JP4320078B2 - 嵩高性不織布、その製造方法およびこれを用いた清拭材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に多数の畝状物を有する意匠性や機能性に優れた嵩高性不織布に関するものであり、乾式ワイパー、湿式ワイパー、台所や浴室などの水まわりの洗浄ワイパーなどの清拭材、包装材、面ファスナー雌材などに有用であり、特に嵩高性不織布を利用した清拭材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱収縮率の異なる二つ以上の繊維層を積層し、一方の繊維層を熱収縮させて、もう一方の繊維層に凹凸を形成させた嵩高性不織布が種々提案されている。例えば、特開昭６０−１７１６４号公報には長繊維不織布と熱収縮性の大きな不織布を積層し、長繊維不織布の表面に畝を形成させた不織布が、また、特開昭６３−３０９６５７号公報には、感熱収縮性繊維と非収縮性繊維とよりなり、感熱収縮性繊維の収縮発現により非収縮性繊維に撓みが生じて不織布表面に多数の畝が形成された不織布が開示されている。また、本出願人においても、特開平９−１５８０２２号公報のような筋状の交絡部と交絡部以外の部分に畝状の凸部を多数形成させた不織布を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの不織布には以下の問題点がある。特開昭６０−１７１６４号公報や特開昭６３−３０９６５７号公報の不織布は、いずれも二つの繊維層をニードルパンチングや高圧柱状水流による交絡処理によって繊維層間を一体化させた後、一方の繊維層の熱収縮応力を利用してもう一方の繊維層を「盛り上がらせる」ようにしたものであり、繊維層の盛り上がりにより形成された畝状物は、不織布全体にランダムに形成されている。これらを清拭材として使用した場合、細かい塵や埃などは畝状物、あるいは畝と畝の間の空間に捕集されるが、パン屑等の比較的大きなごみについては、十分に捕集することができず、拭き取る対象物に傷を与えたりする。
【０００４】
また、特開平９−１５８０２２号公報の不織布は、筋状の交絡部と交絡部以外の部分に畝状の凸部を形成させているので、筋状の交絡部に比較的大きなごみを捕集できるが、筋状の交絡部は高密度領域が形成されているため、ごみが筋状の交絡部に詰まり易く、清拭材としての寿命が短い。
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、様々な用途に対応可能な表面に多数の畝状物を有する意匠性や機能性に優れた嵩高性不織布を提供することを目的とし、さらには安価で、対象物に付着した様々な汚れを高度に拭き取る清拭材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の嵩高性不織布は、熱により熱収縮する性質を有する繊維層である第１繊維層と、第１繊維層の熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない繊維層である第２繊維層とが繊維同士の交絡により一体化されてなる不織布において、前記不織布は、筋状の低密度領域を有しており、前記筋状の低密度領域は、高圧水流による開孔部が形成されて、幅１〜３mmの筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、前記第１繊維層が熱収縮しており、第２繊維層の筋状間に畝状物が存在することを特徴とする。かかる構成を採ることにより、様々な用途に対応が可能な意匠性および機能性に優れた不織布となる。
【０００６】
本発明の嵩高性不織布の第２繊維層の筋状間における畝状物は、長手方向１cmあたり３個以上存在することが望ましい。
【０００７】
本発明の嵩高性不織布における筋状の低密度領域は、開孔部によって形成されていることが望ましい。
【０００８】
本発明の嵩高性不織布における第１繊維層は、最大熱収縮率が少なくとも５０％の熱収縮性繊維が熱収縮した繊維を３０重量％以上含む繊維層であると、第２繊維層に多数の畝状物が得られる点で望ましい。また、第２繊維層は、第１繊維層の熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない繊維層であると、畝状物が容易に得られる点で望ましい。
【０００９】
本発明の嵩高性不織布は、熱により熱収縮する性質を有する第１繊維層の少なくとも片面に、第１繊維層が熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない第２繊維層を積層し、これに高圧水流を１．５mm以下の間隔で噴射して予備的に交絡させた予備交絡ウェブを開孔形成用支持体上に載置し、長手方向と直交する方向に２〜１５mm間隔で高圧水流を筋状に噴射して、筋状の整列された幅１〜３mmの低密度領域である開孔部を形成させた後、加熱処理を施すことにより、第１繊維層を熱収縮させ、筋状間の第２繊維層に畝状物を形成させることにより製造することができる。
【００１０】
そして、本発明の嵩高性不織布は、清拭材として使用するすることにより、安価で、対象物に付着した様々な汚れを高度に拭き取ることができる。
以下、本発明の内容を説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の嵩高性不織布は、第１繊維層と第２繊維層とが繊維同士の交絡により一体化されてなる不織布において、幅３mm以下の筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、かつ第２繊維層の筋状間に畝状物が存在する構造である。本発明の嵩高性不織布の形態の一例を図１に示す。ここでいう幅３mm以下の筋状の低密度領域とは、第２繊維層に形成される畝状物に比べ、明らかに構成繊維本数の少ない列のことをいう。また長手方向とは、不織布製造工程における機械の配列方向のことをいう。これを図２および図３に示す従来の表面に多数の畝状物を有する不織布と比較すると、図２の不織布は、畝状物が不織布全体をランダムに形成し、図３の不織布は、筋状の交絡部が高密度領域を形成しており、本発明の嵩高性不織布とは明らかに意匠性の異なった不織布となる。
