JP7135431B2 - 積層シート - Google Patents
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通気抵抗値が0.001~0.1[kPa・s/m]であり、長さ加重平均繊維長が0.1~10mmである親水性の短繊維を含む第二の層と
を備えることを特徴とする積層シート。
前記第一の繊維は、天然繊維または化学繊維から選択される少なくとも一つであり、前記第一の熱融着性樹脂は、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、低融点ポリエチレンテレフタレート等のポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、低融点ポリアミド樹脂、低融点ポリ乳酸樹脂、およびポリブチレンサクシネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであり、 前記第一の繊維によって形成される空隙に機能性物質が介在していることを特徴とする(1)~(6)のいずれかに記載の積層シート。
本発明の積層シートの第一の実施形態について、図を用いて説明する。本発明の第一の実施形態においては、図1に示すように、第二の層10に機能性物質、例えば金属酸化物および/または金属水酸化物(以下、単に「金属(水)酸化物」とする。)5を含む第一の層20が形成された積層シート100を提供する。
第一の層20は、機能性物質、例えば、金属酸化物および/または金属水酸化物(金属(水)酸化物)5を含む。
本発明に用いられる第二の層10は、通気抵抗値が0.001~0.1[kPa・s/m]であり、長さ加重平均繊維長が0.1~10mmである親水性の短繊維を含む層である。好ましくは、本発明の第二の層10の通気抵抗値は、0.01~0.08[kPa・s/m]であり、より好ましくは0.02~0.06[kPa・s/m]である。好ましくは、本発明の第二の層10の長さ加重平均繊維長は、0.1~8mmであり、より好ましくは1~5mmである。
本発明の積層シート100の坪量は、用途に応じて適宜設定することができる。例えば、10~4000g/m2であることが好ましく、30~3000g/m2がより好ましく、50~300g/m2がさらに好ましい。前記坪量が小さすぎると均一なシート(不織布)を作製することが困難になる場合があり、前記坪量が大きすぎると使用時のハンドリングが悪くなる場合がある。
本発明の積層シート100は、エアレイド法を採用するウェブ形成装置で作製することができる。エアレイド法を採用する本実施形態の積層シート100の製造方法は、解繊工程と混合工程とウェブ形成工程と結着工程とを任意選択的に有する。
解繊工程は、ショートカットファイバーの形態の材料を、空気流によって解繊して解繊ショートカットファイバーを得る工程である。
混合工程は、金属(水)酸化物の粉末(粒子)5と解繊ショートカットファイバーの形態の材料(含まれる場合)とを混合してウェブ原料を得る工程である。このとき同時に、任意の他の材料を混合することができる。任意の他の材料の形状は、繊維状でも粒子状でもよい。任意の他の材料の例としては、第一の熱融着性樹脂、効果促進剤等の必要に応じて添加される助剤等が挙げられる。これらの材料の添加順に特に限定は無く、また、これらの材料は、混合工程よりも後の工程で、例えば散布等によって添加することもできる。
ウェブ形成工程は、エアレイド法によってウェブ原料からエアレイドウェブを得る工程である。ここで、エアレイド法とは、空気流を利用して繊維を3次元的にランダムに堆積させてウェブを形成する方法である。
粒子散布工程は、既知の方法によってウェブ原料に粉末(粒子)の形態の材料を配合する工程である。繊維に粉末(粒子)の形態の材料を混合してウェブを形成する方式もしくはウェブの表面もしくはキャリアシート上に散布する方式のいずれを用いてもよい。
結着方式は、水を使わずに結着させる観点から、サーマルボンド方式を使用することが好ましい。サーマルボンド方式による結着工程は、エアレイドウェブを加熱処理して、解繊ショートカットファイバー同士を熱融着性樹脂によって結着させる工程である。
本発明の第一の実施形態の積層シート100の他の製造方法として、上述のように第二の層10の上にウェブ原料を散布し、第一の層を形成後、さらに第二のキャリアシート(図示せず)を積層し、結着処理後、キャリアシートを剥離する方法を用いることができる。第二のキャリアシートには、例えば、不織布を用いることができる。
本発明の第二の実施形態においては、図2に示すように、第二の層10に、第一の層20が形成され、さらに第一の層20の第二の層10と接する面とは反対側の面に第三の層30が形成された積層シート100を提供する。
図3は本発明の積層シートの第三の実施形態を示す。図3(a)は、第二の層10に、第一の層20が形成され、さらに機能性物質、例えば金属(水)酸化物5を含む層20の第二の層10と接する面とは反対側の面に接着層40および第三の層30が順次形成された積層シート100を示す。また、図3(b)では、第二の層10に、第一の繊維および第一の熱融着性樹脂を含む層20’が形成され、さらに第一の層20の第二の層10と接する面とは反対側の面に接着層40および第三の層30が順次形成された積層シート100を示す。本発明において、接着層40は金属(水)酸化物5’を含む。
図4は本発明の積層シートの第四の実施形態を示す。図4は、キャリシート層50に第一の層20および第二の層10が形成された積層シート100を示す。
キャリアシート層50は、積層シート100の使用時または加工時に剥離される層である。キャリアシート層50には、不織布、樹脂フィルム、紙、織布などを用いることができる。
