(57)【要約】吸収性基材と、該基材全体にわたって不連続的に分配した切断耐性粒子とを含む寸断耐性及び切断耐性の吸収性シート材。該吸収性基材はセルロース材を含んでなり、該粒子は、少なくとも約１００ナノメートル、最も好ましくは１００ナノメートル〜１０００ナノメートルの平均サイズを有する高分子材を含んでなる。一実施形態において、粒子は、シートの約１０重量パーセント〜約５０重量パーセントの量で存在する。シート材は典型的な抄紙プロセスを用いて作成することができる。熱及び／又は圧力がシート材に印加されると、粒子は少なくとも部分的に流動し、吸収基材に結合する。シートは、食料品を調理する際に家庭で使用する滑り止め基部を備えた積層構造体として提供され得る。
2004518039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）吸収性繊維のウェブを含んでなり、
該ウェブが高分子含有層を有するものであり
（ｂ）前記高分子含有層が、平均直径が約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍである不連続の熱結合粒子を含んでなるものであり、
（ｃ）前記ウェブが、前記熱結合粒子を約０．５ｇ／ｍ２〜約７５ｇ／ｍ２含んでなるものであり、
（ｄ）前記ウェブの乾燥坪量が、約２００ｌｂ／３０００ｆｔ２〜約４００ｌｂ／３０００ｆｔ２である、多目的シート材。
【請求項２】
前記熱結合粒子が、平均直径が約１５０ｎｍ〜約５００ｎｍの高分子材である、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項３】
前記熱結合粒子が、平均直径が約１８０ｎｍ〜約２２０ｎｍの高分子材である、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項４】
前記乾燥坪量が、約２２０ｌｂ／３０００ｆｔ２〜約２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２である、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項５】
前記ウェブが、前記高分子材を約５ｇ／ｍ２〜約２０ｇ／ｍ２含んでなるものである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項６】
前記ウェブが、高分子材を約７ｇ／ｍ２〜約１５ｇ／ｍ２含んでなるものである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項７】
（ｅ）前記高分子含有層の反対側を実質的に連続して被覆する実質的に流体不透過性基層をさらに含んでなる、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項８】
少なくとも０．２の吸収効率と、少なくとも３０ｋｇｆ／ｃｍの断片耐性とを示すものである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項９】
前記吸収性層が、繊維材を含んでなるものである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項１０】
前記断片耐性が、少なくとも４０ｋｇｆ／ｃｍである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項１１】
前記高分子含有層が、熱結合可能な粒子を含有するエマルションを塗布することにより形成されてなるものである、請求項１に記載の多目的シート材。
【請求項１２】
（ａ）吸収性繊維のウェブを形成し、
該ウェブが、乾燥坪量が約２００ｌｂ／３０００ｆｔ２〜約４００ｌｂ／３０００ｆｔ２である繊維を含んでなるものであり、
（ｂ）高分子材を前記ウェブに塗布し、
該高分子剤が、平均直径が約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍである熱結合可能な粒子を含んでなるものであり、
（ｃ）前記高分子材が溶融するまで前記ウェブを加熱し、
（ｄ）前記ウェブを冷却する各工程を含んでなる、多目的シートの製造方法。
【請求項１３】
（ｅ）前記高分子含有層の反対側を、実質的に流体不透過性基層で被覆することをさらに含んでなる、請求項１２に記載の多目的シートの製造方法。
【請求項１４】
（ａ）吸収性繊維のウェブを形成し、
該ウェブが、乾燥坪量が約２００ｌｂ／３０００ｆｔ２〜約４００ｌｂ／３０００ｆｔ２である繊維を含んでなり、
（ｂ）高分子材を前記ウェブ上に塗布し、
該高分子剤が、平均直径が約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍである熱結合可能な粒子を含んでなるものであり、
（ｃ）前記高分子材が溶融するまで前記ウェブを加熱し、
（ｄ）前記ウェブを冷却することを含んでなる請求項１２に記載の方法により製造された、多目的シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、使い捨てであり、また、その上に置かれた様々な物品及び／又は物質から支持面を保護するのに好適なシート材に関する。本発明はさらに、このような様々な物品及び／又は物質によって搬送されるか、又はそれらから滲出し得る様々な液体を吸収及び／又は収容することができると共に、これらの液体から支持構造を保護することができるシート材に関する。
【０００２】
（発明の背景）
支持面から物体又は物質を保護する、及び／又は、物体又は物質から支持面を保護するのに使用するシート状材料は、当該技術分野で周知である。このような材料は、恒久的な保護を与えるために利用可能であるが、最も一般的には、状況又は仕事に関連付けられており、限られた期間必要とされるか、又は利用されるにすぎず、その後処分される。
【０００３】
切断耐性、寸断耐性及び／又は磨耗耐性のような耐久性を有する保護材は多くの用途に利用されてきた。例えば、保護材は、料理用の肉又は野菜を切断する時などの調理中に、調理台を保護するまな板として使用することができる。このような保護材は、調理台のような支持面に存在する可能性のある汚染物質に接触しないよう食品を保護することができる。さらに、このような材料はまた、切断道具による物理的な損傷から、並びに調理されている食品による汚染から支持面を保護することもできる。
【０００４】
しかし、保護的である多くの材料には、吸収性がない。例えば、硬いプラスチックのまな板は、食品から出る汁を吸収せず、これらの汁はまな板を流れて調理台又は支持面を汚す可能性がある。さらに、多くのこのような材料には柔軟性がないので、保管、操作及び処分が容易でない。また、多くの硬いまな板は、使用後に処分されることを意図しないので、各使用の後、洗浄が必要である。
