CN201380068131.7
2013.12.06
CN105008612A
2015.10.28
驳回
无权
发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):D06M 11/71申请公布日:20151028|||实质审查的生效IPC(主分类):D06M 11/71申请日:20131206|||公开
D06M11/71; A61C17/00; B01J20/04; B01J20/30; D06M23/08
D06M11/71
日本宝翎株式会社; 株式会社索夫塞拉
松林康子; 加藤宏一; 小粥康充; 服部比佐志; 河边卡尔和重
日本东京都
2012-286823 2012.12.28 JP
中科专利商标代理有限责任公司11021
蒋亭
本发明提供手感(柔软)、触感等使用感良好、且能够稳定地发挥羟基磷灰石的特征(例如菌吸附性等)的功能性无纺布。本发明的功能性无纺布,其是在包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面通过热熔接粘固有烧成羟基磷灰石粒子的功能性无纺布,上述功能性无纺布的剪切刚度为8.5gf/cm以下。
权利要求书1. 一种功能性无纺布,其特征在于,其是在包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面通过热熔接粘固有烧成羟基磷灰石粒子的功能性无纺布,所述功能性无纺布的剪切刚度为8.5gf/cm以下。2. 根据权利要求1所述的功能性无纺布,其中,所述烧成羟基磷灰石粒子的长宽比为1.45以下。3. 根据权利要求1或2所述的功能性无纺布,其中,所述烧成羟基磷灰石粒子的粒径为0.1μm以上且10μm以下。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的功能性无纺布,其为口腔用的功能性无纺布。5. 一种功能性无纺布的制造方法,其特征在于,通过对包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面吹喷含有加热至比所述热塑性树脂的熔点高的温度的烧成羟基磷灰石粒子的气流,从而使所述烧成羟基磷灰石粒子通过热熔接而粘固于所述无纺布的表面。6. 根据权利要求5所述的功能性无纺布的制造方法,其中,所述烧成羟基磷灰石粒子的长宽比为1.45以下。7. 根据权利要求5或6所述的功能性无纺布的制造方法,其中,吹喷到所述无纺布的表面之前的所述烧成羟基磷灰石粒子的粒径为0.1μm以上且10μm以下。8. 根据权利要求5~7中任一项所述的功能性无纺布的制造方法,其中,所述功能性无纺布为口腔用的功能性无纺布。
说明书功能性无纺布及其制造方法 技术领域 本发明涉及功能性无纺布及其制造方法,更详细而言,涉及在纤维表面粘固有规定的功能性粒子的功能性无纺布及其制造方法。 背景技术 由于最近的卫生意识的提高,期望具有抗菌·除菌性的材料。例如,通过使作为材料的应用性广的无纺布上粘固具有抗菌·除菌功能的功能性粒子而对无纺布附加了抗菌·除菌性等的功能性无纺布被广泛使用。其中,作为具有除菌作用的功能性粒子,可列举出羟基磷灰石粒子。羟基磷灰石由于具有优异的蛋白吸附性及离子交换性等,所以吸附菌的效果优异,进而菌被吸附到粒子上,结果是变得也具有除菌效果。此外,羟基磷灰石由于生物体亲和性也高,所以也作为生物体材料被利用等,是对人体也能安全使用的材料。 作为上述功能性无纺布,例如,专利文献1中公开了对口罩喷射含有磷酸钙系化合物(例如羟基磷灰石)的成分的喷雾器,根据该发明,能够简易地形成抗菌性无纺布。此外,专利文献2中公开了使用硅烷偶联剂等并利用化学性质使羟基磷灰石粘固于高分子材料上的方法。进而,专利文献3中公开了一种功能性纤维集合体,其是使以羟基磷灰石为首的功能性粒子浸渗或涂敷到纤维集合体后将纤维集合体(无纺布)在该纤维的软化点以上的温度下进行热处理,由此使功能性粒子热粘接而成的。此外,专利文献4中公开了一种填料粘固纤维结构物,其是将使填料(固体粒子等、例如羟基磷灰石粒子)分散到溶液中而得到的填料分散溶液赋予到含有湿热凝胶化树脂(通过在水分存在下进行加热而变成凝胶状的树脂)的纤维结构物(纤维束等)上,使湿热凝胶化树脂与填料接触,接着在规定温度下对该湿热凝胶化树脂实施蒸汽处理而使湿热凝胶化树脂的一部分凝胶化,由 此使填料粘固于树脂表面而成的。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平11-199403号公报 专利文献2:日本专利第3836444号公报 专利文献3:日本特开平6-192961号公报 专利文献4:日本专利第4603898号公报 但是,通过专利文献1中记载的发明而得到的功能性无纺布由于羟基磷灰石容易从纤维间脱落等理由,除菌效果的持续性差。此外,专利文献2中记载的方法由于为利用化学键的粘固方法,所以具有可得到大的表面特性那样的大直径的粒子有时因相对于成为粘接面的范围而言粒子的体积、质量等变大而难以粘固到高分子材料上。因此,通过该方法得到的无纺布的功能性有时也不充分。进而,专利文献3及专利文献4中记载的功能性无纺布在手感(柔软)、触感等使用感的方面产生不适合对人体(皮肤、粘膜等)直接使用这样的问题。 发明内容 发明所要解决的课题 因此,本发明的课题是提供手感(柔软)、触感等使用感良好、且能够稳定地发挥羟基磷灰石的特性(例如菌吸附性等)的功能性无纺布及其制造方法。 用于解决课题的方案 本发明人等为了解决上述的课题而反复进行了深入研究。其结果发现,通过利用特定的方法使烧成羟基磷灰石粒子粘固到无纺布上,能够得到粘固有烧成羟基磷灰石粒子的具有规定剪切刚度的功能性无纺布,由此,容易发挥羟基磷灰石粒子的表面特性(菌吸附性等),粒子被稳定地保持在纤维中,所以成为可长时间发挥高的除菌功能、并且手感、触感等使用感良好、也适合于对人体使用的功能性无纺布,从而完成本发明。 即,根据本发明,提供一种功能性无纺布,其是在包含至少表面主要 由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面通过热熔接粘固有烧成羟基磷灰石粒子的功能性无纺布,上述功能性无纺布的剪切刚度为8.5gf/cm以下。 在上述功能性无纺布中,上述烧成羟基磷灰石粒子的长宽比优选为1.45以下。 在上述功能性无纺布中,上述烧成羟基磷灰石粒子的粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。 上述功能性无纺布也可以为口腔用的功能性无纺布。 此外,根据本发明,提供一种功能性无纺布的制造方法,其通过对包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面吹喷含有加热至比上述热塑性树脂的熔点高的温度的烧成羟基磷灰石粒子的气流,从而使上述烧成羟基磷灰石粒子通过热熔接而粘固于上述无纺布的表面。 在上述功能性无纺布的制造方法中,上述烧成羟基磷灰石粒子的长宽比优选为1.45以下。 在上述功能性无纺布的制造方法中,吹喷到上述无纺布的表面之前的上述烧成羟基磷灰石粒子的粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。 在上述功能性无纺布的制造方法中,上述功能性无纺布也可以为口腔用的功能性无纺布。 发明效果 根据本发明,能够提供手感(柔软)、触感等使用感良好、且能够稳定地发挥羟基磷灰石的特性(例如菌吸附性等)的功能性无纺布及其制造方法。 