JP2011038223A - 凹凸模様のある不織布 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた風合いを保持したまま、一定範囲の領域を一つの単位とする明確な凹凸模様を付与せしめ、優れた拭き取り性を有し、美観性を有するスパンレース不織布を提供する事を目的とする。
【解決手段】一定範囲の領域における平均的高さに差のある複数個の領域の組合せからなる織物を支持体として、繊維材料を水流絡合処理する事によって得られる、一定範囲の領域における平均密度値に差のある複数個の領域の組合せからなる凹凸模様が付与されてなる不織布である。本発明の不織布は、種々のワイパーに用いることができ、ガラス、電気製品、家具、ガスコンロ等の汚れの拭取りや、対人向けのワイパーに使用でき、特にウェットワイパーとして好ましく使用できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、一定範囲の領域を一つの単位とする凹凸模様のある不織布に関する。より詳細には、特にワイパー用として、凹凸模様に起因する美観性を有し、かつ、好適な触感及び拭き取り性に優れた不織布である。また、その製法に関する。

不織布として、構成繊維同士が交絡によって形態保持しているスパンレース不織布がある。スパンレース不織布は、直接、肌に触れる用途、例えば、対人向けのウェットティッシュや使い捨てのおしぼり等に用いられたり、また、対物ワイパーとして、家具、自動車、床面等の清掃に使用されている。

このようなスパンレース不織布に拭き取り性の改良や美観性を持たす為に、表面に模様を付与する事が要望される。模様を付与する方法としては、プリントによる樹脂転写や熱エンボスによる方法が挙げられるが、これらの方法は、スパンレース不織布の風合いを悪化させ、触感を損なったり、拭き取り性が低下するデメリットがある。

スパンレース不織布の風合いを維持し、かつ、模様が付与されてなるものとしては、高圧水流絡合処理の際に、開孔を有する支持体ネット上に繊維シートを載置して高圧水流を作用させることにより、開孔及び凹凸模様が付与されたスパンレース不織布が知られている。（特許文献１）

上記模様は、支持体ネットの経糸と緯糸のナックルにより構成される突起により、該繊維シートを構成している繊維が移動させられる事により、発生する。（特許文献２）

しかしながら、前記の開孔及び凹凸模様のパターンは、支持体ネットの経糸と緯糸のナックルの配置に起因するものであるので、該ナックルの高さや該配置が実質的に均一なため、該不織布全体に均一な模様となってしまい、不織布全体での凹凸性が発現されにくく、優れた拭き取り特性や、美観性を持った不織布を得ることは、困難であった。

特許第２８１７０５７号公報 特開２００３−２３０５２０号公報

そこで、本発明は、優れた風合いを保持したまま、一定範囲の領域を一つの単位とする明確な凹凸模様を付与せしめ、優れた拭き取り性を有し、美観性を有するスパンレース不織布を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題につき鋭意検討したところ、スパンレース不織布に一定範囲の領域における平均密度値に差のある複数個の領域を組合せることにより、上記課題を達成し得ることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、一定範囲の領域における平均的厚さに差のある複数個の領域の組合せからなる織物を支持体として、繊維材料を水流絡合処理する事によって得られる、一定範囲の領域における平均密度値に差のある複数個の領域の組合せからなる凹凸模様が付与されてなる不織布である。

また、本発明は、該複数個の領域における最小密度である領域の平均密度値が、最大密度である領域の平均密度値の８０％以下である拭き取り性に優れた凹凸模様が付与されてなる不織布である。

更に、該複数個の領域が規則的に配置されていることにより、規則的凹凸模様が付与されてなる不織布である。

また、該領域の個数が２個である凹凸模様が付与されてなる不織布である。

さらに、本発明は、該繊維材料として、親水性繊維、ポリエステル繊維、及び熱接着性繊維から構成されることを特徴とする不織布である。

さらに、該領域の１個あたりの面積が ２５〜２５００mm^２である凹凸模様が付与されてなる不織布であり、該領域の境界線が実質的に四角形である不織布である。

本発明により、優れた風合いを保持しつつ、優れた拭き取り特性を有し、明確なる凹凸模様が付与されている美観性を有する不織布が提供される。
本発明の不織布は、種々のワイパーに用いることができ、ガラス、電気製品、家具、床面、ガスコンロ等の汚れの拭取りに使用する対物ワイパーやウェットティッシュや使い捨てのおしぼり等の対人ワイパーに使用できる。特にウェットワイパーとして好ましく使用できる。

