JP5562955B2 - 積層シート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明において、保液層とは、美容成分又は薬効(効能)成分(例えば、保湿成分、クレンジング成分、制汗成分、香り成分、美白成分、血行促進成分、冷却成分、紫外線防止成分、皮膚かゆみ抑制成分など)を含む液状成分(液状化合物)を含浸するのに必要な濡れ性と保液するための空隙を有し、使用時の取り扱いにおいても液だれすることなく、体の所定の部位(例えば顔)を覆うまで保持し、貼付あるいは静置すると共に液体化粧料を少しずつ肌側に位置する密着層の方向に移行させる役割を有している。
保液層を構成する不織布又は不織繊維集合体は、慣用の方法、例えば、スパンレース法、ニードルパンチ法、スチームジェット法などにより製造できる。これらの方法のうち、価格面を重視する場合であれば、工業的に高速で生産が可能なスパンレース法を用いてもよい。また、嵩高にすることにより保液性能を高める場合には、サーマルボンド法やスチームジェット法(特に、厚み方向で均一な接着を実現でき、形態保持性と嵩高性とを高度に両立できる点から、スチームジェット法)などを用いてもよい。
前述の液状成分を保液するための保液層に対して、直接肌に触れる面となる密着層は、前記保液層から肌へと化粧料を供給する接触面となることから、化粧料などの液状成分の供給を円滑に行える構造である必要がある。従って、密着層は、保液層から肌へと液状成分の供給が可能な連通した多孔質構造体である。
密着層を構成する不織布又は不織繊維集合体は、極細で均一な繊維径を形成できれば、特に限定されず、慣用の方法を利用できるが、極細でかつ均一な繊維径を有する不織布を形成できる点から、メルトブローン法が好ましい。
本発明の積層シートは、前記保液層の少なくとも一方の面に密着層が形成されている。密着層と保液層との厚み割合は、本発明では、密着層を保液層に対して薄膜とするのが好ましい。
本発明の積層シートの製造方法は、保液層と密着層とを一体化(複合化)できれば、特に限定されず、例えば、前記製造方法で別個に得られた保液層と密着層とを接着や交絡などにより一体化してもよい。交絡方法としては、前記保液層の項で例示されたスパンレース法、ニードルパンチ法、スチームジェット法などを利用できる。保液層と密着層とを接着させる方法としては、得られた保液層に密着層を直接吹き付ける方法(ダイレクトブローン法)などを利用できる。これらのうち、簡便性などの点から、スパンレース法が汎用される。
JISL1906に準じ、温度20℃、湿度65%の標準状態にサンプルを24時間放置後、幅方向1m×長さ方向1mの試料を採取し、天秤を用いて重量(g)を測定する。得られた重量(g)の小数点以下を四捨五入して目付とした。
剃刀(フェザー安全剃刀(株)製「フェザー剃刃S片刃」)を用いて、サンプルを面に垂直にMD方向に切断し、デジタル顕微鏡[(株)キーエンス(KEYENCE)製デジタルマイクロスコープ(DIGITAL MICROSCOPE) VHX−900]にて試料の断面を観察し厚さを計測した。
目付(g/m2)を厚みで除し密度を求めた。
不織布の重量(g)、繊維比重(g/cm3)、不織布の見かけ体積(cm3)から、下式で算出した。なお、不織布の見かけ体積とは、不織布をシートとして見たときの面となる部分の面積に前記厚みの測定法で得られる値を高さとして乗して算出した。
[平均繊維径(μm)]
繊維シートから試験片(縦×横=5cm×5cm)を採取し、試験片の表面における中央部(対角線の交点を中心とする部分)を、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して1000倍の倍率で写真撮影した。得られた写真の中央部(対角線の交点)を中心として写真上に半径30cmの円を描き、その円内から無作為に100本の繊維を選定し、長さ方向の中央部又はそれに近い箇所での繊維径をノギスにより測定し、その平均値を採って平均繊維径(数平均繊維径)とした。なお、測定に当たっては、写真に撮影されている繊維が繊維シートの最表面に位置する繊維であるか、又は内側に位置する繊維であるかを区別せずに、SEM写真に写っている繊維のすべてを対象として平均繊維径を求めた。
走査型電子顕微鏡を用いて密着層の不織繊維構造を観察した。電子顕微鏡写真より無作為に選択した100本(実施例3、参考例4及び比較例5については50本)の繊維径を測定し、数平均繊維径及び標準偏差を求めた。さらに、変動率を下記式に従って算出した。
[密着性]
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に準じて摩擦力を測定した。図1に示すように、サンプル10をMD方向4.0cm×CD方向11.0cmに切り出し、CD方向において、つかみ部分10aを1cm、接地部分10bを10cmとした。さらに、フェイスマスクを想定して、このサンプルに化粧料(カネボウ化粧品(Kanebo)(株)製「フレッシェル エッセンスローションAL」)を下記に示す2種類の質量%で含浸した。図2に示すように、このサンプル10のつかみ部分10aをクリップ12で把持した矢印の方向に引っ張る試験を行った。詳細は、図3に示すように、摩擦力を測定するためのテーブル11上にアクリル板を固定し、肌側使用面を下にして中央にサンプルを載置した。さらに、ロードセル15を備えた試験機を用いて、MD4.0cm×CD10.0cmの範囲(接地部分3)に10g/cm2の荷重を10秒間与えた後、プーリー13を介したポリアミド糸14を水平に引っ張ることにより20mm/minの速度でCD方向にサンプルを水平に引っ張って得られる試験力のピーク値(図4に示すピーク値)を密着性と定義し測定した。なお、密着性は、下記に示す2種類の条件で測定した。
(1)サンプル質量に対し900質量%含浸し、フェィスマスク使用開始直後の環境を模した条件での密着性の値を得た。
