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KR102490724B1 - 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포, 약액 함침 시트 및 페이스 마스크 - Google Patents

재생 셀룰로오스계 섬유 부직포, 약액 함침 시트 및 페이스 마스크 Download PDF

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KR102490724B1
KR102490724B1 KR1020217024056A KR20217024056A KR102490724B1 KR 102490724 B1 KR102490724 B1 KR 102490724B1 KR 1020217024056 A KR1020217024056 A KR 1020217024056A KR 20217024056 A KR20217024056 A KR 20217024056A KR 102490724 B1 KR102490724 B1 KR 102490724B1
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마사노부 다나카
쇼고 우메
슌스케 노나카
šœ스케 노나카
교코 마치오카
유지 메라
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아사히 가세이 가부시키가이샤
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Abstract

저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 또한 감촉이 우수한 부직포, 및 이것을 이용한 제품, 예컨대, 약액 함침 시트를 제공한다. 본 발명에 따른 부직포는, 섬유 직경 0.5 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 재생 셀룰로오스계 섬유로 구성되는 부직포로서, 이 부직포의, 건조 상태의 표면 거칠기가 100 ㎛ 이하이고, 건조 상태에 있어서의 지합 지수가 250 이하이며, 또한 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력이 0.25 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 부직포이다.

Description

재생 셀룰로오스계 섬유 부직포, 약액 함침 시트 및 페이스 마스크
본 발명은 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포, 및 상기 부직포를 포함하는 제품, 예컨대, 약액 함침 시트, 페이스 마스크에 관한 것이다.
건강이나 미용 의식의 고조로부터, 안티에이징용 약액 함침 시트의 수요가 확대되고 있다. 이들의 기재에는, 구리 암모니아 레이온법에 의한 큐프라로 대표되는 재생 셀룰로오스계 연속 장섬유 부직포나 레이온으로 대표되는 재생 셀룰로오스계 단섬유 부직포가 바람직하게 이용되고 있다. 이들 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포가 널리 이용되는 이유로서는, 합성 섬유계 부직포와 비교하여 친수성이 크기 때문에, 약액의 보액 성능이 높아, 액 유지가 좋은 것을 들 수 있다.
또한, 최근에는, 수요가 확대됨에 따라, 저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 감촉성이 우수하다고 하는 약액 함침용 시트에의 요구가 높아지고 있다.
이하의 특허문헌 1에서는, 열가소성 수지(소수성 섬유)를 포함하는 나노파이버로 구성된 부직포층을 첩부면으로서 사용하고 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 나노파이버는, 습윤 시의 취급성은 양호하지만, 열가소성 수지를 사용하고 있기 때문에 친수성이 뒤떨어지고 유연성이 낮으며, 또한 밀착성의 관점에서는, 충분히 만족할 수 있는 레벨에는 이르고 있지 않다.
이하의 특허문헌 2에서는, 재생 셀룰로오스계 단섬유를 포함하는 부직포가 제안되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 부직포는, 극세 단섬유를 사용하고 있고, 고압 수류 교락을 복수 거듭함으로써, 섬유의 교락력을 향상시키고 있어, 습윤 시의 취급성은 양호하다. 그러나, 수류 교락 시에 고압 수류를 몇 번이나 사용하고 있어, 표면 요철이 많아, 밀착성과 감촉성의 관점에서는, 충분히 만족할 수 있는 레벨에 이르고 있지 않다.
이하의 특허문헌 3에서는, 재생 셀룰로오스계 연속 장섬유를 포함하는 부직포가 제안되어 있다. 특허문헌 3에 기재된 부직포는, 부직포화한 후에, 재차 습윤시키고, 건조시킴으로써, 섬유의 팽창과 수축을 발생시켜, 형태 안정성을 향상시키고 있기 때문에, 습윤 시의 취급성은 양호하다. 그러나, 섬유를 팽창, 수축시키고 있음으로써, 표면 요철이 많아, 밀착성과 감촉성의 관점에서, 충분히 만족할 수 있는 레벨에 이르고 있지 않다. 이상과 같이, 종래 부직포에서는, 습윤 시의 취급성, 밀착성, 감촉성을 높은 수준으로 동시에 만족시키고 있지 않고, 아직 개선의 여지가 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제4816312호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 제6385191호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 제6267913호 공보
상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 또한 감촉이 우수한 부직포, 및 이것을 이용한 제품, 예컨대, 약액 함침 시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토하여 실험을 거듭한 결과, 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포에 있어서, 구성 섬유의 섬유 직경, 건조 상태의 표면 거칠기, 건조 상태에 있어서의 지합 지수, 및 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력을, 특정 범위로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 예상 밖으로 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
즉, 본 발명은 이하와 같은 것이다.
