JP2010110708A - Wiping tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、清拭用具に関する。 The present invention relates to a wiping tool.
各種清拭、薬や化粧品の塗布等に用いられている清拭用具としては、棒状の軸の少なくとも一方の端部に綿(コットン)や極細の合成繊維を巻き付けた綿球部を有するもの(いわゆる綿棒)が知られている。
しかし、従来の清拭用具を工業用、特に精密機械用、半導体関連用、光通信関連用等として用いた場合、繊維から発生する塵(リント(綿埃)、繊維屑等)が問題となる。
As a wiping tool used for various types of wiping, application of medicines and cosmetics, etc., it has a cotton ball part with cotton (cotton) or extra fine synthetic fiber wrapped around at least one end of a rod-shaped shaft ( So-called cotton swabs) are known.
However, when conventional wiping tools are used for industrial purposes, especially for precision machinery, semiconductors, optical communications, etc., dust generated from fibers (lint (cotton dust), fiber scraps, etc.) becomes a problem. .
そこで、綿球部を発泡樹脂やシリコーンゴムで被覆したもの(例えば、特許文献1、2)等が提案されている。
しかし、これら清拭用具には、発泡樹脂やシリコーンゴムからの溶出物(可塑剤、界面活性剤、シリコーン化合物、ナトリウムイオン等)が、被清拭物に移るという問題がある。特に、シリコーン化合物、ナトリウムイオンを溶出する清拭用具は、半導体関連の清拭に用いることはできない。
However, these wiping tools have a problem that the eluate (plasticizer, surfactant, silicone compound, sodium ion, etc.) from the foamed resin or silicone rubber is transferred to the object to be wiped. In particular, wiping tools that elute silicone compounds and sodium ions cannot be used for semiconductor-related wiping.
本発明は、清拭部の表面を発泡樹脂やシリコーンゴムで被覆することなく、発塵が充分に抑えられた清拭用具を提供する。 The present invention provides a wiping tool in which dust generation is sufficiently suppressed without covering the surface of the wiping portion with foamed resin or silicone rubber.
本発明の清拭用具は、軸と、該軸の少なくとも一方の端部に設けられた清拭部とを有する清拭用具であり、前記清拭部が、繊維を集合させ、かつ該繊維間の少なくとも一部を接合させた繊維接合体を含むことを特徴とする。 The wiping tool of the present invention is a wiping tool having a shaft and a wiping portion provided at at least one end portion of the shaft, the wiping portion collects fibers, and It includes a fiber joined body in which at least a part of the fiber is joined.
前記清拭部は、前記繊維接合体からなる最外層と、該最外層の内側に設けられた内層とから構成されることが好ましい。
前記繊維間の接合は、繊維同士の溶着、またはバインダー樹脂を用いた接着によることが好ましい。
前記繊維接合体を構成する繊維は、ポリアクリロニトリルを含むことが好ましい。
The wiping portion is preferably composed of an outermost layer made of the fiber bonded body and an inner layer provided inside the outermost layer.
The bonding between the fibers is preferably performed by welding the fibers or bonding using a binder resin.
It is preferable that the fiber which comprises the said fiber joined body contains a polyacrylonitrile.
本発明の清拭用具は、清拭部の表面を発泡樹脂やシリコーンゴムで被覆することなく、発塵が充分に抑えられている。 In the wiping tool of the present invention, dust generation is sufficiently suppressed without covering the surface of the wiping portion with foamed resin or silicone rubber.
(清拭用具)
本発明の清拭用具は、軸と、該軸の少なくとも一方の端部に設けられた清拭部とを有する。
図1および図2は、本発明の清拭用具の一例を示す図である。清拭用具10は、軸20と、該軸20の少なくとも一方の端部に設けられた清拭部30とを有する。
(Wiping tool)
The wiping tool of the present invention has a shaft and a wiping portion provided at at least one end of the shaft.
