研磨用不織布の製造方法
本発明の研磨用不織布の製造方法は、不織ウェブの第１表面に近接して、熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有する第１層を有する、繊維製不織ウェブを形成するステップを有する。第１表面に、凸部と凹部のパターンを形成するために、ウェブがパターン化される。その後、前記熱可塑性繊維の少なくとも一部に物理的組成の変化を起こさせ小節を形成するように、前記ウェブに熱処理を施す。これにより、研磨特性を前記第１表面の凸部に付与する。本発明の不織布は、ウェブの第２表面近傍に少なくとも第２層を有するが、熱処理ステップしても小節を形成しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布製品に関し、特に、粗い表面を有する不織布を製造する方法、およびこの方法により製造した不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布（織物）は、市場が伸びている製品およびアプリケーションに用いられている。特に廃棄可能な製品を用いられる傾向が常にあり、これにより、不織材料の市場は大きく成長している。そして、多くの新製品用に低価格のベースとして不織布が適用される例が多くみられる。
【０００３】
この種の不織布は、多くの方法、例えば繊維の太さ（ゲージ）と種類、ウェブを形成する積層技術、あるいは繊維を布に結合する結合（linking）技術によって、分類することができる。本発明が適用できると思われる布の製造技術の一例は、これに限定されるわけではないが、ホットメルト（hotmelt）、湿式積層水混紡（（wet-laid wet entanglement）、乾式積層水混紡（dry-laid wet entanglement）、熱結合（thermo-bonding）、エアスルー熱結合（air-through thermo-bonding）、化学的結合（chemical bonding）を含む。
【０００４】
ある種のアプリケーションにおいては、さまざまなレベルの粗さ／剥離性を不織布に加えるのが望ましい。これは、洗顔あるいは皮膚のトリートメント用に使用される非常にマイルドな粗さ特性から台所用品を洗浄するのに用いられる高研磨用の研磨パッドに至る。この必要とされる研磨特性は、所望の研磨性／剥離性を表す太いゲージの繊維を用いることにより達成できる。
【０００５】
特許文献１は、熱可塑性繊維を１０−５０重量％の間含む布（クロス）を、その熱可塑性繊維の溶融点近傍まで加熱し、繊維が収縮して小節を形成させて、元は非研磨用のプレカーサ（前駆体）から研磨用の不織材料を生成する方法を開示している。これらの小節は、研磨特性をその材料の１つの平面上表面に与える。２つの表面の間の特性の差は、最初のクロス内の熱可塑性繊維の比率を徐々に変えることにより達成できる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，７８６，０６５号明細書
【０００７】
特許文献１によれば、研磨／剥離性は、小節のサイズの関数であり、小節そのものが、プレカーサ材料に使用される熱可塑性繊維のゲージ（太さ）の関数である。特許文献１の実施例によれば、実際に高い研磨特性は、１０−５５デニールの範囲内の繊維のサイズを用いることにより達成できる。この１０−５５デニールは、繊維の１０，０００ｍの長さあたり１０−６０ｇに対応する（以下、「デシテックス（decitex）」、「ディー・テックス（d-tex）」と称する）。この繊維の太さは必然的に顕著な粗さを与え、加熱処理後はあるレベルの剛性を生成されたクロス（布）に与える。あらゆる場合、材料の表面は、平面状態である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、低ゲージ（細い）繊維を用いた不織布の研磨特性を制御し、且つ高レベルの柔軟性を維持するような製品およびその製品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、研磨用不織布を生成する方法およびこの方法により生成したクロスに関する。
【００１０】
本発明によれば、本発明の研磨用不織布の製造方法は、（ａ）不織ウェブの第１表面に近接して、熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有する第１層を有する、繊維製不織ウェブを形成するステップと、（ｂ）前記第１表面に、凸部と凹部のパターンを形成するために、前記ウェブをパターン化するステップと、（ｃ）前記熱可塑性繊維の少なくとも一部に物理的組成（pysical morphology）の変化を起こすように、前記ウェブに熱処理を施すステップとを有し、これにより、研磨特性を前記第１表面の少なくとも凸部に付与する。
【００１１】
本発明の更なる特徴によれば、繊維製不織ウェブを形成するステップは、前記ウェブの第２表面近傍に少なくとも第２層を有するよう、実行され、前記第２層は、熱処理ステップで、物理的組成の変化を引き起こさない繊維を主に含む。
【００１２】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、前記第１層内の繊維の少なくとも一部が、前記凹部から前記凸部に移動するように、行われる。
【００１３】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、前記凹部内で第１層を形成する繊維の大部分が前記凸部に移動するよう行われる。
【００１４】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、繊維をずらすウォータージェットを使用して行われる。
【００１５】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、多孔表面を具備したシリンダ上を通過するウェブの一部の方向に向けられる。
【００１６】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、網目状表面を有するシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる。
【００１７】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、パターン化されたコンベアベルトに沿って通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる。
【００１８】
本発明の更なる特徴によれば、前記ウェブ内で繊維の絡み合い（entanglement）を引き起こすよう、ウォータージェットを採用するステップを含む。
【００１９】
本発明の更なる特徴によれば、パターン化するステップ（ｂ）は、凸部が、凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有するように、行われる。
【００２０】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、凸部が複数の細長い隆起部分を有するよう、行われる。
【００２１】
本発明の更なる特徴によれば、熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する。さらに好ましくは、熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する。
【００２２】
本発明の更なる特徴によれば、第１層は１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する。
【００２３】
本発明の更なる特徴によれば、第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する。他の実施例によれば、第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する。
【００２４】
本発明の更なる特徴によれば、本発明の研磨用不織布は、第１表面近傍に、繊維製の第１層を少なくとも含み、第１層は、複数の小節（nodules）を有するよう熱処理された熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有し、第１層は、前記第１表面が凸部と凹部のパターンを示すようパターン化されている。
