(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０〜１２０ｇ／ｍ2の坪量を有する連続した高坪量領域と、
前記高坪量領域で取り囲まれた、複数の分散した不連続な低坪量領域と
を備える掃除シートであって、
前記低坪量領域は、規則的な反復パターンで配置されると共に、前記高坪量領域の坪量の８０％以下の坪量を有し、
前記掃除シートはさらに、第１の外面及び第２の外面を有し、
該第１の外面及び該第２の外面の少なくとも一方は、少なくとも１ｍｍの平均ピーク間距離と、０．０１〜１０の表面形状指数とを有し、
前記低坪量領域及び前記高坪量領域は厚さを有し、前記低坪量領域は前記高坪量領域よりも小さい厚さを有し、前記低坪量領域と前記高坪量領域との間の厚さの差は、少なくとも２５％であり、
総表面積の少なくとも５％は前記低坪量領域からなることを特徴とする掃除シート。
【請求項２】
前記高坪量領域は、４０〜１００ｇ／ｍ2の坪量を有し、
前記低坪量領域の坪量は、前記高坪量領域の坪量の６０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の掃除シート。
【請求項３】
前記低坪量領域は、前記高坪量領域の厚さの７５％以下の厚さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の掃除シート。
【請求項４】
繊維材料と共に水による絡み合いに供されたスクリム材料を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の掃除シート。
【請求項５】
少なくとも０．０１重量％の含浸レベルで、添加剤により処理されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の掃除シート。
【請求項６】
前記添加剤は、油、蝋及びそれらの混合物からなる群から選択される材料を含むことを特徴とする、請求項５に記載の掃除シート。
【請求項７】
構造は巨視的に三次元であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の掃除シート。
【請求項８】
前記外面の少なくとも一方の平均高低差は、少なくとも０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の掃除シート。
【請求項９】
前記外面の少なくとも一方の表面形状指数は、０．１〜５であることを特徴とする、請求項１又は８に記載の掃除シート。
【請求項１０】
ハンドルと、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の着脱可能な掃除シートと
を含むことを特徴とする掃除器具。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の掃除シートが表面に接触することを含む、表面を掃除する方法。
【請求項１２】
アレルゲンのレベルを低下するための、請求項１〜９のいずれか一項に記載の掃除シートの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、ダスト、糸屑、毛髪、砂、食品屑及び草などの除去及び捕捉に特に適する掃除シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
乾燥ダスト型掃除のために不織布シートを使用することは、当該技術分野で知られている。こうしたシートは、接着力、絡み力又はその他の力を介して繊維が結合されている繊維複合材を一般に利用している。例えば、特許文献１及び特許文献２を参照。長持ちする拭き取りシートを形成するため、補強手段が、フィラメント又は網目構造の形態のステーブルファイバに組み合わされてきた。例えば、特許文献３、特許文献４及び特許文献５を参照。又、過酷な拭き取り処理に耐えることができる製品を提供するため、先行技術の不織布シートは、１種以上の上述の力を介して強く結合された繊維を用いてきた。こうした強い結合は長持ちする材料を得る一方で、微粒子ダストを収集し保持する材料の能力に悪い影響を及ぼし得る。この問題を処理する努力の中で、シズノ（Shizuno）らによる特許文献６は、絡み合い係数が小さいシートを形成するように二層が軽く水流交絡されている、高分子網目及び少なくとも１つの不織層から成る掃除シートを記載している。得られたシートは、複合繊維が軽く水流交絡されているために、強度、耐久性及び改善されたダスト収集性能をもたらすと言われている。より大きい範囲の繊維をダストとの接触のために利用できるので、絡み合い係数が小さい（即ち、５００ｍ以下）シートは、より優れた掃除性能をもたらすと言われている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第３，６２９，０４７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１４４，７２９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，８０８，４６７号明細書
【特許文献４】米国特許第３，４９４，８２１号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１４４，３７０号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５２５，３９７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献６に記載されているシートが、先行技術の不織掃除シートに関わる問題の幾つかを解決すると言われている一方で、これらのシートは、少なくともマクロ組織レベルで概ね均一な坪量であると思われ、又マクロ組織レベルで本質的に均一な厚さである。即ち、正常及び期待坪量並びに厚さの変化及び変動が、水流交絡中の流体差圧の結果として、ランダムに発生しうる。しかし、この構造体は、坪量に関して異なる別個の領域を有するとは見なされなかった。例えば、ミクロ組織レベルで繊維間の空間の坪量が測定されるとすれば、不織構造体における穴を測定しないかぎり、実際にはこうした領域の坪量がゼロよりも大きいとき、ゼロの見掛け坪量が生じるであろう。こうした変化及び変動は、水流交絡処理の正常且つ予期された結果である。技量を有する技術者は、特許文献６に記載されたものを含め、巨視的な感覚で本質的に均一な坪量及び厚さを有するものと、こうした変動を有する不織繊維を解釈してきた。均一な坪量を有するシートの結果は、多様なサイズ、形状などの汚れを収集し捕捉するために、その材料が特には適しないことである。
【０００５】
従って、汚れの除去を改善する掃除シートを提供することが引き続き必要とされている。この点において、出願人らは、驚くべきことに、特にシートが不織構造体の形態をとっている時、掃除シート中に高坪量及び低坪量の領域を形成することにより、汚れの除去及び捕捉の改善向上が、特に種々の大きさ、形状及び堅さなどを有する汚れに遭遇するとき、達成されることを発見した。もう一つの点で、出願人は、巨視的な感覚において掃除シートの三次元性を高めることにより、汚れの除去性の向上が達成されることを発見した。
【０００６】
従って、本発明の目的は、先行技術の問題を克服すると共に、特に種々のタイプの汚れを除去し、閉じ込めることが一層可能な構造体を提供することである。詳しくは、本発明の目的は、本質的に連続の高坪量領域と、特に前記連続の高坪量領域で取り囲まれた低坪量の個別領域とを有する不織構造体を提供することである。もう一つの目的は、明確な三次元性を有する不織構造体を提供することであり、これについては詳細に後述する。
【０００７】
他の目的は、特に、シートを分離するためのミシン目を有するロール形態で、又はシートを有用な長さに分離するための手段のいずれかによってシートを包装し、更に、得ることができる改善されたプロセス及び／又は利点、特に消費者に対して直感的に明白ではない利点を消費者に知らせる包装中にシートを包装することにより、掃除のための改善されたプロセス及び消費者及び使用者のためのシートの好ましい利点を提供することである。他の目的は、特に異なった坪量及び／又は三次元構造を有する後述のシート用の、添加剤、特に基体への汚れの粘着を改善する添加剤を入れた掃除シートを提供することであり、こうした組合せは特別な性能の利点を有し、改善された利点をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［発明の概要］
