JP2005188732A - ロール - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性が極めて高く、かつ、弾性劣化、変色、黄変化等がほとんど発生する事の無いロールを提供する。
【解決手段】鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されてある概円盤状のロール片を、複数枚重ね合わせてあるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールに関するものである。

鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールに関しては、さまざまな改良がなされ、例えば、吸液ロールとして、極細繊維が立体的に絡合された不織布の空隙部に高分子弾性体が多孔質構造で充填された繊維質シートからなるディスク状物を多数枚重畳した吸液ロールが、特開昭６１−２６２５８６号公報に開示されてある。また、ロールとして、繊維を立体的に絡合した不織布の空隙部に高分子弾性体が充填された繊維質シートのディスク状物を多数枚重畳してなる芯部と、該芯部の表面に巻き付けられた吸液性の良好なシート状物からなる外層部とから構成されたロールが、特開昭６２−２２５３３７号公報に開示されてある。

従来のロールは、上記の如くの開示がなされてあるが、特開昭６１−２６２５８６号公報に開示されてある吸液ロールにおいては、繊維質シートを構成する高分子弾性体が、早期に酸化することにより、弾性劣化を起こして硬化し、吸液ロールの耐久性が極めて低くなるという課題を有していた。また、高分子弾性体の変色、黄変化等も早期に発生するという課題も有していた。

また、特開昭６２−２２５３３７号公報に開示されてあるロールにおいては、ディスク状物を多数枚重畳した芯部の表面に、シート状物を巻き付けて構成されてある為、ロールの製造工程が複雑で、かつ、縫い付け、接着等の方法を使用して、シート状物を固定する必要があるという課題を有していた。

特開昭６１−２６２５８６号公報 特開昭６２−２２５３３７号公報

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、耐久性が極めて高く、かつ、弾性劣化、変色、黄変化等がほとんど発生する事の無いロールを提供することを目的としている。

本発明にかかるロールは、次のように構成したものである。
（１）鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されてある概円盤状のロール片を、複数枚重ね合わせてあるものである。

（２）上記（１）記載のロールにおいて、前記二重構造体の製造方法として、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維を作成後、前記繊維を立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させることにより、前記主成分からなる不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体を製造する方法が採用されてあるものである。

（３）上記（１）あるいは（２）記載のロールにおいて、前記不織布の主成分として、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンの内、少なくとも１種類以上の前記材質が使用されてあるものである。

（４）上記（１）から（３）記載のいずれかのロールにおいて、前記ロール片の見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ^３以上、空隙率が８０％以下、前記不織布に使用されてある繊維の繊度が１０デニール以下にて形成されてあるものである。

（５）上記（１）から（４）記載のいずれかのロールにおいて、前記ロールの見掛け密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、空隙率が７０％〜４０％、前記不織布に使用されてある繊維の繊度が０．２デニール以下にて形成されてあるものである。

本発明のロールは、次に示すような効果を得ることができる。

見掛け密度を０．１ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定した場合には、ロール片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロールを製作することができる。また、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を設定する場合には、見掛け密度は、０．３ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定する事が、より好適である。

また、空隙率を８０％〜４０％に設定した場合には、ロール片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロールを、製作することができる。また、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を設定する場合には、空隙率は７０％〜４０％に設定する事が、より好適である。

また、繊維の繊度を、１０デニール以下に設定した場合には、ロール片の厚みを、薄く設定するように製造することが、容易であるので、繊維の繊度は、１０デニール以下に設定する事が、好適である。繊維の繊度を０．２デニール以下に設定した場合には、ロール片は、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いロール片を製造する事が、容易である。したがって、繊維の繊度は、０．２デニール以下に設定する事が、より好適である。

また、不織布の主成分に、ポリエステルが使用されてある場合には、ポリエステルの有する、耐熱性、及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を、ロール片は有することができる。また、ナイロンを使用した場合には、ナイロンの有する、耐摩耗性、耐熱性、及び弱酸から強アルカリにおける耐薬品性の高さ等の特性を、ロール片は有することができる。また、ポリエチレンを使用した場合には、ポリエチレンの有する、酸、及びアルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率が０％、価格の低さ等の特性を、ロール片は有することができる。また、ポリプロピレンを使用した場合には、ポリプロピレンの有する、吸水率が０％、価格の低さ、軽量である等の特性を、ロール片は有することができる。

