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JP7688050B2 - 積層不織布およびこれを用いたワイパー - Google Patents
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JP7688050B2 - 積層不織布およびこれを用いたワイパー - Google Patents

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Description

関連出願
本願は、日本国で2020年12月21日に出願した特願2020-211552の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。
本発明は、自己回復性を有する積層不織布およびこれを用いたワイパーに関する。
近年、不織布は、生活雑貨や衛生用、医療用などで用途拡大が進んでいる。不織布は使い捨て(disposable)用品として用いられる場合もあるが、経済的および環境的な観点から、業務用ふきんや工業用ワイパーなどのワイピングクロスとして用いられる場合、洗濯して再利用可能な不織布が求められている。
例えば、特許文献1(特開2004-100068号公報)には、少なくとも3層からなり、かつ表面に凹凸を有する嵩高複合不織布であって、該不織布の中間層が熱接着性を有する不織布からなり、該熱接着性を有する不織布の少なくとも一部が融着されており、かつ見かけ密度が0.12g/cm以下であることを特徴とする嵩高複合不織布が開示されている。
特開2004-100068号公報
特許文献1では嵩高で柔軟性に優れた嵩高複合不織布を得ることができる。しかしながら、特許文献1では、洗濯後に不織布に洗濯シワが発生し、業務用ふきんなどでは洗濯シワによる変形形状を伸ばす作業が必要となり、作業効率の改善が求められている。
したがって、本発明の目的は、変形後の自己回復性を有する積層不織布およびこれを用いたワイパーを提供することにある。
本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、(i)親水性繊維を有し、保水性に優れる不織布では、保水性を担保する上では、親水性繊維は不可欠であるが、そのような不織布では、親水性繊維に由来して洗濯後にシワを発生して変形し、シワを伸ばす作業が必要となり作業効率が低下してしまうことを見出した。(ii)その一方で、親水性繊維が存在する場合であっても、補強層を軸として不織布を最外層に有する場合、積層不織布は、折り曲げられた場合に折り曲げられた補強層に重ね合わせられた最外層の不織布層が凸部として盛り上がり、その凸部を反発力の発生源として利用することができ、従来には得られなかった変形後の自己回復性を有する不織布が得られることを見出した。そして、さらに研究を進めた結果、(iii)所定の二つ折り試験により特定の関係を有するように凸部を形成すると、変形後の自己回復性を発揮することが可能となり、積層不織布の美観を向上できること、(iv)特に積層不織布が親水性繊維を含む場合、親水性繊維による保水性を担保しつつ、洗濯シワの発生を低減して、積層不織布の洗濯に伴う作業効率を改善することが可能であることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様1〕
CD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多い不織布を、上下の最外層に備えるとともに、前記上下の最外層の間に接着性の補強層を備える積層不織布であって、
前記積層不織布は、略U字状の二つ折り試験に供した際に、折り曲げた内側方向に発生する凸部の数(N:個)と、凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)とが、(H/T)×Nとして、3.9~15.0の範囲である、積層不織布。
〔態様2〕
態様1に記載の積層不織布であって、前記凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)との比(H/T)が、1.05~3.00(好ましくは1.20~2.70、より好ましくは1.30~2.50)である、積層不織布。
〔態様3〕
態様1または2に記載の積層不織布であって、前記折り曲げ試験において、前記凸部の数が、2~10個(好ましくは3~9個、より好ましくは4~9個)である、積層不織布。
〔態様4〕
態様1~3のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、短繊維の乾式不織布である、積層不織布。
〔態様5〕
態様1~4のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、親水性繊維および非親水性繊維を含む、積層不織布。
〔態様6〕
態様1~5のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、補強層の厚さが、0.10~5.00mm(好ましくは0.12~4.00mm、より好ましくは0.15~3.00mm)である、積層不織布。
〔態様7〕
態様1~6のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、補強層は、間欠接着性を有するとともに、液体が透過可能な孔構造を有している、積層不織布。
〔態様8〕
態様1~7のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、前記積層不織布の厚さ(T)が0.5~5.0mm(好ましくは0.6~3.0mm、より好ましくは0.7~2.5mm)である、積層不織布。
〔態様9〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、湿潤時のハンドル-O-メーターによる剛軟度が少なくとも一方向において30~200g(好ましくは35~100g、より好ましくは38~70g)である、積層不織布。
〔態様10〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が親水性繊維/非親水性繊維を、質量比として30/70~98/2(好ましくは、40/60~96/4、より好ましくは45/55~90/10)で含む、積層不織布。
〔態様11〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布がアクリル系樹脂を乾燥付着量として1~40質量%(好ましくは2~30質量%、より好ましくは3~25質量%)含む、積層不織布。
〔態様12〕
態様1~11のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、補強層が反応型接着剤またはホットメルト樹脂で構成される、積層不織布。
〔態様13〕
態様1~12のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、メッシュ構造を有するスパンレース不織布である、積層不織布。
〔態様14〕
態様1~13のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、分割型複合繊維を有している、積層不織布。
〔態様15〕
態様1~14のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、3~5層構造である、積層不織布。
〔態様16〕
態様1~15のいずれか一態様に記載の積層不織布であって、保水率が400%以上(好ましくは450%以上)である、積層不織布。
〔態様17〕
態様1~16のいずれか一態様に記載の積層不織布で構成される、ワイパー。
〔態様18〕
態様17に記載のワイパーであって、外周が切断された枚葉の形状を有しており、面方向における重心点で交差する直線の最長部Aが10cm~30cmであり、最長部Aと最短部Bとの比A/Bが1:1~2.3:1である、ワイパー。
ここで、繊維がCD方向よりもMD方向に配向する状態とは、不織布表面の繊維を目視により観察し、一方向(MD方向)と、それに直交する方向(CD方向)との間で、不織布表面の繊維が全体的に前記一方向(MD方向)に配向する状態を意味しており、例えば、MD方向に配向する繊維は、MD方向に平行な直線に対して、-30°~+30°の範囲で交わる程度に配向していてもよく、CD方向に配向する繊維は、CD方向に平行な直線に対して、-30°~+30°の範囲で交わる程度に配向していてもよい。