[1] 섬유 직경 0.5 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 재생 셀룰로오스계 섬유로 구성되는 부직포로서, 이 부직포의, 건조 상태의 표면 거칠기가 100 ㎛ 이하이고, 건조 상태에 있어서의 지합 지수가 250 이하이며, 또한 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력이 0.25 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 부직포.
[2] 단위 중량이 10 g/㎡ 이상 80 g/㎡ 이하이고, 또한 두께가 0.05 ㎜ 이상 0.50 ㎜ 이하인, 상기 [1]에 기재된 부직포.
[3] 상기 셀룰로오스계 섬유는 연속 장섬유인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 부직포.
[4] 부피 밀도가, 0.15 g/㎤ 이상 0.30 g/㎤ 이하인, 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 부직포.
[5] 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 부직포를 포함하는 약액 함침 시트.
[6] 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 부직포를 포함하는 페이스 마스크.
본 발명에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포는, 저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 또한 감촉이 우수한 부직포 재료이기 때문에, 예컨대, 페이스 마스크, 포인트 시트, 입체 마스크 등의 약제 함침 시트의 기재로서 적합하게 이용 가능하다.
이하, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포는, 섬유 직경 0.5 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 재생 셀룰로오스계 섬유로 구성되는 부직포로서, 이 부직포의, 건조 상태의 표면 거칠기가 100 ㎛ 이하이고, 건조 상태에 있어서의 지합 지수가 250 이하이며, 또한 습윤 시의 가로 방향의 초기 항장력이 0.25 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.
부직포를 구성하는 재생 셀룰로오스계 섬유는, 특별히 제한은 없고, 구리 암모니아 레이온, 비스코스 레이온, 텐슬(리오셀), 폴리노직 등의 재생 셀룰로오스계 섬유일 수 있다. 재생 셀룰로오스계 섬유는, 바람직하게는 구리 암모니아 레이온이다. 또한, 이 섬유는 연속 장섬유여도 단섬유여도 상관없으나, 연속 장섬유는, 섬유단이나 보풀이 적은 점이나 자기 접착이나 고압 액체류(液體流)에 의한 3차원 교락에 의해 형성되는 점에서, 피부 등에의 화학적 및 물리적인 자극성이 적기 때문에, 또한 섬유가 면에 배향하고 있는 점에서, 밀착성이 우수하기 때문에, 바람직하다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포는, 방사·수류 교락 조건 등의 제조 방법을 제어함으로써, 세 섬유 직경, 저 표면 거칠기, 저 지합 지수를 갖고 있다. 발명자들은, 부직포에 있어서 이들을 최적 범위로 조정하여, 조합함으로써, 약액 함침용 시트로서 이용한 경우에, 밀착성, 감촉성이 향상되는 것을 발견하였다. 즉, 약액 함침용 시트에는, 밀착성, 감촉성을 함께 만족시키는 것이 요구되는 바, 섬유 직경, 표면 거칠기, 지합 지수를 최적으로 제어함으로써, 이것을 달성할 수 있다.
이상과 같이, 최적으로 조정된 세 섬유 직경, 저 표면 거칠기, 저 지합 지수를 실현함으로써, 저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 또한 감촉이 우수한 부직포를 제공하는 것이 가능해졌다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포를 구성하는 섬유의 섬유 직경은, 0.5 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상 9.0 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상 8.0 ㎛ 이하이다. 섬유 직경이 지나치게 작으면, 단사 강도가 작아지기 때문에, 신도가 증가하고, 취급성이 저하된다. 한편, 섬유 직경이 지나치게 크면, 자기 접착점이나 교락이 감소하기 때문에, 신도가 증가하고, 취급성이 저하된다. 또한, 표면이 성기게 되기 쉽고, 밀착성이나 감촉성도 저하된다. 섬유 직경을 이 범위 내로 조정하기 위해서는, 방사구 직경을 작게 만들고, 방사수 온도를 저하시키는 것이나 방사 원액 내의 셀룰로오스 농도를 저하시키는 것이 유효하다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의, 건조 상태의 표면 거칠기는, 100 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 90 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 80 ㎛ 이하이다. 건조 상태의 표면 거칠기가 100 ㎛보다 크면, 피부에의 물리적 자극성이 높아지고, 감촉성이 저하된다. 또한, 피부와의 간극이 많이 생겨 버려, 피부에의 추종성이 뒤떨어져, 피부에의 밀착성이 저하된다. 건조 상태의 표면 거칠기를 이 범위 내로 조정하기 위해서는, 방사된 시트를 적층시키는 하층 네트로서 미세한 그물코의 것을 이용하는 것이 유효하고, 특히 메시수가 60 이상인 것이 바람직하다. 또한, 수류 교락의 노즐수를 늘려, 수류 개수를 늘리는 것도 유효하다.
