JP2003105651A - 制電性能を有する清掃用布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた清掃能力、低発塵性と、同時に耐久性の
ある制電性を併せ持った清掃用布帛を提供する。 【解決手段】１ｇあたり５０００ｃｍ²以上の表面積を
有する極細繊維、及び芯成分に制電性能を有する繊度１
０〜３３ｄｔｅｘである芯鞘型制電性モノフィラメント
を含むマルチフィラメントからなることを特徴とする清
掃用布帛。 【効果】一方に極細繊維、他方に芯鞘型制電モノフィラ
メントを含んだマルチフィラメントを用いることによっ
て、清掃能力が優良で、かつ制電性能も併せ持った清掃
用布帛の供給を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、清掃時に被清掃物
と清掃用布帛との摩擦によって生じる静電気の発生を抑
え、電子製品の静電気の発生、埃や塵の付着を防止する
と共に、高い清掃能力を有する清掃用布帛に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼鏡のレンズ、カメラその他の光学的装
置、鏡及び窓ガラス、研磨或いはメッキされた金属製
品、漆器、食器などの製品の表面は、汚れ埃がなく美し
く保つために、清掃用の布帛に柔らかいセルロース繊維
等が使用されている。しかしながらセルロース繊維製品
は、強度、耐久性の点が劣ると共に、清掃中に布帛から
繊維の断片が脱落し、埃が逆に付着する。これらの欠点
である強度、耐久性を改善し清掃能力を向上させるため
に、繊維の単位重量当たりの表面積が大きく、且つ繊維
横断面が扁平もしくは多角形である極細繊維の清掃用布
帛が提案されている（特公昭５９−３０４１９号公報、
特公昭６１−５８５７３号公報）。しかしながら、これ
らはいずれも合成繊維の極細繊維を使用しているため
に、被清掃物との摩擦による静電気帯電が高いという欠
点があった。

【０００３】一般に合成繊維は天然繊維に比較して静電
気帯電が大きいことはよく知られている。この傾向は、
繊維の繊度が小さいほど、即ち、極細繊維を使用するほ
ど、被清掃物との間の接触面積が大きくなるため、より
顕著となる。従って、極細繊維で被清掃物表面の汚れを
払拭しても、摩擦により被清掃物の表面に静電気が発生
し、空気中の微小な塵埃が静電気により被清掃物表面に
付着する。近年、塵埃や静電気を嫌う医薬品、電子精密
工業等の分野で使用する場合には、従来の清掃布帛で静
電気帯電による塵埃の付着、放電による素子破壊といっ
た問題が多発している。清掃布帛に制電性能を付与し、
静電気発生を防止することは従来から研究がすすめられ
ており、幾多の方法が提案されている。

【０００４】例えば、帯電性防止剤を後処理により繊維
表面に塗布する方法、制電剤を繊維中に筋状に分散混練
させる方法、芯鞘複合繊維の芯部に制電剤、導電性物質
を含有させる方法が提案されている。係る方法を、優れ
た清掃能力を有する極細繊維を主体とする布帛に用いよ
うとすると、摩擦や洗浄等により帯電防止剤が脱落した
り、繊維がフィブリル化したりと、耐久性のある帯電防
止効果は望めない。従来の芯鞘複合繊維では繊維径が大
きすぎ十分な清掃素材としては不向きであった。

【０００５】従来の制電性繊維、導電性繊維は、塵埃を
寄せ付けない防塵性を有している。塵埃の吸着は繊維表
面への静電気吸着が主原因であるので、これらの制電
性、導電性繊維を清掃布帛に利用することが提案されて
いるが、初期帯電電荷量が低く、その上制電性、導電性
の持続性が短く清掃耐久性が低いという問題を有してい
る。