本発明の不織布の平面像を示す。 比較例の不織布の平面写真を示す。 本発明の不織布の平面写真および断面図を示す。

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明の請求範囲を制限するものではない。

(繊維材料)
本発明のスパンレース不織布には、親水性繊維、ポリエステル繊維、及び熱融着繊維を均一に混綿した繊維ウェブを用いる事が好ましい。

本発明に用いられる親水性繊維は、吸水性、親水性に優れ、肌触りが良好である事より、セルロース繊維が好ましい。また、上記凹凸模様を鮮明に付与させる為に、該セルロース繊維を４０重量％以上含む事が好ましく、特に、５０重量％以上含む事が、より好ましい。４０重量％未満になると該スバンレース不織布の凹凸模様が不鮮明になる。

セルロース繊維としては、公知の木綿繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、また、溶剤紡糸セルロース繊維が挙げられる。上記した１種のセルロース繊維を用いても、複数種のセルロース繊維を混綿して用いてもよい。

本発明においては、柔軟な風合いや表面肌触りを発現させる意味でバルキーな疎水性繊維を混綿する事が好ましい。その繊維としては、疎水性繊維であれば特に限定はないが、高圧水流処理した際に繊維交絡性の良い繊維であれば好ましく、その中でも一般的によく使用されているポリエステル繊維が、より好ましく用いられる。ポリエステル繊維としては、特に限定はないが、汎用的に用いられるポリエチレンテレフタレート繊維あるいはポリブチレンテレフタレート繊維を挙げる事ができる。

更には、本発明においては、得られるスパンレース不織布の強度確保の為、或いは、上記凹凸模様維持の耐久性を付与するために熱接着性繊維を混綿する事が好ましい。熱接着成分単独からなる単相形態の繊維であっても、熱接着成分と、熱接着成分よりも高い融点を有する骨格成分とからなる複合形態の繊維であってもよい。複合形態としては、芯鞘型複合形態や、サイドバイサイド型複合形態等が挙げられる。不織布生産時の熱接着加工を施した際の、形態保持性や柔軟性、機械的強度、嵩高性等を考慮すると、芯鞘型複合形態の繊維が好ましい。また、熱接着成分は、得られる不織布の柔軟性を良好とするために、ポリオレフィン系重合体からなることが好ましい。ポリオレフィン系重合体としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、またはこれらのブレンド体等が挙げられる。複合形態の繊維の場合、骨格成分と熱接着成分との組合せ（骨格成分／熱接着成分）としては、ポリエステル系重合体／ポリオレフィン系重合体、ポリアミド系重合体／ポリオレフィン系重合体、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリプロピレン／エチレンとプロピレンとの共重合体が挙げられる。

本発明のスパンレース不織布を構成する繊維の単糸繊度は、０．５〜６デシテックスであることが好ましい。なかでも本発明での不織布生産性、不織布強度、不織布遮蔽性発現、或いは、該凹凸模様を鮮明にする為、１〜３デシテックスが好ましい。

（不織布の製造）
次に本発明のスパンレース不織布の製造方法について説明する。
繊維ウェブは、カード法やエアレイ法などにより形成される。該繊維ウェブは、パラレルウェブ、クロスウェブ、ランダムウェブ、あるいはエアレイなどいずれであっても良く、特に限定されるものではない。

該凹凸模様を不織布に付与する方法としては、一定範囲の領域における平均的高さに差のある複数個の領域の組合せからなる織物を支持体として、該繊維ウェブの水流絡合処理を行う。当該水流絡合処理において、ウェブ構成繊維同士は三次元的に交絡させられるものの、該構成繊維は大きく移動しない為、不織布目付分布は、繊維ウェブを作成した時とほぼ同じ状態となる。即ち、該繊維ウェブの目付を、ほぼ均一に作成していれば、当該水流絡合処理後も、ほぼ均一な目付分布のスパンレース不織布が得られる。

しかしながら、水流絡合処理時に使用する支持体にある、平均的高さが異なる複数個の領域によって、不織布の各領域での平均厚み並びに密度に差を生じる事となり、不織布上に高密度領域(或いは低厚み領域)と低密度領域(或いは高厚み領域)が形成される。
この密度(厚み)差により、不織布上に明確な領域が外観的に認識される事となる。また、領域ごとに嵩高さが異なるため、さまざまな種類のゴミの拭き取り性に効果を発揮することとなる。即ち、当該不織布の凹凸模様において、凸部については、拭き取り対象物に接触して、汚れ等を拭き取る効果があり、凹部については、該汚れ等を捕獲する特徴を有している。

