JP2008510058A - 接着クリーニングシートを製造するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

不織ウェブに選択的に感圧接着剤を塗布し、それによって、接着剤を含まない山と接着剤を含む谷とを有するクリーニングシートを形成する方法は、接着剤転写ロールに接着剤をコーティングするステップと、その接着剤の一部を雌パターン形成ロールの隆起領域に転写するステップと、接着剤転写ロールと雌パターン形成ロールとの間の接着剤を分離するステップと、雌パターン形成ロールの隆起領域からウェブに接着剤を転写するステップとを含む。不織ウェブに感圧接着剤を選択的に塗布してクリーニングシートを形成する装置も記載される。

Description

本発明は、広くはクリーニングシートに関し、より詳細には、山および谷を有し、接着剤をその谷に有するクリーニングシートを製造するための方法および装置に関する。

布、クリーニングシート、およびその他の拭き取り用製品は周知であり、そのような製品の製造方法も周知である。たとえば、国際公開第０１／８０７０５号パンフレットには、粒子を保持する空隙を有するクリーニングシートが記載されている。このクリーニングシートは、不織バッキング層に接着剤をコーティングした後、その接着剤層の上に開口部を有する不織布を積層することによって製造される。

拭き取り製品を製造するためのこの方法およびその他の方法は、１つ以上の欠点を有する傾向にある。たとえば、上記方法では、必要となる特定の位置に接着剤を選択的にコーティングしないので、不必要な量の接着剤が使用される。したがって、これらの欠点を克服する新しい方法が提供されると有用であり、当業界では、より迅速、より正確で、費用対効果がより大きくなるようにこのようなシートを製造することができる、クリーニングシートの改善された製造方法が絶えず探し求められている。

したがって、より迅速、より正確で、費用対効果がより大きくなるようにクリーニングシートを製造することができる、接着クリーニングシートを製造するための改善された方法および装置が提供されることが望まれている。特に、接着剤が実質的に存在しない山と、接着剤を含む谷とを有する起伏のある表面を有する接着クリーニングシートを製造するための改善された方法および装置が提供されることが望まれている。

本発明は、シートの希望する正確な位置に接着剤を選択的に塗布する方法を提供することによって、当技術分野における制限を克服する。本発明の方法は、接着剤層を第１の表面に塗布するステップと、この接着剤を第２の表面の一部に転写するステップと、この接着剤の少なくとも一部を第２の表面からシートに転写するステップとを含む。より具体的な態様においては、本発明は、不織ウェブの窪み領域に感圧接着剤を選択的に塗布してクリーニングシートを製造する方法を提供する。

本発明のより具体的なある態様においては、第１の表面は、接着剤転写ロールの外面であってよく、接着剤はアクリレート感圧接着剤であってよい。さらに、接着剤は、接着剤転写ロールの外面に細長いビードで塗布することができ、この方法は、接着剤転写ロールの外面全体にわたって感圧接着剤のビードを、約１〜約７ミルの範囲の均一で一定の厚さに塗り広げるステップをさらに含む。一実施形態においては、接着剤は、接着剤転写ロールの外面に隣接して配置されたブレードを使用して塗り広げられる。

本発明の別の態様においては、接着剤または接着剤転写ロールを第２の表面と接触させることによって、接着剤転写ロールから第２の表面に感圧接着剤を転写することができ、第２の表面は、隆起表面領域と窪み表面領域とを有する雌パターン形成ロールの外面であってよい。

さらに別の態様においては、隆起表面領域は、連続的に相互連結した表面を含むことができ、窪み表面領域は、隆起表面領域によって分離された複数のばらばらの凹部または空隙を含むことができ、感圧接着剤は、雌パターン形成ロールの隆起表面領域にのみ転写することができ、窪み表面領域の底部は実質的に接着剤が存在しないままとなり、接着剤転写ロールおよび雌パターン形成ロールは、少なくとも２００°Ｆの温度に加熱してこの温度に維持することができ、接着剤転写ロールに転写された感圧接着剤は、２００°Ｆにおいて２００，０００センチポアズ以下の粘度を有することができ、ウェブは、ポリエステルおよびレーヨンの繊維で形成されるスパンレースウェブであってよい不織ウェブであってよい。

別の実施形態においては、本発明の方法は、雌パターン形成ロールの窪みと嵌合する突出部を有し、雌パターン形成ロールと隣接する雄パターン形成ロールを提供するステップをさらに含む。本発明の特定の態様においては、不織ウェブは、雄パターン形成ロールと雌パターン形成ロールとの間を、雄パターン形成ロールおよび雌パターン形成ロールの速度に対応した速度で運ばれ、接着剤が実質的に存在しない山と、接着剤を含む谷とを有する起伏のあるウェブが形成される。

別の態様においては、接着剤は、約１〜約１２グラム／ｍ²の重量でウェブ上にコーティングすることができ、雌パターン形成ロール窪みは、約１〜約４ミリメートルの深さを有することができ、雄パターン形成ロールの隣接する山の中心間の距離は、約５ミリメートル〜約２０ミリメートルの範囲とすることができ、隆起表面領域の表面積は、雌パターン形成ロールの全外面領域の少なくとも５０％を構成することができ、隆起表面領域は、連続した直線状の配列の形態であってよく、ウェブは、雄パターン形成ローラーと雌パターン形成ローラーとの間を少なくとも２５フィート／分の速度で運ばれることができる。