【０００６】これらの欠点を解消するワイピングクロス
として、特開平１１−５０３５０号公報には、シャープ
エッジを有する極細繊維に３重量％以下の導電繊維を混
入したワイピングクロスが提案されている。しかし、導
電性カーボンブラックを使用しているので、清掃時の摩
擦によりカーボンブラックが脱落してしまい、電子精密
工業等の分野で使用する場合はその粉塵付着が大きな問
題となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた清掃
能力、低発塵性と、同時に耐久性のある制電性を併せ持
った清掃用布帛を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、本発明を詳細に説
明する。本発明は、１ｇあたり５０００ｃｍ²以上の表
面積を有する極細繊維、及び芯成分に制電性能を有する
繊度１０〜３３ｄｔｅｘである芯鞘型制電性モノフィラ
メントを含むマルチフィラメントからなることを特徴と
する清掃用布帛である。

【０００９】一般的に、清掃用布帛の清掃力は、それに
用いられる繊維１ｇ当りの表面積が大きいほど高い。本
発明の清掃用布帛の構成要素である極細繊維は、１ｇ当
たり５０００ｃｍ²以上が必要であり、好ましくは７０
００ｃｍ²／ｇ以上である。５０００ｃｍ²／ｇ未満であ
ると、清掃力が不十分となる。なお、繊維の表面積を大
きくする方法については、特公昭５９−３０４１９号公
報に開示されており、極細繊維（単位繊度０．４ｄｔ
ｅｘ以下程度のもの）、扁平率の大なる繊維、異形
断面繊維等がある。なお、清掃能力と繊維表面積の関係
も特公昭５９−３０４１９号公報に開示されている。繊
維表面積が上昇するにつれて清掃能力も上昇していく
が、１００００ｃｍ²／ｇを超えるあたりで次第に頭打
ちとなり、１８０００ｃｍ²／ｇ以上になると、１〜２
回軽くなでただけで清掃効果を発揮することができる。
繊維表面積が大きい布帛ほど、それに用いる極細繊維及
び布帛製造の難易度が高くなるので、繊維表面積は１８
０００ｃｍ²／ｇまでで十分である。

【００１０】極細繊維を構成する繊維形成性ポリマーは
特に限定されない。極細繊維を清掃用布帛として使用す
る際、メチレン基、アルキレン基、芳香環基などの親油
性基を有するポリマーを使用すると、指紋、手垢、油脂
による汚れを除去するのに有効である。また、アミノ
基、カルボキシル基、アミド基、スルフォン基、水酸基
など、親水性基を有するポリマーを使用すると、水溶性
物質、水滴などの除去に有効である。親油性ポリマーと
しては、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられ、
親水性ポリマーとしてはポリアミド、ポリエーテル等が
挙げられる。このため、本発明の清掃用布帛には、コス
トパフォーマンス及び割繊時の膨潤剤による処理とも関
連して、ポリアミドとポリエステルの組合せが最も好ま
しい。

【００１１】制電性とは、清掃用布帛の表面と被清掃用
物の表面に摩擦により発生した静電気を速やかに漏洩さ
せ、帯電圧を実用上障害にならない範囲に低減すること
である。被清掃物表面の汚れ塵埃や払拭する際に発生す
る静電気帯電により、塵埃の再付着、高電圧放電による
素子破壊といった問題が発生している。本発明の特徴
は、制電性ポリマーを芯成分とした芯鞘型モノフィラメ
ントを、極細マルチフィラメントの中に混入することに
よって、制電剤による被清掃物の汚染防止能を保持した
まま高い制電性能が保持できる清掃用布帛が得られる事
である。

【００１２】清掃布帛を構成する繊維には、芯成分に制
電性能を有する芯鞘型制電性モノフィラメントが含まれ
ている事が必要である。芯成分の制電剤が表層に露出し
ていると、清掃時の摩擦により芯成分の制電剤が削り取
られ、制電耐久性が低下すると共に清掃能力も低下する
ので好ましくない。また、後加工などによる繊維表面に
制電剤を塗布する方法では、清掃時の摩擦により制電剤
の脱落が生じ、制電性能及び清掃能力が低下するので好
ましくない。なお、制電性モノフィラメントの横断面形
状は特に限定されるものではないが、円形が好ましい。
芯鞘型には同心円型、多芯型、偏芯型などがあるが、モ
ノフィラメントの表層に制電剤が露出していなければ特
に限定されない。また、混入される制電性モノフィラメ
ントの数は、清掃用布帛にした後の制電性能、清掃力が
十分であれば特に限定されない。