본 명세서 중, 「건조 상태의 표면 거칠기」란, 계측 영역 중의 각 점의 높이의 제곱 평균 제곱근이고, 「높이」의 표준 편차에 상당한다. 여기서, 「높이」란, 계측 표면에 있어서의 각 점의 기준 표면으로부터의 거리를 나타내고 있다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는, 250 이하이고, 바람직하게는 230 이하, 보다 바람직하게는 210 이하이다. 약액 함침용 부직포의 건조 상태에 있어서의 지합 지수가 250보다 크면, 부직포가 불균일하기 때문에 피부와의 간극이 많이 생겨 버려, 피부에의 추종성이 뒤떨어져, 밀착성이 저하된다. 지합 지수를 이 범위 내로 조정하기 위해서는, 방사된 시트를 적층시키는 하층 네트로서 미세한 그물코의 것을 이용하는 것이 유효하고, 특히 메시수가 60 이상인 것이 바람직하며, 또한 수류 교락의 노즐수를 늘려, 수류 개수를 늘리는 것도 유효하다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의, 습윤 시의 「부직포의 가로 방향」의 초기 항장력은, 0.25 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하이고, 바람직하게는 0.35 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.45 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하이다. 초기 항장력이 0.25 N/50 ㎜보다 작으면, 신도가 높고, 시트를 얼굴에 장착할 때의 취급성이 현저히 저하된다. 한편, 0.75 N/50 ㎜보다 크면, 신장하기 어렵고, 시트를 얼굴에 장착할 때의 밀착성이 현저히 저하된다. 습윤 시의 「부직포의 가로 방향」의 초기 항장력을 이 범위 내로 조정하기 위해서는, 방사구수를 늘려, 섬유 개수를 많게 만들고, 고압 수류에 의해 교락력을 담보하는 것이 유효하다.
본 명세서 중, 「부직포의 가로 방향」이란, 부직포의 습윤 시의 초기 항장력을 측정했을 때에, 가장 초기 항장력이 커지는 인장 방향과 직교하는 방향이다.
본 명세서 중, 「부직포의 습윤 시(습윤 상태)」란, 부직포를 ISO3696에 준거한 3급의 물에 20℃±2℃에서 1시간 침지한 상태를 말한다.
또한, 본 명세서 중, 「부직포의 건조 상태」란, 105℃에서 일정 질량이 될 때까지 건조 후, 20℃, 65% RH의 항온실에 16시간 이상 방치한 상태를 말한다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 단위 중량은, 10 g/㎡ 이상 80 g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 g/㎡ 이상 60 g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 20 g/㎡ 이상 50 g/㎡ 이하이다. 단위 중량이 10 g/㎡ 미만이면, 지나치게 얇기 때문에 취급성이 현저히 저하되어, 실용적이지 않다. 한편, 단위 중량이 80 g/㎡보다 크면, 취급성이 우수하지만, 두께가 피부의 움직임에 추종하지 않아, 밀착성이 저하된다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 두께는, 0.05 ㎜ 이상 0.50 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ㎜ 이상 0.40 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.15 ㎜ 이상 0.40 ㎜ 이하이다. 두께가 0.05 ㎜보다 작으면, 지나치게 얇기 때문에 취급성이 현저히 저하된다. 한편, 두께가 0.50 ㎜보다 크면, 밀착성이 현저히 저하된다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 부피 밀도는, 0.15 g/㎤ 이상 0.30 g/㎤ 이하인 것이 바람직하다. 부피 밀도가 이 범위 외이면, 흡액성이나 밀착성이 저하된다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 흡수 속도는, 175 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 흡수 속도가 175 ㎜ 미만이면, 밀착성이 저하된다.