1 and 2 are views showing an example of the wiping tool of the present invention. The
軸20としては、接着剤を片面に塗布した紙やフィルムを芯に巻きつけたもの;接着剤を片面に塗布した紙やフィルムを芯なしで巻き回したもの;プラスチック軸(ポリプロピレン軸等)、木軸、金属軸(アルミニウム軸等)、カーボンファイバー軸等が挙げられる。
軸20の直径は、通常、0.5mm〜3.0mm程度である。軸20の長さは、通常、100mm〜200mm程度である。
As the
The diameter of the
清拭部30は、繊維接合体(A)を含むものであり、少なくとも表面が繊維接合体(A)で覆われている。
繊維接合体(A)は、繊維(a)を集合させ、かつ該繊維(a)間の少なくとも一部を接合させたものである。繊維(a)間の接合は、繊維(a)同士の溶着によって行うことが好ましい。また、バインダー樹脂を用いた接着によって行ってもよい。
The
The fiber joined body (A) is obtained by assembling the fibers (a) and joining at least a part between the fibers (a). Bonding between the fibers (a) is preferably performed by welding the fibers (a). Moreover, you may carry out by adhesion | attachment using binder resin.
繊維(a)の平均繊維径は、0.001μm〜10μmが好ましく、0.01μm〜10μmがより好ましく、0.01μm〜1μmがさらに好ましい。平均繊維径が0.001μm未満では、繊維(a)間の接合の際に繊維切れが起きる可能性があり、繊維(a)自体も不安定である。平均繊維径が10μmを超えると、油膜や10μm以下の大きさの塵を充分に清拭できない。
繊維(a)の平均繊維径は、繊維接合体(A)を走査型電子顕微鏡で撮影し、電子顕微鏡写真上から無作為に選択した20箇所の繊維(a)の繊維径を測定し、これらを平均して求める。
The average fiber diameter of the fiber (a) is preferably 0.001 μm to 10 μm, more preferably 0.01 μm to 10 μm, and still more preferably 0.01 μm to 1 μm. When the average fiber diameter is less than 0.001 μm, the fiber (a) itself may be unstable, and the fiber (a) itself may be unstable. When the average fiber diameter exceeds 10 μm, the oil film and dust having a size of 10 μm or less cannot be sufficiently wiped off.
The average fiber diameter of the fiber (a) was obtained by photographing the fiber joined body (A) with a scanning electron microscope, measuring the fiber diameters of 20 fibers (a) randomly selected from the electron micrograph, Is obtained by averaging.
繊維(a)の材料としては、ポリマー(熱可塑性ポリマー、生分解性ポリマー等)、ポリマーブレンド、無機物質を1種類以上ブレンドした複合体等が好ましい。
熱可塑性ポリマーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン66、ナイロン6、ナイロン46、ポリアミド、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。
生分解性ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸グリコール、ポリエチレン・ビニルアセテート、ポリエチレン・ビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、コラーゲン等が挙げられる。
ポリマーブレンドとしては、ポリエチレン・ビニルアルコールとポリ乳酸との組み合わせ、ポリメタクリル酸メチルとアクリロニトリルとの組み合わせ、ポリアニリンとポリエチレンオキシドとの組み合わせ、コラーゲンとポリエチレンオキシドとの組み合わせ、シルクとポリエチレンオキシドとの組み合わせ、ポリアニリンとポリスチレンとの組み合わせ等が挙げられる。
複合体としては、ポリビニルアルコールとシリカとの組み合わせ、ナイロン6とモンモリロナイトとの組み合わせ、ポリアクリロニトリルと酸化チタンとの組み合わせ、ポリカプロラクトンと炭酸カルシウムとの組み合わせ、ポリカプロラクトンとカーボンナノチューブとの組み合わせ等が挙げられる。
The material of the fiber (a) is preferably a polymer (thermoplastic polymer, biodegradable polymer, etc.), a polymer blend, a composite obtained by blending one or more kinds of inorganic substances, and the like.
Examples of the thermoplastic polymer include polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, nylon 66, nylon 6, nylon 46, polyamide, polyacrylonitrile, and the like.
Examples of the biodegradable polymer include polyurethane, polyvinyl alcohol, polylactic acid, polycaprolactone, polyethylene glycol, polylactic glycol, polyethylene / vinyl acetate, polyethylene / vinyl alcohol, polyethylene oxide, and collagen.
Polymer blends include polyethylene vinyl alcohol and polylactic acid, polymethyl methacrylate and acrylonitrile, polyaniline and polyethylene oxide, collagen and polyethylene oxide, silk and polyethylene oxide, A combination of polyaniline and polystyrene is exemplified.
Examples of composites include a combination of polyvinyl alcohol and silica, a combination of nylon 6 and montmorillonite, a combination of polyacrylonitrile and titanium oxide, a combination of polycaprolactone and calcium carbonate, and a combination of polycaprolactone and carbon nanotubes. It is done.