【００１３】本発明に用いる制電性モノフィラメントの
繊度は１０〜３３ｄｔｅｘが必要であり、特に１３〜２
０ｄｔｅｘが好ましい。制電性モノフィラメントの繊度
が１０ｄｔｅｘより小さいと、紡糸時に低吐出ゆえに制
電剤の受ける熱量が大きくなり熱分解が進み、紡糸操業
性が不良になると共に制電性も低下する。また、３３ｄ
ｔｅｘを超えると、柔軟性が乏しくなり、また繊維径が
太いゆえに清掃用布帛製造時に布帛表面に浮き上がり、
被清掃物を傷付け満足いくものではない。更には、極細
繊維からなる清掃布帛の柔軟性が阻害され、被清掃物と
の密着性も低下し清掃能力も低下するので好ましくな
い。

【００１４】制電性モノフィラメントの制電性能は、Ｊ
ＩＳ−Ｌ−１０９４法における６０秒後の摩擦帯電圧が
１０００Ｖ以下、半減期が５秒以内であることが好まし
く、特に好ましくは６０秒後摩擦帯電圧が５００Ｖ以
下、半減期３秒以内である。６０秒後摩擦帯電圧が１０
００Ｖ以下であると、精密工業等の分野で使用する際、
静電気帯電による塵埃の付着、放電による素子破壊など
の問題を抑止する事ができる。また、半減期が５秒以下
であると、短時間で静電気を系外に放出することができ
るので好ましい。

【００１５】制電性モノフィラメントのマルチフィラメ
ントへの混入方法は、特に限定するものではない。清掃
用布帛を構成する繊維に制電性モノフィラメントを混
合、合撚、制電性モノフィラメントを芯糸に極細繊維を
鞘糸に用いた複合糸を使用できる。あるいは、交編、交
織してもよい。清掃用布帛が織物の場合、経糸、緯糸の
少なくとも一方に制電性モノフィラメントを織り込んで
もよい。また、制電性モノフィラメントが被清掃物と接
する表面に浮き上がらないようにすると、清掃用布帛の
柔軟性を維持する事ができるので、好ましい。

【００１６】一般に使用される制電性ポリマーとして
は、ポリアルキレングリコール系ポリアミド共重合体、
ポリアルキレングリコール系ポリエステル共重合体、ポ
リアルキレングリコール系ポリエステルアミド共重合体
等が挙げられる。本発明に用いられる制電性ポリマー
は、ポリマーの芯鞘形成及び制電性能も良好であるポリ
アルキレングリコール系ポリエステル共重合体が好まし
い。なお、制電性ポリマーには、制電性能向上のために
有機金属塩類を混合してもよい。制電性ポリマーを更に
詳細に説明すると、平均分子量６０００以上であるポリ
アルキレングリコール（Ａ成分）と有機ジカルボン酸ま
たはそのエステル体（Ｂ成分）を、Ａ成分の含有量が７
０〜９５重量％、平均分子量１００００〜７００００の
重合体に対して、有機スルホン酸金属塩を該重合体に対
して１０〜３０重量％となるように混合した樹脂組成物
が特に好ましい。

【００１７】制電性モノフィラメントにおける芯成分の
制電性ポリマーの量は、鞘成分の重量に対して０．３〜
５重量％が好ましく、特に１〜３重量％が最も好まし
い。０．３〜５重量％の範囲であると、紡糸操業性が良
好で、かつ十分な制電性能が得られる。５重量％を超え
た場合、紡糸操業性が低下し、制電性能の効果も頭打ち
となってくる。従って、制電性ポリマーの添加量は、５
重量％以下で十分である。

