層1を形成した以外は、実施例１と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜比較例２＞
中間繊維層１の繊維配合、及びバインダー固形分を表１記載の通りとした以外は、実施例６と同様にして、６０ｇ／ｍ^２の乾式不織布を得た。

＜参考例１＞
市販の化粧綿１（表面材：レーヨンスパンレース，芯材：レーヨン）について移行効率を測定した結果を表３に示した。

＜参考例２＞
市販の化粧綿２（表面材:コットンスパンレース，芯材：レーヨン）について移行効率を測定した結果を表３に示した。

＜参考例３＞
市販の化粧綿３（コットン製）について移行効率を測定した結果を表３に示した。

［厚さの測定方法］
測定子面積５ｃｍ^２、測定荷重７ｇｆ／ｃｍ^２の厚さ計（株式会社テクロック定圧厚さ測定器ＰＧ−１６）で測定する。

［長さ加重平均繊維長、繊維粗度の測定方法］
パルプ繊維の平均繊維長及び繊維粗度については、原料となるパルプシートから、常法により０．０２％のパルプスラリーを調製し、このパルプスラリーからパルプ固形分１０ｍｇ相当を採取し、カヤーニ社Fiber Labにて測定した。
また、レーヨン繊維及び合成繊維Ｄの繊維長は、製品の仕様書記載の値とした。また、これらの繊維粗度は、1dt＝1g/10000m＝0.100mg/mとして換算した。

［平均孔径の測定方法］
実施例、比較例で得た乾式不織布より、３ｃｍ×３ｃｍの試験片をサンプリングし、住友スリーエム社製フッ素系不活性液体フレオンFC-40を含浸させ、Porous Materials社製 Automated Perm Porometerで測定した。この装置はＡＳＴＭ・Ｆ−３１６−８０に基づいた装置である。なお、繰り返し回数はｎ＝３とし、その平均値を平均孔径とした。

［移行効率の測定方法］
実施例、比較例で得た乾式不織布より、１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片をサンプリングし、中心付近の厚さを以下の方法で測定した。また、市販品である参考例１〜３については、製品そのものを試験片として同様に測定した。
非通気性のフィルムに、試験片をワイヤー面を上にして載せる。この試験片の中心付近に蒸留水１．５ｇを滴下し、1分間放置する。次に、１０ｃｍ×１０ｃｍのろ紙（No.2）を１０枚重ねて試験片に載せ、更にアクリル板（70mm×200mm、36ｇ）を載せて１分間放置する。
最初に試験片に滴下した１．５ｍｌに対するろ紙の吸収量を％で表示したものを移行効率とする。なお、繰り返し回数はｎ＝５とし、その平均値を移行効率とした。

Claims

加重平均粗度が、０．２０〜０．３０ｍｇ／ｍのセルロース繊維を主体とし、平均孔径が９０〜１６０μｍである化粧綿および／または清拭用ウェットワイパー用乾式不織布。
疎水性合成繊維が５〜３０質量％配合されていることを特徴とする請求項１に記載の化粧綿および／または清拭用ウェットワイパー用乾式不織布。