【００２５】
本発明の更なる特徴によれば、不織布の第２表面に近接して、繊維製の第２層を少なくとも有し、前記複数の小節は、前記第１層にのみ存在する。
【００２６】
本発明の更なる特徴によれば、前記第１層の材料の大部分は、前記凸部内に存在する。
【００２７】
本発明の更なる特徴によれば、クロスは、水絡めプロセス（water entanglement process）で形成される。
【００２８】
本発明の更なる特徴によれば、前記凸部は、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有する。
【００２９】
前記凸部が複数の細長い隆起部分を有する。
【実施例】
【００３０】
図面を参照すると、図１Ａ−１Ｃと図２Ａ−２Ｃは、それぞれ、単一層と複数層で実現される本発明の研磨用不織クロスを生成する方法の２つの実施例が行われる間のさまざまな段階を示す。まず、両方の実施例を参照すると、本発明の方法は、ウェブの第１表面１４に近接して少なくとも第１層１２を有する繊維の不織ウェブ１０（図１Ａ，２Ａ）の形成するステップを必要とする。ここで第１層１２は、熱可塑性繊維を５重量％から１００重量％（好ましくは、少なくとも１０重量％）含む。ウェブ１０をその後パターン化して、第１表面１４内に凸領域１６と凹領域１８のパターンを形成する（図１Ｂ、２Ｂ）。その後、熱処理をウェブ１０に施して、熱可塑性繊維の少なくとも一部の物理的組織を変化させる、例えば小節（nudules）２０を形成する（図１Ｃ、２Ｃ）。これにより、研磨（剥離）特性を、少なくとも第１表面１４の凸領域１６に与える。
【００３１】
本発明の方法とこの方法により生成された製品は、特許文献１に開示された方法および製品に対して明白な利点を有する。クロスの所望の表面形状を確保するために、パターン化ステップを用いることにより、研磨特性のレベルを、小節の節サイズとは無関係に制御できる。具体的には、特許文献１においては、研磨特性は、クロスの平面上表面に近接した小節のサイズの関数として変動し、そしてこの小節のサイズは、最初の繊維のサイズに大きく依存する。これに対して、本発明の製品のテクスチャ（texture）は、製品の研磨特性を調節するために、更なる自由度を提供する。これは金属ヤスリの隆起に類似し、同様な材料の平滑表面の研磨特性よりも遙かに大きな研磨特性を与える。その結果、ディｄ−ｔｅｘが４．５未満、より好ましくは２．２未満の細い熱可塑性繊維を用いることができ、これにより、より大きなゲージ（太さ）のファイバを使用することから生ずる粗さと硬さを回避することができる。本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、以下の説明により容易に理解できるであろう。
【００３２】
本発明の実施例の特徴を詳細に説明する前に、本明細書および特許請求の範囲で使用される用語を定義する。先ず、用語「熱可塑性」とは、加熱した際に流動（変形）するポリマーを意味する。好ましくは、本発明は、その特性の溶融点以下の温度にある時には、結晶部分（crystalline fraction）を有する、すなわち、ポリマーの連鎖の一部は規則正しいパターンで折り曲げられている材料で実現される。本発明を実施するのに有用な結晶ポリマー（crystalline polymer）の一例は、これに限定される訳ではないが、ポリプロピレン（polypropylene）、ポリエチレン（polyethylene）、ポリテレフタル酸エステル（polyester terephthalate）、ポリアミド（polyamides）である。最も好ましい実施例は、ポリプロピレン（polypropylene）である。ある場合には、アモルファス・ポリマー（amorphous polymers）（すなわち結晶部分を有さないポリマー）も用いることができる。
【００３３】
熱可塑性材料の「ポリマー遷移温度（polymer transition temperature）」は、本発明で行われる熱処理を定義する際の基準温度である。結晶部分を有するポリマーの場合には、溶融点は基準温度として用いられる。アモルファス・ポリマーの場合には、ガラス遷移温度が基準温度として用いられる。両方の場合とも、基準温度は、ポリマーの「遷移温度（transition temperature）」と一般的に称される。
【００３４】
用語「小節（nodule）」は、本発明の熱処理により引き起こされる熱可塑性材料の瘤／凝集として用いる。例えば、「小節」の最小寸法は、元の繊維の直径よりも遙かに大きい。「小節」は、特定の形状である必要はなく、実際に複数の繊維の部分的あるいは全体的な集まり（conglomeration）から形成される複合した相互接続質量体でもよい。
【００３５】
織物の生成物の繊維のゲージ（太さ）は、さまざまなスケール、例えば「ディー・テックス（d-tex）」あるいは「デジテックス（decitex）」、「デニール（denier）」を基準とする。デジテックスとディー・テックスは、繊維の１０，０００ｍあたりのグラム重量で定義される。一方、デニールは繊維の１万ヤード（約９，０００ｍ）のグラム重量で定義される。それ故に、デニールとディー・テックスの値の比率は、９：１０である。
【００３６】
本発明の繊維のさまざまな層（layer）の組成に関しては、基準は、さまざまな繊維の重量％を用いる。第１層１２内の熱可塑性繊維の重量％は、その個々の層に対し使用される最初の繊維混合物（initial fiber mix）に従って計算される。しかし、熱処理後は、繊維の一部は小節に変換されるかあるいは凝集されている。その結果、繊維は、もはや「繊維」ではなく、小節の重みが、最終製品内の対応する層の組成について述べるときには、小節の重量が考慮される。
【００３７】
本発明の特徴をより詳細に参照すると、本発明は、さまざまなタイプ／種類の不織布の製造技術に適用できる。本発明は、これに限定されるわけではないが、乾式の水利用絡み生成技術（dry-laid water entanglement production technique）を一例に説明する。かくして図３は、本発明の方法を実行するために修正された不織布の乾式の水利用絡み生成技術の製造ラインを示す。
【００３８】
具体的には、図３は、繊維の１個または複数の層を、水利用からませ接合装置３２に供給する供給システム３０を示す。この水利用絡み接合装置３２は、回転シリンダ・スクリーン３６に面するウォータージェットノズル装置３４を具備し、この回転シリンダ・スクリーン３６の下に１つあるいは複数の吸水ボックス（詳細は示さず）を有する。これらのシステムは、図１Ａまたは２Ａのウェブ１０に対応する、接合されたクロス・ウェブを生成する。供給システム３０と水利用絡み接合装置３２の両方は、ここには詳細には示さないが、繊維解放し、混合し、供給し、毛羽立てる装置を有する。これらの装置は、当業者に公知であり、詳細な説明は割愛する。
【００３９】
クロスの接合／結合後、あるいはその構成要素のステップとして、ウェブは、本発明によりパターン化され、凸領域と凹領域とを形成する。図３は、このパターン化を実行する２つのサブシステム、すなわちコンベア・サブシステム４０とシリンダ・システム４２を示す。その内の一方のみが実際にはいつでも駆動される。各サブシステムは、ウォーター・ジェット・ノズル装置とそれに対応した吸水ボックスを有する。本明細書ではこれらは当業者に公知のために詳述しない。これらのサブシステムのさまざまな実施例は、図４−６を参照して、以下説明する。パターン化ステップの後、ウェブは、脱水システム４４を通過して、ウェブから過剰の水の一部を取り除き、その後乾燥システム４６を通る。この乾燥システム４６は、本発明による乾燥と熱処理の機能の両方を実行する。最後に、ウェブは巻き取りステーション４８に行き、巻き取られ、切り取られて、必要なサイズのロールを形成する。
【００４０】