【００１２】
本発明の嵩高性不織布において、筋状の低密度領域の幅は、３mm以下が好ましく、より好ましくは、１〜２mmである。低密度領域の幅が３mmを超えると、筋の占める割合が多くなりすぎ、畝状物の効果が十分に発揮されないからである。また、筋状の低密度領域の間隔は、２〜１５mm間隔が好ましい。より好ましくは、３〜７mm間隔である。間隔が２mm未満であると、畝状物の占める表面積が小さすぎ、１５mmを超えると、不織布全体に畝状物を形成させた従来の不織布と大差がないからである。
【００１３】
そして、筋状間における畝状物は、長手方向１cmあたり３個以上存在することが好ましい。より好ましくは、長手方向１cmあたり５〜８個である。畝状物が３個未満であると、清拭材に使用した場合、細かいダストを畝状物によって十分に捕集できないからである。
【００１４】
本発明の第１繊維層を構成する繊維の好ましい例として、熱によって収縮する熱収縮性繊維を挙げることができる。本発明では、最大熱収縮率が少なくとも５０％である熱収縮性繊維を使用することが好ましい。ここで最大熱収縮率とは、加熱された繊維が繊維の形状を保ったままで示す熱収縮率のうちで最大のものをいう。最大熱収縮率が５０％未満では、第１繊維層の熱収縮が不十分で第２繊維層に形成される畝状物の数が少なくなり、嵩高性に乏しいものとなる。
【００１５】
本発明では、最大熱収縮率が少なくとも５０％である熱収縮性繊維として、融解ピーク温度Tm（℃）が、１３０＜Tm＜１４５の範囲内にあるエチレン−プロピレンランダム共重合体を７０重量％以上含む樹脂からなる繊維を使用することが好ましい。ここで融解ピーク温度とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により樹脂の融解熱測定を行ったときにＤＳＣ曲線が最高値を示すときの温度をいう。融解ピーク温度が１３０℃未満であると樹脂がゴム的弾性を示すようになり、繊維のカード通過性が悪くなる。逆に１４５℃を超えると、繊維の熱収縮性が通常のポリプロピレン程度となってしまうために好ましくない。
【００１６】
また、熱によって見かけの繊維長が短くなる繊維として、熱収縮性繊維のほか、熱によって立体捲縮を発現する潜在捲縮性繊維を使用することもできる。本発明では、加熱により２５mmあたり２５個以上の立体捲縮を発現するような繊維を使用することが好ましい。２５個未満では、繊維層全体を十分に収縮させることができないからである。好ましくは、３０〜６０個である。かかる潜在捲縮性繊維を用いた場合、熱収縮した後の第１繊維層は伸縮性を有するものとなるため、最終的に得られる不織布には伸縮性が付与されることとなる。
【００１７】
熱収縮性繊維あるいは潜在捲縮性繊維は、第１繊維層中に３０重量％以上含まれていることが好ましい。３０重量％未満では、第１繊維層の収縮が不十分となるからである。これらの繊維が３０重量％以上含まれていれば、第１繊維層にその他の繊維を混合することができる。混合する繊維は特に限定されず、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、アクリル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等から任意に一あるいは二以上選択して使用することができる。特に、前述のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる繊維のように疎水性の繊維を使用する場合には、親水性繊維であるレーヨン繊維と混合して第１繊維層を構成すると、高圧水流の衝撃による地合い不良が抑制され、高圧水流による繊維同士の交絡が強固なものとなるので好ましい。勿論、第１繊維層は熱収縮性繊維あるいは潜在捲縮性繊維のみから構成されていてもよい。
【００１８】
第１繊維層の形態は、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、あるいは繊維長２５mm以下の短繊維からなる湿式抄紙ウェブやエアレイウェブ、長繊維からなるスパンボンド不織布、メルトブロー不織布など何れであってもよいが、加工性を考慮すると、第１繊維層はステープル繊維からなるカードウェブであることが好ましい。そして、第１繊維層の目付は１０〜３０g/m2であることが好ましい。１０g/m2未満であると、均一な繊維ウェブを形成し難く、３０g/m2を超えても、収縮率は変わらないからである。
【００１９】
次に、第２繊維層について説明する。第２繊維層は第１繊維層の熱収縮により、多数の畝状物を形成するものである。したがって、第２繊維層を構成する繊維は、第１繊維層が熱収縮する温度において実質的に収縮しないものであれば、素材等は特に限定されない。例えば、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、アクリル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等から任意に一あるいは二以上選択して使用することができる。繊維形状等も特に限定されず、複合繊維や異形断面を有する繊維等を任意に使用することができる。
【００２０】
本発明の嵩高性不織布を例えばウェットティッシュあるいはタオル等の湿式ワイパーとして使用する場合は、第２繊維層を親水性繊維主体で構成すればよい。この中でもレーヨン繊維は吸水性に富み、一定長のステープル繊維の入手が容易であることから、その使用が好ましい。また、台所や浴室等の水まわりの洗浄ワイパーとして使用する場合は、第２繊維層を親水性繊維やアクリル系繊維２０重量％以上で構成するのが好ましい。さらに、乾式ワイパーとして使用する場合は、ポリエステルなど疎水性繊維の割合を適宜変更するとよい。
【００２１】
第２繊維層の形態も特に限定されず、例えばステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、あるいは繊維長２５mm以下の短繊維からなる湿式抄紙ウェブやエアレイウェブ、長繊維からなるスパンボンド不織布、メルトブロー不織布など何れであってもよい。そして、第２繊維層の目付は、用途に応じて適宜決定すればよいが、後述する高圧水流噴射法での交絡性を考慮すると、１０〜６０g/m2であることが好ましい。