本発明は、坪量によって区別される少なくとも２つの領域を有する掃除シートに関する。特に、掃除シートは、約３０〜約１２０ｇ／ｍ２の坪量を有する１箇所以上の高坪量領域と、前記高坪量領域の坪量の約８０％以下の坪量を有する１箇所以上の低坪量領域とを備えている。１つの好ましい態様において、第１の領域は相対的に高い坪量のものであり、本質的に連続の網目構造からなる。第２の領域は、高坪量の第１の領域で取り囲まれた相対的に低い坪量の相互に孤立した複数の領域からなる。特に、好ましい掃除シートは、約３０〜約１２０ｇ／ｍ２の坪量を有する連続領域と、前記高坪量領域で取り囲まれた複数の不連続領域とからなり、その不連続領域は規則的な反復態様で配置され、連続領域の坪量の約８０％より小さい坪量を有している。
【０００９】
１つの実施形態において、掃除シートは、坪量に関して異なる複数の領域に加えて、実質的に巨視的な三次元性を有する。本明細書中で用いられる「巨視的三次元性」という用語は、三次元掃除シートを説明するために用いられるときには、観察者の目とシートの平面との間の垂直距離が約１２インチであるとき、裸眼に三次元模様が容易に見えることを意味する。換言すると、本発明の三次元構造は非平面の掃除シートであり、そのシートの一表面又は両表面が多重面で存在し、これらの面間距離は、構造体が約１２インチ離れて観察されるときに裸眼で観察できる。対比として、「平面」という用語は、観察者の目とウェブの面との間の垂直距離が約１２インチ以上であるとき、裸眼では容易には見えない、１方側又は両側で微細規模の表面収差を有する掃除シートについて言う。換言すると、巨視的には、シートの一方又は両方の表面が多重面で存在して三次元的であるとは観察者は見ない。本発明の巨視的に三次元の構造は、加熱されその後冷却されると、収縮して巨視的三次元構造を形成するスクリム材料をオプションとして含む。三次元性を形成させるために収縮力を生ずるその他の材料は以下に説明される。巨視的三次元性は本明細書中では、シートの任意表面の隣接する山と谷との間の平均距離として本明細書中で定義される「平均高低差」、及び任意表面の隣接山間の平均距離である「平均ピーク間」距離の用語で記載される。巨視的三次元性は、掃除シートの外面の「表面形状指数」の用語で記載されるが、表面形状指数は、表面の平均高低差をその表面の平均ピーク間距離で除して得られる比である。１実施例において、シートの外面の両方は、記載された平均ピーク間距離及び表面地形特性を有する。平均ピーク間距離及び平均高低差を測定する方法は、後記の試験方法の部で詳細に説明される。
【００１０】
本発明のシート及び類似のシート、特に本明細書中で記載されたような低レベルで添加剤を含有するシート、及び特に添加剤が少なくとも１つの連続エリアにわたり均一に付与されているシートは、改善された清掃処理において用いることができ、シートの消費者及び使用者のために望ましい利点をもたらすために用いられるが、これらの利点の一部は、後述する通り、消費者に対して直感的に明白ではないものである。従って、シートの分離を助けるミシン目を有するロール形態で、又はシートを有用な長さに分離するための手段でのいずれかでシートを包装する、及び／又は得ることができる改善されたプロセス及び／又は利点、特に消費者に対して直感的に明白ではない利点を消費者に知らせる包装中にシートを包装することが望ましい。少なくとも１つ以上のエリアで好ましくは実質的に均一に付与されている添加剤を有する掃除シートは、こうした添加剤の望ましい低いレベルを有するシートを含め、併用で特別の性能の利点をもたらし、こうした併用は、特にシートが本明細書中で記載された望ましい構造を有する時、改善された利点をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［発明の詳細な説明］
１．定義
本明細書中で用いられる「含む（comprising）」という用語は、本発明の実施において、種々の構成部分、種々の成分又は種々のステップが協働して用いられることができることを意味する。従って、「含む（comprising）」という用語は、より限定的用語「から本質的に構成される（consisting essentially of）」及び「から構成される（consisting of）」を包含する。
【００１２】
本明細書中で用いられる「水交絡」という用語は、一般に、疎繊維材料（例えば、ポリエステル）の層を穴付きパターン形成部材上で支持し、十分大きい水圧差に曝して個々の繊維を機械的に絡ませて布地を形成する、材料を製造する方法を意味する。穴付きパターン形成部材は、例えば、織スクリーン、多孔金属板などから作成してもよい。
【００１３】
本明細書中で用いられる「Ｚ−寸法」という用語は、本発明の掃除シートの長さ及び幅に直交する寸法又はその成分を意味する。Ｚ−寸法は、通常はシートの厚さに対応する。
【００１４】
本明細書中で用いられる「Ｘ−Ｙ寸法」という用語は、掃除シートの厚さに直交する面又はその成分に関係する。Ｘ寸法及びＹ寸法は、通常はシートの長さ及び幅又はそのシート成分の長さ及び幅にそれぞれ対応する。
【００１５】
本明細書中で用いられる「層」という用語は、その主寸法がＸ−Ｙである、即ち、長さ及び幅に沿っている、掃除シートの部材即ち構成要素をいう。層という用語は材料の単一層即ち単一シートに必ずしも限定されないことが理解されるべきである。従って、層は必要な種類の材料の幾つかのシート又はウェブの積層体又は組合せからなることが可能である。従って、「層」という用語は、「複数の層）」及び「層をなした」という用語を包含する。
【００１６】
本発明の目的において、掃除シートの「上」層は、被掃除表面から相対的に遠く離れている（即ち、器具の意味では、使用中に器具ハンドルに相対的に近い）層である。「下」層という用語は逆に、被掃除表面に相対的に近い（即ち、器具の意味では、使用中に器具ハンドルから相対的に遠くに離れている）掃除シートの層を意味する。
【００１７】
本明細書中で用いられるすべての百分率、比率及び割合は、異なるように記載しない限り重量による。
【００１８】
２．掃除シート
本発明は、種々のサイズ、形状、堅さなどのダスト、糸屑、毛髪、草、砂、食品屑及びその他の物質を種々の表面から除去するために有用な掃除シートに関する。好ましくは、掃除シートは、消費者パネル試験において改善された掃除性能を実証するであろう。
【００１９】
接触及び保持を含む種々の手段によって、ダスト、糸屑及びその他の空中浮遊物質を表面及び空気から減少させる、或いは除去する掃除シートの能力の結果として、本シートは、同様の掃除目的のための他の製品及び実施技術に比べて、表面上及び大気中のこうした物質のレベルのより大幅な低下を生ずる。この能力は、本明細書中に記載された添加剤を含有するシートにおいて特に明らかである。前述した特許文献６のシートでさえ、本明細書中の好ましい構造体よりも低い程度とはいえ、この利点をもたらすことが可能であり、従って、特に、除ダストシートが通常は使用されてこなかった椅子張り材料、掛け布、敷物、衣類などのような従来用いなかった表面上で、特許文献６のものを含むシートの使用を奨励するために、包装上に、或いは包装に関連して、この情報を提供することが重要である。汚れ、特に微粒子、及び特にアレルギー反応を引き起こす微粒子の粘着を改善するために有効な量でシートの少なくとも１つの連続エリア上に均一に付与された低レベルの添加剤を使用すると、汚れの粘着に対する驚くべき制御レベルをもたらす。少なくとも添加剤がシート上に存在するエリアにおいて、低レベルは、こうした用途のために重要である。油が液として、又はスプレーとして利用される従来からの除塵作業と異なり、本シートを用いるとき、特にこうした従来用いなかった表面上で目に見える染みができる危険ははるかに少ないからである。好ましい構造体は又、より大きな粒子をより微小なサイズに破壊するのでなく、より大きな粒子を捕捉することによって利点をもたらす。
【００２０】
アレルゲンが一般にダストの形態をとっているため、そして、呼吸で吸い込まれる小さい粒子の量レベルを低減させることは特に望ましいため、アレルギー症の消費者は、本明細書中のシート、特に好ましい構造体を使用することから特に恩恵を受ける。この利点のために、先行技術の手順のように汚れが目で明らかに見えるようになった時だけでなく、規則的なベースでシートを用いることが重要である。
【００２１】
ａ．多重坪量