本発明における一定範囲の領域の形態は、四角形、格子状、スクエア状、多角形等が挙げられる。特に四角形は、その美観及び該当する支持体の製作容易性により好まれる。また、該不織布の領域の面積は、不織布の凹凸模様が目視で確認しやすくする為に、２５〜２５００mm²が好ましく、５０〜４００mm²がより好ましい。

また、不織布に形成される高密度領域と低密度領域は、山谷状に点在するものでもかまわないが、不織布全体の美観的及び拭き取り性の観点より、当該複数個の領域の組合せが規則的に配置されていることが望ましい。この場合、支持体上の当該複数個の領域の組合せが規則的に配置されていることが要求される。
特に、拭き取り性や外観上の美観、更に不織布の強度特性を考慮すると、高密度領域と低密度領域とは不織布の長さ方向、巾方向ともに交互に構成されることが望ましい。

不織布上の当該複数個の領域のうち、最小密度である領域の平均密度値が、最大密度である領域の平均密度値の２０％以上８０％以下であることが好ましく、その最大値の３０％以上７０％以下であることがさらに好ましい。８０％以下であれば、明確なる凹凸模様が発現される。また、密度差に起因する不織布凹凸差に物理的に汚れが引っかかると同時に付着しやすくなり、拭き取り性に効果を発揮する。さらに、汚れによっては、凹部分に汚れが保持され、再汚染を防ぐことが出来る。当該複数個の領域における最小密度である領域の平均密度値が、最大密度である領域の平均密度値の８０％を超える値であると、不織布表面が実質フラットになるため、意匠性が劣るようになるとともに、汚れに対して引っかかりにくく、十分な拭き取り性能を発揮しにくい場合があるし、一度拭き取った汚れが脱離等して再汚染する場合がある。また、最大密度である領域の平均密度値の２０％未満であると、不織布全体の強度特性が低下する等の問題が発生する。なお、本発明にいう平均密度値は、後述する方法により求めることができる。

また、各領域の平均厚さについては、不織布上の該複数領域のうち、最小密度である領域の平均厚さが、最大密度である領域の平均厚さの１１０％以上１９０％以下であることが好ましく、更には１２０％以上１８０％以下であることが更に好ましい。厚み割合が１１０％未満であると、凹凸差が少なく、凹凸模様が不鮮明となり、種々のゴミへの多様な拭き取り特性が発揮できなくなる等の問題が発生する。逆に１９０％を超える場合、拭き取りの際の不織布と拭き取り対象面との抵抗が大きくなり、拭き取り効率に問題が発生することとなる。

規則的に配置されている領域は複数個を組合せているが、単純な凹凸模様を希望する場合には、当該複数個が２個であることが好ましい。すなわち、本願発明の不織布は、高密度領域Ａと低密度領域Ｂとからなることが望ましい。

高密度領域をＡ、低密度領域をＢとすると、高密度領域と低密度領域とは不織布の長さ方向、巾方向ともにＡＢＡＢＡＢ・・・と交互に連続した構成とする不織布が、拭き取り性や外観上の美観、更に不織布の強度特性を加味すると望ましい。

本発明に使用される水流絡合処理の支持体は、一定範囲の領域における平均的高さに差のある複数個の領域の組合せからなる織物であるが、各領域での経糸と緯糸の織り方を異なるようにする事により、支持体の各領域に該当する不織布表面の模様は、異なった物となる。
支持体の織り方には、平織り、綾織、朱子織り等があるが、支持体において、隣り合った領域が、異なった織り方であると、その領域に該当する不織布の表面模様が異なる。この場合、該不織布において、前述「支持体上にある一定範囲の領域における平均的高さの差に起因する凹凸差」と「支持体の各領域の織り方に起因する模様」が相まって、不織布全体での凹凸模様は更に明確となり、美観的に好ましい。

なお、本願発明の凹凸模様は、主として不織布の片側の面のみに発生し、もう片側の面の領域間の凹凸差は該不織布の領域の中で最も低密度な領域の厚みの１／５〜１／２０程度とフラットであり、例えばワイパー等で拭き取り面を特定したい場合にも、有用である。

