JP6743459B2 - 炭酸ガス発生シート - Google Patents
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Description
1. 炭酸塩層および酸層を備える積層体であって、前記炭酸塩層および前記酸層は隣接して設けられており、前記炭酸塩層および前記酸層のうちの少なくとも一方は吸水性材料を含む層であることを特徴とする炭酸ガス発生シート。
2. 前記炭酸塩層および前記酸層の両方が前記吸水性材料を含むことを特徴とする、1.に記載の炭酸ガス発生シート。
3. 前記積層体の少なくとも1つの外層の上面に通水性または吸水性シートを備えることを特徴とする、1.または2.に記載の炭酸ガス発生シート。
4. 乾式法により製造されたことを特徴とする、1.から3.のいずれか1つに記載の炭酸ガス発生シート。
5. 前記通水性または吸水性シートは、吸水性材料を含むことを特徴とする、3.または4.に記載の炭酸ガス発生シート。
本発明の炭酸ガス発生シートは、炭酸塩層および酸層を備える積層体であり、炭酸塩層および酸層は隣接して設けられており、炭酸塩層および酸層のうちの少なくとも一方は吸水性材料を含む層である。本発明の第2の態様に係る炭酸ガス発生シートは、製造工程中における炭酸塩と酸との間の反応を防止するために、乾式法で製造される。
図1は、本発明の炭酸ガス発生シートの構成を限定目的ではなく例示目的で示す図である。図中において、同一の符号は同一の構成要素を示す。同一の構成要素に関しては、重複する説明を割愛する場合がある。
炭酸塩層は、炭酸塩および/または重炭酸塩を含有する層である。炭酸塩または重炭酸塩としては、化粧料として使用する場合は、化粧料で使用できるグレードのものであれば特段の限定無く使用でき、その他の用途で使用する場合は、特段グレードを規定しない。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、重炭酸マグネシウム、重炭酸カルシウムもしくはその誘導体等を用いることができる。炭酸塩および/または重炭酸塩は2種以上を併用しても構わない。炭酸塩および/または重炭酸塩は、固体状の組成物であり、例えば粒子の形態であることが好ましい。炭酸塩および/または重炭酸塩は、例えばシリカ等の担持体に担持させた形態であってもよい。炭酸塩および/または重炭酸塩は結晶水として水を含んでも良い。結晶水を含むと水への溶解度が高くなり、反応性が向上する。ただし、保存安定性の観点から、炭酸塩層は、加水分解や酸との反応が開始される等、変質の原因となる水分を含まないことが好ましい。炭酸塩層には、炭酸塩および/または重炭酸塩の他、熱融着性樹脂や、効果促進剤を含有させることができる。本発明に使用する炭酸塩または重炭酸塩としては、平均粒子径5〜5000μmの粒子が好ましい。平均粒子径5〜5000μmであれば、粒子の脱落が少なく、適度な粒状感により、良好な使用感が得られる。
酸層は、固体の酸を含有する層である。酸としては、化粧料として使用する場合は、化粧料で使用できるグレードのものであれば特段の限定無く使用でき、その他の用途で使用する場合は、特段グレードを規定しない。例えば、マロン酸、マレイン酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、ヒアルロン酸、リン酸二水素ナトリウムもしくはその誘導体、加水分解されて酸を生じる物質等を用いることができる。酸は2種以上を併用しても構わない。酸は、固体状の組成物であり、例えば粒子の形態であることが好ましい。酸は結晶水として水を含んでいてもよい。結晶水を含むと水への溶解度が高くなり、反応性が向上する。ただし、保存安定性の観点から、酸層は、加水分解や炭酸塩との反応が開始される等、変質の原因となる水分を含まないことが好ましい。酸層には、固体の酸の他、熱融着性樹脂や、効果促進剤を含有させることができる。
本発明においては、炭酸塩層および酸層の少なくともいずれか一方に、吸水性材料を含有させることを構成要件とする。この吸水性材料を含有させた層が、本発明における吸水性材料を含む層となる。
吸水性材料としては、パルプ、麻、綿、絹、羊毛、鉱物繊維等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、ポリ乳酸、ナイロン、ポリビニルアルコール(PVA)、高分子吸収繊維(SAF)等の合成繊維を用いることができる。吸水性材料は、例えば解繊ショートカットファイバーの形態で用いることができる。吸水性材料は、2種以上を併用しても構わない。また、吸水性材料として、吸水性樹脂粒子等の粒子の形態の助剤を用いることもできる。吸水性樹脂粒子の例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールや高分子吸収体(SAP)などが挙げられる。
