JPH03501821A - 拭い用不織ラミネート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 い　不織ラミネート １豆二上上 本発明は自動車、食品産業、電気産業を含む広い範囲の産業、消費者用途の他、 汎用家庭拭い取り用途に有用な使い捨て式拭い製品に関する。このような拭い取 り物は低コストでなければならず、しかも強くて吸収性がある布状の性質その他 、このような拭い取り用途にとって望ましい性質を備えていなければならない。

一般的には、特殊な拭い取つと汎用拭い取りの両方にとって不織布が使い捨て式 不織拭い取り物として広く受け入れられている。これら多くの用途にとって、不 織拭い取り物は伝統的な布や紙の拭い取り製品よりも優れている。しかしながら 、ある種の用途にとっては、埃発生防止性や筋発生防止性のようなある種の性質 について不織拭い取り物をさらに改善することが望まれており、吸収性や強度も 高めることが一般的に望まれている。

ｌユニ１遣 １９８９年１２月２２日にＭｅｉｔｎｅｒに許された米国特許第４、３０７．　 ｔ４３号が、界面活性剤で処理し、エンボス加工したメルトブロ一式微小繊維製 拭い取り物を記載している。この拭い取り物は伝統的な拭い取り材料と比べて吸 収性や拭い取り性で改善されていることが示されている。１９８１年１１月　３ 日に　Ｍｅｉｔｎｅｒに米国特許第４．２９８，６４９号が、スプリット・フィ ルムあるいは二次加工発泡層と組み合わされたメルトブロ一式微小繊維の層を有 するマルチコンポーネント不織拭い取り物を記載している。この拭い取り物は特 に自動車の仕上げ用途に関係する金属チップ拾い上げ特性が低い。

この特性は拭い取り特性を多少とも劣化させることなく得られる。１９８９年　 ５月　４日にＭｅｉｔｎｅｒ、　Ｅｎｇｌｅｂｅｒｔに与えられた米国特許第４ ．３２８．２７９号は成る種の界面活性剤で処理されて電子機器産業の拭い取り 用途に特に適するナトリウム成分の少ないメルトブロー不織拭い取り物に関する 。１９７７年８月　９日にＢｒｏｃｋ、Ｍｅｉｔｎｅｒに与えられた米国特許第 ４，０４１，２０３号は不織布とメルトブロ一式熱可塑性繊維を１つあるいはそ れ以上の連続した熱可塑性フィラメント層と組み合わせることによって作られた 殺菌材料に関する。その明細書では、これらの材料を吸収性を与えるように処理 し、拭い取り物用途に用いることができると述べている。１９８９年４月　１日 にＫｉｔｓｏｎ、　Ｇ１１ｂｅｒｔ、　Ｊｒ、、およびｌ５ｒａｅｌに許された 米国特許第４．１９６．２４５号は使い捨て手術用具として有用な複合不織布に 関するものであり、これは１つあるいはそれ以上のスパンボデラド層に緩く結合 した１つまたはそれ以上のメルトブロ一層からなる。

ポリオレフィン微小繊維の製造は、たとえば、Ｗｅｎｄｔ、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ ｌ　ａｎｄ　Ｅｎ　１ｎｅｅｒｉｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒ　、第４８巻、第　８号 ［１９５６）の第　１３４２〜１３４６頁、１９７６年　８月３１日にＢｕｎｔ ｉｎ等に許された米国特許第　３，９７８，１８５　号、１９７４年５月　５日 にＰｒｅｎｔｉｃｅに許された米国特許第３．７９５，５７１号および１９７４ 年５月２１日にＢｕｎｔｉｎに許された米国特許第　３．８１１，９５７号に記 載されており、公知である。Ｂｕｎｔｉｎ等の特許は、さらに、メルトブローし たポリオレフィンのマットが拭い取り布および炭化水素吸収材料として有用であ ることも開示している。メルトブロー繊維マトリックスに組み込んだ繊維あるい は粒子またはこれら両方を含む複合材料が１９７８年７月１１日にＡｎｄｅｒｓ ｏｎ、　Ｓｏｋｏｌｏｗｓｋｉ、　０ｓｔｅｒｎ＋ｅｉｒに許された米国特許第 ４．１００．３２４号に記載されている。