また、不織布全体での凹凸模様は、不織布両面にて目視確認は出来るものの、主として凹凸模様が発生している面の方が明確な凹凸模様を有している。

本発明のスパンレース不織布全体の平均目付は、２０〜１００ｇ／m²であることが好ましく、特に、３０〜７０ｇ／m²がより好ましい。不織布全体の目付が２０ｇ／m²未満になると繊維量が少ない為、凹凸模様が不鮮明になる。また、１００ｇ／m²より大きい場合には、高圧水流処理において、充分な三次元交絡を形成する事が難しくなる。

本発明の不織布は、種々のワイパーに用いることができ、ガラス、電気製品、家具、床面、ガスコンロ等の汚れの拭取りに使用する対物ワイパーやウェットティッシュや使い捨てのおしぼり等の対人ワイパーに使用できる。特にウェット状態で使用するウェットワイパーとして好適に使用することが出来る。

本発明の不織布の両表面は、セルロース繊維により構成されているため、肌触りが良く、ウェットワイパーに含浸させた液体の液保持性が良好である。また、表面に付与された凹凸模様は、美観だけでなく、皮膚表面の拭き取り性にも寄与する。また、該不織布に含まれるポリエステル繊維は、不織布の嵩高性を保持する役割も担う為、ウェット状態であってもへたりが生じにくく、取り扱い性が良好である。更に該不織布に含まれる熱融着繊維は、前述ウェット状態でのへたり防止、不織布全体の強度、或いは、不織布凹凸模様の形態維持の役割を担っている。

次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。

（１）目付（ｇ／ｍ²）
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。

（２）厚さ（ｍｍ）、密度（ｇ／ｃｃ）
不織布断面のSEM写真において、不織布の薄い部分(谷部分)、厚い部分(山部分)の平均的厚みを測定して、平均値とした。目付を厚さで除した値を密度（ｇ／ｃｃ）とした。

（３）破断強力（Ｎ／５ｃｍ）、破断伸度（％）
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じ、幅５cm、長さ１５cmの試験片をつかみ間隔１０cmで把持し、定速伸長型引張試験機を用いて引張速度２０cm／分で伸長し、切断時の荷重値を破断強力および伸長率を破断伸度とした。
また、ウェット状態の測定においては、上記の試験片を蒸留水に３０分間浸漬した後、ろ紙で挟んで水分を調節して、乾燥時の１．８〜２．２倍の重量になるように調整した後に、同様に測定した。

（４）ワイパー拭き取り評価試験
テーブル上にガラス板を置き、ガラス板上中央に汚れ試料として『デルモンテトマトケチャップ(５００g)』（キッコーマン株式会社製）を０．５０ｇ付着させ、スパーテルで概ねφ１０ｍｍの円の範囲に拡げた。８０℃に設定した乾燥機(トラストオーブンTOYO KCV-5ST)で10分間乾燥させ、汚れ試料とした。
不織布作成時機械方向をMD方向、MD方向と直交する方向をCD方向とした場合、不織布シートをMD方向に20cm、CD方向に20cmのサイズに切り出し、2回目に水流交絡処理を行った際に支持体のネットに接していた面を表に出した状態で、角を合わせて４つ折りにした物を用意した(DRYサンプル)。
また、同様に４つ折りにした不織布シートに、霧吹きで水道水を噴霧し、不織布重量の約２倍の水分を含ませた物を用意した(WETサンプル)。
ガラス板を正面に座し、右手で前記調整した不織布シートを持ち、ガラス面上の汚れ試料を右から左に手を動かして拭き取った。更に4つ折り状態での上下面を持ち変えて、汚れで汚染されていない部位を用いて、ガラス面上の汚れ試料があった位置をもう一度こするように拭き取った。拭き取った後で、ガラスに残った汚れを下記に示す基準で拭き取り性を判定した。

判定
○：ガラスに汚れが残らない。
△：ガラスに汚れの輪郭が残る。
×：ガラスに汚れの輪郭と汚れの拡がりが残る。

親水性繊維として、繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長４０ｍｍのビスコースレーヨン繊維『コロナ』（ダイワボウレーヨン株式会社製）を、ポリエステル繊維として、繊度１．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維『Ｔ４７１』(東レ株式会社製) を、また、熱接着性繊維として、繊度１．７ｄｔｅｘ繊維長５１ｍｍのポリプロピレン/ポリエチレン芯鞘繊維『ＮＢＦ（Ｈ）』（ダイワボウポリテック株式会社製）を用意した。
それぞれレーヨン繊維を５０重量％、ポリエステル繊維を２５重量％、熱接着性繊維を２５重量％混綿し、セミランダムカードで目付約３５ｇ／m²の繊維ウェブを作製した。