また、ロール片は、不織布、及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンの基部からなる二重構造体が形成されてあり、ポリウレタンの基部は、高い耐摩耗性を有している為、耐久性の優れたロール片を、製造することができる。また、基部は、極微細な気泡を有している為、ロール片の重量を、軽くすることができると共に、ロール片に加えられた衝撃を、吸収することができる。また、ロール片は、不織布、及び基部よりなる二重構造体にて形成されてあり、不織布と基部の間には、空隙部が形成されてあると共に、基部は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンにて形成されてある為、ロール片を、被洗浄面にたいして、柔軟に接触させることができる。また、基部は、多孔質化されたポリウレタンから形成されてある為、被洗浄面に傷を付ける事が無い。

また、ロール片は、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させる製造方法を採用している為、溶解除去時に、ポリウレタン内に形成されている未反応モノマーが、前記副成分と共に、溶解除去される。ロール片は、未反応モノマーが、溶解除去されてある為、酸化による弾性劣化を起こして硬化することがほとんど無く、極めて高い耐久性を、有することができる。また、ロール片の変色、黄変化等もほとんど発生することが無い。

また、単繊維にて形成されてある不織布が形成されてあるロール片を、使用した場合には、単繊維にて形成されてある不織布は、高い剛性及び高い耐久性を有することができる。その為、ロール片を、被洗浄面にたいして、強力に接触させることができる。その為、被洗浄面の汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、高い耐久性を有することができる。

耐久性が極めて高く、かつ、弾性劣化、変色、黄変化等がほとんど発生する事の無いロールを提供するという目的を、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されてある概円盤状のロール片を、複数枚重ね合わせてある構成において実現した。

図１から図５にて実施例１を示す。図１は、本発明のロールを、鋼板表面の油分搾取用として使用した形態の正面図である。図１において、１はロール、２は台座、３は止め金具、４はプレート、５はロール片である。図２は、図１に使用するロール片を、前面側から見た斜視図である。図２において、３１は穴部、３２は端部である。図３は、図２の部分拡大図である。図３において、７は不織布、８は空隙部、９は基部である。図４は、図３の部分拡大図である。図４において、６は繊維、１０は気泡である。図５は、本発明の他の実施の形態のロール片を、前面側から見た斜視図である。図５において、１５はロール片、１６は繊維、１７は不織布、１８は空隙部、１９は基部、４０は気泡である。

ロール１は、図１の如く、台座２、止め金具３、プレート４、及びロール片５より構成されてある。台座２は、略円柱形状からなり、台座２の外周には、複数のロール片５が、両側から止め金具３、及びプレート４にて挟み付けられて装着されてある。止め金具３には、スナップリングが使用されてある。また、ロール片５は、図２の如く、概円盤状の平板形状に形成されてあり、中心部には、穴部３１が形成されてあり、外周部には、端部３２が形成されてある。ロール１は、まず、ロール片５を概円盤状の平板形状に打ち抜き、重ね合わせて、穴部３１を台座２に嵌め込み、台座２の長手方向から、プレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具３、及びプレート４にて挟み付けて固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片５の内部応力を均一化させ、端部３２を切削加工及び研磨加工して製作される。

また、ロール片５は、図３の如く、不織布７、及び基部９よりなる二重構造体にて形成されてあり、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されてある。不織布７は、図４の如く、複数本の繊維６から形成されてあり、材質には、ポリエステルが使用されてある。また、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化された構造体にて形成されてあり、材質には、ポリウレタンが使用されてある。

次に、ロール片５を構成する二重構造体の製造手順について説明する。まず、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維を作成後、特殊な針を突き刺して、前記繊維を立体的に編込む。前記の如く、立体的に編込む製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。次に、前記繊維にウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させる。

上記の製造手順を実施することにより、主成分からなる複数本の繊維６が立体的に編込まれた不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が、形成される。なお、前記の副成分の溶解除去時には、同時に、ポリウレタン内に形成されている未反応モノマーが、前記の副成分と共に、溶解除去される。また、上記のウレタンを、含浸凝固させる方法としては、ウレタン溶液を充填させた繊維を、水中に浸漬させる方法が使用されてある。また、主成分には、ポリエステルが使用されてあり、副成分には、ポリエチレンが使用されてある。

