DE69603510T2

DE69603510T2 - Reinigungsmaterial

Info

Publication number: DE69603510T2
Application number: DE69603510T
Authority: DE
Inventors: Toshiki Iijima; Masanobu Mizoguchi; Toshiaki Takase; Noboru Tanaka
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2016-01-13
Also published as: CN1077183C; KR960029502A; CN1139165A; KR0172583B1; EP0721760B1; DE69603510D1; EP0721760A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Reinigungsmaterialien, die zum Reinigen von Gegenständen, wie Automobilkarosserien vor dem Lackieren, Möbel einschließlich Tischen, Schreibtischen, Kommoden, Vitrinen und Stühlen, Kunststofformteilen, Fenstern, Türen und Fußböden, geeignet sind, welche leicht durch Reibung mit einem tuchartigen Reinigungsmaterial statische Elektrizität erzeugen können.
Bei der Lackierung einer Automobilkarosserie sollte der zu lackierende Teil vorher gereinigt werden, um so eine schlechte Oberflächenqualität auf Grund von aus der Atmosphäre aufgesammeltem und an der Oberfläche des Teils anhaftendem Staub zu vermeiden. Auch wenn herkömmliche Reinigungstücher aus einem Gewebe oder einem Vlies den zu lackierenden Teil vorübergehend reinigen können, sind sie nicht praktisch, da leicht durch die Reibung zwischen den Reinigungstüchern und dem zu lackierenden Teil statische Elektrizität erzeugt wird, wodurch demzufolge Staub aus der Atmosphäre angezogen wird. Deshalb werden eine Vorrichtung zum Neutralisieren von Ionen und ein Tuch, auf dessen Oberfläche ein Klebstoff aufgetragen ist, miteinander verwendet. Jedoch ist das Reinigungsverfahren, bei dem statische Elektrizität mit einer Vorrichtung zum Neutralisieren von Ionen beseitigt wird und mit einem Tuch, das eine Klebstoffeigenschaft auf seiner Oberfläche aufweist, gewischt wird, mühsam, und daneben ist die Vorrichtung zum Neutralisieren von Ionen teuer.
Ebenso gab es bei der Reinigung von Möbeln, Kunststofformteilen, Fenstern, Türen oder Fußböden unter Verwendung von herkömmlichen Reinigungstüchern aus einem Gewebe oder einem Vlies das gleiche Problem, daß auf Grund der Reibung zwischen dem Reinigungstuch und dem zu reinigenden Gegenstand leicht statische Elektrizität erzeugt und Staub angezogen wird, und das Teil kann nur vorübergehend gereinigt werden. So sind Reinigungstücher mit leitenden Fasern, einschließlich Ruß oder Metallpulver, oder metallbeschichteten leitenden Fasern verwendet worden. Jedoch gibt es Probleme dahingehend, daß das erstere hinsichtlich der Faserfestigkeit und -beständigkeit unzureichend ist, wohingegen das letztere dazu neigt, den zu reinigenden Gegenstand zu beschädigen.
WO-A-94125967 betrifft ein poröses Gewebe, das mit einem leitenden Polymer (Polypyrrol) mit einem Oberflächenwiderstand von 5 bis 20 Ω/ beschichtet ist. EP-A-302590 offenbart leitende Gewebe, bei denen auf den einzelnen Fasern ein Polymer aus Pyrrol- oder Anilinverbindungen in statu nascendi erzeugt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen und Reinigungsmaterialien mit ausgezeichneter Beständigkeit und Funktionsfähigkeit, ohne daß der zu reinigende Gegenstand beschädigt oder statische Elektrizität erzeugt wird, bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien umfassen eine leitende Faser, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer (ein Polymer mit konjugierten Elektronen) beschichtet ist, und das elektronisch leitende Polymer ist weich genug, um Beschädigen des zu reinigenden Gegenstands zu vermeiden. Ebenso kann die statische Elektrizität durch Koronaentladung zum Zeitpunkt der Reinigung des zu reinigenden Gegenstands beseitigt werden, und die Reinigung kann ohne die Erzeugung von statischer Elektrizität am zu reinigenden Gegenstand durchgeführt werden. Da die elektronisch konjugierten Polymere gerade die Oberfläche einer Faser bedecken, ohne die Faserfestigkeit zu verschlechtern, können ferner Reinigungsmaterialien mit ausgezeichneter Beständigkeit bereitgestellt werden. Da die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien reinigen und statische Elektrizität beseitigen können, indem der zu reinigende Gegenstand lediglich abgewischt wird, stellen sie darüberhinaus ausgezeichnete Funktionsfähigkeit bereit.
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Ausführungsform der konjugierten Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 2 ist ein Querschnitt einer anderen Ausführungsform der konjugierten Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 3(a) ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der konjugierten Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 3(b) ist ein Querschnitt einer anderen Ausführungsform der konjugierten Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Anwendungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer anderen Anwendungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Anwendungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien.
Erfindungsgemäße Reinigungsmaterialien umfassen ein Fasertuch, umfassend eine leitende Faser, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet ist. Beispiele für derartige Fasern, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet sind, schließen natürliche Fasern, wie Seide, Wolle, Baumwolle und Leinen, wiederaufbereitete Fasern, wie Rayonfasern, halbsynthetische Fasern, wie Acetatfasern, und synthetische Fasern, wie Polyamidfasern, Polyvinylalkoholfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, Polyvinylidenchloridfasern, Polyvinylchloridfasern, Polyurethanfasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern und aromatische Polyamidfasern ein. Ferner können auch konjugierte Fasern, umfassend eine Vielzahl von Harzkomponenten, vom Hülle-und-Kern-Typ oder vom Seite-an-Seite-Typ verwendet werden.
