(57)【要約】【課題】必要なときに、随時に強力なマイナスイオンを発生することのできる医療用貼付剤の基布を提供すること。【解決手段】ポリエステル複合繊維からなる繊維構造物であり、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａの状況下において、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内において、空気中の負帯電分子の数を３００個／ｃｃ以上増加させ、かつ、前記ポリエステル複合繊維は、溶融粘度の異なる二種のポリエステルが偏心的に複合されていて潜在捲縮能をもつ繊維であることを特徴とするポリエステル複合繊維構造物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル複合繊維からなる繊維構造物であり、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａの状況下において、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内において、空気中の負帯電分子の数を３００個／ｃｃ以上増加させ、かつ、前記ポリエステル複合繊維は、溶融粘度の異なる二種のポリエステルが偏心的に複合されていて潜在捲縮能をもつ繊維であることを特徴とするポリエステル複合繊維構造物。
【請求項２】
該ポリエステル複合繊維構造物が、平均細孔半径２０ｎｍ以上の細孔を有しかつ比表面積２０ｍ２　／ｇ以上である無機の多孔物質粉末を、該ポリエステル複合繊維重量に対して０．１重量％以上５０重量％未満含むものである請求項１に記載のポリエステル複合繊維構造物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のポリエステル複合繊維構造物を用いてなることを特徴とする貼付剤用不織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来になかった、必要とされるとき強力なマイナスイオンを発生する繊維構造物に関し、さらに詳しくは、伸縮性、弾性回復性に優れ、医療用貼付剤の基布とするのに好適な不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維は、力学的性質、熱安定性、ウォッシャブル性等に優れているため、現在では、衣料用、産業資材用、インテリア用等極めて広い分野に使用されている。
【０００３】
その中で、医療用貼付剤の基布等の用途には、不織布の形態に加工されて使用される。そして、医療用貼付剤用の基布等には機能性とフィット性が要求されるため、不織布には良好な伸縮性、弾性回復性が要求され、不織布を構成する繊維にも不織布に前期特性を付与する性能が要求される。
【０００４】
従来より、不織布に伸縮性を付与する方法として、潜在捲縮能を有するポリエステル複合繊維を用いることが知られている。潜在捲縮能とは、自由収縮熱処理を行うことによってスパイラル捲縮が発現し、高度の伸縮性や弾性回復性を有するようになる特性のことをいう。
【０００５】
ところで、地球温暖化や酸性雨などの環境問題が大きく取り上げられている中で、特に都会における日常生活において、排気ガスなどによる空気中のプラスイオンが増大し、マイナスイオンが少なくなり、人類や体や環境に酸化腐敗、体内異常、老化等の悪影響を及ぼしていると言われている。
【０００６】
このように、人類の体や環境、植物、水までが弱酸性化している中で、不足しているマイナスイオンを作り出し、弱酸性状態の人体や環境等を中性あるいはアルカリ性状態に還元していくのがマイナスイオン効果である。マイナスイオンは自然界で水分の多い森林や滝壺、海岸線などに多く存在し、人々の心を安らげる癒し効果を発揮している。
【０００７】
このようなマイナスイオンを発生するものにトルマリン鉱石が見い出されているが、該鉱石は別名電気石と呼ばれ、永久自発電気分極をしている物質で、外部からの応力でマイナスイオンを発生する。例えば、特公平６−１０４９２６号公報には、微粒子化したトルマリンを有機繊維に固着もしくは含有させたエレクトレット繊維が提案されている。
【０００８】
