(57)【要約】  ポリオレフィン不織ウェブのような静電気帯電させたポリマー材料は、例えばティッシュが取り出される際に箱を囲む表面部分に堆積するリントを引きつけたり、リントの量を減らしたりするために、ティッシュ箱のような容器に関して使用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を取り出すための取り出し口を持った容器であって、静電気帯電させたポリマー材料を含むことを特徴とする容器。
【請求項２】
前記静電気帯電させたポリマー材料が前記容器の内側にコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記静電気帯電させたポリマー材料が前記容器内のシートであることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項４】
前記静電気帯電させたポリマー材料が実質的に前記取り出し口を囲むように配置されたシートであることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項５】
前記取り出し口が、前記静電気帯電させたシート内のスリットを含むことを特徴とする請求項４に記載の容器。
【請求項６】
ティッシュの積み重ね体を収める分配用箱と、ティッシュを取り出すための取り出し口とを有する製品であって、前記箱内で、及び／又は、取出し中に前記ティッシュに接触する静電気帯電させたポリマー材料をさらに含むことを特徴とする製品。
【請求項７】
前記静電気帯電させたポリマー材料が、実質的に前記ティッシュの積み重ね体を覆うように前記容器内に配置されたシートであることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項８】
前記静電気帯電させたポリマー材料が、前記箱の内側のコーティングであることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項９】
前記静電気帯電させた材料が、実質的に前記取り出し口を囲むように配置されたシートであることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１０】
前記取り出し口が、１枚又はそれ以上の静電気帯電させたポリマー材料シート内のスリットからなることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１１】
前記取り出し口が、静電気帯電させた単一のポリマー材料シート内のスリットからなることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１２】
前記取り出し口が、１枚のポリフィルム内のスリットと、１枚又はそれ以上の静電気帯電させた不織ウェブ内のスリットとからなることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１３】
前記取り出し口が、１枚のポリフィルム内のスリットと、１枚の静電気帯電させた不織ウェブ内のスリットとからなることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１４】
前記取り出し口が、１枚のポリフィルム内のスリットと、２枚の静電気帯電させた不織ウェブ内のスリットとからなることを特徴とする請求項６に記載の製品。
【請求項１５】
前記ポリフィルムが静電気帯電されていないことを特徴とする請求項１２、１３又は１４に記載の容器。
【請求項１６】
前記ポリフィルムが静電気帯電されていることを特徴とする請求項１２、１３又は１４に記載の容器。
【請求項１７】
前記静電気帯電させたポリマー材料がフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項１８】
前記静電気帯電させたポリマー材料が不織ウェブであることを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項１９】
前記静電気帯電させたポリマー材料がメルトブローンウェブであることを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項２０】
前記静電気帯電させたポリマー材料がスパンボンドウェブであることを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項２１】
前記静電気帯電させたポリマー材料が絶対値約５０ボルト又はそれ以上の表面電位を持つことを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項２２】
前記静電気帯電させたポリマー材料が絶対値約５０ボルトから約１５，０００ボルトの表面電位を持つことを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【請求項２３】
前記静電気帯電させたポリマー材料が絶対値約５０ボルトから約６０００ボルトの表面電位を持つことを特徴とする請求項１に記載の容器又は請求項６に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