이하, 본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 제조 방법에 대해 서술한다.
부직포의 제조에 있어서는, 방사 공정에서 이용하는 방사구와 원액 토출량, 그 안을 유하(流下)시키는 방사수량에 의해, 섬유 직경을 변경하는 것이 가능하다.
또한, 방사된 시트를 적층시키는 하층 네트의 형상, 천공 압력, 스피드를 변경함으로써, 표면 형상, 두께, 부직포의 강도를 변경하는 것이 가능하다.
건조 상태의 표면 거칠기와 건조 상태에 있어서의 지합 지수를 소정의 범위로 하기 위해서는, 방사된 시트를 적층시키는 하층 네트로서 미세한 그물코의 것을 이용하는 것이 유효하다. 미세한 그물코, 즉, 조밀한 하층 네트를 사용함으로써, 고압 수류 시의 수압에 의한 부직포 표면의 요철이 작아진다. 하층 네트의 바람직한 메시수는 60메시 이상이고, 보다 바람직하게는 70메시 이상이다. 그러나, 극세 섬유의 수류 교락을 조밀한 메시 상에서 행한 경우, 수류의 네트 통액성이 나쁘고, 수류가 네트 상에서 산란되어, 표면 섬유의 흐트러짐이 발생하는 경우가 있다. 그래서, 수류 교락의 노즐수를 늘리는 방법과 조합하는 것이 더욱 유효해진다. 수류 교락의 노즐수를 늘림으로써, 하나 하나의 수류에 의한 충돌력은 작게 만들지만, 수류 개수를 늘릴 수 있다. 수류 개수를 증가시킴으로써, 표면 섬유의 흐트러짐을 억제하면서도, 교락점 증가에 의한 섬유끼리의 교락력을 담보하여, 강도를 유지, 향상시킬 수 있다.
본 실시형태의 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포의 제조 방법에 있어서는, 상기 제조 조건을 채용함으로써, 섬유 직경, 표면 거칠기, 지합, 강도를 소정 범위 내로 조정하였다. 이에 의해, 저 단위 중량 시에도 습윤 시 취급성, 밀착성, 감촉성을 우수한 기준으로 달성할 수 있었다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
먼저, 실시예 및 비교예에 있어서 이용한 측정 방법 등을 설명한다. 여기서, 이미 화장액 등 액체에 침지된 상태의 부직포에 대해서는, 한 번 순수로 세정하고, 105℃에서 일정 질량이 될 때까지 건조 후, 20℃, 65% RH의 항온실에 16시간 이상 방치한 후에, 측정을 행하는 것으로 하였다.
(1) 섬유 직경(㎛)
부직포를, 주사형 전자 현미경, 니혼 덴시 제조 JSM-6380을 이용하여 10000배의 배율로 관찰하고, 임의의 50개를 선택하여, 측정한 평균값을 섬유 직경으로 하였다.
(2) 건조 상태의 표면 거칠기(㎛)(DRY 표면 거칠기 Sq(㎛))
표면 거칠기란, 계측 영역 중의 각 점의 높이의 제곱 평균 제곱근이고, 「높이」의 표준 편차에 상당한다. 여기서, 「높이」란 계측 표면에 있어서의 각 점의 기준 표면으로부터의 거리를 나타내고 있다. 5 ㎝ 사방의 부직포를, 기엔스사 제조 원샷 3D 형상 측정기를 이용하여, 부직포의 건조 상태의 표면 거칠기를 측정하였다. 또한, 측정은 3회 행하고, 그 평균값을 표면 거칠기(㎛)로 하였다.
(3) 건조 상태에 있어서의 지합 지수
5 ㎝×5 ㎝ 이상의 부직포의 지합 지수를, 지합계(노무라 쇼지 제조 FMT-M III)를 이용하여, 측정하였다.