パターン化システムの特に好ましい実施例を参照すると、図４Ａ、４Ｂは、シリンダ・システム４２内で使用されるシリンダ５０の第１実施例を示す。このシリンダ５０は、繊維の部分が入るのが可能なような十分な大きさ孔からなる多孔が形成される。これにより、凹領域１８により包囲された、分離した突出した特徴のパターンである凸領域１６を形成する（図４Ｃ）。孔のサイズ（その結果得られた突起物のサイズ）は、通常、１−３ｍｍの直径の範囲内で、ピッチ（最も近い隣り合うスペースの中心間距離）は、直径よりも少なくとも１ｍｍ大きく、通常６ｍｍ未満である。その結果、６角形の閉じたパックのレイアウト（すなわち、全ての最も近い隣のスペースが等しい）においては、孔の開放領域そしてそれに対応して得られた突起部は、全表面積の数％から約６０％になり、特に２０％から５０％の間が好ましい。一般的に、相対的に大きな開放領域は、製造速度が上がるため好ましいが、個々の孔の直径は、得られたクロスの品質を低下させるのを回避するために、制限される。得られた突起物の「深さ」即ち「高さ」は、孔のサイズと水利用絡み処理のパラメータの組み合わせで、決定される。これは従来公知である。
【００４１】
次に図５Ａ、５Ｂを参照すると、同図は、コンベア・サブシステム４０で使用されるシリンダ５２の他の実施例を示す。このシリンダ５２は、開放網状表面で形成され、これにより、凹領域１８により包囲された独立四角形あるいは長方形の突起特徴である凸領域１６のパターンを形成する（図５Ｃ）。網目状表面は、多孔のシリンダを覆うネット状の層、あるいはネット状の材料から直接形成されたシリンダで実現できる。本明細書において、「ネット状」とは、実質上多角形、通常三角形、四角形の開口を具備した繰り返しパターンを意味する。この構造体は、より糸あるいはストリップ、例えば、金属製ストランドの織った配列から、あるいは、適宜の形状の多孔を具備した例えばポリマー材料製の平滑表面である。通常ステンレス・スチール製のメッシュが用いられる。開口のサイズと間隔は、シリンダ５０のそれと同様に変化する。四角形のネット状パターンの特に好ましい実施例によれば、より糸とスペースは、等しい幅を有し、その結果、ネットの全開放領域（と製品のそれに対応する隆起領域）は、全表面積の約２５％に相当する。
【００４２】
図６Ａ、６Ｂは、図３のコンベア・サブシステム４０で使用されるコンベアベルト５４の好ましい実施例を示す。この場合、コンベア・ベルトは、織られて（textured）、対応するパターンを不織ウェブの表面に加える。これは、シリンダ・システム４２で記載したのと同等な物理的プロセスで行われる。ここに示した実施例においては、ベルトは、織ったファブリック・テクスチャ（woven fabric texture）を有し、これが、波状の織ったテクスチャを、不織ウェブの表面に形成する（図６Ｃ）。その結果得られたテクスチャは、前の実施例の独立分離した突起部よりも研磨力が弱い。このテクスチャは、研磨力の低いアプリケーションに適した製品となり、例えば個人用衛生品（personal hygiene）とスキンケア製品である。しかし、他のタイプのコンベアベルトを用いてさまざまなテクスチャのパターンを形成することもでき、その結果、異なる研磨レベルの最終製品が得られる。
【００４３】
コンベアベルトあるいはシリンダ・サブシステムの各場合において、１つあるいは複数のウォーター・ジェット装置をコンベアベルトあるいはシリンダの表面方向に向け、ファイバを、その下の表面の対応する特徴と緊密に係合させることができる。
【００４４】
図２Ａ−２Ｃを参照すると、本発明の特に好ましい実施例は、２以上の層から形成されたウェブ１０を有する。この実施例においては、少なくとも第２層６０通常第１層１２以外の全ての層は、小節を形成することのない繊維を主に含むか、あるいは採用された熱処理の状態では物理的構造が変化することのない繊維を含む。最も好ましくは、第２層６０は、熱処理の状態によってもその物理的構造が変化することのない繊維のみからなる。この場合、第１層１２は、コンベア・サブシステム４０とシリンダ・システム４２のローラあるいはコンベアベルトに面して配置され、一方、追加された層は、ウォータージェットノズル装置３４に面して配置される。第２層６０は、さまざまな天然繊維、合成繊維、人工繊維を含む、不織布の生成に公知な繊維あるいは混合繊維から形成される。さらに、第２層６０は、熱可塑性繊維を含み、その遷移温度は、第１層１２内に小節を生成するための熱処理の温度条件よりも高い。最も好ましくは、第２層６０は、柔軟特性および／または吸水特性をウェブの隣接表面６２に加えるような繊維から主に構成される。最適の微細品質および高い不透明さのために、ディー・テックス（ｄ−ｔｅｘ）が４．５（４デニール）未満、最も好ましくは、２．２（２デニール）未満のゲージのファイバが使用される。
【００４５】
本発明の多層構造の実現とパターン化技術（例えば、必要なパターンを形成するためにウェブ内に繊維の移動を引き起こす技術）との間には、深い共同作用がある。言い換えると、パターン化技術で使用されるウォーター・ジェットからの水が、ウェブと下にあるシリンダあるいはコンベアベルトを通して排出される。この際、水と共にファイバを搬送し、開口内に留まり突起を形成する。これは、隣接するウェブから「隆起領域」までの繊維の実質的な動きとなる。これは、他の製造技術で使用されるスタンピング（stamping）技術とは対照的である。このスタンピング技術は、繊維を移動させることなく繊維密度の変化を引き起こすよう、構造の一部を単に押しつぶすだけである。
【００４６】
本発明の好ましい多層構造の実施例によれば、本発明は、パターン化プロセスを実行して、第１層１２内の熱可塑性繊維の少なくとも一部好ましくは大部分を、凹領域１８から凸領域１６に移動させる。これにより、第１層１２からの全材料の大部分が最終製品の凸領域１６内に配置される。この移動により、図２Ｂに示すような構造体が生成される。この構造体においては、小節を形成する繊維は凸領域に集中して、クロスの研磨特性に最大限に寄与し、且つクロスの主下部構成要素は、第２層６０の繊維により提供される。この第２層６０は、熱処理後も柔らかくフレキシブルで、且つ吸収性を維持する。この結果は、二重機能を具備した製品となる。この製品は、一方の面が研磨特性を与え、反対面が柔軟で吸収性のある高品質の不織布の最終仕上げを与え、且つ全体製品が高度に柔軟な感触を維持している。
【００４７】
因みに、主に水利用絡みプロセスとパターン化プロセスの両方により、複数の層の間で小規模の繊維の混合が引き起こされる。実際に、この混合は、各層の全体構成の最大数％に対応する部分で見られる。それ故に、さまざまな層の容積特性に大きな影響を与えるものではない。
【００４８】
図３を参照すると、前述したように、乾燥システム４６は、本発明により乾燥機能と加熱機能の両方を実行する。乾燥装置の動作温度は、第１層１２の活性ポリマー成分の遷移温度近傍あるいはそれ以上に選択され、ウェブの乾燥を行うために必要な時間よりも若干長い時間その温度に維持する。乾燥終わった後、布（クロス）が到達する最大温度と、その温度に維持される時間は、物理的組成の変化を引き起こす熱可塑性繊維の比率および／または発生する変化量の両方に影響を及ぼす。これらのパラメータと、層の熱可塑性繊維の割合と、エンボッシング（凹凸状にすること）の深さとを調整することにより、最終製品の研磨レベルとテクスチャの「感触」の微細調整が可能である。
【００４９】
限定するわけではないが、一実施例においては、乾燥ステップと加熱処理ステップは「エア・スルー」ドライヤーで行われる。このエア・スルー・ドライヤーでは、ホットエアー（温風）が、シリンダまたはコンベアシステムをクロスが通過する間、クロスにかけられる。この場合、乾燥装置の配置は、第１層１２の凸状の表面が、このプロセスの間、シリンダまたはコンベアベルトとは反対方向に向いて、加熱処理プロセスの間、凸状パターンと機械的な接触を回避するようにする。
【００５０】
本発明は、幅広いさまざまなアプリケーション用の製品を提供するのに用いられる。このアプリケーションは、非常にマイルドな個人用衛生製品／化粧品から台所製品のクリーニングパッドに至るまで幅広い。ソフトで吸収性の高いテクスチャが必要とされるようなアプリケーションにおいては、第１層１２内の熱可塑性繊維の割合は５０％以下が好ましい。より強い研磨機能が必要な他のアプリケーションにおいては、その比率は５０％を超えるのが好ましい。両方の場合とも、追加的な吸収性とソフトな裏面は、必要によっては、追加の層である第２層６０により提供される。クリーニングパッドの場合には、これは、表面でゴシゴシこすり裏面でふき取るタイプの製品を提供する。
【００５１】
最後に、かくして得られた製品の機能は、さまざまな添加物、最終仕上げ剤、洗浄剤を使用の目的に従って含有させて、強化することもできる。かくして、メーキャップを取り除くパッドを、メーキャップ溶剤および／またはスキン・コンディショニング剤を充填させる。一方、ゴシゴシ洗うパッドは洗浄剤等を含有させる。