しかし、元来、トルマリン自体が発するマイナスイオンは微弱であり、また繊維への付着量も３〜４重量％と微量なため、マイナスイオン効果はそれほど期待できないという事情があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来になかった、必要なときに随時強力なマイナスイオンを発生する医療用貼付剤の基布に好適な繊維構造物を提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決する本発明の繊維構造物は、ポリエステル複合繊維からなる繊維構造物であり、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａ以上の状況下において、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内において、空気中の負帯電分子の数を３００個／ｃｃ以上増加させ、かつ、前記ポリエステル複合繊維は、溶融粘度の異なる二種のポリエステルが偏心的に複合されていて潜在捲縮能をもつ繊維であることを特徴とするポリエステル複合繊維構造物である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の繊維構造物は、ポリエステル複合繊維からなる繊維構造物であって、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａの状況下において、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内において、空気中の負帯電分子の数を３００個／ｃｃ以上増加させ得るものである。
【００１３】
また、該ポリエステル複合繊維は、溶融粘度の異なる二種のポリエステルが偏心的に複合されていて潜在捲縮能をもつ繊維であることが重要である。
【００１４】
すなわち、本発明では、溶融粘度の異なる２種のポリエステルを偏心的に複合させることが必要である。本発明において、「潜在捲縮能を有する」とは、前述したように、自由収縮熱処理を行うことによってスパイラル捲縮が発現し、高度の伸縮性や弾性回復性を有するようになる特性を有することをいう。
【００１５】
溶融粘度の異なる二種のポリエステルを偏心的に複合させて複合繊維を構成することにより、該複合繊維に弛緩熱処理を行うことによってスパイラル捲縮が発現し、繊維および不織布が高度の伸縮性や弾性回復性を有するようになる。なお、本発明でいう偏心的な複合とは、１：１のサイドバイサイド複合を含むものである。また、スパイラル捲縮とは、代表的にはらせん状の形態を有する、３次元立体的な構造を持つ捲縮をいうものである。
【００１６】
複合形態は、特に限定されるものではないが、バイメタル複合型がスパイラル捲縮の発現能力が最も優れている点で好ましい。
【００１７】
好ましく構成された本発明のポリエステル複合繊維構造物中のポリエステル複合繊維は、概して、上述の自由収縮熱処理（無荷重状態で、１６０℃×３分の処理）によって、５０個／２５ｍｍ以上のスパイラル捲縮を発現するものである。そのようなポリエステル複合繊維は、溶融粘度の異なる２種のポリエステルからなり、更に複合形態を偏心的とし、必要に応じて複合形態をバイメタル複合型とすることによって実現することができる。
【００１８】
また、本発明において複合繊維は、共重合ポリエステルＡの溶融粘度をもう一方のポリエステルＢの溶融粘度より高くすることにより、紡糸時に共重合ポリエステルＡ側が紡糸張力の多くを負担し高配向化する。
【００１９】
次いで、延伸する際、同一の延伸倍率で延伸するため、共重合ポリエステルＡ側がさらに高配向化する。その結果、この複合繊維を熱処理したとき、共重合ポリエステルＡ側が高配向および低結晶化しているため、ポリエステルＢに比べ共重合ポリエステルＡの収縮が極めて大きく、双方の間で収縮率差が発生し、高度な捲縮が発現するのである。
【００２０】
共重合ポリエステルＡは、特に限定はされないが、例えば、特開平７−５４２１６号公報に提案されている２，２−ビス〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕２〜７モル％とイソフタル酸５〜１３モル％とを共重合した共重合ポリエステルや、特開平１０−１５８９３４号公報には、２，２−ビス〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパンのエチレンオキシド付加物とイソフタル酸を共重合し、かつ３官能以上の多官能化合物を０．１〜１．２モル％共重合した共重合ポリエステルなどが好ましく用いられる。
