(57)【要約】本発明は、０．１５ｇ／ｍ3以下の密度を有し、少なくとも１つの繊維性ウェブを備え、クリーニングシートとして使用するのに好適な不織布基材に関し、前記基材は、少なくとも１つの第１区域と少なくとも１つの第２区域とを備え、前記第２区域は突出要素を備え、前記第１区域より大きい幾何学的変形が可能である。本発明は、クリーニングシートとしての前記基材の使用、汚れた表面を前記基材でクリーニングするプロセス、及び前記基材を作成する方法にも関する。
2005534831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．１５ｇ／ｃｍ3以下の密度を有し、少なくとも１つの繊維性ウェブを備えた、クリーニングシートとして使用するのに好適な不織布基材であって、
前記不織布基材は、
少なくとも１つの第１区域と、
少なくとも１つの第２区域と
を更に備え、
前記第２区域が突出要素を備え、前記第１区域より大きい幾何学的変形が可能である不織布基材。
【請求項２】
前記第１区域及び前記第２区域が互いに視覚的に別個である請求項１に記載の不織布基材。
【請求項３】
前記第１区域及び前記第２区域が同じ材料組成物を含む請求項１又は２に記載の不織布基材。
【請求項４】
少なくとも１つの第２区域が、肋骨状及び／又は折り畳み突出要素を備え、
前記突出要素が、好ましくはそれらの間で、第１区域又は未形成区域と連続していない請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項５】
前記突出要素の少なくとも一部分が、隣接する連続した突出要素、第１区域、又は第１区域及び隣接する突出要素を覆うために折り畳み可能であり、汚れを収集及び捕捉するのに好適なポケットを形成可能である請求項１〜４のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項６】
前記第１区域及び前記第２区域が、前記基材にわたってストリップ状又は波状に配置されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の不織布基材。
【請求項７】
前記第１区域の一部分が第１方向に伸びる一方、前記第１区域の残部が所々で前記第１方向と交差する第２方向に伸び、
前記第１区域が前記第２区域を完全に又は部分的に取り囲む境界を形成する請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項８】
０．１２ｇ／ｃｍ3以下、好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3以下、さらに好ましくは０．０９ｇ／ｃｍ3以下の密度を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項９】
０．７ｍｍ以上、好ましくは０．８ｍｍ以上、さらに好ましくは０．９ｍｍ以上の厚さを有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１０】
６５％超過、好ましくは７０％超過、さらに好ましくは７５％超過の厚さのリバウンドを表す請求項１〜９のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１１】
１０〜１２０ｇ／ｍ2の基本重量を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１２】
少なくとも２つの異なるタイプの繊維を備え、
前記繊維が、
（ｉ）繊維の長さと、
（ｉｉ）繊維の直径と、
（ｉｉｉ）繊維の性質と、
（ｉｖ）繊維の仕上げと、
（ｖ）それらの混合と
の少なくとも１つについて互いに異なる請求項１〜１１のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１３】
少なくとも１つの軽く固着／交絡したウェブから構成される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１４】
単一の繊維性ウェブである請求項１〜１３のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１５】
前記ウェブがスパンボンドである請求項１４に記載の不織布基材。
【請求項１６】
少なくとも１つの繊維性ウェブ、さらに好ましくは少なくとも２つの繊維性ウェブを備えるウェブの積層体である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の不織布基材。
【請求項１７】
少なくとも１つの繊維性ウェブと、
強化ウェブ、伸張性ウェブ、又は強化伸張性ウェブと
の積層体である請求項１６に記載の不織布基材。
【請求項１８】
少なくとも２つの繊維性ウェブと、
強化ウェブ、伸張性ウェブ、又は強化伸張性ウェブと
を備え、
前記強化ウェブ、伸張性ウェブ、又は強化伸張性ウェブが前記繊維性ウェブの間に挟まれている請求項１７に記載の不織布基材。
【請求項１９】
前記強化繊維性ウェブがスパンボンド繊維から構成される請求項１７又は１８に記載の不織布基材。
【請求項２０】
前記繊維性ウェブは、梳毛されたステープルファイバーを備えると共に、湿式交絡によって形成され、
前記強化ウェブがスパンボンド繊維から構成され、
次に、前記ウェブ積層体が共に湿式交絡された請求項１８又は１９に記載の不織布ウェブ。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基材を含むクリーニングシート。
【請求項２２】
汚れた表面に、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基材で拭くことによって、前記表面をクリーニングし、好ましくは乾燥ダスティングするプロセス。
【請求項２３】
スタート基材が一対の対応するロール（５０２及び５０４）に送り込まれ、
前記一対のロールの少なくとも一方（５０２）が前記ロールの周辺辺りに少なくとも１つ、好ましくは複数の歯状区域（５０６）及び溝状区域（５０８）を備え、
前記溝状区域が前記基材の前記第１区域を形成し、前記歯状区域が前記基材の前記第２区域を形成する請求項１〜２０のいずれか一項に記載の前記基材を形成するプロセス。
【請求項２４】
前記スタート基材が、少なくとも二対の対応するロール（５０２及び５０４）に送り込まれる請求項２２に記載の基材を形成するプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低密度、好ましくは嵩高を有し、少なくとも１つの繊維性ウェブと、少なくとも１つの第１区域と、少なくとも１つの第２区域とを備え、第２区域が少なくとも１つの突出要素を備え、第１区域より大きい幾何学的変形が可能である不織布基材に関する。第２区域は、好ましくは基材の表面内又は上の突出した肋骨状及び／又は折り畳み要素を備える。本発明はまた、上述の第１区域及び第２区域と、好ましくは基材の表面内又は上の突出した肋骨状及び／又は折り畳み要素とを有する基材を製造できるプロセスに関する。
【０００２】
本発明の基材は、多種多様の潜在的用途を有するが、乾燥ダスティングシート、ウェット及びドライ床クリーニング拭き用品／パッド、ウェット及びドライカウンター（調理台）拭き用品など、使い捨て表面ケア製品として使用するのに特に好適である。
【背景技術】
【０００３】
表面をクリーニングするために不織布シートを使用することは当該技術分野において既知である。そのようなシートは典型的に、繊維を接着、交絡、又はその他の力で結合した繊維の複合材を利用している。例えば、米国特許第３，６２９，０４７号及び同第５，１４４，７２９号を参照のこと。耐久性のある拭きシートを形成するために連続長繊維、又は網状組織構造の形態の強化手段を短繊維に組み合わせている。例えば、米国特許第４，８０８，４６７号、同第３，４９４，８２１号、及び同第４，１４４，３７０号を参照のこと。また、苛酷な拭きプロセスに耐えることができる製品を提供するために、以前の不織布シートは、上記力の１つ以上により強く結合した繊維を使用してきた。耐久性のある材料が得られる一方で、そのような強い結合は、粒子状のゴミを捕捉及び保持するという材料の能力に悪影響を及ぼし得る。この懸念事項に対処するために、米国特許第５，５２５，３９７号（シズノ（Shizuno）他）は、ポリマー網状組織層と少なくとも１つの不織布層とを含み、交絡係数の低いシートを提供するようにこれら二層が軽く湿式交絡（hydroentangled）したクリーニングシートを記載している。得られるシートは、複合繊維が軽く湿式交絡しているので、強度及び耐久性、並びに改善された塵埃収集性能を提供すると考えられている。低い交絡係数（すなわち、５００ｍ以下）を有するシートは、より多くの繊維が塵埃との接触に利用可能であるので、より良好なクリーニング性能を提示すると考えられている。
【０００４】
’３９７号の特許に記載されたシートは、以前の不織布クリーニングシートの問題をいくつか取り扱っているといわれるものの、これらのシートは、少なくとも巨視的なレベルでほぼ均一であるように見え、また巨視的なレベルで本質的に均一な厚さである。しかし、そのような均一性を有するシートは、様々な寸法、形状などの汚れを収集及び捕捉するのに特に好適ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