【０００５】
この理由により、切断耐性、寸断耐性及び磨耗耐性が非常に高い材料の多くは、典型的には生来より柔軟性及び快適性が欠如しているので、あまり望ましくない。
【０００６】
逆に、紙状材料のような多くの材料は、高い吸収性、柔軟性及び処分性を呈し得るということも言える。しかし、そのような材料は、典型的には、湿った時有意な量の強度を失うので、切断力から支持面を適切に保護することはできない。また、このような材料は、典型的には寸断耐性がないので、まな板として使用する場合、その材料から生じる粒子が、調理されている食品に移動する可能性がある。
【０００７】
従って、消費者は、このような食品調理のシナリオにおいて使用するための適当なシート材を選択する際に、パラドックスに直面する。紙ベース材など吸収性が比較的高いシート材は、典型的には、湿った状態での寸断耐性及び切断耐性が比較的低く、一方で、プラスチックシート材などの切断耐性が比較的高いシート材は、吸収性が比較的低い。
【０００８】
この理由により、使用中は耐久性があるが、使用後に処分されるべく容易で経済的に製造することができるようなシート材を提供するのが望ましい。
【０００９】
これらの問題を意識し、所望の各特性を呈する構成要素を組み合わせて、全体の特性が各材料単独の特性のほぼ中間である密着構造体とした幾つかの複合及び／又は積層材が開発された。このような材料は、ある用途には適することもあるが、シート材が、使用中の状況下で繰り返し撓んだり、切断又は磨耗力を受ける時に、異なる材料間の接合点又は領域が、分離し易い点又は領域となることが多い。
【００１０】
従って、単一材料の構造体に、切断耐性、磨耗耐性及び柔軟性などの複数の異なる特性を付与することが望ましい。また、使用する際に耐久性のあるそのような材料を提供するのが望ましい。所望であれば、一回使用した後に処分することができるように、容易で経済的に製造されるようなシート材を提供するのがさらに望ましい。
【００１１】
高分子繊維は以前、紙構造体において結合剤及び強化剤として利用されてきた。このような紙構造体では通常、疎水性高分子から製造した繊維は、紙形成中に紙毛羽に加えられる。この混合物を乾燥させる間、高分子繊維は流れて周りの紙繊維を覆い、紙繊維をその構造体に閉じ込め、生じた構造体全体の吸収性を一般的に低減する。高分子繊維の量は混合物から減らされて吸収性を増すことができるが、このような溶液はその構造体の切断耐性及び寸断耐性については妥協する。従って、このような構造体に伴う一つの問題は、適切な切断耐性及び／又は寸断耐性を達成するために要する高分子繊維の量がその構造体の吸収性を有意に低減することである。
【００１２】
従って、吸収性が比較的高いと共に、寸断耐性及び切断耐性が比較的高いシート材を提供することが望ましい。容易に処分可能で、分配、保管及び操作が簡単であるように、比較的に薄くて、軽くて、柔軟性もある材料を提供することも望ましい。さらに、使用中は耐久性があるが、各使用後は処分してもよいように、経済的に製造することができるシート材を提供することが望ましい。
【００１３】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記の問題を取り除くことである。
【００１４】
本発明の他の目的は、実質的に平滑な切断面を備えた使い捨て保護切断シートを提供することである。
【００１５】
本発明の更なる目的は、軽量で、吸収性であり、切断耐性があると共に、寸断耐性もあるシート材を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、食品をスライスするために使用することができ、切断道具による損耗に抵抗しながら同時に食品からの汁を吸収することができるシート材を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる目的は、寸断に耐性があり、食品により作られた有意な量の液体を吸収することができるシート材を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、容易に処分可能である、切断耐性及び吸収性シート材を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、容易に折り畳み可能である、切断耐性及び吸収性シート材を提供することである。
【００２０】
本発明の更なる目的は、プラスチックのような外観を呈さない、吸収性、切断耐性及び寸断耐性シート材を提供することである。
【００２１】
本発明の他の目的は、既に使用されたかどうかを知らせることができる保護吸収性シート材を提供することである。
【００２２】
（発明の概要）
本発明は、吸収性繊維のウェブを含んでなる多目的シート材を包含する。このウェブは、不連続の熱結合粒子を含んでなる高分子含有層を有する。この粒子の平均径は、約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルである。ウェブは、約０．５ｇ／ｍ２〜約７５ｇ／ｍ２の熱結合粒子を含んでなり、約２００ｌｂ／３０００ｆｔ２（約３２５ｇ／ｍ２）〜約４００ｌｂ／３０００ｆｔ２（約６５０ｇ／ｍ２）の乾燥坪量を有する。
【００２３】
本発明はまた、乾燥坪量が約２００ｌｂ／３０００ｆｔ２（約３２５ｇ／ｍ２）〜約４００ｌｂ／３０００ｆｔ２（約６５０ｇ／ｍ２）の吸収性繊維のウェブを形成し、平均径が約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルの熱結合可能な粒子を含んでなる高分子材を塗布することにより多目的シートを製造する方法を包含する。次いで、高分子材が溶融するまでウェブは加熱され、次に冷却される。
【００２４】
（詳細な説明）
上述の目的を達成するため、本発明では、切断耐性、寸断耐性及び吸収性シートが提供される。このシートは、吸収性繊維のウェブを含んでなり、このウェブは、平均径が約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルの不連続熱結合粒子により形成された高分子層を含有する。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、吸収材と、この吸収材に付着した切断耐材とを含んでなるシート材が提供される。シート材は、少なくとも約３０ｋｇｆ／ｃｍの断片耐性を呈する。さらに、シート材は、液体と接触すると汚れる。
【００２６】
本発明のさらに別の態様は、吸収性繊維のウェブを形成し、熱結合可能な粒子からなる高分子材を塗布し、この高分子材が溶融するまでウェブを加熱し、最後にウェブを冷却するという工程によって多目的シートを製造する方法を含む。