【００５２】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第１段階のクロスの断面図。
【図１Ｂ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第２段階のクロスの断面図。
【図１Ｃ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第３段階のクロスの断面図。
【図２Ａ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第１段階のクロスの断面図。
【図２Ｂ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第２段階のクロスの断面図。
【図２Ｃ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第３段階のクロスの断面図。
【図３】本発明の方法を実現する生産ラインの側面図。
【図４Ａ】図３の生産ラインで使用されるシリンダの斜視図。
【図４Ｂ】図４Ａのシリンダの部分拡大図。
【図４Ｃ】図４Ａのシリンダの使用により生成される不織研磨クロスの部分切り欠き斜視図。
【図５Ａ】図３の生産ラインで使用されるシリンダの斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａのシリンダの部分拡大図。
【図５Ｃ】図５Ａのシリンダの使用により生成される不織研磨クロスの部分切り欠き斜視図。
【図６Ａ】図３の生産ラインで使用されるコンベアベルトの斜視図。
【図６Ｂ】図６Ａのコンベアベルトの部分拡大図。
【図６Ｃ】図６Ａのコンベアベルトにより生成される不織研磨用クロスの部分切り欠き斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１０ ウエブ
１２ 第１層
１４ 第１表面
１６ 凸領域
１８ 凹領域
２０
３０ 供給システム
３２ からませ接合装置
３４ ウオータージェットノズル装置
３６ 回転シリンダ・スクリーン
４０ コンベア・サブシステム
４２ シリンダ・システム
４４ 脱水システム
４６ 乾燥システム
４８ 巻き取りステーション
５０ シリンダ
５２ シリンダ
５４ コンベアベルト
６０ 第２層
６２ 隣接表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布製品に関し、特に、粗い表面を有する不織布を製造する方法、およびこの方法により製造した不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布（織物）は、市場が伸びている製品およびアプリケーションに用いられている。特に廃棄可能な製品を用いられる傾向が常にあり、これにより、不織材料の市場は大きく成長している。そして、多くの新製品用に低価格のベースとして不織布が適用される例が多くみられる。
【０００３】
この種の不織布は、多くの方法、例えば繊維の太さ（ゲージ）と種類、ウェブを形成する積層技術、あるいは繊維を布に結合する結合（linking）技術によって、分類することができる。本発明が適用できると思われる布の製造技術の一例は、これに限定されるわけではないが、ホットメルト（hotmelt）、湿式積層水混紡（（wet-laid wet entanglement）、乾式積層水混紡（dry-laid wet entanglement）、熱結合（thermo-bonding）、エアスルー熱結合（air-through thermo-bonding）、化学的結合（chemical bonding）を含む。
【０００４】
ある種のアプリケーションにおいては、さまざまなレベルの粗さ／剥離性を不織布に加えるのが望ましい。これは、洗顔あるいは皮膚のトリートメント用に使用される非常にマイルドな粗さ特性から台所用品を洗浄するのに用いられる高研磨用の研磨パッドに至る。この必要とされる研磨特性は、所望の研磨性／剥離性を表す太いゲージの繊維を用いることにより達成できる。
【０００５】
特許文献１は、熱可塑性繊維を１０−５０重量％の間含む布（クロス）を、その熱可塑性繊維の溶融点近傍まで加熱し、繊維が収縮して小節を形成させて、元は非研磨用のプレカーサ（前駆体）から研磨用の不織材料を生成する方法を開示している。これらの小節は、研磨特性をその材料の１つの平面上表面に与える。２つの表面の間の特性の差は、最初のクロス内の熱可塑性繊維の比率を徐々に変えることにより達成できる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，７８６，０６５号明細書
【０００７】
特許文献１によれば、研磨／剥離性は、小節のサイズの関数であり、小節そのものが、プレカーサ材料に使用される熱可塑性繊維のゲージ（太さ）の関数である。特許文献１の実施例によれば、実際に高い研磨特性は、１０−５５デニールの範囲内の繊維のサイズを用いることにより達成できる。この１０−５５デニールは、繊維の１０，０００ｍの長さあたり１０−６０ｇに対応する（以下、「デシテックス（decitex）」、「ディー・テックス（d-tex）」と称する）。この繊維の太さは必然的に顕著な粗さを与え、加熱処理後はあるレベルの剛性を生成されたクロス（布）に与える。あらゆる場合、材料の表面は、平面状態である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、低ゲージ（細い）繊維を用いた不織布の研磨特性を制御し、且つ高レベルの柔軟性を維持するような製品およびその製品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、研磨用不織布を生成する方法およびこの方法により生成したクロスに関する。
【００１０】
本発明によれば、本発明の研磨用不織布の製造方法は、（ａ）不織ウェブの第１表面に近接して、熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有する第１層を有する、繊維製不織ウェブを形成するステップと、（ｂ）前記第１表面に、凸部と凹部のパターンを形成するために、前記ウェブをパターン化するステップと、（ｃ）前記熱可塑性繊維の少なくとも一部に物理的組成（pysical morphology）の変化を起こすように、前記ウェブに熱処理を施すステップとを有し、これにより、研磨特性を前記第１表面の少なくとも凸部に付与する。
【００１１】
本発明の更なる特徴によれば、繊維製不織ウェブを形成するステップは、前記ウェブの第２表面近傍に少なくとも第２層を有するよう、実行され、前記第２層は、熱処理ステップで、物理的組成の変化を引き起こさない繊維を主に含む。
【００１２】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、前記第１層内の繊維の少なくとも一部が、前記凹部から前記凸部に移動するように、行われる。
【００１３】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、前記凹部内で第１層を形成する繊維の大部分が前記凸部に移動するよう行われる。
【００１４】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、繊維をずらすウォータージェットを使用して行われる。
【００１５】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、多孔表面を具備したシリンダ上を通過するウェブの一部の方向に向けられる。
【００１６】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、網目状表面を有するシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる。
【００１７】
本発明の更なる特徴によれば、ウォータージェットは、パターン化されたコンベアベルトに沿って通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる。
【００１８】
本発明の更なる特徴によれば、前記ウェブ内で繊維の絡み合い（entanglement）を引き起こすよう、ウォータージェットを採用するステップを含む。