繊維(a)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
繊維(a)としては、耐溶剤性の観点より、ポリアクリロニトリル(以下、PANと記す。)が好ましい。PANは、アセトン、イソプロピルアルコール、水等の溶媒に浸漬した場合に溶出する溶出物の量が、他のポリマーに比較して極めて少ない。
A fiber (a) may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
The fiber (a) is preferably polyacrylonitrile (hereinafter referred to as PAN) from the viewpoint of solvent resistance. When PAN is immersed in a solvent such as acetone, isopropyl alcohol, water, etc., the amount of eluate eluted is very small compared to other polymers.
清拭部30の軸方向の長さは、通常、12〜16mm程度である。清拭部30の太さは、通常、2〜10mm程度である。
清拭部30の形状としては、図示例の楕円球(楕円体)状の他に、水滴状、円錐状、スパイラル状等が挙げられる。
The length of the
Examples of the shape of the
清拭部30は、図1に示すように、軸20の端部に設けられた繊維接合体(A)のみからなる繊維塊状体であってもよく、図2に示すように、軸20の端部に設けられた内層32の表面を繊維接合体(A)からなる最外層34で被覆したものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
内層32としては、発泡樹脂(オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂等)やシリコーンゴムの成形体;繊維接合体(A)以外の繊維集合体(B)からなる繊維塊状体(綿球部)を軸20の端部に設けたもの;該繊維塊状体の表面を発泡樹脂やシリコーンゴムでさらに被覆したもの等が挙げられる。繊維集合体(B)としては、綿(コットン)、合成繊維等が集合したもの等が挙げられる。
内層32を設けることにより、清拭部30に弾力性が付与される。また、繊維接合体(A)の使用量を節約できる。図2の清拭部30においては、繊維接合体(A)からなる最外層34を有するため、内層32を形成している樹脂等からの溶出物の溶出、繊維屑等が原因となる塵の発生等が抑えられる。
As the
By providing the
(清拭用具の製造方法)
清拭用具10は、軸20の少なくとも一方の端部または該端部に形成された内層32に、繊維接合体(A)を巻き付けて清拭部30を形成することによって製造できる。
繊維接合体(A)を巻き付ける際には、軸20の端部の表面、または内層32の表面、または繊維接合体(A)の一部に接着剤等をあらかじめ塗布しておいてもよい。
(Manufacturing method of wiping tool)
The
When the fiber joined body (A) is wound, an adhesive or the like may be applied in advance to the surface of the end portion of the
繊維接合体(A)を構成する繊維(a)の製造方法としては、溶融紡糸法、セルフアッセンブリー法、フェイズ・セパレーション法、エレクトロスピニング法等が挙げられる。
以下、エレクトロスピニング法について説明する。
Examples of the method for producing the fiber (a) constituting the fiber joined body (A) include a melt spinning method, a self-assembly method, a phase separation method, and an electrospinning method.
Hereinafter, the electrospinning method will be described.
エレクトロスピニング法に用いる装置は、先の尖ったプラス電極(毛細管やノズル。以下、プラス電極をノズルと記す。)と、平板状等のマイナス電極(アース電極)とで構成される。先の尖ったノズルとしては、注射器の針、ガラスキャピラリに電極を差し込んだもの等が挙げられる。
該装置においては、先端にノズルが取り付けられたポリマー溶液タンク、注射器であればシリンジもしくは針に、プラスの電圧が印加されており、ノズルを出た電荷を帯びたポリマー溶液は、電界中をマイナス電極に向かって吸い寄せられる。このとき、ポリマーが低分子だと粒子状にスプレーされて繊維形状を保てない。ポリマーが高分子だと複数に分かれた繊維がマイナス電極に向かって吸い寄せられ、マイナス電極の表面に繊維(a)が集積される。
An apparatus used for the electrospinning method includes a plus electrode (capillary tube or nozzle; hereinafter referred to as a nozzle) having a sharp point and a minus electrode (ground electrode) such as a flat plate. Examples of pointed nozzles include syringe needles, glass capillaries with electrodes inserted, and the like.
In this apparatus, a positive voltage is applied to a polymer solution tank having a nozzle attached to the tip, or to a syringe or needle in the case of a syringe, and the charged polymer solution discharged from the nozzle is negative in the electric field. Sucked towards the electrode. At this time, if the polymer is a low molecule, it is sprayed into particles and the fiber shape cannot be maintained. If the polymer is a polymer, a plurality of divided fibers are sucked toward the minus electrode, and the fibers (a) are accumulated on the surface of the minus electrode.
