(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の不織布ワイパーは、湾曲部を有する繊維を含む不織布ワイパーであって、前記湾曲部の少なくとも一部が複数個所の屈曲部を有しており、前記複数個所の屈曲部を有する湾曲部が、不織布ワイパーの表面1mm
2あたり2個以上存在する不織布ワイパーである。
なお、本発明における湾曲部とは、繊維の長さ方向にヘアピン形状やU字形状などのカーブした湾曲状の部分を有するものであり、このカーブを描いている繊維のカーブの開始点2箇所から接線を引き、それら2本の接線の交点の角度が150度以下のものを指す。
また、本発明における屈曲部とは、関節のごとく、繊維の折れ曲がっている部分を指す。
複数個所の屈曲部を有する湾曲部の一例のSEM写真を
図1に示す。
図1の1がそれぞれ本発明における屈曲部である。
図1に示すとおり、屈曲部は関節のように折れ曲がっている。
図1の2の囲いの部分に示されている、繊維の長さ方向にヘアピン形状やU字形状などのカーブした湾曲状の部分全体が本願における湾曲部である。本発明では、
図1で一例を示すように、湾曲部の中に複数の屈曲部が存在することが重要である。
【0010】
本発明において、不織布ワイパーを構成する繊維の少なくとも一部は、湾曲部を有する繊維であることが必要であり、前記湾曲部の少なくとも一部は複数個所の屈曲部を有することが必要である。
湾曲部の少なくとも一部が複数個所の屈曲部を有することによって、表面に凹凸があるスクリーン印刷に使用されているような細かいメッシュ間の拭き取り性を向上させることができる。その理由は明らかではないが、表面に凹凸があるスクリーン印刷に使用されているような細かいメッシュ間まで十分拭き取るためには、湾曲部だけでは、繊維にかかる圧力が全体に分散してしまい、細かいメッシュ間に繊維が入り込みにくい。また、繊維に屈曲部だけが存在しても、その屈曲部がメッシュの隙間にうまく当たらなければ、良好な拭き取り性は期待しにくい。
それに対して、湾曲部中に屈曲部が存在することによって、湾曲部にかかる圧力が屈曲部に適度に集中しやすくなり、更に、湾曲部に複数個所の屈曲部が存在することによって、ひとつの屈曲部しか存在しない場合に比べて、湾曲部全体の可動性が高まるために、細かいメッシュ間に繊維が入り込みやすくなり拭き取り性が向上するものと思われる。
【0011】
本発明の不織布ワイパーの表面には、前記複数個所の屈曲部を有する湾曲部が1mm
2あたり2個以上存在することが必要である。不織布ワイパー表面に存在する、複数個所の屈曲部を有する湾曲部の数は、1mm
2あたり4個以上であることがより好ましく、6個以上であることが更に好ましい。
複数個所の屈曲部を有する湾曲部が1mm
2あたり2個以上存在することによって、繊維が効率的に細かいメッシュ間に繊維が入り込みやすくなり、拭き取り性能が向上する。複数個所の屈曲部を有する湾曲部の個数が増えるに従い、拭き取り性能はさらに向上する。
【0012】
本発明の不織布ワイパーにおいて、複数個所の屈曲部を有する湾曲部が存在する繊維は、親水性を示すものであれば特に限定されるものではないが、エチレン−ビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース系樹脂からなるものが好ましく使用され、吸液性、保液性、加工性等の観点から、精製セルロース短繊維が特に好ましく使用される。
【0013】
本発明の不織布ワイパーは、複数個所の屈曲部を有する湾曲部が存在する繊維を50質量%以上含むことが好ましく、70質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましい。複数個所の屈曲部を有する湾曲部が存在する繊維を50質量%以上含むことにより、細かいメッシュ間に繊維が入り込みやすくなり、拭き取り性が向上する。また、繊維同士の絡みが良くなり、不織布強度も上がるため、乾燥時のみならず、湿潤時の製品の形態安定性も向上する。
更に、湾曲部の数が増えることによって、不織布ワイパー内部に空隙が生じやすくなり、拭き取り対象物表面にある異物の不織布ワイパー内部への取り込みが向上する。
【0014】
本発明の不織布シートの湾曲部にある屈曲部の数は、1湾曲部あたり複数個所あることが必要であるが、3箇所以上あることがより好まし、4箇所以上であることが更に好ましい。1湾曲部あたりの屈曲部の数が増えるに従い、拭き取り性能も向上する。
【0015】
本発明の不織布ワイパーにおいて、複数個所の屈曲部を有する湾曲部が存在する繊維の繊度は0.5〜4dtexであることが好ましく、0.6〜3dtexであることがより好ましく、0.8〜2dtexであることが更に好ましい。