はぼ連続したフィラメントの製造も知られており、その技術の例が、Ｋｉｎｎｅ ｙの米国特許第３．３３８．９９２号および米国特許第３．３４１．３９４号、 Ｌｅｖｙの米国特許第３、２７６、９４４号、Ｐｅｔｅｒｓｏｎの米国特許第３ ．５０２．５３８号、Ｈａｒｔｍａｎｎの米国特許第３，５０２，７６３号およ び米国特許第３．５０９，００９号、Ｄｏｂｏの米国特許第３，５４２，６１５ 号、ならびに、Ｈａｒｍｏｎのカナダ国特許第８０３．７１４号に記載されてい る。メルトブロー熱可塑性繊維と連続したフィラメント熱可塑性繊維の組み合わ せを製造する方法についての言及が上記のＢｒｏｃｋ、　Ｍｅｉｔｎｅｒの米国 特許第４、０４１．２０３号でもなされている。１９８２年７月２０日にＡｐｐ ｅｌ、　Ｍｏｒｍａｎに許され、普通に譲渡された米国特許第４，３４０，５６ ３号が連続したフィラメント熱可塑性ウェブな製造する別の方法を記載している 。

メルトブローのマトリックスに合成繊維および木綿繊維を含むステーブル繊維の 混合物を組み込んだ拭い取り物が１９８４年　１月１７日にＭｅｉｔｎｅｒ、　 Ｈｏｔｃｈｋｉｓｓに許された米国特許第４．４２６．４１７号に記載されてい る。スパンボンデツド外層の間に他の繊維を混ぜたり、混ぜなかったりするメル トブロー中間層を含む積層拭い取り材料が１９８４年　３月１３日にＨｏｔｃｈ ｋｉｓｓ、　Ｎｏｔｈｅｌｓ。

Ｅｎｇｌｅｂｅｒｔに許された米国特許第　４，４３６，７８０号に記載されて いる。拭い取り用途に有用であり、少なくとも１つのメルトブロ一層と組み合わ された他の繊維または粒子を混ぜたメルトブロー繊維の層を含む積層材料が１９ ８６年１２月１７日に公告された、５ｔｏｒｅｙ、　Ｍａｄｄｅｒｎのヨーロッ パ特許出願公告第０２０５４２号に記載されている。

光」［Ω」［贋 本発明は埃発生量が少なく、縞発生防止性が高く、吸収性も改善されている改良 した不織拭い取り物に関する。この拭い取り物は他の繊維または粒子を混ぜ合わ せたメルトブロー熱可塑性微小繊維の比較的高い坪量の中心層の組み合わせであ る。それの片側には、より大きな亘径の連続したフィラメント熱可塑性繊維の比 較的軽い層がある。反対側には、軽量のメルトブロー微小繊維層がある。すべて の構成要素は湿潤用界面活性剤で処理され、この組み合わせ体は熱および圧力を パターン化して付与することによって結合されると好ましい。こうしてできた拭 い取り物は多くの産業用途ならびに汎用拭い作業にとって具合の良い、有用な織 物状のものである。好ましい熱可塑性材料はポリオレフィンであり、個々の構成 要素は同じ融点を有する同じ重合体で作ると好ましい。好まし、い界面活性剤と しては、ナトリウム・サルフォコハク酸のジオクチルエステル（Ａｅｒｏｓｏｌ 　ＯＴＩのようなイオン、非イオン界面活性剤がある。

ヌ面の簡単な鋭日 第１図は本発明の拭い取り物を製造するプロセスを示す概略図である。

第２図は本発明のマルチコンポーネント拭い取り物を示す図である。

好ま　い　施例の言明 本発明を以下に好ましい実施例に関連して説明するが、本発明がこれらの実施例 に限定されるものではないことは了解されたい。それどころか、添付の特許請求 の範囲に定義されているような発明の精神および範囲内であらゆる代替物、変更 物、均等物を含むと考えるものである。