故に、改善された汚れの除去、収集、及び捕捉を提示するクリーニングシートを提供することが引き続き必要である。それ故に、先行技術の問題を克服し、特に、様々なタイプの汚れをさらに除去、収集、及び捕捉し得る構造体を提供することが本発明の目的である。特に、有意な立体性を有する不織布基材を提供し、その結果、汚れの除去、収集、及び捕捉が強化されたクリーニングシートを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、０．１５ｇ／ｍ3以下の密度を有し、少なくとも１つの繊維性ウェブを備えた、クリーニングシートとして使用するのに好適な不織布基材に関し、前記基材は、少なくとも１つの第１区域と、少なくとも１つの第２区域とをさらに備え、前記第２区域は、突出要素を備え、前記第１区域より大きい幾何学的変形が可能である。
【０００７】
好ましい実施形態では、本発明は、第２区域がシートの表面内又は上に、突出した肋骨状の構造体及び／又は折り畳み要素を備える不織布基材に関する。
本発明はまた、上記基材を形成するプロセスに関し、基材は一対の対応するロール（５０２及び５０４）まで送られ、前記一対のロールの少なくとも１つ（５０２）は、ロールの周辺辺りに少なくとも１つの、好ましくは複数の歯状区域（５０６）及び溝状区域（５０８）を備え、前記溝状区域は、基材の第１区域を形成し、前記歯状区域は基材の第２区域を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本明細書は、本発明を特に指摘し、明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、添付図面に関連する次の説明からさらに良く理解されるものと考えられ、図面中、同じ参照数字は同じ要素を表す。
本発明は、様々な表面から、様々な寸法、形状、粘ちょう度などのほこり、糸くず、毛髪、草、砂、食べ物くず、塵埃、汚れ、及び他の物質を除去する際にクリーニングシートとして使用するのに好適な基材に関する。
【０００９】
基材が、ほこり、糸くず、及び他の空中浮遊物質を、表面及び空中から、除去、収集、及び捕捉を含む、様々な手段によって減少又は排除するクリーニングシートとして使用されるとき、基材の能力の結果、シートは、同様のクリーニング目的用の他の製品及び方法と比べて、表面上の及び大気中のそのような物質のレベルを大幅に低減する。基材の少なくとも一区域上に均一に付着させた低レベルの添加物を、汚れ、特に粒子、特にアレルギー反応を引き起こす粒子の付着性を改善するのに有効な量で使用することによって、汚れ付着性に対して驚くほどの管理水準が提供される。少なくとも添加物が基材上に存在する区域では、油が液体又はスプレーとして塗布される従来のダスティング作業と異なり、基材を使用したとき、特に従来とは異なる表面で目に見えるシミを生じる危険性が非常に低いので、そのような使用には、低レベルであることが重要である。好ましい構造体はまた、大きい粒子を小さく潰さないで捕らえることによる利点を提供する。
【００１０】
アレルゲンは典型的にほこりの形体で存在し、吸い込まれる小粒子のレベルを低下させることが特に望ましいので、アレルギーのある消費者は、本明細書の基材を使用することによって特に恩恵を得る。この恩恵を得るには、従来のやり方のようによごれが目に見えるようになったときだけでなく、定期的に基材を使用することが重要である。
【００１１】
本発明の基材は、好ましくは使い捨て乾燥ダスティングシートとして使用するのに好適である。本明細書において、用語「使い捨て」とは、本明細書では、洗濯すること、又は物品として再生若しくは再使用することを意図しない物品を説明するのに使用する（つまり、それらを一回使用後に捨てる、好ましくはリサイクルする、堆肥にする、又は環境に適した方法で廃棄することを意図する）。一回使用するという性質のために、使い捨て物品では、低価格の材料及び製造方法が非常に望ましい。
【００１２】
本明細書で使用する場合、用語「Ｚ次元」とは、本発明の基材の長さ及び幅に直交する次元を指す。Ｚ次元は通常、基材の厚さに一致する。用語「Ｘ−Ｙ次元」とは、従って、基材の厚さに直交する平面を指し、故に、通常は基材の長さ及び幅にそれぞれ一致する。
【００１３】
本明細書で使用する場合、用語「層」とは、主要次元がＸ−Ｙである、すなわち、長さ及び幅に沿う基材の構成要素を指す。層という用語は、材料の単一の層又は単一のシートに必ずしも限定されないことを理解すべきである。故に、層は、必要なタイプの材料のいくつかのウェブの積層体又は組み合わせを含み得る。それ故に、用語「層」とは、用語「複数層」及び「層状の」を含む。
【００１４】
本発明の目的では、基材の「上側」層は、クリ−ニングする表面から相対的により離れた（すなわち、用具との関係では、使用中の用具のハンドルに相対的により近い）層である。用語「下側」層とは、逆にクリ−ニングする表面に相対的により近い（すなわち、用具との関係では、使用中の用具のハンドルから相対的により離れた）基材の層を意味する。用語「内側」層とは、上側層と下側層とに挟まれた層を意味する。
【００１５】
用語「基材」とは、単一の繊維性ウェブ、又は少なくとも１つが繊維性ウェブである２つ以上のウェブの積層体を意味する。また、用語「ウェブ」とは、繊維性ウェブ又はフィルム（穿孔した、孔あき、均一な、共に押出した又は積層した）を意味する。
スタート基材とは、機械的操作前の未形成基材を意味する。
本明細書で使用する全ての百分率、比率、及び割合は、特に指定のない限り、重量基準である。
【００１６】
（第１区域及び第２区域）
本発明の基材は、少なくとも１つの第１区域と少なくとも１つの第２区域とを備える。好ましくは、前記基材は複数の第１区域及び複数の第２区域を備える。前記第２区域では、前記第１区域より大きい幾何学的変形が可能であるように、基材が設計されている。本明細書で使用する場合、用語「幾何学的変形」とは、基材又は基材を含む物品が、適用された伸長力を受けるとき、通常の肉眼でほぼ認識可能である基材の変形を指す。これは、分子レベルで発生し、通常の肉眼で認識不可能である変形を指す「分子レベルの変形」と対照的である。すなわち、分子レベルの変形の効果、例えば、基材の伸長を認識し得ることがあっても、それを可能にする又は起こさせる変形を認識できない。
【００１７】
第２区域の突出要素によって、より大きい「幾何学的変形」が可能になり、結果として、適用された伸長に対し、第１区域によって表されるものより有意に小さい抵抗力を生じる。幾何学的変形の種類には、曲げる、折り畳む、広げる、及び回転するが挙げられるが、それらに限定されない。基材の第２区域は、突出要素を備える。本明細書で使用する場合、用語「突出要素」とは、基材表面の隆起部及び／又はくぼみの形成区域を指す。形成は、基材平面より上又は下であってもよく、凸形及び／又は凹形であってもよい。突出要素は、基材のごく僅かな形成からなり、穏やかに起伏する表面を生じてもよい。しかし、突出要素は、より顕著であって、肋骨状及び／又は折り畳み要素として説明できるのが好ましい。肋骨状要素は、細長い立方体様、楕円体様、又は他の類似の肋骨状形状を画定する長軸及び短軸を含む。突出した肋骨状要素の長軸及び短軸はそれぞれ、線状、曲線状、又は線状及び曲線状の組み合わせであってもよい。折り畳み要素は、肋骨状要素より高さが高く、折り重なって、隣接する第１区域を部分的に又は完全に覆い隠す傾向がある。場合によっては、折り畳み要素は、隣接する突出要素も部分的に覆い隠すことさえある。基材の各第２区域は、好ましくは複数の突出要素を備える。さらに好ましくは、各第２区域における突出要素は、それらの間の未形成又は第１区域と連続している。
【００１８】
第１区域は、好ましくは、また最も典型的には第２区域とは視覚的に別個である。本明細書で使用する場合、用語「視覚的に別個」とは、基材又は基材を含む物体が通常に使用されるとき、通常の肉眼で容易に識別可能である基材の特徴を指す。
【００１９】
第１区域は、第２区域と比較するとき、ほぼ平面的及び未形成であり、突出要素を備えない。そのような区域の機能は、特に使用中に基材に一体性及び強度を提供することである。第２区域と比較して、第１区域は伸展性が少なく、変形性も少ない。故に、第１区域は幾何学的変形を受けることがあっても、基材の第２区域に関して識別可能である程ではない。第１区域は、典型的に分子レベルの変形のみを受け、故に、本発明の基材の第１区域の主要な役割は、基材自体の伸展性の程度を制限することである。対照的に第２区域は、次に説明される操作プロセス中に形成される突出要素を備える。突出要素は、視覚的に隆起部及びくぼみを含む波形の一区域のように見えることがある。前記突出要素は、波形化区域の存在のために、第１区域より大きく幾何学的に変形し得る。基材の第２区域に力が働くとき、突出区域は、第１区域のようにほぼ平面的である点まで拡張、伸長、又は変形して、より平面的になる。一般的に、突出要素の形成寸法が大きい程、より大きい幾何学的変形のレベルが得られる。第２区域の突出要素によって提供される増大した立体性は、均一な基材と比較するとき、表面から塵埃を除去するのにより有効な表面を提供する。同要素は、ほぼ平面的な表面における不規則性（例：割れ目、裂け目、タイル床のグラウトの線など）に、より容易に適合し、それによって汚れの除去を改善する。基材の肋骨状及び／又は折り畳み突出要素は、不規則性、特により強い不規則性に、さらに改善された適合性を提供する。