附图说明 图1是表示本实施方式所述的功能性无纺布的使用前的形态例的照片。 图2是表示本实施方式所述的功能性无纺布的使用形态例的照片。 图3是表示实施例1~6及比较例2~3中使用的烧成羟基磷灰石粒子的XRD光谱的图表。 图4是表示比较例1中使用的未烧成羟基磷灰石粒子的XRD光谱的图 表。 具体实施方式 以下,关于本实施方式所述的功能性无纺布的结构、制造方法、物性及用途依次进行说明,但本实施方式不受它们的任何限定。 《功能性无纺布的结构》 首先,关于本实施方式所述的功能性无纺布的结构进行说明。本实施方式所述的功能性无纺布是羟基磷灰石粒子通过热熔接粘固于无纺布的表面而成的具有规定功能的无纺布。其中,“粒子通过热熔接粘固于无纺布的表面”是指构成与固体粒子接触的无纺布的纤维(以下,记载为“无纺布的构成纤维”。)的至少表面的树脂因热而熔化,通过再次固化,从而使粒子粘固于无纺布的构成纤维表面,结果是变成粒子粘固于无纺布的表面的状态。此时,大多粒子以其一部分埋没于纤维中的形态被固定。此外,“具有规定功能的无纺布”在本实施方式中是指赋予了后述的羟基磷灰石粒子所具有的功能的无纺布。以下,关于本实施方式所述的功能性无纺布的构成材料即羟基磷灰石粒子及作为基材的无纺布(以下,记载为“基材无纺布”。)进行详述。 <羟基磷灰石粒子> 首先,关于本实施方式所述的羟基磷灰石(氢氧化磷灰石)粒子进行说明。另外,在此所示的羟基磷灰石粒子的物性(长宽比及粒径)显示粘固于无纺布的表面的状态的羟基磷灰石粒子的物性(粘固于无纺布的表面的状态的羟基磷灰石粒子的物性与功能性无纺布的构成材料即羟基磷灰石粒子的物性有时也因产生由制造阶段所致的形态变化等而未必限于相同)。 (组成) 羟基磷灰石(HAp:Hydroxyapatite)为化学式Ca10(PO4)6(OH)2所示的碱性磷酸钙,在天然界以牙齿、骨的主要成分的形式存在,此外还以矿石的形式存在。 (功能·特性) 羟基磷灰石粒子显示高的生物体亲和性。特别是骨亲和性高,多孔体 的烧结体容易浸润细胞,通过应用于骨的缺损部分,从而促进自身骨的形成。此外,羟基磷灰石粒子对氨基酸、蛋白(例如菌等)、脂质、糖等显示高的吸附性。进而,羟基磷灰石具有优异的离子交换性,钙离子基与阳离子交换,磷酸基、氢氧化物离子基与阴离子交换。例如,若对牙齿涂布包含氟化物离子的药剂,则氟化物离子与羟基磷灰石的氢氧化物离子发生离子交换,对牙齿面赋予耐酸性。 (获得方法) 作为一般的羟基磷灰石粒子的制造方法,可列举出例如溶液法(湿式法)。其是通过在中性或碱性的水溶液中使钙离子与磷酸离子反应来合成的方法,有利用中和反应的方法、使钙盐与磷酸盐反应的方法。另外,还能够将一次粒子进行烧成等,制成使粒子凝聚而成的粒径更大的粒子,或者制成更致密的粒子。此外,例如,像micro-SHAp(IHM-100P000、SofSera Corporation)、羟基磷灰石(太平化学产业公司制)等那样的各种羟基磷灰石粒子被市售,也能够获得其制造法、形状·特性等不同的制品。 (烧成) 作为粘固于基材无纺布的表面的羟基磷灰石粒子,使用烧成羟基磷灰石粒子(以下,只要没有特别说明,出现“羟基磷灰石粒子”时,是指“烧成羟基磷灰石粒子”。)。通过将羟基磷灰石粒子进行烧成(例如,在800℃下1小时),从而使粒子的结晶性变高,并且多个一次粒子的凝聚体因热而熔接,变成更坚固且稳定的粒子。在粘固于基材无纺布上的粒子为未烧成羟基磷灰石时,由于在对功能性无纺布施加强负荷的使用方法(例如,拂拭用途等)中粒子容易崩解,所以崩解的粒子像研磨成分那样起作用,随着时间的推移,触感可能变差。另一方面,认为:在粘固于基材无纺布的粒子为烧成羟基磷灰石时,即使在该使用方法中,粒子也难以崩解,触感变得更良好,进而,可更长期稳定地保持功能性无纺布的特性(例如,菌吸附性等)。另外,羟基磷灰石粒子是否被烧成可以通过该粒子的结晶性的程度来判断。羟基磷灰石粒子的结晶性的程度可以通过X射线衍射法(XRD)进行测定,可以说显示各结晶面的峰的半值宽度越窄,结晶性越高。具体而言,本方式中的烧成羟基磷灰石粒子是指d=2.814下的半值宽度为0.8以下(适宜为0.5以下)的高结晶性的羟基磷灰石粒子。 (长宽比) 本实施方式所述的羟基磷灰石粒子的长宽比适宜为1.45以下。若羟基磷灰石粒子的长宽比为1.45以下,则粘固于无纺布的表面的羟基磷灰石粒子的形状在一定程度上是整齐的,粒子与对象面的接触方式在一定程度上是一致的,所以能够得到触感优异的功能性无纺布。特别是若上述羟基磷灰石粒子的形状为块状(适宜为近似球状),则功能性无纺布的触感变得更优异。此外,为了进一步提高该效果,羟基磷灰石粒子的长宽比更适宜为1.35以下,进一步适宜为1.25以下,特别适宜为1.2以下。在此,粘固于无纺布表面的羟基磷灰石粒子的长宽比的测量方法依照下述测定方法(1)。 (测定方法1) 在拍摄粘固于无纺布的构成纤维上的羟基磷灰石粒子的SEM图像中,选择在纤维的径向上没有从纤维的两端伸出那样的、从大致正上方拍摄的粒子。接着,在该粒子上画出其两端位于粒子的外周上的两条线段。此时,使一条线段其长度成为最大。进而,在该线段的中点,按照彼此正交的方式画出另一条线段。这样画出的两条线段中,将较短的线段的长度作为短径,将较长的线段的长度作为长径,求出长径/短径的比。进而,求出从长径大的粒子依次选择的150个粒子的该长径/短径的平均值,作为长宽比。但是,将轮廓看得不清楚的粒子、过于接近其他粒子而边界模糊的粒子、粒子的一部分隐藏于其他粒子的阴影中的粒子等排除在测定对象之外。认为该长宽比越接近1,粒子的投影图像越接近圆或正方形,粒子的立体形状越接近块状(例如球状)。 (粒径) 关于本实施方式所述的羟基磷灰石粒子的粒径,为了使该粒子以充分的量粘固于基材无纺布上,适宜为0.1μm以上且10μm以下,更适宜为0.5μm以上且8μm以下,进一步适宜为1μm以上且5μm以下。此外,羟基磷灰石粒子的粒径相对于基材无纺布的构成纤维(关于其在后面叙述)的纤维直径变成1/3以下的大小是适宜的。若羟基磷灰石粒子的粒径超过10μm(或者,相对于基材无纺布的构成纤维的纤维直径超过1/3),则固体粒子容易从纤维表面脱落,若低于0.1μm,则在用功能性无纺布拂拭对象面时,可与该对象面接触的羟基磷灰石粒子的表面积降低,功能性无纺布的功能性 (菌吸附性等)变差。在此,粘固于无纺布上的羟基磷灰石粒子的粒径的测量方法依照下述测定方法(2)。 (测定方法2) 与测定方法(1)同样地,在拍摄粘固于无纺布的构成纤维上的羟基磷灰石粒子的SEM图像中,选择在纤维的径向上没有从纤维的两端伸出那样的、从大致正上方拍摄的粒子。接着,在该粒子上画出其两端位于粒子的外周上的两条线段。此时,使一条线段其长度成为最大。进而,在该线段的中点,按照彼此正交的方式画出另一条线段。这样画出的两条线段中,将较短的线段的长度作为短径,将较长的线段的长度作为长径。进而,求出从长径大的粒子依次选择的150个粒子的该长径的平均值,作为羟基磷灰石粒子的粒径。但是,将轮廓看得不清楚的粒子、过于接近其他粒子而边界模糊的粒子、粒子的一部分隐藏于其他粒子的阴影中的粒子等排除在测定对象之外。另外,在此的羟基磷灰石粒子的粒径并非1次粒子的粒径,而是指多个1次粒子凝聚而成的粒子的粒径。 <基材无纺布> 接着,关于本实施方式所述的功能性无纺布的基材无纺布进行说明。本实施方式所述的基材无纺布只要是具有至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维,则没有特别限定。该基材无纺布也可以仅包含上述纤维,还可以包含其他的纤维。