本発明の拭い取り物のために作られた微小繊維ウェブは、約１０ミクロンまでの 範囲の平均繊維直径を特徴とし、１９７６年　８月３１日にＢｕｎｔｉｎ等に許 された米国特許第３，９７８．１８５号に記載されているプロセスによって作ら れると好ましい。この米国特許はその全体の記載内容を参考資料としてここに援 用するが、ここでは、メルトブロー法の詳細が言及されている。以下に述べる実 施例はポリプロピレンで実施されたが、本発明がそれに限定されず、ポリエチレ ン類、ポリエステル類およびポリアミド類を含む他のメルトブローできる熱可塑 性重合体も同様に使用できることは了解されたい。繊維または粒子を混ぜたメル トブロー・ウェブを製造するには１９７８年７月１１日にＡｎｄｅｒｓｏｎ、　 Ｓｏｋｏｌｏｗｓｋｉ。

Ｏｓｔｅｒｍｅｉｅｒに許された米国特許第４．１００．３２４号に記載されて いる方法および装置が使用できる。もつとも良い結果を得るには、本発明によれ ば、ウェブは少なくとも３０重量％、好ましくは、５０重量％の微小繊維を含み 、好ましい追加繊維としては木材バルブがある。

連続フィラメント・ウェブはスパンボンデツド・プロセスに関する上記の特許に 記載されているように製造され得る。適当な重合体としては、メルトブロー法に とって有用なものと同じものがある。好ましくは、構成層に使用される重合体と 同じである。

好ましい具体例において、スパンボンデツド層はメルトブロ一層と組み合わす前 に個別にパターン結合される。たとえば、１９７６年４月１３日にＶｏｇｔに与 えられた米国デザイン特許第２３９，５６６号に示されるパターンが使用でき、 これは約１５３ｂｏｎｄｓ／ｉｎ”、であり、約２５％の結合表面積を有し、１ ９８２年５月１８日にＲｏｇｅｒｓに与えられた米国デザイン特許第２６４．５ １２号に示されているパターンと同様である。このような子結合はラミネートを 結合するときに使用する結合面積を少なくすることができる。

本発明によれば、メルトブロー成形したウェブ（追加繊維を含む）は約１７〜１ ７０ｇ５ｍの範囲、好ましくは、約３０〜６０ｇ５ｍの範囲の比較的高い坪量を 持つことになる。逆に、ここの連続フィラメント層は約７〜３４ｇ５ｍの範囲、 好ましくは、約１０〜２０ｇ５ｍの範囲の比較的低い坪量を持つことになる。裸 のメルトブロー・ウェブは約５〜３０ｇ５ｍの範囲、好ましくは、約１０〜２０ ｇ５ｍの範囲の全体的な坪量を持つことになる。

イオン、非イオンを問わず、広範囲にわたる種々の界面活性剤を使用できる。た とえば、ナトリウム・サルファコハク酸オクチルエステル（Ａｅｒｏｓｏｌ　Ｏ Ｔ）　、インオクチル・フェニルポリニドキシ・エタノール（Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ −１００、Ｘ０１０２）その他が使用できる。連続フィラメント層がすでに界面 活性剤を含んでいるときには、メルトブロ一層にのみ界面活性剤を添加し、この メルトブロ一層にのみ界面活性剤を添加し、メルトブロ一層に繊維層を加え、各 要約０．１〜１．０重量％、好ましくは、約０□２〜０．６％である。あるいは 、ラミネートをディッピングなどによって全体的に処理しても良い。