テッィシュの消費者に共通の不満とは、ティッシュを取り出していくうちに容器を囲む表面部分にリントが堆積、蓄積することである。このリントは主として、ティッシュの製造中か或いは１枚ずつ分配していく間に摩擦力により発生したごく微細な繊維粒子の破片と短い繊維である。長年にわたり、例えば向上したクレープ技術により、或いは化学的接合剥離剤の使用により、ティッシュ製品が柔らかさを増してくるにつれて、そのような製品に付随するリントの量が増加している。ティッシュを交互差し込み係合させた、すなわち、交互折り込み係合させたポップアップ型のティッシュ箱で、ティッシュを取り出すための柔軟なポリ窓が付いているものは、ティッシュシートが、箱内においてその交互折り込み係合から外されるとき及びポリ窓を通して引き出されるときに大きな摩擦力を受けるので、特に問題がある。
【０００２】
したがって、取出し中に箱周りの表面部分に堆積するリントの量を減少させるティッシュ箱の必要性が存在する。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３，８４９，２４１号公報
【特許文献２】米国特許第５，７２１，８８３号公報
【特許文献３】米国特許第３，９５９，４２１号公報
【特許文献４】米国特許第５，６５２，０４８号公報
【特許文献５】米国特許第４，１００，３２４号公報
【特許文献６】米国特許第５，３５０，６２４号公報
【特許文献７】米国特許第４，３４０，５６３号公報
【特許文献８】米国特許第３，８０２，８１７号公報
【特許文献９】米国特許第５，３８２，４００号公報
【特許文献１０】米国特許第５，７０９，７３５号公報
【特許文献１１】米国特許第５，５９７，６４５号公報
【特許文献１２】米国特許第４，３１５，８８１号公報
【特許文献１３】米国特許第５，７２１，１８０号公報
【特許文献１４】米国特許第４，０４１，２０３号公報
【特許文献１５】米国特許第５，１８８，８８５号公報
【特許文献１６】米国特許第５，４８２，７６５号公報
【特許文献１７】米国特許第４，２１５，６８２号公報
【特許文献１８】米国特許第４，３７５，７１８号公報
【特許文献１９】米国特許第５，４０１，４４６号公報
【特許文献２０】米国特許第６，３６５，０８８Ｂ１号公報
【特許文献２１】ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９４／１２６９９（公開番号ＷＯ９５／１３８５６）
【特許文献２２】ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９５／１３０９０（公開番号ＷＯ９６／１３３１９）
【特許文献２３】ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９６／１９８５２（公開番号ＷＯ９７／２３２４６）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
分配用箱から出るリントの量は、リントの一部又は全部を引きつけ保持するように静電気帯電させたポリマー材料を箱に組み合わせて使用することにより削減できることが見出された。この静電気帯電させたポリマー材料は、織布又は不織シート、或いは他の適当なフィルム状材料とすることができ、そのポリマーの内部に電荷又は分極配向が存在することにより、外部電場を示す。したがって、リントの粒子を含んだティッシュがその箱から引き出されるとき、リント及び塵は周囲の空気中に放出されず、リント及び塵の少なくともある程度の部分は静電気帯電させたポリマー材料に引き寄せられ、箱に保持されることになる。
【０００５】
その結果、一つの側面では、本発明は、製品を取り出すための取り出し口を有し、静電気帯電させたポリマー材料を含む容器である。静電気帯電させたポリマー材料は、製品が取り出し口を通して容器から引き出される際に発生するリントを引き寄せ、収集するのに特に利点がある。分配中にリントを放出する製品の例としては、これに限定するものではないが、化粧用又はトイレット用ティッシュ、拭き布、ペーパータオル、テーブルナプキン、洗面用タオル、マット（おむつ用、成人用、台所用など）、手袋、指なし長手袋、靴下、顔面用マスク、パンティーライナーなどがある。好適な容器には、箱（例えば化粧用ティッシュ及びペーパータオルを収めるのに使用するもの）、缶、ロール用容器、トレイ、ポップアップ型容器、リーチ・イン型容器及び同様のものが含まれる。
【０００６】
静電気帯電させたポリマー材料は、様々な異なる形態で容器内に配置することができる。一実施形態では、静電気帯電させたポリマー材料は、容器内の製品例えばティッシュの積み重ね体と、容器の内側側壁との間に配置することができ、容器内に堆積しており、捕捉されなければ取出し中に製品によって容器から運び出されることになるリントを捕捉するためには、容器内の製品を実質的に囲むように配置することが望ましい。別の実施形態では、静電気帯電させたポリマー材料は、容器内側表面上のコーティングとして存在させることができる。また別の実施形態では、静電気帯電させたポリマー材料は、実質的に取り出し口を囲むよう配置されたシート、好ましくは、製品が容器から引き出される際に該製品に接触するように配置されたシートとすることができる。