Reinigungsmaterialien, umfassend feine Fasern, die aus konjugierten Fasern, welche durch eine physikalische und/oder chemische Behandlung weiter feine Fasern mit einem Durchmesser von 9 um oder weniger erzeugen können, (nachstehend als "Faser, die weiter feine Fasern erzeugen kann" bezeichnet) erhalten werden, können vorzugsweise verwendet werden, da derartige Reinigungsmaterialien ausgezeichnete Beseitigung von statischer Elektrizität mittels Koronaentladung, ausgezeichnete Reinigung des zu reinigenden Gegenstands und Zurückhalten des Staubs zeigen, nicht dazu neigen, den zu reinigenden Gegenstand zu beschädigen und ausgezeichnete Festigkeit besitzen. Beispiele für derartige Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, schließen folgende Ausführungsformen ein: eine konjugierte Faser vom Insel-im-Meer-Typ mit einem Abschnitt, umfassend eine Komponente (A) mit einer anderen, darin wie Inseln gelegenen Komponente (B), wie in Fig. 1 veranschaulicht, eine konjugierte Faser vom Typ mit mehrfachem Bimetall mit einem Abschnitt, umfassend eine Komponente (A) und eine andere, abwechselnd damit laminierte Komponente (B), wodurch Schichten erzeugt werden, wie in Fig. 2 veranschaulicht, und eine konjugierte Faser vom Orangenschnitt Typ mit einem abschnittweisen Aufbau, umfassend eine Komponente (A), die radial von einer anderen Komponente (B) unterteilt wird, wie in den Fig. 3(a) oder 3(b) veranschaulicht. Von diesen Ausführungsformen werden konjugierte Fasern vom Typ mit mehrfachem Bimetall und konjugierte Fasern vom "Orangen"-Typ bevorzugt, da sich daraus ergebende feine Fasern einen modifizierten Querschnitt, wie eine trapezoidartige Form und eine Sektorform, aufweisen, wodurch Reinigung und Beseitigung von statischer Elektrizität ausgezeichnet erleichtert werden.
Bekannte Verfahren können verwendet werden, um aus derartigen Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, feine Fasern zu ergeben. Beispiele für übliche Verfahren umfassen physikalische Behandlungsverfahren, wie Anwenden von mechanischer Belastung auf eine Faser, die weiter feine Fasern erzeugen kann, wie sie in den Fig. 2, 3(a), 3(b) veranschaulicht wird, um die Komponenten (A) und (B) an ihren Grenzen zu trennen, wodurch feine Fasern von Komponente (A) und (B) erhalten werden, oder chemische Behandlungsverfahren, wie Entfernen einer Komponente (A) mit einem Lösungsmittel, das lediglich Komponente (A) lösen kann, oder mit einer Chemikalie, die lediglich Komponente (A) zersetzen kann, auf eine konjugierte Faser vom Insel-im-Meer-Typ, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, wodurch feine Fasern von Komponente (B) erhalten werden. Die physikalischen Behandlungsverfahren und chemischen Behandlungsverfahren können erforderlichenfalls zusammen verwendet werden. Die chemischen Behandlungsverfahren können auf Fa sern, die weiter feine Fasern erzeugen können, wie sie in den Fig. 2, 3(a), 3(b) veranschaulicht werden, angewendet werden, wodurch feine Fasern einer Komponente erhalten werden. Die physikalischen Behandlungsverfahren können auch auf konjugierte Fasern vom Inselim-Meer-Typ, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht werden, angewendet werden, falls die Meer- Komponente (A) eine Harzkomponente umfaßt, die durch mechanische Belastung pulverisiert werden kann.
Harzkomponenten derartiger Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, können eine Kombination aus zwei oder mehr sein. Beispiele für eine Kombination von zwei Komponenten umfassen ein Polyamidharz und ein Polyesterharz, ein Polyamidharz und ein Polyolefinharz, ein Polyesterharz und ein Polyolefinharz, ein Polyesterharz und ein Polyacrylnitrilharz, ein Polyamidharz und ein Polyacrylnitrilharz, und ein Polyolefinharz und ein Polyacrylnitrilharz.
Es wird bevorzugt, daß ein Fasertuch, umfassend ein Reinigungsmaterial, 5 Gew.-% oder mehr feine Fasern enthält, die sich aus derartigen Fasern ergeben, die weiter feine Fasern erzeugen können. Da sowohl die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität als auch die Wischeigenschaft des Reinigungsmaterials besser werden, je größer der Gehalt an feinen Fasern ist, wird stärker bevorzugt, daß der Anteil an feinen Fasern, die sich aus Fasern ergeben, die weiter feine Fasern erzeugen können, 50 Gew.-% oder mehr beträgt, und es wird am stärksten bevorzugt, daß der Anteil 90 Gew.-% oder mehr beträgt.
Was den Durchmesser der Fasern, die ein erfindungsgemäß verwendetes Fasertuch bilden, betrifft, ist es notwendig, daß der mittlere Faserdurchmesser 10 um oder kleiner ist. Wenn der mittlere Faserdurchmesser größer als 10 um ist, ist es unmöglich, eine ausreichende Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität oder Wischeigenschaft bereitzustellen. Da mit dem mittleren Faserdurchmesser im Bereich von 10 bis 0,1 um eine gute Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität und Wischeigenschaft ohne Verschlechterung der mechanischen Festigkeit oder Beständigkeit bereitgestellt werden können, wird er bevorzugt. Wenn eine Faser mit einem modifizierten Querschnitt verwendet wird, wird der Durchmesser der runden Form, die die gleiche Querschnittsfläche besitzt wie die mit modifiziertem Querschnitt, berechnet, und der Wert wird hier als der "Faserdurchmesser" bezeichnet.
Die Länge der Fasern, die ein Fasertuch aufbauen, beträgt im allgemeinen 1 bis 160 mm. Es wird besonders bevorzugt, daß die mittlere Faserlänge im Bereich von 20 bis 110 mm liegt, da eine kürzere Länge das Problem einer Tendenz zum Abfallen der Fasern verursachen kann oder eine längere Länge das Problem der Verschlechterung der Eigenschaft der Beseitigung von statischer Elektrizität auf Grund der verringerten Anzahl an Faserenden im Fasertuch verursachen kann.