【００２７】
本発明のさらに別の目的は以下の説明から当業者には明白であろうが、ここでは、この発明を実施するために現在考察される最良の形式を含み、単純に説明の目的のためにこの発明の好ましい実施形態を示している。明らかとなるように、この発明では、発明の範囲から逸脱しない他の異なる態様及び実施形態が可能である。従って、図面及び説明は性質上説明のためであって、これによって制限される性質のものではない。
【００２８】
本明細書は本発明を特に指摘し、明確に請求する請求項でまとめているが、本発明は添付の図面と共に、以下の好ましい実施形態の説明から、よりよく理解されると思われる。
【００２９】
ここで、図面を詳細に説明していくが、同一番号は、図面全体を通して対応する構造を指しており、図１は、代表的な吸収性、寸断耐性及び切断耐性の保護シート１０を部分的にセグメント化した斜視図であり、この保護シート１０は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０及び基層４０を含んでなる。本発明の原理によれば、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、単一繊維１５のウェブから形成され、熱結合可能な高分子粒子２５が不連続的に分布したウェブ繊維シート材からなる寸断耐性及び切断耐性層２０と、高分子粒子２５を含有しない吸収性層３５とを含んでなる。高分子粒子２５は、不連続的に分散し、個々のウェブ繊維１５に固着している。例えば、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を基層４０に結合又は積層するか、又は吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を基層４０に鋳造成形又は押出成形するなどの好適な方法で、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を基層４０に付着させることができる。この実施形態において、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は切断面４５を含み、この切断面４５は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０によって画定され、好ましくは平面状である。吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を平面状に保つことにより、溝又は他の構造からの干渉を受けることなく、この面上で食品を容易に切断することができる。前述の熱結合可能な高分子粒子２５の平均径は、典型的には、約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルの範囲内にある。好ましい実施形態において、熱結合可能な高分子粒子２５はウェブ繊維１５に熱結合され、その結果、加熱された高分子粒子は、個々の繊維１５と接着する不連続パターン３０を形成する。この高分子粒子２５とウェブ繊維との不連続結合パターン３０は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を浸透する不連続の深さを有する。好ましい実施形態では、塗布された高分子粒子２５全体の約９０％がウェブに移動し、ウェブ繊維１５の上から７０％内に留まる。さらに好ましくは、塗布された高分子粒子２５全体の約９０％がウェブに移動し、ウェブ繊維１５の上から４０％内に留まる。さらにより好ましくは、塗布された高分子粒子２５全体の約９０％がウェブに移動し、ウェブ繊維１５の上から１０％内に留まる。
【００３０】
吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を形成するウェブ材は、好ましくは、比較的高い乾燥坪量を有する。例えば、十分な切断耐性及び吸収性を呈するには、少なくとも約３０００ｆｔ２当たり２００ポンド（約３２５ｇ／ｍ２）〜少なくとも約３０００ｆｔ２当たり４００ポンド（約６５０ｇ／ｍ２）の範囲内の乾燥坪量が好ましい。さらに好ましくは、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０の乾燥坪量は、少なくとも約３０００ｆｔ２当たり２２０ポンド（約３６０ｇ／ｍ２）〜少なくとも約３０００ｆｔ２当たり２８０ポンド（約４５０ｇ／ｍ２）の範囲内にあり、最も好ましくは、シート材の乾燥坪量は、少なくとも約３０００ｆｔ２当たり２４０ポンド（約３８５ｇ／ｍ２）である。また、シート材２０は、好ましくは、十分な切断耐性及び吸収性を呈するべく約２５０ミクロン（約０．０１インチ）〜約１２７０ミクロン（約０．０５インチ）の厚さｔを有する。抄紙プロセス及び抄紙機を使用してシート２０を製造する場合、材料の適用速度、ラインスピード、圧力印可の量及び継続期間などの製造パラメータを調整し、結果生じるシート２０の坪量及び厚さを操作することができる。
【００３１】
吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、目的の流体を吸収及び／又は収容するのに適するどのような１つ又は複数の材料からでも形成することができる。例えば、好適な材料には、セルロース繊維又は純化セルロース繊維のような天然繊維、及び／又は中空繊維及び毛管チャネル繊維を含む合成繊維から形成される材料が含まれる。このような繊維の代わりとして、又はこのような繊維と組み合わせて、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、例えば、吸収性高分子発泡材、吸収性高分子ゲル化材、ヒドロゲル材、及び／又は天然のデンプン及びゴム類を含む。特に目的とする材料には、一般に紙の製造に使用されるような、板紙のようなセルロース基材が含まれる。以下でさらに詳細に述べるように、ＳＳＫ（南部軟材クラフト紙）、ＮＳＫ（北部軟材クラフト紙）、又はユーカリセルロース繊維毛羽などの硬材繊維を使用して、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を形成することができる。吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、例えば、合成繊維の交絡によって構築され得るような不織布基材を代わりに含んでなり得る。
【００３２】