作为上述纤维(即,至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维)以外的纤维,没有特别限定,可以使用表面不为热塑性树脂的纤维、例如无机纤维、不具有熔点而具有分解温度的纤维等。另外,作为至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维,包含例如(实质上)至少表面由1种或其以上的种类的热塑性树脂构成的纤维。在此,“主要”是指作为对象的热塑性树脂相对于纤维表面的构成树脂为50质量%以上(适宜为60质量%以上、更适宜为70质量%以上、特别适宜为90质量%以上)。 (纤维) 作为基材无纺布的构成纤维,是至少表面由1种或2种以上的热塑性树脂构成的纤维,可以制成基材无纺布的构成纤维由单一组成构成的单纤维或像以截面同心圆状配置了多种成分的芯鞘纤维、海岛纤维、偏芯的芯鞘型纤维那样由多种热塑性树脂构成的复合纤维等。另外,无论是单纤维、 复合纤维中的任一情况下,均可以是纤维截面具有异形截面的纤维。此外,在基材无纺布的构成纤维中,露出到该纤维表面的至少一种树脂成分的熔点(或软化点)必须为所粘固的羟基磷灰石粒子的熔点或分解温度以下。羟基磷灰石粒子通过在达到构成基材无纺布的构成纤维表面的热塑性树脂的熔点以上的温度的状态下与该纤维表面接触,从而被粘固于该接触部分。此外,作为基材无纺布的构成纤维,也可以包含具有在羟基磷灰石粒子所具有的熔点或分解温度以上的熔点的纤维、即不参与该粒子的粘固的纤维。参与羟基磷灰石粒子的粘固的纤维和不参与羟基磷灰石粒子的粘固的纤维的比率可以根据设计而适当选择,为了使功能性无纺布具有高的功能性,即,为了以更高的水平显现出羟基磷灰石所具有的菌吸附性等功能,参与该粒子的粘固的纤维的比率设为50质量%以上是适宜的。 作为这种具有在羟基磷灰石粒子的熔点或分解温度以下的熔点的热塑性树脂,具体而言,聚酯、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯等)及聚酰胺等是适宜的。进而,共聚聚酯、共聚聚丙烯、共聚聚乙烯(例如乙烯-乙烯醋酸乙烯酯共聚物等)等也可以适宜使用。这些树脂可以按照用途而适当选择,例如假定在皮肤或粘膜等上使用时,可以使用聚乙醇酸、聚乳酸、聚丙交酯/聚乙交酯共聚物、聚二噁烷酮等生物体适应性的树脂。作为熔点不同的2种以上的树脂复合而成的复合纤维,可列举出例如由共聚聚酯/聚酯、共聚聚丙烯/聚丙烯、聚丙烯/聚酰胺、聚乙烯/聚丙烯、聚丙烯/聚酯、或聚乙烯/聚酯、共聚聚乙烯/聚乙烯、共聚聚乙烯/聚丙烯等树脂的组合构成的复合纤维。在该复合纤维为芯中具有高熔点树脂、且鞘中具有低熔点树脂的芯鞘型复合纤维的情况下,由于在固体粒子粘固、担载于纤维面时更难以产生纤维的收缩、断丝,所以是适宜的。作为这种芯鞘型复合纤维,可列举出由高熔点聚酯(例如熔点为255℃左右)和低熔点聚酯(例如熔点为110℃)构成的复合纤维、由聚丙烯(熔点为160℃)和高密度聚乙烯(熔点为130℃)构成的复合纤维等。 此外,上述纤维也可以是在芯部分为不具有熔点而具有分解温度那样的纤维(例如,人造丝纤维、醋酸酯纤维、羊毛纤维、或碳纤维等纤维)的表面通过例如涂敷等涂布热塑性树脂制成鞘部分而成的纤维。此外,上述纤维也可以是在芯部分为无机纤维且为具有高熔点那样的纤维(例如,玻 璃纤维、陶瓷纤维、或金属纤维等纤维)的表面通过例如涂敷等涂布热塑性树脂制成鞘部分而成的纤维。此外,表面的热塑性树脂也可以通过公知的技术进行改性,例如可以通过等离子体处理而进行亲水化处理,或者通过接枝聚合等而键合任意的表面官能团。 基材无纺布的构成纤维的平均直径适宜为1μm~100μm的范围,更适宜为2μm~50μm的范围。若基材无纺布的构成纤维的平均直径低于1μm,则存在基材无纺布的强度变低的倾向。特别是在以口腔用途(特别是牙齿的除菌用途)使用时,强度容易不足。此外,在粘固粒径大的羟基磷灰石粒子时,存在难以粘固的倾向。另一方面,若平均直径超过100μm,则由于在基材无纺布中出现发硬感,所以不优选。在此,纤维的平均直径是:对基材无纺布的主表面用扫描型电子显微镜等放大而进行拍摄,就该纤维的映像中可确认的纤维直径(与纤维的长度方向正交的方向的长度),由从纤维的任意的500处以上的取样得到的数均纤维直径作为纤维的平均直径。此外,纤维的截面形状或表面状态可以为任意的形状或状态。例如,由热塑性树脂构成的复合纤维可以是被水流等的机械应力分割而成的截面形状为扇状等异形截面形状的纤维。此外,也可以是在纤维表面具有凹凸的多孔纤维。进而,也可以是由热塑性树脂构成的复合纤维被水流等的机械应力分割成原纤维状的纤维。 (形状) 本实施方式所述的基材无纺布的形状没有特别限定,可列举出例如长条状纤维片材(例如,卷绕成卷的纤维片材)、或非长条状纤维片材(即,可以将上述长条状纤维片材切断而得到的纤维片材)等。此外,作为基材无纺布的面密度,适宜为5g/m2以上且150g/m2以下,更适宜为10g/m2以上且100g/m2以下,进一步适宜为20g/m2以上且90g/m2以下。若基材无纺布的面密度超过150g/m2,则特别是在以口腔用途使用时,有时使用感(例如触感)变差。若基材无纺布的面密度低于5g/m2,则所得到的基材无纺布的强度弱而实用性差,此外,无法对基材无纺布粘固充分量的羟基磷灰石粒子,有时使所得到的功能性无纺布的功能(菌吸附性等)差。 《功能性无纺布的物性》 接着,关于本实施方式所述的功能性无纺布的物性进行说明。本实施 方式所述的功能性无纺布具有规定的剪切刚度,因此通过具有该物性,能够使手感(柔软)、触感等使用感良好。 <剪切刚度> 按照下述测定方法(3)测定的本实施方式所述的功能性无纺布的剪切刚度为8.5gf/cm以下。若功能性无纺布的剪切刚度为该范围,则可得到优异的手感(柔软)等使用感,并且在应用于(拂拭等)立体面的情况下,也具有优异的追随性。为了更有效地显现出这些效果,剪切刚度适宜为8.0gf/cm以下,更适宜为7.5gf/cm以下。另外,本实施方式所述的功能性无纺布的剪切刚度越低越优选,其下限值没有特别规定,例如只要设为1.0gf/cm以上即可。 (测定方法3) 将测定对象的功能性无纺布裁剪成20×20(cm),安放到卡盘间为5cm的拉伸剪切试验机(例如,Kato Tech Co.,Ltd.制、KES-FB1)中,施加10g/cm的张力。然后,剪切至剪切角8°,接着沿相反方向剪切至剪切角8°。通过相对于该剪切角的变化的每单位宽度的剪切力的变化,求出剪切刚度。进而,对功能性无纺布的纵向和横向各测定3次该剪切刚度,将其平均值作为剪切刚度G。 <静摩擦系数> 此外,本发明的功能性无纺布按照下述测定方法(4)测定的功能性无纺布的静摩擦系数优选为0.25以下,更优选为0.24以下,进一步优选为0.22以下。通过为这样的静摩擦系数,在对人的皮肤、粘膜等较弱的部位以例如拂拭用途使用时,不易使拂拭对象受伤,触感、手感(柔软)等使用感优异。另外,静摩擦系数的下限值没有特别规定,例如只要设为0.10以上即可。 (测定方法4) 使用新东科学公司制便携式摩擦计Muse TYPE94i等摩擦计作为测定器,以测定数20进行试验,将其平均值作为静摩擦系数。 《功能性无纺布的制造方法》 以上,对本实施方式所述的功能性无纺布的结构及物性进行了详细说明,接着,对具有上述的结构及物性的功能性无纺布的制造方法进行说明。 本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法主要包含使羟基磷灰石粒子通过热熔接而粘固于基材无纺布的表面的工序(以下,记载为“粒子粘固工序”。)