【００２２】
第１繊維層と第２繊維層は、繊維同士の交絡により一体化される。交絡により一体化する方法としては、ニードルパンチ法、あるいは高圧水流噴射法などが挙げられる。本発明においては、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが長手方向と直交する方向に一定の間隔をおいて穿設されたノズルから高圧水流を噴射する方法が好ましい。このとき繊維同士の交絡強度を向上させるために、高圧水流を１．５mm以下の間隔で噴射して予備的に交絡させて予備交絡ウェブを形成させるとよい。このときの水圧は、１〜６MPa であることが好ましい。水圧が１MPa 未満であると、繊維同士の交絡が十分とはいえず、不織布表面に毛羽立ちが多くなる。水圧が６MPa を超えると、繊維同士の交絡が大きく、緻密な不織布となり、清拭材に使用した場合、ダストを捕集する空間が十分に得られないからである。
【００２３】
次いで、上記予備交絡ウェブを開孔形成用支持体上に載置し、長手方向と直交する方向に２〜１５mm間隔で高圧水流を筋状に噴射して、筋状に整列された開孔部を形成させる。本発明において、筋状の低密度領域の間隔は、オリフィスの間隔および熱収縮処理時の幅方向への収縮率により、所定の間隔に調整される。またこのときの水圧は、３〜６MPa であることが好ましい。水圧が３MPa 未満であると、鮮明な開孔が得られず、低密度領域が形成され難い。また水圧が６MPa を超えると、地合が乱れ易く、低密度領域における繊維の構成本数が少なくなりすぎ、不織布強力が著しく低下するからである。
【００２４】
開孔形成用支持体としては、例えば、モノフィラメントや金属線を織成して形成したパターンネットや、突起物を設けたロール等が挙げられる。得られる開孔形状は特に限定されず、円状、楕円状、菱形、長方形等いずれであってもよい。開孔パターンは、開孔が長手方向に１列、２列、あるいはそれらが混在して千鳥状、格子状等で形成される。また開孔部は、孔径０．５〜３mmであればよい。孔径が３mmを超えると、清拭材に使用したときの捕集効果が不十分であり、０．５mm未満であると、熱処理後に孔が消失してしまい、低密度領域が形成されないからである。
【００２５】
続いて、この一体化された積層不織布に第１繊維層における熱収縮性繊維が収縮する温度で加熱処理を施して、第１繊維層を収縮させ、筋状間の第２繊維層に畝状物を形成させる。一方、長手方向に配列された開孔部は、収縮作用により、ランダムな方向に変形し、その幅も収縮に応じて狭くなりながら筋状の低密度領域を形成する。加熱処理の方法は特に限定されず、例えば、熱風貫通型乾燥機、ピンテンター等を用いて、不織布をオーバーフィードさせながら処理するとよい。このとき不織布の長手方向１cmあたりの畝状物の個数は、オーバーフィード率（加工機の入口速度×１００／加工機の出口速度）により容易に調整することができる。例えばオーバーフィード率を大きくすると、得られる畝状物は多くなり、オーバーフィード率は８０％以上が好ましく、より好ましくは、１００〜１４０％である。また筋状の低密度領域の幅は、ピンテンター等による幅規制や熱処理温度、熱処理速度等により容易に調整することができる。
【００２６】
このようにして得られた嵩高性不織布は、特に乾式ワイパー、湿式ワイパー、台所や浴室などの水まわりの洗浄ワイパーなどの清拭材に使用すると効果的であり、例えば、乾式ワイパーとして用いる場合、塵や埃のような小さなごみは主として畝状部で捕集し、パン屑のような比較的大きいごみは筋状の低密度領域で捕集することができ、寿命の長いワイパーとなる。このとき流動パラフィンなど界面活性剤を付着させてもよい。湿式ワイパーとして用いる場合、親水性繊維を主体として用いると、湿潤性に富み効果的であり、多量の汚れも筋状の低密度領域で捕集し、保持できる。
【００２７】
水まわりの洗浄ワイパーとして用いる場合、親水性に優れ、かつ親油性にも優れているアクリル系繊維を主体とすることが好ましい。繊度は、０．３〜３dtexが繊維の表面積の大きさと繊維の剛性の点で好ましい。また繊維の表面には、長さ方向に多数の溝条凹部をもつ筋付きアクリル繊維が洗浄面から汚れを掻き取り吸着する効果に優れており、筋付きアクリル繊維の表面の筋状凹部は、繊維の周囲長１０μｍあたり長さ５μｍ以上のものが３本以上あることが洗浄用不織布として好ましい。このようなアクリル繊維は例えば、トレロンＴ７３３（商品名、東レ株式会社製）がある。得られた洗浄用ワイパーは、大量の汚れを主として筋状の低密度領域で捕集し、部分的な小さな汚れは畝状物で捕集することができる。また、洗剤と併用した場合であっても、筋状の低密度領域が洗剤の泡立ち性に寄与し、対象物をスムーズに洗浄することができる。
【００２８】
さらに、本発明の嵩高性不織布は、前記清拭材以外にも、包装材、面ファスナー雌材などに利用することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例を挙げて具体的に説明する。なお、得られた不織布の厚みおよび乾式時のワイピング性（捕集率、保持率）は、それぞれ次のような方法で測定した。
【００３０】
［厚み］
厚み測定機（商品名：THICKNESS GAUGE モデル CR-60A 株式会社大栄科学精器製作所製）を用い、得られた不織布に３g/cm2 の荷重を加えた状態で測定した。
【００３１】
［ワイピング性］
▲１▼捕集率：ガラス面上にパン粉０.５ｇを均一にばらまき、花王（株）製フローリング用清掃具（拭き取り面積１０cm×２６cm、柄の長さ３４cm、重量２３５g）に予め重量を測定した不織布を取り付け、拭き取り面上に５００ｇの荷重を載置した状態で６０cmの距離を移動させ、１往復させた後の不織布の重量を測定し、拭き取り前後の重量差を捕集量（ｇ）とした。そして捕集量／０.５を１００倍したものを捕集率（％）とした。