好ましくは、高分子粒子２５に利用する材料は、十分に低い溶融温度Ｔｍを有するので、熱を加えている間に吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０が焦げたり、又は燃えたりしない温度で軟化する。故に、このような材料は、熱を加えることによって吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に結合し得る。このようなプロセスにより、シート材の寸断耐性及び切断耐性が増大する。粒子の溶融温度は、約４５０°Ｆ（約２８０℃）以下であるのが好ましい。高分子粒子２５で使用する好ましい１つの材料はポリスチレンである。このような材料は、良好な切断耐性及び寸断耐性を有し、また、相対的に中位の軟化点も有するので、基材を焦がしたり、又は燃やしたりすることなく、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に、より容易に熱で固定され得る。粒子２５のための別の好ましい材料は、スチレン／ブタジエンコ高分子である。
【００３３】
シートに白色度、不透明度、又は色を付与すべく、高分子粒子２５と共に無機充填剤を基材５０に添加してもよい場合がある。好適な充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、及び雲母などが挙げられる。全ての場合において、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、無機遊離充填剤粒子を実質的に含まないのが好ましい。用語「遊離充填剤粒子」は、本明細書で使用する場合、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に結合しておらず、単に吸収基材内に遊離している無機粒子を指す。このような材料は、切断作業中に吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０から離れて、調理している食品に混ざり、食品の外観を望ましくないものにし、且つ／又は食品を消費に適さないものにしてしまう可能性がある。また、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０は、食品と接触するのに適さない無機遊離充填剤粒子を実質的に含まないことが好ましい。「実質的に含まない」により意味することは、食品調理において吸収基材の利用に安全な量以下の量、又は食品調理の間離れた充填材粒子を吸収基材又は食品、若しくはそれらの両方を視覚又は触覚による点検により認知可能である量未満の量である。触覚的な検査により意味することは、手を介する触覚的感覚又は食品に関しては口を介する触覚的感覚である。上記にもかかわらず、結合していない粒子材を含有する場合、本明細書のシートには実質的に遊離充填材粒子を含まないことが可能であるが、吸収性シートを意図するように（即ち、切断のために使用することを意図する側においてシート上に食品を置き、食品がシートのその側にある時食品を切断することにより）使用する時、粒子材はいずれも離すことができない。従って、シートが、切断中切断面からほとんど又は全く離れない配置又は形で、結合していない粒子材を含む時、シートは実質的に充填材粒子を含まなくてもよい。特に、シート材の少なくとも切断面に寸断耐性があり、１００回転当たり約４００ｍｇ未満の湿性磨耗量（後に記載する試験によれば）を呈することが好ましく、１００回転当たり約３００ｍｇ未満の湿性磨耗量を呈することがより好ましい。さらに、シート材の切断面は、１００回転当たり約３００ｍｇ未満の乾燥磨耗量（後に記載する試験によれば）を呈することも好ましく、１００回転当たり約２００ｍｇ未満の乾燥磨耗量を呈することがより好ましい。
【００３４】
この点に関して、高分子粒子２５は、全固形分が最低約２０．０％〜最大約５３．０％のエマルションに含有されるのが好ましい。より好ましくは、高分子粒子２５の全固形分量は約４０．０％であるが、他の濃度も使用でき得る。
【００３５】
また、加熱する前の高分子粒子２５の平均径は、見かけ上、約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルであるのが好ましい。より好ましくは、加熱する前の高分子粒子２５の平均径は、見かけ上、約１５０ナノメートル〜約５００ナノメートルである。さらにより好ましくは、加熱する前の高分子粒子２５の平均径は、見かけ上、約１８０ナノメートル〜約２２０ナノメートルである。このようなエマルションの特徴は、タイラック（ＴＹＬＡＣ（登録商標））ＮＷ−４０３５という名称でレイコールド社（Ｒｅｉｃｈｏｌｄ，Ｉｎｃ．）により製造された代表的なエマルションに見ることができる。
【００３６】
また、図１及び図３に示すように、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を、１つ以上の同様の又は異なる層と組み合わせて、様々な層の利点を有する積層構造体１０を形成することができる。例えば、図１及び図３の実施形態に示すように、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を基層４０に付着させて、多層シート１０を形成することができる。基層４０は、層又はコーティングとして吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に付着させるのに適するどのような１つ又は複数の材料からでも形成することができる。非限定的且つ好適な材料は当業者に既知であり、それらの材料としては、高分子フィルム、熱可塑性樹脂、クレイコーティング、板紙又は金属ホイールが挙げられる。基層４０は、材料の一体となった１つの層、又は、同一又は異なる組成の多層を有する積層構造体を含んでなり得る。基層４０は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に滑りにくいか、又は全く滑らない面を持たせるために、高い摩擦係数を有してもよい。滑りにくくするために、基層４０の静摩擦係数は、約４５°の対応する滑り角を持たせるために、支持面（例えば、調理台）に対して、好ましくは少なくとも０．４であり、より好ましくは、少なくとも１である。さらに、基層４０は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０から流体が逃げるのを阻止して、使用中に調理台又は支持面が汚れないようにするために、好ましくは流体不透過性である。
【００３７】
層２０と層３５との接合部７０におけるウェブ５０をクローズアップした図を図２に示す。熱結合を行った後の代表的な繊維接合部５５において、高分子粒子２５が個々の繊維部材１５上で不連続的に分散したコーティング層２０が示されている。好ましい非限定的実施形態として、結合する前の高分子粒子２５の直径は、見かけ上、約１００ナノメートル〜約１０００ナノメートルである。熱結合後、次いで、高分子粒子２５は繊維１５に結合される。さらに、高分子粒子２５が間隙繊維接合部７５において個々に（６５）又は共に（５５）凝集し、より大きな寸断耐性が付与され得る。