本発明は、坪量によって区別される少なくとも２つの領域を有する掃除シートに関する。特に、掃除シートは、約３０〜約１２０ｇ／ｍ２（好ましくは約４０〜約１００ｇ／ｍ２、更に好ましくは約５０〜約９０ｇ／ｍ２、なお更に好ましくは約６０〜約８０ｇ／ｍ２）の坪量を有する１箇所以上の高坪量領域と、前記高坪量領域の坪量の約８０％以下の坪量を有する１箇所以上の低坪量領域とを備えている。この点で好ましい掃除シートは、連続した高坪量領域と、その連続した高坪量領域によって取り囲まれ、規則的な反復パターンで配置され、前記連続領域の坪量の約８０％以下の坪量を有する複数の不連続領域とを含む。
【００２２】
好ましくは、掃除シートの低坪量領域は、高坪量領域の坪量の約６０％以下、更に好ましくは約４０％以下、なお更に好ましくは約２０％以下の坪量を有する。掃除シートは、好ましくは約２０〜約１１０ｇ／ｍ２、更に好ましくは約４０〜約１００ｇ／ｍ２、なお更に好ましくは約６０〜約９０ｇ／ｍ２の総坪量を有する。低坪量領域に関して、巨視的穴が存在するようなゼロに、坪量がならないことが好ましい。ゼロであれば、汚れが掃除シートを通して完全に通り抜け、汚れが掃除シートに保持されないからである。換言すれば、シートの閉じ込めレベルは、こうした状況では最適化されない。
【００２３】
連続の高坪量領域が分散した低坪量領域を取り囲む実施において、掃除シートの総表面積の少なくとも約５％が低坪量領域であることが好ましい。掃除シートの総表面積の更に好ましくは少なくとも約１０％、なお更に好ましくは少なくとも約１５％、なお更に好ましくは少なくとも約２０％、なお更に好ましくは少なくとも約３０％が低坪量領域である。分散した高坪量領域が連続の低坪量領域により取り囲まれる実施において、掃除シートの総表面積の少なくとも約５％が分散した高坪量領域であることが望ましい。掃除シートの総表面積の更に好ましくは少なくとも約１０％、なお更に好ましくは少なくとも約１５％、なお更に好ましくは少なくとも約２０％、なお更に好ましくは少なくとも約３０％が高坪量領域である。
【００２４】
連続した高坪量領域が分散した低坪量領域を取り囲む好ましい実施において、分散した低坪量領域は、Ｘ方向及びＹ方向の一方又は両方に互い違いに配置していてもよく、或いは並んでいてもよい。好ましくは、高坪量領域の本質的に連続した網目配置は、分散した低坪量領域を取り囲むパターン化された網目配置を形成する。但し、付記したように、小さい遷移領域を入れることができる。
【００２５】
高坪量領域及び低坪量領域の坪量の中間の坪量を有する小さい遷移領域が存在してもよいことは、当業者に対して明らかになろうが、その遷移領域は、それ単独で、どちらの隣接領域の坪量とは異なる坪量からなるとみなされるほど面積において大きくならないものとする。こうした遷移領域は、本発明による構造体を製造するに際して知られ、且つ固有の通常の製造改変の範囲内にある。こうした所定の領域がある坪量を持つと考えられるとき、かかる所定の領域（高坪量、低坪量を問わず）内で通常の予想された坪量の変化及び変動が起きうることも認められるであろう。例えば、繊維間の空間の坪量がミクロ組織的レベルで測定されるとすれば、実際にはこうした領域の坪量がゼロよりも大きいとき、ゼロの見掛け坪量が生じるであろう。繰り返すが、こうした変化及び変動は製造プロセスの通常の予想される結果である。
【００２６】
図１０は、連続した高坪量領域が分散した低坪量領域を取り囲む、本発明の好ましい不織シートの一部の写真である。指定番号を示していないが、連続の高坪量領域が光の網目配置として見え、低坪量領域がより暗い個別領域であることが分かる。図１１は、図１０に示したシートのこの態様を更に描写している、不織シート１０の一部の平面図である。特に、図１１において、不織シート１０は、連続した高坪量領域１２と分散した低坪量領域１４とを有している。この代表的な図において、オプションのスクリム材料を図示していない。低坪量領域１４が、本質的に同じサイズで単一の井戸状の形として描かれているが、これらの領域は、異なるサイズ及び形状の粒子の捕捉を促進するために種々のサイズのものであってもよい。低坪量領域１４及び、従って連続した高坪量領域１２の形状が、構造体全体を通して異なることも認められるであろう。
【００２７】
高坪量領域１２と低坪量領域１４との間の少なくとも２０％の坪量差（同じ構造体１０内で）は大きいと考えられ、本開示の目的のために別の領域を画成する。高坪量領域１２と低坪量領域１４のそれぞれにおける坪量の定量的測定のために、従って、こうした領域１２と領域１４との間の坪量差の定量的測定のために、１９９４年１月１１日にファン（Phan）らに発行された米国特許第５，２７７，７６１号に開示された柔らかいＸ線の画像分析などの定量的方法を利用することができ、この特許は引用により本明細書に組み入れられる。この方法は、高坪量及び低坪量の領域が、図２に示したものなどの連続／個別パターンで配列されていない場合にも適用できる。
【００２８】
低坪量領域と高坪量領域の相対的面積は、画像分析技術を用いて定量的に測定できる。こうした測定を行うためのソフトウエアプラットホームは以下のものである。
ＩＡソフトウエアは、オプティマス（Optimas Corp.）（ワシントン州ボーセル）から入手できる商用画像分析ソフトウエアパッケージ、オプティマス６．１１のマクロ言語を用いて開発されている。
【００２９】
入力画像：
プログラムへの入力は、光学顕微鏡によって得られたシートの画像である。これらの画像は、８ビット単色グレーにディジタル化される。画像のサイズは、５１２画素×４８６画素である。物理的測定において、画像は、およそ１４．５ｍｍ×１１．０ｍｍのエリアである。
【００３０】
画像分析：
以下に概要が示された同じ手順を用いて、全てのディジタル画像が分析される。
ステップ１：画像における関心領域（ＲＯＩ）を選択する。
（これは、照明が画像全体を通して均一ではないために行われる。従って、両端まわりの境界は分析から除外される。すべての画像に対して同じ関心領域が選択される。）
ステップ２：ＲＯＩ内で３×３平均値算出フィルタを走らせる。
（平均値算出フィルタはディジタル画像におけるノイズを減少させる。）
ステップ３：小孔エリアを分割するためにグレーレベル論理限界（Ｔ）を自動計算する。
（小孔は画像において暗く見える。オプティマスマクロ言語によって提供されるＧｅｔＡｕｔｏＴｈｒｅｓｈｏｌｄ機能を利用して、ＲＯＩ内のダークエリアを分離する。論理限界を選択するためのＧｅｔＡｕｔｏＴｈｒｅｓｈｏｌｄによって提供される多くのオプションの中で、「平均値に関する領域における最小値のためのサーチ」は、最良の結果を提供すると考えられる。ＧｅｔＡｕｔｏＴｈｒｅｓｈｏｌｄ上のオプティマス６．１１オンラインヘルプを参照すること。）
ステップ４：ゼロ（０）〜１０．０であるべき論理限界を選択し、小孔であるべきこの限界内でグレー値を有するすべての画素を識別する。
（ＧｅｔＡｕｔｏＴｈｒｅｓｈｏｌｄで自動的に選択される論理限界は、１０グレーレベルによって更に決定してもよい。）
ステップ５：小孔エリアのオブジェクトを作る。
ステップ６：小孔エリアごとに、小孔サイズ（平方ミリメートル）及び同等の平方ミリメートルエリアをもつ円の直径を抽出する。
【００３１】
出力結果：
画像分析の出力は、エクセル表計算に書き込まれる。各画像当たりの出力は、論理限界、見つけられた小孔エリアの数、ＲＯＩの総エリアに対する総小孔エリアの百分率及び個々の小孔サイズ及び同等直径のリストを含む。
【００３２】
出願人は、サイズ、高さ及び／又は坪量などの物理的寸法に関して選択され最適化された、相対的に低い坪量の個別領域の巨視的エリアを掃除シートに導入することにより、比較的大きいサイズ、異なる形状及び堅さの砂、草、食品屑及びその他の汚れなどの大きなサイズの物質の除去及び捕捉の改善をもたらすシートを製作することが可能であることを見出した。同時に、相対的に高い坪量の領域は、微細なダスト、糸屑及び粉末などのより小さいサイズの物質を除去し捕捉する。複数の低坪量領域を取り囲む連続した高坪量領域を備える好ましいシートに関して、坪量差は重要な側面であるが、不連続の低坪量領域の相対的なサイズも重要である。出願人は、砂及びより小さい食品屑などの大きな粒子ダストの収集及び捕捉に関して、実質的に多数の個々の低坪量領域の面積は、約０．０２〜約０．５ｍｍ２、更に好ましくは約０．０８〜約０．４ｍｍ２、なお更に好ましくは約０．１〜約０．３ｍｍ２であることが好ましいことを見出した。かなりの数の個々の分散した低坪量領域の最も長い寸法は、約１００〜約１２００μｍの範囲であることも好ましく、更に好ましくは約２５０〜約１０００μｍの範囲である。当業者は、個々の低坪量領域のサイズが、製品の望まれる最終用途に応じて、これより大きくても或いは小さくてもよいことを認めるであろうが、これらの範囲は典型的な家庭掃除のために好ましい。異なるサイズの不連続領域を個々の掃除シート中に入れることも望ましいことがある。これは、掃除シートを製造する際に不織材料を用いるとき、異なる穴サイズのパターン形成ベルトを用いることにより達成することができる。相対的に低い坪量を有することに加えて、掃除シートの不連続領域が連続した高坪量領域よりも相対的に小さい厚さ（即ち、Ｚ方向の厚さ）を有することが好ましい。これは、構造体が係合した大きな粒子を閉じ込めるシートの能力を更に高める。理論により拘束されることを望まないが、出願人は、低坪量領域が、より大きな粒子を封じ込めるために繊維間に十分な間隔を形成するものと考えている。又、これらの領域におけるより小さい厚さは、より大きな粒子を構造体の表面からより離れるように保って、更に後で被掃除表面を拭き取る間に、閉じ込められた粒子が被掃除表面と接触する度合を低下させる。