エレクトロスピニング法では、繊維(a)の原料であるポリマーは、溶媒に溶解した状態でなければならない。ポリマーの濃度は、ポリマー溶液100質量%中、1〜30質量%が好ましい。ポリマーの濃度が1質量%以上であれば、粒子状にスプレーされにくく、繊維形状を保てる。ポリマーの濃度が30質量%を超えると、平均繊維径が10μm超の繊維となったり、ポリマー溶液の粘度が高くなりすぎて、紡糸が困難となったりする。 In the electrospinning method, the polymer that is the raw material of the fiber (a) must be in a state dissolved in a solvent. The concentration of the polymer is preferably 1 to 30% by mass in 100% by mass of the polymer solution. If the concentration of the polymer is 1% by mass or more, it is difficult to be sprayed in the form of particles and the fiber shape can be maintained. When the concentration of the polymer exceeds 30% by mass, fibers having an average fiber diameter of more than 10 μm are obtained, or the viscosity of the polymer solution becomes too high, and spinning becomes difficult.
ポリマーがPANの場合、PANの質量平均分子量は、50,000〜200,000が好ましく、100,000〜150,000がより好ましい。
質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によって測定される、スチレン換算の質量平均分子量である。
When the polymer is PAN, the mass average molecular weight of PAN is preferably 50,000 to 200,000, more preferably 100,000 to 150,000.
The mass average molecular weight is a styrene-converted mass average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC).
ポリマー溶液の粘度は、100mPa.s〜20,000mPa.sが好ましく、1,000mPa.s〜15,000mPa.sがより好ましく、1,000mPa.s〜10,000mPa.sがさらに好ましい。粘度が100mPa.s以上であれば、粒子状にスプレーされにくく、繊維形状を充分に保てる。粘度が20,000mPa.s以下であれば、流動性が良好となり、安定的にノズルから吐出され、均一な繊維を得やすい。
ポリマー溶液の粘度は、B型粘度計を用い、温度:25℃、回転数:30rpmの条件にて測定する。
The viscosity of the polymer solution is 100 mPa.s. s to 20,000 mPa.s s is preferable, and 1,000 mPa.s. s to 15,000 mPa.s. s is more preferable, and 1,000 mPa.s. s to 10,000 mPa.s s is more preferable. The viscosity is 100 mPa.s. If it is s or more, it is difficult to be sprayed in the form of particles, and the fiber shape can be sufficiently maintained. The viscosity is 20,000 mPa.s. If it is less than s, fluidity | liquidity will become favorable and will be discharged stably from a nozzle and it will be easy to obtain a uniform fiber.
The viscosity of the polymer solution is measured using a B-type viscometer under the conditions of temperature: 25 ° C. and rotation speed: 30 rpm.
溶媒は、ポリマーを均一に溶解できるものであればよい。溶媒としては、極性の高い溶媒(水、ギ酸、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、アルコール系溶媒(エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール等)、塩素系溶媒(四塩化炭素、クロロホルム等)、ケトン系溶媒(アセトン、メチルエチルケトン等)、芳香族系溶媒(トルエン、ベンゼン等)等が挙げられる。溶媒は、2種類以上の混合物であってもよい。 The solvent may be any solvent that can dissolve the polymer uniformly. Solvents include highly polar solvents (water, formic acid, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), alcohol solvents (ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, etc.), chlorine solvents (tetrachloride). Carbon, chloroform, etc.), ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), aromatic solvents (toluene, benzene, etc.) and the like. The solvent may be a mixture of two or more.
ポリマー溶液には、被清拭物に悪影響を及ぼさない範囲で、添加剤(耐光向上剤、酸化防止剤、可塑剤等)を添加してもよい。耐光向上剤としては、ヒンダードアミン、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)等が挙げられる。可塑剤としては、エポキシ化大豆油等が挙げられる。
ポリマー溶液には、被清拭物に悪影響を及ぼさない範囲で、着色剤(顔料、染料等)、導電性カーボン、界面活性剤等を添加してもよい。導電性カーボンまたは帯電防止効果のある界面活性剤を添加することにより、清拭部30に帯電防止性能が付与される。
Additives (light resistance improvers, antioxidants, plasticizers, etc.) may be added to the polymer solution as long as they do not adversely affect the object to be wiped. Examples of the light resistance improver include hindered amines and benzotriazoles. Examples of the antioxidant include dibutylhydroxytoluene (BHT). Examples of the plasticizer include epoxidized soybean oil.