【００１９】
本発明の更なる特徴によれば、パターン化するステップ（ｂ）は、凸部が、凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有するように、行われる。
【００２０】
本発明の更なる特徴によれば、前記パターン化するステップは、凸部が複数の細長い隆起部分を有するよう、行われる。
【００２１】
本発明の更なる特徴によれば、熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する。さらに好ましくは、熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する。
【００２２】
本発明の更なる特徴によれば、第１層は１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する。
【００２３】
本発明の更なる特徴によれば、第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する。他の実施例によれば、第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する。
【００２４】
本発明の更なる特徴によれば、本発明の研磨用不織布は、第１表面近傍に、繊維製の第１層を少なくとも含み、第１層は、複数の小節（nodules）を有するよう熱処理された熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有し、第１層は、前記第１表面が凸部と凹部のパターンを示すようパターン化されている。
【００２５】
本発明の更なる特徴によれば、不織布の第２表面に近接して、繊維製の第２層を少なくとも有し、前記複数の小節は、前記第１層にのみ存在する。
【００２６】
本発明の更なる特徴によれば、前記第１層の材料の大部分は、前記凸部内に存在する。
【００２７】
本発明の更なる特徴によれば、クロスは、水絡めプロセス（water entanglement process）で形成される。
【００２８】
本発明の更なる特徴によれば、前記凸部は、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有する。
【００２９】
前記凸部が複数の細長い隆起部分を有する。
【実施例】
【００３０】
図面を参照すると、図１Ａ−１Ｃと図２Ａ−２Ｃは、それぞれ、単一層と複数層で実現される本発明の研磨用不織クロスを生成する方法の２つの実施例が行われる間のさまざまな段階を示す。まず、両方の実施例を参照すると、本発明の方法は、ウェブの第１表面１４に近接して少なくとも第１層１２を有する繊維の不織ウェブ１０（図１Ａ，２Ａ）の形成するステップを必要とする。ここで第１層１２は、熱可塑性繊維を５重量％から１００重量％（好ましくは、少なくとも１０重量％）含む。ウェブ１０をその後パターン化して、第１表面１４内に凸領域１６と凹領域１８のパターンを形成する（図１Ｂ、２Ｂ）。その後、熱処理をウェブ１０に施して、熱可塑性繊維の少なくとも一部の物理的組織を変化させる、例えば小節（nudules）２０を形成する（図１Ｃ、２Ｃ）。これにより、研磨（剥離）特性を、少なくとも第１表面１４の凸領域１６に与える。
【００３１】
本発明の方法とこの方法により生成された製品は、特許文献１に開示された方法および製品に対して明白な利点を有する。クロスの所望の表面形状を確保するために、パターン化ステップを用いることにより、研磨特性のレベルを、小節の節サイズとは無関係に制御できる。具体的には、特許文献１においては、研磨特性は、クロスの平面上表面に近接した小節のサイズの関数として変動し、そしてこの小節のサイズは、最初の繊維のサイズに大きく依存する。これに対して、本発明の製品のテクスチャ（texture）は、製品の研磨特性を調節するために、更なる自由度を提供する。これは金属ヤスリの隆起に類似し、同様な材料の平滑表面の研磨特性よりも遙かに大きな研磨特性を与える。その結果、ディｄ−ｔｅｘが４．５未満、より好ましくは２．２未満の細い熱可塑性繊維を用いることができ、これにより、より大きなゲージ（太さ）のファイバを使用することから生ずる粗さと硬さを回避することができる。本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、以下の説明により容易に理解できるであろう。
【００３２】
本発明の実施例の特徴を詳細に説明する前に、本明細書および特許請求の範囲で使用される用語を定義する。先ず、用語「熱可塑性」とは、加熱した際に流動（変形）するポリマーを意味する。好ましくは、本発明は、その特性の溶融点以下の温度にある時には、結晶部分（crystalline fraction）を有する、すなわち、ポリマーの連鎖の一部は規則正しいパターンで折り曲げられている材料で実現される。本発明を実施するのに有用な結晶ポリマー（crystalline polymer）の一例は、これに限定される訳ではないが、ポリプロピレン（polypropylene）、ポリエチレン（polyethylene）、ポリテレフタル酸エステル（polyester terephthalate）、ポリアミド（polyamides）である。最も好ましい実施例は、ポリプロピレン（polypropylene）である。ある場合には、アモルファス・ポリマー（amorphous polymers）（すなわち結晶部分を有さないポリマー）も用いることができる。
【００３３】
熱可塑性材料の「ポリマー遷移温度（polymer transition temperature）」は、本発明で行われる熱処理を定義する際の基準温度である。結晶部分を有するポリマーの場合には、溶融点は基準温度として用いられる。アモルファス・ポリマーの場合には、ガラス遷移温度が基準温度として用いられる。両方の場合とも、基準温度は、ポリマーの「遷移温度（transition temperature）」と一般的に称される。
【００３４】
用語「小節（nodule）」は、本発明の熱処理により引き起こされる熱可塑性材料の瘤／凝集として用いる。例えば、「小節」の最小寸法は、元の繊維の直径よりも遙かに大きい。「小節」は、特定の形状である必要はなく、実際に複数の繊維の部分的あるいは全体的な集まり（conglomeration）から形成される複合した相互接続質量体でもよい。
【００３５】
織物の生成物の繊維のゲージ（太さ）は、さまざまなスケール、例えば「ディー・テックス（d-tex）」あるいは「デジテックス（decitex）」、「デニール（denier）」を基準とする。デジテックスとディー・テックスは、繊維の１０，０００ｍあたりのグラム重量で定義される。一方、デニールは繊維の１万ヤード（約９，０００ｍ）のグラム重量で定義される。それ故に、デニールとディー・テックスの値の比率は、９：１０である。
【００３６】
本発明の繊維のさまざまな層（layer）の組成に関しては、基準は、さまざまな繊維の重量％を用いる。第１層１２内の熱可塑性繊維の重量％は、その個々の層に対し使用される最初の繊維混合物（initial fiber mix）に従って計算される。しかし、熱処理後は、繊維の一部は小節に変換されるかあるいは凝集されている。その結果、繊維は、もはや「繊維」ではなく、小節の重みが、最終製品内の対応する層の組成について述べるときには、小節の重量が考慮される。
【００３７】
本発明の特徴をより詳細に参照すると、本発明は、さまざまなタイプ／種類の不織布の製造技術に適用できる。本発明は、これに限定されるわけではないが、乾式の水利用絡み生成技術（dry-laid water entanglement production technique）を一例に説明する。かくして図３は、本発明の方法を実行するために修正された不織布の乾式の水利用絡み生成技術の製造ラインを示す。
【００３８】
具体的には、図３は、繊維の１個または複数の層を、水利用からませ接合装置３２に供給する供給システム３０を示す。この水利用絡み接合装置３２は、回転シリンダ・スクリーン３６に面するウォータージェットノズル装置３４を具備し、この回転シリンダ・スクリーン３６の下に１つあるいは複数の吸水ボックス（詳細は示さず）を有する。これらのシステムは、図１Ａまたは２Ａのウェブ１０に対応する、接合されたクロス・ウェブを生成する。供給システム３０と水利用絡み接合装置３２の両方は、ここには詳細には示さないが、繊維解放し、混合し、供給し、毛羽立てる装置を有する。これらの装置は、当業者に公知であり、詳細な説明は割愛する。