(2)サンプル質量に対し500質量%含浸し、フェィスマスク使用後半の環境を模した条件での密着性の値を得た。
サンプルをフェイスマスクの形に切り出し、サンプル質量に対して900質量%の化粧料(カネボウ化粧品(株)製「フレッシェル エッセンスローションAL」)を含浸し上体を起こした姿勢でフェィスマスクとして使用した。5名の被験者により、20分使用後の密着感を以下の基準に従って官能評価した。
〇:肌への沿いが良く、使用開始直後と変わらないか又はそれ以上の密着感を感じた
△:肌への沿いは良いが、使用開始直後に比べ密着感は低下した
×:肌への沿いが悪く、ズレ、剥がれが生じた。また、使用開始直後に比べ密着感は著しく低下した。
サンプルを7.5cm×7.5cmに切り出し、テフロン(登録商標)加工を施した金属板の上で肌側に使用する面を下にして静置した。化粧料(カネボウ化粧品(株)製「フレッシェル エッセンスローションAL」)をサンプル質量に対して900質量%分(化粧料重量C)秤量し、サンプルの肌側に使用する面と異なる面側(保液層側)から全量滴下した。化粧料をスパーテルで拡げ、サンプルに対して概ね均一に化粧料を含浸させた。濾紙(ADVANTEC FILTER PAPER GLADE2)を10.0cm×10.0cmに切り出し5枚重ねて重量を測定した(濾紙重量A)。濾紙を肌に見立て、化粧料を含浸させたサンプルを濾紙の上に静置し、30gのアクリル板を試料の全面を覆う様に荷重として載せた。1分間放置した後、試料と荷重を取り除き、濾紙の重量を求めた(濾紙重量B)。試料から濾紙に移行した化粧料の重量から下式にて化粧料放出率を求めた。
[湿潤時の50%伸長時応力]
JIS L1913(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)に記載の方法に準拠して測定した。具体的には、サンプルを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おいた後、浸漬液から取り出して速やかに50%伸長時応力を測定した。
[テンセル繊維]:精製セルロース繊維、レンチング社製「リヨセル」、平均繊維径12μm、繊維長38mm
[ポリエステル繊維]:ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、東レ(TORAY)(株)製、平均繊維径12μm、繊維長51mm
[分割繊維]:ポリアミド・ポリエステル層状積層断面分割繊維、クラレ(株)製「WRAMP」平均繊維径17μm、繊維長51mm(分割後の平均繊維径5μm)
[コットン繊維]:コットン繊維、丸三産業(株)製、平均繊維径14μm
[芯鞘複合繊維]: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)で構成された芯鞘複合繊維、クラレ(株)製「ソフィスタ」、平均繊維径14μm、繊維長51mm
[ポリプロピレン(PP)樹脂]:MFR(230℃、2.16kg)=1100g/10分
[エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)]:MFR(190℃、2.16kg)=12g/10分
[ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂]:MFR(235℃、2.16kg)=90g
[ポリウレタン樹脂]:溶融粘度D−65935定温法にて1.0×103〜5.0×103Pa・s/200℃
[ポリエステルフィルム]:ポリエチレンテレフタレートフィルム、東レ(株)製「ルミラーPX52」、目付16.6g/m2、厚さ12μm
[接着性樹脂]:LDポリエチレン、東ソー(株)製「ペトロセン」
(実施例1)
ポリプロピレン樹脂(MFR=1100g/10分)100質量部を用いて、一般的なメルトブローン製造設備を使用し、紡糸温度260℃、エアー温度270℃、エアー圧力0.4MPa、単孔吐出量0.2g/孔・分、口金における紡糸孔数400個(1列配置)にてメルトブローン紡糸を行い、回転するネットコンベアを支持体として捕集し、目付5g/m2のメルトブローン不織布シートを製造し、巻き取った。
セミランダムカードウェブの目付を40g/m2とする以外は実施例1と同様にして、目付が45g/m2の複合不織布を得た。得られた不織布シートの厚みの比率は、密着層1に対し保液層8.7であった。また、得られた不織布シートのメルトブローン不織布によって構成される密着層の数平均繊維径は2.57μmであり、繊維径分布の標準偏差は、1.318であり、変動率は51.26%であった。さらに、得られた不織布シートの空隙率は、保液層で93.3%、密着層で88.6%であった。
この結果から使用開始後密着性は向上すると判定した。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(MFR=90g/10分)100質量部を用いて、一般的なメルトブローン製造設備を使用し、紡糸温度280℃、エアー温度290℃、エアー圧力0.4MPa、単孔吐出量0.3g/孔・分、口金における紡糸孔数400個(1列配置)にてメルトブローン紡糸を行い、回転するネットコンベアを支持体として捕集し、目付20g/m2のメルトブローン不織布シートを製造し、巻き取った。
エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂(MFR(190℃、2.16kg)=12g/10分)100質量部に、一般的なメルトブローン製造設備を使用し、紡糸温度250℃、エアー温度260℃、エアー圧力0.4MPa、単孔吐出量0.2g/孔・分、口金における紡糸孔数400個(1列配置)にてメルトブローン紡糸を行い、回転するネットコンベアを支持体として捕集し、20g/m2のメルトブローン不織布シートを製造した。