また、ロール片５は、見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ^３以上、空隙率が８０％以下にて形成されてある。なお、見掛け密度とは、物質の単位体積当りの質量であり、ｇ／ｃｍ^３で表わされる。見掛け密度の測定時における標準温度は、通常２３℃が使用されてある。また、空隙率とは、空洞率、あるいは気泡率とも呼ばれ、材料内部に存在する空洞の割合であり、容積百分率で表わされる。実施例１においては、前記の如く、見掛け密度、及び空隙率が設定されてあるが、より好適には、見掛け密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、空隙率が７０％〜４０％に設定される場合がある。

見掛け密度を０．１ｇ／ｃｍ^３以下に設定した場合には、ロール片５は、軽量になるが、剛性、及び耐摩耗性が低く、ロール片５に求められる耐久性を、満足する事ができない。見掛け密度を０．５ｇ／ｃｍ^３以上に設定した場合には、ロール片５は、剛性、及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低く、ロール片５の使用は可能であるが、ロール片５に求められる柔軟性を、十分に満足する事ができない。見掛け密度を、０．１ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定した場合には、ロール片５は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロール１を製作することができる。また、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を設定する場合には、見掛け密度は、０．３ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３に設定する事が、より好適である。

また、空隙率を８０％以上に設定した場合には、ロール片５は軽量になるが、剛性、及び耐摩耗性が低く、引き裂き等の形状劣化を発生しやすく、ロール片５に求められる耐久性を、満足する事ができない。空隙率を４０％以下に設定した場合には、ロール片５は、剛性、及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低く、ロール片５の使用は可能であるが、ロール片５に求められる柔軟性を、十分に満足する事ができない。空隙率を８０％〜４０％に設定した場合には、ロール片５は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロール１を製作することができる。また、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を設定する場合には、空隙率は７０％〜４０％に設定する事が、より好適である。

不織布７に使用されてある繊維の繊度は、１０デニール以下にて、形成されてある。なお、繊度とは繊維の太さを表わす単位であり、糸長９０００ｍ当りの重量で表わされる。例えば、糸長９０００ｍ当りの重量が１ｇの繊維の繊度は、１デニールである。実施例１においては、前記の如く、繊維の繊度が設定されてあるが、より好適には、繊維の繊度が０．２デニール以下に設定される場合がある。

繊維の繊度を、１０デニール以上に設定した場合には、ロール片５は、剛性は高く設定できるが、柔軟性が低く、ロール片５に求められる柔軟性を、満足する事ができない。また、ロール片５の厚みを薄く設定するように製造することが、困難である。繊維の繊度を、１０デニール以下に設定した場合には、ロール片５の厚みを、薄く設定するように製造することが、容易であるので、繊維の繊度は、１０デニール以下に設定する事が、好適である。繊維の繊度を０．２デニール以下に設定した場合には、ロール片５は、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いロール片５を製造する事が、容易である。したがって、繊維の繊度は、０．２デニール以下に設定する事が、より好適である。

実施例１においては、不織布７の主成分には、ポリエステルが使用されてあるが、他の材質として、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンを使用することができる。また、前記の材質を組み合わせて使用することができる。ポリエステルが使用されてある実施例１の場合には、ポリエステルの有する、耐熱性、及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を、ロール片５は有することができる。また、ナイロンを使用した場合には、ナイロンの有する、耐摩耗性、耐熱性、及び弱酸から強アルカリにおける耐薬品性の高さ等の特性を、ロール片５は有することができる。また、ポリエチレンを使用した場合には、ポリエチレンの有する、酸、及びアルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率が０％、価格の低さ等の特性を、ロール片５は有することができる。また、ポリプロピレンを使用した場合には、ポリプロピレンの有する、吸水率が０％、価格の低さ、軽量である等の特性を、ロール片５は有することができる。

実施例１のロール１は、上記の如くの構成となっているので、ロール片５には、不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成されてある。ポリウレタンの基部９は、高い耐摩耗性を有している為、耐久性の優れたロール片５を、製造することができる。また、基部９は、極微細な気泡１０を有している為、ロール片５の重量を、軽くすることができると共に、ロール片５に加えられた衝撃を、吸収することができる。また、ロール片５は、不織布７、及び基部９よりなる二重構造体にて形成されてあり、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されてあると共に、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンにて形成されてある為、ロール片５を、被洗浄面にたいして、柔軟に接触させることができる。また、基部９は、多孔質化されたポリウレタンから形成されてある為、被洗浄面に傷を付ける事が無い。

また、ロール片５は、二重構造体の製造方法として、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維を作成後、前記繊維を立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させることにより、前記主成分からなる不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体を製造する方法が、採用されてある。