【００３３】
厚さの差に関して、不連続領域と連続領域との間の厚さの差は、少なくとも約２５％であることが好ましい。更に好ましくは、厚さの差は、少なくとも約４０％、なお更に好ましくは少なくとも約５５％である。それぞれの領域の厚さを測定する手段は試験方法の部分に記載されている。
【００３４】
本発明の掃除シートは、好ましくは、特にＣＤ方向に伸びを示し、それは、単独製品として用いられるか、掃除器具と併用で用いられるかどうかを問わず順応性を改善する。この点で、これらの構造体は、好ましくは少なくとも約１０％、更に好ましくは少なくとも約２０％、更に好ましくは少なくとも約３５％、なお更に好ましくは少なくとも約４５％、なお更に好ましくは６０％の５００ｇにおけるＣＤ伸びを有する。
【００３５】
前述したように、水交絡プロセスは新しくない。しかし、本発明の好ましい掃除シートは、繊維の水交絡複合材を含む。この場合、水交絡プロセスで用いられるパターン形成部材（本明細書中で形成ベルトとも呼ばれる。）は、シート上に形成される構造体中に、連続領域と不連続領域との間で望ましい坪量差、及びこれらの領域間で望ましい厚さの差をもたらす構造を有する。特定のパターン形成部材の選択が重要ではないが、前記部材が掃除シートの連続領域と不連続領域との間で坪量の巨視的な差をもたらすために十分な開口（即ち、穴サイズ）を有することが重要である。この点で、パターン形成部材は、好ましくは、合計で約２０〜約４５％の開口エリアを設けるためにインチ当たり約１５〜約６０の開口を有する。特に好ましい実施において、形成ベルトは、ＭＤ及びＣＤ方向に配列されたポリエステル繊維（フィラメント）から形成される。好ましいベルトは、以下の特性を有する。
【００３６】
メッシュ：
ＭＤ                                        ２３フィラメント／インチ
ＣＤ                                        １７フィラメント／インチ
フィラメント直径（インチ）−ＣＤ及びＭＤ    ０．２４ポリエステル
空気透過率（ｆｔ３／ｍｉｎ）                  ６８５
【００３７】
ここでＭＤは、交絡プロセスの機械方向を指し、ＣＤは、交絡プロセスの横方向を指す。これらの特性を有するベルトは、ウィスコンシン州アップルトンのアルバニー（Albany International、Engineered Fabrics Division）からベルト２３Ｃとして入手できる。
【００３８】
本発明の掃除シートは、織りプロセス又は不織プロセスのいずれかを用いて、或いは形状、特にベルトの形状に製作される溶融材料を用いる成形操作によって、及び／又はフィルム上に行われる機械的作用／修正を含む成形操作によって、製造することができる。その構造体は、必須の三次元要件及び坪量要件を知られれば、たくさんの方法（例えば、スパンボンド、メルトブロー、樹脂結合、エアスルー結合など）によって製造される。しかしながら、好ましい構造体は不織の、特に当該技術分野で公知の水交絡によって形成されるものであるが、これは極めて好ましい開放構造をもたらすからである。従って、好ましい掃除シートは、本明細書中で記載された特性を有する不織構造体である。本発明の好ましい不織掃除シートを形成するために特に適する材料には、天然セルロース及び、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル、ポリアミド、合成セルロース（例えば、レイヨン（登録商標））などの合成繊維、及びそれらの配合物を含んでいる。木綿又はそれらの混合物などの天然繊維及び種々のセルロース源から派生されるものも有用である。本発明の水交絡繊維シートを製造するための好ましい出発材料は合成材料であり、それは、梳綿、スパンボンド、メルトブロー、エアレイ又はその他の構造体の形態をとってもよい。ポリエステル、特に梳綿ポリエステル繊維は特に好ましい。繊維の疎水性度又は親水性度は、除去しようとする汚れのタイプ、添加剤が存在する時、付与される添加剤のタイプ、生分解性、入手可能性、及びこうした配慮の組合せのいずれかの観点で、シートの望まれる目的に応じて最適化される。一般に、生分解性の良い材料は親水性であるが、より有効な材料は疎水性である傾向である。
【００３９】
掃除シートは、単一繊維層から形成してもよいが、好ましくは、少なくとも２つの分離層の複合材である。好ましくは、シートは、水交絡プロセスを介して製造される不織繊維である。この点で、繊維の個別層の水交絡前に、交絡による層の結合前に層の各々を若干絡み合わせ、その後結合することが望ましい。
【００４０】
本発明の特に好ましい実施形態において、最終シートの一体性を高めるために、例えば、熱手段又は接着剤などの化学的手段を経る積層化を通して、又は水交絡を介して、繊維材料と合わせて配列される高分子網（本明細書中で「スクリム」材料とも呼ぶ。）を入れることは好ましい。本明細書中で有用なスクリム材料は、米国特許第４，６３６，４１９号に詳細に記載されており、この特許は引用により本明細書中に組み入れられる。該スクリムは、押出しダイで直接成形してもよいし、或いは押出フィルムからフィブリル化、又はエンボス、それに引き続く延伸及びスプリットによって得ることができる。該スクリムは、ポリエチレン又はポリプロピレン、それらのコポリマーなどのポリオレフィン、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６及びナイロン６６などから得ることができる。スクリム材料は、種々の商業的供給元から入手できる。本発明において有用な好ましいスクリム材料は、コンウェド・プラスチックス（Conwed Plastics）（ミネソタ州ミネアポリス）から入手できるポリプロピレンスクリムである。
【００４１】
ｂ．オプションの巨視的三次元性
上述した通り、１つの実施において、多重坪量掃除シートは又、巨視的に三次元である。これらのシートは、好ましくは、例えば紙タオルと比べて相対的に開放構造である。こうした１つの好ましい実施において、巨視的に三次元の掃除シートは、第１表面と第２表面とを有し、スクリム又はその他の収縮性材料を含んでいる。こうした１つの好ましい実施において、掃除シートは、少なくとも一方の外面の平均ピーク間距離が好ましくは少なくとも約１ｍｍであり、前記外面の表面形状指数が好ましくは約０．０１〜約５である第１外面と第２外面とを有し、収縮性材料（好ましくはスクリム）を含む。平均ピーク間距離及び平均高低差を測定する方法は、後述の試験方法の部分に詳しく記載されている。
【００４２】
掃除シートの外形形状に関係なく、少なくとも一つの外面の平均ピーク間距離は、好ましくは少なくとも約１ｍｍ、更に好ましくは少なくとも約２ｍｍ、なお更に好ましくは少なくとも約３ｍｍである。１つの実施において、平均ピーク間距離は、約１〜約２０ｍｍ、特に約３〜約１６ｍｍ、更に特に約４〜約１２ｍｍである。少なくとも一つの外面の表面形状指数は、好ましくは、約０．０１〜約１０、好ましくは約０．１〜約５、更に好ましくは約０．２〜約３、なお更に好ましくは約０．３〜約２である。少なくとも一つの外面は、好ましくは、少なくとも約０．５ｍｍ、更に好ましくは少なくとも約１ｍｍ、なお更に好ましくは少なくとも約１．５ｍｍの平均高低差を有する。少なくとも一つの外面の平均高低差は、典型的には約０．５〜約６ｍｍ、更に典型的には約１〜約３ｍｍである。
【００４３】
図１乃至図９はすべて、巨視的三次元性を有する掃除シートの態様を図示している。上述され、且つ図１０及び図１１に示されたように、これらのシートも異なる坪量の領域を有すると理解されるが、これらのシートのこの態様は、図１乃至図９に関して示されておらず、且つ述べられてもいない。