【００１８】制電性モノフィラメントの鞘成分に用いら
れる繊維形成性ポリマーの種類としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アク
リル、ポリウレタンなどが挙げられ、芯鞘複合紡糸が可
能なポリマーなら特に限定されない。中でもポリエステ
ルは、寸法安定性、制電性ポリマーとの親和性が良好で
あるため、好ましく用いられる。用いられるポリエステ
ルの種類としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエ
チレンナフタレート（ＰＥＮ）のような芳香族ポリエス
テル、または、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロ
ラクトンのような脂肪族ポリエステルなどが挙げられ
る。中でもＰＥＴは、溶融紡糸を行なう際の操業性、コ
ストパフォーマンスなどの観点より特に好ましく用いら
れる。ポリエステルの分子量、分子量分布、極限粘度に
ついては、複合紡糸が可能であれば特に限定されない。

【００１９】

【実施例】以下に実例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例になんら限定されるもので
はない。尚、実施例中の各評価法は以下の方法により実
施した。

【００２０】Ａ．摩擦帯電圧測定（制電性能評価） 摩擦帯電圧は、布帛を洗濯後、ＪＩＳ−Ｌ−１０９４法
に準じ、カネボウエンジニアリング（株）製のＥＳＴ−
７型摩擦帯電圧測定装置を用いて測定した。摩擦布は羊
毛とし、測定室内温度２０℃、湿度４０％とした。評価
は、摩擦６０秒後の帯電圧と半減期を測定した。

【００２１】Ｂ．清掃力評価 鏡面に１ｍｇ／ｃｍ²の量のグリースを手の平で強くす
るようにして十分に塗り付け、３０分後に清掃用布帛で
その面が美しくなるまで清掃するに要した拭取り回数
（５０ｃｍ²当り）をもって表示した。回数が５回未満
で鏡面が美しくなったものを優良（◎）、５回以上１０
回未満のものを良好（○）、１０回以上のものを不良
（×）とした。

【００２２】Ｃ．布帛の断面評価 清掃用布帛を製造する際、制電モノフィラメントが表面
に浮き出ることなく、マルチフィラメントの中に沈んで
いるかということを確認するために、布帛の断面を切断
した後、日本電子（株）製の走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−
５３００（以下、ＳＥＭと略す）にて１５０倍で観察し
た。

【００２３】Ｄ．紡糸操業性評価 紡糸操業性評価とは、１日間の連続紡糸期間中における
繊維形成性ポリマーの押出し安定性と繊維収量、及び断
面形状が紡糸中に崩れる事なく一定形態で維持できてい
るかで判断した。いずれの項目も安定して良好であった
場合は（○）、いずれかの項目が不良であったが、紡糸
可能であった場合は（△）、いずれかの項目が不良で、
紡糸に大きな支障をきたした場合は（×）とした。

【００２４】Ｅ．極細繊維の製造方法 ３０℃オルソクロロフェノール溶液の固有粘度０．６９
のＰＥＴと、２５℃濃硫酸での１ｇ／１００ｍｌ溶液の
相対粘度が２．３のナイロン６とを、従来公知の紡糸方
法にて別々に溶融押出し、ＰＥＴ：ナイロン６の比率が
２：１で図１のような横断面形状の複合糸を紡糸した。
なお、この時、ＰＥＴの溶融温度２９５℃、ナイロン６
の溶融温度２８５℃、口金温度２９０℃、紡速１２００
ｍ／分にて行った。この未延伸糸を巻き上げて約１日後
に、目標伸度３３±２％となるように、速度８００ｍ／
分、８５℃ローラーヒーター及び１５０℃プレートヒー
ター通しで延伸して、複合糸を得た。なお、複合糸を割
繊して得られる極細繊維の表面積は、断面を顕微鏡写真
撮影し、計算によって算出した。