便利な配置は、単に静電気帯電させたポリマー材料に取り出し用のスリットを設けるだけのものである。しかしながら、静電気帯電させたポリマー材料は、別々の材料の帯状片を取り出し口両側に設けて実質的に取り出し口を囲むようにすることもできる。このような場合には、静電気帯電させたポリマー材料は、単独で、又はポリフィルムと組み合わせて使用することができる。代替的には、静電気帯電させたポリマー材料は、分配される製品に接触しないが、空気浮遊するリントを引きつけるのに十分なほど取り出し口の近傍に位置させることもできる。これは、静電気帯電させたポリマー材料が、例えば滑らかで柔軟なフィルムといった、他の材料に比べて取り出し中にリントの放出を増加させる肌合いのものである場合には利点がある。前記の実施形態のすべては、単独で或いは互いに組み合わせて用いることができる。
【０００７】
もっと特定的な側面では、本発明は、ティッシュの積み重ね体を収める分配用箱と、ティッシュを取り出すための取り出し口とを含み、箱内で、及び／又は取り出し中にティッシュに接触する静電気帯電させたポリマー材料をさらに含む製品である。
【０００８】
電場印加がない状態である程度の外部電場を示す静電気帯電させたポリマー材料は、エレクトレットとして知られている。ポリマー材料に正電荷と負電荷を埋め込んで形成されたエレクトレットは、空間電荷エレクトレットとして知られている。空間電荷エレクトレットの例としては、空気中で正のコロナ放電に曝すことで帯電されたポリプロピレンフィルムがある。ポリプロピレンフィルムのエレクトレットは、コロナ帯電装置の正電極に面している側のフィルム上に正表面電位を示し、フィルムの反対側は負表面電位を示す。さらに、帯電電極と同じ極性の表面電位を示すエレクトレットが、ホモ電荷エレクトレットとして知られている。ポリマー内における極性領域の方位によって形成されたエレクトレットは、二極性エレクトレットとして知られている。二極性エレクトレットの例として、２フッ化ポリビニリデンがある。２フッ化ポリビニリデンフィルムが空気中において陽極コロナ放電により帯電されると、表面電位は前述のホモ電荷エレクトレットのように、まず正極性を持つ。しかしながら、炭素・フッ素双極子がそれ自体で再配向するので、表面電位の極性が変化して、正電極に向いていた側が負極性に、負電極に向かっていた側が正極性になる。帯電電極の表面電位とは反対極性の表面電位を示す双極性エレクトレットは、ヘテロ電荷エレクトレットとして広く知られている。
【０００９】
エレクトレットによる電場が均一であることはまれである。最も頻繁に生じるのは、電荷の分布又は分極の再配向のためにエレクトレットを囲む空間に不均一電場を生じさせることである。不均一電場の特徴は電位勾配である。フィルムのエレクトレットの場合、電位勾配は、帯電した又は帯電していない微粒子の両方を、該ポリマーエレクトレットの表面に向けて捕捉することができるという点で有益である。不織布のエレクトレットの場合には、電場の不均一性は極めて大きくなる。不織布のエレクトレットを囲む体積中に存在する強力な電位勾配は、例えばティッシュのリントのような空気浮遊する異物の軌道を変化させ、その捕捉を助けることを可能にする。
【００１０】
本発明の目的にとって、静電気帯電してエレクトレットを形成することができる好適なポリマー材料は、これらに限定するものではないが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリジエン、ポリオール、ポリエーテル、ポリカーボネート、その他同様のポリマーを含む。ここで用いられる「ポリマー」という用語は、限定する意味ではないが、一般的には、ホモポリマー、例えばブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマーなどのコポリマー、ターポリマー、その他の複モノマー・ポリマー、及び前述したもののいずれかの混合物及び変性体を含む。さらに、特に限定がなければ、「ポリマー」という用語は、空間的又は幾何学的に可能であるすべての分子形態を含む。これらの形態とは、限定する意味ではないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、不規則な対称性を含む。熱可塑性のポリマーは、ポリオレフィン又はポリアミドのポリマーからなることが望ましく、さらに望ましいのは、例えばポリオレフィン、特にポリエチレン及び／又はポリプロピレンのような無極性のポリマーを含むものである。ポリマー技術の当業者は、ポリマーの特定の組成が、塵収集媒体を形成するために選択される工程によって異なることを認識するであろう。一例として、望ましいポリマーのレオロジーについて言えば、フィルムを形成するために選択されたポリマーに対するものは、繊維を形成するために選択されたポリマーに対するものとは異なる。同様に、望ましいポリマー組成そのレオロジーについて言えば、スパンボンド繊維を形成するために使用されるポリマーに対するものは、メルトブローン繊維を形成するために使用されるポリマーに対するものとは異なることがある。特定の製造工程についての望ましいポリマー組成及び／又はレオロジーは、当業者にはよく知られている。
【００１１】