▲２▼保持率：上記で捕集した状態の清掃具を約１０cmの高さから５回落下させ、５回落下後の不織布重量と拭き取り前不織布重量の重量差を保持量とした。そして保持量／捕集量を１００倍したものを保持率（％）とした。
【００３２】
［実施例１］
第１繊維層として、融解ピーク温度（Tm）が１３８℃のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなり、最大熱収縮率が１５０℃で９２％、繊度２．２dtex、繊維長５１mmの熱収縮性繊維をパラレルカードにより目付１０g/m2のカードウェブとなした。第２繊維層として、繊度１．７dtex、繊維長４０mmのレーヨン繊維を４０重量％、繊度１．７dtex、繊維長５１mmのポリエチレンテレフタレート繊維を６０重量％を混綿し、パラレルカードで目付２０g/m2のウェブを作製し、第１繊維層上に積層した。
【００３３】
次いで、９０メッシュの支持体上でこの積層ウェブの第２繊維層側に、孔径０．１２mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルから水圧３MPa の高圧柱状水流を噴射し、繊維同士を予備交絡させて予備交絡ウェブとなした。次に、開孔形成用支持体（日本フィルコン（株）製平織物２５メッシュ）上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが７mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射し、長手方向に１列および２列の混在した開孔部を筋状に形成させた不織布を得た。
【００３４】
得られた不織布をピンテンターを用いて１３０℃、オーバーフィード率が１３０％、幅収縮率｛（入口幅−出口幅）×１００／入口幅｝が２０％で３０秒間熱処理を施し、熱収縮性繊維を収縮させて、図１のような嵩高性不織布を得た。
【００３５】
［実施例２］
予備交絡ウェブを開孔形成用支持体（日本フィルコン（株）製平織物２５メッシュ）上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが３mm間隔で設けられたノズルから水圧３MPa の高圧柱状水流を噴射した以外は、実施例１と同様の方法で嵩高性不織布を得た。
【００３６】
［実施例３］
オーバーフィード率を８０％とした以外は実施例１と同様の方法で、嵩高性不織布を得た。
【００３７】
［実施例４］
第２繊維層として、繊度１．５dtex、繊維長３８mmの筋付きアクリル繊維（トレロンＴ７３３、東レ株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で嵩高性不織布を得た。
【００３８】
［比較例１］
実施例１の積層ウェブに、９０メッシュの支持体上で孔径０．１３mmのオリフィスが１mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射し、得られた不織布をピンテンターを用いて１３０℃、オーバーフィード率１３０％、幅収縮率２０％で３０秒間熱処理を施し、熱収縮性繊維を収縮させて、図２に示す不織布を得た。
【００３９】
［比較例２］
予備交絡ウェブを９０メッシュの支持体上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが７mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射した以外は、実施例１と同様の方法で図３に示す不織布を得た。
【００４０】
実施例１〜４および比較例１、２の諸性能を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
実施例１〜３の嵩高性不織布を乾式ワイパーとして用いると、筋状の低密度領域にパン粉がかなり付着しており、拭き取り性も軽く、良好であった。この嵩高性不織布を水に浸し軽く絞って水きりし、湿式ワイパーとして汚れた手を拭いたところ、拭き残しなくきれいに拭き取ることができた。実施例４の嵩高性不織布を水に浸し軽く絞って水きりし、カップを拭いたところ、カップの茶渋も簡単に拭き取ることができた。一方、比較例１、２の不織布は、いずれも拭き残しが多く、拭き取り性は良好とはいえなかった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の嵩高性不織布は、幅３mm以下の筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、かつ第２繊維層において、筋状間に畝状物が存在することにより、意匠性および機能性に優れた不織布となり、従来の不織布ではなし得なかった様々な用途に対応が可能である。
【００４４】
特に、清拭材として用いた場合、筋状の低密度領域が比較的大きなごみを選択的に捕集し、細かいごみは長手方向１cmあたり３個以上の多数の畝状物で捕集することができ、あらゆる分野の清拭材として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の嵩高性不織布の斜視図を示す。
【図２】従来の表面に多数の畝状物を有する不織布の斜視図を示す。
【図３】従来の表面に多数の畝状物を有する別の不織布の斜視図を示す。
【符号の説明】
１ 嵩高性不織布
２ 畝状物
３ 低密度領域