Coloring agents (pigments, dyes, etc.), conductive carbon, surfactants, etc. may be added to the polymer solution as long as they do not adversely affect the object to be wiped. By adding conductive carbon or a surfactant having an antistatic effect, antistatic performance is imparted to the wiping
印加される電圧は、通常、5kV〜30kVである。また、印加される電圧の強さは、ノズルからマイナス電極までの距離とも関連している。距離が短ければ小さい電圧でもよく、距離が長ければ電圧もまた距離に応じた大きさが必要となる。また、距離だけでなく、ノズルからの吐出量、ポリマー溶液の濃度や粘度、ポリマーの種類や分子量、繊維(a)の繊維径や品位によっても最適な電圧が異なってくるので、製造する繊維(a)に応じた電圧を選ぶ必要がある。 The applied voltage is usually 5 kV to 30 kV. The strength of the applied voltage is also related to the distance from the nozzle to the negative electrode. If the distance is short, a small voltage may be used, and if the distance is long, the voltage needs to have a magnitude corresponding to the distance. In addition, since the optimum voltage varies depending not only on the distance but also on the discharge amount from the nozzle, the concentration and viscosity of the polymer solution, the type and molecular weight of the polymer, the fiber diameter and quality of the fiber (a), the fiber to be manufactured ( It is necessary to select a voltage according to a).
ノズルを出た電荷を帯びたポリマー溶液の溶媒は、通常、マイナス電極に到達するまでに蒸発してしまうが、条件によっては蒸発できない場合もある。この場合、紡糸を行っている環境の気圧、温度、湿度等を変更したり、気流を発生させたりして溶媒を蒸発させてもよい。また、ポリマー溶液の温度や粘度も、溶媒の蒸発に影響するので、最適な条件を設定することが重要である。 The solvent of the charged polymer solution leaving the nozzle usually evaporates before reaching the negative electrode, but may not evaporate depending on the conditions. In this case, the solvent may be evaporated by changing the atmospheric pressure, temperature, humidity, or the like of the environment in which spinning is performed, or by generating an air flow. In addition, since the temperature and viscosity of the polymer solution affect the evaporation of the solvent, it is important to set optimum conditions.
マイナス電極の形状は、平板状である必要はなく、任意の形状であってもよい。例えば、ベルト状、ロール状、円盤状等が挙げられる。ベルト状であれば、電極を回転させながら、集積された繊維(a)を巻き取ることができる。ロール状であれば、筒状に集積された繊維(a)を得ることができる。円盤状であれば、円盤の中心を通る軸をノズルに対し垂直に配置し、円盤を高速に回転させることにより、方向の揃った状態で集積された繊維(a)を得ることができる。 The shape of the negative electrode need not be flat, and may be any shape. For example, a belt shape, a roll shape, a disk shape, etc. are mentioned. If it is a belt shape, the accumulated fibers (a) can be wound up while rotating the electrodes. If it is roll shape, the fiber (a) integrated | stacked in the cylinder shape can be obtained. If it is a disk shape, the axis | shaft which passes along the center of a disk is arrange | positioned perpendicularly | vertically with respect to a nozzle, and the fiber (a) integrated | stacked in the state with the uniform direction can be obtained by rotating a disk at high speed.
また、ノズルとマイナス電極との間に、捕集部材(例えば、メッシュ)を挿入すると、該捕集部材の上に繊維(a)が集積される。該捕集部材は、メッシュ状である必要はなく、ノズルとマイナス電極の間で電荷の移動を阻害しない形状であればよい。
さらに、ノズルの数は増やすことで、生産性をあげてもよい。ノズルの数を増やした場合、ポリマー溶液は、1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
Further, when a collecting member (for example, a mesh) is inserted between the nozzle and the negative electrode, the fibers (a) are accumulated on the collecting member. The collecting member does not need to have a mesh shape, and may have a shape that does not hinder the movement of charges between the nozzle and the negative electrode.
Furthermore, productivity may be increased by increasing the number of nozzles. When the number of nozzles is increased, the polymer solution may be one type or two or more types.
得られた繊維(a)は、例えば、下記の方法(I)〜方法(IV)によって繊維接合体(A)とされる。 The obtained fiber (a) is made into a fiber joined body (A) by, for example, the following method (I) to method (IV).