構成ウェブの組み合わせは、好ましくは、熱と圧力のパターン化した付与によっ て達成される。特定の結合条件は、特定の材料によって異なるが、一般的には、 表面積の約５〜２５％（一層好ましくは１０−　］、　５％）を覆うためには、 約１Ｏ−２５０ｂｏｎｄｓ／１ｎｃｈ２（一層好ましくは、２ＣＩ−１１０ｂｏ ｎｄｓ／１ｎｃｈ”　）を使用する結合パターンを用いると好ましい。たとえば 、ポリプロピレンの場合、結合温度は、約１８０”　Ｆ〜３３０°Ｆの範囲にあ ると好ましく、圧力は約１５０ｐｌｉ〜約４００ｐｌｉの範囲にあると好ましい 。結合パターンを知りたければ、１９７６年４月１３日にＶｏｇｔに許された米 国デザイン特許第２３９　、’　５６６号、１９７４年１２月１７日にＨａｎｓ ｅｎ、　Ｐｅｎｎｉｎｇｓに許された米国特許第３，８５５，９４６号を参照さ れたい。この複合ラミネートの坪量は、一般的には、約３０〜１５０ｇ５ｍ　、 好ましくは、約５０〜１０５ｇ５ｍの範囲にある。

第１図に目を転じて、本発明の拭い取り材料を形成するプロセスを以下に簡単に 説明する。利用できる他の形成、組み合わせ作業は当業者には明らかであり、特 別にここに記載した作業に発明を限定するつもりはない。

図示のように、メルトブロー・ダイ１０はビッカ１５から供給される他の繊維１ ３を含む微小繊維１２をロール１６によって支えられる可動ワイヤ１４によって 親ロール１９キヤリヤからのスパンボンド・ウェブにイ寸看する。ロールのうち １つあるいはそれ以上のものが駆動される。ルーズバット１８が形成され、これ にスプレー・ノズル２２によって湿潤剤２ｏが加えられる。メルトブロー微小繊 維ウェブ２６がメルトブロー・ダイ１１によって中間層１８に付着され、湿潤剤 １３がスプレー・ノズル２５によって加えられる。この組み合わせ体はロール２ ７．２９を回転させることによって圧縮され、パターン化ロール３３とアンビル ・ロール３５の間のパターン・カレンダ・ニップ３０のところで熱と圧力によっ て結合される。ラミネート３７は親ロール３２に巻き取られ、たとえば、第２図 に示す個々の拭い取り物に分割され得る。第２図を参照して、ここには、３層式 ラミネート３４が示してあり、これは連続フィラメント層３６間に繊維追加層１ ８を備えた微小繊維と、パターン結合領域４２を備えた微小繊維層４０とを含む 。

以下、本発明をある特定の実施例によって説明する。

実　施　例 第１図に示すような拭い取り物を作った。１９７４年１２月１７日に許された米 国特許第３．８５５．０４６号に従って作った、表面積の２５％を覆う２２５ｂ ｏｎｄｓ／ｉｎ”のダイアモンド・パターンで結合した、１４ｇ５ｍの坪量な有 するスパンボンド・ポリプロピレン・ウェブを形成ワイヤから引き出した。７０ ％の木材バルブ繊維を含むメルトブロー成形したポリプロピレン・ウェブを、１ ９７８年７月１１日にＡｎｄｅｒｓｏｎ、Ｓｏｋｏｌｏｗｓｋｉ、Ｏｓｔｅｒｍ ｅｉｅｒに許された米国特許第４，１００，３２４号に記載されているように、 ４５ｇ５ｍの坪量、５．４　ＰＩＨポリマーの率でスパンボンデツド・ウェブ上 に直接形成した。このメルトブロー成形したマトリックスに０．６重量％のナト リウム・サルファコハク酸のジオクチルエステル界面活性剤（Ｃｙａｎａｍｉｄ 　Ｕ、　Ｋ、から入手できるＡｅｒｏｓｏｌ　ＯＴ）を添加した。第２のメルト ブロー・ダイを用いて、１５ｇ５ｍの坪量を有するポリプロピレン黴小繊維ウェ ブを６ＰＩＨポリマーの率でメルトブロー成形マトリックスのスパンボンデツド 層と反対の側に付着させた。この微小繊維層は０．６重量％で添加した同じ界面 活性剤で処理した。この組み合わせの層を、加熱した（２２５″′）ダイアモン ド彫刻ロールと加熱した（２１２°）平坦なアンビル・ロールの間のニップに通 すことによって結合した。パターンは３０ｂｏｎｄｓ／ｉｎ”であり、表面積の １２％を覆っていた。