４ 高密度領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に多数の畝状物を有する意匠性や機能性に優れた嵩高性不織布に関するものであり、乾式ワイパー、湿式ワイパー、台所や浴室などの水まわりの洗浄ワイパーなどの清拭材、包装材、面ファスナー雌材などに有用であり、特に嵩高性不織布を利用した清拭材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱収縮率の異なる二つ以上の繊維層を積層し、一方の繊維層を熱収縮させて、もう一方の繊維層に凹凸を形成させた嵩高性不織布が種々提案されている。例えば、特開昭６０−１７１６４号公報には長繊維不織布と熱収縮性の大きな不織布を積層し、長繊維不織布の表面に畝を形成させた不織布が、また、特開昭６３−３０９６５７号公報には、感熱収縮性繊維と非収縮性繊維とよりなり、感熱収縮性繊維の収縮発現により非収縮性繊維に撓みが生じて不織布表面に多数の畝が形成された不織布が開示されている。また、本出願人においても、特開平９−１５８０２２号公報のような筋状の交絡部と交絡部以外の部分に畝状の凸部を多数形成させた不織布を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの不織布には以下の問題点がある。特開昭６０−１７１６４号公報や特開昭６３−３０９６５７号公報の不織布は、いずれも二つの繊維層をニードルパンチングや高圧柱状水流による交絡処理によって繊維層間を一体化させた後、一方の繊維層の熱収縮応力を利用してもう一方の繊維層を「盛り上がらせる」ようにしたものであり、繊維層の盛り上がりにより形成された畝状物は、不織布全体にランダムに形成されている。これらを清拭材として使用した場合、細かい塵や埃などは畝状物、あるいは畝と畝の間の空間に捕集されるが、パン屑等の比較的大きなごみについては、十分に捕集することができず、拭き取る対象物に傷を与えたりする。
【０００４】
また、特開平９−１５８０２２号公報の不織布は、筋状の交絡部と交絡部以外の部分に畝状の凸部を形成させているので、筋状の交絡部に比較的大きなごみを捕集できるが、筋状の交絡部は高密度領域が形成されているため、ごみが筋状の交絡部に詰まり易く、清拭材としての寿命が短い。
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、様々な用途に対応可能な表面に多数の畝状物を有する意匠性や機能性に優れた嵩高性不織布を提供することを目的とし、さらには安価で、対象物に付着した様々な汚れを高度に拭き取る清拭材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の嵩高性不織布は、熱により熱収縮する性質を有する繊維層である第１繊維層と、第１繊維層の熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない繊維層である第２繊維層とが繊維同士の交絡により一体化されてなる不織布において、前記不織布は、筋状の低密度領域を有しており、前記筋状の低密度領域は、高圧水流による開孔部が形成されて、幅１〜３mmの筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、前記第１繊維層が熱収縮しており、第２繊維層の筋状間に畝状物が存在することを特徴とする。かかる構成を採ることにより、様々な用途に対応が可能な意匠性および機能性に優れた不織布となる。
【０００６】
本発明の嵩高性不織布の第２繊維層の筋状間における畝状物は、長手方向１cmあたり３個以上存在することが望ましい。
【０００７】
本発明の嵩高性不織布における筋状の低密度領域は、開孔部によって形成されていることが望ましい。
【０００８】
本発明の嵩高性不織布における第１繊維層は、最大熱収縮率が少なくとも５０％の熱収縮性繊維が熱収縮した繊維を３０重量％以上含む繊維層であると、第２繊維層に多数の畝状物が得られる点で望ましい。また、第２繊維層は、第１繊維層の熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない繊維層であると、畝状物が容易に得られる点で望ましい。
【０００９】
本発明の嵩高性不織布は、熱により熱収縮する性質を有する第１繊維層の少なくとも片面に、第１繊維層が熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない第２繊維層を積層し、これに高圧水流を１．５mm以下の間隔で噴射して予備的に交絡させた予備交絡ウェブを開孔形成用支持体上に載置し、長手方向と直交する方向に２〜１５mm間隔で高圧水流を筋状に噴射して、筋状の整列された幅１〜３mmの低密度領域である開孔部を形成させた後、加熱処理を施すことにより、第１繊維層を熱収縮させ、筋状間の第２繊維層に畝状物を形成させることにより製造することができる。
【００１０】
そして、本発明の嵩高性不織布は、清拭材として使用するすることにより、安価で、対象物に付着した様々な汚れを高度に拭き取ることができる。
以下、本発明の内容を説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の嵩高性不織布は、第１繊維層と第２繊維層とが繊維同士の交絡により一体化されてなる不織布において、幅３mm以下の筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、かつ第２繊維層の筋状間に畝状物が存在する構造である。本発明の嵩高性不織布の形態の一例を図１に示す。ここでいう幅３mm以下の筋状の低密度領域とは、第２繊維層に形成される畝状物に比べ、明らかに構成繊維本数の少ない列のことをいう。また長手方向とは、不織布製造工程における機械の配列方向のことをいう。これを図２および図３に示す従来の表面に多数の畝状物を有する不織布と比較すると、図２の不織布は、畝状物が不織布全体をランダムに形成し、図３の不織布は、筋状の交絡部が高密度領域を形成しており、本発明の嵩高性不織布とは明らかに意匠性の異なった不織布となる。
【００１２】
本発明の嵩高性不織布において、筋状の低密度領域の幅は、３mm以下が好ましく、より好ましくは、１〜２mmである。低密度領域の幅が３mmを超えると、筋の占める割合が多くなりすぎ、畝状物の効果が十分に発揮されないからである。また、筋状の低密度領域の間隔は、２〜１５mm間隔が好ましい。より好ましくは、３〜７mm間隔である。間隔が２mm未満であると、畝状物の占める表面積が小さすぎ、１５mmを超えると、不織布全体に畝状物を形成させた従来の不織布と大差がないからである。
【００１３】
そして、筋状間における畝状物は、長手方向１cmあたり３個以上存在することが好ましい。より好ましくは、長手方向１cmあたり５〜８個である。畝状物が３個未満であると、清拭材に使用した場合、細かいダストを畝状物によって十分に捕集できないからである。