方法(I):
マイナス電極に到達するまでにポリマー溶液の溶媒を完全に蒸発させないことで、残留した溶媒により繊維同士の少なくとも一部を溶着させ、接合させることができる。残留した溶媒は、紡糸後、時間の経過にしたがって蒸発していくが、場合によっては、ファンからの送風、オーブン等の乾燥装置により蒸発させてもよい。
Method (I):
By not completely evaporating the solvent of the polymer solution before reaching the negative electrode, at least a part of the fibers can be welded and bonded together by the remaining solvent. The remaining solvent evaporates over time after spinning, but in some cases, it may be evaporated by a fan such as a fan or a drying device such as an oven.
方法(II):
紡糸後、得られた繊維(a)を溶媒に一定時間浸漬し、その後水洗、乾燥することにより、繊維同士の少なくとも一部を溶着させ、接合させることができる。用いる溶媒は、ポリマー溶液に用いた溶媒と同様なものが挙げられる。溶媒は、2種類以上の混合物であってもよい。繊維(a)の表面を少量溶解できる程度の溶解度のものを、ポリマーの種類に応じて選択することが好ましい。
浸漬時間は、通常、1分未満である。1分未満であれば、繊維の強度低下が抑えられ、繊維切れによる発塵が抑えられる。また、繊維が完全に溶解することがない。
乾燥は、公知の乾燥装置を用いて行う。
Method (II):
After spinning, the obtained fiber (a) is immersed in a solvent for a certain period of time, then washed with water and dried, so that at least a part of the fibers can be welded and bonded. Examples of the solvent used include the same solvents as those used for the polymer solution. The solvent may be a mixture of two or more. It is preferable to select a fiber having a solubility that can dissolve a small amount of the surface of the fiber (a) according to the type of polymer.
The immersion time is usually less than 1 minute. If it is less than 1 minute, the intensity | strength fall of a fiber will be suppressed and the dust generation by a fiber piece will be suppressed. Further, the fiber is not completely dissolved.
Drying is performed using a known drying apparatus.
方法(III):
ポリマーが熱可塑性ポリマーの場合、加熱によっても繊維同士の少なくとも一部を溶着させ、接合させることができる。
Method (III):
When the polymer is a thermoplastic polymer, at least a part of the fibers can be welded and joined by heating.
方法(IV):
マイナス電極上にあらかじめバインダー樹脂溶液を塗布し、この上に繊維(a)を集積させることにより、繊維同士の少なくとも一部をバインダー樹脂で接着させ、接合させることができる。
バインダー樹脂としては、繊維(a)の原料であるポリマーと同じものが好ましい。また、市販の綿棒の綿球部表面を繊維接合体(A)で被覆する場合には、市販の綿棒の綿球部に用いられているポリビニルアルコール等の樹脂をバインダーとして用いてもよい。
バインダー樹脂溶液の溶媒としては、ポリマー溶液に用いた溶媒と同様なものが挙げられる。
バインダー樹脂溶液の上に繊維(a)を集積させた後、公知の乾燥装置にて乾燥を行う。ただし、バインダー樹脂の溶媒として有機溶媒を用いた場合、乾燥前に水に1分〜10分程度浸漬し、脱溶媒を行ってから乾燥するとよい。
Method (IV):
By applying a binder resin solution on the minus electrode in advance and accumulating the fibers (a) thereon, at least a part of the fibers can be bonded and bonded with the binder resin.
The binder resin is preferably the same as the polymer that is the raw material of the fiber (a). Moreover, when coat | covering the cotton ball part surface of a commercially available cotton swab with a fiber conjugate (A), you may use resin, such as polyvinyl alcohol currently used for the cotton ball part of a commercially available cotton swab, as a binder.
Examples of the solvent for the binder resin solution include the same solvents as those used for the polymer solution.
After the fibers (a) are accumulated on the binder resin solution, drying is performed with a known drying apparatus. However, when an organic solvent is used as a solvent for the binder resin, it is preferable to immerse in water for about 1 to 10 minutes before drying to remove the solvent and then dry.
得られた繊維(a)、該繊維(a)から構成される繊維接合体(A)、または該繊維接合体(A)を含む清拭部30をエレクトレット加工により帯電させることにより、被清拭物の塵を吸着により除去してもよい。 Wiping to be wiped by charging the wipe (30) containing the obtained fiber (a), the fiber joined body (A) composed of the fiber (a), or the fiber joined body (A) by electret processing You may remove the dust of an object by adsorption.