図5は本発明の積層シートの第五の実施形態を示す。図5(a)は、第二の層10に、接着層40が形成され、さらに第一の層20が形成された積層シート100を示す。また、図5(b)では、第二の層10に、接着層40が形成され、さらに第一の繊維および第一の熱融着性樹脂を含む層20’が形成された積層シート100を示す。本発明において、接着層40は金属(水)酸化物5’を含む。
<第二の層となる乾式不織布の調製>
木材パルプ繊維(針葉樹晒クラフトパルプ 平均繊維長2.2mm)を旋回流式ジェット気流解繊装置を用いて解繊処理して、エアレイド法を用いて形成した坪量35g/m2のパルプ繊維シートに、バインダーとして乾燥後の重量が5g/m2 となる様にEVA樹脂水分散体(商品名: S-752、不揮発分50%、住化ケムテックス株式会社製)を付与し、熱風乾燥して第二の層となる乾式不織布を製造した。
芯部分がポリプロピレン(PP)であり鞘部分がポリエチレン(PE)である、ショートカットの芯鞘型の熱融着性複合繊維(PP/PE複合芯鞘繊維、繊度1.7dtex、繊維長5mm)および、木材パルプ繊維(針葉樹晒クラフトパルプ 平均繊維長2.2mm)を複合繊維/木材パルプ繊維=30/70の比率で混合し、旋回流式ジェット気流解繊装置を用いて解繊処理して、解繊ショートカットファイバー(ウェブ原料A)を得た。
ポリエチレン(PE)パウダーと、貝殻焼成によって得た酸化カルシウム(オホーツクカルシウムF-015、ナチュラルジャパン株式会社製、平均粒子径約15μm)と、をPE/酸化カルシウム=70/30の質量比で混合し、酸化カルシウムを含有する粒子混合物を得た。
前記第二の層となる乾式不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
実施例1において、酸化カルシウムに替えて、合成ゼオライト粒子(ミズカナイトHP、水澤化学工業株式会社製)を用いて、坪量170g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
実施例1において、酸化カルシウムに替えて、有機系抗菌剤粒子(サンアイゾール1000、三愛石油株式会社製)を用いて、坪量170g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
<機能性物質含有積層シートの製造>
実施例1と同様に、第二の層となる乾式不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
実施例1において第二のキャリアシートとして木材パルプを原料とするティッシュ(坪量14g/m2)を用い、第二のキャリアシート上に、さらにポリエチレンフィムル(坪量26g/m2、大和川ポリマー株式会社製)をホットメルト樹脂(5g/m2)で貼合し、実施例5の、坪量175g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
<ウェブ原料Bの調製>
ポリエチレン(PE)パウダーと貝殻焼成によって得た酸化カルシウム(オホーツクカルシウムF-015、ナチュラルジャパン株式会社製、平均粒子径約15μm)と、を70/30の割合(質量比)で混合し、PEパウダーと酸化カルシウムの粒子混合物を得た。
実施例1と同様に、第二の層となる乾式不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
<ウェブ原料Cの調製>
芯部分がポリプロピレン(PP)であり鞘部分がポリエチレン(PE)である、ショートカットの芯鞘型の熱融着性複合繊維(PP/PE複合芯鞘繊維、繊度1.7dtex、繊維長5mm)、木材パルプ繊維(針葉樹晒クラフトパルプ 平均繊維長2.2mm)と、貝殻焼成によって得た酸化カルシウム(オホーツクカルシウムF-015)と、を62/26/12の割合(質量比)で空気流により均一に混合して、熱融着性複合繊維/木材パルプ繊維/酸化カルシウムを含むウェブ原料Cを得た。
実施例1と同様に、第二の層となる乾式不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
<機能性物質含有積層シートの製造>
実施例1と同様に、第二の層となる乾式不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
<第二の層となる乾式不織布の調製>
親水性処理されたポリエチレン繊維(平均繊維長0.9mm)を旋回流式ジェット気流解繊装置を用いて解繊処理して、エアレイド法を用いて坪量50g/m2の親水性合成繊維を用いた第二の層となる乾式不織布を製造した。
前記第二の層となる乾式不織布として上記親水性合成繊維不織布を、第一のキャリアシート供給手段によって、コンベアに装着されて走行する透気性無端ベルトの上に、第一のキャリアシートとして繰り出した。
実施例9における第二の層となる乾式不織布に替えて、レーヨンスパンレース(坪量28g/m2、#7128、シンワ株式会社製)を用い、比較例1の第一の層と第二の層とが積層した、坪量113g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
実施例4における第二の層となる乾式不織布を剥離し、その面に、ポリエチレンフィルム(26g/m2、大和川ポリマー株式会社製)をホットメルト樹脂(5g/m2)で貼合し、比較例2の第一の層と第二の層とが積層した、坪量147g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
<第二の層となる乾式不織布の調製>
疎水性合成繊維(PET/PE 平均繊維長3mm)を旋回流式ジェット気流解繊装置を用いて解繊処理して、エアレイド法を用いて坪量50g/m2の疎水性合成繊維を用いた第二の層となる乾式不織布を製造した。