(4) 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력(N/50 ㎜)(WETCD 방향 10% Mo.(N))
5 ㎝×10 ㎝의 부직포를, 오리엔틱사 제조 텐실론 인장 시험기를 이용하여, 습윤 상태에서 300 ㎜/min의 일정 속도로 측정하고, 그때의 부직포의 가로 방향 10% 신장 시의 강력을 측정하였다. 또한, 측정은 5회 행하고, 그 평균값을 초기 항장력(N/50 ㎜)으로 하였다. 또한, 상기한 측정 방법에 입각한 샘플 사이즈가 얻어지지 않는 경우, 5 ㎝×5 ㎝로 대용하고, 샘플 사이즈에 따른 환산을 행함으로써, 비교할 수 있다.
(5) 단위 중량(g/㎡)
0.05 ㎡ 이상의 면적의 셀룰로오스 부직포를, 105℃에서 일정 질량이 될 때까지 건조 후, 20℃, 65% RH의 항온실에 16시간 이상 방치하여 그 질량을 측정하고, 부직포의 ㎡당 질량(g)을 구하였다.
(6) 두께(㎜)
건조 상태의 부직포를, JIS-L1096 준거의 두께 시험에서 하중을 1.96 ㎪로 하여 측정하였다.
(7) 부피 밀도(g/㎤)
부피 밀도는, 하기 식에 있어서 산출하였다.
부피 밀도(g/㎤)=단위 중량(g/㎡)÷두께(㎜)÷1000
(8) 흡수 속도(㎜)(흡수 속도(㎜, MD, 10 min))
흡수 속도란, JIS-L1907 준거의 바이렉 시험에서 얻어지는 값이다. 즉, 폭 방향으로 길이 250 ㎜의 시험편을 25 ㎜ 폭으로 채취하고, 시험편 하단 10 ㎜를 수중에 10분 침지시킨 후의, 수면으로부터의 침수 높이를 흡수 속도로 한다.
(9) 흡착 항력(gf)
ISO3696에 준거한 3급의 물에 20℃±2℃에서 1시간 침지한 습윤 상태의 10 ㎝×10 ㎝의 부직포를, 뷰락스사 제조 고성능 인공 피부 모형 바이오 스킨 플레이트 위에 설치하였다. 부직포의 중심에 후크형으로 한 철사를 통과시키고, 철사의 타단을 오리엔틱사 제조 텐실론 인장 시험기를 이용하여, 200 ㎜/min의 일정 속도로 들어 올려, 부직포가 모의 피부로부터 떨어졌을 때의 하중을 측정하였다. 또한, 측정은 5회 행하고, 그 평균값을 흡착 항력(gf)으로 하였다. 흡착 항력이 클수록, 밀착성이 우수한 것을 나타낸다.
다음으로, 특히 페이스 마스크로서의 평가·측정 방법에 대해 설명한다.
(10) 취급성
페이스 마스크형으로 뽑아낸 부직포를 넷으로 접고, 시판의 화장액(가부시키가이샤 디에이치씨사 제조, DHC 노우미츠 우루미 하다)을 25 ㏄ 함침시킨 샘플의 펴기 용이함을, 여성 10명에 의해, 각각, 이하의 평가 기준에 기초하여 5단계 평가로 판정하고, 그 평균값을 취급성의 지표로서 산출하였다. 또한, 평균값이 3.5점 미만인 평가를, 취급성이 바람직하지 않은 것으로 하였다.
5점: 주름이 생기지 않고 펴진다.
4점: 주름은 생기지만 짜증나지 않게 펴진다.
3점: 보통.
2점: 짜증나지만 시간을 들이면 펴진다.
1점: 펼 수 없다.
(11) 밀착성
페이스 마스크형으로 뽑아낸 부직포에, 시판의 화장액(가부시키가이샤 디에이치씨사 제조, DHC 노우미츠 우루미 하다)을 25 ㏄ 함침시킨 것을 이용하여, 피부에의 밀착성을, 여성 10명에 의해, 각각 이하의 평가 기준에 기초하여 5단계 평가로 판정하고, 그 평균값을 밀착성의 지표로서 산출하였다. 또한, 평균값이 3.5점 미만인 평가는 밀착성이 바람직하지 않다.
5점: 기재와 피부의 간극이 없고, 양호.
3점: 기재와 피부에 약간 간극이 있다.
1점: 기재와 피부에 간극이 있어, 벗겨지기 쉽다.
(12) 감촉성
피험자 20명으로 감촉의 관능 평가를 행하였다. 평가 방법 및 판정 수준은 이하와 같고, 20명의 평균값을 그 샘플의 감촉의 관능 평가의 값으로 하였다.