Der "mittlere Faserdurchmesser" und die "mittlere Faserlänge" bedeuten hier den Mittelwert aus 100 stichprobenartig gesammelten Fasern.
Als Fasern für die Fasertücher wird im Hinblick auf die Beständigkeit vorzugsweise eine gezogene Faser verwendet. Was das Ziehverhältnis anbelangt, wird das 1,5- bis 5-fache bevorzugt.
Eine leitende Faser wird erzeugt, indem die vorstehend erwähnten Fasern mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet werden. Wenn nach dem Beschichten der Fasern mit einem elektronisch konjugierten Polymer ein Fasertuch erzeugt wird, kann das elektronisch konjugierte Polymer zum Zeitpunkt der Fasertucherzeugung beschädigt werden. Deshalb wird bevorzugt, daß eine Faser nach der Erzeugung eines Fasertuchs mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet wird. In diesem Fall kann eine leitende Faser erzeugt werden, die nicht vollständig mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet ist.
Der Haftungsanteil eines elektronisch konjugierten Polymers am Fasertuch muß 0,05 bis 3 Gew.-% betragen. Es wird nicht bevorzugt, einen kleineren Haftungsanteil als 0,05 Gew.-% zu haben, da sich die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität des erhaltenen Reinigungsmaterials verschlechtern kann. Ferner wird nicht bevorzugt, einen größeren Haftungsanteil als 3 Gew.-% zu haben, da sich die Flexibilität des erhaltenen Reinigungsmaterials verschlechtern kann, wodurch die Reinigungsfunktionsfähigkeit ruiniert wird und das elektronisch konjugierte Polymer leicht auf Grund der Reibung am zu reinigenden Gegenstand abfallen kann.
Der Haftungsanteil X (Gew.-%) des elektronisch konjugierten Polymers an einem Fasertuch wird durch die folgende Formel wiedergegeben:
Haftungsanteil X (Gew.-%) ((Gewicht des elektronisch konjugierten Polymers)/(Gewicht des elektronisch konjugierten Polymers + Gewicht des Fasertuchs)) · 100.
Nachstehend wird der Fall der Herstellung von erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien beschrieben, indem ein Fasertuch erzeugt wird, gefolgt von Beschichten mit einem elektronisch konjugierten Polymer.
Beispiele für Fasertücher für erfindungsgemäße Reinigungsmaterialien umfassen Vliese, Gewebe und Strickgewebe. Unter diesen Beispielen werden Vliese bevorzugt, da statische Elektrizität gut mittels Koronaentladung beseitigt werden kann, indem die Anzahl der Faserenden an der Oberfläche des Vlieses durch Ausrichtung der Fasern in Richtung der Dicke erhöht wird; und indem ein dreidimensionaler Zwischenraum aufrechtgehalten wird, kann vom zu reinigenden Gegenstand angezogener Staub im Zwischenraum zurückgehalten werden. Ein derartiges Vlies mit in Richtung von dessen Dicke ausgerichteten Fasern kann erhalten werden durch Verfahren, wie Herstellen eines Fasergewebes durch ein Naßverfahren und ein Trockenverfahren einschließlich eines Kardierverfahrens und eines Luftlegeverfahrens, oder ein direktes Verfahren einschließlich eines Spinnbindeverfahrens und eines Schmelzblasverfahrens, gefolgt von Verfilzen mit einem Fluidfluß, wie Wasser, oder einer mechanischen Kraft, wie Nadelstoßen. Da das erstere Verfilzen mit Fluidfluß ein hinsichtlich Einheitlichkeit und Festigkeit überlegenes Vlies bereitstellt, wird es stärker bevorzugt. Bei der Herstellung eines Fasergewebes durch ein Kardierverfahren wird stärker bevorzugt, ein über Kreuz gelegtes Gewebe einzuschließen, das hinsichtlich der Längsrichtung des Fasergewebes über Kreuz geschichtet ist, um so die Festigkeit in Querrichtung des Fasergewebes zu verbessern, und demgemäß können Reinigungsmaterialien mit ausgezeichneter Formstabilität und Funktionsfähigkeit bereitgestellt werden.
Da feine Fasern ohne Notwendigkeit für ein weiteres Verfahren, um feine Fasern zu ergeben, sowohl erhalten als auch verfilzt werden können, wenn die vorstehend erwähnte mechanische Kraft, wie Fluidfluß oder Nadelstoßen, auf ein Fasergewebe, das die vorstehend erwähnten konjugierten Fasern vom Typ mit mehrfachem Bimetall oder Fasern vom Orangen-Typ, die weiter feine Fasern erzeugen können, enthält, angewendet wird, ist ein derartiges Verfahren zur Erzeugung eines Vlieses effizient. Da ferner das Verfilzen der feinen Fasern eine dichte Struktur liefert, kann Staub gut zurückgehalten werden.
Es wird bevorzugt, die Festigkeit und Eigenschaft der Abriebfestigkeit eines Vlieses zu verbessern, indem es mit einem Binder vom Emulsions-Typ, vom Lösungs-Typ oder vom Pulver-Typ fixiert wird, oder indem Schnittpunkte der Fasern des Vlieses heißverbunden werden. Um jedoch die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität oder die Wischeigenschaft nicht zu verschlechtern, wird teilweises Fixieren bevorzugt. Falls ein Vlies teilweise fixiert wird, wird es bevorzugt, daß die Fläche pro einem fixierten Teil 0,01 bis 5 mm² beträgt und die gesamte fixierte Fläche, bezogen auf die Gesamtfläche (die Fläche wird zweidimensional betrachtet, als ob die Oberfläche des Vlieses eben wäre) des Vlieses, 5 bis 50% im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeit und Eigenschaft der Abriebfestigkeit durch die Fixierung beträgt, ohne die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität oder die Wischeigenschaft zu verschlechtern. Unter den Verfahren zur Fixierung werden Verfahren zum teilweisen Fixieren eines Vlieses mittels einer Prägewalze oder mittels Ultraschall stärker bevorzugt, da sie im Gegensatz zu einem mit einem Binder fixierten Vlies nicht Abfallen eines Binders während der Verwendung des Reinigungsmaterials verursachen, wodurch eine ausgezeichnete Reinigungseigenschaft bereitgestellt wird.