なお、請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の2つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。
本発明の積層不織布は、二つ折りにした場合に所定の凸部を折り曲げた内側に発生させるため、凸部に起因して折り曲げ後に自ら広がる性質(self-unbending property)または自己回復性(self-restoring property)を有しており、積層不織布の美観を向上することができる。また、親水性繊維が存在する場合であっても、洗濯後の洗濯シワの発生を低減することができる。従って、生活雑貨や衣料用途、医療・美容・衛生材料、および工業資材用途などの各種用途に利用でき、特に工業用ワイパーや業務用ふきんなどの、洗濯して再利用するワイパー(ワイピングクロス)などとして好適に用いることができる。
この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
積層不織布を評価するための二つ折り試験に用いられる測定治具を説明するための概略斜視図である。 図1の測定治具に固定された一実施態様の積層不織布の状態を説明するための概略側面図である。 図2Aにおいて固定された積層不織布を固定する前の測定治具を説明するための概略側面図である。 図2Aの一部を拡大した概略拡大側面図である。 実施例1で得られた積層不織布を二つ折り試験に供した状態の側面図(倍率:10倍)である。 比較例1で得られた積層不織布を二つ折り試験に供した状態の側面図(倍率:10倍)である。
本発明の積層不織布は、CD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多い不織布を、上下の最外層に備え、前記上下の最外層の間に補強層を備える積層不織布であり、この積層不織布は、略U字状の二つ折り試験に供した際に、二つ折りの折り曲げた内側方向に、所定の凸部を形成する。
図1は、本発明の積層不織布を評価するための二つ折り試験に用いられる測定治具(以下、単に治具と称する場合がある)を説明するための概略斜視図である。図1に示すように、本発明では、二つ折り試験に用いる治具10として、湾曲部分2を有している略U字形状の治具を用いる。具体的には、治具10は、湾曲部分2と、前記湾曲部分2の両端から延出し、互いに向かい合って平行に伸びる一方の直線部分1と他方の直線部分3とで構成され、湾曲部分2で折り曲げられた略U字形状を有している。治具10は、略U字形状が上方から見えるように置き、二つ折り試験に用いられる。治具10は、折り曲げられた内表面において、長さ(L)50mm、幅(W)10mm、深さ(D)30mmを有している。また、積層不織布を固定する内表面の形状が同じであれば、治具自体の厚さは特に限定されないが、例えば、1.0mmであってもよい。
図2Aは、図1の測定治具に固定された一実施態様の積層不織布の状態を説明するための概略側面図であり、図2Bは、前記積層不織布を固定する前の測定治具の状態を説明するための概略側面図である。図2Aおよび2Bに示すように、治具10の湾曲部分2は、半円の中心点C、半径5mm、中心角180°の半円断面を有しており、半円の両端から一方の直線部分1および他方の直線部分3がそれぞれ延出している。図2Aに示すように、積層不織布20を二つ折り試験により評価する場合、幅30mm、長さ110mmに切断したストリップ片を積層不織布から切り出すが、この際、本発明の積層不織布では、最外層の不織布がCD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多いため、前記ストリップ片の長手方向を、凸部を発生させる側の最外層の不織布のMD方向と一致させる。ここで、ストリップ片は積層不織布から3枚切り出され、測定はn=3で行われる。
そして、治具10の内表面に積層不織布20をできる限り密接させることにより、治具10に積層不織布20を固定させると、本発明の積層不織布では、二つ折りの折り曲げた内側方向において、所定の凸部を湾曲部分に発生させる。そして積層不織布20が治具10に固定された状態の写真から、以下の手順にしたがって、積層不織布20の厚さ、および積層不織布に発生する凸部の発生状況が評価される。
ここで、できる限り密接させる状態とは、治具の内容面と積層不織布との間に0.5mm以上の隙間ができない状態として評価することができる。例えば、図4および5に示すように、積層不織布は、厚さ1.0mmの治具に対して、0.5mm以上の隙間ができない状態で、治具の内表面に密接していることが確認できる。
治具10の内表面に積層不織布20をできる限り密接させる方法は特に限定されないが、通常、略U字状に折り曲げた状態の積層不織布を、折り曲げた先端から、治具の内表面に向かって挿入し、前記折り曲げた先端が治具の最も奥側(E点)に接触させた後、積層不織布全体を治具10の内表面に沿うように密接させ、不織布を治具内側の先端方向に押し付けることにより、治具10の内表面に積層不織布20をできる限り密接させることができる。
まず、積層不織布は、略U字状の二つ折り試験において測定される積層不織布20の厚さとしては、治具10の直線部分1または3のいずれか一方に接する部分の厚さが測定される。積層不織布20の厚さは、半円の中心点Cから下向きの垂線が交差する点から湾曲部分2とは反対方向に7mm進んだ部位を第1測定箇所M1として選択する。なお、積層不織布20が開口部と非開口部で構成される開孔構造を有する場合、第1測定箇所M1としては非開口部が選択される。7mm進んだ部位が開口部であった場合は、当該部位からさらに湾曲部分2とは反対方向に進んだ最も近い非開口部を第1測定箇所M1として選択する。そして、第1測定箇所M1とこのM1から12mm進んだ箇所の間で、無作為に非開口部から6カ所を第2測定箇所M2~第7測定箇所M7として選択し、各測定箇所における積層不織布20の厚さをT1~T7として測定し、T1~T7の平均値を積層不織布の厚さTとする。なお、T1~T7はデジタル顕微鏡で試料の断面を観察し、厚さを計測することができる。
図3は、図2Aの第1測定箇所M1を拡大した概略拡大図である。図3では、積層不織布の直線部分1に存在する不織布を構成する繊維の一部を模式的に線で表している。積層不織布の厚さT1は、図3に示すように、積層不織布20の厚さの測定箇所M1において、直線部分3に対する垂線X1上で、治具10の内表面との交点I1と、積層不織布20の上から3本目の繊維との交点F1との距離として、厚さT1が測定される。
次に、積層不織布は、略U字状の二つ折り試験において測定される積層不織布の凸部の高さHについて、図2Aを用いて説明を行う。図2Aには、治具10の湾曲部分2において6個の凸部P1~P6が存在している。なお、図2Aには示していないが、直線部分1および3に凸部が存在している場合、当該凸部は本発明における凸部として扱われない。図2Aには、湾曲部分2を示す範囲として、ドット状の略C字状の印を付している。また、凸部の存在の有無は、凸部の頂点の場所により判断を行う。例えば、凸部P1では、凸部P1頂点が湾曲部分2に存在するため、凸部P1の一部は治具の直線部分1に存在している場合であっても、本発明における凸部として扱う。
例えば、図2Aでは、積層不織布20の凸部P5において、凸部の頂点と、湾曲部分2の円弧(半円)の中心点Cとを結ぶ直線R5上で、湾曲部分2の内表面との交点I’5と、積層不織布20の上から3本目の繊維と交差する点F’5との距離として、厚さH5が測定される。積層不織布20の凸部の高さは、湾曲部分に存在するそれぞれの凸部P1~P6において、それぞれ積層不織布20の高さをH1~H6として測定し、最も大きな値を積層不織布の凸部の高さHとする。
すなわち、本発明の積層不織布は、略U字状の二つ折り試験に供した際に、折り曲げた内側方向に発生する凸部の数(N:個)と、最も高い凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)とが、(H/T)×Nとして、3.9~15.0の範囲である。