このラミネートから形成した拭い取り物をテストしたところ次の結果を得た。

綿はこり　１６　ｍｇ／ｍ２ 吸水率　０．７　ｓｅｃ。

吸水能力　７１０％ オイル吸収率　１５　ｓｅｃ。

オイル吸収能力　６７０％ グラブ引張力　ＭＤ　３３９２　ｇ　ｐｅａｋＣＤ　３４５８　ｇ　ｐｅａｋ 嵩高性　１．１５　ｍｍ 綿はこりは振ったときに放出された重量で決定した。約７６ｍｍ長のマスキング ・テープ片とテスト使用としている材料のサンプルを重量測定した。サンプルな 番手の親指と２本の指で両縁を掴んで反対方向に５０回、５５９ｍｍ　Ｘ　４５ ７ｍｍの黒色ガラス板上で垂直方向上下に振動を与えた。サンプルを回転させ、 両縁を掴んでこの手順を繰り返した。放出された粒子をガラス板の中央に真直ぐ な縁を持つスクレーバによって掻き集めた。次に、粒子をテープの粘着側で軽く 拭い取って集め、その後、テープを折り畳み、重量を測定した。粒子の重量はサ ンプルの平方メートルあたりのミリグラムで計算した。

室温で蒸留水を吸い込ませることによって吸水性、吸水率を測定した。準備にあ たって、約１５ｃｍＸ　３０ｃｍの普通のフェルト片（Ｔｈｅ　Ｂｒ１ｔｉｓｈ 　Ｐａｐｅｒ　ａｎｄ　ＢｏａｒｄＩｎｄｕｓｔｒｙ　Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ　 （ｐｅｒ　Ｔｅ５ｔ　ＲＴＭ２９：１９８０）を、室温で、蒸留水を半分溝たし たトレイ（３０ｃｍＸ　４０ｃｍＸ６ｃｍｌ内に少なくとも２４時間浸けること によって飽和させた。重量測定後、テスト材料の１０ｃｍＸ　１０ｃｍのサンプ ルをこの浸漬したフェルト上方の水面にそっと置き、時刻を記録した。サンプル が完全に変色するまで観察し、この時刻と記録した時刻の差を吸水率とした。次 いで、サンプルをビンセットで水面下にそっと沈め、フェルトの上面半分に置い た。少なくとも１分間浸漬した後、フェルトとサンプルをフェルトの頂縁を保持 し、フェルト上でサンプルが動かないようにしながら取り出した。サンプルが全 体的に均一な色となるまでサンプルをフェルトと一緒にトレイ上方に吊り下げ、 その後、サンプルをフェルトから取り外し、重量測定を行った。このサンプル重 量を当初のサンプル重量で割った商を１００倍して吸水能力のパーセントを計算 した。

オイル吸収性およびオイル吸収率を、ＳＡＩ％’２０Ｗ１５０モータオイル（た とえば、ＣＡＳＴＲＯＬ　ＧＴＸ）を代わりに用いて水についてと同じ要頌で測 定した。

Ｍｅｔｈｏｄ　５１００　Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｔｅ５ｔ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　５ｔａ ｎｄａｒｄＮｏ、　１９１Ａに従ってＩｎ５ｔｒｏｎテスターを用いてピーク荷 重を測定することによってグラブ引張力を決定した。

２５ｃｍの全スパンを有する０、０１ｍｍ目盛りのＳ　ｔ　ａ　ｒ　ｒ　ｅ　ｔ 　ｔｄｉａｌ　ｇｕａｇｅ　Ｍｏｄｅｌ　２５−８８１．０−１００ダイアル・ ユニットを用いて嵩高性を決定した。１００ｍｍ　Ｘ　１００ｍｍ　Ｌｕｃｉｔ ｅブロックを選び、このブロックおよび２２５ｇ　（１２５ｇｌのスブリングに よってサンプルに加えられる全力を与えるように厚みを調節した。各サンプルは １００ｍｍ　Ｘ　１００ｍｍであり、筋や反りはなかった。次ぎに、プラテンを 持ち上げ、サンプルをプラテンの下でできるだけ離してベッド・プレート上の中 央に置いた。次いで、プラテンをサンプルの上に下げ、その後１０〜２０秒して から嵩高性を読み取った。その結果は最も近い０．０１ｍｍまで報告し、少なく とも３つのサンプルについてのテスト平均値を報告した。