【００２０】
突出要素は、上記で検討した効果に加えて、汚れを収集及び捕捉するシステムも提供する。好ましい手法では、突出要素は、上述のような折り畳み要素であり、突出要素の高さは、その幅より大きい。特に好ましい実施形態では、第２区域は、複数の連続する折り畳み突出要素を備える。この実施形態では、突出要素は、要素の基部から折り返り、隣接する折り畳み突出要素を覆うか又は少なくとも部分的に覆い、それによって、閉じた又は部分的に閉じたポケットを折り畳み要素間に形成する。もう１つの実施形態では、折り畳み突出要素の高さは、隣接する第１区域の幅より大きく、突出要素がその基部で曲がる（すなわち、折り重なる）とき、隣接する第１区域を覆うか又は少なくとも部分的に覆い、それによって、その折り畳み要素と隣接する第１区域との間に、閉じた又は部分的に閉じたポケットを形成する。もう１つの手法では、突出要素の高さは、隣接する第１区域と次の突出要素の一部分とを覆うか又は少なくとも部分的に覆うことがある。この実施形態では、先行実施形態と同様に、折り畳まれた突出要素が、その突出要素と隣接する突出要素との間に、閉じた又は部分的に閉じたポケットを形成する。現行の「平面的」ダスティング基材では、ユーザが拭く方向を変えるとき、汚れが基材から失われる及び／又は再配置されることがある（拭く方向を先の拭く方向から１８０°変えるとき、潜在的に最大の損失が発生する）。上述の実施形態のいずれにおいても、そのような折り畳み要素の効果は、拭く間に汚れが、折り畳まれた突出要素によって作られたポケットに捕らえられることである。ユーザがクリーニングの方向を変える又は逆にするとき、突出要素は方向を変えるか又は折り重なって汚れをすっかり覆い、それによって基材のポケットを形成し、さらに汚れを損失することがないように及び／又は床に再配置しないように保護し得る。さらに、基材の突出要素が折り重なって汚れの損失を防ぐとき、突出要素及び隣接する第１区域のもう一方の側は、さらに汚れを捕獲するために露出される。上記手法のさらなる効果は、折り畳まれた突出要素が汚れをすっかり覆うので、汚れ（例：塵埃、小石など）が、拭く表面を潜在的に損傷（すなわち、ひっかく）しないように保護されることである。
【００２１】
第１区域及び第２区域は、いかなる好適な形状であっても、いかなる所望のパターンに配置されてもよい。形状の例には、ストリップ（図７及び図８）、波（図１０）、交互に間隔をあけた第１区域及び第２区域のブロック、又は第１区域中の第２区域の島（図６）若しくはその逆が挙げられてもよい。好ましい１つの実施形態では、第１区域のストリップは、第２区域のストリップ間で交互に間隔をあける。もう１つの好ましい実施形態では、第１区域の一部分が第１方向に伸びる一方、第１区域の残部は第２方向に伸びて、異なる方向に伸びる第１区域が互いに間隔をあけて交差する。第２方向は、好ましくは第１方向にほぼ垂直である。この実施形態では、第１区域は、第２区域を完全に取り囲む境界を形成し、形成された第１区域及び第２区域の全体的パターンは、複数のダイヤモンドに類似する（図６及び図１１）。第１区域及び第２区域への基材の表面積の適用範囲の割合は、意図する用途及び所望パターンにより変化してもよい。しかし、汚れの除去及び収集の目的のために、基材が第１区域の表面積より大きい第２区域の表面積を含むのが好ましい。第１区域及び第２区域のパターンは、実際に性能の効果を提供することがある。従って、クリーニングシートとして使用する基材は、基材表面全体にわたって２つ以上の異なるパターンを含んでもよいことも考えられる。一例では、本発明によるクリーニングシート基材が、折り畳み突出要素、好ましくはより大きい塵埃微粒子が集まることがある（モップの先導する縁部に汚れが積み重なる代わりに）基材の中央の方が高い及び／又は大きい折り畳み突出要素と、基材の外側の境界におけるあまり顕著でない隆起部又は肋骨状突出要素とを備えることが考えられてもよい（図７）。基材のこの設計は、（１）シートのより多くが汚れの捕獲に向けられるので、シートがより有効に利用されること、（２）大きい粒子状の汚れ及び／又は汚れの粒塊がモップの先導する縁部で（堆積状態に）集まる機会が少ないこと、及び（３）汚れのより多くがシートに捕獲されるので、床の塵埃が堆積する機会が少ないことを提供する。
【００２２】
本発明の基材は、第１区域及び第２区域を両方共、明確に備えるものの、基材は、第１区域と第２区域との間の境界部分に位置する推移区域も備える。推移区域は、第１区域及び第２区域、両区域の性質の複雑な組み合わせを表す。本発明のあらゆる実施形態は推移区域を有するが、本発明は主として特徴的な区域における基材の性質によって画定される。それ故に、本発明は、推移区域における基材の複雑な性質には著しく依存されないので、本発明の説明は第１区域及び第２区域における基材の性質のみに関する。
【００２３】
（基材を作成する方法）
本発明の基材は、第１区域及び第２区域を備える。前述したように、第１区域はほぼ未形成又は平面的である一方、第２区域は形成され、突出要素を備える。基材の第１区域及び第２区域は、ほぼ平面的であるスタート基材から形成される。前記スタート基材は、予め画定された区域において基材の突出要素を形成する、特別に設計された機械装置に送り込まれ、基材の第２区域を生じる。次のプロセスは、スタート基材の操作に関して説明される。一旦形成された前記基材は、そのままクリーニングシートとして使用されてもよく、又はより複雑な積層体のクリーニングシートの構成要素であってもよい。本明細書の説明では、用語「形成された」基材（例：基材が形成された）とは、スタート基材が記載された機械装置に送り込まれ、基材の第２区域の突出要素が形成されたことを意味する。
【００２４】
次に、図１に関し、図６に示される基材５２を形成するために使用される装置４００を示している。装置４００は、噛み合うプレート４０１、４０２を含む。プレート４０１、４０２はそれぞれ、複数の噛み合う歯４０３、４０４を含む。プレート４０１、４０２は、圧力下で共に合わさり、本発明の基材を形成する。
【００２５】
プレート４０２は、歯状区域４０７及び溝状区域４０８を備え、両区域は、プレート４０１の長手方向軸線にほぼ平行に伸びる。プレート４０２の歯状区域４０７内に、複数の歯４０４がある。プレート４０１は、プレート４０２の歯４０４と噛み合う歯４０３を含む。基材がプレート４０１と４０２との間で形成されるとき、プレート４０２の溝状区域４０８と、プレート４０１上の歯４０３との間に配置されるスタート基材の部分は、変形しないままである。これらの区域が、図６に示される基材５２の第１区域６０と一致する。プレート４０２の歯状区域４０７（歯４０４を含む）と、プレート４０１の歯４０３との間に配置されるスタート基材の部分は、漸増的に形成されて、第２区域及び／又は基材５２の第２区域６６における突出要素７４を作る。
【００２６】
形成の方法は、静止モードで行われ、基材の独立した１つの部分が一度に形成される。そのような方法の一例が図２に示されている。４１５として概ね示される静止プレス機は、軸線方向に可動するプレート又は部材４２０、及び静止プレート４２２を含む。プレート４０１及び４０２はそれぞれ、部材４２０及び４２２に取り付けられる。プレート４０１及び４０２が分離している間、スタート基材がプレート４０１と４０２との間に導入される。次に、プレートは、概ね「Ｐ」として示される圧力下で合わされる。次に、上側プレート４０１が軸線方向に持ち上げられ、プレート４０２から離れて、形成された基材がプレート４０１と４０２との間から取り除かれる。
【００２７】
あるいは、形成の方法は、連続的動的プレス機（図３）を使用し、移動するスタート基材に断続的に接触し、スタート基材を本発明の形成された基材に形成することによって達成できる。スタート基材４０６は、プレート４０１と４０２との間で矢印４３０によって概ね示される方向へ送られる。プレート４０１は、時計方向に進んでプレート４０１を右回りに動かす、回転可能に取り付けた一対のアーム４３２、４３４に固定される。プレート４０２は、反時計方向に進んで左回りの動きでプレート４０２を動かす一対の回転アーム４３６、４３８に接続される。このようにして、スタート基材４０６がプレート４０１と４０２との間を矢印４３０によって示される方向に移動するとき、スタート基材のこれらプレート間の部分が形成され、次に離され、プレート４０１及び４０２が合わさって、スタート基材４０６のもう１つの部分を形成することがある。この方法は、実質的にどんな複雑さのどんなパターン、例えば、単一方向、二方向、及び多方向のパターンでも、連続するプロセスで形成可能な効果を有する。
【００２８】
図４は、本発明の基材を連続的に形成するための、５００として概ね示されるもう１つの装置を示している。装置５００は、一対のロール５０２、５０４を含む。ロール５０２は、円筒形ロール５０２の中央を通る長手方向軸線にほぼ平行に伸びる複数の歯状区域５０６及び複数の溝状区域５０８を備える。歯状区域５０６は、複数の歯５０７を含む。ロール５０４は、ロール５０２上の歯５０７と噛み合う複数の歯５１０を含む。スタート基材が噛み合うロール５０２と５０４との間を通るとき、溝状区域５０８は、スタート基材の一部分を未形成のままにし、本発明の基材の第１区域を作る。スタート基材の、歯状区域５０６と５１０との間を通る部分は、歯５０７及び５１０のそれぞれによって形成され、本発明の基材の第２区域、より具体的には本発明の突出要素を作る。