以上説明した本発明の清拭用具にあっては、清拭部に含まれる繊維接合体(A)が、繊維(a)間の少なくとも一部を接合させたものであるため、繊維(a)を単に集合させたものに比べ、繊維(a)の強度が向上し、繊維切れ等による繊維屑が発生しにくい。また、リントも発生しにくい。よって、清拭部の表面を発泡樹脂やシリコーンゴムで被覆することなく、清拭部からの発塵が充分に抑えられる。そして、清拭部の表面を発泡樹脂やシリコーンゴムで被覆しないため、発泡樹脂やシリコーンゴムからの溶出物が清拭部の表面から溶出したり、(自己発塵による)塵が発生したりすることはない。
よって、本発明の清拭用具は、精密機械、半導体関連、光通信関連等の清拭に好適に用いられる。また、通常の綿棒の用途にも使用可能である。
In the wiping tool of the present invention described above, since the fiber joined body (A) contained in the wiping part is obtained by joining at least part of the fibers (a), the fiber (a) The strength of the fiber (a) is improved and fiber waste due to fiber breakage or the like is less likely to occur than in a case where the fibers are simply assembled. Also, lint is less likely to occur. Therefore, the dust generation from the wiping portion can be sufficiently suppressed without covering the surface of the wiping portion with foamed resin or silicone rubber. And since the surface of the wiping part is not covered with foamed resin or silicone rubber, the eluate from the foamed resin or silicone rubber is eluted from the surface of the wiping part or dust (due to self-dusting) is generated. There is nothing.
Therefore, the wiping tool of the present invention is suitably used for wiping precision machines, semiconductors, optical communications, and the like. It can also be used for normal cotton swab applications.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(平均繊維径)
繊維接合体を走査型電子顕微鏡で2000倍の倍率で撮影し、無作為に選択した20箇所の繊維の繊維径を測定し、これらを平均して平均繊維径を求めた。
(Average fiber diameter)
The fiber joined body was photographed with a scanning electron microscope at a magnification of 2000 times, the fiber diameters of 20 randomly selected fibers were measured, and these were averaged to obtain an average fiber diameter.
(耐溶剤性試験)
得られた清拭用具の清拭部の繊維集合体(もしくは繊維接合体)(清拭用具1本分)の質量を室温20℃で測定した後、清拭部を10mLの溶剤が入った秤量びんに入れ、室温で24時間浸漬した。溶剤としては、アセトン、イソプロピルアルコール、キシレン、水の4種類を用いた。繊維集合体(もしくは繊維接合体)を取り出し、秤量びんの溶剤を室温で蒸発させ、秤量びん中の残渣を120℃(キシレンに浸漬したものは150℃)のオーブンで60分間乾燥した後、室温まで放冷し、残渣の質量を測定した。
(Solvent resistance test)
After measuring the mass of the fiber assembly (or fiber joined body) (for one wiping tool) of the wiping part of the obtained wiping tool at room temperature of 20 ° C., the wiping part was weighed with 10 mL of solvent. It was placed in a bottle and immersed for 24 hours at room temperature. As the solvent, four kinds of acetone, isopropyl alcohol, xylene, and water were used. The fiber assembly (or fiber bonded body) is taken out, the solvent in the weighing bottle is evaporated at room temperature, and the residue in the weighing bottle is dried in an oven at 120 ° C. (150 ° C. when immersed in xylene) for 60 minutes, and then at room temperature. And the mass of the residue was measured.
〔実施例1〕
PAN(質量平均分子量:150,000)を溶媒のN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと記す。)に溶解して15質量%のPAN溶液(粘度:11,000mPa.s)を調製した。
得られたPAN溶液をシリンジに入れ、印加電圧:20kV、ノズルとマイナス電極との距離:200mm、室温:20℃、湿度:40%RHの条件で、エレクトロスピニング法で3時間紡糸を行って、マイナス電極上に設置したアルミニウム箔上にPAN繊維を集積させた。得られたPAN繊維を、溶媒のDMFとメチルエチルケトン(以下、MEKと記す。)を質量比で7:3の割合で混合した溶液に1秒間浸漬し、水洗後、オーブンにて乾燥させた。繊維集合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、PAN繊維の平均繊維径は0.68μmであり、一部の繊維同士が複数本溶着して繊維接合体を形成していた。
[Example 1]
PAN (mass average molecular weight: 150,000) was dissolved in N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) as a solvent to prepare a 15 mass% PAN solution (viscosity: 11,000 mPa.s).