Um ferner die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität nicht weiter zu verschlechtern, kann ein Faserschichtgewebe mit Zweischicht- oder Dreischichtstruktur durch Wärmebehandlung mit einem Fasergewebe, das heiß verklebbare Fasern auf einer Seite oder als Mittelschicht enthält, erzeugt werden.
Falls ein Vlies erzeugt wird, indem Fasern eines Fasergewebes durch einen Fluidfluß, wie einen Wasserfluß, verfilzt werden, indem nämlich ein Träger, wie ein grobes Netz mit ca. 0,29 mm Weite (Mesh 50) oder größer aus Metall oder Kunststoffund eine entsprechende poröse Platte, eingeführt wird, wird der Wasserfluß an den Teilen reflektiert, wo das Netz oder die poröse Platte vorliegt, und da die Fasern durch den reflektierten Wasserfluß an den Teilen, wo das Netz oder die poröse Platte vorliegen, sowohl zur Seite gedrückt werden als auch sich miteinander verfilzen, werden an den Teilen, die den Teilen entsprechen, wo das Netz oder die poröse Platte vorliegen, Perforationen durch die Richtung der Dicke des Fasertuchs hindurch erzeugt. Nachstehend wird ein derart erzeugtes Vlies als ein "Vlies mit Perforationen" bezeichnet. Die Vliese mit Perforationen weisen eine Struktur auf, daß die verfilzten Faserbündel miteinander gekreuzt sind, und die Faserbündel verfilzen sich an den Schnittpunkten. Da die Vliese mit Perforationen Staub von den Seitenwänden der Perforationen sammeln und diesen innerhalb des Tuchs behalten, besitzen sie den Vorteil der ausgezeichneten Staubrückhalteeigenschaft. Falls derartige Perforationen in einem Vlies durch einen Wasserfluß erzeugt werden, sind die Herstellungsbedingungen, ausgenommen den Träger, nicht besonders begrenzt. Beispielsweise können Vliese mit Perforationen erzeugt werden, indem ein Wasserfluß ein- oder mehrmals auf eine Seite oder beide Seiten des Fasergewebes von einer Düsenplatte mit Düsen, die einen Durchmesser von 0,05 bis 0,3 mm besitzen, im Abstand von 0,2 bis 3 mm und in einer Reihe oder einer Vielzahl von Reihen regelmäßig oder unregelmäßig ausgerichtet sind, gespritzt wird. Der Spritzdruck des Wassers aus den Düsen kann etwa 1 bis 30 MPa (10 bis 300 kg/cm²) betragen.
Da die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Fasertücher porös sind, kann fast der gesamte Bereich eines Fasertuchs mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet werden. Da die elektronisch konjugierten Polymere fest an einem Fasertuch haften können, sorgen sie für ausgezeichnete Beständigkeit. Da sie ferner sehr flexibel sind, kann Wischen und Beseitigung von statischer Elektrizität ohne Beschädigung des zu reinigenden Gegenstands durchgeführt werden.
Es wird bevorzugt, daß die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien, die mit den vorstehend erwähnten verschiedenen Verarbeitungsverfahren für Fasertücher erhalten wurden, einen 10%--Festigkeitsmodul von 0,5 kg/5 cm Breite oder mehr sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung besitzen, wodurch für eine ausgezeichnete Formerhaltungseigenschaft und Funktionsfähigkeit des Reinigungsmaterials bei der Verwendung gesorgt wird. Unter diesem Gesichtspunkt werden Vliese, die erzeugt wurden, indem ein paralleles Gewebe, bei dem die Fasern in der Längsrichtung des Fasergewebes ausgerichtet sind, und ein über Kreuz gelegtes Gewebe, bei dem die Fasern mit einer Querschicht gekreuzt sind, laminiert werden, sowie die vorstehend erwähnten Vliese mit "Perforationen" besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß der Oberflächenwiderstand eines Reinigungsmaterials, das durch Beschichten mit einem elektronisch konjugierten Polymer erhalten wurde, ungefähr 1 · 10&sup5; Ω/ oder weniger beträgt, da ein Oberflächenwiderstand oberhalb 1 · 10&sup5; Ω/ die Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität verschlechtert. Es wird stärker bevorzugt, daß der Oberflächenwiderstand 1 · 10&sup4; Ω/ oder weniger beträgt.
Beispiele für Beschichtungsverfahren mit einem elektronisch konjugierten Polymer umfassen ein Verfahren, bei dem eine Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, das ein Polymerisationskatalysator ist, wie Eisenchlorid (FeCl&sub3;) und Kupferchlorid (CuCl&sub2;), auf ein Fasertuch aufgetragen wird, gefolgt von Inkontaktbringen mit einem Ausgangsmonomer zwecks Polymerisation, sowie ein Verfahren, bei dem zuerst ein Ausgangsmonomer auf ein Fasertuch aufgetragen wird, gefolgt von Inkontaktbringen mit einer Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, das ein Polymerisationskatalysator ist, wie Eisenchlorid (FeCl3) und Kupferchlorid (CuCl&sub2;). Wenn das Monomer in flüssigem Zustand ist, kann als Verfahren zum Inkontaktbringen mit einem Monomer das Monomer auf ein Fasertuch mittels Tränken, Beschichten oder Sprühen aufgetragen werden. Wenn das Monomer im Gaszustand ist, kann ein Fasertuch in einen mit dem Monomergas gefüllten Behälter gelegt werden. Die Polymerisationskatalysatoren können mittels Tränken, Beschichten oder Sprühen aufgetragen werden auf ein oder in Kontakt gebracht werden mit einem Fasertuch.
Beispiele für solche Monomeren, die elektronisch konjugierte Polymere erzeugen können, umfassen Acetylen, Benzol, Anilin, Phenylacetylen, Pyrrol, Furan, Thiophen, Indol und Derivate dieser Monomere mit wenigstens einem Substituenten, ausgewählt aus Allyl, Aryl und Alkyl. Unter diesen Beispielen wird Pyrrol bevorzugt, da es eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und polymerisierende Eigenschaft sowie eine ausgezeichnete Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität und Beständigkeit besitzt.
Wichtig ist hier, daß die Beziehung zwischen dem Haftungsanteil X (Gew.-%) und dem Oberflächenwiderstand Y (Ω/ ) des Fasertuchs, umfassend eine leitende Faser, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet ist, der folgenden Formel (P) genügt:
log Y ≤ -0,8X + 5...... (P).