具体的な一実施形態においては、本発明は、不織ウェブの窪み領域に感圧接着剤を選択的に塗布する連続方法を提供する、または、山と谷とを有し、谷にのみ感圧接着剤が選択的に塗布されたクリーニングシートを不織材料の略平面状ウェブから形成する方法であって、感圧接着剤の細長いビードを、回転する接着剤転写ロールの外面に塗布し、その感圧接着剤を塗り広げて、接着剤転写ロールの外面上に感圧接着剤を均一に分散させ、それによって、接着剤転写ロールの外面上に、一定の厚さを有する接着剤の連続で均一な層を形成し、接着剤転写ロールの接着剤がコーティングされた外面を回転させて、隆起表面領域と窪み表面領域とを有する雌パターン形成ロールと接触させ、それによって、接着剤を窪み表面領域に転写することなく、接着剤を、接着剤転写ロールの接着剤がコーティングされた外面から、雌パターン形成ロールの隆起表面領域に転写し、雌パターン形成ロールの接着剤がコーティングされた隆起表面領域を回転させ、嵌合する雄パターン形成ロールとかみ合わせて、雄パターン形成ロールと雌パターン形成ロールとの間に材料の略平面状不織ウェブを運び、それによって、山と谷とを有する起伏のあるウェブを形成し、同時に接着剤を山に転写することなく接着剤を谷に転写することによる方法を提供する。

別の態様においては、本発明は、ウェブに接着剤を選択的に塗布する装置を提供する。この装置は、外面を有する接着剤転写ロールと、感圧接着剤の細長いビードを接着剤転写ロールの外面に塗布するために配置された接着剤アプリケーターと、隆起表面領域および窪み領域を有し、接着剤転写ロールと接触し、それによって窪み領域の底部に接着剤を転写することなく、接着剤転写ロールの接着剤がコーティングされた外面から、雌パターン形成ロールの隆起表面領域に接着剤を転写するための雌パターン形成ロールと、雌パターン形成ロールと嵌合するよう配置され、雌パターン形成ロールの窪み領域に嵌合する突出部を有する雄パターン形成ロールと、雄パターン形成ロールと雌パターン形成ロールとの間に材料の略平面状不織ウェブを運ぶためのコンベアとを含む。

上記装置は、接着剤転写ロールの外面上に感圧接着剤を均一に塗り広げ、それによって、接着剤転写ロールの外面上に、一定の厚さを有する接着剤の連続で均一な層を形成するために配置されたスプレッダーをさらに含むことができる。具体的な一実施形態においては、このスプレッダーは、接着剤転写ロールの外面と隣接して配置されたブレードである。

種々のさらなる態様においては、雌パターン形成ロールの窪みは、約１〜約４ミリメートルの深さを有することができ、雄パターン形成ロールの隣接する山の間の距離は、約５ミリメートル〜約２０ミリメートルの範囲とすることができ、隆起表面領域の表面積は、雌パターン形成ロールの全外面領域の少なくとも５０％を構成することができ、隆起表面領域は、連続した直線状の配列の形態であってよい。

本発明のある実施形態の利点の１つは、ウェブに起伏のある形状を形成するのと同時に、接着剤をウェブ上にコーティングできることである。すなわち、接着剤をウェブに塗布するのと、ウェブに起伏を付けるのとを１つのステップで行うことができる。第１のステップでウェブに起伏のある形状を形成し、引き続くステップにおいて接着剤を塗布する従来方法においては、ウェブの正確な制御が必要であった。一般にある程度の伸長性を示すので、この正確な制御を行うことは困難である。さらに、本発明は、必要とする位置にのみ選択的にウェブに接着剤をコーティングする。したがって、使用される接着剤が少なくなり、ウェブを加工するための全体的な費用が削減される。

添付の図面を参照しながら本発明をさらに説明する。

これより図面を参照するが、いくつかの図面にわたる類似の参照番号は類似または対応する部分を示しており、図１は、不織材料４のウェブに感圧接着剤を選択的に塗布し、それによって接着剤を含む谷５６と、接着剤を実質的に含まない山５２とを有するクリーニングシート５４（図４）を形成するための装置２を示している。

装置２は、一般に、接着剤アプリケーター６と、接着剤転写ロール８と、雌パターン形成ロール１０と、雄パターン形成ロール１２とを含む。図示されている実施形態において、接着剤アプリケーター６は、接着剤１４の連続したビードを接着剤転写ロール８の外面１６上に供給する。接着剤転写ロール８は、矢印１８で示されるように時計回りに回転する。

図示されている実施形態において、接着剤１４のビードを接着剤転写ロール８の外面１６全体に均一に塗り広げるために、接着剤転写ロール８の外面１６に隣接してドクターブレード２０が提供されている。ブレード２０は、接着剤１４を均一に分散させて、概して均一で一定の厚さを有する平滑な接着剤層を提供する。あるいは、接着剤は、不連続な方法でコーティングすることもできるし、厚さを変動させてコーティングすることもできる。