繊度が0.5dtex以上であることによって、不織布ワイパーの強度が向上し、かつ形態安定性も向上する。また、4dtex以下であることによって、不織布ワイパーの単位体積当りの繊維本数が十分確保できる。さらに、繊度が0.5〜4dtexであることによって、繊維が傷つくことなく、拭き取り性に重要な複数個所の屈曲部を有する湾曲部が十分確保できるようになる。
【0016】
本発明の不織布ワイパーにおいて、複数個所の屈曲部を有する湾曲部が存在する繊維の繊維長は20〜60mmであることが好ましく、25〜55mmであることがより好ましく、30〜50mmであることが更に好ましく、35〜45mmであることが特に好ましい。
繊維長が20〜60mmであることにより、繊維の絡みが良くなり、乾燥時のみならず湿潤時においても不織布ワイパーとしての形態安定性が確保できることになる。
【0017】
本発明の不織布ワイパーの見掛け密度は0.05〜0.2g/m
3が好ましく、0.08〜0.17g/m
3であることがより好ましく、0.09〜0.165g/m
3であることが更に好ましく、0.1〜0.16g/m
3であることが特に好ましい。
見掛け密度が0.05g/m
3以上であることにより、繊維同士の絡みが良くなり、不織布ワイパーとしての形態安定性が確保できる。また見掛け密度が0.2g/m
3以下であることにより、不織布が適度な柔らかさとなり、拭き取る際に拭き取り表面に不織布ワイパーが沿いやすくなり、拭き取り性能が十分発揮されやすくなる。また、見掛け密度が0.05〜0.2g/m
3であることによって、繊維に屈曲部と湾曲部を効率的に与えることができる。
【0018】
本発明の不織布ワイパーの目付は22〜150g/m
2であることが好ましく、25〜100g/m
2であることがより好ましく、30〜80g/m
2であることが更に好ましい。
目付が22〜150g/m
2であることによって、適度な繊維量を確保できるため、湾曲部形成ができ易く、シート中央部分の繊維同士の絡みが良くなり、形体保持性が良くなり、ワイパーとしての良好な取り扱い性も実現できる。また、目付が150g/m
2以下であることによって、細かいメッシュ間に不織布が沿いやすくなり、繊維が入り込みやすくなる結果、拭き取り性の向上が期待できる。
【0019】
本発明の不織布ワイパーの厚みは0.3〜0.7mmであることが好ましく、0.33〜0.65mmであることがより好ましく、0.35〜0.6mmであることが更に好ましい。
厚みが0.3〜0.7mmであることによって、ワイパーとしての保液性が良くなり、スクリーン印刷に使用される細かいメッシュに付着したインクなどを拭き取る目的で使用するような場合、溶剤の保液性がワイパーとしての拭き取り性の向上に繋がる。また、厚みが上記範囲であることでワイパーとしての取り扱い性も良くなる。
【0020】
本発明の不織布ワイパーは、スパンレース不織布であることが好ましい。本発明の不織布ワイパーに湾曲部および/または屈曲部を付与する方法は、一般的な方法でも可能であるが、スパンレース法であることが好ましい。スパンレース法であることにより、繊維を傷つけずに湾曲部に複数個所の屈曲部を形成することができる。また、湾曲部や屈曲部の数や大きさは、処理条件によって、また繊度と処理条件の組合せを調節することによって、適宜所望のものを得ることができる。
例えば、スパンレース法の場合、複数本のノズルを使用して、それぞれのノズルから噴射される水流条件を異なるものとするなどの方法によって行うことができる。
【0021】
本発明の不織布ワイパーは、更に熱融着繊維を2〜45質量%含んでいてもよい。熱融着繊維の含有量は、3〜40質量%であってもよく、5〜35質量%であってもよい。
熱融着繊維を少なくとも2質量%以上含むことにより、繊維同士を接着させる効果が望め、不織布強度が上がる。また、熱融着繊維が45質量%以下であることにより、不織布の柔らかさが維持され、拭き取り面に沿いやすくなり、拭き取り性能が確保される。熱融着繊維の含有率が多すぎると、不織布ワイパーの保水性や柔らかさを維持することが困難になり、好ましくない。
【0022】
本発明の不織布ワイパーに使用される熱融着繊維は複合繊維であってもよく、複合繊維の横断面構造としては、複数の樹脂により形成された相構造、例えば、芯鞘型、海島型、ブレンド型、並列型(サイドバイサイド型又は多層貼合型)、放射型(放射状貼合型)、中空放射型、ブロック型、ランダム複合型などの構造が挙げられるが、芯鞘型構造が好ましい。
【0023】
本発明の不織布ワイパーに使用される熱融着繊維の繊維長は35〜65mmが好ましく、40〜60mmであることがより好ましく、45〜55mmであることがより好ましい。また本発明の不織布ワイパーに使用される熱融着繊維の繊度は1〜2.5dtexであることが好ましく、1.2〜2.4dtexであることがより好ましく、1.5〜2.2dtexであることが更に好ましい。
【0024】
本発明の不織布ワイパーの保液性は、不織布ワイパー縦5cm横5cmサイズにおいての保水量で0.6g以上であることが好ましく、0.6〜3gであることがより好ましく、0.7〜2.5gであることが更に好ましい。