H/Tは、積層不織布の厚さに対する最も高い凸部の高さを表し、凸部の高さが高いほど大きい値となり、積層不織布の厚さで除することにより、積層不織布の一般化を行っている。この凸部は、折り曲げた方向に対して反発する働きをするため、高い凸部が存在するほど、積層不織布の自己回復性が高くなる。また、Nは、凸部の数を表し、同様の理由から、凸部の数が大きいほど、積層不織布の自己回復性が高くなる。
例えば、積層不織布の厚さ(T)に対する比(H/T)は、1.05~3.00であってもよく、好ましくは1.20~2.70、より好ましくは1.30~2.50であってもよい。比(H/T)は、積層不織布の少なくとも一方の面において充足していればよく、双方の面で充足しているのが好ましい。
積層不織布の厚さ(T)は、用途に応じて適宜設定することができるが、例えば、0.5~5.0mm程度であってもよく、好ましくは0.6~3.0mm、より好ましくは0.7~2.5mmであってもよい。
H/Tを高くするためには、最外層の不織布を高く隆起させればよく、積層不織布中に存在する後述の補強層と、最外層の不織布(または中間層が存在する場合は中間層を介して)とが接触する箇所を起点とし、二つ折り試験において最外層の不織布を補強層から反対側へ隆起させて凸部を形成させることが可能となる。
具体的には、最外層の不織布に適度な柔軟性を持たせることによって、凸部を形成させやすくすることができ、その結果H/Tを高くすることができる。最外層の不織布の柔軟性が低すぎる場合は、折り曲げた際に補強層とともに補強層側へ座屈してしまう傾向にあるため、最外層の不織布による凸部を形成しにくい。一方、最外層の不織布の柔軟性が高すぎる場合も、折り曲げた際に、内側の最外層不織布が折り曲げ時の変形に追随するため凸部を形成しにくい。
適度な柔軟性を付与するためには、最外層不織布の嵩密度、繊維の種類、繊維間の接着性のいずれかの制御またはその組み合わせによって達成することができる。嵩密度を制御するにあたって、スパンレース不織布の場合は、水流絡合の水圧、処理回数、処理速度によって嵩密度を制御することができる。また、ニードルパンチ不織布の場合は、ニードル数、パンチ回数によって嵩密度を制御することができる。嵩密度が高い場合、最外層不織布の柔軟性が高くなる傾向にある。
また、繊維間の接着性を制御するにあたって、最外層に熱融着繊維を使用する場合は、繊維の種類、熱融着繊維の混合比率、熱処理温度、処理時間によって繊維間の接着性を制御することができる。繊維間の接着性が高くなるにつれて、最外層不織布の柔軟性が低下する傾向にある。例えば、熱融着繊維の混合比率が高い場合、熱処理温度が高くなる場合、処理時間が長くなる場合には、繊維間の接着性が高くなりやすい。
また、最外層不織布に対してバインダーを使用する場合、バインダーの種類、バインダーの濃度や塗布量によって、繊維間の接着性を制御することができ、例えばバインダーの固形分が多くなると繊維間の接着性が高くなり、最外層不織布の柔軟性が低下する傾向にある。
また、凸部の数は、積層不織布の厚さ(T)に対する比(H/T)に応じて自己回復性に寄与するが、例えば、2~10個であってもよく、好ましくは3~9個、より好ましくは4~9個であってもよい。
凸部の数(N)を上記範囲にするための方法に制限はないが、最外層の不織布(または中間層が存在する場合は中間層を介して)が、補強層に対して間欠接着性を有することで、凸部の数を制御することができる。間欠接着性は、最外層の不織布(または中間層が存在する場合は中間層を介して)と補強層との間に接着領域と非接着領域が存在することにより発生し、主に非接着領域が凸部となるため、凸部の数を制御することができる。非接着領域幅の大きさが大きくなるほど、凸部の数は小さくなる傾向にある。
間欠接着性は、(i)最外層の不織布(中間層が存在する場合は中間層)を制御することにより補強層との間に接着領域および非接着領域が発生するようにしてもよく、(ii)補強層を制御することにより補強層との間に接着領域および非接着領域が発生するようにしてもよく、(iii)上記(i)および(ii)の双方であってもよい。
(i)最外層不織布において間欠接着性を制御する場合、間欠接着性を持たせるために、最外不織布層に凹凸を持たせてもよい。最外不織布層に空隙を持たせるための方法に制限はなく、例えばメッシュ状の支持体ネットを設けて水流絡合を行ったり、エンボス加工を行うことによりメッシュ構造やエンボス構造により凹凸を持たせることができる。また、支持体がネットの場合は目開きや、ドラムの場合は凹凸のパターンや間隔、エンボス加工の場合は凹凸のパターンや間隔を変えることで非接着領域幅を制御することができる。なお、このような場合、最外不織布層によって、接着領域および非接着領域を制御することが可能であるため、補強層自体は間欠接着性を有しておらず、全面接着性を有していてもよい。
(ii)補強層において間欠接着性を制御する場合、補強層に間欠接着性を付与してもよい。例えば、印刷を適用する場合、所望のパターン(例えばドット状、ストライプ状、格子状、幾何学模様など)を有するマスク上から接着剤を印刷することにより、補強層に間欠接着性を付与してもよい。また、スプレー噴霧を適用する場合、所望のパターンを有するマスク上から接着剤を噴霧することにより、補強層に間欠接着性を付与してもよい。
(iii)最外層不織布および補強層の双方において間欠接着性を有する場合、例えば、最外層不織布は、メッシュ構造やエンボス構造などの凹凸構造を有していてもよく、補強層はスプレー噴霧などによる間欠接着性を有していてもよい。例えば、最外層不織布がメッシュ構造を有し、補強層がスプレー噴霧で形成される場合、メッシュ構造を有する最外層不織布と、微細なドット状の間欠接着性を有する補強層との間で、非接着領域に由来する凸部を発生させやすくなるため好ましい。
本発明の積層不織布は、少なくとも片面において、二つ折り試験において所定の凸部を発生すればよいが、双方の面において、二つ折り試験において所定の凸部を発生するのが好ましい。以下において、本発明の積層不織布をより詳細に説明する。
(最外層不織布)
本発明の積層不織布は、その最外層である上下面にCD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多い不織布を最外層の不織布として備えている。上下面に配設される不織布は、互いに同一の種類であってもよく、異なる種類であってもよい。なお、MD方向は機械加工方向の略称であり、CD方向は、MD方向に直交する方向である。
不織布は、CD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多く、所定の凸部を形成できる限り、乾式不織布、湿式不織布などの各種不織布を用いることができるが、凸部を形成しやすいため短繊維(非連続繊維)の乾式不織布が好ましく、特に、不織布原反としてセミランダムウェブやパラレルウェブを用いる乾式不織布が好ましい。
また、積層不織布としたときに所定の凸部を形成させるために、不織布表面に予め凹凸構造(好ましくは等間隔の凹凸構造)をつけてもよい。例えば、後述の水流交絡時にメッシュ状や多孔状の支持体を用いることで不織布表面のMD方向に凹凸構造をつけることができる。このような不織布を最外層に用いた積層不織布を折り曲げた際に、予め形成された凹凸構造に起因して凸部が盛り上がり、略U字状の二つ折り試験において所定の凸部を形成することができる。
不織布の繊維の繊維長は、例えば、20~80mm程度であってもよく、好ましくは25~75mm程度、より好ましくは30~70mm程度、さらに好ましくは35~55mm程度であってもよい。
不織布は、柔らかさを確保する観点から、繊維(分割型複合繊維を除く)の繊度が、例えば、1.0~3.5dtex程度、好ましくは1.3~3dtex程度、より好ましくは1.5~2.5dtex程度であってもよい。
不織布の構成繊維は、親水性繊維を含んでいるのが好ましい。親水性繊維により積層不織布の保水性を向上することが可能である。なお、本発明では、親水性繊維とはJIS L 0105:2020に規定される公定水分率4.0%以上の繊維を意味する。