接着剤１４の所望の厚さは、ウェブに対して意図する最終用途、ならびに雄パターン形成ロール１２および雌パターン形成ロール１０の形状に依存する。接着剤１４の厚さは、一般に最小約１ミル、特に、少なくとも約２ミルから、最大約７ミル以下、特に５ミル以下の範囲である。具体的な一実施形態においては、接着剤が約３ミルの厚さでコーティングされる。ドクターブレード２０と、接着剤転写ロール８の外面１６との間の間隙２２を調整することで、接着剤転写ロール８上の接着剤層の厚さを制御することができる。

接着剤転写ロール８の外面１６に直接接着剤を吹き付けること、接着剤転写ロールの外面１６に接着剤をコーティングするためのグラビアコーティング法の使用、または接着剤転写ロール８を回転させ過剰の接着剤を除去することなどの、接着剤転写ロール８の外面１６に接着剤を塗布する他の周知の方法も使用することができ、これらも本発明の範囲内と見なされる。さらに、公知のパターンコーティング技術を使用してストライプとして接着剤を塗布することで、接着剤がコーティングされた領域と、接着剤がコーティングされていない領域とを形成することができる。

接着剤転写ロール８は、回転しながら雌パターン形成ロール１０と接触するように配置される。図１および３を参照すると、雌パターン形成ロール１０は、上昇または隆起表面領域２６と、複数のばらばらのへこみ、凹部、空隙、または窪み３０によって画定された窪み表面領域２８とを有する外面２４を含む。雌パターン形成ロール１０の外面２４の隆起表面領域２６および窪み表面領域２８は、ウェブ４上に提供される所望の接着剤コーティングパターン、および加工されるウェブに望まれる形状に依存して、種々のパターンであってよいことを理解されたい。

図示されている実施形態において、隆起表面領域２６は、連続的に相互連結した表面である。すなわち、隆起表面領域２６全体は、１つのパターンの表面を形成する格子である。隆起表面領域２６は個別の窪み３０を取り囲んでいる。隆起表面領域２６は、雌パターン形成ロール１０の全外面領域２４の約６６％を占める。言い換えると、隆起表面領域２６の面積の、窪み３０の開口部３２の総面積に対する比が約２：１となる。

図示されている実施形態において、窪み３０は、逆角錐台形のばらばらの凹部または空隙である。それぞれの窪み３０は隆起表面領域２６によって分離されている。それぞれの窪み３０の開口部３２（逆角錐台の底面に対応する）は、最小断面積が少なくとも約５ミリメートル（ｍｍ²）、特に少なくとも１０ｍｍ²であり、最大断面積が約２５ｍｍ²以下、特に約２０ｍｍ²以下である。特定の一実施形態においては、開口部３２の断面積は約１５平方ミリメートル（ｍｍ²）である。窪み３０は、最小の深さ３８（逆角錐台の高さに対応する）が少なくとも約０．５ミリメートル（ｍｍ）、特に少なくとも約０．８ｍｍ、さらに特に少なくとも約１．５ｍｍであり、最大の深さが約５ｍｍ以下、特に約４ｍｍ以下、さらに特に約３．５ｍｍ以下である。特定の一実施形態においては、窪み３０の深さ３８が約３ｍｍである。

隣接する窪み３０の間の円周方向距離３４は、典型的には少なくとも約４ｍｍ、より典型的には少なくとも約６ｍｍ、さらにより典型的には少なくとも約７ｍｍであり、典型的には約１２ｍｍ以下、より典型的には約１０ｍｍ以下、さらにより典型的には約９ｍｍ以下である。特定の一実施形態においては、隣接する窪み３０の間の円周方向距離３４が約８ｍｍであり、隣接する窪み３０の中心間の円周方向距離３６は約１２ｍｍである。窪み３０は、たとえば、円形、正方形、三角形、楕円形、または菱形などの種々の断面を有することができる。さらに、窪みの側面は、図１および３に示されるように開口部３２から内側に向かう方向に傾斜（またはテーパー）を付けることができるし、側面は平行であってもよい。

接着剤転写ロール８および雌パターン形成ロール１０が回転しながら接触するときに、接着剤１４が、接着剤転写ロール８の外面１６から雌パターン形成ロール１０の隆起表面領域２６に転写される。一部の接着剤は、窪み３０の傾斜側面に転写されることがあるが、接着剤は窪み３０の底部３９には実質的に転写されない。接着剤１４は、隆起表面領域２６に転写されるが、窪み３０の底部３９には転写されないように、雌パターン形成ロール１０の外面２４が設計される。このことは、好適な接着剤の選択、接着剤の粘弾性の調整または制御、接着剤転写ロール８上にコーティングされる接着剤層１４の厚さの制御、ならびに窪み３０の底部３９に接着剤１４が転写されるのを防止するのに十分大きな断面開口領域３２および深さ３８を有するように雌パターン形成ロール１０上の窪み３０を設計することによって実現される。