평가 방법: 왼손 상완부 내측을 10 ㎝×10 ㎝의 습윤 샘플로 가볍게 문지르고, 이하의 평가 기준에 기초하여 5단계 평가로 판정하였다. 또한, 평균값이 3.5점 미만인 평가를 감촉성이 바람직하지 않은 것으로 하였다.
5: 소프트하여 피부에의 자극이 느껴지지 않는다.
4: 보슬보슬한 자극을 느낀다.
3: 약하게 까슬까슬한 느낌을 느낀다.
2: 까슬까슬한 자극을 느낀다.
1: 따끔따끔한 자극을 느낀다.
[실시예 1]
코튼 린터(cotton linter)를 구리 암모니아 용액으로 용해하고, 직경 0.3 ㎜의 구멍 원액 토출 구멍이 180.9개/㎠인 방사구를 이용하여, 1홀당 토출량이 0.034 ㏄/min으로, 유하 긴장하에서 연속해서 네트 상에 4층 겹침으로 방사하여 시트를 형성시키며, 3 ㎫의 고압 수류에 의해 섬유를 교락시키면서 시트에 관통 구멍 및 오목부를 형성시킨 후, 건조시켰다. 또한, 천공 조건으로서는, 하층 네트 70메시, 수류 교락 노즐수는 3.70 홀/㎠이다. 또한, 하층 네트 스피드는 37.5 m/min이었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 5.25 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 84 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 173, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.26 N/50 ㎜였다.
[실시예 2]
부직포의 단위 중량이 10.4 g/㎡가 되도록, 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 4.51 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 89 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 184, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.30 N/50 ㎜였다.
[실시예 3]
부직포의 단위 중량이 38.1 g/㎡가 되도록, 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 6.52 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 51 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 152, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.48 N/50 ㎜였다.
[실시예 4]
부직포의 단위 중량이 47.9 g/㎡가 되도록, 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 5.43 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 44 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 140, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.39 N/50 ㎜였다.
[실시예 5]
부직포의 단위 중량이 59.8 g/㎡가 되도록, 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 6.45 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 39 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 131, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.43 N/50 ㎜였다.
[실시예 6]
부직포의 단위 중량이 79.7 g/㎡가 되도록, 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 7.01 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 30 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 119, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.55 N/50 ㎜였다.
[실시예 7]
부직포의 섬유 직경이 9.92 ㎛가 되도록, 방사구 직경을 변경한 것 이외에는, 실시예 3과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 건조 상태의 표면 거칠기는 81 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 150, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.28 N/50 ㎜였다.
[실시예 8]
부직포의 섬유 직경이 1.21 ㎛가 되도록, 방사구 직경을 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 건조 상태의 표면 거칠기는 52 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 177, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.36 N/50 ㎜였다.
[실시예 9]
하층 네트의 메시수를 65메시로, 스피드를 빠르게 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 4.72 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 97 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 211, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.35 N/50 ㎜였다.
[실시예 10]
하층 네트의 메시수를 65메시로, 스피드를 느리게 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 3.27 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 77 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 244, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.40 N/50 ㎜였다.
[실시예 11]
하층 네트의 스피드를 느리게 하고, 천공 압력을 3.5 ㎫로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 7.31 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 71 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 197, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.73 N/50 ㎜였다.
[실시예 12]
하층 네트의 스피드를 빠르게 하고, 천공 압력을 2.5 ㎫로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 6.06 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 49 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 130, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.26 N/50 ㎜였다.
[실시예 13]
아사히 가세이(주) 제조의 벰베르그(등록 상표) 단섬유(소재명 큐프라) 0.8 dtex×51 ㎜의 면을 이용하여, 스펀레이스 제조 설비를 이용하여 55.4 g/㎡의 카드 웹을 제작하였다. 계속해서, 웹 지지체의 메시 직물 개구도 70메시, 수류 교락 노즐수는 3.70 홀/㎠, 수류 압력 1 ㎫로 표면, 2 ㎫로 이면의 처리를 실시한 후, 표면측으로부터 재차 3 ㎫로 처리하고, 건조시켰다. 이들 일련의 가공은, 40 m/min의 속도로 실시하였다. 그 후, 열롤 가공기를 이용하여, 평활 가공을 행하여, 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 8.29 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 65 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 161, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.68 N/50 ㎜였다.