【００３８】
さらに、高分子粒子２５は、良好な寸断耐性をシート１０に付与するべく、好ましくは、繊維層２０全体にわたって広く、また不連続的に分布する。あるいは、高分子粒子は、繊維層２０の決められた領域内に分散し、また広く分布してもよい。代表的な領域は、規則的又は不規則的なパターンを画定してもよい。高分子粒子が層２０全体に不連続的に分布するのか、又は層２０の決められた領域内に不連続的に分布するのかにかかわらず、高分子粒子２５は、構造体の領域全体にわたって不連続的に分散しているので、吸収性基材５０の大部分が表面４５上に曝露されて、流体を吸収する。
【００３９】
図３は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０を、１つ以上の同様の又は異なる層４０と組み合わせて、様々な層の利点を有する積層構造体１０を形成することを示す断面図である。例えば、図３の実施形態に示すように、シート材５０を、基層４０に付着させて多層シート１０を形成することができる。基層４０は、層又はコーティングとしてシート５０に付着させるのに適するどのような１つの又は複数の材料からでも形成することができる。好適な材料としては、高分子フィルム、熱可塑性樹脂、クレイコーティング、板紙又は金属ホイールが挙げられる。基層４０は、材料の一体となった１つの層、又は同一若しくは異なる組成の多層を有する積層構造体を含み得る。基層４０はまた、シート５０に滑りにくいか、又は全く滑らない面を持たせるために、高い摩擦係数を有してもよい。滑りにくくするために、基層４０の静摩擦係数は、約４５°の対応する滑り角を持たせるために、支持面（例えば、調理台）に対して、好ましくは少なくとも０．４であり、より好ましくは、少なくとも１である。さらに、基層４０は、シート５０から流体が逃げるのを阻止して、使用中に調理台又は支持面が汚れないようにするために、好ましくは流体不透過性である。故に、本発明は、流体受容面と、流体不透過性裏当てシートとを備えた積層構造体を提供する。
【００４０】
層４０を、シート材５０に結合又は積層し、シート５０上に押出成形又は熱成形し、又はシート５０に印刷、噴霧、接着、コーティング、高温圧縮、若しくは別の方法で適用することもできる。例えば、裏当て層４０などの層を吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に適用するために、ホットバンドプレスシステムを利用することができる。追加の層４０をシート５０に適用するのに有用であることの他に、このようなホットバンドプレスシステムはまた、シート５０を高密度化してその切断耐性及び寸断耐性をさらに増大させるために使用することもできる。
【００４１】
基層４０は、図１及び図３に示す代表的な実施形態において使用されるが、基層を含む必要がないことを理解すべきである。特に、シート材５０を、基層を持たないシートとして単独で利用することができる。しかしながら、これらの実施形態はどれも、滑り抵抗を増大させ、且つ／又はシート材５０から流体が逃げるのを阻止するような層を備え得ることを理解すべきである。
【００４２】
図４は、基層４０の代替物を示す多層構造体の概略断面図であり、シート５０の特性を向上させるか、又はシート５０に更なる特徴を付与する他の層が同様に設けられている。例えば、上層を、シート５０の上面４５に積層、コーティング、結合、フロック加工、又は他の方法で適用して、多層シート構造体８５を形成してもよい。上面４５は界面活性剤を含んでなり、シート５０への流体吸収率を高めることができる。このような界面活性剤を使用すると、吸収性を犠牲にすることなく、より大くの量の高分子２５をシート５０に含ませることができ得る。あるいは、この層は処理層を含んでなり、製品の寸断を低減することができる。デンプン、ポリビニルアルコール、又は他の糊剤を、この目的のために利用することができる。この層にはまた、界面活性剤、抗菌剤、脱臭剤、又はクレイコーティングの適用が含まれてなる。層状構造体８５又はシート５０の視覚的な外観を変えるために、パターン、デザイン又は印をそこに適用することができる。例えば、（追加層なしに使用する場合は）シート５０の外面４５に、又は、シート５０に適用してもよい任意の層（例えば、層８０又は４０）の外面に、パターンをエンボス加工、印刷、プレス、又は別の方法で適用することができる。
【００４３】
図４に示すように、裏当て層４０とシート材５０の間に、追加の吸収性層９０を設けることができる。吸収性層９０は、目的の流体を吸収及び／又は収容するのに適するどのような１つ又は複数の材料からでも形成することができる。例えば、天然及び／又は合成繊維、吸収性発泡体、吸収性ゲル化材、ヒドロゲル、紙毛羽及び他の材を利用することができる。このような追加の吸収性層９０は、流体をシート材５０から吸収して隔離することができるので、シート内の粒子２５の重量比率を増大させることにより、シート５０の吸収性を低減し、寸断耐性及び切断耐性を高めることができる。さらに、上層８０上に置いた物品から出た汁は、吸収性、寸断耐性及び切断耐性層５０に吸い込まれ、これにより、物品と汁を隔絶することができる。
【００４４】
図５は、多層構造体の断面図であり、図１に示すようなシート材５０が、同様のシート材５０に積層、結合、又は別の方法で接着され得ることを示している。このような２つのシート材５０’及び５０’’を積層して多層シート２１を形成する構成を図５に示す。結果生じる積層シート２１は、単一のシート材５０’及び５０’’と比較すると、より高い寸断耐性及び／又は切断耐性を有し得る。この実施形態において、シート５０’’の高分子粒子２５は、シート５０’の高分子粒子２５よりも低密度で分布している。故に、下側シート５０’’は、上側シート５０’よりも高い吸収性を呈することができ、上側シート５０’は、下側シート５０’’よりも高い寸断耐性を呈することができる。
【００４５】
図６は、本発明の原理に従って製造された別の代替積層シート２２の断面図である。この実施形態において、積層シート２２は、上層９５と、下層１００と、吸収性、寸断耐性及び切断耐性シート材５０とを含んでなる。上述するように、シート材５０は、吸収基材と、高分子粒子２５とを含む。基材２２及び粒子２５は、上述の１つ以上の代表的な材料から製造することができる。例えば、基材２２は好ましくはセルロース材を含んでなり、粒子２５は好ましくは高分子材を含んでなる。また、上述のように、粒子の平均サイズは、少なくとも約１００ナノメートルである。シート５０の坪量は、好ましくは、少なくとも３０００ｆｔ２当たり１００ポンド（１６３ｇ／ｍ２）、最も好ましくは、約３０００ｆｔ２当たり２４０ポンド（約３８５ｇ／ｍ２）である。