ほぼ均一な接着剤層を、接着剤転写ロール８から雌パターン形成ロール１０の隆起表面領域２６に転写できるのであれば、個別の接着剤は本発明において重要ではない。

好適な接着剤としては、室温において粘着性となりうるあらゆる接着剤が挙げられ、最初から粘着性である接着剤と、最初は粘着性ではないが活性化することで粘着性になることができる接着剤との両方が挙げられる。好適な接着剤としては、アクリレート、シリコーン、ポリ−α−オレフィン、ポリイソブチレン、ゴムブロックコポリマー（スチレン／イソプレン／スチレンブロックコポリマー、およびスチレン／ブタジエン／スチレンブロックコポリマーなど）、スチレンブタジエンゴム、合成イソプレン、天然ゴム、およびそれらのブレンドを主成分とする材料などのあらゆる感圧接着剤が挙げられる。感圧接着剤は、溶媒からのコーティング、水からのコーティング、放射線重合、またはホットメルト加工を行うことができる。これらの感圧接着剤は、架橋させる場合も、架橋させない場合もある。架橋は、化学的、イオン的、物理的、または放射線によって誘導される方法など周知の方法によって行うことができる。拭き取り部材の谷に付着させてから接着剤の凝集強度を改善するために、ある程度架橋させることができる。

容易に加工できるよう低粘度を実現しながら、良好な凝集強度を提供するために、接着剤の物理架橋、イオン架橋、または後架橋の一部の架橋を行うことが好ましい。後架橋は、電子ビームまたは高強度紫外（ＵＶ）線などの放射線に接着剤を曝露することによって行うことができる。ＵＶ架橋の場合、架橋反応を促進するためにポリマー主鎖中に光受容基を組み込むことが望ましい場合がある。

米国特許第４，７３７，５５９号明細書（ケレン（Ｋｅｌｌｅｎ）ら）には、このようなＵＶ架橋させた接着剤の例が開示されている。物理架橋またはイオン架橋は、その過程が熱可逆性であるという利点が得られるため、ホットメルト加工の場合に特に好ましい。物理架橋させた接着剤としては、ゴムブロックコポリマーを主成分とする接着剤が挙げられる。合成ゴムブロックコポリマーの例としては、テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）のクレイトン・ポリマーズ（Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）より市販されるクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）（登録商標）、およびテキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）のエクソン・モービル（Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ）より市販されるベクター（Ｖｅｃｔｏｒ）（登録商標）が挙げられる。これらのブロックコポリマーは、粘着付与剤および／または油と混合することによって配合されて感圧接着剤が得られる。これらの種類の接着剤に関する詳細は、粘着技術ハンドブック第２版第１３章（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｃｈａｐｔｅｒ １３）（Ｄ．サタス（Ｓａｔａｓ）編著、ヴァン・ノストランド・ラインホルド出版社（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ）、ニューヨーク（Ｎ．Ｙ．））に見ることができる。他の物理架橋させた接着剤としては、米国特許第５，０５７，３６６号明細書（フスマン（Ｈｕｓｍａｎ）ら）に開示されているようなマクロマーグラフト化ポリマーが挙げられる。

本発明において有用な接着剤は、乾燥条件および湿潤条件の両方において粘着性であってよい。湿潤条件下で高い粘着性を有する接着剤は、国際公開第００／５６８２８号パンフレットに開示されている。感圧接着剤は、ラテックスまたは分散液の形態で水からコーティングこともできる。粘着技術ハンドブック第２版（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２^nd ｅｄｉｔｉｏｎ）（Ｄ．サタス（Ｓａｔａｓ）編著、ヴァン・ノストランド・ラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク（ＮＹ）、１９８９）に記載されているように、これらの接着剤は、ポリマー様天然ゴム、アクリレート、スチレン−ブタジエン、およびビニルエーテルを主成分とすることができる。特に多孔質の織布または不織基材に直接コーティングされる場合には、純粋なラテックス接着剤は、基材への過剰の浸透を妨げるのに十分な粘稠性ではない場合がある。ラテックス接着剤の粘度および流動性は、材料の固形分によって制御することができるが、ラテックスに増粘剤を配合するとより有益となる場合がある。増粘剤は、典型的には水溶性ポリマーまたは結合性増粘剤として分類される。これらの性質および作用機構は、エマルジョン重合およびエマルジョンポリマー第１３章４５５ページ（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ， ｃｈａｐｔｅｒ １３， ｐａｇｅ ４５５）（Ｐ．ラベル（Ｌｏｖｅｌｌ）およびＭ．エルアーサー（Ｅｌ−Ａａｓｓｅｒ）編著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ）、ニューヨーク（ＮＹ）、１９９７）に記載されている。粘着技術ハンドブック第２版第１６章４７３ページ（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２^nd ｅｄｉｔｉｏｎ，ｃｈａｐｔｅｒ １６，ｐａｇｅ ４７３）（Ｄ．サタス（Ｓａｔａｓ）編著、ヴァン・ノストランド・ラインホルド（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、ニューヨーク（ＮＹ）、１９８９）に記載されているように、感圧接着剤の場合には、接着特性を妨害しないようにするため、増粘剤の選択には特に注意を払う必要がある。

好適な接着剤の１つは、９５％アクリル酸イソオクチル、５％アクリル酸のホットメルト感圧接着剤である。このような接着剤は米国特許第５，７５３，７６８号明細書に記載されている。

接着剤転写ロール８と、雌パターン形成ロール１０の隆起表面領域２６との間での接着剤の粘度を制御し転写を改善するために、接着剤転写ロール８および雌パターン形成ロール１０が加熱される。ある実施形態においては、接着剤転写ロール８および雌パターン形成ロール１０が、少なくとも約２００°Ｆ、特に少なくとも約２５０°Ｆ、さらに特に少なくとも約３００°Ｆの温度に維持される。