[실시예 14]
방사 원액을 코튼 린터의 N 메틸모르폴린 N 옥사이드를 용매로 한 응고액으로 제작한 단섬유로 변경한 것 이외에는, 실시예 13과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 8.14 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 62 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 152, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.60 N/50 ㎜였다.
[실시예 15]
방사 원액을 코튼 린터의 N 메틸모르폴린 N 옥사이드를 용매로 한 응고액으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 5.16 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 87 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 208, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.30 N/50 ㎜였다.
[실시예 16]
암모니아 수용액을 이용하여, 방사 원액을 2배 희석한 것 이외에는, 실시예 8과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 0.52 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 64 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 185, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.25 N/50 ㎜였다. 실시예 16에서는, 실시예 8과 비교하여, 방사 원액을 암모니아 수용액으로 2배 희석함으로써, 셀룰로오스 농도가 1/2이 되고, 섬유 직경, 단위 중량, 두께도 약 1/2이 되었다. 그 때문에, 단사 강도가 낮아져, 습윤 시 강도가 저하되었다. 또한, 단사가 가벼워지고, 약간 표면 섬유의 산란이 증가하여, DRY 표면 거칠기나 지합이 악화되었다.
[비교예 1]
1홀당 토출량을 0.040 ㏄/min, 하층 네트 스피드를 29.7 m/min, 하층 네트를 특수 접음으로 변경한 것 이외에는, 일본 특허 공개 제2009-297535호 공보 실시예 1에 기재된 조건으로 부직포를 얻었다. 수류 교락 노즐수는, 2.88 홀/㎠였다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 5.97 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 128 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 293, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.35 N/50 ㎜였다. 실시예 3과 비교하여, 표면 거칠기와 지합 지수가 크고, 습윤 시의 취급성에 특별히 문제는 없었으나, 밀착성이나 감촉성에 지장을 초래하고 있었다.
[비교예 2]
1홀당 토출량을 0.037 ㏄/min, 하층 네트 스피드를 34.1 m/min, 하층 네트를 20메시, 적층수를 4층으로 변경한 것 이외에는, 일본 특허 공개 제2005-120519호 공보 실시예 1에 기재된 조건으로 부직포를 얻었다. 수류 교락 노즐수는, 3.70 홀/㎠였다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 6.29 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 129 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 308, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.18 N/50 ㎜였다. 실시예 3과 비교하여, 표면 거칠기와 지합 지수가 크고, 초기 항장력이 작으며, 습윤 시의 취급성, 밀착성이나 감촉성 모두에 지장을 초래하고 있었다.
[비교예 3]
코튼 린터를 구리 암모니아 용액으로 용해하고, 직경 0.6 ㎜의 구멍 원액 토출 구멍이 45개/㎠인 방사구를 이용하여, 1홀당 토출량 0.09 ㏄/min으로, 유하 긴장하에서 연속해서 네트 상에 6층 겹침으로 방사하여 시트를 형성시키며, 고압 수류에 의해 섬유를 교락시키면서 시트에 관통 구멍 및 오목부를 형성시킨 후, 건조시켰다. 또한, 천공 조건으로서는, 하층 네트 40메시, 수류 교락 노즐수는 3.70 홀/㎠이다. 또한, 하층 네트 스피드는 45.5 m/min이었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 11.8 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 143 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 263, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.39 N/50 ㎜였다. 실시예 4와 비교하여, 섬유 직경이 굵고, 표면 거칠기와 지합 지수가 크며, 습윤 시의 취급성, 밀착성이나 감촉성 모두에 지장을 초래하고 있었다.
[비교예 4]
하층 네트를 70메시로 변경한 것 이외에는, 비교예 3과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 12.1 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 98 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 192, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.28 N/50 ㎜였다. 실시예 6과 비교하여, 섬유 직경이 굵고, 습윤 시의 취급성, 밀착성이나 감촉성 모두가 저하되어 있었다.
[비교예 5]
시판의 재생 셀룰로오스 섬유 부직포(리오셀제 부직포, 야콥·홀름사 제조 손타라(상품명))의 특성 측정과 평가를 행하였다. 부직포의 섬유 직경은 11.1 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 85 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 294, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 1.03 N/50 ㎜였다. 실시예 13과 비교하여, 섬유 직경이 굵고, 지합 지수가 크며, 습윤 시의 취급성에 특별히 문제는 없었으나, 밀착성이나 감촉성에 지장을 초래하고 있었다.
