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発明の名称 水切り濾過用抗菌性不織布およびこの不織布を用いた抗菌性水切り袋
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−286414
公開日 平成10年(1998)10月27日
出願番号 特願平9−100694
出願日 平成9年(1997)4月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 橘 裕子 / 戸屋 一利 / 浅野 哲男
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 単糸繊度が5〜12デニールの芯鞘構造の複合長繊維にて構成され、目付けが10〜30g/m2 であり、一定間隔で配された複数の融着区域とこれら融着区域間の非融着区域とを有し、この非融着区域では構成繊維どうしの間隔が50〜1600μmであり、前記複合長繊維の表面にアセチル化度40%以下のキトサンと皮膜形成能を有する樹脂とが付着しており、キトサンと樹脂との総付着量が構成繊維の全重量に対して0.01〜5重量%であり、キトサンと樹脂との重量比が(キトサン):(樹脂)=1:1〜1:100であることを特徴とする水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項2】 融着区域の面積率が3〜40%であることを特徴とする請求項1記載の水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項3】 芯鞘構造の繊維の芯部がポリエチレンテレフタレートにて構成されるとともに、その鞘部がポリプロピレンまたはポリエチレンにて構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項4】 芯鞘構造の繊維の芯部がポリプロピレンにて構成されるとともに、その鞘部がポリエチレンにて構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項5】 引裂強力が0.1kgf以上であることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項記載の水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項6】 引張強力が1kgf/5cm幅以上であることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項記載の水切り濾過用抗菌性不織布。
【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項に記載の水切り濾過用抗菌性不織布にて袋状に形成されたことを特徴とする抗菌性水切り袋。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水切り濾過用抗菌性不織布およびこの不織布を用いた抗菌性水切り袋に関する。
【0002】
【従来の技術】台所用の三角コーナーや排水口の生ごみ受け用のバスケットなどにセットされて使用される水切りごみ袋として、従来のネットや紙や穴あきポリエチレンなどで構成されたものに代えて、不織布で構成されたものが使用されてきている。この不織布製の水切りごみ袋では、従来のネット製のものに比べてごみ捕集性にすぐれ、紙製のものに比べて強力がすぐれ、また穴あきポリエチレン製のものに比べて水切れが良いとともにごみ捕集性にすぐれているという長所がある。
【0003】しかし、上記のような水切りごみ袋の使用中に三角コーナーやバスケットに雑菌が繁殖して、ごみ袋を取り出した後にぬめりや悪臭を発するという問題点がある。
【0004】このような問題点を解消すべく、抗菌性を有する銅製の三角コーナーやバスケットを使用したり、あるいは塩素系薬剤を三角コーナーやバスケットに噴霧して付着している雑菌を死滅させる方法がとられたりしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅製のものを使用すると、既存のプラスチック製あるいはステンレス製のものに比べて高額になってしまう。また塩素系薬剤を噴霧すると、安全性の面で問題がある。このため、既存の三角コーナーやバスケットを使用していても、ぬめり感や悪臭が発生しにくく、しかも従来製品に比べてごみの捕集性や水切り性りに遜色のない水切りごみ袋が要望されている。
