JP7492866B2 - 不織布、積層体、液体含浸シートおよび拭き取りシート - Google Patents
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Description
また、特許文献2では、芯地用不織布として用いることが主眼とされるため、高い空隙率を利用して不織布を圧縮により変形させることが期待できない。
〔態様1〕
リン化合物により変性された変性部位を有するリン変性ポリエステル系繊維を95質量%以上含む不織布であって、機械方向(MD)と幅方向(CD)における目付(g/m2)当たりの不織布の破断強度(cN/1cm)の和が、30~80(好ましくは35~70、より好ましくは37~60)であり、不織布の空隙率が90.0%以上(好ましくは91.0%以上、より好ましくは93.0%以上)である、不織布。
〔態様2〕
態様1に記載の不織布であって、前記ポリエステル系繊維は、前記繊維を形成するポリエステル重合体中の全酸成分に対するリン原子の割合として、リン変性率が0.5~5モル%(好ましくは0.6~3.0モル%、より好ましくは0.7~2.5モル%)である不織布。
〔態様3〕
態様1または2に記載の不織布であって、圧縮変化率が15.0~35.0%(好ましくは17.0~35.0%、より好ましくは19.0~33.0%)である不織布。
〔態様4〕
態様1~3のいずれか一態様に記載の不織布であって、圧縮回復率が5.0~20.0%(好ましくは5.5~19.0%、より好ましくは6.0~18.0%)である不織布。
〔態様5〕
態様1~4のいずれか一態様に記載の不織布であって、目付が150g/m2以下(好ましくは10~130g/m2、より好ましくは20~100g/m2)である不織布。
〔態様6〕
態様1~5のいずれか一態様に記載の不織布であって、前記リン変性ポリエステル系繊維が厚さ方向に三次元交絡によって繊維間絡合している不織布。
〔態様7〕
態様1~6のいずれか一態様に記載の不織布であって、スパンレース構造を有している不織布。
〔態様8〕
態様1~7のいずれか一態様に記載の不織布であって、人体に適用するための不織布。
〔態様9〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の不織布からなる第1の繊維層と、前記第1の繊維層以外の第2の層とを含む積層体。
〔態様10〕
態様9に記載の積層体であって、前記第1の繊維層の厚みと、前記第2の層の厚みとの比が、前者:後者=1:0.1~1:100(好ましくは1:0.5~1:50、より好ましくは1:0.8~1:30)である積層体。
〔態様11〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の不織布、または態様9または10に記載の積層体を用いてなる、液体を含浸するためのシート。
〔態様12〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の不織布、または態様9または10に記載の積層体を用いてなる、拭き取りシート。
リン変性ポリエステル系繊維は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなるポリエステル重合体において、リン化合物を添加することにより変性された変性ポリエステル重合体を溶融紡糸することにより得られる繊維である。
一態様の不織布は、さらに、難燃剤、親水剤、撥水剤、着色剤(顔料など)、抗菌剤、抗カビ剤、消臭剤、オイル成分、芳香剤、粘着剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
本発明の不織布は、強度および空隙率が所定の範囲に制御できる限り、さまざまな製造方法で製造することができるが、好ましくは、繊維を乾式法によりウエブを形成し、次いで、ウエブ中の繊維を交絡処理により絡ませることにより、得ることができる。
得られた不織布は、必要に応じて常法により乾燥させて用いることができる。
本発明の不織布は、リン変性ポリエステル系繊維が所定の空隙率を有して不織布を構成しているため、不織布の厚さ方向に圧縮された場合に、大きく変形できるだけでなく、一旦変形した後の圧縮回復率を高めることができる。さらに、毛羽の発生も抑制することができる。
機械方向(MD)と幅方向(CD)における目付(g/m2)当たりの不織布の破断強度の和は、不織布の機械方向(MD)と幅方向(CD)の双方において、幅方向5.0cm、機械方向5.0cmで切り出したサンプルの破断強度(cN/1cm)をそれぞれ測定し、得られた破断強度の和を不織布の目付(g/m2)で除した値である。この値が特定の範囲に存在すると、不織布の厚み方向の柔らかさを制御することが可能である。
不織布の目付(g/m2)当たりの破断強度(cN/1cm)の和は、30~80であり、好ましくは35~70、より好ましくは37~60であってもよい。
なお、破断強度および目付は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
不織布の空隙率は、不織布に対して厚み方向の柔らかさをもたらす観点から、90.0%以上であり、好ましくは91.0%以上、より好ましくは93.0%以上であってもよい。空隙率の上限は特に限定されないが、例えば、98.0%以下であってもよく、好ましくは97.0%であってもよい。空隙率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