。以下,作为本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法,对作为其原料的羟基磷灰石粒子及基材无纺布、以及粒子粘固工序进行详细说明,同时对作为附加的工序的前处理工序进行说明。 <羟基磷灰石粒子> (羟基磷灰石粒子的组成、功能·特性及获得方法) 本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中的羟基磷灰石粒子的组成、功能·特性及获得方法等如上所述,所以这里省略详细的说明。 (羟基磷灰石粒子的烧成) 此外,在本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中,使用烧成羟基磷灰石粒子。通过将羟基磷灰石粒子进行烧成(例如800℃下1小时),从而使粒子的结晶性变高,并且多个一次粒子的凝聚体因热而熔接,变成更坚固且稳定的粒子。通过使这种坚固且稳定的烧成羟基磷灰石粒子粘固于基材无纺布,从而在对功能性无纺布施加强负荷的使用方法(例如拂拭用途等)中粒子也难以崩解,触感变得更良好,进而,能够更长期稳定地保持功能性无纺布的特性(例如菌吸附性等)。另一方面,在粘固于基材无纺布的粒子为未烧成羟基磷灰石时,由于在对功能性无纺布施加强负荷的使用方法中粒子容易崩解,所以崩解的粒子像研磨成分那样起作用,随着时间的推移,触感可能变差。此外,未烧成的羟基磷灰石粒子表面稍微具有粘合性,在将包含该粒子的气流吹喷到基材无纺布时,粒子附着到配置于该工序路径上的装置各处、配管等,还存在成为故障的原因而使生产率降低的风险。另外,羟基磷灰石粒子是否被烧成的判断如上所述。 (羟基磷灰石粒子的长宽比及形状) 在此,作为本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中的羟基磷灰石粒子,使用长宽比为1.45以下的粒子是适宜的。若羟基磷灰石粒子的长宽比为1.45以下,则在使包含加热后的羟基磷灰石粒子的气流与基材无纺布接触时,也会因各向同性的形状而容易稳定地确保与基材无纺布的构成纤维的接触面,容易稳定地在基材无纺布上粘固粒子。因此,所制造的功能性无纺布的品质提高(例如,菌吸附性等长期地持续,或粒子相对于拂 拭等的负荷的粘固强度提高)。此外,为了更加提高该效果,羟基磷灰石粒子的长宽比适宜为1.35以下,更适宜为1.25以下,进一步适宜为1.2以下。认为该长宽比越接近1,粒子的投影图像越接近圆或正方形,粒子的立体形状越接近块状(例如近似球状)。特别是若粒子为近似球状,则上述效果变得更优异。 这里所谓的羟基磷灰石粒子的长宽比表示通过以下的方法得到的数值。在拍摄羟基磷灰石粒子的SEM图像中,在粒子上画出其两端位于粒子的外周上的两条线段。此时,使一条线段其长度成为最大。进而,在该线段的中点,按照彼此正交的方式画出另一条线段。这样画出的两条线段中,将较短的线段的长度作为短径,将较长的线段的长度作为长径,求出长径/短径的比。进而,求出从长径大的粒子依次选择的150个粒子的该长径/短径的平均值,作为长宽比。但是,将轮廓看得不清楚的粒子、过于接近其他粒子而边界模糊的粒子、粒子的一部分隐藏于其他粒子的阴影中的粒子等排除在测定对象之外。 (羟基磷灰石粒子的粒径) 进而,在本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中,吹喷到基材无纺布的表面之前的羟基磷灰石粒子的粒径适宜为0.1μm以上且10μm以下,更适宜为0.5μm以上且8μm以下,进一步适宜为1μm以上且5μm以下。此外,吹喷到基材无纺布的表面之前的羟基磷灰石粒子的粒径相对于本实施方式所述的基材无纺布的构成纤维的纤维直径达到1/3以下的大小是适宜的。通过将羟基磷灰石粒子的粒径设为这样的范围,在使粒子粘固于基材无纺布的构成纤维时的脱落变少,粒子被适度粘固,所以可得到具有优异的功能(例如菌吸附性等)的功能性无纺布。另外,这里所谓的羟基磷灰石粒子的粒径表示通过以下的方法得到的数值。在拍摄羟基磷灰石粒子的SEM图像中,在粒子上画出其两端位于粒子的外周上的两条线段。此时,使一条线段其长度成为最大。进而,在该线段的中点,按照彼此正交的方式画出另一条线段。这样画出的两条线段中,将较短的线段的长度作为短径,将较长的线段的长度作为长径。进而,求出从长径大的粒子依次选择的150个粒子的该长径的平均值,作为粒径。 <基材无纺布等> (基材无纺布的纤维及形状) 本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中的基材无纺布的纤维及形状等如上所述,所以这里省略详细的说明。 (基材无纺布的制造方法) 作为基材无纺布的制法,可列举出以往的无纺布的制法即干式法、纺粘法、熔喷法、闪蒸纺丝法、或利用短纤维的梳棉法、湿式抄造法等,可以将通过这些方法制成的无纺布作为基材无纺布。此外,也可以通过在利用这些制法形成的纤维网中预先混入熔点不同的2种以上的树脂复合而成的复合纤维等后,进行加热处理,从而制成纤维间被接合的基材无纺布。此外,也可以使上述纤维网通过机械络合处理络合而制成基材无纺布。另外,基材无纺布的机械络合处理适宜为水流络合或利用针刺等的络合处理。通过对基材无纺布使用这种络合处理,可以使基材无纺布的手感(柔软)变得优异。此外,也可以使上述纤维网经过平滑的辊与具有凹凸的辊之间部分地结合,制成基材无纺布。此外,也可以将种类不同的纤维网或无纺布层叠·一体化。 <粒子粘固工序> 在粒子粘固工序中,通过对包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布(基材无纺布)的表面吹喷含有加热至比热塑性树脂的熔点高的温度的羟基磷灰石粒子的气流,从而使羟基磷灰石粒子通过热熔接而粘固于基材无纺布的表面。更详细而言,将羟基磷灰石粒子加热至比上述热塑性树脂的熔点高的温度,在维持在比热塑性树脂的熔点高的温度的状态下使羟基磷灰石粒子与基材无纺布的构成纤维接触,使纤维表面的树脂因热而熔化后,冷却而再次进行固化,从而使羟基磷灰石粒子粘固于基材无纺布的构成纤维表面(即,基材无纺布的表面)。 为了调制这样混合有加热后的羟基磷灰石粒子的气流,可列举出例如: (混合气流调制方法a)向气流中供给加热至热塑性树脂的熔点以上的羟基磷灰石粒子的方法; (混合气流调制方法b)向加热至热塑性树脂的熔点以上的气流中供给羟基磷灰石粒子的方法;或者, (混合气流调制方法c)将向气流中供给羟基磷灰石粒子而得到的气流加热至热塑性树脂的熔点以上的方法等。 其中,根据混合气流调制方法(a),由于加热至热塑性树脂(基材无纺布的构成纤维的至少表面的树脂)的熔点以上的气流不会与基材无纺布自身接触,所以不易引起纤维的收缩等,故是适宜的。因此,优选在气流的吹喷之前,使热塑性树脂表面的温度低于熔点最低的热塑性树脂的熔点。 另外,在本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法中,必须将羟基磷灰石粒子加热至热塑性树脂的熔点以上,但在产生温度过高的羟基磷灰石粒子粘固于纤维上而引起纤维的断丝、收缩的问题的情况下,优选加热至不超过比热塑性树脂的熔点高100℃的温度的温度,更优选加热至不超过比热塑性树脂的熔点高50℃的温度的温度。 在上述混合气流调制方法(a)中,优选向加热至比热塑性树脂的熔点低50℃的温度以上的温度的气流中供给加热至热塑性树脂的熔点以上的羟基磷灰石粒子的方法。