本発明の不織布ワイパーの保水量が、不織布ワイパー縦5cm横5cmサイズにおいて0.6g以上であることによって、ワイパー自体に溶剤が十分保持でき、ワイパーとしての拭き取り性向上に繋がる。
【0025】
本発明の不織布ワイパーの液中発塵数は、
図2に示す不織布ワイパー縦30cm横30cmサイズC折りにおいて、発塵個数が、20000個以下であることが好ましく、15000個以下であることがより好ましく、12000個以下であることがより好ましい。
クリーンルーム等の環境が制御された室内で使用される場合、微小な塵、埃、繊維状の屑の発生が少ないことが要求される。
【0026】
本発明の不織布ワイパーの拭き取り性は、不織布ワイパー縦5cm横5cmサイズでのアクリル板上に滴下した墨汁拭き取り後のアクリル板の透過率として70%以上であることが好ましく、73%以上であることがより好ましく、75%以上であることが更に好ましい。
アクリル板の透過率の測定は後述の実施例記載の方法による。
【0027】
本発明の不織布ワイパーの乾燥状態での破断強度は、不織布ワイパー縦10cm横5cmサイズでのオートグラフ測定器の測定値として、縦70N/5cm、横25N/5cm以上であることが好ましく、縦80N/5cm、横30N/5cm以上であることがより好ましく、縦90N/5cm、横35N/5cm以上であることが更に好ましい。
また、本発明の不織布ワイパーの湿潤状態での破断強度は、不織布ワイパー縦10cm横5cmサイズでのオートグラフ測定器の測定値として、縦60N/5cm、横20N/5cm以上であることが好ましく、縦70N/5cm、横25N/5cm以上であることがより好ましく、縦80N/5cm、横30N/5cm以上であることが更に好ましい。
破断強度の測定は後述の実施例記載の方法による。
【実施例】
【0028】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例中の評価項目は、以下の方法により測定した。
[目付](g/m
2)
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。
[厚さ、見掛け密度](mm、g/cm
3)
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」を準拠して、不織繊維シートを押え圧;12g/cm
2、押え板;1.0inchφの測定器で厚さを測定し、この値と目付の値とから見掛け密度を算出した。
見掛け密度=目付/厚み(g/cm
3)
[湾曲部数、屈曲部数]
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、不織布表面を150倍に拡大した写真を撮影した。撮影した不織布表面写真に写っている繊維の中で、1mm
2辺りに存在する湾曲部または屈曲部の数をカウントした。
[破断強力、破断伸度](N/5cm、%)
JIS L1913 「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。JIS L1096に準じ、幅5.0cm、長さ15cmの試験片をつかみ間隔10cmで把持し、定速伸長型引張試験機を用いて引張速度20cm/分で伸長し、切断時の荷重値を破断強力および伸長率を破断伸度とした。
また、ウェット状態の測定においては、上記の試験片を蒸留水に30分間浸漬した後、ろ紙で挟んで水分を調節して、乾燥時の1.8〜2.2倍の重量になるように調整した後に、同様に測定した。
[保水量、保水率](g、%)
試料採取(5cm×5cm)に切り出し、重量を測定した(Ag)。
図3のように試料(図中記号4)をクリップ(図中記号3)に挟み30秒間水に浸す。次に、試料をバイアス方向に1分間、水を垂らし重量を測定した(Bg)。
保水量:(B−A)g
保水率:(B−A)/A×100(%)
【0029】
[アクリル板透過率(拭き取り性)](%)
図4に示す平面拭き取り試験機(図中記号11)のステージ(図中記号10)上にアクリル板をセットし拭き取り表面とした。
アクリル板に90mgの墨汁(図中記号6)を滴下し、拭取り対象とした。
拭取り性能を測定するシートを5cm×5cm角に切り出し試験片(図中記号5)とした。試験片をアクリル板に静置し、試料をクリップにはさみ、その上に200g荷重(図中記号9)を置き、600mm/secでCD方向に拭き取りを行った。アクリル板に残った墨汁が完全に乾いたら色差計でアクリル板の透過度を測定した。
アクリル板の試験前後の透過度について色差計(日本電子工業株式会社製300A)で測定し、拭取り前の透過度をa
0とし、拭取り後の透過度をa
1とし、このアクリル板透過率の差(a
1−a
0)を拭取り性の指標とした。
【0030】
[液中発塵数](個)
30cm×30cmに裁断した試料を