【００３９】
クロスの接合／結合後、あるいはその構成要素のステップとして、ウェブは、本発明によりパターン化され、凸領域と凹領域とを形成する。図３は、このパターン化を実行する２つのサブシステム、すなわちコンベア・サブシステム４０とシリンダ・システム４２を示す。その内の一方のみが実際にはいつでも駆動される。各サブシステムは、ウォーター・ジェット・ノズル装置とそれに対応した吸水ボックスを有する。本明細書ではこれらは当業者に公知のために詳述しない。これらのサブシステムのさまざまな実施例は、図４−６を参照して、以下説明する。パターン化ステップの後、ウェブは、脱水システム４４を通過して、ウェブから過剰の水の一部を取り除き、その後乾燥システム４６を通る。この乾燥システム４６は、本発明による乾燥と熱処理の機能の両方を実行する。最後に、ウェブは巻き取りステーション４８に行き、巻き取られ、切り取られて、必要なサイズのロールを形成する。
【００４０】
パターン化システムの特に好ましい実施例を参照すると、図４Ａ、４Ｂは、シリンダ・システム４２内で使用されるシリンダ５０の第１実施例を示す。このシリンダ５０は、繊維の部分が入るのが可能なような十分な大きさ孔からなる多孔が形成される。これにより、凹領域１８により包囲された、分離した突出した特徴のパターンである凸領域１６を形成する（図４Ｃ）。孔のサイズ（その結果得られた突起物のサイズ）は、通常、１−３ｍｍの直径の範囲内で、ピッチ（最も近い隣り合うスペースの中心間距離）は、直径よりも少なくとも１ｍｍ大きく、通常６ｍｍ未満である。その結果、６角形の閉じたパックのレイアウト（すなわち、全ての最も近い隣のスペースが等しい）においては、孔の開放領域そしてそれに対応して得られた突起部は、全表面積の数％から約６０％になり、特に２０％から５０％の間が好ましい。一般的に、相対的に大きな開放領域は、製造速度が上がるため好ましいが、個々の孔の直径は、得られたクロスの品質を低下させるのを回避するために、制限される。得られた突起物の「深さ」即ち「高さ」は、孔のサイズと水利用絡み処理のパラメータの組み合わせで、決定される。これは従来公知である。
【００４１】
次に図５Ａ、５Ｂを参照すると、同図は、コンベア・サブシステム４０で使用されるシリンダ５２の他の実施例を示す。このシリンダ５２は、開放網状表面で形成され、これにより、凹領域１８により包囲された独立四角形あるいは長方形の突起特徴である凸領域１６のパターンを形成する（図５Ｃ）。網目状表面は、多孔のシリンダを覆うネット状の層、あるいはネット状の材料から直接形成されたシリンダで実現できる。本明細書において、「ネット状」とは、実質上多角形、通常三角形、四角形の開口を具備した繰り返しパターンを意味する。この構造体は、より糸あるいはストリップ、例えば、金属製ストランドの織った配列から、あるいは、適宜の形状の多孔を具備した例えばポリマー材料製の平滑表面である。通常ステンレス・スチール製のメッシュが用いられる。開口のサイズと間隔は、シリンダ５０のそれと同様に変化する。四角形のネット状パターンの特に好ましい実施例によれば、より糸とスペースは、等しい幅を有し、その結果、ネットの全開放領域（と製品のそれに対応する隆起領域）は、全表面積の約２５％に相当する。
【００４２】
図６Ａ、６Ｂは、図３のコンベア・サブシステム４０で使用されるコンベアベルト５４の好ましい実施例を示す。この場合、コンベア・ベルトは、織られて（textured）、対応するパターンを不織ウェブの表面に加える。これは、シリンダ・システム４２で記載したのと同等な物理的プロセスで行われる。ここに示した実施例においては、ベルトは、織ったファブリック・テクスチャ（woven fabric texture）を有し、これが、波状の織ったテクスチャを、不織ウェブの表面に形成する（図６Ｃ）。その結果得られたテクスチャは、前の実施例の独立分離した突起部よりも研磨力が弱い。このテクスチャは、研磨力の低いアプリケーションに適した製品となり、例えば個人用衛生品（personal hygiene）とスキンケア製品である。しかし、他のタイプのコンベアベルトを用いてさまざまなテクスチャのパターンを形成することもでき、その結果、異なる研磨レベルの最終製品が得られる。
【００４３】
コンベアベルトあるいはシリンダ・サブシステムの各場合において、１つあるいは複数のウォーター・ジェット装置をコンベアベルトあるいはシリンダの表面方向に向け、ファイバを、その下の表面の対応する特徴と緊密に係合させることができる。
【００４４】
図２Ａ−２Ｃを参照すると、本発明の特に好ましい実施例は、２以上の層から形成されたウェブ１０を有する。この実施例においては、少なくとも第２層６０通常第１層１２以外の全ての層は、小節を形成することのない繊維を主に含むか、あるいは採用された熱処理の状態では物理的構造が変化することのない繊維を含む。最も好ましくは、第２層６０は、熱処理の状態によってもその物理的構造が変化することのない繊維のみからなる。この場合、第１層１２は、コンベア・サブシステム４０とシリンダ・システム４２のローラあるいはコンベアベルトに面して配置され、一方、追加された層は、ウォータージェットノズル装置３４に面して配置される。第２層６０は、さまざまな天然繊維、合成繊維、人工繊維を含む、不織布の生成に公知な繊維あるいは混合繊維から形成される。さらに、第２層６０は、熱可塑性繊維を含み、その遷移温度は、第１層１２内に小節を生成するための熱処理の温度条件よりも高い。最も好ましくは、第２層６０は、柔軟特性および／または吸水特性をウェブの隣接表面６２に加えるような繊維から主に構成される。最適の微細品質および高い不透明さのために、ディー・テックス（ｄ−ｔｅｘ）が４．５（４デニール）未満、最も好ましくは、２．２（２デニール）未満のゲージのファイバが使用される。
【００４５】
本発明の多層構造の実現とパターン化技術（例えば、必要なパターンを形成するためにウェブ内に繊維の移動を引き起こす技術）との間には、深い共同作用がある。言い換えると、パターン化技術で使用されるウォーター・ジェットからの水が、ウェブと下にあるシリンダあるいはコンベアベルトを通して排出される。この際、水と共にファイバを搬送し、開口内に留まり突起を形成する。これは、隣接するウェブから「隆起領域」までの繊維の実質的な動きとなる。これは、他の製造技術で使用されるスタンピング（stamping）技術とは対照的である。このスタンピング技術は、繊維を移動させることなく繊維密度の変化を引き起こすよう、構造の一部を単に押しつぶすだけである。
【００４６】
本発明の好ましい多層構造の実施例によれば、本発明は、パターン化プロセスを実行して、第１層１２内の熱可塑性繊維の少なくとも一部好ましくは大部分を、凹領域１８から凸領域１６に移動させる。これにより、第１層１２からの全材料の大部分が最終製品の凸領域１６内に配置される。この移動により、図２Ｂに示すような構造体が生成される。この構造体においては、小節を形成する繊維は凸領域に集中して、クロスの研磨特性に最大限に寄与し、且つクロスの主下部構成要素は、第２層６０の繊維により提供される。この第２層６０は、熱処理後も柔らかくフレキシブルで、且つ吸収性を維持する。この結果は、二重機能を具備した製品となる。この製品は、一方の面が研磨特性を与え、反対面が柔軟で吸収性のある高品質の不織布の最終仕上げを与え、且つ全体製品が高度に柔軟な感触を維持している。
【００４７】
因みに、主に水利用絡みプロセスとパターン化プロセスの両方により、複数の層の間で小規模の繊維の混合が引き起こされる。実際に、この混合は、各層の全体構成の最大数％に対応する部分で見られる。それ故に、さまざまな層の容積特性に大きな影響を与えるものではない。
【００４８】
図３を参照すると、前述したように、乾燥システム４６は、本発明により乾燥機能と加熱機能の両方を実行する。乾燥装置の動作温度は、第１層１２の活性ポリマー成分の遷移温度近傍あるいはそれ以上に選択され、ウェブの乾燥を行うために必要な時間よりも若干長い時間その温度に維持する。乾燥終わった後、布（クロス）が到達する最大温度と、その温度に維持される時間は、物理的組成の変化を引き起こす熱可塑性繊維の比率および／または発生する変化量の両方に影響を及ぼす。これらのパラメータと、層の熱可塑性繊維の割合と、エンボッシング（凹凸状にすること）の深さとを調整することにより、最終製品の研磨レベルとテクスチャの「感触」の微細調整が可能である。