这种情况下,在气流与羟基磷灰石粒子混合时,具有按照羟基磷灰石粒子的温度不会变得比热塑性树脂的熔点低的方式进行预热的效果。此外,具有在加热后的羟基磷灰石粒子碰撞到纤维上之前按照羟基磷灰石粒子的温度不会变得比上述热塑性树脂的熔点低的方式保温的效果。另外,如果在将气流与羟基磷灰石粒子的混合气流吹喷到纤维上时,产生温度过高的气流接触到纤维而引起纤维的断丝、收缩的问题的情况下,优选为加热至比热塑性树脂的熔点低50℃的温度以上的温度的气流,并且,加热至比加热后的羟基磷灰石粒子的温度低的温度的气流。 为了得到加热后的气流,可以采用例如通过气流产生装置(例如,鼓风机或压缩机等)产生气流,接着通过公知的加热装置将气流加热至规定温度(例如,比热塑性树脂的熔点低50℃的温度以上的温度)的方法。此外,为了得到加热后的羟基磷灰石粒子,可以采用:例如在羟基磷灰石粒子供给单元(例如,料斗或供给容器等)的内外安装加热器,将羟基磷灰石粒子供给单元内的羟基磷灰石粒子加热至规定温度(例如,上述热塑性树脂的熔点以上的温度)的方法;或者利用一般作为粉体的干燥机使用的流化床型干燥机等装置,将羟基磷灰石粒子加热至规定温度(例如,上述热塑性树脂的熔点以上的温度)的方法等。 作为向气流中供给羟基磷灰石粒子来调制混合气流的方法,可列举出:例如从粒子供给单元(例如,料斗或供给容器等)将羟基磷灰石粒子逐次一定量地供给到气流中的方法;或者,利用流化床型干燥机等装置将羟基磷灰石粒子加热至上述热塑性树脂的熔点以上的温度后,从该流化床型干燥机中取出在气体中分散混合有加热后的羟基磷灰石粒子的混合气体,将该混合气体供给至气流中的方法。 此外,除了这些方法以外,还可以采用:粒子混合装置为喷射器,将由作为气流产生装置的鼓风机及加热管产生的气流送至粒子混合装置,在粒子混合装置上连接作为粒子供给单元的漏斗状的供给容器和旋转式的供给控制转子和供给管,通过由气流产生的吸引力吸引由粒子供给单元供给的羟基磷灰石粒子,向气流中供给羟基磷灰石粒子的方法。此时,在粒子混合装置中,若使被供给羟基磷灰石粒子的部分的气流的截面积比其前后的截面积小而将气流高速化,则吸引力较强地起作用,能够增大羟基磷灰石粒子的分散混合效果。 进而,还可以采用:例如粒子混合装置为喷射器,将由作为气流产生装置的鼓风机及加热管产生的气流送至粒子混合装置,从作为粒子供给单元的流化床型干燥机向粒子混合装置中送入在加热气体中分散混合有羟基磷灰石粒子的混合气体,通过由气流产生的吸引力吸引由粒子供给单元供给的混合气体,向气流中供给羟基磷灰石粒子的方法。 作为对基材无纺布(基材无纺布的构成纤维)吹喷气流的方法,例如,若使包含羟基磷灰石粒子的混合气流从作为喷出单元的喷嘴喷出,则羟基磷灰石粒子通过在喷出时受到的由运动能量产生的惯性力而与基材无纺布的构成纤维表面碰撞。喷出单元例如可以与上述粒子混合装置直接连接、或经由连接管而连接。上述喷嘴可以制成适合于流体喷出的形状。例如,为了提高羟基磷灰石粒子的惯性力,可以制成流路被拉深的形状,或者,为了扩大羟基磷灰石粒子的喷出角度,可以制成扩大了喷嘴的前端的形状。此外,还优选与从喷嘴喷出的羟基磷灰石粒子相应地制成难以产生磨损等的喷嘴材质。 在作为加热后的羟基磷灰石粒子与基材无纺布(基材无纺布的构成纤维)的接触方法而采用将含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流对基材无纺 布(基材无纺布的构成纤维)进行吹喷的方法时,优选对通过能够移动的无纺布支撑单元支撑的基材无纺布吹喷含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流。作为这样的支撑单元,只要是能够利用含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流进行吹喷的处理,则没有特别限定。作为适宜的例子,例如可列举出:在利用含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流进行吹喷的处理区域前后载置基材无纺布的旋转辊、边在上述吹喷处理区域用针或夹钳(grip)把持基材无纺布的两侧边移动的拉幅机方式的装置、在上述吹喷处理区域的前后夹持基材无纺布而进行支撑的对辊、或者能够实现边在上述吹喷处理区域载置基材无纺布边进行吹喷的处理的开孔支撑体(例如传送带网等)。另外,若利用传送带网等,则还可以同时支撑多个基材无纺布。 此外,在对通过上述支撑单元而支撑的基材无纺布吹喷含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流时,为了沿基材无纺布的宽度方向均匀地进行吹喷,可以设置多个含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流的喷出单元,也可以设置多个设置在喷出单元上的喷嘴孔。此外,也可以将喷嘴孔制成狭缝状,并制成将喷嘴的前端扩大至基材无纺布的全部宽度的形状。此外,若使喷出单元能够相对于基材无纺布的宽度方向大致平行、且相对于前进方向以直角或一定角度进行往返的移动,则即使喷出单元的数量少,也可以将基材无纺布整体进行处理。 进而,优选在对基材无纺布吹喷含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流后,将没有粘固于基材无纺布(基材无纺布的构成纤维)上的剩余的羟基磷灰石粒子回收,并将所回收的羟基磷灰石粒子进行再利用。作为这样的回收方法,可列举出以下方法:在制成密闭空间的粘固处理室中对基材无纺布进行含有加热后的羟基磷灰石粒子的气流的吹喷,为了防止剩余的羟基磷灰石粒子向粘固处理室外飞散,在粘固处理室中连接作为羟基磷灰石粒子回收单元的粒子回收箱,利用该粒子回收箱将剩余的羟基磷灰石粒子回收。此外,为了除去没有粘固于基材无纺布(基材无纺布的构成纤维)上的剩余的羟基磷灰石粒子,还可以并用使用例如使传送带网倾斜并通过振动使其落下、或者利用气流吹飞的方式的粒子回收单元的方法。 另外,作为使羟基磷灰石粒子与基材无纺布的构成纤维接触而制成热熔接有羟基磷灰石粒子的纤维后将该纤维冷却的方法,只要是能够冷却至 羟基磷灰石粒子能够粘固于纤维表面的温度为止,则没有特别限定,可列举出例如在室温下放置的方法、或者根据需要使用适当的冷却装置的方法等。 根据本实施方式所述的功能性无纺布的制造方法,由于使加热后的羟基磷灰石粒子与基材无纺布的构成纤维的表面接触,所以仅羟基磷灰石粒子与纤维表面接触的部分熔融而将羟基磷灰石粒子粘固于纤维表面。因此,熔融树脂将羟基磷灰石粒子的表面内、接触部分以外或粘固部分以外的表面部分覆盖的情况变得非常少。此外,因纤维表面的树脂整体熔融发生流动化而埋没羟基磷灰石粒子的情况也变得非常少。此外,不会产生以下问题:熔融树脂从所接触的羟基磷灰石粒子的间隙渗出,也将位于该羟基磷灰石粒子的外侧的羟基磷灰石粒子粘固,在纤维表面上羟基磷灰石粒子部分地变成双层,羟基磷灰石粒子没有均匀地担载于纤维表面。即,以基本上均匀的单层被粘固。 另外,这里所示的制造方法为一例,只要是可得到通过热熔接而粘固有羟基磷灰石粒子的功能性无纺布的方法,则其制造方法没有特别限定。例如,代替吹喷含有羟基磷灰石粒子的气流,也可以通过使加热至上述温度的羟基磷灰石粒子相对于基材无纺布自然落下,使羟基磷灰石粒子与基材无纺布的构成纤维接触。此时,例如,通过将基材无纺布放到移动的传送带上,接着从传送带的上部例如散布加热后的羟基磷灰石粒子,从而使加热后的羟基磷灰石粒子与基材无纺布的构成纤维表面接触,同时在仅使热塑性树脂(基材无纺布的构成纤维)的接触点发生熔化的状态下保持加热后的羟基磷灰石粒子。