【００２１】
さらに、梳綿工程でネップや未開繊部の発生しないポリエステル複合繊維とすることが好ましい。一般にネップや未開繊部の発生は、捲縮数、捲縮形態と密接な関係にあり、機械捲縮の場合、捲縮数が８個／２５ｍｍ未満では未開繊部が発生しやすいため、８〜１８個／２５ｍｍの機械捲縮を付与することが好ましい。
【００２２】
ところで、マイナスイオンが人を癒す効果を有することは、自然界で水分の多い森林や滝壺、海岸線などで、人が癒されることなどで知られている。そこで、本発明は、かかる癒し効果を、貼付剤の基布の用途などにおいても達成できないかを鋭意検討したものである。
【００２３】
通常のマイナスイオンを発生する繊維製品において、静置状態では、マイナスイオンの発生が非常に弱い。いかにしてマイナスイオンの発生を増大させるか鋭意検討した結果、本発明者らは、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が存在する用途にこそ、常時強力なマイナスイオンの発生が得られることを見い出した。この場合、より強い摩擦や振動を伴うことが望ましいが、実際の生活において起こりうる摩擦における必要条件は、製品の表面荒さにもよるが、動摩擦において、好ましくは５００Ｐａ以上である。
【００２４】
また、摩擦の内容は特に限定されないが、例を挙げると、皮膚と繊維構造物との摩擦も好ましいし、衣服と医療用貼付剤のように繊維構造物と繊維構造物も好ましい。また、一つの繊維構造物内における経・緯の糸どうしの摩擦も好ましく、一つの糸内における単糸どうしの摩擦も好ましい。
【００２５】
さらに振動については高周波数域と低周波域のどちらでもよいが、振幅が大きく振動数が大きいことがマイナスイオン発生に良い結果を与えることから、振幅が０．１ｍｍ以上でかつ２Ｈｚ以上が好ましく、振幅が１ｍｍ以上でかつ振動数３Ｈｚ以上さらには振幅が２ｍｍ以上振動数が５Ｈｚ以上がより好ましい。これは、医療用貼付剤の場合、貼付部位付近の身体の曲げ伸ばし程度でもよい。
【００２６】
また、本発明は十分な効果を発揮するためには、繰り返し応力が必須であり、その値は５００Ｐａ以上であることがより好ましい。
【００２７】
医療用貼付剤においては、人体に貼り付けるものであり、人間が生活するにあたって、振動および摩擦の少なくとも一つを伴う繰り返し応力がほぼ常時働いているため、本発明を実施することでマイナスイオン発生による癒し効果が間違いなく期待できる。
【００２８】
更に、医療用貼付剤は皮膚に直接貼り付けるものであり、皮膚との距離が近いことから、他のマイナスイオン発生繊維からなる製品、例えば、カーペット、カーテン、枕、布団などより大きい効果が期待できる。
【００２９】
また、本発明における医療用貼付剤に用いる基布としての要求特性である、伸縮性、弾性回復性を阻害するものではなく、機能面においても、使用する人間に対して満足感および快適性を提供することができるものである。
【００３０】
本発明の負帯電分子とは、広義のマイナスイオンを示すものである。狭義のマイナスイオンは、マイナスに帯電した空気中の分子を指すものであるが、本発明では、摩擦や振動によって起きる静電気が、揮発性高い分子に帯電し、その結果、空気中に放出された場合なども、広義のマイナスイオンとしてとらえて、これらを含むものとする。
【００３１】
かかるマイナスイオンは、本発明では、次の方法により測定したものを指すものである。
〔マイナスイオンの測定法〕
使用装置：ＡＩＲ　ＩＯＮ　ＣＯＵＮＴＥＲ（米国製）
測定条件：室温…２０±１℃。湿度…５０±３％。室内広さ…３×５×５ｍ。
【００３２】
測定時間：５分。
【００３３】
吸引量：６０Ｌ／分。
【００３４】
サンプルサイズ：２０×２０ｃｍ
評価内容：マイナスイオンおよびプラスイオンの平均発生量を測定する。
【００３５】
測定手順として、
（１）２０×２０ｃｍの評価対象不織布を３回重ね織りし、２．５ｃｍ×２０ｃｍにする。
（２）上記（１）を経たサンプルの両端から７ｃｍの部分を両手で持ってＡＩＲＩＯＮ　ＣＯＵＮＴＥＲの測定部から１０ｃｍ以内の距離に移動する。
（３）両手を使ってサンプルの中央を中心に足が自動車のペダルを踏むがごとくぐるぐると回す。
（４）上記測定手順（１）〜（３）を３回繰り返し、平均値を発生イオン量とする。単位は個／ｃｃ。
（５）上記（３）の条件下において、生地の表面荒さに起因するが摩擦は動摩擦において５００Ｐａ以上であり、繰り返し応力は５００Ｐａ以上となる。