【００４９】
限定するわけではないが、一実施例においては、乾燥ステップと加熱処理ステップは「エア・スルー」ドライヤーで行われる。このエア・スルー・ドライヤーでは、ホットエアー（温風）が、シリンダまたはコンベアシステムをクロスが通過する間、クロスにかけられる。この場合、乾燥装置の配置は、第１層１２の凸状の表面が、このプロセスの間、シリンダまたはコンベアベルトとは反対方向に向いて、加熱処理プロセスの間、凸状パターンと機械的な接触を回避するようにする。
【００５０】
本発明は、幅広いさまざまなアプリケーション用の製品を提供するのに用いられる。このアプリケーションは、非常にマイルドな個人用衛生製品／化粧品から台所製品のクリーニングパッドに至るまで幅広い。ソフトで吸収性の高いテクスチャが必要とされるようなアプリケーションにおいては、第１層１２内の熱可塑性繊維の割合は５０％以下が好ましい。より強い研磨機能が必要な他のアプリケーションにおいては、その比率は５０％を超えるのが好ましい。両方の場合とも、追加的な吸収性とソフトな裏面は、必要によっては、追加の層である第２層６０により提供される。クリーニングパッドの場合には、これは、表面でゴシゴシこすり裏面でふき取るタイプの製品を提供する。
【００５１】
最後に、かくして得られた製品の機能は、さまざまな添加物、最終仕上げ剤、洗浄剤を使用の目的に従って含有させて、強化することもできる。かくして、メーキャップを取り除くパッドを、メーキャップ溶剤および／またはスキン・コンディショニング剤を充填させる。一方、ゴシゴシ洗うパッドは洗浄剤等を含有させる。
【００５２】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第１段階のクロスの断面図。
【図１Ｂ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第２段階のクロスの断面図。
【図１Ｃ】本発明による研磨用クロスの第１実施例の製造プロセスにおける第３段階のクロスの断面図。
【図２Ａ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第１段階のクロスの断面図。
【図２Ｂ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第２段階のクロスの断面図。
【図２Ｃ】本発明による研磨用クロスの第２実施例の製造プロセスにおける第３段階のクロスの断面図。
【図３】本発明の方法を実現する生産ラインの側面図。
【図４Ａ】図３の生産ラインで使用されるシリンダの斜視図。
【図４Ｂ】図４Ａのシリンダの部分拡大図。
【図４Ｃ】図４Ａのシリンダの使用により生成される不織研磨クロスの部分切り欠き斜視図。
【図５Ａ】図３の生産ラインで使用されるシリンダの斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａのシリンダの部分拡大図。
【図５Ｃ】図５Ａのシリンダの使用により生成される不織研磨クロスの部分切り欠き斜視図。
【図６Ａ】図３の生産ラインで使用されるコンベアベルトの斜視図。
【図６Ｂ】図６Ａのコンベアベルトの部分拡大図。
【図６Ｃ】図６Ａのコンベアベルトにより生成される不織研磨用クロスの部分切り欠き斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１０ ウエブ
１２ 第１層
１４ 第１表面
１６ 凸領域
１８ 凹領域
２０
３０ 供給システム
３２ からませ接合装置
３４ ウオータージェットノズル装置
３６ 回転シリンダ・スクリーン
４０ コンベア・サブシステム
４２ シリンダ・システム
４４ 脱水システム
４６ 乾燥システム
４８ 巻き取りステーション
５０ シリンダ
５２ シリンダ
５４ コンベアベルト
６０ 第２層
６２ 隣接表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ） 不織ウェブの第１表面に近接して、熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有する第１層を有する、繊維製不織ウェブを形成するステップと、
（ｂ） 前記第１表面に、凸部と凹部のパターンを形成するために、前記ウェブをパターン化するステップと、
（ｃ） 前記熱可塑性繊維の少なくとも一部に物理的組成（pysical morphology）の変化を起こすように、前記ウェブに熱処理を施すステップと
を有し、
これにより、研磨特性を、少なくとも前記第１表面の凸部に付与する
ことを特徴とする研磨用不織布の製造方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）は、前記ウェブの第２表面近傍に少なくとも第２層を有するよう、実行され、
前記第２層は、前記熱処理ステップ（ｃ）で、物理的組成の変化を引き起こさない繊維を主に含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｂ）は、前記第１層内の繊維の少なくとも一部が、前記凹部から前記凸部に移動するように、行われる
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｂ）は、前記凹部内で第１層を形成する繊維の大部分が前記凸部に移動するよう行われる
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｂ）は、繊維を動かすウォータージェットを使用して行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ウォータージェットは、多孔表面を具備したシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ウォータージェットは、網目状表面を有するシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記ウォータージェットは、パターン化されたコンベアベルトに沿って通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
（ｄ） 前記ウェブ内で繊維の絡み合い（entanglement）を引き起こすよう、ウォータージェットを採用するステップ
を含む
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｂ）は、前記凸部が、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有するに、行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｂ）は、前記凸部が複数の細長い隆起部分を有するよう、行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記第１層は、１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１７】
第１表面近傍に、繊維製の第１層を少なくとも含む研磨用不織布において、
前記第１層は、複数の小節（nodules）を有するよう熱処理された熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有し、
前記第１層は、前記第１表面が凸部と凹部のパターンを示すようパターン化されている
ことを特徴とする研磨用不織布。
【請求項１８】
前記不織布の第２表面に近接して、繊維製の第２層を少なくとも有し、
前記複数の小節は、前記第１層にのみ存在する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項１９】
前記第１層の材料の大部分は、前記凸部内に存在する
ことを特徴とする請求項１８記載の不織布。
【請求項２０】
前記クロスは、水絡めプロセス（water entanglement process）で形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２１】
前記凸部が、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２２】