図2の通りにC折し、200mLの純水に含浸し、5分後、裁断した試料を取り除き、シリンジサンプリングパーティクルカウンター(PARTICLE MEASURING SYSTEMS社製)で純水中の発塵数を測定した。
【実施例1】
【0031】
精製セルロース繊維として、繊度0.9dtex、繊維長34mmのリヨセル繊維『テンセル(登録商標)』(Lenzing Fibers GmbH製)を用意した。リヨセル繊維100質量%をセミランダムカードで目付30.2g/m
2の繊維ウェブとした。
上記で作成したウェブに水流交絡処理を施した。水流絡合処理は、孔径0.10mmのオリフィスが、0.6mm間隔で設けられたノズルを用いて、76メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にし、ノズル2本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0 MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を5.0MPa、5m/minの速度で行った。その後、ウェブを支持体から剥離し、表裏逆転した後、再度76メッシュの平織りポリエステルネットを支持体にし、先程水流を当てたのとは逆の面にノズル2本を使用して、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を5.0MPa、5m/minの速度で行った。
上記水流交絡処理により繊維交絡されたウエブ(不織布)を、水蒸気により加熱したシリンダー型乾燥機を用いて、140℃で乾燥させた。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。得られた不織布の表面構造を示すSEM写真を
図5に、断面構造のSEM写真を
図6に示す。
【実施例2】
【0032】
目付を50.0g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。得られた不織布の表面構造を示すSEM写真を
図7に、断面構造のSEM写真を
図8に示す。
【実施例3】
【0033】
目付を64.3g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【実施例4】
【0034】
精製セルロース繊維として、繊度1.3dtex、繊維長38mmのリヨセル繊維を使用し、目付を55g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【実施例5】
【0035】
精製セルロース繊維として、繊度1.3dtex、繊維長38mmのリヨセル繊維を使用し、目付を100g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【実施例6】
【0036】
精製セルロース繊維として、繊度1.7dtex、繊維長38mmのリヨセル繊維を使用し、目付を55g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【実施例7】
【0037】
精製セルロース繊維として、繊度1.3dtex、繊維長38mmのリヨセル繊維を使用し、目付を50g/m
2とし、PET/COPESの芯鞘熱融着繊維として、繊度2.2dtex、繊維長51 mmの非晶性ポリエステル/ポリエステル芯鞘繊維『テトロン』(帝人株式会社製)を5%混綿する以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【実施例8】
【0038】
目付を55g/m
2とし、PET/COPESの芯鞘熱融着繊維として、繊度2.2dtex、繊維長51 mmの非晶性ポリエステル/ポリエステル芯鞘繊維『テトロン』(帝人株式会社製)を20%混綿する以外は実施例6と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【0039】
比較例1
精製セルロース繊維として、繊度6.7dtex、繊維長60mmのリヨセル繊維を使用し、目付を55g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【0040】
比較例2
目付を55g/m
2とし、ポリエステル繊維として、繊度1.6dtex、繊維長51mmのポリエチレンテレフタレート繊維『T471』(東レ株式会社製)を70%混綿する以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。
【0041】
比較例3
セルロース繊維として、繊度1.7dtex、繊維長40mmのレーヨン繊維を使用し、目付を50g/m
2とする以外は実施例1と同様の方法で不織布を得た。得られた不織布の諸性能は表1のとおりであった。得られた不織布の表面構造を示すSEM写真を
図9に、断面構造のSEM写真を
図10に示す。
【0042】
【表1】