接着,在室温下放置,或者根据需要从适当的冷却装置、例如传送带上部吹喷冷却空气,将基材无纺布和羟基磷灰石粒子冷却,也可以使羟基磷灰石粒子粘固于基材无纺布的构成纤维表面。作为将羟基磷灰石粒子加热的方法,可列举出例如在耐热性的容器中放入羟基磷灰石粒子并利用烘箱进行加热的方法、或者在耐热性的传送带上放置羟基磷灰石粒子并边使传送带移动边使用传送带上部的加热器连续地进行加热的方法等。作为羟基磷灰石粒子的加热方法,只要是能够将羟基磷灰石粒子整体加热的方法,则可以采用任意的加热方法,但关于此时的加热的温度,必须以比构成基材无纺布的构成纤维的表面的热塑性树脂中具有 最低熔点的热塑性树脂的熔点高的温度进行加热。 <前处理工序> 在此,作为前处理工序,优选:在接触羟基磷灰石粒子之前,将本实施方式所述的基材无纺布进行洗涤(例如醇洗涤),将在基材无纺布的制造过程中附着于无纺布上的油剂、污渍等除去。通过将基材无纺布自身进行一次洗涤,能够制成卫生方面更优异的功能性无纺布,如后述那样,能够使其更适合于重视卫生方面的口腔用途等用途。 <后处理工序> 此外,作为后处理工序,还可以将本实施方式所述的功能性无纺布进行灭菌。通过将本实施方式所述的功能性无纺布进行灭菌,能够制成卫生方面更优异的功能性无纺布,如后述那样,能够使其更适合于重视卫生方面的口腔用途等用途。作为灭菌方法,一般考虑到的方法均可以采用,可列举出例如EOG(Ethylene Oxide Gas)、电子射线照射、γ射线照射、UV灭菌、高压釜、醇灭菌、等离子体灭菌等。在灭菌中可以使用功能性无纺布其本身,也可以使用包装后的制品,若使用通气性的包装材料,则可以采用EOG、高压釜的方法,即使是没有通气性的包装材料,也可以通过选择原材料而采用利用电子射线照射、γ射线照射、UV灭菌的灭菌方法。 《功能性无纺布的用途》 接着,关于本实施方式所述的功能性无纺布的用途进行说明。在此,本实施方式所述的功能性无纺布特别适合于口腔用的用途。以下,对一般的口腔环境所涉及的问题与作为其解决方案的本实施方式所述的功能性无纺布的关系进行详述,接着对其他适宜的用途进行说明。另外,作为该功能性无纺布的用途,并不限于人的用途,也可以以动物用途来利用,进而生物·非生物均可以广泛利用。 <口腔用> 口腔内存在的菌斑(plaque)是薄、无色且粘合性的、肉眼几乎看不见的膜。该膜不仅形成在牙齿的表面上的大部分中,而且还连续地形成在舌的背面、上腭、粘膜上。菌斑由细菌等菌、唾液、蛋白、及食物的残渣构成。 在此,认为造成蛀牙的病因学上的主要病原体为革兰氏阳性细菌即变 形链球菌{gram(+)bacteria Streptococcus mutans}。由于该变形链球菌的作用,牙齿的硬质组织(珐琅质)变脆,容易形成蛀牙的洞(cavity)。 此外,牙周病的主要原因是由细菌引起的菌斑。若口腔内存在的菌斑没有被除去,则硬化而蓄积在牙齿的表面等上,从而进展为牙周病。此外,在牙周病的最严重的阶段即牙周炎中,围绕牙齿的支撑组织被破坏,另一方面,在牙肉中形成塞满由更多的细菌引起的菌斑的牙周袋而使牙齿脱落。 这样,菌斑成为最常见的两个口腔疾病即蛀牙及牙周病的开始及进展的主要原因。因此,为了改善口腔内环境,不可或缺的是有效除去或减少口腔内的有害菌及蛋白、并且抑制口腔内菌斑的形成。 为了改善口腔内环境,有时使用配合了杀菌效果强的成分的口腔洗涤液等,在口腔内使杀菌剂与口腔内菌接触,进行杀菌。但是,一般具有杀菌能力的成分刺激性强,甚至敏感的口腔内粘膜或必要的口腔内菌也受伤。此外,具有对于粘膜更弱的儿童、老年人刺激强的缺点。 在此,磷酸钙的一种即羟基磷灰石为牙齿、骨的主要成分的陶瓷,如上所述,由于具有优异的生物体适应性、蛋白吸附性及离子交换性等,所以作为生物体材料、牙膏等中的配合剂被使用。特别是由于具有菌的吸附作用,所以认为通过在口腔用制剂(例如牙膏)中配合羟基磷灰石,能够在不损伤敏感的口腔内粘膜等的情况下,将口腔内的菌斑吸附并除去牙垢。作为具有这种效果的羟基磷灰石配方的口腔用制剂,可列举出配合了羟基磷灰石的牙膏、口腔洗涤剂、口香糖等。 为了利用羟基磷灰石的吸附力而除去口腔内菌斑,必须在使羟基磷灰石粒子上吸附菌及蛋白等后,将吸附有菌的羟基磷灰石粒子从口腔内可靠地除去。但是,在使用例如羟基磷灰石配方的牙膏时,在利用该牙膏洗涤后吸附有菌斑的羟基磷灰石也残留在口腔内,存在菌·蛋白的除去的比例变低这样的问题。此外,通常牙膏与牙刷一起使用,但在利用用牙刷进行物理性搔出的方法中,由于难以使羟基磷灰石与菌斑、口腔内组织充分接触,难以发挥菌吸附效果,所以存在为了改善口腔内环境而必须配合大量的羟基磷灰石这样的问题。 此外,已知使用了微纤维的无纺布、刷子作为改善牙齿或舌苔等口腔 内环境的制品。由此能够通过物理性搔出从口腔内除去菌·蛋白。 但是,由于菌、蛋白吸附在口腔内,所以利用物理性搔出的菌的除去并不充分,有可能残留在口腔内。此外,若想要充分地进行搔出,则会刺激口腔内的粘膜等而使其受伤。其结果是,具有口腔内环境的改善不充分这样的缺点。 与此相对,利用本实施方式所述的功能性无纺布,由于手感(柔软)、触感等使用感良好,处于粒子适度地粘固于基材无纺布上的状态,所以能够稳定地发挥羟基磷灰石的特性。即,本实施方式所述的功能性无纺布由于基材无纺布自身柔软,所以在擦拭牙齿等的立体面时能够追随其凹凸,物理性的菌、蛋白的搔出效果优异,并且兼具粘固于纤维上的羟基磷灰石的吸附效果。进而,即使与口腔内粘膜等接触,刺激也少,所以本实施方式所述的功能性无纺布能够特别适宜用作口腔用的功能性无纺布(例如,舌苔片、牙科片(dental sheet)等)。 本实施方式所述的功能性无纺布的用途是这样作为口腔用途特别适宜的用途,作为在无法利用水的环境中能够有效吸附污渍、菌等的功能性无纺布制品,还能够适宜利用于护理用、旅行用(例如,车辆内的使用用途)、一次性用品(amenity)用、卫生用或防灾用的污渍吸附片材等。进而,由于能够在短时间内有效除去口腔内的菌、蛋白,所以也可以适宜用作讨厌刷牙的动物用的口内环境调整材料(龋齿预防、牙周病预防、口臭抑制等)。 <其他的用途> 本实施方式所述的功能性无纺布例如也可以适宜用作花粉除去片材、身体洗涤用片材、除妆片材、面膜、婴儿用片材等对皮肤的物理刺激性低的化妆料用基材,不仅可除去由花粉、脂质·蛋白产生的污渍、菌等,还能够防止各种过敏疾病。 此外,将本实施方式所述的功能性无纺布被覆于创伤部位等时,通过粘固于基材无纺布上的羟基磷灰石吸附感染症病源菌,由于能够简单地更换吸附有该病源菌的功能性无纺布,所以可以作为创伤部位的感染症病源菌的灭菌用途来利用。 此外,通过使粘固于本实施方式所述的功能性无纺布上的羟基磷灰石 上预先吸附各种药剂、微生物、生理活性物质,能够赋予新的功能。例如,能够作为固定化酶的载体使用,或者还能通过吸附特异抗体而作为免疫测定法的诊断药载体来应用。此外,通过使用其作为微生物等的载体,能够作为生物体催化剂进行应用,或者在作为创伤被覆基材、化妆料用基材使用时,由于羟基磷灰石可发挥缓慢地释放药剂的效果,所以还能够制成药剂的功效长时间稳定有效的功能性无纺布。 此外,本实施方式所述的功能性无纺布在各种用途中可以预先填充并浸湿液体。特别是通过使本实施方式所述的功能性无纺布浸湿分散有羟基磷灰石粒子的液体,能够进一步强化从该功能性无纺布的使用对象的表面除去蛋白污渍·菌的效果。此外,根据用途,可以使用水、醇等溶剂、各种洗涤成分、香料、湿润剂、保湿成分、保存剂、口腔用的甜味剂或清凉剂等。 