【００２９】
あるいは、ロール５０４は、柔らかいゴムからなってもよい。スタート基材が歯状ロール５０２とゴムロール５０４との間を通るとき、同基材は、歯状ロール５０２によって提供されるパターンに機械的に形成される。溝状区域５０８内の基材は未形成のままである一方、歯状区域５０６内のスタート基材は形成されて、本発明の基材の第２区域、より具体的には本発明の突出要素を作る。
【００３０】
次に図５に関し、スタート基材を形成された基材に形成するための、５５０として概ね示されるもう１つの装置を示している。装置５５０は、一対のロール５５２、５５４を含む。ロール５５２及び５５４のそれぞれは、ロール５５２、５５４のそれぞれの周辺辺りで伸びる複数の歯状区域５５６及び複数の溝状区域５５８を有する。スタート基材が５５２と５５４との間を通るとき、溝状区域５５８はスタート基材の一部分を未形成のままにする一方、スタート基材の、歯状区域５５６の間を通る部分が形成されて、本発明の基材の第２区域、より具体的には本発明の突出要素を作る。
【００３１】
基材の突出要素の高さ及び数は、（１）歯先端から歯先端までの間隔を意味する歯のピッチ；（２）２つのロールの歯状区域及び溝状区域が重なり合う程度を意味する嵌合の深さ（図４ａの距離ＤＯＥ参照のこと）；並びに（３）基材の特性（例：基本重量、厚さ、繊維数、繊維の直径、繊維のタイプなど）による。機械的操作プロセス中に、スタート基材は、上側ロールと下側ロールとの間を進む。スタート基材が上述のロールの間を進む間、同基材は、どちらかのロールの歯の先端の間に「ロック」される（すなわち、その時、スタート基材はロール間でのスタート基材の動きに垂直な方向に動けない）。機械設備の観点から、スタート基材の「ロック」が発生する点は、（１）歯のピッチ、及び（２）嵌合の深さによる。典型的に、歯のピッチが小さく、嵌合の深さが深い程、より早くスタート基材の「ロック」が発生し、その結果、より高く、より数の多い突出要素を生じる。突出要素の高さが高く、数が多い程、基材の幾何学的変形の可能性が大きい基材を生じる。スタート基材の観点からは、スタート基材が厚く、繊維が多く、基本重量が大きい程、同様に、より早くスタート基材の「ロック」が発生し、その結果、上記のように、基材の幾何学的変形の可能性が大きい基材を生じる。故に、突出要素を有する基材を作るために、特定の歯のピッチ及びスタート基材に束縛されることなく、歯状区域及び溝状区域の嵌合の深さは、好ましくは２．５４ｍｍ（０．０１インチ）を超過する。
【００３２】
第１区域は、ロールの溝状区域との接触から生じ、その結果、未形成でほぼ平面的であることが、上記プロセスから明白である。しかし、第１区域は形成の比較的低いレベルを含むと考えられてもよい。この場合、ロールの溝は浅くてもよく、又は不規則な表面を含んでもよいので、スタート基材が機械装置に送り込まれるとき、第１区域は、対応する不規則な表面を含む。あるいは、スタート基材が一連の操作プロセスに送り込まれてもよいと考えられてもよい。これらのプロセスの少なくとも１つにおいて、第１区域が操作されて、副次的に形成される。スタート基材に一連の形成操作プロセスを行うことによって、製造業者は、１つより多いパターンを含む基材を作り得る。その結果、第１操作工程中に第１パターンが形成され、第２操作工程中に第２パターンが形成される。２つより多いパターンが基材に適用されることも考えられる。
【００３３】
上述のように、１つより多いパターンを使用すると、性能上の及び審美的効果を提供し得る。さらに、第１区域の副次的変形は、前記第１区域がさらに低い密度を有し、その結果、汚れを捕獲するのにより好適であるという、さらなる性能上の効果を実際に提供することもある。しかし、そのようなすべての状況において、前記第２区域は、常に前記第１区域から視覚的に別個である。
【００３４】
商業的効果のある大量生産が可能なプロセスを作るために、プロセスは、遅くとも約１５．２ｍ／分（５０フィート／分）の速度で進む必要がある。ウェブのそのような高速の操作において使用するのに好適なスタート基材は、裂ける、穿孔する、基材に穴及び／又は実質的に受け入れられない薄い区域（すなわち、より不透明でなく、繊維密度がより低い）を作ることなく前記最低速度で操作し得るものである。
【００３５】
（基材の組成物）
第１区域及び第２区域は、好ましくは同じ材料組成物を含む。本発明の基材は、少なくとも１つの繊維性ウェブから作成される。本発明による基材は、機械的操作を受けて基材の第１区域及び第２区域を形成した単一の繊維性ウェブであってもよいことが考えられる。あるいは、基材は少なくとも２つの、さらに好ましくは少なくとも３つ以上のウェブの積層体から構成されてもよく、少なくとも１つのウェブが繊維性ウェブであることが、同時に考えられる。ウェブの積層体は、機械的操作にかけられて上記のような基材の第１区域及び第２区域を形成する前にまとめられてもよい。あるいは、ウェブの積層体は、ウェブが機械装置内に送られる地点でまとめられてもよい。さらに、単一の繊維性ウェブ又は２つ以上のウェブの積層体から構成される基材が、上記の機械的操作にかけられ、次により複雑なクリーニングシート構造体の一構成要素として使用されることが考えられてもよい。
【００３６】
本発明の基材は低密度を有し、基材の密度が０．１５ｇ／ｃｍ3以下、さらに好ましくは０．１２ｇ／ｃｍ3以下、さらに好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3以下、最も好ましくは０．０９ｇ／ｃｍ3以下であることを意味する。低密度基材は大きい孔体積を有し、それ故に、汚れの収集及び捕捉により好適である。前記汚れを保管する体積の増加に加えて、低密度基材は、汚れの粒子などとの繊維の絡み合いも生じ、クリーニングされる表面に汚れが再堆積するのをさらに防ぐ。
【００３７】
本発明の基材は、好ましくは嵩高で、０．７ｍｍ以上、さらに好ましくは０．８ｍｍ以上、最も好ましくは０．９ｍｍ以上の厚さを有することを意味する。本発明の基材はまた、好ましくは弾力的で、基材に力が一旦働いて次に解放されると、基材が実質的にその最初の形状及び厚さを再形成することを意味する。基材の弾力性の１つの尺度は、一旦圧力荷重（４５５Ｐａ（０．０６６ｐｓｉ））が取り除かれたとき（３分後に測定）に基材が表す厚さの回復量（厚さのリバウンド）である。本発明の基材は、好ましくは最初の厚さの６５％超過、さらに好ましくは７０％超過、最も好ましくは７５％超過の厚さのリバウンドを表す。厚さのリバウンドを測定するテスト方法が次に詳細に説明される。基材のそれらの区域の突出要素が弾力的であるので、基材を充分な収容力まで使用できることだけでなく、包装及び保管中に圧縮された後、突出要素が確実にリバウンドできることも好ましい。
【００３８】
本発明の基材は、好ましくはエアレイド、毛羽立てた、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合した、メルトブロウン、スパンボンド、スパンレース、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない様々な不織布のプロセスによって作成される軽く固着した／交絡したウェブを使用して作成される。「軽く固着した／交絡した」とは、（１）ウェブの厚さ（ウェブのｚ平面）全体で繊維が緩い若しくは共に固着／交絡していないこと、及び／又は（２）固着／交絡箇所の間の間隔が互いに広く空間をあけていることを意味する。本発明の基材は、好ましくは１０〜１２０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは１５〜１００ｇ／ｍ2、最も好ましく２０〜９０ｇ／ｍ2の基本重量を有する。
【００３９】
上述のプロセスを使用してどのスタート基材が操作され得るかを決定するために、スタート基材に上記の操作プロセスが行われ、そのプロセスが、裂ける、穿孔する、基材に穴及び／又は実質的に受け入れられない薄い区域（すなわち、より不透明でなく、より繊維密度が低い）を作るかどうかを決定する。機械的操作プロセスのパラメーターは、機械的操作速度、対応する２ロール間の嵌合の深さ、歯のピッチを意味し、スタート基材が苛酷な機械的操作に耐える能力に影響を及ぼす。この複雑さのために、スタート基材を選択する方法とは、関係するスタート基材に機械的操作プロセスを行って、形成された基材が所望の結果をもたらすかどうかを決定することである。これらの実験結果によって、種々の機械的操作プロセスのパラメーターが調整されて、選択されたスタート基材がこのプロセスで有用になるのに役立てられる。
【００４０】
好ましいスタート基材は、裂ける、穿孔する、穴及び／又は実質的に受け入れられない薄い区域を作ることなく迅速に伸び得る又は伸長し得るウェブを備える。好ましいウェブは、典型的には約０．０１秒以下で約２００％伸び得るべきである。
【００４１】
本発明の好ましい基材は、少なくとも２つの異なるタイプの繊維を備えるべきである。それにより、基材が繊維の長さと、繊維の直径（デニール）と、繊維の性質と、繊維の仕上げと、それらの混合との互いに異なる少なくとも２つのタイプの繊維を備えることを意味する。