【００１４】
本発明の第１繊維層を構成する繊維の好ましい例として、熱によって収縮する熱収縮性繊維を挙げることができる。本発明では、最大熱収縮率が少なくとも５０％である熱収縮性繊維を使用することが好ましい。ここで最大熱収縮率とは、加熱された繊維が繊維の形状を保ったままで示す熱収縮率のうちで最大のものをいう。最大熱収縮率が５０％未満では、第１繊維層の熱収縮が不十分で第２繊維層に形成される畝状物の数が少なくなり、嵩高性に乏しいものとなる。
【００１５】
本発明では、最大熱収縮率が少なくとも５０％である熱収縮性繊維として、融解ピーク温度Tm（℃）が、１３０＜Tm＜１４５の範囲内にあるエチレン−プロピレンランダム共重合体を７０重量％以上含む樹脂からなる繊維を使用することが好ましい。ここで融解ピーク温度とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により樹脂の融解熱測定を行ったときにＤＳＣ曲線が最高値を示すときの温度をいう。融解ピーク温度が１３０℃未満であると樹脂がゴム的弾性を示すようになり、繊維のカード通過性が悪くなる。逆に１４５℃を超えると、繊維の熱収縮性が通常のポリプロピレン程度となってしまうために好ましくない。
【００１６】
また、熱によって見かけの繊維長が短くなる繊維として、熱収縮性繊維のほか、熱によって立体捲縮を発現する潜在捲縮性繊維を使用することもできる。本発明では、加熱により２５mmあたり２５個以上の立体捲縮を発現するような繊維を使用することが好ましい。２５個未満では、繊維層全体を十分に収縮させることができないからである。好ましくは、３０〜６０個である。かかる潜在捲縮性繊維を用いた場合、熱収縮した後の第１繊維層は伸縮性を有するものとなるため、最終的に得られる不織布には伸縮性が付与されることとなる。
【００１７】
熱収縮性繊維あるいは潜在捲縮性繊維は、第１繊維層中に３０重量％以上含まれていることが好ましい。３０重量％未満では、第１繊維層の収縮が不十分となるからである。これらの繊維が３０重量％以上含まれていれば、第１繊維層にその他の繊維を混合することができる。混合する繊維は特に限定されず、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、アクリル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等から任意に一あるいは二以上選択して使用することができる。特に、前述のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる繊維のように疎水性の繊維を使用する場合には、親水性繊維であるレーヨン繊維と混合して第１繊維層を構成すると、高圧水流の衝撃による地合い不良が抑制され、高圧水流による繊維同士の交絡が強固なものとなるので好ましい。勿論、第１繊維層は熱収縮性繊維あるいは潜在捲縮性繊維のみから構成されていてもよい。
【００１８】
第１繊維層の形態は、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、あるいは繊維長２５mm以下の短繊維からなる湿式抄紙ウェブやエアレイウェブ、長繊維からなるスパンボンド不織布、メルトブロー不織布など何れであってもよいが、加工性を考慮すると、第１繊維層はステープル繊維からなるカードウェブであることが好ましい。そして、第１繊維層の目付は１０〜３０g/m2であることが好ましい。１０g/m2未満であると、均一な繊維ウェブを形成し難く、３０g/m2を超えても、収縮率は変わらないからである。
【００１９】
次に、第２繊維層について説明する。第２繊維層は第１繊維層の熱収縮により、多数の畝状物を形成するものである。したがって、第２繊維層を構成する繊維は、第１繊維層が熱収縮する温度において実質的に収縮しないものであれば、素材等は特に限定されない。例えば、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、アクリル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維等から任意に一あるいは二以上選択して使用することができる。繊維形状等も特に限定されず、複合繊維や異形断面を有する繊維等を任意に使用することができる。
【００２０】
本発明の嵩高性不織布を例えばウェットティッシュあるいはタオル等の湿式ワイパーとして使用する場合は、第２繊維層を親水性繊維主体で構成すればよい。この中でもレーヨン繊維は吸水性に富み、一定長のステープル繊維の入手が容易であることから、その使用が好ましい。また、台所や浴室等の水まわりの洗浄ワイパーとして使用する場合は、第２繊維層を親水性繊維やアクリル系繊維２０重量％以上で構成するのが好ましい。さらに、乾式ワイパーとして使用する場合は、ポリエステルなど疎水性繊維の割合を適宜変更するとよい。
【００２１】
第２繊維層の形態も特に限定されず、例えばステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、あるいは繊維長２５mm以下の短繊維からなる湿式抄紙ウェブやエアレイウェブ、長繊維からなるスパンボンド不織布、メルトブロー不織布など何れであってもよい。そして、第２繊維層の目付は、用途に応じて適宜決定すればよいが、後述する高圧水流噴射法での交絡性を考慮すると、１０〜６０g/m2であることが好ましい。
【００２２】
第１繊維層と第２繊維層は、繊維同士の交絡により一体化される。交絡により一体化する方法としては、ニードルパンチ法、あるいは高圧水流噴射法などが挙げられる。本発明においては、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが長手方向と直交する方向に一定の間隔をおいて穿設されたノズルから高圧水流を噴射する方法が好ましい。このとき繊維同士の交絡強度を向上させるために、高圧水流を１．５mm以下の間隔で噴射して予備的に交絡させて予備交絡ウェブを形成させるとよい。このときの水圧は、１〜６MPa であることが好ましい。水圧が１MPa 未満であると、繊維同士の交絡が十分とはいえず、不織布表面に毛羽立ちが多くなる。水圧が６MPa を超えると、繊維同士の交絡が大きく、緻密な不織布となり、清拭材に使用した場合、ダストを捕集する空間が十分に得られないからである。