【００４４】
図１は、本発明による巨視的に三次元の多層掃除シート２０を示している。掃除シート２０は側縁２２と端縁２４とを有する。側縁２２は、シート２０の長さに概して平行に延びており、端縁２４はシートの幅に概して平行に延びている。オプションとして、シート２０は、シートの外縁まわりに延びる端シール２６を有することが可能である。こうした端シール２６は、加熱によって、接着剤の使用によって、又は加熱と接着剤の併用によって形成することができる。
【００４５】
掃除シート２０は、第１層１００と第２層２００とを備える。好ましくは、掃除シートは第３層３００も有する。第２層２００は、第１層１００と第３層３００との間に配置することができる。図１において、第１層１００の一部が切り取られて示され、下にある第２層２００と第３層３００の部分を見せている。
【００４６】
第１層１００は、当該技術分野で知られているような織材料、不織材料、紙ウェブ、発泡体及び布団綿などから形成することができる。特に好ましい材料は、繊維又はフィラメントを「空気式堆積」法又は特定の「湿式堆積」法のようにランダムに、或いは特定の「湿式堆積」法及び「梳綿」法のように一定の配向度で配分させた不織ウェブである。第１層１００の繊維又はフィラメントは、天然繊維又は天然由来繊維（例えば、木パルプ繊維、木綿リンター、レーヨン及びバガス繊維）又は合成繊維（例えば、ポリオレフィン、ポリアミド又はポリエステル）とすることができる。第３層３００は第１層１００と実質的に同じにでき、或いは代えて異なった材料及び／又は構造のものとすることができる。
【００４７】
１つの実施において、第１層１００及び第３層３００は、それぞれ繊維の長さ９００メートル当たり約４．０未満、好ましくは約３．０未満、更に好ましくは約２．０グラム未満のデニールを有する合成不織繊維の水交絡ウェブを含むことが可能である。適当な第１層１００（適する第３層３００も同様）は、繊維長さ９０００メートル当たり約１．５グラム未満のデニールを有するポリエステル繊維の水交絡ウェブであり、該ウェブは平方メートル当たり約３０グラムの坪量を有する。適当なウェブは、ノースカロライナ州ベンソンのピージーアイ・ノンウォーブン（PGI Nonwovens）から商品名ＰＧＩ９９３６で入手できる。
【００４８】
第２層２００は、第１層１００に（及び存在する場合は第３層３００に）不連続状態で結合され、第２層の収縮によって第１層のギャザーを形成する。収縮機構には、第２層の熱収縮及び弾性特性が挙げられるが、それらに限定されない。上述したように、こうした１つの実施において、第２層２００は、隣接フィラメントにより形成される開口を有するフィラメントの網様の配列を含む。或いは、第２層は、必要な収縮機構を提供するために、フィルムを貫通する開口をオプションとして有する高分子フィルムの形態をとり得る。こうしたフィルムは、表面の三次元性をもたらすギャザー形成機能を提供するために十分な弾性を有する必要がある。フィルムは、開口の代わりに又は開口に加えて、表面凹みを形成するためにエンボスすることができる。もう一つの変形において、収縮作用は、加熱及び再冷却すると収縮する繊維を入れることにより発生させることができる。このアプローチにおいて、繊維の幾つかは収縮しないが、それらは収縮性繊維に機械的に結合されるので、こうした繊維が十分なレベルで含まれている限り、シート全体は、収縮性繊維が収縮すると「ひだがつく」。
【００４９】
図示した実施において、第２層は、第１の複数のフィラメント２２０と第２の複数のフィラメント２４０とを有するフィラメントの網様配列を含む。フィラメント２２０は互いに概して平行に延び、フィラメント２４０は互いに概して平行に延び、フィラメント２２０に概して直角である。フィラメントは、フィラメント交叉部分２６０間で延びている。交叉する隣接フィラメント２２０及び２４０は、第２層２００中に開口２５０を形成する。フィラメント交叉部分及び開口２５０は、規則的に反復する概して格子状のパターンで配列される。
【００５０】
第２層２００は、高分子網（本明細書中で「スクリム材料」と呼ぶ）を含むことが可能である。適当なスクリム材料は、米国特許第４，６３６，４１９号に記載されており、この特許は引用により本明細書中に組み入れられる。該スクリムは、ポリエチレン又はポリプロピレン、それらのコポリマーなどのポリオレフィン、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６及びナイロン６６など、及びそれらの混合物から得ることができる。
【００５１】
スクリム材料は、好ましくは、熱手段又は接着剤などの化学的手段による積層化を通して、層１００及び層３００に結合される。好ましくは、スクリム材料のフィラメントは、加熱すると層１００及び３００に対して収縮し、第２層２００の収縮は、層１００及び３００にギャザーを形成させ、層１００及び３００の外面に巨視的な三次元組織を与える。これについては詳細に後述する。
【００５２】
第２層２００として有用な特に適するスクリム材料は、ミネソタ州ミネアポリスのコンウェド・プラスチックス（Conwed Plastics）から、ポリプロピレン／ＥＶＡ樹脂と両面接着剤と加熱などによる収縮前にインチ当たり３フィラメント×２フィラメントのフィラメントカウントとを備えるＴＨＥＲＭＡＮＥＴ（登録商標）ブランドの強化網として入手できる熱活性化強化網である。加熱後に、第２層２００は、インチ当たり約３．５〜４．５フィラメントの間×インチ当たり約２．５〜３．５フィラメントの間のフィラメントカウントを有することが可能である。
【００５３】
「両面接着剤」とは、ＥＶＡ接着剤（エチル−酢酸ビニル接着剤）がフィラメントの両側に存在することを意味する。ＥＶＡの活性化温度は、大凡約８５℃（約１８５°Ｆ）である。層１００及び層３００のポリエステル繊維へ層２００を積層する間、ＥＶＡ接着剤は、層２００のフィラメント層と層１００及び層３００の繊維との間の結合を形成するために活性化される。理論によって限定されないが、比較的短い時間（例えば、約３０秒未満）にわたり比較的低い圧力（例えば、５０ｐｓｉ未満、更に好ましくは２５ｐｓｉ未満）で層２００のフィラメントをプレスしても、層１００及び層３００の不織繊維に連続的には結合させないことが考えられる。加熱すると生ずるポリプロピレンフィラメントの収縮と合わせて、この連続でない結合は、層１００及び層３００の外面の組織の改善をもたらす。
【００５４】
図１において、フィラメント２２０は、シート２０の側縁２２及び長さに概して平行に延びる。同様に、フィラメント２４０は、シート２０の端縁２４及び幅に概して平行に延びる。
【００５５】
或いは、フィラメント２２０は、シート２０の長さ及び側縁２２に対して約２０度〜約７０度の間、更に好ましくは約３０度〜約６０度の間の角度で傾斜させることができる。フィラメント２４０は、シート２０の幅及び端縁２４に対して約２０〜約７０度の間、更に好ましくは約３０度〜約６０度の間の角度で傾斜させることができる。
【００５６】
図２は、フィラメント２２０が側縁２２に対して約４５度（図２において角度Ａ）の角度で傾斜し、フィラメント２４０が端縁２４に対して約４５度（図２において角度Ｂ）の角度で傾斜している本発明の実施を示している。こうした配列は、シート２０の長さ及び幅に対するフィラメント２２０、２４０の角度付き配向が、端２２、２４に平行に層２００の網構造が変形することを可能にするという利点をもたらす。こうした変形は、シートの長さ及び幅に平行な弾性様挙動をシートに与える。
【００５７】
「弾性様挙動」とは、問題の要素が、ある方向に引張を受けて伸ばされて、要素の前記方向の元の力を受けない寸法の少なくとも１２０％である前記方向で測定した伸び寸法を持つことができると共に、伸び引張を解除すると、その要素が力を受けない寸法の１０％以内に回復することを意味する。
【００５８】
本発明の１実施の重要な態様は、第１層１００が第２層２００に非連続的に結合されていることである。特に、第１層１００は、フィラメント交叉部分２６０で第２層２００に非連続的に結合できる一方で、フィラメント交叉部分２６０の中間にあるフィラメント２２０の部分、フィラメント２４０の部分、又はフィラメント２２０、２４０の両方部分は、第１層１００に結合されないままである。
【００５９】
その結果として、第１層１００の外面の表面組織は、フィラメントの網様配列における開口の配置によって制限されず、むしろ、開口２５０の規則的な反復配置から切り離される。同様に、第３層３００は、第２層に非連続的に結合されて、第１層１００の外面に類似の表面組織を形成する。