【００４２】
本発明の基材の製造に使用されるウェブを形成するのに好適な繊維は、木材パルプ、綿、羊毛など、並びにポリ乳酸繊維などの生分解性繊維、ポリオレフィン類（例：ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル類、ポリアミド類、合成セルロース類（例：レーヨン（登録商標）、リオセル）、セルロースアセテートなどの合成繊維、少なくとも２つの異なる物質のシース／コア又は並ぶ構成を含む繊維を意味するバイコンポーネント繊維；並びにこれらの混合物と、ポリオレフィン（例：ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル類、ポリアミド類、セルロースアセテート、グリシン、エチルビニルアセテート、ポリ乳酸などの生分解性フィルム、及びフィルム（共押出しフィルム）の積層体とそれらの混合物からなる群から選択されるフィルムとから成る群から選択される。本発明の基材を作成するのに好ましい繊維は、合成材及びバイコンポーネント材料であり、毛羽立てた、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合した、湿式交絡した、スパンボンド、メルトブロウン、エアレイド、又は他の構造の形体であってもよい。
【００４３】
特に好ましい第１実施形態では、基材はスパンボンドウェブから作成される単一の繊維性ウェブから構成される。しかし、現在入手可能なスパンボンドウェブは、ウェブが裂ける又は穿孔することなく第２区域及び特に突出要素を作るための機械的操作中に、ウェブに付与される苛酷な機械的力に耐えるのに好適でないことが多い。典型的なスパンボンドウェブでは、繊維はウェブのＺ次元全体にわたって固着される。故に、本発明の好ましい１つの態様では、基材は、「軽く固着した」だけのスパンボンドプロセスによって作成された単一の繊維性ウェブから作成される。スパンボンドウェブに関して、これは特に、ウェブの外側表面の繊維の一部分のみが固着して、内側のウェブ繊維は実質的に固着しないままであることを意味する。典型的には、加熱したエンボスカレンダーロールにウェブを通すことによってこれらの固着が繊維性ウェブに施される。ウェブの固着程度は、多くの変数；例えば、エンボスパターン及びエンボス加工した表面積、温度、ニップ圧、並びにエンボスカレンダーロールにおける滞留時間を使用して調整され得る。スパンボンドウェブが軽く固着されたかどうかを決定する方法は、平均圧力を使用してウェブを親指と他の指との間で約３０秒間擦り合わせることである。ウェブが毛羽立つ様子を示し始めた場合、適切に軽く固着されている。
【００４４】
好ましいスパンボンドウェブは、バイコンポーネント繊維を使用して作成される。好ましくは、前記バイコンポーネント繊維は、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン／ナイロン、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される。好ましいスパンボンドウェブは、ＢＢＡノンウーブンズ社（Nonwovens)（ワシントン州、Washougal）から得られる。ウェブは、改良されたソフトスパン（登録商標）スパンボンドウェブであり、増大した基本重量（３０〜８０ｇ／ｍ2の範囲）、低減したエンボスパラメーター（ニップ圧、エンボス温度）を有し、そのためスタート基材は、擦り合わされると容易に毛羽立ち、また、改良された繊維デニール（１．８〜５．８ｄｐｆの範囲で；及びこれらの混合）と、ＰＥ／ＰＰが５０／５０〜３０／７０の範囲の改良されたコア／シースバイコンポーネント比とを有する。
そのようなスパンボンド基材の基本重量は、好ましくは約１０〜約１２０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは約１５〜約１００ｇ／ｍ2、最も好ましくは約２０〜約９０ｇ／ｍ2である。
【００４５】
もう１つの好ましい第２実施形態では、基材は少なくとも２つの繊維性ウェブの積層体である。これらのウェブは層状化され、一方が他方の上になって、上側層、下側層、及び任意に内側層を形成する。そのようなウェブを形成するのに特に好適な繊維には、例えば、木材パルプ、綿、羊毛などの天然繊維、並びにポリ乳酸繊維などの生分解性繊維、ポリオレフィン類（例：ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル類、ポリアミド類、合成セルロース類（例：レーヨン（登録商標）、リオセル）、セルロースアセテートなどの合成繊維、バイコンポーネント繊維、並びにこれらの混合物などが挙げられる。ウェブは、毛羽立てた、スパンボンド、メルトブロウン、スパンレース、エアレイド、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合する、又は他の構造の形体であってもよい。一旦形成されたウェブは、好ましくは当該技術分野で周知であるように湿式交絡される。本明細書で使用する場合、用語「湿式交絡」とは、一般的に、スタート基材の処置の１つのプロセスを意味し、緩い繊維性材料（例：ポリエステル）の層が孔あき部材上で支持され、充分に大きい水圧をかけられて、個々の繊維が他の繊維及びおそらくは基材の他のウェブ層と機械的に絡まる。孔あき部材は、織布スクリーン、穿孔金属プレートなどから作成できる。
【００４６】
この実施形態の基材を作成するのに好ましいスタート材料は、合成材であり、毛羽立てた、スパンボンド、メルトブロウン、エアレイド、スパンレース、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合した、又は他の構造の形体であってもよい。特に好ましいのは、毛羽立てたウェブであり、特にポリエステル、バイコンポーネント繊維、又はこれらの混合物から作成される毛羽立てたウェブである。
【００４７】
好ましい基材は、異なるデニールを有する第１繊維及び第２繊維を備える。基材は、第１繊維及び第２繊維を均一に含むウェブを備えてもよく、又は第１繊維を含む第１ウェブと、第２繊維を含む第２ウェブとを備えてもよく、前記第１繊維及び前記第２繊維は、異なるデニールを有する。この実施形態によるウェブの繊維は、好ましくは１５デニール未満、さらに好ましくは約０．３〜約１２、最も好ましくは約０．５〜約１０のデニールを有する。第１繊維と第２繊維との間のデニールの差は、好ましくは少なくとも約０．３、さらに好ましくは少なくとも約０．７、最も好ましくは少なくとも約１デニールにする。好ましい実施形態では、第１繊維は約０．５〜約５のデニールを有し、第２繊維は約１〜約１０のデニールを有する。基材は、第１繊維対第２繊維の比が重量基準で好ましくは約１００：１〜約１：１００、さらに好ましくは約１０：１〜約１：２０、さらに好ましくは約１：５〜約１：１０の比を含む。基材の厚さは、クリーニング性能及び審美的理由の両方のために重要なことがある。相対的に高いデニールを有する繊維と、相対的に低いデニールを有する繊維とを組み合わせると、所望の厚さを有するクリーニングシートを提供できる。さらにその上、異なるデニールを有する繊維を備える基材は、基材の弾力性及び粒子捕捉特性も提供できる。より大きいデニールの繊維は、基材に剛性を提供し、基材の弾力性を改善して、より大きい粒度の捕捉に有用である傾向がある。対照的に、小さいデニールの繊維は、小さい粒度の捕捉に有用な傾向があり、それ故に、両方の特性を組み合わせて、その結果、基材によって捕捉され得る粒子の範囲を広げ得ることが有用である。
【００４８】
ウェブの上側層及び／又は下側層は、汚れのクリーニング、収集、及び捕捉に好適な特性を提供するものの、基材の第１区域及び第２区域を製造するのに好ましいプロセスの苛酷な機械的操作に耐えるのに特に好適でないことが多い。それ故に、（ｉ）基材にさらなる強度及び一体性を提供する強化ウェブ；（ｉｉ）破裂する前に基材により大きい伸展性を提供する伸張性ウェブ；又は（ｉｉｉ）内側層としてウェブの（ｉ）及び（ｉｉ）両方の特性を提供する強化伸張性ウェブを組み込むことが好ましい。
【００４９】
強化ウェブとは、基材の他のウェブによって提供されるものを超えるさらなる強度及び一体性を提供するウェブと定義される。上側層及び／又は下側層が梳毛されたポリエステルのステープルファイバーなど、梳毛されたステープルファイバーを備える強化ウェブが、特に好ましい。梳毛されたステープルファイバーは、粒子状物質を表面から取り除くのに特に有効であるものの、強度及び一体性が充分でないクリーニングシートを生じることがある。強化ウェブは、生じる基材に向上した強度及び一体性を与える傾向があり、それは、硬材床、セラミックタイル（グラウトを含む）、家具表面などの家庭用品表面をクリーニングするのに使用する際に特に重要である。強化ウェブは典型的に、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合した、メルトブロウン、スパンボンド、湿式交絡した、押出しフィルム、及びこれらの混合物から成る群から選択されるウェブを備える。強化ウェブは、好ましくはランダムでない穿孔又は開放区域がない。本明細書において好ましい強化ウェブは、好ましくは１５未満、さらに好ましくは約０．３〜約１２、さらにより好ましくは約０．４〜約１０のデニールを有する繊維を使用する。好ましい強化ウェブは、ポリプロピレン１００％のスパンボンドである。