特に好適な不織布材料にはメルトブローン繊維のウェブが含まれる。メルトブローン繊維は、一般的に、多数の微細な、通常は円形のダイ毛管を通して、溶融状態熱可塑性の材料を、集中した高速の、通常は高温の気体（空気など）中に溶融状態の糸や短繊維として押し出して形成され、この高速気体が溶融状態にある熱可塑性材料の直径を減少させて細くする。その後、メルトブローン繊維は高速気流により運ばれ、集積表面上に堆積されて不規則に分散されたメルトブローン繊維のウェブを形成する。メルトブローン工程は、例えばＢｕｔｉｎ他の米国特許第３，８４９，２４１号や、Ｔｉｍｍｏｎｓ他の米国特許第５，７２１，８８３号、Ｗｅｂｅｒ他の米国特許第３，９５９，４２１号、Ｈａｙｎｅｓ他の米国特許第５，６５２，０４８号、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他の米国特許第４，１００，３２４号、及びＧｅｏｒｇｅｒ他の米国特許第５，３５０，６２４号に記載されており、これら特許のすべては引用によりここに組み入れられる。Ｔｉｍｍｏｎｓ他の米国特許第５，７２１，８８３号に記載されているような平均繊維直径及び気孔径が小さいメルトブローン繊維ウェブは、本発明において使用するのに特によく適している。基本重量が約１５から約１７０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）、より特定的には約１５ｇｓｍから約１３５ｇｓｍのメルトブローン繊維ウェブが、本発明において使用するのに特によく適している。
【００１２】
さらに、様々なスパンボンド繊維ウェブも又、本発明による好適なリント捕捉を行うのに特に適している。好適なスパンボンド繊維ウェブの製造法は、以下に限定するものではないが、Ａｐｐｅｌ他の米国特許第４，３４０，５６３号、Ｍａｔｓｕｋｉ他の米国特許第３，８０２，８１７号、Ｐｉｋｅ他の米国特許第５，３８２，４００号、Ｍｉｄｋｉｆｆ他の米国特許第５，７０９，７３５号、Ｐｉｋｅ他の米国特許第５，５９７，６４５号、ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９４／１２６９９（公開番号ＷＯ９５／１３８５６）、ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９５／１３０９０（公開番号ＷＯ９６／１３３１９）、ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９６／１９８５２（公開番号ＷＯ９７／２３２４６）に記載されているものを含み、これら特許のすべては引用によりここに組み入れられる。本発明にしたがって使用するのに特に適したスパンボンド繊維ウェブは、基本重量が約１５ｇｓｍから約１７０ｇｓｍ、特に約１５ｇｓｍから約１３５ｇｓｍのものである。
【００１３】
本発明の目的のためには、空気堆積ウェブ又はボンデッド／カーデッドウェブのような短繊維ウェブもまた好適である。模範的な短繊維ウェブは、引用によってここに組み入れるＮａｋａｊｉｍａ他の米国特許第４，３１５，８８１号に記載されている。
【００１４】
本発明において使用するのに好適な他の材料は、多層不織積層体のような多層積層体を含む。特に好適な多層不織積層体は、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体といった、幾つかの層がスパンボンドウェブやメルトブローンウェブであるものを含む。そのような積層体は、移動する形成ベルト上にスパンボンドウェブ層、メルトブローンウェブ層、及びもう一層のスパンボンドウェブ層を順次に堆積させることで形成することができる。結果として生じる積層体はその後、例えば熱点結合により一緒に結合される。別の手法として、様々なウェブ層を個別に形成し、ロール状に集積し、ロールから繰り出し、その後、別々の接着段階で結合することができる。多層不織積層体の例としては、Ｐｉｋｅ他の米国特許第５，７２１，１８０号、Ｂｒｏｃｋ他の米国特許第４，０４１，２０３号、Ｔｉｍｍｏｎｓ他の米国特許第５，１８８，８８５号、Ｂｒａｄｌｅｙ他の米国特許第５，４８２，７６５号に記載されており、これら特許のすべては、引用によりここに組み入れられる。
【００１５】
特に好適なフィルム材料は、ポリオレフィン、特に、ポリプロピレン、ポリハロゲン化ビニル、ポリハロゲン化ビニリデン及びそれらのコポリマー、特に２フッ化ポリビニリデン及びＳａｒａｎ（登録商標）を含む。
【００１６】
ポリマー材料は、当業者によく知られた好適なエレクトレット処理技術のいずれによっても、静電気帯電させることができる。好適なエレクトレット処理工程は、以下に限定するものではないが、プラズマ接触、電子ビーム、コロナ放電及び同様のものを含む。エレクトレット処理は、フィルム又はウェブの形成中或いは形成後に、ポリマー材料に適用することができる。例として、織物にエレクトレット処理を施す方法は、Ｋｕｂｉｃ他の米国特許第４，２１５，６８２号、Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ他の米国特許第４，３７５，７１８号、Ｔｓａｉ他の米国特許第５，４０１，４４６号、Ｋｎｉｇｈｔ他の米国特許第６，３６５，０８８Ｂ１号に記載されている。前述したすべての特許は、その全体を引用によりここに組み入れる。