【００３６】
本発明の、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａの状況下において、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内において、空気中の負帯電分子の数を３００個／ｃｃ以上増加させ得るポリエステル複合繊維構造物を得るためには、ポリエステル複合繊維構造物に対して、マイナスイオンを発生させる粉末を付与することがまず肝要であり、特に、平均細孔半径２０ｎｍ以上の細孔を有しかつ比表面積２０ｍ２　／ｇ以上である無機の多孔物質粉末を該ポリエステル複合繊維構造物に含ませることが重要である。該粉末は、ポリエステル複合繊維重量に対して０．１重量％以上５０重量％未満含まれるようにするのが好ましい。
【００３７】
マイナスイオンを発生させる粉末として、平均細孔半径２０ｎｍ以上の細孔を有し、かつ比表面積が２０ｍ２　／ｇ以上の無機の多孔物質を好ましく用いることができる。細孔半径が大きくなると、それだけ空隙が増して一般的には比表面積も大きくなる。細孔半径、比表面積が大きいことは、それだけ気体（空気）または液体（水）との接触面積が増えることで活性が高まることを意味する。本発明においては、その意味から、平均細孔半径２０ｎｍ以上の細孔を有し、かつ比表面積が２０ｍ２　／ｇ以上のものが好ましく用いられる。平均細孔半径は、無機物中に入った空気などの気体や、水などの液体をスムーズに通過させ、マイナスイオンの発生効果を高めるためには大きい方がいいという点から、好ましくは２０ｎｍ以上であり、より好ましくは３０ｎｍ以上である。また、比表面積は、大きいほど空隙があることになり、細孔半径と同様に気体や液体との接触性が向上するという点から、２０ｍ２　／ｇ以上であり、好ましくは３０ｍ２　／ｇ以上である。ここで、平均細孔半径は、カルロエルバ２２００型の装置を用い水銀圧入法細孔分布測定（ＰＤ）方法に従い測定する。また、比表面積は、ＱＵＡＮＴＡ　ＣＨＲＯＭＥ社製　ＱＵＡＮＴＡ　ＳＯＲＢ　ＯＳ−８の装置を用比表面積測定方法に従い測定する。
【００３８】
無機多孔質物の素材としては、無機質からなる多孔質構造のものであればよく、例えば、多孔質泥、粘土、ケイソウ土、竹炭、木炭、ヤシガラ活性炭、石炭系活性炭、ゼオライト、パーライト等があげられる。
【００３９】
中でも、天然無機物の多孔質泥が好ましく用いられ、主に数千年前に、海中や湖中の各種ネクトン（殻、魚類）、プランクトン（微生物）、藻類などが地殻変動で埋没、堆積したと推定される泥で、特定の地域に分布しているものが好ましく用いられる。例えば、福島県東白川郡棚倉町や滋賀県甲賀群信楽町の山中の断層に含まれている。これらの泥には、二酸化珪素と酸化アルミニウムとが含まれていることが多く、特に、二酸化珪素を４０重量％以上、酸化アルミニウムを７重量％以上含む場合、天然物として多孔質構造になりやすいので特に好ましい。
【００４０】
本発明においては、上記の無機多孔質物をバインダー樹脂を介し繊維表面に固着させるものである。バインダー樹脂は、特に限定されないが、風合いや、洗濯耐久性などからして一般に繊維加工用の樹脂ならば限定されない。一例として、アクリル系、ポリウレタン系、シリコーン系、フッ素系、メラミン系、グリオキサザール系樹脂などを用いればよい。
【００４１】
マイナスイオンを発する無機多孔質物を含有するバインダーが付与された繊維構造物は、次いで、無機多孔質物を固着させるためバインダーを樹脂化するため熱処理される。
【００４２】
熱処理方法は、一般に知られている各種の手段を用いることができ、熱処理温度としては８０〜２２０℃の範囲であることが望ましい。
【００４３】
また、マイナスイオンを発する無機多孔質物の繊維重量に対する付着量は風合いの点から、０．１重量％以上３０重量％未満が好ましい。
【００４４】
【実施例】
実施例１
無機の多孔質物として、福島県棚倉町の山中の断層に含まれている古代海洋腐食質泥を用いた。この泥の平均細孔半径は４５ｎｍで、比表面積は４１．０ｍ２　／ｇであった。また組成物として分析結果、主なものは二酸化ケイ素５６．２％、酸化アルミニウム１２．５％、酸化鉄４．３％、酸化カルシウム３．５％、酸化マグネシウム１．６％、硫黄１．０％、水分８．０％であった。
【００４５】