[비교예 6]
부직포의 섬유 직경이 5.45 ㎛, 부직포의 단위 중량이 60 g/㎡가 되도록, 원액 토출량과 하층 네트의 스피드를 변경한 것 이외에는, 일본 특허 공개 제2018-127744호 공보 실시예 1에 기재된 조건으로 부직포를 얻었다. 또한, 천공 조건으로서는, 하층 네트 70메시, 수류 교락 노즐수는 2.88 홀/㎠로 하였다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 5.45 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 110 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 221, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.32 N/50 ㎜였다. 실시예 8과 비교하여, 표면 거칠기가 크고, 피부와의 사이에 간극이 생기며, 밀착성과 감촉성이 현저히 저하되어 있었다.
[비교예 7]
원액 토출량과 하층 네트의 스피드와 천공 압력을 변경한 것 이외에는, 일본 특허 공개 제2015-70968호 공보 실시예 1에 기재된 조건으로 부직포를 얻었다. 또한, 천공 조건으로서는, 하층 네트 70메시, 수류 교락 노즐수는 2.88 홀/㎠로 하였다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 6.81 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 94 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 219, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.23 N/50 ㎜였다. 실시예 11과 비교하여, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력이 작고, 부직포가 신장하기 쉬우며, 습윤 시의 취급성이 현저히 저하되어 있었다.
[비교예 8]
하층 네트를 40메시로 하고, 원액 토출량과 하층 네트 스피드를 변경한 것 이외에는, 본원 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 3.35 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 80 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 260, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.38 N/50 ㎜였다. 실시예 9와 비교하여, 지합 지수가 크고, 약액 이행성이 나쁘며, 밀착성이 현저히 저하되어 있었다.
[비교예 9]
일본 특허 공개 제2018-127744호 공보 실시예 3에 기재된 조건으로 부직포를 얻었다. 또한, 천공 조건으로서는, 하층 네트 40메시, 수류 교락 노즐수는 2.88 홀/㎠로 하였다. 얻어진 부직포의 섬유 직경은 7.3 ㎛, 건조 상태의 표면 거칠기는 120 ㎛, 건조 상태에 있어서의 지합 지수는 278, 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력은 0.25 N/50 ㎜였다. 실시예 14와 비교하여, 표면 거칠기와 지합 지수가 크고, 습윤 시의 취급성에 특별히 문제는 없었으나, 밀착성이나 감촉성에 지장을 초래하고 있었다.
실시예 1∼16, 비교예 1∼9에서 얻은 부직포의 각종 물성 등을 이하의 표 1-1과 표 1-2에 각각 나타낸다.
[표 1-1]
Figure 112021087309958-pct00001
[표 1-2]
Figure 112021087309958-pct00002
본 발명에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 부직포는, 저 단위 중량 시에도 습윤 시의 취급성이 우수하고, 밀착성이 높으며, 또한 감촉이 우수한 부직포 재료이기 때문에, 예컨대, 페이스 마스크, 포인트 시트, 입체 마스크 등의 약제 함침 시트의 기재로서 적합하게 이용 가능하다.

Claims (7)

  1. 섬유 직경 0.5 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 재생 셀룰로오스계 섬유로 구성되는 부직포로서, 이 부직포의, 건조 상태의 표면 거칠기가 100 ㎛ 이하이고, 건조 상태에 있어서의 지합(地合) 지수가 250 이하이며, 또한 습윤 시의 부직포의 가로 방향의 초기 항장력(抗張力)이 0.25 N/50 ㎜ 이상 0.75 N/50 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 부직포.
  2. 제1항에 있어서, 단위 중량이 10 g/㎡ 이상 80 g/㎡ 이하이고, 또한 두께가 0.05 ㎜ 이상 0.50 ㎜ 이하인 부직포.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 셀룰로오스계 섬유는 연속 장섬유인 부직포.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부피 밀도가 0.15 g/㎤ 이상 0.30 g/㎤ 이하인 부직포.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 부직포를 포함하는 약액 함침 시트.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재된 부직포를 포함하는 페이스 마스크.
  7. 제3항에 있어서, 부피 밀도가 0.15 g/㎤ 이상 0.30 g/㎤ 이하인 부직포.
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