接着剤転写ロール８および雌パターン形成ロール１０を加熱することによって、接着剤「ストランド」（図示せず）が軽減され、この接着剤「ストランド」は、コーティング工程中に接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロール１０との間で伸長することがあり、高い加工速度においてある種の接着剤の場合に形成されうる。接着剤ストランドの形成は、転写される接着剤の種類、接着剤のコーティング重量、加工速度（すなわち、接着剤転写ロール８および雌パターン形成ロール１０の回転速度などの多数の要因に依存する。さらに、接着剤ストランドの形成は、接着剤のコーティング重量の調整、ライン速度の調整、接着剤の温度および粘度の調整によって、あるいは接着剤に添加剤または充填剤を加えることによって制御することができる。接着剤ストランドは、窪み３０の底部３９への不注意による接着剤の転写の原因となりうる。

接着剤１４は、塗布温度において、好ましくは最低粘度が約４０００センチポアズ（ｃｐｓ）、特に少なくとも約１０，０００ｃｐｓ、さらに特に少なくとも約２５，０００ｃｐｓであり、最高粘度が約２００，０００ｃｐｓ以下、特に約１５０，０００ｃｐｓ以下、さらに特に約１００，０００ｃｐｓ以下である。

接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロール１０とが回転しながら接触して分離し始めた後で、接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロールとの間の領域に形成されうる接着剤のストランドを破壊または切断するために、接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロール１０との間に接着剤分離要素６０が配置される。接着剤分離要素６０は、たとえば、加熱したワイヤ、超音波装置、レーザー、高圧水ジェット、または高圧気流であってよい。接着剤分離要素６０によって制御されながらストランドが切断される可能性を最大化するために、接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロール１０との表面が離れる位置のできるだけ近くに要素６０が配置される。

図示されている実施形態において、接着剤分離要素６０は、ニクロム（ＮＩＣＨＲＯＭＥ）加熱要素またはワイヤなどの電気抵抗加熱要素であり、これが、接着剤転写ロール８と雌パターン形成ロール１０との間の間隙にこれらのロールが離れるときに橋を架けることがある接着ストランドを切断する。接着剤が要素６０上に蓄積しないようにするため、切断過程中に要素６０に接着しうる残留接着剤を焼失させるのに十分な温度まで、典型的には要素６０が加熱される。要素６０の具体的な温度は、使用される接着剤に依存するが、典型的には少なくとも約５００°Ｆ、特に少なくとも約６００°Ｆである。

雌パターン形成ロール１０からウェブに接着剤が転写されるときに、ウェブ４と雌パターン形成ロールとの間に形成される接着剤ストランドを切断するために、ウェブ４と雌パターン形成ロール１０との間に第２の接着剤分離要素６２を配置することができる。第２の接着剤分離要素６２は、第１の接着剤分離要素６０と同じであってよい。雄パターン形成ロールおよび雌パターン形成ロール１２、１０からウェブ４が出るところの、ウェブ４の接着剤がコーティングされた第１の主面４８と隣接して第２の接着剤分離要素６２が配置される。

雌パターン形成ロール１０は、矢印４０で示されるように反時計回りに回転しながら、雄パターン形成ロール１２と互いにかみ合う。雄パターン形成ロール１２は、矢印４２で示されるように時計回りに回転する。雄パターン形成ロール１２の外面４４には、雌パターン形成ロール１０に含まれる窪み３０に対応する複数の突出部４６が提供されている。たとえば、図示されている実施形態において、突出部４６が、対応して位置合わせされた窪み３０と嵌合できるような大きさ、形状、および位置を有する略角錐台形を突出部４６は有する。

接着剤がコーティングされる材料のウェブ４は、雄パターン形成ロール１２と雌パターン形成ロール１０との間に運ばれる。このウェブ４は、雌パターン形成ロール１０に面する第１の主面４８と、雄パターン形成ロール１２に面する第２の主面５０とを含む。ウェブ４が型形成ロール１２と雌パターン形成ロール１０との間に運ばれるときに、突出部４６がウェブ４を窪み３０に押し込み、それによって図４に示されるクリーニングシート５４の山５２が形成される。同時に、雌パターン形成ロール１０の窪み３０に押し込まれないウェブ４の部分は雌パターン形成ロールの隆起表面領域２６と接触し、それによって、図４に示されるクリーニングシートの谷５６となる領域に接着剤１４が転写される。

工程の物理的要求に耐えるのに十分な構造強度を有し、少なくとも一方の表面に接着剤を転写できるのであれば、特定のウェブ材料は本発明において重要ではない。ウェブに起伏のある形状が提供される場合、そのウェブは、起伏のある形状の形成に耐えることができ、形成された後に起伏のある形状をいつまでも維持できる必要もある。