Die Formel (P) läßt darauf schließen, daß, wenn zu viel des elektronisch konjugierten Polymers anhaftet, sich die Flexibilität des erhaltenen Reinigungsmaterials verschlechtert, wodurch sich die Reinigungsfähigkeit erniedrigt, und daß ferner das elektronisch konjugierte Polymer zum Abfallen auf Grund der Reibung gegen den zu reinigenden Gegenstand neigt, was nicht bevorzugt wird. Demgemäß wird eine kleinere Haftungsmenge bevorzugt, aber in diesem Fall sollte ein elektronisch konjugiertes Polymer mit einer guten Leitfähigkeit verwendet werden, um der in Formel (P) festgesetzten Bedingung zu genügen, damit nicht zugelassen wird, daß der Oberflächenwiderstand Y des Reinigungsmaterials zu groß wird.
Im allgemeinen wird, wenn das Molekulargewicht größer wird, mit anderen Worten, wenn die Polymerkette länger wird, der Wert des Oberflächenwiderstands des Reinigungsmaterials niedriger. Daneben kann das Abfallen eines elektronisch konjugierten Polymers, das durch die Reibung am zu reinigenden Gegenstand während der Verwendung des Reinigungsmaterials verursacht wird, verhindert werden. Damit ein elektronisch konjugiertes Polymer mit einem großen Molekulargewicht erhalten wird, wird es nicht bevorzugt, unmittelbar abzuwaschen, um unumgesetztes Monomer oder Oxidationsmittel zu entfernen, nachdem eine Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, das ein Polymerisationskatalysator ist, auf ein Fasertuch aufgetragen wurde und dieses mit einem Monomer in Kontakt gebracht wurde, oder nachdem ein Monomer auf ein Fasertuch aufgetragen und dieses mit einer Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, das ein Polymerisationskatalysator ist, in Kontakt gebracht wurde. Aber durch Belassen für eine Minute oder länger, vorzugsweise für zwei Minuten oder länger, stärker bevorzugt für fünf Minuten oder länger zwecks Polymerisation, kann ein Polymer mit einem ausreichenden Molekulargewicht, um der in der vorstehend erwähnten Formel (P) definierten Beziehung zu genügen, erhalten werden. Was die Temperatur während der Polymerisation für eine Minute oder länger, vorzugsweise für zwei Minuten oder länger, stärker bevorzugt für fünf Minuten oder länger angeht, so wird Zimmertemperatur oder darunter stärker bevorzugt.
Auch wenn die statische Elektrizität besser beseitigt werden kann, indem das Fasertuch vollständig mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet wird, kann ein Fasertuch teilweise beschichtet werden, falls der in der vorstehend erwähnten Formel (P) definierten Beziehung genügt wird und die Zwecke der vorliegenden Erfindung erfüllt werden können. Wenn ein Fasertuch teilweise beschichtet ist, bezieht sich der "Oberflächenwiderstand" auf den Oberflächenwiderstand des mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichteten Teils.
Erfindungsgemäße Reinigungsmaterialien können in Tuchform oder in anderen optional geformten Gestalten verwendet werden. Beispielsweise kann durch Formen eines sackartigen Zwischenraums aus einem Tuch des erfindungsgemäßen Reinigungsmaterials ein Reinigungsmaterial, das das Reinigen erleichtert, mit einer ausgezeichneten Funktionsfähigkeit bereitgestellt werden. Beispiele für einen derartigen sackartigen Zwischenraum umfassen eine Handschuhform, in die, wie in Fig. 4 veranschaulicht, der Daumen und jeder der anderen vier Finger einer Person getrennt eingeführt werden können, eine Fäustlingsform, in die, wie in Fig. 5 veranschaulicht, der Daumen und vier Finger einer Person getrennt eingeführt werden können, sowie eine Form mit einem Handschuh und ein integriertes leitendes Fasertuch, wie in Fig. 6 veranschaulicht. Ferner kann ein Zwischenraum nicht nur ein Zwischenraum sein, in den eine Hand eingeführt werden kann, sondern auch ein Zwischenraum, in den ein Mop oder ein Fuß eingeführt werden kann, kann angewendet werden.
Wenn ein erfindungsgemäßes Reinigungsmaterial zu einer Handschuhform geformt wird, muß das vorstehend erwähnte leitende Fasertuch an wenigstens einer Seite des Reinigungsmaterials angebracht werden, so daß die Seite mit dem leitenden Fasertuch zwecks Reinigung ohne die Erzeugung von statischer Elektrizität mit einem zu reinigenden Gegenstand in Kontakt kommt. Es wird stärker bevorzugt, das vorstehend erwähnte leitende Fasertuch an beiden Seiten anzubringen, so daß für eine Langzeitverwendung beide Seiten des Handschuhs beim Reinigen verwendet werden können.
Ein sackartiger Zwischenraum kann geformt werden, indem ein leitendes Fasertuch vernäht wird, oder indem die Haftungseigenschaft der Fasern, aus denen das leitende Faser tuch besteht, ausgenutzt wird. Im ersteren Fall kann ein leitender Faden zum Nähen verwendet werden, um weiter verbesserte Leitfähigkeit bereitzustellen. Ferner kann für Leitfähigkeit gesorgt werden, indem mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet wird, nachdem aus einem Fasertuch ein sackartiger Zwischenraum geformt wurde.
Da erfindungsgemäße Reinigungsmaterialien ausgezeichnete Eigenschaften zur Reinigung und zur Beseitigung von statischer Elektrizität, ohne den zu reinigenden Gegenstand zu beschädigen, aufweisen, wie hier zuvor erwähnt, sind sie zur Reinigung von Gegenständen geeignet, an denen leicht statische Elektrizität durch Reibung erzeugt wird, wie Automobilkarosserien vor dem Lackieren, Möbel einschließlich Tischen, Schreibtischen, Kommoden, Vitrinen und Stühlen, Kunststofformteile, Fenster, Türen und Fußböden.
Auch wenn nachstehend Beispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben werden, ist diese Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt. Der Oberflächenwiderstand ist ein Wert, der mit "LORESTA AP MCP-T400", im Handel erhältlich von MITSUBISHI PETROCHEMICAL COMPANY, LTD., gemessen wurde.