レーヨン繊維を40質量部、ポリエステル繊維を60質量部の割合で用いて均一に混綿した後、目付60g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを開口率25%、穴径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、交絡した繊維ウェブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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20cm)、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て、構成する繊維を交絡させた。この交絡処理は、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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5MPaの条件下で行った。さらに110℃で乾燥して、目付けが60g/m2のスパンレース不織布を得た。
芯鞘複合繊維を30質量部、ポリエステル繊維を70質量部の割合で用いて均一に混綿した後、目付100g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを50メッシュ、幅500mmのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。尚、このベルトコンベアの金網の上部には同じ金網を有するベルトコンベアが装備されており、それぞれが同じ速度で同方向に回転し、これら両金網の間隔を任意に調整可能なベルトコンベアを使用した。次いで、下側コンベアに備えられた水蒸気噴射装置ヘカードウェブを導入し、この装置から0.4MPaの高温水蒸気をカードウェブの厚み方向に向けて通過するように(垂直に)噴出して水蒸気処理を施し、不織繊維構造を有する成形体(スチームジェット不織布)を得た。この水蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して蒸気処理を施した。なお、水蒸気噴射ノズルの孔径は0.3mmであり、ノズルがコンベアの幅方向に沿って1mmピッチで1列に並べられた蒸気噴射装置を使用した。加工速度は10m/分であり、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔(距離)は5mmとした。ノズルはコンベアベルトの裏側にベルトとほぼ接するように配置した。
実施例1と同様にして、ポリプロピレン樹脂を用いて、目付5g/m2のメルトブローン不織布シートを製造した。
実施例1と同様にして、ポリプロピレン樹脂を用いて、目付5g/m2のメルトブローン不織布シートを製造した。
レーヨン繊維100質量部を均一に解繊した後、目付60g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを開口率25%、穴径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、交絡した繊維ウェブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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20cm)、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、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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5MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付けが60g/m2のスパンレース不織布を得た。得られた不織布シートの空隙率は88.2%であった。
レーヨン繊維を40質量部、ポリエステル繊維を60質量部の割合で用いて均一に混綿した後、常法により作製した目付60g/m2のセミランダムカードウェブに対して比較例1と同様にして交絡及び乾燥処理を行い、目付け60g/m2のスパンレース不織布を得た。得られた不織布シートの空隙率は90.4%であった。
コットン繊維を100質量部に解繊した後、常法により作製した目付60g/m2のセミランダムカードウェブに対して比較例1と同様にして交絡及び乾燥処理を行い、目付60g/m2のスパンレース不織布を得た。得られた不織布シートの空隙率は90.2%であった。
レーヨン繊維を100質量部均一に解繊した後、目付32g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを開口率25%、穴径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、交絡した繊維ウェブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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20cm)、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を5.0MPa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、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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5MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付けが32g/m2のスパンレース不織布を得た。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(MFR=90g)を用いて、エアー圧力を0.4MPaとする以外は実施例3と同様にして、目付20g/m2のメルトブローン不織布シートを製造した。