不織布は、好ましくは親水性繊維を主体繊維(不織布において繊維形状を保持している繊維)として含んでいてもよい。親水性繊維としては、特に限定されないが、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維を用いることができる。また、親水性繊維は、後加工により親水性を付与した繊維であってもよい。親水性繊維は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。親水性の天然繊維としては、例えば、コットン、麻、羊毛、パルプ等の天然セルロース繊維が挙げられる。親水性の再生繊維としては、例えば、レーヨン、テンセル(登録商標)などのリヨセル、ポリノジック、キュプラ等の再生セルロース繊維が挙げられる。親水性の半合成繊維としては、アセテート、トリアセテート等の半合成セルロース繊維が挙げられる。親水性の合成繊維としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基のような親水性官能基、および/または、アミド結合のような親水性結合を有する熱可塑性樹脂で構成される合成繊維等が、好適な例として挙げられる。
親水性繊維は、好ましくは天然セルロース繊維、再生セルロース繊維、半合成セルロース繊維といったセルロース繊維であってもよい。さらに好ましくは、再生セルロース繊維のうちのレーヨン繊維(例えば、ビスコースレーヨン)、溶剤紡糸セルロース繊維(例えば、テンセルなどのリヨセルなど)であってもよい。
不織布を構成する繊維は、非親水性繊維を含んでいる。非親水性繊維としては、種々の合成繊維や天然繊維を含まれる。前記親水性繊維以外の合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル系樹脂などが挙げられる。また、バインダーによるケミカルボンド法に加えて、サーマルボンド法を併用することにより不織布の形態安定性を向上させる観点から、例えば、熱融着性繊維を含んでいてもよい。熱融着性繊維は、サーマルボンドでの処理温度において溶融可能な融点または熱変形温度を有していればよく、例えば、処理温度以下の融点または熱変形温度を有する低融点樹脂の非複合繊維であってもよいし、前記低融点樹脂と、この低融点樹脂よりも高融点を有する高融点樹脂の複合樹脂であってもよい。
複合繊維の場合、例えば、低融点樹脂を鞘成分とし、高融点樹脂を芯成分とする芯鞘構造を有する複合繊維が好ましい。低融点樹脂および高融点樹脂は、サーマルボンドでの処理温度に応じて、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル系繊維などから適宜選択することができる。
また、本発明で用いられる不織布は、極細繊維として、分割型複合繊維を含んでいてもよい。分割型複合繊維が存在すると、分割により生じたシャープな角部により、例えば、ワイパーに用いた際に汚れの拭き取り性が向上する。
本発明に用いることのできる分割型複合繊維としては、分割後の単繊維繊度が0.5dtex以下であってもよく、好ましくは0.3dtex以下であり、さらに好ましくは、0.01~0.15dtexであってもよい。分割型複合繊維は、水流絡合等の物理的な圧力により分割し極細繊維としてもよいし、コンジュゲート繊維を形成した後、コンジュゲート繊維から易溶成分を除去して極細繊維としてもよい。そのようなコンジュゲート繊維としては、サイドバイサイド型、レモン型、二層以上の貼り合わせ型などであってもよい。
分割型複合繊維に用いられるポリマーの例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系重合体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系重合体、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系重合体、ポリスチレン系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、エチレン-ビニルアルコール系共重合体などを挙げることができ、各成分には1種、または2種以上が用いることができる。
不織布を構成する繊維、すなわち主体繊維および必要に応じてバインダー繊維のうち、自己回復性及び保水性を確保する観点から、親水性繊維および非親水性繊維の割合(質量比)は、30/70~98/2であってもよく、好ましくは、40/60~96/4、より好ましくは45/55~90/10であってもよい。
前記不織布がケミカルボンド不織布である場合、接着成分としてバインダーを含んでいてもよい。バインダーとしては、アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合樹脂等)、ポリウレタン系樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂(スチレン-アクリル共重合樹脂等)等が例示でき、好ましくはアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。
バインダーは、必要に応じて、さらに、顔料、浸透剤、及び増粘剤からなる群から選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。顔料、浸透剤及び増粘剤は、目的や構成に応じて、公知または慣用のものを利用することが可能である。バインダーが顔料を含む場合、バインダーを部分塗工することによって、本発明の不織布に所望の模様を施すことができる。前述のとおり、表裏面に露出しているバインダーの露出面積の表裏比が小さいほど、表裏で均一な模様の不織布を得ることができ、意匠性に優れたものとすることができる。
不織布は、洗濯耐久性および自己回復性を両立させる観点から、少なくとも一方の最外層の不織布において、不織布の総質量に対するバインダー(好ましくはアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも1種)の乾燥付着量が1~40質量%であってもよく、好ましくは2~30質量%、より好ましくは3~25質量%であってもよい。
不織布は、所定の繊維からカード法またはエアレイド法により形成したウェブを、水流交絡法やニードルパンチ法などにより機械的に三次元絡合させた乾式不織布であってもよく、例えば、不織布に柔らかさを付与する観点及びメッシュ構造を形成する観点から、水流絡合処理により交絡させる水流交絡法を用いたスパンレース不織布であることが好ましい。
ケミカルボンド不織布の場合は、不織布原反に対してバインダーを少なくとも一方の表面に塗工またはディップニップし、前記バインダーを乾燥させることにより製造することができる。不織布原反は、必要に応じて予め機械的に交絡されていてもよい。
不織布は、用途に応じて目付を適宜決定することができ、その目付は特に制限されないが、例えば、強度の観点から、目付は、例えば、50~200g/m程度であってもよく、好ましくは60~180g/m程度、より好ましくは70~160g/m程度であってもよい。なお、目付は、後述する実施例に記載された方法により測定される値であり、バインダーの重量を含む値である。
不織布は、用途に応じて厚さを適宜決定することができ、その厚さは特に制限されないが、例えば、柔らかさの観点から、厚さは、例えば、0.1~2.0mm程度であってもよく、好ましくは0.2~1.5mm程度、より好ましくは0.3~1.0mm程度であってもよい。なお、厚さは、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
また、不織布は、乾燥性を良好にする観点から、開口部および非開口部からなる開孔構造を有しているのが好ましく、好ましくはメッシュ構造また網目構造であってもよい。開孔構造は、目視により観察して確認することが可能である。
(中間層)
本発明の効果を発揮することができる範囲で、補強層と最外層不織布との間に他の不織布が中間層として存在していてもよい。その場合、積層不織布は、少なくとも3層構造であり、例えば、3~5層構造であってもよい。
中間層として用いられる不織布は、隣接する最外層不織布と一体化できる範囲で、適宜設定することが可能である。例えば、中間層を構成する繊維(分割型複合繊維を除く)の繊度は、例えば、1.0~3.5dtex程度、好ましくは1.3~3dtex程度、より好ましくは1.5~2.5dtex程度であってもよい。また、上述した親水性繊維および非親水性繊維を含んでいてもよい。
中間層を、最外層不織布と一体化する場合、中間層と最外層不織布とは物理的結合(交絡)や化学的結合(接着)により一体化された積層体であってもよい。この場合、前記積層体を被着体として、被着体に隣接する補強層が接着していてもよい。
中間層は、積層不織布を嵩高くするためや、保液量を増加するために形成することができる。中間層の目的に応じて、繊維種や厚みなどを適宜選択することができる。