【００２３】
次いで、上記予備交絡ウェブを開孔形成用支持体上に載置し、長手方向と直交する方向に２〜１５mm間隔で高圧水流を筋状に噴射して、筋状に整列された開孔部を形成させる。本発明において、筋状の低密度領域の間隔は、オリフィスの間隔および熱収縮処理時の幅方向への収縮率により、所定の間隔に調整される。またこのときの水圧は、３〜６MPa であることが好ましい。水圧が３MPa 未満であると、鮮明な開孔が得られず、低密度領域が形成され難い。また水圧が６MPa を超えると、地合が乱れ易く、低密度領域における繊維の構成本数が少なくなりすぎ、不織布強力が著しく低下するからである。
【００２４】
開孔形成用支持体としては、例えば、モノフィラメントや金属線を織成して形成したパターンネットや、突起物を設けたロール等が挙げられる。得られる開孔形状は特に限定されず、円状、楕円状、菱形、長方形等いずれであってもよい。開孔パターンは、開孔が長手方向に１列、２列、あるいはそれらが混在して千鳥状、格子状等で形成される。また開孔部は、孔径０．５〜３mmであればよい。孔径が３mmを超えると、清拭材に使用したときの捕集効果が不十分であり、０．５mm未満であると、熱処理後に孔が消失してしまい、低密度領域が形成されないからである。
【００２５】
続いて、この一体化された積層不織布に第１繊維層における熱収縮性繊維が収縮する温度で加熱処理を施して、第１繊維層を収縮させ、筋状間の第２繊維層に畝状物を形成させる。一方、長手方向に配列された開孔部は、収縮作用により、ランダムな方向に変形し、その幅も収縮に応じて狭くなりながら筋状の低密度領域を形成する。加熱処理の方法は特に限定されず、例えば、熱風貫通型乾燥機、ピンテンター等を用いて、不織布をオーバーフィードさせながら処理するとよい。このとき不織布の長手方向１cmあたりの畝状物の個数は、オーバーフィード率（加工機の入口速度×１００／加工機の出口速度）により容易に調整することができる。例えばオーバーフィード率を大きくすると、得られる畝状物は多くなり、オーバーフィード率は８０％以上が好ましく、より好ましくは、１００〜１４０％である。また筋状の低密度領域の幅は、ピンテンター等による幅規制や熱処理温度、熱処理速度等により容易に調整することができる。
【００２６】
このようにして得られた嵩高性不織布は、特に乾式ワイパー、湿式ワイパー、台所や浴室などの水まわりの洗浄ワイパーなどの清拭材に使用すると効果的であり、例えば、乾式ワイパーとして用いる場合、塵や埃のような小さなごみは主として畝状部で捕集し、パン屑のような比較的大きいごみは筋状の低密度領域で捕集することができ、寿命の長いワイパーとなる。このとき流動パラフィンなど界面活性剤を付着させてもよい。湿式ワイパーとして用いる場合、親水性繊維を主体として用いると、湿潤性に富み効果的であり、多量の汚れも筋状の低密度領域で捕集し、保持できる。
【００２７】
水まわりの洗浄ワイパーとして用いる場合、親水性に優れ、かつ親油性にも優れているアクリル系繊維を主体とすることが好ましい。繊度は、０．３〜３dtexが繊維の表面積の大きさと繊維の剛性の点で好ましい。また繊維の表面には、長さ方向に多数の溝条凹部をもつ筋付きアクリル繊維が洗浄面から汚れを掻き取り吸着する効果に優れており、筋付きアクリル繊維の表面の筋状凹部は、繊維の周囲長１０μｍあたり長さ５μｍ以上のものが３本以上あることが洗浄用不織布として好ましい。このようなアクリル繊維は例えば、トレロンＴ７３３（商品名、東レ株式会社製）がある。得られた洗浄用ワイパーは、大量の汚れを主として筋状の低密度領域で捕集し、部分的な小さな汚れは畝状物で捕集することができる。また、洗剤と併用した場合であっても、筋状の低密度領域が洗剤の泡立ち性に寄与し、対象物をスムーズに洗浄することができる。
【００２８】
さらに、本発明の嵩高性不織布は、前記清拭材以外にも、包装材、面ファスナー雌材などに利用することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例を挙げて具体的に説明する。なお、得られた不織布の厚みおよび乾式時のワイピング性（捕集率、保持率）は、それぞれ次のような方法で測定した。
【００３０】
［厚み］
厚み測定機（商品名：THICKNESS GAUGE モデル CR-60A 株式会社大栄科学精器製作所製）を用い、得られた不織布に３g/cm2 の荷重を加えた状態で測定した。
【００３１】
［ワイピング性］
▲１▼捕集率：ガラス面上にパン粉０.５ｇを均一にばらまき、花王（株）製フローリング用清掃具（拭き取り面積１０cm×２６cm、柄の長さ３４cm、重量２３５g）に予め重量を測定した不織布を取り付け、拭き取り面上に５００ｇの荷重を載置した状態で６０cmの距離を移動させ、１往復させた後の不織布の重量を測定し、拭き取り前後の重量差を捕集量（ｇ）とした。そして捕集量／０.５を１００倍したものを捕集率（％）とした。
▲２▼保持率：上記で捕集した状態の清掃具を約１０cmの高さから５回落下させ、５回落下後の不織布重量と拭き取り前不織布重量の重量差を保持量とした。そして保持量／捕集量を１００倍したものを保持率（％）とした。
【００３２】
［実施例１］
第１繊維層として、融解ピーク温度（Tm）が１３８℃のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなり、最大熱収縮率が１５０℃で９２％、繊度２．２dtex、繊維長５１mmの熱収縮性繊維をパラレルカードにより目付１０g/m2のカードウェブとなした。第２繊維層として、繊度１．７dtex、繊維長４０mmのレーヨン繊維を４０重量％、繊度１．７dtex、繊維長５１mmのポリエチレンテレフタレート繊維を６０重量％を混綿し、パラレルカードで目付２０g/m2のウェブを作製し、第１繊維層上に積層した。