【0006】そこで本発明は、三角コーナーやバスケットにぬめり感を与えにくく、安全性が高く、しかもごみ捕集性や水切り性にすぐれた水切りごみ袋に使用可能な不織布を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明の水切り濾過用抗菌性不織布は、単糸繊度が5〜12デニールの芯鞘構造の複合長繊維にて構成され、目付けが10〜30g/m2 であり、一定間隔で配された複数の融着区域とこれら融着区域間の非融着区域とを有し、この非融着区域では構成繊維どうしの間隔が50〜1600μmであり、前記複合長繊維の表面にアセチル化度40%以下のキトサンと皮膜形成能を有する樹脂とが付着しており、キトサンと樹脂との総付着量が構成繊維の全重量に対して0.01〜5重量%であり、キトサンと樹脂との重量比が(キトサン):(樹脂)=1:1〜1:100であることを特徴とする。
【0008】このようなものであると、従来の水切り濾過用不織布に比べて特性が向上し、特に水切り特性や製袋時のヒートシール性にすぐれたものとすることができるのみならず、優れた除菌作用を呈する不織布とすることができる。すなわち、本発明におけるキトサンの抗菌作用の詳細については不明であるが、キトサンを不織布に付着させるために有機酸や無機酸の水溶液にキトサンを溶解した際に生じるキトサンの第4級アンモニウム塩が、菌の細胞壁中の陰イオン性構築成分に吸着されて細胞壁の生合成阻害や細胞壁内外の物質輸送を乱すことにより、抗菌作用を発現するものと推測することができる。このようなキトサンと皮膜形成能を有する樹脂とを不織布を構成する長繊維に付着させることで、この不織布の使用時にキトサンが脱落することがなく、雑菌の発育が確実に抑制される。
【0009】そして、このような抗菌性不織布にて水切り袋を形成すると、生ごみの周辺に存在する雑菌の発育を抑制でき、したがってこの水切り袋が使用される台所の三角コーナーや排水口の生ごみ受け用のバスケットのぬめり感や悪臭が軽減されることになる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の水切り濾過用抗菌性不織布は、単糸繊度が5〜12デニールの芯鞘構造の複合長繊維にて構成され、目付けは10〜30g/m2 であり、一定間隔で配された複数の融着区域とこれら融着区域間の非融着区域とを有し、この非融着区域では構成繊維どうしの間隔は50〜1600μmである。
【0011】一般に不織布においては構成繊維どうしの間に空間が存在し、この構成繊維が存在していない空間の大きさは、不織布を構成する繊維の単糸繊度によって大きく左右される。すなわち、構成繊維の単糸繊度が大きいほどこの空間が大きくなって不織布の透水性が向上し、この透水性は、特に不織布の目付けが低い場合には単糸繊度の影響を大きく受ける。このため本発明では、上記の目付けの範囲で単糸繊度を5〜12デニールと規定することで、所要の透水性を得ることができる。
【0012】単糸繊度が5デニール未満では、繊維の存在しない個々の空間の大きさが小さくなり、透水性が低下して水切れ性が悪化する。したがって、上記範囲内においても単糸繊度ができるだけ大きいことが望ましい。しかし、単糸繊度が12デニールを超えると、繊維の剛性が高くなって、水切り袋などとしての使い勝手が悪くなり、また柔軟な風合いを得ることが困難となる。
【0013】本発明の不織布は、芯鞘構造の複合長繊維にて構成される。その芯部および鞘部は、さまざまな材料によって形成することができるが、特にオレフィン系重合体で形成するのが好ましい。具体的には芯部をポリエチレンテレフタレートで構成すると所要の繊維強度を得ることができ、その場合には鞘部は、この芯部よりも融点の低い材料、たとえばポリプロピレンやポリエチレンにて構成することができる。芯部と鞘部との融点の関係をこのようにすることで、ウエブ化された構成繊維どうしに部分熱接着処理を施して不織布化する際や、不織布を折り曲げてヒートシールにより水切り袋を形成する際に、繊維の強度保持に必要な芯部が溶融することなく鞘部のみを溶融させて熱処理を施すことがてき、このため機械的強力にすぐれた不織布を得ることができるとともに良好なヒートシール性を得ることができる。芯部をポリプロピレンで構成する場合は、鞘部はそれよりも融点の低いポリエチレンで構成するのが適当である。
【0014】このような芯鞘構造の長繊維にて構成される不織布は、従来より公知のように、二重同心円構造の紡糸口金を用いてスパンポンド法などによって容易に製造することができる。ウエブ化された構成繊維どうしは、エンボスローラを用いた熱圧着法や超音波法などにより、いわゆる部分熱接着を行うのが適当である。
【0015】図1および図2は、このようなエンボスローラを用いて構成繊維どうしを部分熱接着した箇所を拡大して模式的に示す。ここで、11は芯鞘構造の構成繊維であり、12は、エンボスローラにより形成された融着区域である。すなわち、エンボスローラの外周面には一定間隔のエンボスパターンが形成されており、このエンボスパターンに対応した部分で構成繊維どうしが加熱融着されてフィルム化し、図示のように一定間隔で配された複数の融着区域12が形成されることになる。