不織布の目付は、例えば、150g/m2以下であってもよく、好ましくは10~130g/m2の範囲内であってもよく、より好ましくは20~100g/m2の範囲内であってもよい。また、接着芯鞘型複合繊維を有する場合、不織布の目付は、好ましくは10~80g/m2の範囲内であってもよく、より好ましくは20~60g/m2の範囲内であってもよい。ここで、目付は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
不織布の厚さも特に制限されないが、例えば、0.05~10mmの範囲内であってもよく、好ましくは0.10~8mmの範囲内、より好ましくは0.20~5mmの範囲内であってもよい。厚みが薄すぎる場合には、不織布の形態を維持することが難しくなる傾向にあり、厚みが厚すぎる場合には、シート状の繊維集合体が厚くなり過ぎて、繊維間の絡合が不十分になる傾向にある。ここで、厚さは、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
不織布の見かけ密度は、例えば、0.04~0.20g/cm3の範囲内であってもよく、好ましくは0.06~0.15g/cm3の範囲内であってもよい。ここで、見かけ密度は、不織布の目付を厚さで割った値である。不織布の見かけ密度が低すぎる場合には、形態安定性が低下する傾向にあり、また、不織布の見かけ密度が高すぎる場合には、保液量が低下する傾向にある。本発明のシートを構成する不織布の見かけ密度は、目付量(g/m2)と厚さ(mm)より計算して求めることができる(不織布の見かけ密度(g/cm3)=目付量(g/m2)/厚さ(mm)/1000)。なお、不織布の厚さは、JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2を参考に測定する。
一態様の不織布は、圧縮して変形させた後の回復性に優れるため、下記式で表す圧縮回復率が、例えば、5.0%以上であってもよく、好ましくは5.5%以上、より好ましくは6.0%以上であってもよい。圧縮回復率の上限は特に限定されないが、例えば、20.0%以下であってもよく、好ましくは19.0%以下、より好ましくは18.0%以下であってもよい。圧縮回復率が高い不織布は、クッション性に優れている。
圧縮回復率(%)=(C-B)/A×100
一態様の不織布は、圧縮する際の変形性に優れるため、不織布は、下記式で表す圧縮変化率が、例えば、15.0%以上であってもよく、好ましくは17.0%以上、より好ましくは19.0%以上であってもよい。圧縮変化率の上限は特に限定されないが、例えば、35.0%以下であってもよく、好ましくは33.0%以下であってもよい。圧縮変化率が高い不織布は、厚み方向の柔らかさに優れている。
圧縮変化率(%)=(A-B)/A×100
ここで、AおよびBは、圧縮回復率における定義と同様である。
本発明は、前記不織布からなる第1の繊維層と、前記第1の繊維層以外の第2の層とを含む積層体を包含する。第2の層は、第1の繊維層と積層可能である限り特に限定されず、繊維層、紙層、フィルム層、多孔質層、ゲル化層、木質層、無機質層およびこれらの複合層などが挙げられる。不織布が厚み方向の柔らかさを有するため、積層体中の第2の層に対してクッション性を付与することができる。
繊維層は、第1の繊維層を構成する不織布以外の繊維構造体であってもよく、例えば、織物、編物、不織布、フェルトなどの繊維構造体が挙げられる。
フィルム層としては、用途に応じて汎用の各種フィルムを利用することができ、ポリオレフィン系フィルム層、ポリエステル系フィルム層、ポリアミド系フィルム層、ビニルアルコール系フィルム層(エチレン-ビニルアルコール系フィルムを含む)、ハロゲン含有フィルム層などが挙げられる。
本発明は、前記不織布または積層体を用いてなる、液体含浸シートを包含する。液体含浸シートは、清浄用途、美容用途、医療用途、家庭用途、工業用途などにおいて好適に用いることが可能である。なお、本発明の不織布または積層体は、乾燥した状態で流通し、使用時に液体を含浸して用いられる液体含浸用不織布または積層体(例えば、化粧用パフ(コットン状物)、フェイスマスク基材などの美容シート)として用いられてもよい。
クレンジングシートは、清浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(例えば、美容成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
掃除ワイパーは、洗浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(コーティング剤、仕上げ剤、塗料など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
除菌・ウィルスワイパーは、消毒成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
かゆみ抑制シートは、薬効成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(清涼成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