例えば、嵩高性を増加させる場合、中間層は、最外層不織布において説明した非親水性繊維を含んでいるのが好ましく、例えば、中間層における非親水性繊維の割合は、60%以上(例えば、60~100質量%)好ましくは70質量%以上であってもよい。
また、保液量を増加させる場合、中間層は、最外層不織布において説明した親水性繊維を含んでいるのが好ましく、例えば、中間層における親水性繊維の割合は、50~90質量%、好ましくは60~80質量%程度であってもよい。
(補強層)
接着性補強層は、接着性を有しており、積層不織布の一体化に寄与するとともに、補強層を軸として、最外層の不織布に凸部を形成させることが可能となる。補強層は少なくとも隣接する層との間で接着性を発揮すればよく、例えば、3層構造の場合、上側不織布/補強層/下側不織布との構成となり、最外層を構成する上側および下側不織布の双方が補強層との接着により一体化される。
補強層は、積層不織布に所望の凸部を形成できる限り、塗布などにより全面接着性を有していてもよいが、積層不織布としたときに所定の凸部を形成させやすいために、間欠接着性を有するのが好ましい。間欠接着性とは、補強層に接着領域と非接着領域が存在することにより発生し、このような構造を形成できる限り、公知または慣用の方法を用いて形成することが可能である。補強層が間欠接着性を有していることによって、積層不織布を折り曲げた際に、補強層の非接着領域を隆起させて凸部を形成しやすいため、好ましい。
補強層の厚さは、例えば、0.10~5.00mmであってもよく、好ましくは0.12~4.00mm、より好ましくは0.15~3.00mmであってもよい。補強層の厚さは、積層不織布厚さを算出する際に測定される箇所M1~M7の垂線X1上で、補強層が占める厚さを測定し、最も大きな値を補強層の厚さとする。
また、補強層は、間欠接着性を有するため、液体が透過可能な孔構造を有しているのが好ましい。孔構造は液体が通過することができる構造であれば特に限定されず、液体が透過可能な孔構造を有することにより、一方の最外層不織布に吸水された水分を、補強層を通じて他方の最外層不織布へ移動させることができ、積層不織布としての吸水性を向上することができる。
補強層は、両面において接着性を発揮する観点から、反応型接着剤またはホットメルト樹脂剤で構成されてもよい。
また、反応型接着剤としては、例えば、空気中の水分により自己架橋する湿気硬化型接着剤が好ましく、具体的には、ポリウレタン系樹脂、変成シリコーン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、合成ゴム(SBR)などを挙げることができ、これらのうち、ポリウレタン系樹脂が好ましい。
ホットメルト樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル系樹脂などを挙げることができ、これらのうち、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
補強層は、補強層を形成する材料に応じて適用方法を選択することができ、CD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多い複数の不織布および必要に応じて中間層用不織布を被着体として用意し、例えば、反応型接着剤の場合、被着体(例えば、少なくとも一方の最外層不織布)の被着面に対して、液体または粉体の接着剤を、印刷やスプレーなどにより適用して、補強層に隣接する被着体同士を接着してもよい。
例えば、印刷により適用する場合、所望のパターン(例えばドット状)などに接着剤を適用することにより、補強層に間欠接着性を付与してもよい。
また、スプレー噴霧により適用する場合、所望のパターンを有するマスク上から接着剤を適用することにより、補強層に間欠接着性を付与してもよい。または、スプレー噴霧自体において、液滴が微細なドット状もしくは繊維状、または両者が混在した状態となり被着体に付着して、接着領域および非接着領域を形成して補強層に間欠接着性を付与してもよい。
補強層における反応型接着剤の割合は、例えば、3~35g/mであってもよく、好ましくは3~20g/m、より好ましくは3~15g/mであってもよい。
また、ホットメルト樹脂の場合、一旦、ホットメルト樹脂繊維を有するウェブを形成し、この接着性ウェブにより隣接する被着体同士を接着しもよい。接着性ウェブは、ホットメルト樹脂繊維単独で形成してもよいし、ホットメルト樹脂繊維と、非ホットメルト樹脂繊維とを組み合わせて形成してもよい。また、ホットメルト樹脂を鞘成分とし、非ホットメルト樹脂を芯成分とする芯鞘繊維で形成してもよい。前記芯鞘繊維の場合、繊維全体の重量がホットメルト樹脂として扱われる。
補強層におけるホットメルト樹脂の割合は、例えば、3~35g/mで適用してもよく、好ましくは3~20g/m、より好ましくは3~15g/mで適用されてもよい。
積層不織布は、補強層の種類に応じて、上下の最外層の間に接着性の補強層を備える積層体をカレンダー処理により加圧処理や、加熱圧着処理を行うことにより、積層不織布を形成することができる。カレンダー処理を行なう場合、線圧は7~60kg/cmが好ましく、更に好ましくは10~45kg/cm、より好ましくは20~35kg/cmであってもよい。
積層不織布は、さらに、用途に応じて打ち抜き加工などを行い、所望の製品形状としてもよい。例えば、製品形状としては、正方形、長方形、円形、楕円形、ハート形、葉形、動物形、魚形などの各種形状を挙げることができる。
(積層不織布)
本発明の積層不織布は、目付として、100~400g/m程度であってもよく、好ましくは120~360g/m程度、より好ましくは140~320g/m程度であってもよい。なお、目付は、後述する実施例に記載された方法により測定される値であり、バインダー、補強層、中間層などの重量を含む値である。
また、見かけ密度は、例えば、0.05~0.50g/cmの範囲内であってもよく、好ましくは0.10~0.40g/cmの範囲内であってもよい。ここで、積層不織布の見かけ密度は、積層不織布の目付を厚さで割った値である。
(不織布の見かけ密度(g/cm)=目付量(g/m)/厚さ(mm)/1000)
本発明の積層不織布は、湿潤時においても柔らかさを有しているのが好ましく、例えば、湿潤時のハンドル-O-メーターによる剛軟度が少なくとも一方向において30~200gであってもよく、好ましくは35~100g、より好ましくは38~70gであってもよい。ハンドル-O-メーターによる湿潤時の剛軟度(以下WET剛軟度と称する場合がある)は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明の積層不織布は、親水性繊維を含む場合、保水性に優れており、例えば、積層不織布の保水率が400%以上であってもよく、好ましくは450%以上であってもよい。保水率の上限は特に限定されないが、例えば、800%であってもよい。保水率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明の積層不織布は、親水性繊維を含む場合、保水量に優れており、例えば、積層不織布の単位面積(25cm)当たりの保水量は1g/25cm以上であってもよく、好ましくは2g/25cm以上であってもよい。保水量の上限は特に限定されないが、例えば、15g/25cmであってもよい。保水率は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明の積層不織布は、親水性繊維を含む場合、ウィッキング(滴下した水滴が不織布内部に吸い込まれること)に優れており、例えば、積層不織布のウィッキングが3秒以下であってもよく、好ましくは2.5秒以下、特に1秒以下であってもよい。ウィッキングは、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明の積層不織布は、親水性繊維を含む場合、吸水性に優れており、例えば、積層不織布の一端を1分間水につけて測定した水の吸い上げ長は、縦方向において、例えば、40mm以上であってもよく、好ましくは50mm以上、より好ましくは60mm以上であってもよい。また、横方向において、例えば、30mm以上であってもよく、好ましくは40mm以上、より好ましくは50mm以上であってもよい。吸い上げ長は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明の積層不織布は、変形後の自己回復性に優れるため、生活雑貨や衣料用途、医療・美容・衛生材料、および工業資材用途などの各種用途に利用できる。特に、親水性繊維を含む場合であっても、洗濯後の洗濯シワを抑制できるため、繰り返し使用できる清掃用不織布として有用であり、例えば、各種電気製品、家具(例えば、テーブル、タンスなど)、台所用品(例えば、まな板、調理台、シンク、ガスコンロ、食器など)、窓ガラス、天井、床、壁等の拭き取り等に使用されるワイパーとして好適に使用することができる。