ウェブ４は、編地または織物、あるいは不織ウェブであってよい。好ましいウェブは不織ウェブである。不織ウェブは、あらゆる好適な溶融形成作業または機械的形成作業によって調製することができる。たとえば、不織ウェブは、けば立て、スパンボンド、スパンレース、メルトブローン、エアレイド、クレープ、または当技術分野において公知の他の方法によって製造することができる。好ましいウェブとしては、繊維を形成することが知られている１種類以上の種々の熱可塑性ポリマーから製造された不織ウェブが挙げられる。好適な熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブチレンなど）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６／６、およびナイロン１０など）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートなど）、アクリル系モノマーを含有するコポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーから選択することができる。半合成繊維（アセテート繊維など）、天然繊維（綿など）、再生繊維（レーヨンなど）、およびその他の非熱可塑性繊維を熱可塑性繊維と混合することもできる。これらの繊維は、典型的には約１〜約３２、特に約１〜約１５のデニール数を有する。ウェブの坪量は、好ましくは約１０〜約１５０グラム／平方メートル（ｇ／ｍ²）、特に約２０〜約７５ｇ／ｍ²である。

好適なウェブ４の材料の１つは、ウィスコンシン州グリーンベイのグリーン・ベイ・ノンウーブン（Ｇｒｅｅｎ Ｂａｙ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ，Ｇｒｅｅｎ Ｂａｙ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）より製品名ＳＸ−３１３で入手可能である。この材料は、１．５デニールの５０％ポリエステル繊維および５０％レーヨン繊維を含む非開孔（ｎｏｎ−ａｐｅｒｔｕｒｅｄ）スパンレース不織布である。この材料の坪量は約５０ｇ／ｍ²である。

さらに、ウェブは、編地または織物、不織ウェブ、紙、プラスチックフィルム、あるいはそれらの積層体などのバッキング層（図示せず）を含むことができる。バッキング層は、繊維の網、スクリム、またはストランドを含むこともできる。バッキング層は、永続的または着脱自在にウェブに取り付けることができる。バッキング層が不織層または編地または織布である場合、場合によりこれが第２の拭き取り面として機能することができる。このバッキング層は、好ましくは上記ウェブと類似の不織ウェブである。この不織バッキング層の坪量は、ウェブに介して前述したものと同じ範囲内であってよく、好ましくは約１５ｇ／ｍ²を超える坪量を有する。

バッキング層としてプラスチックフィルムが使用される場合、ポリオレフィン（ポリプロピレンまたはポリエチレンなど）、ポリアミド、ポリエステル、またはその他のフィルムを使用することができる。このフィルムの厚さは約０．０１２ｍｍ（０．５ミル）〜約０．０７５ｍｍ（３ミル）とすることができる。このフィルムを不織ウェブに押出接合する場合、２つの部材の間で十分な接合が形成されるように、不織ウェブとフィルムバッキング層とが相溶性材料でできていることが重要である。

ウェブ４を感圧接着剤１４で選択的にコーティングして、接着剤を実質的に含まない山と接着剤を含む谷とを有するクリーニングシートを形成するために、接着剤転写ロール８の外面１６全体に接着剤１４が塗布される。接着剤１４、細い流れとして接着剤転写ロール８の外面１６に塗布され、次に、ドクターブレード２０によって接着剤転写ロール８の外面１６全体に塗り広げられ、均一に分散されて、所望の一定厚さを有する接着剤の連続で均一な層が形成される。

次に、接着剤転写ロール８の外面１６は、回転しながら雌パターン形成ロール１０の隆起表面領域２６と接触して、接着剤１４が接着剤転写ロール８の外面１６から雌パターン形成ロール１０の隆起表面領域２６に転写される。次に、雌パターン形成ロール１０の接着剤がコーティングされた隆起表面領域２６は、ウェブ４の速度の一致する速度で回転しながらウェブと接触する。この方法では、隆起表面領域２６からの接着剤が、ウェブ４の特定の領域に転写される。

ウェブに塗布される接着剤の量は、接着剤の粘着性およびウェブの物理的性質などの多数の要因に依存する。接着剤量は、拭き取り製品がリント、塵、毛髪、砂、食べかす、ほこりなどの種々の形状および密度の小型および大型の両方の粒子を捕捉するのに十分であり、抵抗が生じて拭き取りが困難になったり、クリーニングされる表面に移行したりするような過剰の接着剤を有することのない量となるべきである。投入不織ウェブの重量を基準にして、ウェブ４は、典型的には約２重量％〜約５０重量％の接着剤を含み、より典型的には約１０重量％〜約２０重量％の接着剤を含む。また、ウェブの接着剤を有する領域と、接着剤を有さない領域との平面の比は、約８０：２０〜約２０：８０とすることができる。

接着剤は、典型的には最小重量約１グラム／ｍ²、より典型的には少なくとも約２．５グラム／ｍ²、さらにより典型的には少なくとも約４グラム／ｍ²、および最大重量約２５グラム／ｍ²以下、より典型的には約１５グラム／ｍ²以下、さらにより典型的には約８グラム／ｍ²以下でウェブ上にコーティングされる。

雄パターン形成ロール１２の外面４４は平滑であり、それによって接着剤のパターンを有する略平面状ウェブを製造できるものと理解することができる。しかし、略平面状ウェブ上の接着剤は、クリーニングすべき表面から「間隔」が空けられず、典型的にはクリーニングシートの使用に障害となるある程度の抵抗が発生するため、通常、雄パターン形成ロールが、ウェブのコーティングされていない（すなわち接着剤を含まない）領域を雌パターン形成ロール８の窪み３０に押し込む突出部４６を含むことで、接着剤を含まない山５２が形成され、これは、接着剤がコーティングされた谷５６と、クリーニングされる表面との間に空間を形成する機能を果たし、それによって抵抗が減少する。加工されたウェブ４からクリーニングシート５４（図４）を形成するために、ウェブ４は所望の大きさおよび／または形状に単純に切断される。