本発明の炭酸ガス発生シートには、その用途に応じて、1つまたは複数の効果促進剤を配合することができる。
本発明における熱融着性樹脂は、吸水性材料および炭酸塩または酸を結着させるバインダ樹脂となる。また、熱融着性樹脂は、炭酸ガス発生シートにおける強度付与の効果があり、形状が維持されやすくなる。
熱融着性樹脂は2成分以上の複合体であってもよい。たとえば、融点の異なる樹脂を複合化した芯鞘繊維、長手方向に垂直な断面で異なる樹脂を使用したサイドバイサイド繊維、コアとシェルとを有するコアシェル粒子等が挙げられる。これらの中でも、異種の樹脂を容易に複合化できることから、芯鞘繊維が好適に用いられる。
通水性または吸水性シート300としては、水分を通す性質(通水性)を有するシート、および水分を吸収する性質(吸水性)を有するシートのうちから任意のシートを用いることができる。水分を通す性質(通水性)を有するシートとしては、水を通しさえすればよく、何ら限定はない。水分を吸収する性質(吸水性)を有するシートとしては、水分を内部に取り込んで保持することができるとともに、内部の水分を放出することができるシートを使用することができる。すなわち、本発明に適用することのできる水分を吸収する性質(吸水性)を有するシートは、水を通す性質(通水性)を有するシートの一種であるといえる。通水性または吸水性シート300は、JIS L1907規格に規定される沈降速度の測定方法に準じて測定される吸水速度が60秒以下であり、30秒以下であることがさらに好ましい。もしくは、JIS L1907規格に規定される滴下法による吸水(もしくは通水)速度が60秒以下であり、30秒以下であることがさらに好ましい。
フィルム400としては、炭酸ガス発生シートを使用時に皮膚や曲面に沿って適用することができるような柔軟性を有し、炭酸ガス発生シートの他の層、特に、通水性または吸水性シート300と比べて通気性が相対的に低い、任意のフィルムを用いることができる。
炭酸ガス発生シートにおける炭酸塩および酸は、コストの観点からは、それぞれ化学当量で使用されることが好ましいが、肌への影響を鑑みると酸を過配合にして、反応後のpHが5程度となるように調整することもできる。また、炭酸塩および酸の粒子径等の要因による溶解性の違いにより、炭酸塩及び酸の好ましい配合比率は異なる場合があり、適宜、調整することができる。
炭酸ガス発生シートの坪量は、用途に応じて適宜設定することができる。例えば、30〜300g/m2であることが好ましい。
本発明の炭酸ガス発生シートの製造方法として、例えば、エアレイド法を採用するウェブ形成装置で吸水性材料を含む層を作製し、これに対し他の層を別途積層させる製造方法を用いることができる。そのような方法として、炭酸塩または酸を含有する吸水性材料を含む層の表面に、酸粒子または炭酸塩粒子と例えばポリエチレン(PE)のような融着性バインダ粒子との均一混合物を配置し、融着性バインダを熱により溶融させて接合する方法がある。あるいはまた、エアレイド法を採用するウェブ形成装置で吸水性材料を含む層を作製する際に、ウェブ層を搬送するためのキャリアシートに本発明の通水性または吸水性シートを用いることによって積層体を形成して、本発明に係る層構成を有する炭酸ガス発生シートを得てもよい。また、別途作製した炭酸ガス発生シートの各層を、エンボス加工やヒートシール加工により接合させてもよい。また、炭酸ガス発生シートの各層の接合面の少なくとも一方に粘着層を設けて、各層を接合させる方法などもある。製造時における炭酸塩と酸との反応を防ぐために、本発明において、これらの積層は乾式法にて行う。
エアレイド法を採用する本実施形態の炭酸パックシートの製造方法は、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、解繊ショートカットファイバーの形態の吸水性材料と炭酸塩または酸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、熱融着性樹脂、吸水性樹脂粒子、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、既知の方法よってウェブ原料に粉体を配合する工程である。繊維に粉体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。