制汗シートは、清涼成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(収れん成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
虫よけシートは、虫よけ成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
JIS L 1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて、不織布の機械方向(MD)および幅方向(CD)に関し、破断強度を測定した。具体的には、幅方向5.0cm、機械方向5.0cmで切り出したサンプルの破断強度(cN/1cm)をつかみ間隔10mm、引張速度200mm/minでそれぞれ測定し、得られた破断強度の和を不織布の目付(g/m2)で除して、目付当たりの不織布の破断強度(cN/1cm)の和を算出した。
JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2に準じて、目付(g/m2)を測定した。また、見かけ密度(g/cm3)は、目付を厚さで除することにより、算出した。
JIS L 1913を参考に、直径43.7mmの円形水平板の厚さ測定器にて5g/cm2の荷重をかけたときの厚さを測定し、不織布の厚さとした。
空隙率は、単位体積当たりの繊維以外の隙間として算出した。具体的には、見かけ密度に繊維の比重をかけあわせて、繊維が単位体積当たりに占める空間を算出し、その空間の割合を単位体積から差し引くことにより、単位体積当たりの空隙率を算出した。
10cm角のサイズに裁断した乾燥状態の不織布を10枚重ねられた不織布積層物を準備した。前記不織布積層物に対して、直径43.7mmの円形水平板の厚さ測定器にて荷重5g/cm2を厚さ方向に加えて、10秒後の不織布積層物の厚さA(mm/10枚)を測定した後、さらに高い荷重40g/cm2を厚さ方向に加えて、30秒後の不織布積層物の厚さB(mm/10枚)を測定した。そして、元の荷重5g/cm2に戻して、30秒後の不織布積層物の厚さC(mm/10枚)を測定した。得られた厚さA~C(mm/10枚)から、下記式により、圧縮変化率および圧縮回復率をそれぞれ算出した。
圧縮変化率(%)=(A-B)/A×100
圧縮回復率(%)=(C-B)/A×100
(試料)
7cm角のサイズに裁断したシートを4枚重ねて評価用サンプルとした。
被検者9名(20代、30代、40代女性)が、図2に示すように、前記試料の幅方向(CD)が指に対して垂直方向になるよう、右手で一方の端を人指し指と中指、反対の端を薬指と小指の間でそれぞれ挟み、左手の手首から手の甲の先端までの約10cmの間を、右手の中指と薬指の内側で試料のふき取り部分[幅方向(CD)3cm×機械方向(MD)7cm]を接触させて軽い力で5往復させた。
試料毎に厚さ方向の柔らかさ、毛羽立ち性の2項目について評価した。
上記の方法で官能試験を実施し、厚さ方向の柔らかさついて下記の3段階で判定した。
〇:触感が非常にソフトで、弾力性がある
△:触感にやや硬さを感じ、弾力性が小さい
×:触感が硬く、弾力性がない
上記の方法で試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。
試験後に使用面を水平にし、図2に示す拭き取り部分に該当する、中指と薬指の内側で押さえた幅方向(CD)3cm×機械方向(MD)7cmの範囲で表面から3mm以上飛び出している繊維本数を数えた。
〇:3本以下
△:4本以上6本以下
×:7本以上
A:〇が7人以上
B:〇が4人以上6人以下
C:〇が3人以下
具体的に、液体等の成分が含浸された不織布を洗浄液に2時間浸漬して、入手した不織布にあらかじめ含浸された成分を不織布から除去するために、不織布の洗浄を行う。当該洗浄液の量としては、不織布の面積100cm2当たり2Lとする。また、含浸成分を除去できる限り特に限定されないが、例えば、洗浄液としては、イオン交換水/中性洗剤=95/5(体積比)を用いてもよい。中性洗剤としては、例えば、花王(株)キュキュット(cucute)(商標)を用いて、不織布を液体中に静置する。次いで、同量のイオン交換水に2時間浸漬して、洗浄液を落とした後に、不織布の形状をできるだけ変化させないように、不織布を風乾(条件:10℃、65%RH、24時間)させて測定試料とすることができる。
ポリエステル(P)としてジ-n-ブチルホスフェート単位をリン原子に換算して全酸成分に対して2.5モル%の割合で有するポリエチレンテレフタレートのチップと、ポリエステル(Q)として二酸化チタンを10質量%含有するポリエチレンテレフタレートのチップとを、ポリエステル(P)/ポリエステル(Q)=40/60の質量比でブレンドし、乾燥後に、溶融紡糸装置の上流側に設けた溶融装置でブレンド物を溶融した後、溶融紡糸装置に供給し、紡出孔を有する紡糸口金から、280℃で溶融紡糸し、1000m/分で引き取り、次いで70℃で2.5倍に延伸した後、常法により機械捲縮を付与し、繊維長51mmに切断して、繊維径1.7dtex、リン変性率0.96モル%、二酸化チタン含有量6.0質量%のポリエステル繊維のステープルを製造した。
繊度を1.1dtexに変更する以外は、参考例1と同様にしてリン変性ポリエステル系繊維を得た。
繊度を3.3dtexに変更する以外は、参考例1と同様にしてリン変性ポリエステル系繊維を得た。