(Beispiel 1)

Eine Faser, die weiter feine Fasern erzeugen kann, mit einem Querschnitt vom "Orangen"-Typ und einer Polyesterkomponente (A), die durch eine Polyamidkomponente (B) radial vom Zentrum der Faser zur Faseroberfläche in acht Sektoren unterteilt ist, wie in Fig. 3(a) veranschaulicht, mit einem 3-fachen Ziehverhältnis, der Größe von 2 Denier und der Länge von 38 mm, die feine Fasern, umfassend die Polyesterkomponente mit einem Durchmesser (d. h. der Durchmesser des Kreises mit der gleichen Querschnittsfläche; gleiches wird nachstehend angewendet) von 4,2 um, sowie feine Fasern, umfassend die Polyamidkomponente mit einem Durchmesser von 3,1 um, erzeugen kann, wurde als das Material für ein Fasergewebe verwendet. Durch Kardieren der Fasern wurde ein paralleles Gewebe hergestellt. Und durch Laminieren eines über Kreuz gelegten Gewebes, umfassend ein Gewebe, gleich wie das parallele Gewebe, das in der kreuzenden Richtung auf dem parallelen Gewebe durch über-Kreuz-Schichten in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 4 ausgerichtet war, wurde ein laminiertes Fasergewebe erhalten. Das laminierte Fasergewebe wurde auf einen Träger, umfassend ein 0,177 mm Metallnetz, gelegt und mittels eines Wasserstrahls aus einer Düsenplatte mit einem Durchmesser von 0,15 mm und einem Abstand von 0,6 mm mit einem Druck von 9,3 MPa verfilzt, wodurch ein Vlies mit einem Gewicht je Quadratmeter von 85 g/m² und einer Dicke von 0,4 mm erhalten wurde. Das Vlies wurde in einer 30 gew.%igen, wäßrigen Eisenchloridlösung getränkt, und dann mit einem Pyrrolmonomergas, das durch Verdampfen einer Pyrrollösung erhalten wurde, in Kontakt gebracht und zwecks Polymerisation fünf Minuten bei Zimmertemperatur belassen. Danach wurde das Vlies gewaschen, um unumgesetztes Pyrrol und Oxidationsmittel zu beseitigen, und getrocknet, wodurch ein Reinigungsmaterial erhalten wurde, das den gesamten Bereich mit 2,4 g/m² Polypyrrol mit einem Haftungsanteil von 2,7 Gew.-% bedeckt hatte und einen Oberflächenwiderstand von 200 Ω/ (≤ 692 Ω/ ) aufwies. Der 10%-Festigkeitsmodul des Reinigungsmaterials betrug 5,2 kg/5 cm Breite in Längsrichtung und 1,2 kg/5 cm Breite in Querrichtung.