【0016】融着区域12どうしの間には、非融着区域13が形成されている。この非融着区域13では、構成繊維11どうしは互いに融着されることなしに存在している。不織布の全面積に対する融着区域12の面積の割合、すなわち融着区域12の面積率は、3〜40%であることが好ましい。この面積率が3%未満であると、構成繊維11の相互間の接着力が不十分となり、所要の不織布強力を得にくくなる。また面積率が40%を超えると、フィルム化した部分の面積が過大となって所要の透水性を得にくくなる。
【0017】非融着区域13においては、図示のように構成繊維11どうしが互いに間隔をおいて存在しているが、その構成繊維11どうしの間隔Sは、50〜1600μmであることが必要である。この間隔が50μm未満であると、構成繊維の分布が密になりすぎ、透水性が低下して水切れ性が悪化する。反対にこの間隔が1600μmを超えると、構成繊維の分布が疎になりすぎて所要の濾過性能が得られなくなる。この間隔Sは、不織布の表面の複数箇所で繊維どうしの間隔を測定して、その平均値でもって規定することができる。
【0018】部分熱接着を施すことにより得られた不織布は、その目付けが10〜30g/m2 であることが必要である。この目付けが10g/m2 未満であると、不織布を構成している繊維の量が少なくなり、このため十分な不織布強度が得られないばかりか不織布の均一性が不良になり、また濾過機能が損なわれることになる。反対に目付けが30g/m2 を超えると、繊維の量が多くなり過ぎて、透水性が悪化して水切れ性が不良になるうえに製品コストが増大することになる。
【0019】水切り濾過用不織布は、湿潤時において、引裂強力が0.1kgf以上、引張強力が1kgf/5cm幅以上であるのが好ましい。なお、構成繊維11を形成するための材料としてポリオレフィン系の重合体を使用すると、このポリオレフィン系の重合体は水分の影響を受けない重合体であるため、湿潤時においても乾燥時と変わらない引裂強力や引張強力を得ることができ、得られる不織布の湿潤特性の向上に寄与することになる。
【0020】本発明の抗菌性不織布は、上記の不織布における構成繊維に、キトサンと皮膜形成能を有する樹脂とを付着させたものである。ここでいうキトサンとは、無脊椎動物である甲殻類や、きのこなどから得られるキチンを、高濃度のアルカリで処理し、脱アセチル化して得られる遊離のアミノ基を有するものであり、本発明では、アセチル化度40%以下のキトサンを用いることが必要である。キトサンを上記不織布の構成繊維に付着させる方法については後述するが、キトサンのアセチル化度が40%を超えると、有機酸や無機酸の水溶液に対するキトサンの溶解性が著しく低下し、このため不織布の構成繊維に均一に固着することが不可能になって、十分な抗菌効果を発揮できなくなる。
【0021】上述の皮膜形成能を有する樹脂とは、水溶性あるいはエマルジョンタイプの樹脂で、熱処理を施すことによって皮膜を形成し、水不溶性となるものなどをいう。たととえば、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。
【0022】このキトサンと皮膜形成能を有する樹脂とが不織布の構成繊維に付着されるが、その際に、キトサンと樹脂との総付着量は、不織布の構成繊維の全重量に対して0.01〜5重量%となることが必要である。キトサンと樹脂との総付着量が0.01重量%未満の場合は目的とする抗菌性が得られず、また5重量%を超えると図1に示される間隔Sが狭くなって水切り性が悪くなる。
【0023】また、キトサンと樹脂との重量比が(キトサン):(樹脂)=1:1〜1:100となることが必要である。1:1を超えて多量にキトサンが含まれると、水切り濾過の用途に使用中にキトサンが脱落しやすくなり、水切り袋として三角コーナーやバスケットに使用した場合などにぬめり感が生じることになる。反対にキトサンの含有割合が1:100未満となると、目的とする抗菌性が得られなくなる。
【0024】不織布の構成繊維にキトサンと樹脂とを均一に付着させるためには、あらかじめキトサンを酢酸、乳酸、クエン酸などの有機酸や、塩酸などの無機酸の水溶液に溶解した後に、前述の樹脂水溶液あるいは樹脂エマルジョン溶液と混合したうえで、繊維に付着させる。付着方法としては、パディング法、含浸法、スプレー法など、従来から公知の方法を採用することができる。
【0025】図3は、このようにして得られたシート状の抗菌性不織布を折り曲げたうえでヒートシールを施すことにより製造される台所用の生ごみ用の水切り袋の例を示す。1は袋本体、2は上端開口部、3、4はヒートシール部である。なお、袋の形態は適宜のものを自由に選択できる。たとえば、図4に示すように袋本体1の側部の折り曲げ部をたたみこんで横まち部5、6を形成したものや、あるいは底部にまち部を形成したものや、その他の形態のものとすることができる。