上記製造方法では、粒子と吸水性材料の繊維とを、吸水性材料を含む層中に、効率良く含有させることができる。そのため、材料のロスが少なく、コスト削減が図れる。また、風合いの良いシートを容易に製造できる。
以下に、本発明に係る炭酸ガス発生シートの用途を例示する。
<炭酸ガス発生シートの製造>
ショートカットのレーヨン繊維(3.3dtex、繊維長5mm)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、解繊ショートカットファイバーを得た。
ショートカットのレーヨン繊維を針葉樹化学パルプに変更し、エアレイド法のウェブフォーミング機を用いて、針葉樹化学パルプと芯鞘型の熱融着性複合繊維(PET/PET複合芯鞘繊維)とを70/30の割合(質量比)で空気中で均一に混合しつつ、エアレイドウェブを形成した以外は実施例1と同様にして、炭酸ガス発生シートを得た。得られた炭酸ガス発生シートの坪量は190g/m2であった。
第2のキャリアシートの代わりにティッシュ(坪量14g/m2)を積層し、その上にEVA系のホットメルト樹脂を5g塗布し、PEフィルム(坪量40g/m2)を貼合した以外は、実施例2と同様にして坪量219g/m2の炭酸ガス発生シートを得た。
第2のキャリアシートの代わりにコットン/PETスパンレース(坪量40g/m2)を積層した以外は、実施例2と同様にして坪量200g/m2の炭酸ガス発生シートを得た。
<炭酸ガス発生シートの製造>
パルプ(NBKP)と、芯部分がポリエチレンテレフタレート(PET)であり鞘部分がポリエチレン(PE)である芯鞘型の熱融着性複合繊維(PET/PE複合芯鞘繊維)とを、60/40の割合(質量比)で空気流により均一に混合して繊維混合物を得た。
炭酸水素ナトリウムを100g/m2となるように配合し、クエン酸粒子とPEパウダーの粒子混合物を50g/m2となるよう散布し、堆積させた以外は、実施例5と同様にして、坪量373g/m2の炭酸ガス発生シートを得た。
レーヨンスパンレース不織布の代わりにエアレイド不織布(キノクロス:坪量40g/m2)を使用した以外は、実施例5と同様にして、坪量335g/m2の炭酸ガス発生シートを得た。
クエン酸とPEパウダーとを75/25の割合(質量比)の代わりに25/75の割合(質量比)で混合してクエン酸/PEパウダーの粒子混合物を得た以外は、実施例5と同様にして、坪量323g/m2の炭酸ガス発生シートを得た。
ショートカットファイバーを配合しない以外は実施例1と同様にして、炭酸ガス発生シートを得た。得られた炭酸ガス発生シートの坪量は160g/m2であった。
得られた炭酸ガス発生シートを幅50mm、長さ50mmに裁断して、試験片を作製した。その試験片をフラスコ内に入れ、蒸留水10mlを加え、チューブにつながれたゴム栓で蓋をしてチューブの先を水槽の中に入れた後、チューブの先から出る泡の発生時間を測定した。
表1に、測定試験の結果を示す。
30 繊維混合物供給手段
41 第1のキャリアシート
51 第2のキャリアシート
A エアレイドウェブ
100 吸水性材料を含む炭酸塩層
120 吸水性材料を含まない炭酸塩層
200 吸水性材料を含む酸層
220 吸水性材料を含まない酸層
300 通水性または吸水性シート
400 フィルム
Claims (5)
- 炭酸塩層および酸層を備える積層体であって、前記炭酸塩層および前記酸層は、隣接し
て設けられており、前記炭酸塩層および前記酸層のうちの少なくとも一方は吸水性材料を
含む層であり、
前記炭酸塩層は第1の熱融着性樹脂と炭酸塩とを含み、前記酸層は第2の熱融着性樹脂と
水溶性酸とを含み、
前記炭酸塩層および/または前記酸層がエアレイド法により製造され、
熱により前記熱融着性樹脂を溶融することにより得られたものであることを特徴とする炭酸ガス発生シート。 - 前記炭酸塩層および前記酸層の両方が前記吸水性材料を含むことを特徴とする請求項1
に記載の炭酸ガス発生シート。 - 前記積層体の少なくとも1つの外層の上面に通水性または吸水性シートを備えることを
特徴とする、請求項1または2に記載の炭酸ガス発生シート。 - エアレイド法により製造されたことを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記
載の炭酸ガス発生シート。 - 前記通水性または吸水性シートは、吸水性材料を含むことを特徴とする請求項3または
4記載の炭酸ガス発生シート。
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