前記凸部が複数の細長い隆起部分を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２３】
前記不織布は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する繊維から形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２４】
前記不織布は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する繊維から形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２５】
前記第１層は、１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２６】
前記第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２７】
前記第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項１】
（ａ） 不織ウェブの第１表面に近接して、熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有する第１層を有する、繊維製不織ウェブを形成するステップと、
（ｂ） 前記第１表面に、凸部と凹部のパターンを形成するために、前記ウェブをパターン化するステップと、
（ｃ） 前記熱可塑性繊維の少なくとも一部に物理的組成（pysical morphology）の変化を起こすように、前記ウェブに熱処理を施すステップと
を有し、
これにより、研磨特性を、少なくとも前記第１表面の凸部に付与する
ことを特徴とする研磨用不織布の製造方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）は、前記ウェブの第２表面近傍に少なくとも第２層を有するよう、実行され、
前記第２層は、前記熱処理ステップ（ｃ）で、物理的組成の変化を引き起こさない繊維を主に含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｂ）は、前記第１層内の繊維の少なくとも一部が、前記凹部から前記凸部に移動するように、行われる
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｂ）は、前記凹部内で第１層を形成する繊維の大部分が前記凸部に移動するよう行われる
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｂ）は、繊維を動かすウォータージェットを使用して行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ウォータージェットは、多孔表面を具備したシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ウォータージェットは、網目状表面を有するシリンダ上を通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記ウォータージェットは、パターン化されたコンベアベルトに沿って通過する前記ウェブの一部の方向に向けられる
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
（ｄ） 前記ウェブ内で繊維の絡み合い（entanglement）を引き起こすよう、ウォータージェットを採用するステップ
を含む
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｂ）は、前記凸部が、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有するに、行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｂ）は、前記凸部が複数の細長い隆起部分を有するよう、行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記熱可塑性繊維は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記第１層は、１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１７】
第１表面近傍に、繊維製の第１層を少なくとも含む研磨用不織布において、
前記第１層は、複数の小節（nodules）を有するよう熱処理された熱可塑性繊維を少なくとも５重量％含有し、
前記第１層は、前記第１表面が凸部と凹部のパターンを示すようパターン化されている
ことを特徴とする研磨用不織布。
【請求項１８】
前記不織布の第２表面に近接して、繊維製の第２層を少なくとも有し、
前記複数の小節は、前記第１層にのみ存在する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項１９】
前記第１層の材料の大部分は、前記凸部内に存在する
ことを特徴とする請求項１８記載の不織布。
【請求項２０】
前記クロスは、水絡めプロセス（water entanglement process）で形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２１】
前記凸部が、前記凹部により包囲された複数の孤立した突起特徴を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２２】
前記凸部が複数の細長い隆起部分を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２３】
前記不織布は、１０，０００ｍあたり最大４．５ｇの重量を有する繊維から形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２４】
前記不織布は、１０，０００ｍあたり最大２．２ｇの重量を有する繊維から形成される
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２５】
前記第１層は、１０重量％以上の熱可塑性繊維を含有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２６】
前記第１層は、５０重量％未満の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【請求項２７】
前記第１層は、５０重量％以上の熱可塑性繊維を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の不織布。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【公表番号】特表２００７−５１０８１６（Ｐ２００７−５１０８１６Ａ）
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３７５５８（Ｐ２００６−５３７５５８）
【出願日】平成１６年１０月３１日（２００４．１０．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／０００９９７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４４１７７
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（５０６１４９７１５）エヌ．アール．スパンテック インダストリーズ リミティド． (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月３１日（２００４．１０．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／０００９９７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４４１７７
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（５０６１４９７１５）エヌ．アール．スパンテック インダストリーズ リミティド． (2)
【Ｆターム（参考）】
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