この泥をヘキサメタ燐酸ナトリウムを分散剤として、湿式分散機にかけて微粒子化し分散した。この分散液の平均粒子径は０．４７μｍ（島津製作所製レーザー回析式粘度分布径　ＳＡＬＤ−２０００Ｊにて測定）でｐＨは８．３あった。この分散液のヘキサメタ燐酸ナトリウム（分散剤）の添加量は５％であり、泥の添加量は２０％であった。
【００４６】
この加工液に、アクリル系バインダー、シリコーン系バインダー、アルキルエステル系の界面活性剤を添加し、これを仕上げ油剤として用いた。
【００４７】
この仕上げ油剤Ａの組成は以下に示す通りである。
【００４８】
仕上げ油剤Ａ組成（水分散体）
加工液（濃度２０％）　　　　　　　　　　　　　２００ｇ／ｌ
アクリル系バインダー（濃度２０％）　　　　　　１００ｇ／ｌ
シリコーン系バインダー（濃度４０％）　　　　　１００ｇ／ｌ
アルキルエステル系界面活性剤（濃度４０％）　　２１０ｇ／ｌ
一方、共重合ポリエステルＡとして、２，２−ビス〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパンのエチレンオキシド付加物（以下、ＢＰＡ−ＥＯ）を５モル％と５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．３モル％共重合した数平均分子量が１４０００で、２９０℃、１０００ｓｅｃ−１における溶融粘度３８０ポイズのポリエチレンテレフタレートを用い、それぞれ１６０℃にて１６時間真空乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度２８５℃にて溶融し、複合比率＝５０／５０の重量比率で通常の紡糸機より紡糸温度２８５℃でバイメタル複合口金より吐出し、１３５０ｍ／分の速度で巻き取った。
【００４９】
続いて、該未延伸糸を合糸して、延伸倍率２．７倍、延伸温度８０℃の温浴中で延伸し、１５０℃で緊張熱処理を行い、スタッフィングボックスで機械捲縮を付与した後、スプレーにて仕上げ油剤Ａを付与し、カットしてカット長５１ｍｍの短繊維を得た。
【００５０】
次に、得られた短繊維をオープナーで開繊し、梳綿機でカーディングして、５０ｇ／ｍ２　の目付のウエブを作成した。次いで、上記ウエブをニードルパンチング処理にかけた後、１６０℃のオーブン中で３分間無荷重下で自由収縮熱処理を施し、スパイラル捲縮を発現させ、不織布を得た。
【００５１】
この不織布のマイナスイオンの発生量を測定した結果を表１に示す。
【００５２】
この不織布のマイナスイオン発生量は、非常に優れたものであった。
実施例２
前記実施例１で得られた短繊維に、東レ株式会社製の低融点ポリエステル繊維商品名“サフメット”２．２ｄｔｅｘ×３８ｍｍをおのおの１６重量％の割合でオープナーで混綿し、梳綿機でカーディングして、３５ｇ／ｍ２　の目付のウェブを作成した。
【００５３】
次いで、ウェブを表面温度１１５℃の熱ロールで５０秒間一次熱処理を行い、続いて１６０℃のオーブン中で５分間自由収縮熱処理を行い不織布を得た。
【００５４】
この不織布のマイナスイオン発生量測定結果を表１に示す。上記の不織布のマイナスイオン発生量は、非常に優れたものであった。
比較例１
仕上げ油剤として、仕上げ油剤Ａから加工液とアクリル系バインダー、シリコーン系バインダーを除いた仕上げ油剤Ｂを用い、それ以外は実施例１と同様に処理を行った。
【００５５】
得られた不織布のマイナスイオン発生量を測定した結果を表１に示す。上記の不織布のマイナスイオン発生量は、満足できるものではなく、逆にプラスイオンの発生がみられた。
比較例２
仕上げ油剤として、仕上げ油剤Ａから加工液とアクリル系バインダー、シリコーン系バインダーを除いた仕上げ油剤Ｂを用い、それ以外は実施例２と同様に処理を行った。
【００５６】
得られた不織布のマイナスイオン発生量測定結果を表１に示す。上記の不織布のマイナスイオン発生量は、満足できるものではなく、逆にプラスイオンの発生がみられた。
【００５７】
【表１】
2004043988.tif 000002
【００５８】
【発明の効果】
本発明のポリエステル複合繊維構造物は、無機多孔物質粉末を付与したため、マイナスイオン効果が微弱であるという従来のものにはなかった、必要な時に随時強力なマイナスイオン発生能を実現したものである。
【００５９】
かかる本発明のポリエステル複合繊維構造物を用いた医療用貼付剤は、特定の条件下で常時強力なマイナスイオンを放射できるという優れた医療用貼付剤である。