【0026】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例、比較例において、抗菌性、水切り性は、次の方法で評価した。
【0027】(1)抗菌性シュークフラスコ法(菌種減少率試験)により、次の方法で測定、算出した。
【0028】[試験菌種]
肺炎桿菌(Klebsiella Pneumoniae ATCC 4352)
[試験方法]不織布に減菌処理を施したうえで、試験菌の懸濁緩衝液を注加し、密閉容器中で150回/分にて1時間振盪し、振盪前後で懸濁液中の生菌数を計測し、菌数の減少率(%)を求めて抗菌性を評価した。
(2)水切り性水道水300mlに30gのカレールーを加えて攪拌した液を用意した。また不織布で水切り袋を成形し、家庭用の流し台の排水口に使用されるステンレス製のバケットにセットした。そして、このようにセットされた水切り袋の中に上記の攪拌液を流し込み、袋の中の液が無くなるまでの時間を測定して水切り性を評価した。
(実施例1)芯成分がポリエチレンテレフタレート(融点260℃)であるとともに、鞘成分がポリエチレン(融点125℃)であり、芯鞘複合比(重量比)が芯部/鞘部=1/1であり、単糸繊度が7デニールである芯鞘型複合長繊維を得た。そして、この長繊維をウエブ化し、熱エンボスロール(温度115℃、ドットパターンは織目状、圧接面積率35%、線圧50kgf/cm)を用いて部分的熱圧着処理を施し、繊維間を熱接着させた。
【0029】これにより、目付けが12g/m2 、湿潤時の引裂強力が0.4kgf、湿潤時の引張強力が経方向で6kgf/5cm幅、緯方向で2kgf/5cm幅である不織布が得られた。引裂強力は、JIS L 1096のペンジュラム法にもとづき、試料片10個を作成したうえで測定した。引張強力は、JIS L 1096に記載の方法に準じて測定した。すなわち、試料長が10cm、試料幅が5cmの試料片計10点を作成し、各試料片ごとに、定速引張試験機(東洋ボールドウイン社製テンシロンUTM−4−1−100)を用いて引張速度10cm/分で測定し、得られた切断時荷重値(kgf/5cm幅)の平均値を引張強力とした。
【0030】また、得られた不織布の非融着区域における構成繊維どうしの間隔は490μmであった。この間隔は、次のようにして求めた。すなわち、万能投影器(ニコン社製V−12型)にて不織布の表面を50倍に拡大して、一視野当たり50箇所の繊維間間隔を測定し、上下限値各10個を切り捨てて30個の測定値を得た。そして視野数を5とし、計150個の測定値の平均値をもって構成繊維どうしの間隔とした。
【0031】このようにして得られた不織布に、キスロールを使用して、キトサンを0.1重量%、アクリル樹脂を0.3重量%付着させた。なお、キトサンとアクリル樹脂とは、高松油脂社製のものを用いた。
【0032】また、得られた不織布を図3にように折り曲げてヒートシールすることで、水切り袋を成形し、上述の水切り性の評価に供した。このようにして得られた不織布の抗菌性および水切り性を表1に示す。
【0033】
【表1】

【0034】(比較例1、2)実施例1と比べ、キトサンとアクリル樹脂との付着量を表1に示すように変化させた。そして、それ以外は実施例1と同じとして不織布および水切り袋を得た。このようにして得られた不織布の抗菌性および水切り性を、同様に表1に示す。
【0035】表1に示すように、本発明の実施例1の不織布は、所望の抗菌性と水切り性とを有したものであった。比較例1の不織布は、キトサンと樹脂との総付着量が本発明の範囲の下限よりも少なかったので、水切り性は良好であったものの、抗菌性は劣っていた。
【0036】比較例2の不織布は、キトサンと樹脂との総付着量が本発明の範囲の上限を超えていたため、抗菌性は満足できるものであったが、水切り性は劣っていた。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように本発明の水切り濾過用抗菌性不織布は、単糸繊度が5〜12デニールの芯鞘構造の複合長繊維にて構成され、目付けが10〜30g/m2 であり、一定間隔で配された複数の融着区域とこれら融着区域間の非融着区域とを有し、この非融着区域では構成繊維どうしの間隔が50〜1600μmであるため、従来の水切り濾過用不織布に比べて特性が向上し、特に水切り特性や製袋時のヒートシール性にすぐれた水切り濾過用不織布とすることができるのみならず、構成繊維の表面にキトサンと皮膜形成能を有する樹脂とが付着しているために抗菌性を有し、このため抗菌性水切り袋に成形した場合には、銅製の三角コーナーやバスケットなどを使用することなしに、ぬめり感や悪臭の発生を容易に抑えることができる。




 

 


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