図示のように、本発明の拭い取り物はオイルと水について改良された特性を有し 、特に吸収性と筋の付かない拭い取りについて優れている。これらの結果は、特 に、食品産業での拭い用途で有利であり、たとえば、ステンレス鋼の表面に筋を 残さないことが非常に重要であることが多い用途で有利である。さらに、綿はこ り発生防止性が低いということは、無塵環境が必要であると考えられている電子 機器その他の用途にとって重要である。高品質の拭い取り製品についての他の用 途も明らかであろう。たとえば、外科医用の手拭きタオルなどのような衛生面の 用途がある。

本発明をいかなる理論にも限定することは望まないが、軽量の連続したフィラメ ント外側ウェブは高吸収性の微小繊維・繊維混合物層を通して液体を急速に吸収 する強度と吸い上げ作用を与えると考え′られる。この微小繊維層は、その隙間 に液体を積極的に保持し、筋の発生を防止する。反対側の微小繊維層は筋のない きれいな拭い取りを行える。

こうして、本発明によれば、上述した目的、利点を完全に満足できる拭い取り材 料を得ることができることは明らかである。本発明をその特定の具体例について 説明してきたが、先の説明に照らして多くの代替、修正、変更が当業者に取って 自明のことであることは明らかである。したがって、添付の請求の範囲の精神、 範囲内に入るような代替、修正、変更のすべてを含むと考える。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．ラミネートからなる拭い取り物であって、このラミネートが、 ａ）他の繊維あるいは粒子を混ぜた熱可塑性微小繊維のマトリックスからなる中 央の高吸収性層と、 ｂ）この中央層の片側にあり、より大きな直径の連続フィラメントの比較的軽量 な層と、ｃ）前記中央層の、前記連続したフィラメント層と反対の側にある比較 的軽量な熱可塑性微小繊維層と を包含し、パターン結合され、界面活性剤を含んでいることを特徴とする拭い取 り物。
2. ２．請求項１記載の拭い取り物において、連続フィラメント層が約７〜３４ｇｓ ｍの範囲の坪量を有するスパンボンデッド・ポリプロピレン・ウェブを包含する ことを特徴とする拭い取り物。
3. ３．請求項１または２記載の拭い取り物において、前記中央層が、７０重量％ま での木材パルプ繊維を分布させたポリプロピレン微小繊維のマトリックスからな り、また、前記中央層が約１７〜１７０ｇｓｍの範囲の坪量を有することを特徴 とする拭い取り物。
4. ４．請求項３記載の拭い取り物において、前記熱可塑性微小繊維表面層がポリプ ロピレン微小繊維を含み、約５０〜３０ｇｓｍの範囲の坪量を有することを特徴 とする拭い取り物。
5. ５．請求項４記載の拭い取り物において、界面活性剤が、ナトリウム・サルファ コハク酸のジオクチルエステル、イソセチル・フェニルポリエトキシ・エタノー ルからなるグループから選んだものであることを特徴とする拭い取り物。
6. ６．請求項５記載の拭い取り物において、界面活性剤が、露出した微小繊維層と 中央層の各々において約０．１〜１．０重量％の量で含まれていることを特徴と する拭い取り物。
7. ７．請求項６記載の拭い取り物において、ラミネートが約１０〜２５０ｐｏｎｄ ｓ／ｉｎ２のパターンで結合され、表面積の約５〜２５％を占めていることを特 徴とする拭い取り物。
8. ８．請求項７記載の拭い取り物において、全体の坪量が約３０〜１５０ｇｓｍの 範囲にあることを特徴とする拭い取り物。