(Beispiel 2)

Ein Vlies, das durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde teilweise verklebt, indem es bei 185ºC unter einem linearen Druck von 60 kg/cm durch Prägewalzen mit vielen Vorsprüngen geleitet wurde, wobei die Fläche je Vorsprung 0,25 mm² betrug und die Gesamtfläche der Vorsprünge an der Prägewalze 16% betrug, wodurch ein teilweise verklebtes Vlies mit einem Gewicht je Quadratmeter von 85 g/m² und einer Dicke im nicht verklebten Teil von 0,4 mm erhalten wurde. Dann wurde der gesamte Bereich des teilweise verklebten Vlieses mit 2,4 g/m² Polypyrrol mit einem Haftungsanteil von 2,7 Gew.-% beschichtet, und ein Reinigungsmaterial mit einem Oberflächenwiderstand von 200 Ω/ (≤ 692 Ω/ ) wurde halten. Der 10%-Festigkeitsmodul des Reinigungsmaterials betrug 5,6 kg/5 cm Breite in Längsrichtung und 1,2 kg/5 cm Breite in Querrichtung.

(Beispiel 3)

Ein Vlies, das durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde in Wasser getränkt und mit einem Pyrrolmonomergas, das durch Verdampfen einer Pyrrollösung erhalten wurde, in Kontakt gebracht, gefolgt von Tränken in 10 gew.%iger, wäßriger Eisen(III)chloridlösung, und zwecks Polymerisation fünf Minuten bei Zimmertemperatur belassen. Danach wurde das Vlies gewaschen, um unumgesetztes Pyrrol und Oxidationsmittel zu beseitigen, und getrocknet, wodurch ein Reinigungsmaterial erhalten wurde, das den gesamten Bereich mit 0,8 g/m² Polypyrrol mit einem Haftungsanteil von 0,93 Gew.-% bedeckt hatte und einen Oberflächenwiderstand von 1000 Ω/ (≤ 18030 Ω/ ) aufwies. Der 10%-Festigkeitsmodul des Reinigungsmaterials betrug 5,2 kg/5 cm Breite in Längsrichtung und 1,2 kg/5 cm Breite in Querrichtung.

(Vergleichsbeispiel 1)

Ein Vlies, das durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde in 30 gew.%iger, wäßriger Eisenchloridlösung getränkt und mit einem Pyrrolmonomergas, das durch Verdampfen einer Pyrrollösung erhalten wurde, in Kontakt gebracht. Dann wurde es unmittelbar gewaschen, um unumgesetztes Pyrrol und Oxidationsmittel zu beseitigen, gefolgt von Trocknen, wodurch ein Reinigungsmaterial erhalten wurde, das den gesamten Bereich mit 2,4 g/m² Polypyrrol mit einem Haftungsanteil von 2,7 Gew.-% bedeckt hatte und einen Oberflächenwiderstand von 850 Ω/ (≥ 692 Ω/ ) aufwies. Der 10%-Festigkeitsmodul des Reinigungsmaterials betrug 5,2 kg/5 cm Breite in Längsrichtung und 1, 2 kg/5 cm Breite in Querrichtung.

(Vergleichsbeispiel 2)

Ein Vlies mit einem Gewicht je Quadratmeter von 85 g/m² und einer Dicke von 0,8 mm, wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 erhalten, ausgenommen, daß eine Polyesterfaser mit einem Durchmesser des runden Querschnitts von 12,4 um, einer Länge von 38 mm und einem 3-fachen Ziehverhältnis verwendet wurde. Dann wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 der gesamte Bereich des Vlieses mit 2,4 g/m² Polypyrrol mit einem Haftungsanteil von 2,7 Gew.-% beschichtet und ein Reinigungsmaterial mit einem Oberflächenwiderstand von 410 Ω/ (≤ 692 Ω/ ) wurde erhalten. Der 10%- Festigkeitsmodul des Reinigungsmaterials betrug 5,7 kg/5 cm Breite in Längsrichtung und 0,2 kg/5 cm Breite in Querrichtung.