リン変性率を2.0モル%に変更する以外は、参考例1と同様にしてリン変性ポリエステル系繊維を得た。
参考例で得られたリン変性ポリエステル繊維を均一に混綿した後、目付50g/m2のセミランダムカードウエブを常法により作製し、このカードウエブを開口率25%、孔径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、交絡した繊維ウエブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、孔径0.10mmのオリフィスをウエ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10cm)、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。この交絡処理は孔径0.10mmのオリフィスをウエ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4.0MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付が50.2g/m2のスパンレース不織布を得た。
参考例2で得られたリン変性ポリエステル繊維を使用する以外は、実施例1と同様にして目付が49.6g/m2のスパンレース不織布を得た。
参考例3で得られたリン変性ポリエステル繊維を使用する以外は、実施例1と同様にして目付が48.8g/m2のスパンレース不織布を得た。
参考例4で得られたリン変性ポリエステル繊維を使用する以外は、実施例1と同様にして目付が51.1g/m2のスパンレース不織布を得た。
セミランダムカードウエブの目付を100g/m2とする以外は、実施例1と同様にして目付が102.3g/m2のスパンレース不織布を得た。
実施例1で得られたスパンレース不織布に対して、常法の染色釜にスパンレース不織布と水を入れ、130℃で60分熱処理を加えた。さらに脱水した後、120℃の熱風で乾燥して、目付が50.5g/m2の抗ピリング処理されたスパンレース不織布を得た。
参考例1で得られたリン変性ポリエステル繊維を均一に混綿した後、目付50g/m2のセミランダムカードウエブを常法により作製し、ひし形 千鳥配列 圧着面積20%の熱エンボスロールを230℃に加熱し、25kg/cmの線圧をかけ、速度10m/分で熱処理を施し、目付が51.3g/m2のエンボス処理不織布を得た。
参考例1で得られたリン変性ポリエステル繊維に代えて、ポリエステル繊維(東レ(株)製「テトロン」T-471、繊度1.6dtex、繊維長51mm)を用いる以外は実施例1と同様にして目付が49.1g/m2のスパンレース不織布を得た。
コットン(丸三産業(株)製、繊度1.0~2.2dtex、繊維長10~30mm)のみを用い、目付50g/m2のセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にして目付が49.8g/m2のスパンレース不織布を得た。
20 不織布積層物
30 サンプル
Claims (11)
- リン化合物により変性された変性部位を有するリン変性ポリエステル系繊維を95質量%以上含む不織布であって、機械方向と幅方向における目付(g/m2)当たりの不織布の破断強度(cN/1cm)の和が、30~80であり、不織布の空隙率が93.0%以上であり、スパンレース構造を有している、不織布。
- 請求項1に記載の不織布であって、前記ポリエステル系繊維は、前記繊維を形成するポリエステル重合体中の全酸成分に対するリン原子の割合として、リン変性率が0.5~3.0モル%である不織布。
- 請求項1または2に記載の不織布であって、圧縮変化率が15.0~35.0%である不織布。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の不織布であって、圧縮回復率が5.0~20.0%である不織布。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の不織布であって、目付が150g/m2以下である不織布。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の不織布であって、前記リン変性ポリエステル系繊維が厚さ方向に三次元交絡によって繊維間絡合している不織布。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の不織布であって、人体に適用するための不織布。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布からなる第1の繊維層と、前記第1の繊維層以外の第2の層とを含む積層体。
- 請求項8に記載の積層体であって、前記第1の繊維層の厚みと、前記第2の層の厚みとの比が、前者:後者=1:0.1~1:100である積層体。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布、または請求項8または9に記載の積層体を用いてなる、液体を含浸するためのシート。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布、または請求項8または9に記載の積層体を用いてなる、拭き取りシート。
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