以上に説明した本発明の概念から逸脱せずに種々の変更および修正を行えることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、本出願に記載の特徴に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の文言によって記載される特徴、およびそれらの特徴の均等物によってのみ限定されるべきである。

接着剤をウェブに塗布してクリーニングシートを製造するための本発明による装置の概略図である。 図１の雄パターン形成ロールの斜視図である。 図１の雌パターン形成ロールの斜視図である。 本発明の方法および装置により製造したクリーニングシートの斜視図である。

Claims (39)

1. シートに接着剤を選択的に塗布する方法であって、
   （ａ）接着剤の層を第１の表面の少なくとも一部に塗布するステップと、
   （ｂ）前記接着剤の少なくとも一部を前記第１の表面から第２の表面の一部に転写するステップと、
   （ｃ）前記接着剤を前記第１および第２の表面の間で分離するステップと、
   （ｄ）前記接着剤の少なくとも一部を前記第２の表面から前記シートに転写するステップとを含む、方法。
2. 前記第２の表面と前記シートとの間の前記接着剤を分離するステップをさらに含む、請求項１に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
3. 不織ウェブの窪み領域に感圧接着剤を選択的に塗布するステップを含む、請求項２に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
4. 前記第１の表面が、接着剤転写ロールの外面である、請求項３に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
5. 前記接着剤が感圧接着剤である、請求項４に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
6. 前記感圧接着剤がアクリレート接着剤である、請求項５に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
7. 前記接着剤を、前記接着剤転写ロールの前記外面に細長いビードとして塗布する、請求項６に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
8. 前記接着剤転写ロールの前記外面全体に約１〜約７ミルの範囲の一定の厚さで感圧接着剤の前記ビードを塗り広げるステップをさらに含む、請求項７に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
9. 前記接着剤転写ロールの前記外面に隣接して配置されたブレードを使用して、前記接着剤を塗り広げる、請求項８に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
10. 前記接着剤転写ロールを前記第２の表面に接触させることによって、前記感圧接着剤を前記接着剤転写ロールから前記第２の表面に転写する、請求項９に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
11. 前記第２の表面が、隆起表面領域と窪み表面領域とを有する雌パターン形成ロールの外面である、請求項１０に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
12. 前記隆起表面領域が連続的に相互連結した表面を含む、請求項１１に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
13. 前記窪み表面領域が、前記隆起表面領域によって分離された複数のばらばらの凹部を含む、請求項１２に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
14. 前記感圧接着剤が、前記雌パターン形成ロールの前記隆起表面領域のみに転写され、前記窪み表面領域は接着剤を実質的に含まないままとなる、請求項１３に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
15. 前記接着剤転写ロールおよび雌パターン形成ロールが少なくとも２００°Ｆの温度に加熱される、請求項１４に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
16. 前記接着剤転写ロールに塗布される前記感圧接着剤が約２００，０００センチポアズ以下の粘度を有する、請求項１５に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
17. 前記ウェブが不織ウェブである、請求項１６に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
18. 前記ウェブが、ポリエステルおよびレーヨンの繊維から形成されたスパンレースウェブである、請求項１７に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
19. 雌パターン形成ロールの前記窪みに嵌合する突出部を有する雄パターン形成ロールを、前記雌パターン形成ロールに隣接して設置するステップをさらに含む、請求項１８に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
20. 前記雄パターンおよび雌パターン形成ロールの速度に対応する速度で、前記雄パターンおよび雌パターン形成ロールの間に前記不織ウェブを移送し、それにより、接着剤を実質的に含まない山と接着剤をコーティングした谷とを有する凹凸付きのウェブを形成する、請求項１９に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
21. 前記接着剤を約１〜約１２グラム／ｍ²の重量で前記ウェブ上にコーティングする、請求項２０に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
22. 前記雌パターン形成ロールの前記窪みが約１〜約４ミリメートルの深さを有する、請求項２１に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
23. 前記雄パターン形成ロールの隣接する山の中心の間の距離が約５ミリメートル〜約２０ミリメートルの範囲である、請求項２２に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