(Prüfung auf Beseitigung der statischen Elektrizität)

Eine Polyimidfolie wurde mit einem Reinigungsmaterial aus den Beispielen I bis 3 bzw. den Vergleichsbeispielen 1 bis 2 fünfmal hin und her gewischt, und die statische Spannung der Polyimidfolie wurde gemäß dem JIS Standard, L1092 Referenzverfahren, mit einem Prüfgerät für statische Reibungsspannung "EST-7", im Handel erhältlich von Kanebo Engineering, Ltd., gemessen. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 20ºC und einer Feuchtigkeit von 50% durchgeführt. Die Ergebnisse sind wie folgt.
Beispiel 1 : 0,3 kV
Beispiel 2 : 0,5 kV
Beispiel 3 : 1, 2 kV
Vergleichsbeispiel 1 : 1, 2 kV
Vergleichsbeispiel 2 : 1,5 kV

(Prüfung der Abriebfestigkeit)

Die Reinigungsmaterialien aus den Beispielen 1 bis 3 bzw. den Vergleichsbeispielen 1 bis 2 wurden 200-mal mit einer Last von 20 g/cm² mit einem Prüfgerät vom Typ mit Erhaltung des Erscheinungsbilds gemäß Verfahren C nach JIS-L-1076 gerieben, und die Eigenschaft der Abriebfestigkeit wurde durch visuelle Betrachtung bewertet. Nach der Prüfung der Abriebfestigkeit wurden die Eigenschaften der Beseitigung der statischen Elektrizität dieser Reinigungsmaterialien auch in der gleichen Weise wie vorstehend erwähnt bewertet. ("JIS" ist die Abkürzung für japanischer Industriestandard [Japanese Industrial Standard].)
Gemäß dem in JIS-L-1076 (Verfahren C) festgesetzten Standard nimmt die Abriebfestigkeit in der Reihenfolge N > L > M > H ab.
Da die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien ein Fasertuch mit einem mittleren Faserdurchmesser von 10 um oder kleiner, das mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtete leitende Fasern enthält, umfassen, können sie reinigen und die statische Elektrizität der zu reinigenden Gegenstände beseitigen, ohne die Gegenstände zu beschädigen. Die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien haben auch eine ausgezeichnete Beständigkeit. Da die erfindungsgemäßen Reinigungsmaterialien ferner gleichzeitiges Reinigen und Beseitigen der statischen Elektrizität durch lediglich Wischen ermöglichen, sorgen sie für eine ausgezeichnete Funktionsfähigkeit.
Mit einem Fasertuch, umfassend leitende feine Fasern, die aus konjugierten Fasern, die weiter feine Fasern erzeugen können, erhalten wurden, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet sind, können Reinigungsmaterialien mit besserer Reinigungseigenschaft, Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität und Staubrückhalteeigenschaft bereitgestellt werden, und wenn die feinen Fasern einen modifizierten Querschnitt aufweisen, kann für eine weiter verbesserte Reinigungseigenschaft und Eigenschaft der Beseitigung der statischen Elektrizität gesorgt werden.
Deshalb sind erfindungsgemäße Reinigungsmaterialien hoch wirksam bei der Reinigung von Gegenständen, die leicht statische Elektrizität durch die Reibung mit einem Reinigungsmaterial erzeugen, wie Automobilkarosserien vor dem Lackieren, Möbel einschließlich Tischen, Schreibtischen, Kommoden, Vitrinen und Stühlen, Kunststofformteile, Fenster, Türen und Fußböden.

Claims

1. Reinigungsmaterial mit einem Fasertuch, das leitende, mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtete Fasern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftungsanteil des elektronisch konjugierten Polymers an das Fasertuch 0,05 bis 3 Gew.-% beträgt und die Beziehung zwischen dem Haftungsanteil X (Gew.-%) und dem Oberflächenwiderstand Y (Ω/ ) des Fasertuchs, das leitende Fasern aufweist, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet sind, der folgenden Formel (P) genügt:

log Y ≤ -0,8 X + 5 ...... (P),

und der mittlere Durchmesser der leitenden Fasern 10 um oder weniger beträgt.

2. Reinigungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die leitende Faser, die mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet ist, eine leitende Faser ist, die hergestellt wurde, indem eine feine Faser, welche aus einer Faser, die weiter feine Fasern erzeugen kann, erhalten wurde, mit einem elektronisch konjugierten Polymer beschichtet wurde.

3. Reinigungsmaterial nach Anspruch 2, wobei die feine Faser, die aus einer Faser, die weiter feine Fasern erzeugen kann, erhalten wurde, einen modifizierten Querschnitt aufweist.

4. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fasertuch ein Vlies mit Fasern mit einer mittleren Faserlänge von 20 bis 110 mm ist.

5. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die das Fasertuch bildenden Fasern gezogene Fasern sind.

6. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der 10% -Festigkeitsmodul 0,5 kg/5 cm Breite oder mehr sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung beträgt.

7. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fasertuch ein laminiertes Vlies ist, das ein miteinander laminiertes paralleles Gewebe und ein über Kreuz gelegtes Gewebe aufweist.

8. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Vlies teilweise fixierte Teile aufweist.

9. Reinigungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das elektronisch konjugierte Polymer ausgewählt ist aus Polymeren von Acetylen, Benzol, Anilin, Phenylacetylen, Pyrrol, Furan, Thiophen und Derivaten davon.