【００１７】
代替的に、ポリマー材料の静電気帯電は、摩擦帯電のような受動帯電工程を使用して遂行することができる。摩擦帯電は、異なる誘電性材料間の摩擦接触による電荷移動と関連する。摩擦帯電は、動的成分と平衡成分によって構成される。動的成分は、２つの異なる材料を共に擦り合わせた際に消散するエネルギーから生じる。これは接触領域に摩擦熱をもたらし、それによって材料間に電荷移動をもたらす。平衡成分はまた、接触帯電として知られている。これは、異なる誘電性材料間の静的接触により電荷移動がもたらされることにより生じるものである。接触帯電が、二つの接触している材料の相対的電子親和力により、及びそれらの間に作業関数の差があることにより影響されることは広く知られている。これらの量はどちらも、どの程度強固に電子がそれぞれの原子核に結合させられているかに関係する。材料が、電子受容性となるものから電子供与性となるものまでにわたって配列された摩擦帯電配列が作成されており、したがって、相補的な電子移動特性を持つ材料を選択することが可能である。例えば、セルロースとポリプロピレンは、摩擦帯電配列の反対側に見出される。したがって、ティッシュとティッシュ箱の取り出し機構との間における摩擦接触が各々の基質を帯電させるのに十分であろうと合理的に推定することができる。摩擦帯電は、箱からのティッシュ取り出し中に生じるので、リント粒子を静電的に捕捉するための能動的構造をもたらす。
【００１８】
本発明の目的にとって有用な静電気帯電させたポリマー材料は、表面電位の値によって特徴づけることができる。具体的には、本発明の目的にとって有用な静電気帯電させたポリマー材料は、表面電位の絶対値が約５０ボルト又はそれ以上であるということで特徴づけられ（表面電位の極性は正又は負のいずれでもよい）、さらに特定的には、約５０から約１５，０００ボルト、もっと特定的に言うと、約５０から約６０００ボルトであるということで特徴づけられる。表面電位は、例えば、ニューヨーク州、リンドンビル所在のＭｏｎｒｏｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓのモンローエレクトロニクス２７９型静電電圧計及び１０３４型端電極プローブのような、いかなる好適な静電電圧計を用いても測定することができる。上述の電圧計の有効範囲は、−２０００から＋２０００ボルトにわたる。この範囲外の表面電位を計測するためには、±２０，０００ボルトの範囲を持つニューヨーク州、メディナ所在のＴｒｅｋ  Ｉｎｃ．のトレク３４１Ａ型高速静電電圧計及び３４５５ＥＴ型端電極プローブ、或いはそれと同等のものが許容できる。
【００１９】
表面電位計測の精度は、電圧計の信頼性、計測した試料と地面との間の電気接触の質、及びプローブ先端と試料との間の間隔による。静電電圧計は、その測定性能を既知の表面電圧に対してチェックすることにより周期的に較正するべきである。これは、既知の電圧を１つの金属板（銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）のいずれか）に印加し、プローブ先端と試料との間の間隔の範囲全体にわたり表面電圧をチェックすることにより容易に遂行することができる。（３４５５Ｔ型プローブを持つ）モンローエレクトロニクス２７９型を使用して収集されたデータの例を下記表１に示す。参照用ボルト数は４００±５ボルト（ＤＣ）に設定した。
表１
（４００±５ボルトの電位にあるアルミニウム板について測定した場合におけるプローブ−試料間隔の関数としての表面電位）
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【００２０】
多孔性で繊維性の材料の表面電位計測は、行うのは簡単であるが、解釈するのが難しい。表面電位計測は試料を接地された金属板（銅あるいはアルミニウム）の上に置くことによって行われる。プローブの先端は、試料表面から３ミリメートル（ｍｍ）以内に置かれる。試料が帯電すると、表面電位（電圧値）がプローブによって検知される。これは、電圧計が反対極性の電位をプローブに与えるようにして、プローブ先端と金属板によって定められる接地面との間の電位を零位（ゼロ）にするものである。計測した電圧は試料上部から接地面までの距離に依存するため、帯電した繊維性又は多孔性の材料は、広い範囲にわたる表面電位を示す。すなわち、低嵩の試料、すなわち薄い試料（厚さ１−２ｍｍ）は、絶対値５０から１００ボルトの表面電位を持ち、一方、試料が嵩高であれば（厚さ＞５ｍｍ）、計測電位は、１０，０００から１５，０００ボルトといった高い値になる。表面電位は試料上において最低１０個の異なる点で計測すべきであり、好ましくは、試料上において最低２５個の異なる点で計測する。表面電位は、平均値プラス／マイナス平均値からの一つの標準偏差として報告される。
【００２１】