【００２５】Ｆ．制電剤の重合工程 制電性ポリマー（以下、ＡＳＡと記す）の重合法は、芳
香族ジカルボン酸エステルであるビス−ヒドロキシエチ
ルテレフタレートの所定量中に、ポリエチレングリコー
ル（以下、ＰＥＧと記す）所定量、重合触媒として三酸
化アンチモン０．０４（重量％／エステル）、安定剤と
してリン酸トリメチル０．０４３（重量％／エステ
ル）、更に重合中のポリマー劣化防止のためヒンダード
フェノール系安定剤であるイルガノックス１０１０（チ
バガイギー社製）０．１（重量％／エステル）を添加
し、窒素気流下２３０℃で約２時間原料の撹拌混合、脱
水を行なった。なお、同時にＤＢＳ（ドデシルベンゼン
スルホン酸）のナトリウム塩を所定量混合した。次に温
度を２４５℃に徐々に昇温しつつ真空度１３０Ｐａへ約
１時間で到達させ、更に２７〜６７Ｐａで重合を行なっ
た。重合反応終了後、窒素注入により真空を常圧に戻し
てから、ポリマーの酸化防止のため、さらにイルガノッ
クス１０１０を２％添加し、１０分間撹拌混合し、ＡＳ
Ａを得た。

【００２６】Ｇ．制電性モノフィラメント紡糸 紡糸は、（Ｅ．）記載のＰＥＴを鞘成分、（Ｆ．）記載
のＡＳＡを芯成分とし、紡糸方法は、従来公知の芯鞘複
合紡糸法に従った。なお、実施例中に特に記載が無い限
り、ＡＳＡ量を３重量％として、同心円状の芯鞘複合モ
ノフィラメントとした。この時、紡糸温度２９５℃、Ａ
ＳＡ圧入温度２００℃、紡速１５００ｍ／分で行なっ
た。これを巻上げてから約１日後に、目標伸度を２２±
２％として、速度８００ｍ／分、８５℃ローラーヒータ
ー及び１５０℃プレートヒーター通しで延伸して、制電
性複合モノフィラメントを得た。

【００２７】Ｈ．清掃用布帛の製造方法及び評価 経糸は、（Ｅ．）記載の複合糸とし、緯糸は（Ｅ．）記
載の複合糸と（Ｇ．）記載の制電性モノフィラメントを
混繊したマルチフィラメントとし、スルーザー型織機に
より平織りを作製した。その後、５重量％のベンジルア
ルコールエマルジョンで１０分間処理し、水洗、乾燥さ
せ、図２に示すように複合糸を完全に分割させた。極細
繊維が完全に分割されているかは、（Ｃ．）記載の走査
型電子顕微鏡観察にて確認した。

【００２８】＜極細繊維の違いによる清掃能力評価＞上
述の方法に従って、緯糸に５６ｄｔｅｘ／２４フィラメ
ント（以下ｆと略す）の複合糸と２０ｄｔｅｘ／１ｆの
制電モノフィラメントを混繊した７６ｄｔｅｘ／２５ｆ
のマルチフィラメントを使用した。その際、緯糸の極細
繊維の繊度を変化させて、製織後開繊処理し、ＳＥＭに
て複合糸を完全に分割させたのを確認した。そして、表
面積の異なる清掃用布帛にて清掃力評価を行った。その
結果を下表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】比較例１〜３は、表面積が小さいために清
掃力不十分であり、特に比較例３は、鏡面のくもりが非
常に取れにくく、不良であった。一方、本発明に準じた
実施例１〜３は、いずれも数回の拭取りで十分であり、
特に実施例１は十分に表面積が高いので優良であった。