【００６０】
第１層１００の表面組織は、分かりやすくするために、図１及び２から除外している。その表面組織を図３〜図８に示した。
【００６１】
図３は、図５の写真において示されている第１層１００の表面組織を示す図式図である。図４は、第１層１００及び第３層３００の表面組織を示す断面図である。図５は、第１層１００のマクロ組織的に三次元の表面組織を示す顕微鏡写真である。図６は、拡大された第１層１００の三次元表面を示す顕微鏡写真である。図７は、第１層１００の三次元表面の透視図を示す走査型電子顕微鏡写真である。図８は、シートの断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【００６２】
図３〜図８を参照すると、第１層１００の部分は、第１層１００に対する第２層２００の収縮によってギャザーを形成されている。このギャザーは、図３〜図８に示したような巨視的三次元表面を第１層１００に形成させる。同様に、第３層３００は、第２層２００の収縮によってギャザーを形成されて、巨視的三次元表面を第３層３００に形成させることができる。
【００６３】
第１層１００の三次元表面は、相対的に高い山１０５及び相対的に低い谷１０７を持っている。第３層は山３０５及び谷３０７を持っている。図４において、層１００の山を参照番号１０５Ａ、１０５Ｂで示し、層１００の谷を参照番号１０７Ａ、１０７Ｂで示している。同様に、層３００の山を３０５Ａ、３０５Ｂで示し、谷を３０７Ａ、３０７Ｂで示している。山１０５は、第１層１００の外面上に長い隆起部１２０を形成し、山３０５は、第３層３００の外面上に長い隆起部３２０を形成する。
【００６４】
第１層１００の外面のマクロ的三次元性は、山と隣接谷の「平均高低差」の項で、及び隣接山間の「平均ピーク間距離」の項で表すことができる。山１０５Ａ／谷１０７Ａの組合せに対する高低差は、図４における距離Ｈである。山１０５Ａ、１０５Ｂの隣接組合せ間のピーク間距離は、図４において距離Ｄとして示されている。シートに関する「平均高低差」及び「平均ピーク間距離」は、試験方法の部分において後述するように測定される。外面の「表面形状指数」は、表面の平均高低差を表面の平均ピーク間距離で除して得られる比である。
【００６５】
理論によって限定されること無く、表面形状指数は、表面の谷に物質を受け取り、捕捉する際のマクロ的三次元表面の有効性の指標である。任意の平均ピーク間距離に対する平均高低差の相対的に高い値は、物質を捕捉し、保持することができる深くて狭い谷を示す。従って、表面形状指数の相対的に高い値は、拭き取り中の物質の効果的な捕捉を示すと考えられる。
【００６６】
本発明の掃除シートは、第２層２００のフィラメント２２０の部分、フィラメント２４０の部分、又はフィラメント２２０、２４０の両方部分が第１層１００に結合されていないという特徴を有する。図４を参照すると、フィラメント交叉部分２６０Ａ、２６０Ｂの中間に延びるフィラメント２２０の部分は、第１層１００に結合されていない。第１層１００に結合されていないフィラメント２２０の部分は、参照番号２２０Ｕで示されている。フィラメント２２０と第１層１００との間の間隙は、第１層１００及びフィラメント２２０の中間にある中空空間１８０を形成する。同様に、フィラメント交叉部分２６０の中間に延びるフィラメント２２０の部分は、第３層３００に結合されておらず、第３層３００及びフィラメント２２０に中間にある中空空間３８０を形成する。
【００６７】
図７及び図８も、シート２０のこの特徴を示している。図７において、長い隆起部１２０、３２０は、第１層１００及び第３層３００の両方の外面上にそれぞれ見える。図８において、フィラメント２２０は、２つのフィラメント交叉部分２６０間に延びて見られる。２つのフィラメント交叉部分２６０間に延びているフィラメントの部分は、第１層から離れており、そして第１層に結合されていない。
【００６８】
隆起部１２０は、図３及び図５において平面図で示されている。隆起部１２０の少なくとも１部は、第２層２００の少なくとも１つのフィラメントを横切って延びる。図４において、山１０５Ａに対応する隆起部１２０は、少なくとも１つのフィラメント２２０を横切って延びる。
【００６９】
隆起部が１つ以上のフィラメントを横切って延びるため、隆起部は、隣接フィラメント交叉部分２６０間の最大距離（層２００の収縮及び層１００と層３００のギャザー形成後の隣接フィラメント交叉部分間距離）よりも大きい長さを有することがある。特に、隆起部１２０の長さは、図１における開口２５０の最大寸法よりも大きい（即ち、矩形開口２５０を横切って延びる対角線の長さよりも大きい）ことがある。隆起部１２０の長さは、図３において文字Ｌで示されている。長さＬは、隆起部１２０の両端間の直線距離であり、隆起部１２０の両端は、隆起部１２０が谷１０７で終わる点である。
【００７０】
Ｌの値は、隆起部１２０の一部について、少なくとも約１．０センチメートル、更に特に少なくとも約１．５センチメートルであることが可能である。１つの実施において、隆起部１２０の少なくとも一部は、少なくとも約２．０センチメートルの長さＬを有する。長さＬは、隣接フィラメント交叉部分間の距離の少なくとも２倍であることがある。
【００７１】
例えば、隣接フィラメント交叉部分間の距離に対する隆起部１２０の長さを測定するために、掃除シート１２０は濡らされて、ライトテーブル又はその他の適当な背面照明源上に載せられる。こうした背面照明は、掃除シートの湿潤と組み合わされて、層１００を通して層２００のフィラメント交叉部分を可視化することができ、フィラメント交叉部分間の距離に対する隆起部１２０の長さをスケールで測定することができる。
【００７２】
長い隆起部は、被掃除表面からの物質の除去を改善する柔らかくて変形自在の拭き取り要素となる。それに反して、第２層のフィラメントが第１層及び第３層に連続的に結合されるなら、第１層及び第３層のあらゆる組織特徴は、第２層２００中の開口２５０に関連したエリアに限定されるであろう。
【００７３】
長い隆起部の少なくとも一部は、他の隆起部の少なくとも一部とは異なる方向に延びる。図３を参照すると、隆起部１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃは、それぞれ異なった方向に延びている。従って、種々の方向にシートを用いるとき、シートは物質を収集するのに有効である。
【００７４】
図３及び図６は、隆起部１２０の少なくとも１部が種々の方向に延びる分岐を有することがあることも示している。図３において、隆起部１２０は、種々の方向に延びる３つの分岐１２３Ａ、１２３Ｂ及び１２３Ｃを持って示されている。同様に、図６は、１２３Ａ、１２３Ｂ及び１２３Ｃで示された少なくとも３つの分岐を有する隆起部１２０を示している。
【００７５】
第１層１００及び第３層３００は、フィラメント交叉部分２６０で第２層２００にしっかりと結合されている。図９は、フィラメント交叉部分２６０における第２層への層１００及び層３００両方の繊維の結合を示している。
【００７６】
図４、図７及び図８を参照すると、第１層１００の山１０５は、シート２０の平面において第３層の山３０５から概してオフセットしている。例えば、図４において、第３層の山３０５Ａは、山１０５Ａの直ぐ下にはないが、代わりに、山１０５Ａに組み合わさった谷１０７Ａと概して整列している。従って、第１層の山１０５は、第３層の谷３０７と大凡整列し、第３層の山３０５は第１層の谷１０７に大体整列している。
【００７７】
本発明は、多重層の掃除シートを製造する方法も包含する。第１の不織層、フィラメントの網様配列を含む第２層及び第３の不織層が準備される。第１層は、第２層と向かい合った状態で第２層の上表面に隣接して置かれる。第３層は、第２層と向かい合った状態で第２層の下表面に隣接して置かれる。
【００７８】
その後、第１層及び第３層は、第２層の分散して間隔をあけた部分に不連続的に結合されて、フィラメント交叉部分間に延びるフィラメントの部分が第１層に結合されないままとなり、フィラメント交叉部分間に延びるフィラメントの部分が第３層に結合されないままとなる。第２層は、第１層及び第３層に対して収縮されて、第１層のギャザー付き巨視的三次元外面、及び第３層のギャザー付き巨視的三次元外面を形成する。結合及び収縮のステップは同時に又は逐次に行うことが可能である。
【００７９】
第１層及び第３層への第２層の不連続的な結合のステップは、第１層及び第３層への第２層への相対的に連続の結合を避けるために比較的低い圧力で比較的短時間にわたり第１層、第２層及び第３層を加熱プレスするステップを含むことがある。