本発明の積層不織布をワイパーとして用いる場合、折り畳まずに用いる観点から、外周が切断された枚葉の形状を有していてもよい。外周がそのまま切断される場合、重ねて収納しやすいので好ましい。
ワイパーの大きさとしては、面方向における重心点を通る直線のうち、最長の長さAが10cm~35cmであってもよく、好ましくは13~30cmであってもよい。特に、コンパクトサイズのワイパーとして用いる場合、上述の最長の長さAは、10~20cmであってもよく、13~17cmであってもよい。
また、つかみやすさの観点から、面方向における重心点を通る直線のうち、最短の長さBに対する、前記最長の長さAの比A/Bは、1:1~2.3:1であってもよく、好ましくは1:1~1:1.7であってもよい。
また、ワイパーは、洗濯後にそのまま折り畳むことなく積み重ねて収納してもよく、洗濯シワは、乾燥後に経時的に自己回復性により目立たなくなるので美観に優れる。また、自己回復性により均一な平面状となるため、ワイパーは積み重ねて収納する場合においても、収納時の厚さをよりコンパクトにすることができて好ましい。また、収納場所をコンパクトにする観点から、積み重ねたワイパーは、縦置きで収納してもよく、収納する際に、縦置き型の収納ケースに収納してもよい。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。
[積層不織布の凸部および厚さの測定]
積層不織布の凸部を測定する面のMD方向を長手方向として、カミソリ刃を使用して幅30mm、長さ110mmに切断したストリップ片を3つ切り出した。次いで、切り出した各ストリップ片について、図2Aに示すように、測定治具に対してサンプルを密接して固定した状態で写真(倍率150倍)を撮影した。
積層不織布の厚さについては、3つのストリップ片について得られた写真全てについて、各測定地点M1~M7において、図3に示す方法に基づいて、サンプルの厚さを測定した。具体的には、それぞれの写真について補強層の厚さとして、M1~M7の垂線X1上で、デジタル顕微鏡で試料の断面を観察し、各写真について補強層が占める厚さT1~T7を測定し、T1~T7をn=3として平均化した。さらに平均化されたT1~T7の平均値を補強層の厚さとした。
また、積層不織布の凸部については、3つのストリップ片について得られた写真全てを用いて、図2Aに示す方法に基づいて、測定治具の湾曲部分において発生した凸部の数を数えるとともに、各凸部の高さを測定した。そして、各ストリップ片について測定された凸部の高さのうち、最も大きな値を各ストリップ片の凸部の高さHとし、3つのストリップ片についての平均値を積層不織布の凸部の高さHとした。
なお、積層不織布は、最外不織布層1および最外不織布層2をそれぞれ内側として、略U字状の二つ折り試験を行い、それぞれについて、積層不織布の凸部の高さHを測定した。
[目付(g/m)]
JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2 に準じて、不織布の目付(g/m)を測定した。
[見掛け密度(mm、g/cm)]
JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.1 に準拠して、押え圧12g/cm、押え板:直径1.0inchの測定器で不織布の厚さを測定し、この値と目付の値とから見掛け密度を算出した。
[WET剛軟度]
ハンドルオメータ(Handle -O- Meter)(型式HOM-200、(株)大栄科学精器製作所製)を用いて、測定サイズを縦21.5cm、横2.5cmとし、測定スリット幅1.5cmにセットした。なお、湿潤(WET)時については、不織布質量に対して、300質量%の水分を保水した状態とし、不織布の下にポリエチレン製シート(縦22cm、横5cm、厚み0.06mm)を置いて測定した。このポリエチレン製シートの剛軟度を0.1gにしたこと以外はJISL 1096のハンドルオメータ法にて測定した。
[ウィッキング(秒)]
JIS L 1907 7.1の吸水速度(滴下法)に準拠して、試験片に約1cmの高さからスポイドにて水を1滴(約0.05g)滴下させ、水滴が試験片の表面から特別な反射をしなくなるまでの時間の5回の平均値を測定した。
[吸い上げ長(mm)]
JIS L 1907 7.1.2のバイレック法に準拠して、試験片を縦方向と横方向にそれぞれ3枚採取、下端が水(水性インキ2%液)に浸漬するよう調整し、1分後の水の上昇した高さを読み取り、3枚の平均値を吸い上げ長とした。
[保水量(g)、保水率(%)]
JIS L 1907 7.2の吸水率に準じて測定した。試験片を5cm角に切り出して重量A(g)を測定する。その試験片を、水に30秒浸した。浸漬後、試験片の一辺をつまんで液から取り出し、1分後の重量B(g)を保水量として測定した。保液率C(%)は下記式:
C(%)=[(B-A)/A]×100
にて算出した。
[洗濯後の面積維持率 (%)]
試料とするワイパーを広げてグラフ用紙の上に置き(SAKAEテクニカルペーパー A3-11 グラフ用紙)、ワイパーの中心の高さ30cmの位置から、ワイパー全体が写るように撮影(FUJIFILM FINEPIX XP90)し、その写真をA3サイズの用紙に印刷した(FUJI XEROX C2r)。印刷後、ワイパーの輪郭部分で切り取り計量して重量A(g)とした。次いで、洗濯試験条件JISL 0217 103法に準じて試料を洗濯し、脱水後の形状を維持させたまま前記グラフ用紙の上に置き、前述の撮影と同じ倍率および方法で撮影し、その写真をA3サイズの用紙に印刷し、ワイパーの輪郭部分で切り取り計量して重量B(g)とした。下式によりワイパーの洗濯後(脱水後)の面積維持率を求めた。洗濯前後の写真については、グラフ用紙により等倍であることを確認した。
洗濯後の面積維持率(%)=(B/A)×100
通常であれば、脱水後のワイパーの形状は大きく変形して、上述の面積維持率が小さくなるが、ワイパーが自己回復性に優れる場合、その自己回復性により、脱水後の完全に乾ききっていない状態であっても洗濯前の形状に近づくことが可能である。
[実施例1]
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)90質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘変性ポリエステルの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04C2」)10質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付110.0g/mの繊維ウェブを作製した。作製した繊維ウェブに水流絡合処理を施した。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、ノズル3本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目および3列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPa、5m/minの速度で行った。その後、ウェブを支持体から剥離し、表裏逆転した後、再度11メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にし、先程水流を当てたのとは逆の面にノズル3本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目および3列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPa、5m/minの速度で行い、メッシュ構造を有する不織布原反を得た。上記、水流絡合処理後に得られた不織布原反をシリンダー乾燥機にて乾燥して水分率を0質量%に調整した後、固形分濃度10%、粘度10mPa・sに調整したバインダー(アクリルエマルジョン)を、ディップニップ法により適用した。その後、シリンダー型乾燥機を用いて、熱ロールの表面温度を140℃とし、熱ロールに接触させて乾燥および熱処理を各数回、行なって不織布を得た。