【００３３】
次いで、９０メッシュの支持体上でこの積層ウェブの第２繊維層側に、孔径０．１２mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルから水圧３MPa の高圧柱状水流を噴射し、繊維同士を予備交絡させて予備交絡ウェブとなした。次に、開孔形成用支持体（日本フィルコン（株）製平織物２５メッシュ）上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが７mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射し、長手方向に１列および２列の混在した開孔部を筋状に形成させた不織布を得た。
【００３４】
得られた不織布をピンテンターを用いて１３０℃、オーバーフィード率が１３０％、幅収縮率｛（入口幅−出口幅）×１００／入口幅｝が２０％で３０秒間熱処理を施し、熱収縮性繊維を収縮させて、図１のような嵩高性不織布を得た。
【００３５】
［実施例２］
予備交絡ウェブを開孔形成用支持体（日本フィルコン（株）製平織物２５メッシュ）上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが３mm間隔で設けられたノズルから水圧３MPa の高圧柱状水流を噴射した以外は、実施例１と同様の方法で嵩高性不織布を得た。
【００３６】
［実施例３］
オーバーフィード率を８０％とした以外は実施例１と同様の方法で、嵩高性不織布を得た。
【００３７】
［実施例４］
第２繊維層として、繊度１．５dtex、繊維長３８mmの筋付きアクリル繊維（トレロンＴ７３３、東レ株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様の方法で嵩高性不織布を得た。
【００３８】
［比較例１］
実施例１の積層ウェブに、９０メッシュの支持体上で孔径０．１３mmのオリフィスが１mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射し、得られた不織布をピンテンターを用いて１３０℃、オーバーフィード率１３０％、幅収縮率２０％で３０秒間熱処理を施し、熱収縮性繊維を収縮させて、図２に示す不織布を得た。
【００３９】
［比較例２］
予備交絡ウェブを９０メッシュの支持体上で第１繊維層側に、孔径０．１５mmのオリフィスが７mm間隔で設けられたノズルから水圧４MPa の高圧柱状水流を噴射した以外は、実施例１と同様の方法で図３に示す不織布を得た。
【００４０】
実施例１〜４および比較例１、２の諸性能を表１に示す。
【００４１】
【表１】
実施例１〜３の嵩高性不織布を乾式ワイパーとして用いると、筋状の低密度領域にパン粉がかなり付着しており、拭き取り性も軽く、良好であった。この嵩高性不織布を水に浸し軽く絞って水きりし、湿式ワイパーとして汚れた手を拭いたところ、拭き残しなくきれいに拭き取ることができた。実施例４の嵩高性不織布を水に浸し軽く絞って水きりし、カップを拭いたところ、カップの茶渋も簡単に拭き取ることができた。一方、比較例１、２の不織布は、いずれも拭き残しが多く、拭き取り性は良好とはいえなかった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の嵩高性不織布は、幅３mm以下の筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、かつ第２繊維層において、筋状間に畝状物が存在することにより、意匠性および機能性に優れた不織布となり、従来の不織布ではなし得なかった様々な用途に対応が可能である。
【００４４】
特に、清拭材として用いた場合、筋状の低密度領域が比較的大きなごみを選択的に捕集し、細かいごみは長手方向１cmあたり３個以上の多数の畝状物で捕集することができ、あらゆる分野の清拭材として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の嵩高性不織布の斜視図を示す。
【図２】従来の表面に多数の畝状物を有する不織布の斜視図を示す。
【図３】従来の表面に多数の畝状物を有する別の不織布の斜視図を示す。
【符号の説明】
１ 嵩高性不織布
２ 畝状物
３ 低密度領域
４ 高密度領域
Claims (5)
- 熱により熱収縮する性質を有する繊維層である第１繊維層と、第１繊維層の熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない繊維層である第２繊維層とが繊維同士の交絡により一体化されてなる不織布において、
前記不織布は、筋状の低密度領域を有しており、
前記筋状の低密度領域は、高圧水流による開孔部が形成されて、幅１〜３mmの筋状の低密度領域が２〜１５mm間隔で長手方向に延びており、
前記第１繊維層が熱収縮しており、第２繊維層の筋状間に畝状物が存在していることを特徴とする嵩高性不織布。 - 第２繊維層の筋状間における畝状物が、長手方向１cmあたり３個以上存在する請求項１記載の嵩高性不織布。
- 第１繊維層が、最大熱収縮率が少なくとも５０％の熱収縮性繊維が熱収縮した繊維を３０重量％以上含む繊維層である請求項１記載の嵩高性不織布。
- 熱により熱収縮する性質を有する第１繊維層の少なくとも片面に、第１繊維層が熱収縮する温度では実質的に熱収縮しない第２繊維層を積層し、これに高圧水流を１．５mm以下の間隔で噴射して予備的に交絡させた予備交絡ウェブを開孔形成用支持体上に載置し、長手方向と直交する方向に２〜１５mm間隔で高圧水流を筋状に噴射して、筋状の整列された幅１〜３mmの低密度領域である開孔部を形成させた後、加熱処理を施すことにより、第１繊維層を熱収縮させ、筋状間の第２繊維層に畝状物を形成させることを特徴とする嵩高性不織布の製造方法。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高性不織布を使用した清拭材。
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