24. 前記隆起表面領域の表面積が、前記雌パターン形成ロールの前記外面の全面積の少なくとも約５０％である、請求項２３に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
25. 前記隆起表面領域が、連続した直線状配列の形態を有する、請求項２４に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
26. 少なくとも約２５フィート／分の速度で前記ウェブを前記雄パターンおよび雌パターン形成ローラの間に移送する、請求項２５に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
27. 前記第１および第２の表面の間の前記接着剤を、加熱されたワイヤによって分離する、請求項２６に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
28. 前記ワイヤを少なくとも約５００°Ｆの温度に加熱する、請求項２７に記載のシートに接着剤を塗布する方法。
29. 請求項１に記載の方法により加工されたウェブ。
30. 不織ウェブの特定の窪み領域に感圧接着剤を選択的に塗布するための連続方法であって、
    （ａ）回転する接着剤転写ロールの外面に感圧接着剤の細長いビードを塗布するステップと、
    （ｂ）前記感圧接着剤を塗り広げて、前記接着剤転写ロールの前記外面上に前記感圧接着剤を実質的均一に分散させ、それにより、前記接着剤転写ロールの前記外面上に、実質的一定の厚さを有する接着剤の実質的に連続で均一な層を形成するステップと、
    （ｃ）前記接着剤転写ロールの前記接着剤塗着外面を回転させながら、隆起表面領域と窪み表面領域とを有する雌パターン形成ロールに接触させ、それにより、前記窪み表面領域の底部に接着剤を転写することなく、前記接着剤転写ロールの前記接着剤塗着外面から前記雌パターン形成ロールの前記隆起表面領域に接着剤を転写するステップと、
    （ｄ）前記接着剤転写ロールと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分断するステップと、
    （ｅ）前記雌パターン形成ロールの前記接着剤塗着隆起表面領域を回転させて、嵌合相手の雄パターン形成ロールとかみ合わせるステップと、
    （ｅ）略平面状不織ウェブ材料を前記雄パターンおよび雌パターン形成ロールの間に移送し、それにより、山と谷とを有する凹凸付きのウェブを形成すると同時に、前記山に接着剤を転写することなく前記谷に接着剤を転写するステップと、
    （ｆ）前記ウェブと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分断するステップとを含む、方法。
31. 山と谷とを有し、前記谷にのみ接着剤が選択的に塗布されたクリーニングシートを、不織材料の略平面状ウェブから形成するための連続方法であって、
    （ａ）回転する接着剤転写ロールの外面に感圧接着剤の細長いビードを塗布するステップと、
    （ｂ）前記感圧接着剤を塗り広げて、前記接着剤転写ロールの前記外面上に前記感圧接着剤を実質的均一に分散させ、それにより、前記接着剤転写ロールの前記外面上に、実質的一定の厚さを有する接着剤の実質的に連続で均一な層を形成するステップと、
    （ｃ）前記接着剤転写ロールの前記接着剤塗着外面を回転させながら、隆起表面領域と窪み表面領域とを有する雌パターン形成ロールに接触させ、それにより、前記窪み表面領域の底部に接着剤を転写することなく、前記接着剤転写ロールの前記接着剤塗着外面から前記雌パターン形成ロールの前記隆起表面領域に接着剤を転写するステップと、
    （ｄ）前記接着剤転写ロールと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分断するステップと、
    （ｅ）前記雌パターン形成ロールの前記接着剤塗着隆起表面領域を回転させて、嵌合相手の雄パターン形成ロールとかみ合わせるステップと、
    （ｆ）前記不織ウェブ材料を前記雄パターンおよび雌パターン形成ロールの間に移送し、それにより、山と谷とを有する凹凸付きのウェブを形成すると同時に、前記山に接着剤を転写することなく前記谷に接着剤を転写するステップと、
    （ｇ）前記ウェブと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分断するステップとを含む、方法。
32. 請求項３１に記載の方法によって製造されたクリーニングシート。
33. 接着剤をウェブに選択的に塗布するための装置であって：
    （ａ）外面を有する接着剤転写ロールと、
    （ｂ）前記接着剤転写ロールの前記外面に感圧接着剤の細長いビードを塗布する接着剤アプリケーターと、
    （ｃ）隆起表面領域と窪み領域とを有する雌パターン形成ロールであって、前記接着剤転写ロールに接触し、それにより、前記接着剤転写ロールの前記接着剤塗着外面から前記雌パターン形成ロールの前記隆起表面領域に接着剤を転写する雌パターン形成ロールと、
    （ｄ）前記接着剤転写ロールと前記雌パターン形成ロールとに隣接して配置され、前記接着剤転写ロールと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分離する接着剤分離要素と、
    （ｅ）前記雌パターン形成ロールと嵌合するように配置され、前記雌パターン形成ロールの窪み領域とかみ合う突出部を有する雄パターン形成ロールと、
    （ｆ）前記雄パターンおよび雌パターン形成ロールの間に略平面状不織ウェブ材料を移送するコンベアと、
    （ｇ）前記接着剤ウェブと前記雌パターン形成ロールとに隣接して配置され、前記ウェブと前記雌パターン形成ロールとを連結する全ての接着剤を分離する接着剤分離要素とを含む、装置。
34. 前記接着剤転写ロールの前記外面上に前記感圧接着剤を均一に塗り広げ、それにより、前記接着剤転写ロールの前記外面上に、一定厚さを有する接着剤の連続で均一な層を形成するスプレッダーをさらに含む、請求項３３に記載の装置。
35. 前記スプレッダーが、前記接着剤転写ロールの前記外面に隣接して配置されるブレードである、請求項３４に記載の装置。
36. 前記雌パターン形成ロールの前記窪みが約１〜約４ミリメートルの深さを有する、請求項３５に記載の装置。
37. 前記雄パターン形成ロールの隣接する山の中心の間の距離が約５ミリメートル〜約２０ミリメートルの範囲である、請求項３６に記載の装置。
38. 前記隆起表面領域の表面積が、前記雌パターン形成ロールの前記外面の全面積の少なくとも約５０％である、請求項３７に記載の装置。
39. 前記隆起表面領域が、連続した直線状配列の形態を有する、請求項３８に記載の装置。

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