表面電位計測のための広く受け入れられている「標準」はないが、市販品として入手可能なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）テープは、表面電位計測の精度を確認するための良好な標準材料として役に立つ。典型的なテストでは、長さ１０センチメートル（ｃｍ）、幅１．２ｃｍ、厚さ０．０１ｃｍのＰＴＦＥテープ片４枚が、金属板（銅あるいはアルミニウム）上に置かれる。板は接地され、テープは、ピンと金属板の構成を使用して、＋２０キロボルト直流（ＫＶＤＣ）と＋２５ＫＶＤＣの間で約１０秒間コロナ帯電させる。次いで、エレクトレット帯電したテープ片の表面電位が上述のようにして計測される。典型的なテストにおいては、帯電したＰＦＴＥテープの表側の表面電位は、実際に使用された帯電の電位に応じて＋１１００ボルトから＋１６００ボルトになるであろう。テープを金属板から剥がして、裏面が空気に触れるように置きかえると、帯電したテープの表面電位は−８００ボルトから−１０００ボルトになるであろう。表面電位の極性は、テープを裏返すことによって正から負に変化することが分かる。テープをまずは−２０ＫＶＤＣから−２５ＫＶＤＣの負電位で帯電させると、表側の表面は負電位を帯び、裏側の表面は正電位を帯びることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１を参照すると、不織ウェブのようなポリマー材料のシートを、隣接した電場が互いに反対の極性を持つ一連の電場に連続して曝す方法のフローチャートが示されている。一般的に、ウェブの第１の面は初めは正電荷に曝されるが、ウエブの第２の面、すなわち反対側の面は負電荷に曝される。その後、ウェブの第１の面は負電荷に曝され、ウェブの第２の面は正電荷に曝されることになり、その結果、永久静電電荷がウェブに印加されることになる。もっと具体的に言うと、第１の面１４と第２の面１６を持つ不織ウェブ１２が、エレクトレット生成装置２０内に、ウェブの第２の面１６をガイドローラー２２に接触させた状態で通過する。ウェブの第１の面１４が負電位を持つ第１荷電ドラム２４に接触し、一方、ウェブの第２の面１６は正電位を持つ第１荷電電極２６に隣接している。ウェブ１２が第１荷電ドラムと第１荷電電極の間を通過するときに、ウェブ内に静電気帯電が発生する。次いで、ウェブは、第２荷電ドラム２８と第２荷電電極３０の間に通される。ウェブの第２の面１６が負電位を持つ第２荷電ドラム２８に接触し、ウェブの第１の面１４が正電位を持つ第２荷電電極３０に隣接する。２番目の処理は、先にウェブに付与された静電気帯電の極性を逆転させ、ウェブ内に永久静電気帯電を生成する。エレクトレット化されたウェブ１８は、次いで第２のガイドローラー３２を通過し、エレクトレット生成装置から取り出される。
【００２３】
例として、上述のエレクトレット生成工程における電場は、１センチメートル当たり約１から３０キロボルトの直流（ＫＶＤＣ／ｃｍ）の範囲内で、より特定的には、ドラムと電極との間隔が約０．９インチであるとき、４から２０ＫＶＤＣ／ｃｍの範囲で、効果的に作用させることができる。しかしながら、エレクトレット生成工程において有用な荷電電位は素子の場における配列によって変化しうるものである。ここに示されるものの代わりに、他の方法又は装置も利用することができる。
【００２４】
図２は本発明による容器、特に化粧用ティッシュ箱の上部を、箱の内側から見た概略図である。箱の上壁４１には、化粧用ティッシュ箱のミシン目により形成された「サーフボード」を使用者が最初に引っ張って取り去るときに通常形成されるような箱の開口部４２が示されている。箱の内側には、箱の開口部に重ねて１枚のポリフィルム４３が接着されている。このポリフィルムは、スリット４４のような取り出し口を持ち、それを通してティッシュが取り出される。該ポリフィルムは、不織シートといった静電気帯電させたポリマー材料４５で覆われており、該ポリマー材料は、ポリフィルムの取出し用スリットとほぼ一致した取出し用スリットを持っている。ティッシュが取出し用スリットから引き出されるとき、リントは静電気帯電させたポリマー不織材料に引きつけられ、付着する。本発明のこの実施形態では、ポリフィルムと不織シートを組み合わせた合成シートの取り出し口が示されているが、他の組み合わせ、例えば、単一又は複数の不織シートのみ、或いは、不織シート／ポリフィルム／不織シートのサンドイッチ構造とすることも適切であり、この場合には、不織材料が静電気帯電させたポリマー材料となる。このようなサンドイッチ構造では、ポリフィルムは静電気帯電していても、していなくてもよい。
【００２５】
図２Ａは、本発明による箱の概略図であり、図２のものと似ているが、ポリフィルムは存在しない。この実施形態では、静電気帯電させた不織シート４５が箱の開口部４２を覆っており、スリット４４が形成されている。不織シートは適当な接着剤で上壁の内側に接着することができる。
【００２６】
図３は、本発明によるティッシュ箱の一部を切り取った斜視図であり、静電気帯電させたポリマー材料のシート、すなわち「スリング」が、箱の開口部の一部としてではなく、ティッシュ束の上部に被せられている。ティッシュ箱５０は、上壁５１とティッシュを取り出す開口部４２を有するものとして示されている。箱は、ティッシュ束すなわち積み重ね体５２を収容しており、この積み重ね体は、ポップアップ型取り出しのために差込み状態とするのが好ましい。スリット４４を含む任意のポリフィルム４３が、開口部４２を覆うようにすることもできる。ティッシュ束の上には、箱の内側側面５６と５７（この図には示されていない）に接着剤のようなもので適当に取り付けられた不織シート５５といった静電気帯電させたポリマー材料がある。