《功能性无纺布的使用形态》 本实施方式所述的功能性无纺布可以以片材状直接使用,或者形成切割成容易使用的大小的功能性无纺布片材,例如缠绕到手指上等使用,还可以加工成各种形状而使用。例如,如图1所示的那样,将本实施方式所述的功能性无纺布加工成指套的形状,如图2所示的那样,通过将该指套形状的功能性无纺布套到手指上使用,特别适合用于口腔内等狭窄部位的情况(并不限于人的口腔用,例如也可以作为宠物等的口腔用途来使用)。 实施例 《功能性无纺布的准备》 按照下面的步骤准备功能性无纺布。 1.基材无纺布的准备 2.羟基磷灰石粒子在基材无纺布上的粘固 以下,分别依次进行说明。 <1.基材无纺布的准备> (基材无纺布A) 将聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为6.6dtex、纤维长为102mm)70质量%、聚酯(熔点为255℃)/低熔点聚酯(熔 点为245℃)芯鞘型复合纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)25质量%、乙烯-乙烯醋酸乙烯酯共聚物(熔点为110℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为64mm)5质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为30g/m2的网a。 接着,将聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为20dtex、纤维长为102mm)30质量%、聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为6.6dtex、纤维长为102mm)65质量%、乙烯-乙烯醋酸乙烯酯共聚物(熔点为110℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为64mm)5质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为50g/m2的网b。 接着,将这些网重叠,从网a侧实施针刺处理,得到面密度为80g/m2的二层结构无纺布即基材无纺布A。 (基材无纺布B的准备) 将聚丙烯(熔点为160℃)纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)70质量%、人造丝纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为40mm)25质量%、聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为51mm)5质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为60g/m2的网c。 接着,对网c实施水流络合处理,得到面密度为60g/m2的基材无纺布B。 (基材无纺布C的准备) 将人造丝纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为40mm)60质量%、聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为51mm)40质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为70g/m2的网d。 接着,对网d实施水流络合处理,得到面密度为70g/m2的基材无纺布C。 (基材无纺布D的准备) 将人造丝纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为51mm)80质量%、聚丙烯(熔点为160℃)纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为50mm)15质量%、聚乙烯(熔点为130℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为51mm)5质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为60g/m2的网e。 接着,对网e实施水流络合处理,得到面密度为60g/m2的基材无纺布 D。 (基材无纺布E的准备) 使用聚酯(熔点为255℃)/聚丙烯(熔点为160℃)分割型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为51mm),通过梳棉机制作面密度为30g/m2的网f。 接着,将聚酯(熔点为255℃)纤维(纤度为1.45dtex、纤维长为38mm)80质量%、聚酯(熔点为255℃)/聚丙烯(熔点为160℃)分割型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为51mm)20质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为30g/m2的网g。 接着,将这些网重叠,从网f侧实施水流络合处理,得到将分割型复合纤维分割而得到的截面形状为扇状的包含聚酯纤维及聚丙烯纤维的面密度为60g/m2的二层结构无纺布即基材无纺布E。 (基材无纺布F的准备) 将聚酯(熔点为255℃)纤维(纤度为1.5dtex、纤维长为38mm)60质量%、聚酯(熔点为255℃)/聚丙烯(熔点为160℃)分割型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为51mm)20质量%、聚酯(熔点为255℃)/低熔点聚酯(熔点为110℃)芯鞘型复合纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)20质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为30g/m2的网h。 接着,将聚酯(熔点为255℃)/聚丙烯(熔点为160℃)分割型复合纤维(纤度为3.3dtex、纤维长为51mm)80质量%、聚酯(熔点为255℃)/低熔点聚酯(熔点为110℃)芯鞘型复合纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)20质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为20g/m2的网i。 接着,将这些网重叠,从网h侧实施水流络合处理,得到将分割型复合纤维分割而得到的截面形状为扇状的包含聚酯纤维及聚丙烯纤维的面密度为50g/m2的二层结构无纺布即基材无纺布F。 (基材无纺布G的准备) 将聚酯(熔点为255℃)纤维(纤度为1.45dtex、纤维长为38mm)70质量%、乙烯-乙烯醇共聚物(熔点为175℃)/聚丙烯(熔点为160℃)芯鞘型复合纤维(纤度为2.8dtex、纤维长为51mm)30质量%混合后,通过梳棉机制作面密度为60g/m2的网m。 接着,对网m实施水流络合处理,得到面密度为70g/m2的基材无纺布 G。 <2.羟基磷灰石粒子在基材无纺布上的粘固> (实施例1~6) 将近似球状的烧成羟基磷灰石粒子(SofSera Corporation制、品名:micro-SHAp、件号:IHM-100P000、粒径:4.0μm)加热至220℃,并将其与160℃的气流一起对基材无纺布A~F吹喷后放冷。接着,将仅缠绕到基材无纺布的构成纤维间而没有粘固于纤维表面的羟基磷灰石粒子通过空气除去。