【００４６】
上層９５及び下層１００は、好ましくは高分子粒子を含まず、シート５０の表面４５及び１０５を実質的に覆うことができるどのような材料からでも作成することができる。例えば、上層９５及び下層１００は、紙、板紙、紙状材料、又は不織布材から作成可能である。他の方法及び／又は構成要素を、層９５及び１００を使用することに加えて、又はその代わりとして利用することができる。
【００４７】
層９５及び１００は、シートが製造された後に、外観及び性能特性など他のシート特性を高めることができる。層９５及び１００を、シート材５０に結合又は積層し、シート５０上に押出成形又は熱成形、又はシート５０に印刷、噴霧、接着、コーティング、プレス、若しくは別の方法で適用することができる。層９５及び１００は各々、材料の一体となった１つの層、又は、同一又は異なる組成を有する多層積層構造体を含んでなり得る。
【００４８】
図７及び図８は、本発明の原理に従ってシート５０を製造するための代表的な装置及びプロセスを示す。例えば、図７は、図１の積層シート材を製造するのに使用することができる代表的な装置及びプロセス２００を説明する概略図である。図７に示すように、ウェブ繊維を含有するロール２０５は、連続的に巻回されていない。グラビアロール２１０は、乳化した高分子粒子２５を含有するコーティングパン２１５内に部分的に収容されている。あるいは、パンなどのアプリケータ、閉鎖型アプリケータ、又は加圧ヘッドにより、乳化した高分子粒子２５がグラビアロール２１０に塗布される。あるいは、グラビアロール２１０は、当業者にとって既知であるように、セル内にエッチングされたパターンを有し得る。高分子粒子２５を含有するエマルションは、グラビアロール上でグラビアセルの上部に平坦に加工され、次いでシート１５に移動する。高分子粒子２５のエマルションは、ゴム製のアプリケータロール２２０からグラビアロール２１０へ印加される圧力によってシート１５に移動される。接触点２２５での圧力によって吸引が起こり、エマルションは、グラビアロール２１０からシート１５上に引っ張られる。粒子２５は、ウィッキングによりシートに移動する。コーティング重量は、グラビアロール２１０の速度により調整される。コーティングされたシート５０は、次いで、強制空気対流式オーブンなどの熱源２３０を通って搬送され、ここで、エマルション中に存在する水、即ち溶媒が蒸発し、それにより、高分子粒子２５が前述のように間隙繊維接合部７５でシート繊維１５と結合される。処理済シート５０は、次いで、ニップローラ２３５により加工されて、その後巻き取りロール２４０上に再度巻回されるか、又はグラビアコーティング分野の当業者が行うように直ちに加工されて最終形態となり得る。
【００４９】
図８は、図１の積層シート材を製造するのに使用することができるさらに別の代表的な装置及びプロセスを説明する概略図である。図７に示すように、ウェブ繊維を含有するロール２０５は、連続的に巻回されておらず、アプリケータロール３１０、マイヤーロッド３１５及びパン３２０からなるロッドコーター３０５に導入される。高分子粒子２５を含有するエマルションはパン３２０内に置かれ、ここで、アプリケータロール３１０は、高分子粒子２５を含有するエマルションを捕捉して、このエマルションをウェブ基材１５に移動させる。ウェブ１５は、過剰に塗布されたエマルションをマイヤーロッド３１５へ搬送し、ここで、計量を行って所望のコーティング重量を割り出す。このコーティング重量は、当業者にとって既知であるように、マイヤーロッド３１５のサイズによって決定される。
【００５０】
コーティングされたシート５０は、次いで、強制空気対流式オーブンなどの熱源２３０を通って搬送され、ここで、エマルション中に存在する水、即ち溶媒が蒸発し、それにより、高分子粒子２５が前述のように間隙繊維接合部７５でシート繊維１５と結合される。処理済シート５０は、次いで、ニップローラ３３０により加工されて、その後巻き取りロール３３５上に再度巻回されるか、又はロッドコーティング分野の当業者が行うように直ちに加工されて最終形態となり得る。
【００５１】
本発明を実施するのに使用することができる方法の他の非限定例としては、ダイコーティング、反転ロールコーティング、フレックスバーコーティング、噴霧、スクリーン印刷、及び他の典型的な印刷及び／又はコーティングプロセスが挙げられる。
【００５２】
（実施例）
以下の番号を付した実施例では、非限定的且つ代表的なシート材について述べる。実施例１〜７では、寸断耐性及び切断耐性粒子を有する本発明の吸収性シート材について述べる。全ての実施例では、タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１ブランドのポリスチレン（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形分重量による）の界面活性剤を添加したものを使用する。以下にまとめた結果は、非限定的且つ代表的なプロセスパラメータ及びこれらプロセスの代表的な結果を示す。
【００５３】
実施例１
４０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形分重量による）の界面活性剤を添加したものを、軟材／硬材を７５／２５でブレンドした３２０ｌｂ／３０００ｆｔ２（５２０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、＃６マイヤーロッドで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３５０°Ｆ（１７７℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５４】
実施例２
４０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、ＳＳＫ１００％の２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２（４５０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、＃６マイヤーロッドで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３３０°Ｆ（１６６℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５５】
実施例３