【００５０】
伸張性ウェブとは、基材の他のウェブによって提供されるものを超えるさらなる伸展性／拡張を提供するウェブと定義される。そのような伸張性ウェブを基材に組み込むと、基材は裂ける、穿孔する、穴及び／又は受け入れられない薄い区域を作ることなく伸張可能になる。それ故に、伸張性ウェブを基材に組み込むと、製造者はより迅速な製造速度を使用でき、その結果、収率を増大できる。そのような基材は、より程度の大きい幾何学的変形も表す。上側層及び／又は下側層が梳毛されたポリエステルのステープルファイバーなど、梳毛されたステープルファイバーを備える伸張性ウェブが、特に好ましい。伸張性ウェブは典型的に、毛羽立てて熱接着した、毛羽立てて化学接着した、毛羽立てて通気結合した、メルトブロウン、スパンボンド、湿式交絡した、及びこれらの混合から成る群から選択されるウェブを備える。好ましい実施形態では、伸張性ウェブは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、バイコンポーネント繊維（ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥＴ、ＰＥ／ナイロン）、ナイロン、及びこれらの混合物から作成される。本明細書の好ましい伸張性ウェブは、好ましくは１５未満、さらに好ましくは約０．３〜約１２、さらにより好ましくは約０．４〜約１０のデニールを有する繊維を使用する。好ましい伸張性ウェブは、ＰＥ５０％／ＰＰ５０％のバイコンポーネント繊維から作成されるスパンボンドウェブである。
【００５１】
強化伸張性ウェブは、強化ウェブ及び伸張性ウェブ両方の特性を備える。そのようなウェブの好ましい例は、１７ｇ／ｍ2の基本重量を有し、単繊維当たり約６．０デニールを有するポリエステル繊維を備える区域固着したスパンボンド繊維性ウェブである。前記ウェブは、レメイ（Remay）１０５４Ｗの商品名でＢＢＡ社から入手可能である。
【００５２】
基材が２つ以上のウェブの積層体であるとき、基材の基本重量は、好ましくは約１０〜約１２０ｇ／ｍ2、さらに好ましくは約１５〜約１００ｇ／ｍ2、最も好ましくは約２０〜約９０ｇ／ｍ2である。
この実施形態の基材は、好ましくは少なくとも３つの繊維性ウェブを備える。基材は、２つの繊維性ウェブと、１つの強化伸張性ウェブ又は強化伸張性繊維性ウェブとを備える。ウェブは、好ましくは、２つの繊維性ウェブが上側層及び下側層であり、強化ウェブが内側層であるように配置される。繊維性ウェブは、好ましくは両方共、梳毛されたステープルファイバーを備え、強化繊維性ウェブは、好ましくはスパンボンド繊維又は熱接着した繊維を備える。次に、３つのウェブは全て、湿式交絡して、基材を形成する。
【００５３】
もう１つの好ましい実施形態では、基材は、３つのウェブを備え、上側ウェブ及び下側ウェブの性質が繊維性で、内側ウェブがフィルムである。
さらに、本発明の基材は４、５、６、又はそれより多いウェブ（又は層）を備え得る。
上述のものから選択される上下の繊維性ウェブ及び内側繊維性ウェブを備える好ましい実施形態では、内側層のウェブは概ね、基材の総集合基本重量の約１０％〜８５％、好ましくは約１５％〜約８０％、さらに好ましくは約２０％〜約７５％である基本重量を有する。
【００５４】
本発明の基材の立体性は、突出要素の頂点と隣接する谷との「平均高度差」によって、及び隣接する突出要素の頂点間の「平均頂点間距離」によって説明できる。図１２に関し、頂点１０１Ａ／谷１０１Ｂの組に関する高度差は、間隔Ｈである。頂点１０１Ａ及び１０２Ａの隣接する組の間の頂点間の間隔は、間隔Ｄとして示される。基材の突出要素の「平均高度差」及び「平均頂点間の間隔」は、本明細書において次に説明する「テスト方法」で示すように測定される。基材の「表面トポグラフィー指標」は、基材の平均頂点間の間隔で基材の平均高度差を割ることによって得られる比である。
【００５５】
巨視的な立体性を提供すると考えられるのには有意に充分でない頂点及び谷の相対的に小さい区域があることが、当業者には明白である。表面トポグラフィー指標を測定するとき、そのような変動及び変化は、製造方法の正常で予期される結果であり、考慮されない。
【００５６】
理論によって制限されることなく、表面トポグラフィー指標は、表面の谷において物質を受ける及び収容する際における巨視的な立体的表面の有効性の尺度であると考えられる。所定の平均頂点間の間隔について、平均高度差の相対的に高い値は、物質を捕獲及び保持し得る、深く、狭い谷を提供する。それ故に、表面トポグラフィー指標の相対的に高い値は、拭いている間の物質の有効な捕獲を示すと考えられる。
【００５７】
第２区域の突出要素の平均頂点間の間隔は、少なくとも約０．５ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも約１．０ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも約１．５ｍｍである。１つの実施形態では、平均頂点間の間隔は、約０．５〜約３０ｍｍ、具体的には約１．０〜約２５ｍｍ、より具体的には約１．５〜約２０ｍｍである。第２区域の表面トポグラフィー指標は、好ましくは約０．０１〜約１００、さらに好ましくは約０．０５〜約７５、さらに好ましくは約０．７５〜約６０、さらに好ましくは約０．８〜約５０である。決定的ではないが、第２区域は、好ましくは少なくとも約０．３ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも約０．５ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも約０．７ｍｍの平均高度差を有する。第２区域の平均高度差は、典型的には約０．３〜約１２ｍｍ、さらに典型的には約０．５〜約１０ｍｍである。
【００５８】
図６に関し、基材５２は、別個の区域；複数の第１区域６０及び複数の第２区域６６を備える。基材５２は、第１区域６０と第２区域６６との間の境界部分に位置する推移区域６５も備える。しかし、上述のように、本発明は、特徴的な区域（例：第１区域６０及び第２区域６６）における基材の性質によって主として画定される。それ故に、本明細書の説明は、第１区域６０及び第２区域６６のみにおける基材の性質に関する。
【００５９】
基材５２は、第１表面（図６で見る人の側を向く）及び対向する第２表面（図示せず）を有する。図６に示される好ましい実施形態では、基材は、複数の第１区域６０及び複数の第２区域６６を備える。６１として概ね示される第１区域６０の一部分は、ほぼ線状であり、第１方向に伸びる。６２として概ね示される第１区域６０の残りの部分は、ほぼ線状であり、好ましくは第１方向にほぼ垂直である第２方向に伸びる。第１方向は第２方向に垂直であることが好ましいが、第１方向６１と第２方向６２が互いに交差する限り、第１方向と第２方向との間の他の角度の関係が適当な場合がある。好ましくは第１方向と第２方向との間の角度は、約４５°〜約１３５°の範囲で、９０°が最も好ましい。第１区域６１と６２との交点は、図６において想像線６３によって示される境界を形成し、それが第２区域６６を完全に取り囲む。
【００６０】
第１区域６０の幅６８は、好ましくは約０．０２５ｃｍ〜約２．５ｃｍ（０．０１インチ〜約１インチ）、さらに好ましくは約０．０７６ｃｍ〜約１．９ｃｍ（０．０３インチ〜約０．７５インチ）である。しかし、第１区域６０の幅の他の寸法が好適なこともある。第１区域６１と６２とが互いに垂直で、等しい空間をあけているので、第２区域は正方形の形状を有する。しかし、第２区域６６には他の形状が好適であり、上述のような第１区域間の空隙部及び／又は互いに関する第１区域６１と６２との配列を変えることによって、達成されてもよい。第２区域６６は第１軸線７０及び第２軸線７１を有する。第１軸線７０は、基材５２の長手方向軸線（Ｌ）にほぼ平行である一方、第２軸線７１は、基材５２の横断方向軸線（Ｔ）にほぼ平行である。
【００６１】
説明された実施形態では、基材５２は、基材５２が軸線に沿って抵抗力を発揮するように「形成され」、説明された実施形態の場合、それは、横断方向軸線（Ｔ）にほぼ平行な方向で加えられる軸方向の伸張力を受けるとき、基材の横断方向軸線にほぼ平行である。本明細書で使用する場合、用語「形成された」とは、外部から適用される伸長又は力を受けないとき、所望の構造又は外形をほぼ保持する基材上で所望の構造又は外形を作ることを指す。本発明の基材は、複数の第１区域及び複数の第２区域を備え、第１区域は第２区域とは視覚的に別個である。
【００６２】
図６に示される好ましい実施形態では、第１区域６０は、基材５２が受ける形成工程の前後でほぼ同じ状態である。第２区域６６は、突出要素、好ましくは複数の突出要素を備え、さらに好ましくは前記突出要素は肋骨状７４及び／又は折り畳み要素である。肋骨状突出要素７４は、ウェブ５２の長手方向軸線にほぼ平行である第１軸線又は長軸７６と、ウェブ５２の横断方向軸線にほぼ平行である第２軸線又は短軸７１とを有する。
【００６３】