上記で作成したウェブに水流交絡処理を施した。水流絡合処理は、孔径０．１０ｍｍのオリフィスが、０．６ｍｍ間隔で設けられたノズルを用いて、７６メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にし、ウェブの一方の面に水圧３．０ＭＰａの柱状水流を１０ｍ／ｍｉｎの速度で１回噴射した。その後、ウェブを支持体から剥離し、表裏逆転した後、日本フィルコン株式会社製『FONhb-34T』を支持体として、先程水流を当てたのとは逆の面に水圧３．０ＭＰａの柱状水流を１０ｍ／ｍｉｎの速度で２回噴射して実施した。

上記水流交絡処理により繊維交絡されたウエブ（不織布）を、水蒸気により加熱したシリンダー型乾燥機を用いて、１４０℃で乾燥させながら同一温度で、不織布中の熱融着繊維の鞘成分を溶融させることにより構成繊維の熱接着加工を行った。得られた不織布は、図１に示すように、両表面に格子状の凹凸模様が明瞭に付与されていた。また、当該不織布の諸性能は表１のとおりであった。

親水性繊維として、繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長４０ｍｍのビスコースレーヨン繊維『コロナ』（ダイワボウレーヨン株式会社製）を、ポリエステル繊維として、繊度１．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維『Ｔ４７１』(東レ株式会社製) を、また、熱接着性繊維として、繊度１．７ｄｔｅｘ 繊維長５１ｍｍのポリプロピレン/ポリエチレン芯鞘繊維『ＮＢＦ（Ｈ）』（ダイワボウポリテック株式会社製）を用意した。
それぞれレーヨン繊維を６５重量％、ポリエステル繊維を３０重量％、熱接着性繊維を５重量％混綿し、セミランダムカードで目付約６０ｇ／m²の繊維ウェブを作製した。上記で作成したウェブに実施例１と同様に水流交絡処理を施し、その後、同様に熱接着加工を行った。得られた不織布は、図１に示すように、両表面に格子状の凹凸模様が明瞭に付与されていた。また、当該不織布の諸性能は表１のとおりであった。

比較例１
実施例１と同様に作成したウェブに、２回目の水流絡合処理を実施する際、支持体を２５メッシュの平織りポリエステルネットに変更したこと以外は実施例１と同様な方法で水流交絡処理を施し、その後同様に熱接着加工を行った。得られた不織布は、図２に示すように、両表面に小さい孔からなる模様が付与されていたが、孔模様の配置が均一である為、意匠性に乏しいものとなった。また、該不織布の諸性能は表１のとおりであった。

比較例２
実施例２と同様に作成したウェブに、２回目の水流絡合処理を実施する際、支持体を２５メッシュの平織りポリエステルネットに変更したこと以外は実施例１と同様な方法で水流交絡処理を施し、その後同様に熱接着加工を行った。得られた不織布は、比較例１と同様に両表面に小さい孔からなる模様が付与されていたが、孔模様の配置が均一である為、意匠性に乏しいものとなった。また、該不織布の諸性能は表１のとおりであった。

Claims (9)

1. ワイパー用不織布であって、平均密度値が異なる複数の領域が該不織布表面に構成され、該組織が平面上で組み合わさることによって、凹凸模様が付与されてなるスパンレース不織布。
2. 該複数個の領域において、平均密度が最小である領域の平均密度値が、平均密度が最大である領域の平均密度値の２０％以上８０％以下である請求項１に記載のスパンレース不織布。
3. 該複数個の領域が、規則的に配置されていることにより、規則的凹凸模様が付与されてなることを特徴とする請求項１または2に記載のスパンレース不織布。
4. 該複数個の領域が、高密度領域Ａと低密度領域Ｂの２種類の領域から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のスパンレース不織布。
5. セルロース繊維、ポリエステル繊維、及び熱接着性繊維から構成される請求項１〜４のいずれかに記載のスパンレース不織布。
6. 該領域の１個あたりの面積が２５〜２５００mm^２であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のスパンレース不織布。
7. 該領域の形態が四角形である請求項１〜６のいずれかに記載のスパンレース不織布。
8. 該複数個の領域が、該不織布の長さ方向及び巾方向に連続して配置されていることを特徴とする、請求項1〜７のいずれかに記載のスパンレース不織布。
9. 一定範囲の領域における平均的高さに差のある複数個の領域の組合せからなる織物を支持体として、繊維材料を水流絡合処理する事によって得られる、請求項１〜８のいずれかに記載のスパンレース不織布。