この不織布2枚の相対する面に対して、それぞれ、湿気硬化型ポリウレタン接着剤をスプレー法にて総量として不織布の間に5g/mとなるように塗布した後に接着剤の塗布面を張り合わせ、カレンダーにて加圧積層させた。次に縦18cm横23cmサイズに打ち抜き加工を実施し積層不織布を作製した。
[実施例2]
裏面に水流絡合処理を行なう際の支持体のネットを6メッシュの平織りポリエステルネットに変えたこと以外は実施例1と同様に行なった。
[実施例3]
繊度3.3dtex、繊維長51mmのレーヨン繊維(オーミケンシ社製「ホープ」)50質量%、繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)45質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリプロピレン鞘変性ポリプロピレンの芯鞘繊維(ダイワボウポリテック社製「NBF(P-2)035」)5質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付75g/mの繊維ウェブを作製した。得られた不織布2枚を湿気硬化型ポリウレタン接着剤をスプレー法にて不織布間に10g/m塗布としたこと以外は実施例1と同様に行なった。
[実施例4]
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)50質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維(帝人(株)製「TT02T」)30質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04CE K」)20質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付110.0g/mの繊維ウェブを作製した。また、上記の均一混綿した綿をセミランダムカードで目付75.0g/mの繊維ウェブを作製した。
また、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04CE K」)100質量%をセミランダムカードで目付35g/mの繊維ウェブを作製した。作製した繊維ウェブの両面に水流絡合処理を施した。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、ノズル2本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPa、5m/minの速度で行って得た。この得られた不織布を上記不織布2枚間に挟み、表面温度145℃、線圧24.8kg/cm、速度5m/minのカレンダー処理を施した。
[実施例5]
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)20質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維(帝人(株)製「TT02T」)40質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04CE K」)40質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付110.0g/mの繊維ウェブを作製した。この不織布2枚を使って実施例1と同様に積層不織布を作製した。
[実施例6]
繊度1.7dtex、繊維長38mmのレーヨン繊維(レンチング社製「リヨセル」)50質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維(帝人(株)製「TT02T」)30質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリプロピレン鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(宇部エクシモ(株)製「HR-NTW」)20質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付110.0g/mの繊維ウェブを作製した。水流絡合処理は実施例1と同様に行ない、最外層不織布1を作製した。
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)50質量%、繊度3.3dtex、繊維長51mmのナイロン、ポリエステル分割繊維((株)クラレ製「W-102」)50質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付28.0g/mの繊維ウェブを作製した。水流絡合処理は、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPaとしたこと以外は実施例1と同様に行ない、最外層不織布2を作製した。
繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維(帝人(株)製「TT02T」)70質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04CE K」)30質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付160g/mの繊維ウェブを作製した。水流絡合処理は実施例1と同様に行なった。この得られた不織布を最外層不織布1および2のそれぞれに対して積層し、実施例1と同様に水流絡合処理を行ない一体化した。
繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘ポリエチレンの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ04CE K」)100質量%をセミランダムカードで目付35g/mの繊維ウェブを作製した。作製した繊維ウェブの両面に水流絡合処理を施した。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、7 6メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にし、ノズル2本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPa、5m/minの速度で行って得た。この得られた不織布を上記不織布2枚間に挟む。この不織布3枚を湿気硬化型ポリウレタン接着剤をスプレー法にて不織布間に5g/m塗布し、カレンダーにて加圧積層させた。
[比較例1]
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)100質量%を使用し、セミランダムカードで目付60.0g/mの繊維ウェブを作製した。次いで、作製した繊維ウェブにメッシュドラム越しに水流絡合処理を施し、メッシュ構造を有する不織布原反を得た。上記水流絡合処理により繊維交絡された不織布原反の水分率を120質量%に調整し、固形分濃度20%、粘度100~150mPa・sに調整したバインダー(アクリルエマルジョン)100gをプリント法により部分的に片面から塗工した。その後、シリンダー型乾燥機を用いて、熱ロールの表面温度を140℃とし、塗工面とは反対面から熱ロールに接触させて乾燥し、次にその反対面から熱ロールに接触させて乾燥させる乾燥処理を繰り返し不織布を得た。この不織布2枚を使って実施例1と同様に積層不織布を作製した。
[比較例2]
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)90質量%、繊度2.2dtex、繊維長51mmの芯ポリエステル鞘変性ポリエステルの芯鞘繊維(帝人(株)製「TJ-04C2」)10質量%を均一に混綿し、セミランダムカードで目付110.0g/mの繊維ウェブを作製した。水流絡合処理は実施例1と同様で、表裏逆転した後、再度5メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にしたこと以外は実施例1と同様に行なった。
繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維(ダイワボウレーヨン(株)製「コロナ」)100質量%をセミランダムカードで目付120g/mの繊維ウェブを作製した。水流絡合処理は実施例1と同様で、表裏逆転した後、再度5メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にしたこと以外は実施例1と同様に行なった。
得られた積層不織布の構成を表1に、性能を表2に示す。
Figure 0007688050000001
Figure 0007688050000002
表1および表2に示すように、実施例1~6は、いずれも所定の範囲の凸部が発生し、凸部の数(N:個)と、凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)とが、(H/T)×Nとして、多く発生した側の値として4.5~11.3の範囲に存在しているため、自己回復性に優れており、例えば、自己回復性の一つの指標として、洗濯後の面積維持率がいずれも50%以上であり、洗濯を行った場合であっても、元の形状を維持しやすいことが示されている。
特に、剛軟度およびウィッキングが同程度である実施例1~3と比較例1および2とを比較した場合、双方は同程度の柔らかさとウィッキング特性を示すにもかかわらず、実施例1~3は、比較例1および2と比べると、明らかに洗濯を行った場合に洗濯シワが発生しにくく、洗濯シワによる変形形状を伸ばす作業を改善することができる。
また、実施例3と比較例1とを比べると、双方とも目付が200g/m以下の薄手の積層不織布であるにもかかわらず、実施例3は凸部の効果により洗濯後の面積維持率を向上することができる。
実施例4では、補強層として接着性ウェブを用いているが、他の実施例と同様に凸部の形状を制御することにより洗濯後の面積維持率を向上することができる。特に、補強層の厚みが大きくなるため、実施例1~3よりも柔軟性は低下するものの、洗濯後の面積維持率を向上することができる。
実施例5では、親水性繊維の割合が低減するため、実施例1~3よりもウィッキングおよび柔軟性は低下するものの、面積維持率を向上することができる。
実施例6では、分割繊維を一方の最外不織布層に用いており、さらに中間層を用いた5層構造であるため、目付が大きく柔軟性は低下するものの、保水量および保水率が向上するとともに、洗濯後の面積維持率を極めて高い値にすることができる。
一方、不織布を二つ折り試験に供した場合に、比較例1は凸部は発生するもののそのH/Tが小さいため、比較例2は凸部のH/Tは実施例より高いもののその数が少ないため、(H/T)×Nが3.9~15.0の範囲にならず、いずれも洗濯後の面積が実施例よりも大きく変化し、洗濯後の面積維持率が良好ではない。
本発明の不織布は、上述したように、生活雑貨や衣料用途、医療・美容・衛生材料、および工業資材用途などの各種用途に利用できる。特に、洗濯耐久性及び自己回復性に優れるため、洗濯して繰り返し使用できる清掃用不織布として有用であり、例えば、各種電気製品、家具(例えば、テーブル、タンスなど)、台所用品(例えば、まな板、調理台、シンク、ガスコンロ、食器など)を始めとして、窓ガラス、天井、床、壁等の拭き取り等に使用されるワイパーとして好適に使用することができる。
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
10・・・測定治具
2・・・測定治具内面の湾曲部分
1,3・・・測定治具内面の直線部分
20・・・積層不織布
L・・・測定治具内面の長さ
W・・・測定治具内面の幅
D・・・測定治具内面の深さ
C・・・測定治具内面の湾曲部分の半円の中心点
E・・・測定治具内面の湾曲部分の最も奥側の点
P1-P6・・・測定治具に設置した際に積層不織布に発生した凸部
H5・・・測定治具に設置した際に積層不織布に発生した凸部P5の高さ
R5・・・凸部P5において、測定値具の中心点Cから測定値具内面に向かう半径方向
I’5・・・半径方向R5と測定治具の内表面との交点
F’5・・・半径方向R5と、積層不織布20の上から3本目の繊維とが交差する点
M1-M7・・・積層不織布の厚さの測定箇所
T1・・・測定箇所M1における積層不織布の厚さ
X1・・・測定箇所M1における測定治具の直線部分3に対する垂線
I1・・・垂線X1と測定治具の内表面との交点
F1・・・垂線X1と、積層不織布20の上から3本目の繊維とが交差する点

Claims (18)

  1. CD方向よりもMD方向に配向する繊維の割合が多い不織布を、上下の最外層に備えるとともに、前記上下の最外層の間に接着性の補強層を備える積層不織布であって、
    前記積層不織布は、略U字状の二つ折り試験に供した際に、折り曲げた内側方向に発生する凸部の数(N:個)と、凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)とが、(H/T)×Nとして、3.9~15.0の範囲である、積層不織布。
  2. 請求項1に記載の積層不織布であって、前記凸部の高さ(H:mm)と、積層不織布の厚さ(T:mm)との比(H/T)が、1.05~3.00である、積層不織布。
  3. 請求項1または2に記載の積層不織布であって、前記折り曲げ試験において、前記凸部の数が、2~10個である、積層不織布。
  4. 請求項1~3のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、短繊維の乾式不織布である、積層不織布。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、親水性繊維および非親水性繊維を含む、積層不織布。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載の積層不織布であって、補強層の厚さが、0.10~5.00mmである、積層不織布。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載の積層不織布であって、補強層は、間欠接着性を有するとともに、液体が透過可能な孔構造を有している、積層不織布。
  8. 請求項1~7のいずれか一項に記載の積層不織布であって、前記積層不織布の厚さ(T)が0.5~5.0mmである、積層不織布。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の積層不織布であって、湿潤時のハンドル-O-メーターによる剛軟度が少なくとも一方向において30~200gである、積層不織布。
  10. 請求項1~9のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が親水性繊維/非親水性繊維を、質量比として30/70~98/2で含む、積層不織布。
  11. 請求項1~10のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布がアクリル系樹脂を乾燥付着量として1~40質量%含む、積層不織布。
  12. 請求項1~11のいずれか一項に記載の積層不織布であって、補強層が反応型接着剤またはホットメルト樹脂で構成される、積層不織布。
  13. 請求項1~12のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、メッシュ構造を有するスパンレース不織布である、積層不織布。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載の積層不織布であって、少なくとも一方の最外層の不織布が、分割型複合繊維を有している、積層不織布。
  15. 請求項1~14のいずれか一項に記載の積層不織布であって、3~5層構造である、積層不織布。
  16. 請求項1~15のいずれか一項に記載の積層不織布であって、保水率が400%以上である、積層不織布。
  17. 請求項1~16のいずれか一項に記載の積層不織布で構成される、ワイパー。
  18. 請求項17に記載のワイパーであって、外周が切断された枚葉の形状を有しており、面方向における重心点で交差する直線の最長部Aが10cm~30cmであり、最長部Aと最短部Bとの比A/Bが1:1~2.3:1である、ワイパー。
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