レーヨン繊維を40質量部、ポリエステル繊維を60質量部の割合で用いて均一に混綿した後、目付60g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを開口率25%、穴径0.3mmのパンチングドラム支持体上に載置して速度50/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、交絡した繊維ウェブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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20cm)、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て、構成する繊維を交絡させた。この交絡処理は、穴径0.10mmのオリフィスをウェ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5MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付けが60g/m2のスパンレース不織布を得た。
比較例6で得られた目付91g/m2の複合不織布のフィルム層側から、金属製の針を用い直径約900μmの貫通孔を2cm間隔で全面に施した。得られた不織布シートの厚さの比率はフィルム層1に対し保液層14.2であった。また、得られた不織布シートの空隙率は、保液層で89.0%、フィルム層は0.2%であった。
比較例6で得られた目付91g/m2のフィルム層側から、金属製の針を用い直径約900μmの貫通孔を1cm間隔で全面に施した。得られた不織布シートの厚みの比率は、フィルム層1に対し保液層14.4であった。また、得られた不織布シートの空隙率は、保液層で89.2%、フィルム層は0.6%であった。
11…テーブル(アクリル板)
12…クリップ
13…プーリー
14…ポリアミド糸
15…ロードセル
Claims (19)
- 不織繊維集合体で構成され、かつ液状成分を吸収可能な保液層と、この保液層の少なくとも一方の面に形成され、前記液状成分を透過可能であり、かつ皮膚と接触させるための密着層とで構成された積層シートであって、前記密着層が数平均繊維径10μm以下である不織繊維集合体で構成され、前記密着層の厚みが40〜100μmであり、かつ密着層と保液層との厚み割合が、密着層/保液層=1/4〜1/100である積層シート。
- 密着層が、繊維径の標準偏差が5以下である不織繊維集合体で構成されている請求項1記載の積層シート。
- 保液層が、密着層を構成する繊維よりも繊維径の大きい不織布繊維集合体で構成されている請求項1記載の積層シート。
- 保液層が親水性樹脂で構成された繊維を含み、かつ密着層が熱可塑性樹脂で構成された繊維を含む請求項1〜3のいずれかに記載の積層シート。
- 保液層が、親水性樹脂で構成された繊維を50質量%未満の割合で含み、かつ密着層が、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール系繊維及びポリウレタン繊維からなる群から選択された少なくとも一種で構成されている請求項1〜4のいずれかに記載の積層シート。
- 保液層を構成する繊維の数平均繊維径が9〜32μmであり、かつ密着層を構成する繊維の数平均繊維径が1〜8μmである請求項1〜5のいずれかに記載の積層シート。
- 保液層が0.03〜0.20g/cm3の密度及び80%以上の空隙率を有し、かつ密着層が0.05〜0.35g/cm3の密度及び70%以上の空隙率を有する請求項1〜6のいずれかに記載の積層シート。
- 密着層がメルトブローン不織布で構成されている請求項1〜7のいずれかに記載の積層シート。
- JIS L1913に準拠した湿潤時の50%伸長時応力が、少なくとも一方向において0.5〜15N/5cmである請求項1〜8のいずれかに記載の積層シート。
- 液状成分を含浸させた請求項1〜9のいずれかに記載の積層シート。
- 液状成分が化粧料を含むスキンケアシートである請求項10記載の積層シート。
- フェイスマスクである請求項11記載の積層シート。
- 保液層の上に、さらに他の密着層を有する請求項1〜12のいずれかに記載の積層シート。
- 保液層の上に、さらに非多孔性のフィルムを有する請求項1〜12のいずれかに記載の積層シート。
- 化粧料をシート質量に対して500質量%含浸させて、ASTM−D1984に準拠して測定した摩擦力が0.6N以上であり、かつ化粧料を500質量%含浸させた摩擦力が、化粧料を900質量%含浸させた摩擦力よりも大きい請求項1〜13のいずれかに記載の積層シート。
- 密着層をメルトブローン法で形成し、不織繊維集合体で構成された保液層の少なくとも一方の面に積層する請求項1記載の積層シートの製造方法。
- 疎水性繊維と親水性繊維とをスパンレース法で交絡させて保液層を製造した後、得られた保液層と密着層とをさらにスパンレース法で交絡させる方法又は得られた保液層に密着層を直接吹き付ける方法で積層する請求項16記載の製造方法。
- 疎水性繊維とエチレン−ビニルアルコール共重合体を含む親水性繊維とをスチームジェット法で交絡及び湿熱接着させて保液層を製造した後、得られた保液層と密着層とをさらにスパンレース法で交絡させる方法又は得られた保液層に密着層を直接吹き付ける方法で積層する請求項16記載の製造方法。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の積層シートを、液状成分を含浸した状態で、密着層を皮膚に接触させる積層シートの使用方法。
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