４０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に固形１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、軟材／硬材を７５／２５でブレンドした３２０ｌｂ／３０００ｆｔ２（５２０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、反転グラビアの４５トリヘリカルシリンダで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３４０°Ｆ（１７１℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５６】
実施例４
４０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、ＳＳＫ１００％の２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２（４５０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、反転グラビアの４５トリヘリカルシリンダで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３２０°Ｆ（１６０℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５７】
実施例５
２０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、ＳＳＫ１００％の２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２（４５０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、正転グラビアの４５トリヘリカルシリンダで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３５０°Ｆ（１７７℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５８】
実施例６
１０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、ＳＳＫ１００％の２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２（４５０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を、正転グラビアの４５トリヘリカルシリンダで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３４０°Ｆ（１７１℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００５９】
実施例７
４０％のタイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））４０３１（レイコールド社（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の固形分散物に１％（タイラック（Ｔｙｌａｃ（登録商標））の固形重量による）の界面活性剤を添加したものを、ＳＳＫ１００％の２８０ｌｂ／３０００ｆｔ２（４５０ｇ／ｍ２）の紙ウェブに塗布する。この溶液を１１０トリヘリカルシリンダで塗布する。次いで、最終ウェブ温度が３５０°Ｆ（１７７℃）になるまで、コーティングした紙ウェブを加熱した強制空気対流式オーブンに通す。
【００６０】
試験方法
実施例１〜７に従って製造したシートを特徴付けるために以下の試験方法を利用する。
【００６１】
吸収率：
１）３６ｉｎ２（６インチ×６インチ、すなわち２３２．２６ｃｍ２）の試料を計量し、ビュレット直下に置く。
２）蒸留水１０ｃｃをビュレットから試料の上に分配する。
３）この水は３０秒間吸収される。（全ての水が３０秒より前に吸収される場合、後の計算のために吸収時間を記録する。）
４）３０秒後、試料の側面を１０回軽くたたいて、すべての吸収されない水を除去する。
５）試料を計量して重量を記録する。
６）吸収率を（最終重量−最初の重量）／時間として計算する。単位は
【数１】
2004518039.tif 000003
である。
７）単位吸収率を（（最終重量−最初の重量）／時間）／試料面積として計算する。単位は
【数２】
2004518039.tif 000004
である。
８）上記に従って試料３〜５を試験する。
９）試料の値の平均値を報告する。
【００６２】
吸収力：
１）１６ｉｎ２（４インチ×４インチ、すなわち１０３．２２ｃｍ２）の試料を計量し、蒸留水の入った容器に入れ、完全に沈める。
２）試料は１２０秒間完全に沈んだままである。
３）１２０秒後、試料を水から出し、絞らずに３０秒間乾かす。
４）３０秒のドリップドライ終了後、試料を一回振って残りの水を除去する。
５）試料を計量して重量を記録する。
６）吸収力を（最終重量−最初の重量）／試料面積として計算する。単位は
【数３】
2004518039.tif 000005
である。
７）上記に従って試料３〜５を試験する。
８）試料の値の平均値を報告する。
【００６３】
吸収効率：
１）吸収効率を次のように計算する：
【数４】
2004518039.tif 000006
【００６４】
断片試験（スライス又は切断耐性）：
説明する試験装置はナイフの刃の上でｚ（垂直）方向に既知の力を印加して試料の切断耐性を測定する。ナイフの刃は、ナイフホルダの中に置かれている。全ての試験に使用されるナイフの刃は、パーソナ社（Ｐｅｒｓｏｎｎａ）による鶏肉用刃コード＃８８−０３３７である。試験試料を試料台に据え付ける。ナイフの刃をその後試料と接触させる。既知の荷重が垂直方向にナイフの刃に印可される。次いで、試料台を、ナイフの刃の重量下、秒速８インチ（２０センチメートル）で４インチ（１０センチメートル）移動させ、スライスを行う。ナイフの刃が試料を切断するまで荷重を増して、連続してスライスを行う。試料を完全に貫通するのに要するナイフの力を記録する。断片耐性は、断片力／試料の厚さとして計算される。３〜５の別個の試料で試験を繰り返し、平均値を報告する。
【００６５】
寸断試験（磨耗量）：
ＴＡＰＰＩ標準Ｔ４７６ｏｍ−９７から以下の磨耗量試験方法を採用し、これを利用して上記の試料１〜６の寸断耐性を特徴付ける。
【００６６】
テーバー式磨耗量試験（乾燥）：
１．中央に１／４インチ（６ｍｍ）の穴を持つ４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）四方の試料を切り取る。