第２区域６６における突出要素７４は、未形成区域又は単に空隙部区域によって互いから分離してもよい。好ましくは突出要素７４は、互いに隣接し、突出要素７４の長軸７６に垂直に測定した、０．２５ｃｍ（０．１０インチ）未満の未形成区域によって分離し、さらに好ましくは突出要素７４は連続し、それらの間に未形成区域がない。
【００６４】
（任意の添加物材料）
本発明のいかなる基材のクリーニング性能も、界面活性剤又は潤滑剤を含む、基材への汚れの付着性を高める様々な添加物のいずれかで基材を処理することによりさらに向上できる。そのような添加物を利用するとき、基材が汚れを付着させる性能を高めるのに充分なレベルで基材に塗布する。そのような添加物は、好ましくは少なくとも約０．０１重量％、さらに好ましくは少なくとも約０．１重量％、さらに好ましくは少なくとも約０．５重量％、さらにより好ましくは少なくとも１重量％、さらにより好ましくは少なくとも約３重量％、さらに好ましくは少なくとも約４重量％の添加量で基材に塗布される。典型的に添加量は、約０．１〜約２５重量％、さらに好ましくは約０．５〜約２０重量％、さらに好ましくは約１〜約１５重量％、さらにより好ましくは約３〜約１０重量％、さらにより好ましくは約４〜約８重量％、最も好ましくは約４〜約６重量％である。好ましい添加物は、蝋か、油（例えば、鉱油、石油ゼリー等）と蝋との混合物である。好適な蝋には、様々な種類の炭化水素類、並びにある種の脂肪酸のエステル類（例えば、飽和トリグリセリド類）及び脂肪族アルコール類が挙げられる。それらは天然源（すなわち、動物、植物、若しくは鉱物）由来であることができ、又は合成することもできる。これら様々な蝋の混合物も使用することができる。本発明において使用できる代表的な動物性及び植物性の蝋の一部には、蜜蝋、カルナウバ、鯨蝋、ラノリン、セラック蝋、キャンデリラなどが挙げられる。本発明において使用できる鉱物源由来の代表的な蝋には、パラフィン、ワセリン、及び微晶性蝋のような石油を主体とする蝋、並びに白色セレシン蝋、黄色セレシン蝋、白色オゾケライト蝋などのような化石又は地蝋が挙げられる。本発明において使用できる代表的な合成蝋には、ポリエチレン蝋のようなエチレン系ポリマー類、「ハロワックス（Halowax）」のような塩素化ナフタレン類、フィッシャー・トロプシュ（Fischer-Tropsch）合成によって作られる炭化水素型蝋などが挙げられる。
【００６５】
鉱油と蝋との混合物を利用するとき、構成成分は、好ましくは約１：９９〜約９９：１、さらに好ましくは約１：９９〜約１０：１、さらにより好ましくは約１：９９〜約３：７の油対蝋の重量比で混合する。特に好ましい実施形態では、油対蝋の重量比が、約３：７であり、添加物を約５重量％の添加濃度で添加する。好ましい混合物は、鉱物油と石蝋との３：７の混合物である。
【００６６】
巨視的立体性及び添加物が単一基材に与えられると、特に向上したクリーニング性能が達成される。前述したように、添加物を有効濃度で、好ましくはほぼ均一に、シートの少なくとも１つの独立した連続区域に塗布する場合、このような低濃度が特に望ましい。特に汚れのシートへの付着性を改善する添加物を好ましい低濃度で使用することにより、驚くほど優れたクリーニング、空気中の塵埃の抑制、消費者の好ましい印象、特に触覚的印象が得られ、さらに香料、害虫駆除成分、抗カビ剤を含む抗菌剤、及び多数のその他の有益成分、特に添加物に可溶性又は分散性であるものを組み込み付加する手段が添加物により得られる。これらの効果はほんの一例である。添加物が基材、パッケージ、及び／又は処理される表面に悪影響を与える可能性がある場合、添加物が低濃度であることが特に望ましい。
【００６７】
これらの添加物を塗布することは、好ましくは基材構造の「内側」の箇所に少なくとも相当量の添加物を塗布することを意味する。クリーニングされる表面及び／又はパッケージと接触する添加物の量が制限されるので、表面の機能に損傷を与えるか又は妨害することがある添加物は、制限された有害反応を引き起こすだけか又は全く引き起こさない可能性があることが、本基材の立体構造体の特別な利点である。添加物が、本基材の突出要素の頂点及び／又は基部に塗布されることも好ましい。基材構造体の内側及び外側に添加物があることは、汚れがさらに容易に付着し、添加物が塗布された基材の区域から置換される傾向が少ないので有利である。
【００６８】
（パッケージ）
本発明は、本発明のクリーニングシート基材を含むパッケージも含む。パッケージは、シートの使用が、汚れ（例：ほこり、糸くずなど）の除去及び／又は捕捉を含むクリーニング効果を提供することを、消費者に言葉及び／又は絵で知らせる情報に関連し、この情報は他のクリーニング製品を超える優位性を主張することを含むことができる。非常に望ましい例では、クリーニングシートの使用によって大気中の塵埃及び他の空中浮遊物質の濃度が低下することを消費者に知らせる情報をパッケージに付ける。シートの全効果を確実に実現できるように、布やペットなどを含む従来では考えられない表面にシートを使用できることを消費者に知らせることが非常に重要である。それ故に、構成要素を使用することによって、本明細書で記載するクリーニングの改善、空気中の粒子状汚れの減少などの効果が得られることを、消費者に言葉及び／又は絵で知らせる情報と関連させたパッケージを使用することが重要である。情報には、例えば消費者に知らせるための普通の全メディアでの広告、並びにパッケージ又はシート自体に付けた説明及びアイコンが挙げられる。
【００６９】
（クリーニング用具）
本発明の基材は、クリーニングシートとして使用するのに好適である。床などの表面をクリーニングするために使用される場合、ユーザが床まで身をかがめる必要がない用具が有用なことがある。この点において、本発明の基材はクリーニング用具と共に使用するのに好適であると考えられる。典型的なクリーニング用具は、ハンドル、モップヘッド、及びモップヘッドへの本発明のクリーニングシート基材の締め付け手段、好ましくは取り外し可能な締め付け手段を含む。
【００７０】
クリーニング用具のハンドルは、人間工学的に実用性のあるクリーニングを提供する、細長く耐久性のあるいかなる材料も含む。ハンドルの長さは、用具の最終用途によって決定される。使用を容易にするために、モップヘッドを、既知のジョイントアセンブリを使用してハンドルに枢動可能に取り付けることができる。 クリーニングプロセス中にクリーニングシートが付着したままである限り、クリーニングシートをモップヘッドに取り付けるいかなる好適な手段も利用できる。好適な締め付け手段の例には、クランプ類、フックとループ（例：ヴェルクロ（Velcro）（登録商標））などが挙げられる。好ましい実施形態では、苛酷なクリーニング中にシートをモップヘッドに機械的に取り付けて保持するために、モップヘッドはその上部表面上に「グリッパー」を含む。また便利に取り外して使い捨てることができるように、シートはグリッパーから容易に解放される。好ましいグリッパーは、同時係属中の米国特許出願０９／３７４，７１４（キングリー（Kingry）ら、１９９９年８月１３日出願）に記載されており、本明細書に参考として組み込まれる。
【００７１】
本クリーニングシートがクリーニング用具に取り付けられる場合に滑り特性及びクリーニング性能をさらに改善するために、クリーニング用具のモップヘッドは、モップヘッドの底面上に曲線輪郭を有することができる。曲線底面を有する好適なモップヘッドは、同時係属中の米国特許出願０９／８２１，９５３（カッチャー（Kacher）ら、２００１年３月３０日出願）に記載されており、本明細書に参考として組み込まれる。
好適なクリーニング用具は、米国意匠特許第Ｄ−４０９，３４３号；及び同第Ｄ−４２３，７４２号；に示され、これらは参考として本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【００７２】
次の実施例Ｉ〜ＩＩＩは、本発明の基材の非制限的な例である。製造された各基材は、上述のプロセスを経て、基材の第１区域及び第２区域を形成する。好適なパターンの例が図６から図１１に示されている。
【００７３】
実施例Ｉ及びＩＩは、第１繊維性ウェブ、第２繊維性ウェブ、及び第３強化繊維性ウェブを備える基材を説明し、第１繊維性ウェブ及び第２繊維性ウェブは同じ材料である。第１、第２、及び第３繊維性ウェブは形成ベルトの上部に配置され、第３強化繊維性ウェブは、第１繊維性ウェブと第２繊維性ウェブとの間に配置される。形成ベルトは、１００ｘ９０のメッシュスクリーンである。次に、ウェブを湿式交絡させて乾燥させる。水流交絡プロセスにより、第１及び第２繊維性ウェブの繊維が一体化し、さらに、強化繊維性ウェブの繊維と一体化する。次に、基材を任意に、鉱物油及び石蝋の３：７混合物５重量％を用いて（例えば印刷、噴霧などにより）表面コーティングする。最後に、上記のように作成されたスタート基材は、本明細書で説明される形成プロセスを経て、突出要素を備える、第１及び第２区域を有する基材を生じる。
【００７４】
（実施例Ｉ）
【００７５】
【表１】
2005534831.tif 000003
【００７６】
（実施例ＩＩ）
【００７７】
【表２】
2005534831.tif 000004
【００７８】
（実施例ＩＩＩ）
単一の繊維性ウェブ：１８％の固着区域を有し、公称直径約３．１を有する、ポリエチレン／ポリプロピレンが５０／５０のバイコンポーネント繊維（シース／コア）を備える軽く熱点固着したスパンボンド（ＢＢＡ社（ワシントン州、Washougal）から市販されている改良したソフトスパン）