【００３１】＜使用する制電モノフィラメントの繊度の
評価＞前述の方法に従って、経糸に５６ｄｔｅｘ／２４
ｆの複合糸、緯糸に７６ｄｔｅｘ／２５ｆの複合糸と制
電モノフィラメントを混繊したマルチフィラメントを使
用し、製織後開繊処理し、ＳＥＭにて複合糸を完全に分
割させたのを確認した。計算上表面積７２００（ｃｍ²
／ｇ）の清掃用布帛を作製した。その際、制電モノフィ
ラメントの繊度を種々変化させ、制電性能評価及び清掃
力評価を行った。その結果を下表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】比較例４は、繊度が小さすぎるために、制
電ポリマーの吐出量が極度に少なくなり、制電ポリマー
の熱分解による吐出ムラが発生し、芯鞘形成が困難とな
り紡糸操業性が低かった。また、熱分解による制電ポリ
マーの性能低下により制電性能も不良であった。比較例
５は、繊度が大きすぎるために、清掃布帛の表面付近に
制電性モノフィラメントが浮き上がり、制電性能は優良
であった。但し、表面に浮き上がることによって清掃布
帛の柔軟性が阻害され、鏡面との密着性が低下し、清掃
力は不良であった。一方、本発明に準じた実施例４〜６
は、最適な柔軟性、制電性能を保持しており、特に実施
例１、５は、いずれも優良であった。

【００３４】＜制電ポリマーの配合量評価＞前述の方法
に従って、経糸に５６ｄｔｅｘ／２４ｆの複合糸、緯糸
に５６ｄｔｅｘ／２４ｆの複合糸と２０ｄｔｅｘ／１ｆ
の制電モノフィラメントを混繊した７６ｄｔｅｘ／２５
ｆのマルチフィラメントを紡糸し、製織後開繊処理し、
ＳＥＭにて複合糸を完全に分割させたのを確認して、計
算上表面積７２００（ｃｍ²／ｇ）の清掃用布帛を作製
した。この時、制電性モノフィラメントの制電ポリマー
配合量を種々変化させて、紡糸操業性、制電性能を評価
した。その結果を表３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】実施例７は、制電ポリマーの吐出量が少な
いために吐出ムラが一部生じた。その結果、制電性能も
優良ではなかった。実施例１１は、制電ポリマーの吐出
量が多いため、糸切れが一部発生した。制電ポリマーの
添加量を次第に多くしていっても、制電性能は顕著に良
化せず、効果は頭打ちとなる。コストパフォーマンス、
制電性能等の観点から、制電ポリマー添加量は５重量％
以下で十分である。

【００３７】

【発明の効果】本発明より、一方に極細繊維、他方に芯
鞘型制電モノフィラメントを含んだマルチフィラメント
を用いることによって、清掃能力が優良で、かつ制電性
能も併せ持った清掃用布帛の供給を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例に用いた極細繊維の
断面形状である。

【図２】本発明の実施例及び比較例に用いた極細繊維
を、ベンジルアルコールにて割繊した時の断面形状であ
る。

【符号の説明】

Ａ ナイロン６ Ｂ ＰＥＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０３Ｄ 15/02 Ｄ０３Ｄ 15/02 Ｂ // Ｄ０１Ｆ 8/14 Ｄ０１Ｆ 8/14 Ａ Ｃ (72)発明者 成瀬 勉 山口県防府市鐘紡町４番１号 カネボウ合 繊株式会社内 Ｆターム(参考） 3B074 AA02 AA07 AA08 AB01 AC00 4L041 AA07 BA02 BA04 BA05 BA12 BA24 BA27 BA46 BA48 BC08 BD20 CA06 CA12 CA21 DD06 EE06 4L048 AA21 AA24 AA28 AA30 AA34 AA35 AA46 AA52 AB07 AB09 AB10 AC13 CA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）１ｇあたり５０００ｃｍ²以上の
   表面積を有する極細繊維、及び（２）芯成分に制電性能
   を有する繊度１０〜３３ｄｔｅｘである芯鞘型制電性モ
   ノフィラメントを含むマルチフィラメントからなること
   を特徴とする清掃用布帛
2. 【請求項２】 緯糸もしくは経糸に請求項１記載（１）
   の極細繊維、他方に（２）記載のマルチフィラメントか
   らなることを特徴とする請求項１記載の清掃用織物
3. 【請求項３】 制電性モノフィラメントに使用される制
   電性ポリマーが、ポリアルキレングリコール系ポリエス
   テル共重合体であり、かつ鞘成分の重量に対して０．３
   〜５重量％配合されていることを特徴とする請求項１又
   は２記載の清掃用布帛。