ロール片５は、上記の如く、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させる製造方法を採用している為、溶解除去時に、ポリウレタン内に形成されている未反応モノマーが、前記副成分と共に、溶解除去される。ところで、未反応モノマーは、極めて早期に酸化されやすい性質を有している。その為、ロール片の内部に、未反応モノマーが形成されてある場合には、ロール片は、未反応モノマーの酸化による弾性劣化を起こして硬化し、耐久性が極めて低くなってしまう。また、ロール片の変色、黄変化等も早期に発生してしまう。ロール片５は、未反応モノマーが、溶解除去されてある為、酸化による弾性劣化を起こして硬化することがほとんど無く、極めて高い耐久性を有することができる。また、ロール片５の変色、黄変化等も、ほとんど発生することが無い。

また、不織布７の主成分には、ポリエステルが、使用されてあると共に、他の材質として、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンを使用することができる為、前記材質の有する特性を、ロール片５は有することができると共に、高い剛性を有することができる。また、繊維の繊度を０．２デニール以下に設定した場合には、ロール片５は、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いロール片５を製造する事が、容易である。

ロール１は、上記の如くの長所を有するロール片５が形成されてある為、耐久性が極めて高く、かつ、弾性劣化、変色、黄変化等がほとんど発生する事が無い。

実施例１のロール１は、上記の如くの構成となっているが、ロール片５の製造方法については、上記記載の方法以外にも、不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成可能であり、かつ、未反応モノマーが形成されて無いポリウレタンの基部９が形成可能な方法であるならば、他の製造方法を採用できる。また、気泡１０の種類についても、連続発泡、独立発泡のいずれの種類を採用しても良いが、独立発泡の場合には、ロール片５の内部に、洗浄水等が入り込むことが無い為、ロール片５の重量変化を、極力抑えることができる。

次に、図５にて、本発明の実施例１のロール１に使用するロール片の他の実施の形態を説明する。実施例１の他の実施の形態のロール片１５は、図５の如く、不織布１７、及び基部１９よりなる二重構造体にて形成されてあり、不織布１７と基部１９の間には、空隙部１８が形成されてある。不織布１７は、単繊維１６にて形成されてあり、材質には、ポリエステルが使用されてある。また、基部１９は、極微細な気泡４０を有する多孔質化された構造体にて形成されてあり、材質には、ポリウレタンが使用されてある。

本発明の実施例１の他の実施の形態のロール片１５は、上記の如くの構成となっているので、単繊維１６にて形成されてある不織布１７は、高い剛性及び高い耐久性を有することができる。その為、ロール片１５を、被洗浄面にたいして、強力に接触させることができる。その為、被洗浄面の汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、高い耐久性を有することができる。

本発明のロールは、さまざまな目的にたいして使用可能であるが、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する目的以外にも、高い耐久性を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。

本発明のロールを鋼板表面の油分搾取用として使用した形態の正面図である。 図１に使用するロール片を、前面側から見た斜視図である。 図２の部分拡大図である。 図３の部分拡大図である。 本発明の他の実施の形態のロール片を、前面側から見た斜視図である。

符号の説明

１ ロール ２ 台座 ３ 止め金具 ４ プレート ５、１５ ロール片
６、１６ 繊維 ７、１７ 不織布 ８、１８ 空隙部 ９、１９ 基部
１０、４０ 気泡 ３１ 穴部 ３２ 端部

Claims (5)

1. 鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されてある概円盤状のロール片を、複数枚重ね合わせてあることを特徴とするロール。
2. 請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、前記二重構造体の製造方法として、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維を作成後、前記繊維を立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させることにより、前記主成分からなる不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体を製造する方法が採用されてあることを特徴とするロール。
3. 請求項１あるいは２記載の構成よりなるロールにおいて、前記不織布の主成分として、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンの内、少なくとも１種類以上の前記材質が使用されてあることを特徴とするロール。
4. 請求項１から３記載のいずれかの構成よりなるロールにおいて、前記ロール片の見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ^３以上、空隙率が８０％以下、前記不織布に使用されてある繊維の繊度が１０デニール以下にて形成されてあることを特徴とするロール。
5. 請求項１から４記載のいずれかの構成よりなるロールにおいて、前記ロールの見掛け密度が０．３ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、空隙率が７０％〜４０％、前記不織布に使用されてある繊維の繊度が０．２デニール以下にて形成されてあることを特徴とするロール。

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