另外,羟基磷灰石粒子的粘固量通过吹喷到基材无纺布上的羟基磷灰石粒子的量来调整。这样操作,得到表1中所示那样的在由热塑性树脂构成的纤维的表面粘固有羟基磷灰石粒子的实施例1~6所述的功能性无纺布。 (比较例1) 此外,除了使用近似球状的未烧成羟基磷灰石粒子(SofSera Corporation制、品名:未烧成micro-SHAp、粒径:4.0μm)以外,通过与实施例1同样的制造方法,得到表1中所示那样的比较例1所述的功能性无纺布。 (比较例2) 将分散有近似球状的烧成羟基磷灰石粒子(SofSera Corporation制、品名:micro-SHAp、件号:IHM-100P000、粒径:4.0μm)的分散液加热至95℃,将基材无纺布G在该分散液中浸渍10分钟。接着,将仅缠绕到基材无纺布的构成纤维间而没有粘固于纤维表面的羟基磷灰石粒子通过流水除去。这样操作,得到表1中所示那样的在由热塑性树脂构成的纤维的表面粘固有羟基磷灰石粒子的比较例2所述的功能性无纺布。 (比较例3) 将分散有近似球状的烧成羟基磷灰石粒子(SofSera Corporation制、品名:micro-SHAp、件号:IHM-100P000、粒径:4.0μm)的分散液浸渗到基材无纺布A中后,在干燥机内以基材无纺布A的一部分熔融的温度(140℃)将基材无纺布A整体加热10分钟后放冷,从而制成羟基磷灰石粒子的一部分通过热熔接而粘固于纤维上的无纺布。进而,将仅缠绕到基材无纺布的构成纤维间而没有粘固于纤维表面的羟基磷灰石粒子通过空气除去。这样 操作,得到表1中所示那样的在由热塑性树脂构成的纤维的表面粘固有羟基磷灰石粒子的比较例3所述的功能性无纺布。 (比较例4) 除了使用非球状的未烧成羟基磷灰石粒子(太平化学产业公司制、品名:Hydroxyapatite、粒径:5.0μm)以外,通过与实施例1同样的制造方法,得到表1中所示那样的比较例4所述的功能性无纺布。 《评价试验》 接着,使用所准备的实施例1~6及比较例1~4所述的功能性无纺布,进行各种评价试验。 <试验1>粒子的XRD光谱 关于实施例1~6及比较例2~3中使用的烧成羟基磷灰石粒子和比较例1中使用的未烧成羟基磷灰石粒子,利用XRD在下述的条件下进行分析。将其结果示于图3及图4中。 (分析条件) 利用X射线分析装置MiniFlex/HCM(Rigaku Corporation制)进行测定。测定条件如下。 ·靶:CuKα ·管电压:30kV ·管电流:15mA ·扫描范围:5~90° ·扫描速度:1.000°/分钟 ·散射狭缝:4.2° ·受光狭缝:0.3mm 如图3中所示的那样,由于实施例1~6及比较例2~3中使用的羟基磷灰石粒子的2θ=31.8(d=2.814)的峰下的半值宽度为0.2,所以确认为烧成羟基磷灰石。另一方面,如图4中所示的那样,比较例1中使用的羟基磷灰石粒子由于峰分离差,2θ=31.8(d=2.814)的峰下的半值宽度虽然无法算出准确的值,但约为1.2,所以确认为未烧成羟基磷灰石。 <试验2>长宽比的测定 关于实施例1,粘固于基材无纺布的构成纤维上的羟基磷灰石粒子的 长宽比为1.15。长宽比的测定方法依照上述的测定方法(1)。同样地,测量担载于实施例2~6及比较例1~3所述的功能性无纺布上的羟基磷灰石粒子的长宽比,结果变成1.45以下。同样地,关于比较例4,测定粘固于基材无纺布的构成纤维上的羟基磷灰石粒子的长宽比,结果平均长宽比超过1.45。 <试验3>粒径的测定 关于实施例1,粘固于基材无纺布的构成纤维上的羟基磷灰石粒子的粒径为4.42μm。粒径的测定方法依照上述的测定方法(2)。另外,测量担载于实施例2~6及比较例1~4所述的功能性无纺布上的羟基磷灰石粒子的粒径,结果变成0.1μm以上且10μm以下。 <试验4>剪切刚度试验 关于实施例1~6及比较例1~4的功能性无纺布,按照测定方法(3)测定剪切刚度G。将其结果示于表2中。 <试验5>手感官能试验 此外,由10名评论员对实施例1~6及比较例1~4的功能性无纺布评价与肌肤接触时的手感。关于评价,让各评论员对功能性无纺布的手感选择回答软或硬中的任一者,根据回答软的人数,进行评价。将其结果示于表2中。 <试验6>触感官能试验 为了确认因羟基磷灰石粒子的不同而造成的触感的不同,由10名评论员对实施例1、比较例1及比较例4的功能性无纺布评价与肌肤接触时的触感。评价按照下述的评价基准以5个等级给分,进行评分。将结果示于表3中。 5分 良好(触感良好) 4分 稍微良好(触感良好) 3分 均不是(触感不好也不差) 2分 稍差(触感不怎么好) 1分 差(触感差) <试验7>静摩擦试验 为了确认因羟基磷灰石粒子的烧成、未烧成的不同而产生的静摩擦系 数与触感的关系,按照测定方法(4)对实施例1及比较例1的功能性无纺布测定功能性无纺布表面的静摩擦系数。将其结果示于表4中。 [表1] [表2] [表3] 实施例1比较例1比较例45分1名0名0名4分6名2名0名3分3名6名5名2分0名2名4名1分0名0名1名共计383024[表4] 静摩擦系数+平均值实施例10.2比较例10.32《评价结果》 根据表2,比较例2及3所述的功能性无纺布的剪切刚度值G超过8.5gf/cm。作为比较例2及3所述的功能性无纺布的制法、即羟基磷灰石的粘固方法,认为在包含将基材无纺布整体加热的工序的方法、特别是包含以使形成基材无纺布的纤维的至少一部分熔接的温度将基材无纺布整体加热之类的工序的方法(比较例3)中,纤维彼此发生熔接,结果是基材无纺布的柔软感(软的手感)消失。 此外,根据该表中所示的手感(柔软)官能试验,判断出剪切刚度值G为8.5gf/cm以下的实施例1~6所述的功能性无纺布的手感优异。与此相对,关于剪切刚度值G超过8.5gf/cm的比较例2(9.3gf/cm)及比较例3(13.5gf/cm),判断出手感差。这样,认为在剪切刚度值G高的情况下,手感不优异,对用于人的皮肤、粘膜等时等的使用感也带来不良影响。 由表3的结果获知,粘固有烧成羟基磷灰石粒子的实施例1所述的功能性无纺布与粘固有未烧成羟基磷灰石粒子的比较例1所述的功能性无纺布及比较例4所述的功能性无纺布相比,触感更优异。同样地,由表4的结果获知,通过粘固烧成后的羟基磷灰石粒子,与粘固未烧成的羟基磷灰石粒 子的情况相比,功能性无纺布的静摩擦系数降低。推测这是由于,在比较例1所述的功能性无纺布中,在摩擦试验中,未烧成的羟基磷灰石因负荷而发生崩解,粒子容易从功能性无纺布上脱落,所以该粒子作为研磨成分起作用,结果是摩擦系数变高。因此,对照表3的结果获知,尤其在对人的皮肤、粘膜等不耐摩擦的部位以例如拂拭用途使用本实施例所述的功能性无纺布时,优选不易使拂拭对象受伤、触感优异的实施例1、即使用了烧成后的羟基磷灰石粒子的功能性无纺布。另外,这里,基于表3的结果,将使用了近似球状的羟基磷灰石粒子的比较例1与使用了非球状的羟基磷灰石粒子的比较例4进行对比,结果是比较例4与比较例1相比触感差。因此,获知羟基磷灰石粒子优选为近似球状。
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本发明提供手感(柔软)、触感等使用感良好、且能够稳定地发挥羟基磷灰石的特征(例如菌吸附性等)的功能性无纺布。本发明的功能性无纺布,其是在包含至少表面主要由热塑性树脂构成的纤维的无纺布的表面通过热熔接粘固有烧成羟基磷灰石粒子的功能性无纺布,上述功能性无纺布的剪切刚度为8.5gf/cm以下。。
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