【００２７】
図３Ａと図３Ｂは、図３のスリングの平面図で、任意の形状を図示したものである。図３Ａに見られるように、スリングは、ティッシュが箱の取り出し口に向かう途中で通過する長方形の開口部５８を除いて、ティッシュ束の上を完全に覆う状態で示されている。図３Ｂは、異なる形状を示すもので、この例では、スリングはティッシュ束をほぼ覆っている。この実施形態では、スリングの開口部５８’は楕円形である。ティッシュが通過する開口部の形状はいかなるものでもこの発明の範囲内である。
【００２８】
図４は、本発明のもう一つの実施形態を図示したもので、静電気帯電させたポリマー材料が、トイレットペーパーやペーパータオルといったロール状の製品６２のための取り出し容器６１の内側表面にライニング６０として使用されている。再利用できる容器の場合には、静電気帯電させたポリマー材料は、必要に応じて取り替えることができる取り外し可能なライニングとして設けられることが好ましい。この図に示されたもののように円筒形の容器の場合には、ライニングは、容器のどちらの端からも取り外すことができる。
【００２９】
図５は、本発明による容器のもう一つの実施形態を図示すもので、この場合には、トレイ６５は取り出し中に製品６６の一部を収容し、支持する。このトレイは、静電気帯電させたポリマー材料のコーティング又はトレイの上に位置する取り外し可能なライナーを含むことができる。
【００３０】
図６は、実施例３の結果を要約した棒グラフであり、実施例３の記述に関して更に説明する。
【実施例１】
【００３１】
基本重量が１．２５オンス／平方ヤード（ｏｓｙ）であるポリプロピレンの点結合したスパンボンド不織シートを、前述し、引用により組み込まれたＫｎｉｇｈｔ他の米国特許第６，３６５，０８８Ｂ１号による教示にしたがってピン−プレート間コロナ放電を利用してエレクトレット帯電した。帯電電圧は、ピン−プレート間隔１．０センチメートルで２５キロボルトであった。結果としてできたシートの表面電位は、正電荷８９８±１５９ボルトであった。
【００３２】
本発明にしたがって図２Ａに図示されたティッシュ箱を準備するために、２７５枚入りＫＬＥＥＮＥＸ（登録商標）家族用サイズのティッシュ箱の中からティッシュの積み重ね体を、箱の片側にある接着したフラップをはがして開けた後、慎重に取り出した。箱の内側にあるプラスチックの窓の隅部を見つけて、箱の内側からプラスチック窓を静かに引きはがして、箱からプラスチックの取出し用窓を取り除いた。両面テープを用いて、取り出し口の内周にそのテープを貼り付けた。３．５インチ×８インチ四方のエレクトレット帯電したスパンボンド不織ウェブを箱の内側から取り出し口を覆うように置いて、テープで接着した。不織ウェブには、取り除かれたプラスチック窓にあったスリットと同じ大きさの取出し用スリットが開けられた。スパンボンド材料とテープの接着力は、ティッシュが連続して取り出されている間もスパンボンド材料を保持しておくのに十分であった。スパンボンド材料を取り出し口上に固定した後に、ティッシュの積み重ね体を箱の中に再び差し込み、端部フラップを接着して開封された端部を閉じた。
【００３３】
本発明による修正したティッシュ箱を、黒色ポスターボードの１８インチ×２５インチ片上に置いた。同様に、通常の２７５枚入りＫＬＥＥＮＥＸ家族用サイズのティッシュ箱（対照）を同一の黒いポスターボードに配置し、実験結果に悪影響を及ぼすのを避けるために、２つの実験用箱は十分に離れるようにした。
【００３４】
それぞれの箱の上部を押さえ、各々のティッシュに最初から最後まで比較的一様な力が加わるようにして、各々の箱の中のすべてのティッシュを取り出した。取り出されたティッシュは直ちに廃棄用容器に移された。各々の箱が空になった後で、箱上及び箱周辺の塵及びリントの量を観察し、比較した。比較実験は２度繰り返された。各々の比較実験の定性観察では、対象の箱と比較して本発明の箱上及び箱周辺に付着した塵及びリント粒子の量に減少が見られた。
【実施例２】
【００３５】
本発明の箱のエレクトレット帯電材料が実施例１で述べられたとおり処理された０．５オンス／平方ヤード（ｏｓｙ）の基本重量を持つポリプロピレンスパンボンド不織シートであった点を除いて、実施例１の比較実験が繰り返された。結果としてできたシートの表面電位は正電位５８±５４ボルトであった。実施例１の場合と同様に、各々の比較実験の定性観察では、対象の箱と比較して本発明の箱上及び箱周辺に付着した塵及びリント粒子の量に減少が見られた。
【実施例３】
【００３６】