【００８０】
１つの実施において、３つの層は、カンザス州ピッツバーグのエイチアイエックス（HIX Corp.）が製造しているＢＡＳＩＸ Ｂ４００ハンドプレスを用いて接合することができる。３つの層は、約３３０°Ｆの温度で約１３秒にわたりハンドプレスでプレスすることにより接合される。ハンドプレスは、クリアランス、及び従ってプレスで発生される圧力を変えるための調節機能を有する。調節は、層１００及び層３００中に望みの組織を形成するために望み通りに変えることができる。
【００８１】
ｃ．その他の態様
本発明の掃除シートの何れの掃除性能は、シートへの汚れの粘着を高める界面活性剤又は滑剤を含むあらゆる多様な添加剤を用いてシートの繊維の処理、特に表面処理によって更に高めることができる。こうした添加剤は、利用されるときは、汚れを粘着させるシートの能力を高めるのに十分なレベルで掃除シートに添加される。こうした添加剤は、重量％で、好ましくは少なくとも約０．０１％、更に好ましくは少なくとも約０．１％、更に好ましくは少なくとも約０．５％、更に好ましくは少なくとも約１％、なお更に好ましくは少なくとも約３％、なお更に好ましくは少なくとも約４％の含浸レベルで掃除シートに利用される。典型的には、含浸レベルは、約０．１％〜約２５％、更に好ましくは約０．５％〜約２０％、更に好ましくは約１％〜約１５％、なお更に好ましくは約３％〜約１０％、なお更に好ましくは約４％〜約８％、最も好ましくは約４％〜約６重量％である。好ましい添加剤は、蝋又は油（例えば、鉱油、石油ゼリーなど）と蝋の混合物である。適当な蝋は、種々の種類の炭化水素、特定の脂肪酸（例えば、飽和トリグリセリド）のエステル及び脂肪族アルコールを含んでいる。それらは、天然源（例えば、動物、植物又は鉱物）から誘導でき、或いは合成することができる。これらの種々の蝋の混合物も用いることができる。本発明において用いることができる幾つかの代表的な動物蝋及び植物蝋は、密蝋、カルナウバ蝋、鯨蝋、ラノリン、セラック蝋及びキャンデリアなどを含んでいる。本発明において用いることができる鉱物源からの代表的な蝋は、パラフィン蝋、石油蝋及び微結晶蝋などの石油ベース蝋、白色セレシン蝋、黄色セレシン蝋及び白色オゾケライト蝋などの化石蝋又は土蝋を含んでいる。本発明において用いることができる代表的な合成蝋は、ポリエチレン蝋などのエチレンポリマー、「ハロワックス」などの塩素化ナフタレン及びフィッシャー（Fischer−Tropsh Synthesis）が製造している炭化水素タイプ蝋などを含んでいる。
【００８２】
鉱物油と蝋との混合物を利用するとき、成分は、好ましくは約１：９９〜約７：３、更に好ましくは約１：９９〜約１：１、なお更に好ましくは約１：９９〜約３：７の油：蝋重量比で混合される。特に好ましい実施において、油：蝋重量比は約１：１であり、添加剤は、約５重量％の含浸レベルで利用される。好ましい混合物は、鉱油とパラフィン蝋との１：１混合物である。
【００８３】
特に改善された掃除性能は、多坪量、巨視的三次元性及び添加剤を単一シート中に備えるときに達成される。前述したように、添加剤が有効なレベルで、且つ好ましくはシートの少なくとも１つの独立した連続エリアに対して実質的に均一に利用されるとき、これらの低いレベルは特に望ましい。特にシートへの汚れの粘着性を改善する添加剤の好ましいより低いレベルの使用は、驚くべき良好な掃除、空気におけるダスト抑制、好ましい消費者の印象、特に触感印象を与え、さらに、添加剤は、芳香剤、有害生物防除成分、殺菌剤を含む抗菌剤、及びその他の有益な成分の宿主、特に添加剤に可溶又は分散可能であるものを配合及び付与する手段を提供することができる。これらの利点は、例示のみのために示した。添加剤の低レベルは、添加剤が基体、包装及び／又は被処理表面に悪い影響を及ぼしうる場合特に望ましい。
【００８４】
これらの添加剤のための利用手段は、好ましくは、シート構造体の内部にあるシート上の点で添加剤の少なくとも実質的な量を利用する。処理しようとする皮膚及び／又は表面、及び／又は包装に接触している添加剤の量が制限されて、制限されなければ他の表面の機能を損なうか、又は機能を妨害する材料が、限定的な悪影響のみを引き起こしうるか、全く悪影響を引き起こしえないことは三次元構造及び／又は多坪量の特別な利点である。構造体内部に添加剤が存在することは、構造体内部に粘着した汚れが後の拭き取り処置によって除去されそうにない点で、極めて有益である。
【００８５】
本発明は、シートの使用が汚れ（例えば、ダスト、糸屑など）除去及び／又は閉じ込めを含む掃除の利点をもたらすという、言葉及び／又は絵によって消費者に知らせる情報と関連している、掃除シートを入れる包装も含む。この情報は他の掃除製品に対して優れているという主張を含むことができる。非常に好ましい変形において、包装は、掃除シートの使用が大気中のダスト及び他の空中浮遊物質のレベルの低下をもたらすという、消費者に知らせる情報を保持する。シートの完全な利点を確実に理解してもらうために、布地、ペットなどを含む従来用いなかった表面上でシートを使用する可能性を消費者に知らせることが極めて重要である。従って、組成物の使用が本明細書中で論じたように空気中の微粒子汚れなどの改善された掃除、減少などの利点をもたらすという、言葉及び／又は絵によって消費者に知らせる情報と関連している包装の使用は重要である。情報には、消費者に知らせるための、例えば、有用なメディアのすべてにおける広告、及び包装又はシート自体上の文章及びアイコンを含めることができる。
【００８６】
本明細書における好ましい構造体を含んでいない先行技術の製品は、より低い程度に利点をもたらすために用いることができ、又、これらの利点が過去に認められなかった範囲で、それらの利点を提供される情報に含めるべきである。そうしなければ、消費者は、従来の製品又は実施技術に対する改善された性能の十分な価値を知らないであろう。
【００８７】
１つの特に好ましい実施において、掃除シートは、キャリアベルト上に梳綿ポリエステルの第１層（例えば、１９ｇ／ｍ２坪量）を導入し、第１層の上に網状のスクリム材料を置き、網状のスクリム材料の上に梳綿ポリエステル繊維ウェブの第２のランダムな層（２８ｇ／ｍ２坪量）を置くことにより作成される。（第１及び第２層の一方又は両方が、梳綿ポリエステルの多層から形成してもよいことは認識されるべきである）。３層の複合材は、その後、ＭＤ及びＣＤ方向に走る素線又はフィラメントからなるメッシュ形成ベルト上で水交絡に供される。これは、繊維の２つの梳綿層の水交絡、及びスクリム材料との繊維層のそれぞれとの水交絡をもたらす。絡み合った複合材は、その後、乾燥プロセス中に熱に曝され、それは、ＣＤ方向におけるシートの約２０％の収縮をもたらす。この収縮は、２３．７５ｇ／ｍ２の推定坪量を有する底層及び３５ｇ／ｍ２の推定坪量を有する最上層をもたらす。最終的な裁断後に、シートは、シートの乾燥重量に対して、鉱油とパラフィン蝋との混合物（１：１ｗ／ｗ比）５％を両方の表面上に被覆される。シートの総坪量（スクリム材料を含む）は、コーティング後に約６４〜６８ｇ／ｍ２である。
【００８８】
３．掃除器具
もう一つの点で、本発明は、上述の掃除シートを含む掃除器具に関する。１つの態様において、掃除器具は、
ａ．ハンドルと、
ｂ．約３０〜約１２０ｇ／ｍ２の坪量を有する１箇所以上の高坪量領域と、前記高坪量領域の坪量の約８０％以下の坪量を有する１箇所以上の低坪量領域とを備える着脱可能なシートと
を含む。
【００８９】
上述のように、本発明のこの態様において、掃除器具のシートが、坪量に関して異なる分散した領域を取り囲む連続の領域を有することが好ましい。連続の領域が分散した領域よりも相対的に高い坪量を有することが特に好ましい。器具のシート態様も、巨視的な三次元性を示すことができる。
【００９０】
本発明の器具及び、別個に掃除シートは、木材、ビニル、リノリウム、無ワックスフロア、セラミック、ＦＯＲＭＩＣＡ（登録商標）及び磁器などを含むすべての硬い表面基体に適合するように設計される。
【００９１】
掃除器具のハンドルは、人間工学的に実際的な掃除をもたらす長い耐久性のいずれかの材料を含む。ハンドルの長さは、器具の最終使用者によって決定される。
【００９２】