２．テーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））研磨機試験機上にカタログ番号Ｈ−１８のテーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））研磨ホイールを取りつける。テーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））試験機の平行アームの上に１０００ｇのおもりを取りつける。
３．試料の重さを小数点以下第３位まで量る。
４．テーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））試験機の試料ホルダー内にサンプルを取りつける。アームを下げ、ターンテーブルを回転させる。１分当たり約７０〜７５回転の回転速度で１００回転させる。
５．試料を取り除く。表面のゆるんだ繊維を除去するために試料の側面を軽くたたく。試料の重さを小数点以下第３位まで量る。
６．単位磨耗量を（最初の重量−最終重量）として計算する。単位は、ｍｇ失われた材料／１００回転である。
７．上記に従い、３〜５試料を試験する。
８．試料の値の平均値を報告する。
【００６７】
テーバー式磨耗量試験（湿性）：
１．中央に１／４インチ（６ｍｍ）の穴を持つ４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）四方の試料を切り取る。
２．テーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））研磨機試験機上にカタログ番号Ｈ−１８のテーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））研磨ホイールを取りつける。テーバー式試験機の平行アームに１０００ｇのおもりを取りつける。
３．試料の重さを小数点以下第３位まで量る。
【００６８】
４．試料を蒸留水に３０秒間浸す。
５．３０秒後、水から試料を取り出し、吸収していない水を除去するために側面を１０回軽くたたく。
６．テーバー（ＴＡＢＥＲ（登録商標））試験機内に試料を置く。アームを下げ、ターンテーブルを回転させる。１００回転させる。
７．試料を取り除く。試料を１４０°Ｆ（６０℃）のオーブンに入れ、一晩乾燥させる。次の日試料を取り出し、少なくとも４時間最初の環境で調子を整える。
８．調子を整えた試料の重さを少数点第３位まで量る。
９．単位磨耗量を（最初の重量−最終重量）として計算する。単位は、ｍｇ失われた材料／１００回転である。
【００６９】
１０．上記に従い、３〜５試料を試験する。
１１．試料の値の平均値を報告する。
【００７０】
結果
以下の表は、実施例１〜７で形成したシートの特徴を示す。
【００７１】
【表１】
2004518039.tif 000007
【００７２】
この発明の好ましい実施態様の前記実施例及び説明は、説明及び解説の目的のためのみに提示された。これらは開示された正確な形態を網羅して述べ又はそれらに本発明を限定することを意図せず、上記の教示に鑑みて様々な修正及び変形が可能であると考えられる。いくつかの好ましいまた代わりの実施形態、システム、形状、方法、潜在的用途に関して以上に述べたが、発明の範囲から逸脱することなく、多くの変化形及び代替案を利用できることを、理解する必要がある。
【００７３】
従って、本発明の原理及びその実際的用途を最良に説明し、それにより当業者が考えられる特定の用途に適する様々な実施形態で様々な修正を行って本発明を最良に利用することを可能にするために、実施形態及び実施例が選択され説明されたことを理解する必要がある。従って、このような修正は、本文に加えた請求項によって限定される本発明の範囲にあることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理に従って製造した代表的な吸収性、寸断耐性及び切断耐性シート材を部分的にセグメント化した斜視図である。
【図２】本発明の原理に従って製造した吸収性、寸断耐性及び切断耐性シート材の代表的な部分のウェブ繊維をクローズアップした斜視図である。
【図３】図１の代表的なシート材の断面図である。
【図４】本発明の原理に従って製造した積層シート材の別の実施形態の断面図である。
【図５】本発明の原理に従って製造した積層シート材の別の実施形態の断面図である。
【図６】本発明の原理に従って製造した積層シート材の別の実施形態の断面図である。
【図７】図１の積層シート材を製造するのに使用することができる代表的な装置及びプロセスを例証する概略図である。
【図８】図１の積層シート材を製造するのに使用することができる代表的な装置及びプロセスを例証する概略図である。
【国際公開パンフレット】
2004518039.tif 000008
2004518039.tif 000009
2004518039.tif 000010
2004518039.tif 000011
2004518039.tif 000012
2004518039.tif 000013
2004518039.tif 000014
2004518039.tif 000015
2004518039.tif 000016
2004518039.tif 000017
2004518039.tif 000018
2004518039.tif 000019
2004518039.tif 000020
2004518039.tif 000021
2004518039.tif 000022
2004518039.tif 000023
2004518039.tif 000024
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2004518039.tif 000029
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2004518039.tif 000033
2004518039.tif 000034
2004518039.tif 000035
2004518039.tif 000036
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004518039.tif 000037
2004518039.tif 000038
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004518039.tif 000039
2004518039.tif 000040
【国際調査報告】
2004518039.tif 000041
2004518039.tif 000042
2004518039.tif 000043