取り出し中のリントを削減することについての相対的有効性を定量化するために、実施例１に関連して述べられたティッシュ箱が、多数の異なる取り出し口材料について実験された。その材料は「対照」を含むものであり、これは、１ミルの低密度ポリエチレンフィルムであった。「ＰＰ  ｆｉｌｍ」と表示される未処理ポリプロピレンは、５０ミクロンのポリプロピレンフィルムであった。「ＰＰ  ＳＢ」と表示される未処理ポリプロピレンスパンボンド材料は、０．５ｏｓｙのスパンボンドシートであった。本発明にしたがって静電気帯電したポリプロピレンフィルムは、「ＰＰ  ｆｉｌｍ  ｃｈａｒｇｅｄ」と表示されており、表面電位５６６２±１３００ボルトの５０ミクロンの帯電ポリプロピレンフィルムであった。本発明にしたがって静電気帯電したポリプロピレンスパンボンドシートは、「ＰＰ  ＳＢ  ｃｈａｒｇｅｄ」と表示されており、表面電位が正電位８９８±１５９ボルトの０．５ｏｓｙの帯電スパンボンドシートであった。本発明にしたがって静電気帯電したポリプロピレンメルトブローン材料は、「ＰＰ  ＭＢ  ｃｈａｒｇｅｄ」と表示されており、表面電位９８３±１１３ボルトの１．０ｏｓｙの帯電ポリプロピレンメルトブローンシートであった。本発明にしたがって静電気帯電したシートは、「３５８Ｈ  ｃｈａｒｇｅｄ」と表示されており、表面電位２５００±８００ボルトの２．７５ｏｓｙの嵩高２成分シートであった。本発明にしたがって静電気帯電したシートは、「８５６Ｌ」と表示されており、表面電位５００±３００ボルトのメルトブローン合成シートであった。
【００３７】
実験用材料の各々は、実施例１で述べられたとおりティッシュ箱内部に組み込まれ、１６０枚の標準的なティッシュ一束が、およそ０．５秒に１枚の割合で取り出された。取り出し中は、ティッシュ箱を囲まれた部屋の中に置かれ、この部屋から空気を計量されたリント／塵収集フィルターに通して連続的に吸引した。ティッシュを取り出す行為の結果として生じる空気浮遊リントは、フィルターに吸引されて捕捉され、計測された。各々の実験の終わりには、部屋内部の壁に残ったあらゆる追加の塵／リントが、フィルター内へと慎重に払い落とされた。各々の実験は平均結果を出すため５回ずつ繰り返された。この実験結果を下記の表２に示し、図６の棒グラフに要約している。
表２
2008524080.tif 000004
【００３８】
示されたように、未処理の材料と帯電材料を比較するための試料材料（「ＰＰ  ｆｉｌｍ」と「ＰＰ  ＳＢ」）については、帯電材料により生成されるリントの量は低かった。「ＰＰ  ＭＢ  ｃｈａｒｇｅｄ」材料においては、さらにリント量が低かった。興味深いことに、「３５８Ｈ  ｃｈａｒｇｅｄ」試料と「８５６Ｌ  ｃｈａｒｇｅｄ」試料は対照と比較してリントの増量が見られた。これは、これらの２つの材料が、対照と比較して大きな織組織を持つことに起因するもので、このことにより、これらの２つの材料が取り出し中のリントの放出を実質的に増加させることになったと考えられる。実験に利用できる対照材料はなかったが、これら２つの材料の非荷電対照は、取り出し中に放出されるリント量を一層の増加を示したであろうと考えられる。
【００３９】
上述した説明と実施例は、例示目的のためだけに示されたもので、本発明の範囲を限定するものと解釈をされるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと均等のすべてによって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明において使用するための不織ウェブに静電気帯電させる一方法を示す。
【図２】本発明によるティッシュ箱の概略図であり、プラスチックフィルムと組み合わせて静電気帯電したシートを使用して箱の取り出し口を囲んだ例を示す。
【図２Ａ】図２の箱の図と同様であるが、プラスチックフィルムを使用せずに、箱の取り出し口を覆う静電気帯電させたシートを使用した図である。
【図３】本発明によるティッシュ箱の一部を切り取った斜視図であり、箱の中でティッシュ一束を覆うように内部に配置された静電気帯電材料の「スリング」を使用した図である。
【図３Ａ】図３の箱におけるスリングの一つの形状を示す。
【図３Ｂ】図３の箱におけるスリングの他の形状を示す。
【図４】例えばトイレットペーパー又はペーパータオルといったロール状製品を分配するための本発明による容器の概略図である。
【図５】取り出しの際にロール状製品を支持するトレイを含む本発明による容器の他の例の概略図である。
【図６】実施例３におけるリント量計測の結果を要約した棒グラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１２  不織ウェブ
１４  不織ウェブの１つ目の面
１６  不織ウェブの２つ目の面
１８  エレクトレット化したウェブ
２０  エレクトレット発生装置
２２  最初のガイドローラー
２４  最初の負電場帯電ドラム
２６  最初の帯電正電極
２８  ２番目の負電場帯電ドラム
３０  ２番目の帯電正電極
３２  ２番目のガイドローラー
４１  化粧用ティッシュ箱の上部
４２  箱の開口部
４３  ポリフィルム
４４  スリット
４５  静電気帯電させたポリマー材料
５０  ティッシュ箱
５１  ティッシュ箱上部
５２  ティッシュの一束或いは積み重ね体
５５  不織シート
５６  箱の内側側面
５７  箱の内側側面（示されていない）
５８  長方形の開口部
５８’  楕円形の開口部
６０  内側表面の裏地
６１  分配容器
６２  巻かれた製品
６５  トレイ
６６  製品
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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