【００７９】
【表３】
2005534831.tif 000005
【００８０】
（テスト方法）
（Ａ）平均高度差
平均高度差は、オプティカルゲージングプロダクツ社（Optical Gauging Products Incorporated）（ニューヨーク州、Rochester）によって作成される、スマートスコープ測定ソフトウエア（Smart Scope Measurement Software）バージョン４．３２を備えたビデオ測定システム、スマートスコープ（SmartScope）（シリアル番号５０８０６１１０４）を使用して決定される。この手順は、シートの頂点又は谷区域を位置決めし、ビデオ測定システムの焦点を合わせて、Ｚ次元を測定装置上のゼロの位置に合わせることを含む。次に、ビデオ測定を隣接する谷又は頂点区域のそれぞれに移動させて、再度、顕微鏡の焦点を合わせる。平均高度差（すなわち、Ｚ方向の深さ）を測定するために、関係する突出要素の頂点に焦点を合わせて、Ｚ軸線をゼロの位置に合わせる。次の関係する点（隣接する谷の基部；２つの突出要素の間）に焦点が合うまで焦点を下に向ける。移動した距離が、ｍｍでスクリーンの底部に表示される。
器具の表示は、この頂点／谷の組の間か、又は谷／頂点の組の間の高さの差を示す。シート上の任意の位置で、この測定を少なくとも５回繰り返し、これらの測定値の平均値が平均高度差である。
【００８１】
（Ｂ）頂点間の間隔
上記器具を、頂点間の間隔を測定するために使用できる。使用される倍率は、隣接する２つの頂点間の間隔を容易に測定するのに充分にする。頂点間の間隔を測定するために、突出要素の１つの頂点の頂部上に顕微鏡の焦点を合わせる。関係する参照点、すなわち突出要素の頂点をスクリーン上の垂直な線と一直線にする。隣接する頂点まで測定される方向次第で、Ｘ軸線又はＹ軸線をゼロの位置に合わせる。次の測定点、すなわち、次の突出要素の頂点が、スクリーン上の垂直な線と一直線になるまで、試料のステージを移動させる。突出要素の頂点間の間隔が、ｍｍでスクリーン底部に表示される。シート上の任意の位置でこの測定を少なくとも５回繰り返し、これらの測定値の平均値が平均頂点間の間隔である。
頂点間の間隔及び高度差の多くの測定値を取って、平均値を計算する。これらの値は、基材の２つの区域のトポグラフィー指標を計算するために使用される。
【００８２】
（Ｃ）基材の厚さのリバウンドテスト方法
このテストは、圧力荷重がかけられ、次に取り除かれる前後の、完成した基材の厚さの測定に基づく。圧力荷重が取り除かれた後、基材の厚さが回復した割合が、厚さのリバウンドの測定値となる。
基材の厚さは、改良したデジタルミツトヨはさみ尺（引っ張りばねを取り除いたミツトヨデジマティックインジケータ（Mitutoyo Digimatic Indicator）（メジャーオール社（Measure-All-Inc,）（オハイオ州、Fairfield）からカタログ番号５４３−２７２で市販されている））を使用して決定され、それが基材の表面まで非常にゆっくり下げられる。精度を確実にするために、基材は２０．３ｃｍｘ３０．５ｃｍ（８インチｘ１２インチ）の花崗岩の基部（メジャーオール社（Measure-All-Inc,）（オハイオ州、Fairfield）から、カタログ番号６０８１２−ＩＲＳで市販されている）によって支持される。さらに、デジタルはさみ尺は、次のアクセサリー：（１）オノソッキ（Ono Sokki）リリースケーブル（カタログ番号ＡＡ−８１６）、（２）２．５ｃｍ（１インチ）エクステンション（カタログ番号２０−２７８−８）、（３）４．０５３８ｃｍ（１．５９６インチ）の直径接触点（カタログ番号Ｐ−５００Ａ−１．５９６）、（４）旋回接触点アダプタ（カタログ番号８９−０５００２２）、及び（５）おもりスタッド（カタログ番号１０１７５Ｗ）を利用している。これら全ての構成要素は、メジャーオール社（Measure-All Inc.)（オハイオ州、Fairfield）から市販されている。いかなるおもりも追加することなく基材をデジタルミツトヨはさみ尺の下に配置し（ゲージ脚部の圧力は２６２Ｐａ（０．０３８ｐｓｉ）である）、基材の最初の厚さを測定する。次に、既知量のおもりを加えて、４５５Ｐａ（０．０６６ｐｓｉ）までの総脚部圧力を加える。床拭きにかかる消費者の典型的な使用期間をシミュレーションするために、脚部及び基材上におもりを１０分間置いておく。１０分経った時点で、追加のおもりを取り除き、再度、シートの厚さを測定する（いかなるおもりも追加せずに、公称２６２Ｐａ（０．０３８ｐｓｉ）下で）。おもりを取り除き、３０秒毎に３分まで「リバウンド」の厚さを記録する。おもりを取り除いてから３分後の基材の厚さを最初の「荷重なし」の厚さで割って、厚さのリバウンドを計算する。
【００８３】
（Ｄ）厚さ、基本重量、及び密度の方法
全ての基材の厚さ、基本重量、及び密度の計算は、２６２Ｐａ（０．０３８ｐｓｉ）の荷重下での基材の測定値に基づく。
基材の厚さは、「基材の厚さのリバウンドテスト方法」において上述したのと同じテスト器具を利用して測定される。完成した基材を、いかなるおもりも追加せずにデジタルミツトヨはさみ尺の下に配置して（ゲージ脚部の圧力は、２６２Ｐａ（０．０３８ｐｓｉ）である）、基材の厚さを測定する。厚さの測定値の単位はｍｍである。
【００８４】
１００ｍｍｘ１００ｍｍに切断され完成した基材の重量（ｇ）を測定して、完成した基材の基本重量が決定される。次に、基本重量（ｇ／ｍ2で報告される）が、次の式：
【００８５】
【数１】
2005534831.tif 000006
によって計算される。
【００８６】
完成した基材の密度は、基本重量（上式から計算される）を基材の厚さで割って計算される。密度（ｇ／ｃｍ3で報告される）は、次の式：
【００８７】
【数２】
2005534831.tif 000007
によって計算される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】装置の一部分が傾いて歯を露出している、本発明の基材を形成するために使用される好ましい装置の簡略化した斜視図。
【図２】本発明の基材を形成するために使用される、静止プレス機の簡略化した側面立面図。
【図３】本発明の基材を形成するために使用される、連続的動的プレス機の簡略化した側面立面図。
【図４】本発明の基材を形成するために使用されるもう１つの装置の簡略化した図。
【図４ａ】対応する２つのロールの嵌合の深さ（ＤＯＥ）を示す、図４における四角で囲った区域の引き伸ばし図。
【図５】本発明の基材を形成するために使用される、もう１つの装置のもう１つの簡略化した図。
【図６】ダイヤモンド形の第２区域を示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図。
【図７】第２区域の２パターン；ダイヤモンド形及び列を示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図。ダイヤモンド形は、折り畳み突出要素を備え、基材の中央の方に見出される一方、列は、肋骨状突出要素を備え、基材外側の境界の方に見出される。
【図８】第２区域の２パターン；ダイヤモンド形及び列を示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図である。ダイヤモンド形は、折り畳み突出要素を備え、基材外側の境界の方に見出される一方、列は、肋骨状突出要素を備え、基材の中央の方に見出される。
【図９】突出要素の肋骨状の列を示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図。
【図１０】波状に配置した第２区域の２パターンを示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図。
【図１１】ダイヤモンド形の突出要素を示す、本発明の基材の好ましい実施形態の平面図。
【図１２】突出要素の輪郭を示す、基材の横断面図。
【図１】
2005534831.tif 000008
【図２】
2005534831.tif 000009
【図３】
2005534831.tif 000010
【図４】
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【図４ａ】
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【図５】
2005534831.tif 000013
【図６】
2005534831.tif 000014
【図７】
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【図８】
2005534831.tif 000016
【図９】
2005534831.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
2005534831.tif 000019
【図１２】
2005534831.tif 000020
【国際調査報告】
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2005534831.tif 000022
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