実施例9における第二の層となる乾式不織布に替えて、上記疎水性合成繊維不織布を用い、比較例3の第一の層と第二の層とが積層した、坪量135g/m2の機能性物質含有積層シートを得た。
実施例の金属(水)酸化物含有シートおよび比較例のシートについて、以下の試験を行い性能を評価した。
第二の層の通気抵抗は、カトーテック製AOUTOMATIC AIR-PERMEABILITY TESTER(KES-F8-AP1)で測定した。
印刷適性は、EPSON製のインクジェット印刷機SC-T7250にて絵柄・文字を印刷し、印字部のにじみ、発色性について目視評価した。
細菌の増殖を抑制させる性質(抗菌性)を、各種供試菌に関して日本工業規格JIS L1902の「繊維製品の抗菌性試験方法及び抗菌効果」に準拠しまたはこれを準用して算出した殺菌活性値の大きさによって評価した。殺菌活性値が大きいほど、抗菌性が高いことを示す。供試細菌としては、黄色ぶどう球菌、大腸菌、緑のう(膿)菌、セラチア菌、O-157、MRSA、サルモネラ菌、および腸炎ビブリオを用いた。
消臭性を、一般社団法人繊維評価技術協議会のSEKマーク繊維製品認証基準で定める方法によって評価した。評価ガスとしては、酢酸ガスおよび硫化水素ガスを用いた。臭いの減少率が大きいほど、消臭性(ガスの除去性能)が高いことを示す。
表3-1および3-2に、実施例の機能性物質含有積層シートおよび比較例のシートについての性能評価試験の結果を示す。なお、試験結果を示す各表において、記号「-」は、試験不実施であることを示す。
5’ 金属(水)酸化物
10 第二の層
20 第一の層
20’ 第一の繊維および第一の熱融着性樹脂を含む層
30 第三の層
40 接着層
50 キャリアシート層
100 積層シート
Claims (12)
- 機能性物質を含む第一の層と
通気抵抗値が0.001~0.1[kPa・s/m]であり、平均繊維長が0.1~10mmである親水性の短繊維を含む第二の層とを備え、
前記第二の層は、親水性の短繊維を50質量%以上含有し、
前記親水性の短繊維が、パルプ、麻、綿、絹、羊毛、鉱物繊維、再生セルロース繊維、ポリ乳酸樹脂繊維、ポリアミド樹脂繊維、ポリビニルアルコール樹脂繊維(PVA)、および高吸収性樹脂繊維(SAF)からなる群から選択される少なくとも一つであり、
前記第二の層とは反対側の表面に、液不透過層をさらに備えることを特徴とする積層シート。 - 機能性物質が金属酸化物および/または金属水酸化物である、請求項1に記載の積層シート。
- 前記第二の層がエアレイド法により形成される不織布であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層シート。
- 前記第一の層が、第一の繊維および第一の熱融着性樹脂を含み、
前記第一の繊維は、天然繊維または化学繊維から選択される少なくとも一つであり、前記第一の熱融着性樹脂は、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、低融点ポリアミド樹脂、低融点ポリ乳酸樹脂、およびポリブチレンサクシネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一つであり、 前記第一の繊維によって形成される空隙に機能性物質が介在していることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の積層シート。 - 前記天然繊維が、パルプ、麻、綿、絹、羊毛および鉱物繊維からなる群から選択されることを特徴とする、請求項4に記載の積層シート。
- 前記化学繊維が、再生セルロース繊維、高吸収性樹脂繊維(SAF)並びにポリビニルアルコール樹脂(PVA)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリアミド樹脂、ポリ乳酸樹脂、低融点ポリアミド樹脂、低融点ポリ乳酸樹脂およびポリブチレンサクシネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂からなる合成繊維からなる群から選択される少なくとも一つ以上の化学繊維であることを特徴とする、請求項4に記載の積層シート。
- 第二の熱融着性樹脂を含む接着層を任意の二層の間にさらに形成することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の積層シート。
- 前記第二の熱融着性樹脂は、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、エチレン・酢酸ビル共重合体(EVA)、低融点ポリアミド樹脂、低融点ポリ乳酸樹脂、およびポリブチレンサクシネート樹脂からなる群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂であることを特徴とする請求項7に記載の積層シート。
- 前記接着層が前記機能性物質をさらに含み、前記機能性物質の一部が前記第二の熱融着性樹脂により被覆されて固定されていることを特徴とする請求項7または8に記載の積層シート。
- 前記機能性物質が多孔質粒状体であることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の積層シート。
- 前記金属酸化物が酸化カルシウムであり、前記金属水酸化物が水酸化カルシウムであることを特徴とする請求項2~10のいずれか一項に記載の積層シート。
- 消臭機能を有することを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の積層シート。
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