ハンドルは、好ましくは、掃除シートを取り外し自在に取り付けることができる支持ヘッドを一端に含む。使用しやすくするために、支持ヘッドは、公知の継手組立体を用いてハンドルに枢動可能に装着することができる。掃除シートが清掃処理中に装着されたままで残るかぎり、支持ヘッドへの掃除シートの装着のための適するいかなる手段も利用することができる。適当な装着手段の例には、クランプ、フックとループ（例えば、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標））などが挙げられる。好ましい実施において、支持ヘッドは、過酷な掃除中にヘッドにシートを機械的に装着されたままにするためにシートの上表面を掴む手段を含む。しかし、掴み手段は、便利な取り外し及び使い捨てのためにシートを容易に解放する。
【００９３】
本発明の掃除器具において有用な掃除シートは、上述した通りである。
【００９４】
４．試験方法
Ａ．厚さに関する方法
サンプルの構造的変化を防止するために、サンプルを凍結破砕して、低坪量領域及び高坪量領域の断面画像を形成することが必要である。サンプルの断面顕微鏡画像を用いて、領域間の相対的な厚さの差を測定することができる。
【００９５】
Ｂ．平均高低差
平均高低差は、Ｚ−寸法測定器具（例えば、ボエックラー（Boeckeler Instruments）が販売しているＭｉｃｒｏｃｏｄｅII）を装備した光学顕微鏡（例えば、ドイツ国のツァィス社のツァィス・アクシオプラン）を用いて測定される。この手順には、シートの山又は谷領域を配置し、顕微鏡の焦点を合わせ、Ｚ−寸法測定器具をゼロの目盛りに合わせることが含まれる。その後、顕微鏡を隣接谷又は山領域にそれぞれ移動させ、顕微鏡の焦点を当て直す。計器のディスプレイは、この山／谷対又は谷／山対間の高低差を示す。シート上のランダム位置で、この測定を少なくとも１０回繰り返す。平均高低差は、これらの測定の平均である。
【００９６】
Ｃ．平均ピーク間距離
平均ピーク間距離を測定するために、単純な光学顕微鏡を用いることができる。使用倍率は、２つの隣接ピーク間の距離を容易に測定するために十分であるべきである。シート上のランダムな位置で、この測定を少なくとも１０回繰り返す。平均ピーク間距離は、これらの測定の平均である。
【００９７】
Ｄ．５００ｇにおけるＣＤ伸び
ＣＤ伸びは、試験サンプルが５００ｇの荷重下で示す百分率伸びの指標である。ＣＤ伸びは、１００ Ｎのロードセルを備えるSintech Renew Instron ７３１０（Testwork ソフトウエアパッケージを含む）を用いて測定することができる。この計測器を用いて、荷重対％歪みカーブを作成する。試験パラメータは次の通りである。
サンプルの幅＝３０ｍｍ
ゲージ長さ＝１００ｍｍ
クロスヘッド速度＝３００ｍｍ／分
【００９８】
作成されたカーブから、ソフトウエアは、５００ｇの荷重における％歪み（％伸び）を得る。５００ｇにおけるＣＤ伸びとして、これを報告する。
【実施例】
【００９９】
５．代表的な実施例
以下は、本発明の掃除シートを説明する例である。適宜、シートの機械的特性を表１に要約する。適宜、高められた三次元性を表２に示す。
【０１００】
【表１】
0004814845.tif 000002
【０１０１】
【表２】
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【０１０２】
［実施例１］
この実施例は、本発明の掃除シートを製造するための梳綿ウェブとスクリム（即ち、ポリプロピレンフィラメントの網）の組合せを示している。間にスクリムを備える２つの梳綿ポリエステル繊維ウェブを準備する。２つの梳綿ウェブ及びスクリムの組合せを、その後、穴付き形成ベルト（ウィスコンシン州アップルトンのアルバニー（Albany International，Engineered Fabrics Division）から入手できる２３Ｃスクエアウィーブ）の上に置き、水交絡に供し、乾燥する。水交絡プロセスは、繊維を引き離して、２つの異なる坪量領域を形成させながら、繊維を絡み合わさせ、スクリムとも絡み合わさせる。乾燥プロセス中に、水による絡み合いシートは、ポリエステル不織繊維に対するポリプロピレンスクリムの収縮の結果として「キルトにされる」（即ち、より大きな三次元性が達成される）。この材料を表１及び２において実施例１と呼ぶ。
【０１０３】
好ましいオプションのステップとして、鉱油とパラフィン蝋との５重量％１：１混合物で不織シートを表面被覆する。処理されたこのシートを表１において実施例１Ａと呼ぶ。
【０１０４】
もう一つの好ましい任意のステップとして、絡み合い不織シートを、例えば、１８０℃で１０秒にわたりプレスにおける後続の加熱に供してもよい（この加熱は、表面処理を加える前、又は後に行うことができるが、好ましくは、添加剤の塗布前に実施する）。これは、実施例３に記載されたシートの三次元性に似た、さらにずっと高まった三次元性をもたらす。このシートを表１及び表２において実施例１Ｂと呼ぶ。
【０１０５】
［実施例２］
この実施例は、２つの繊維層間にスクリム材料を配置していない、梳綿繊維（ポリエステル）の２層の水交絡を示している。布地ベルト及び水交絡と乾燥の両条件は、実施例１と同様である。この材料を表１において実施例２と呼ぶ。
【０１０６】
［実施例３］
本発明による掃除シートは、第１層１００、第２層２００及び第３層３００を有する。第１層１００及び第３層３００はそれぞれ平方メートル当たり約３０グラムの坪量を有するポリエステル繊維の水交絡ウェブを含む。第２層は、ポリプロピレン／ＥＶＡ樹脂と両面接着剤と第２層の収縮の前にインチ当たり３フィラメント×インチ当たり２フィラメントのフィラメントカウントを有する上述のＴＨＥＲＭＡＮＥＴ（登録商標）ブランド強化網を含む。ＢＡＳＩＸ Ｂ４００ハンドプレスで第１層１００と第３層３００との間に、第２層２００を配置する。約３３０°Ｆの設定温度で約１３秒にわたりハンドプレスでプレスすることにより、３つの層を接合する。
【０１０７】
［比較例Ａ］
比較例Ａは、均一な坪量を有する不織シートを示している。微細開口（例えば、１００メッシュ）を有する形成ベルトを用いて、このシートを製造することができる。梳綿ウェブとスクリムの組合せを水交絡に供し、乾燥した。この布地ベルトは、ベルトの極めて微細な開口のためにシートに極めて均一な坪量をもたらす。鉱油とパラフィン蝋との５重量％１：１混合物で不織シートを表面被覆する（例えば、印刷、噴霧などにより）。
【０１０８】
［比較例Ｂ］
比較例Ｂは、均一な坪量を有し、一般に平面である不織シートを示している。このシートは、日本、東京の花王株式会社からクイックル（登録商標）として市販されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の掃除シートの３層の実施例を図式的に示す平面図であり、この図において、第２層はシートの側縁と端縁に対し平行に走るフィラメントを有するスクリム材料を含み、第１層の一部は切り取られて示され、第１層の表面特徴は明瞭化のために省略されている。
【図２】第２層のフィラメントが、掃除シートの側縁及び端縁に対して約４５度の角度で傾斜されている本発明の代替実施例を図示している、図１に示された種類の図である。
【図３】第１層の巨視的に三次元外表面の組織、及び特に第１層の外面上の広範な隆起部を示している、図５の写真を図式的に示す平面図である。
【図４】第２層のフィラメントの１つに平行なシートの断面図であり、フィラメントの交差部分の中間に延びる、第１層に結合されていないフィラメントの部分、及びフィラメント交差部分の中間に延びる、第３層に結合されていないフィラメントの部分を示している。
【図５】図５は、第１層の巨視的三次元表面の組織、及び特に表面の長い隆起部を示す写真である。図５における目盛りはインチである。
【図６】異なる方向に延びた分枝を有する長い隆起部を示している、図５に示したタイプの拡大写真である。
【図７】第１層の巨視的三次元表面の透視図を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】フィラメント交差部分の中間に延びる、第１層に結合されていないフィラメントの部分を示す、掃除シートの断面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】フィラメント交差部分における第２層への第１層及び第３層の結合を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】連続の高坪量領域及び複数の孤立した低坪量領域を示している、本発明の掃除シートの写真（１２倍）である。
【図１１】シートの坪量差の説明を容易にするための、図１０に示したシートの平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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