The obtained PAN solution was put into a syringe, and the spinning was performed by electrospinning for 3 hours under the conditions of applied voltage: 20 kV, distance between nozzle and negative electrode: 200 mm, room temperature: 20 ° C., humidity: 40% RH, PAN fibers were accumulated on an aluminum foil placed on the negative electrode. The obtained PAN fiber was immersed in a solution in which DMF as a solvent and methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) were mixed at a mass ratio of 7: 3 for 1 second, washed with water, and then dried in an oven. When the fiber assembly was observed with a scanning electron microscope, the average fiber diameter of the PAN fibers was 0.68 μm, and a plurality of some fibers were welded to form a fiber joined body.
長さ:73mm、直径:1.5mmのポリプロピレン製の軸の両端に接着剤を塗布した後、該両端に得られた繊維接合体を巻き付け、長さ:12mm、最大太さ:2.7mmの楕円球状の清拭部を有する清拭用具を作製した。
該清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、自己発塵による塵も発生していなかった。
After applying an adhesive to both ends of a polypropylene shaft having a length of 73 mm and a diameter of 1.5 mm, the obtained fiber joined body is wound around both ends, and the length is 12 mm and the maximum thickness is 2.7 mm. A wiping tool having an elliptical wiping part was prepared.
When the surface of the semiconductor wafer was wiped using the wiping tool, fine dust could be wiped off and no dust was generated due to self-dusting.
〔実施例2〕
市販されている綿棒(日本綿棒株式会社製、商品名「P752S」)の綿球部に、実施例1で得られた繊維接合体を巻き付け、綿球部(内層)の表面全体を繊維接合体からなる最外層で被覆した楕円球状の清拭部を有する清拭用具を作製した。
該清拭用具について耐溶剤性試験を行った。表1に示すように、清拭用具1本当たりの残渣の質量は非常に少なかった。
[Example 2]
The fiber bonded body obtained in Example 1 is wrapped around a cotton ball part of a commercially available cotton swab (trade name “P752S” manufactured by Japan Cotton Swab Co., Ltd.), and the entire surface of the cotton ball part (inner layer) is bonded to the fiber bonded body. A wiping tool having an elliptical wiping portion covered with an outermost layer made of was prepared.
The wiping tool was subjected to a solvent resistance test. As shown in Table 1, the mass of residue per wiping tool was very small.
また、得られた清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、元の綿棒の綿球部からのリントの脱落や、自己発塵による塵も発生していなかった。また、綿球部があることで弾力性が付与されるため、拭き取り性が性能、感触ともにさらに向上した。 Moreover, when the surface of the semiconductor wafer was wiped using the obtained wiping tool, fine dust could be wiped off, and lint was removed from the cotton swab of the original swab, or due to self-dusting. There was no dust. Moreover, since elasticity is imparted by the presence of the cotton ball part, the wiping property is further improved in both performance and feel.
〔実施例3〕
PAN(質量平均分子量:150,000)を溶媒のDMFに溶解して10質量%のPAN溶液(粘度:1,400mPa.s)を調製した。
得られたPAN溶液をシリンジに入れ、印加電圧:20kV、ノズルとマイナス電極との距離:200mm、室温:20℃、湿度:40%RHの条件で、エレクトロスピニング法で3時間紡糸を行って、マイナス電極上に設置したアルミニウム箔上にPAN繊維を集積させ、繊維集合体を得た。
Example 3
PAN (mass average molecular weight: 150,000) was dissolved in DMF as a solvent to prepare a 10 mass% PAN solution (viscosity: 1,400 mPa.s).
The obtained PAN solution was put into a syringe, and the spinning was performed by electrospinning for 3 hours under the conditions of applied voltage: 20 kV, distance between nozzle and negative electrode: 200 mm, room temperature: 20 ° C., humidity: 40% RH, PAN fibers were accumulated on an aluminum foil placed on the minus electrode to obtain a fiber assembly.
市販されている綿棒(日本綿棒株式会社製、商品名「P752S」)の綿球部に、得られた繊維集合体を巻き付け、綿球部(内層)の表面全体を繊維集合体からなる最外層で被覆した楕円球状の清拭部を有する清拭用具を得た。
得られた清拭用具の清拭部を溶剤のDMFとMEKを質量比で7:3の割合で混合した溶液に1秒間浸漬し、水洗後、オーブンにて乾燥させた。清拭部の繊維集合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、PAN繊維の平均繊維径は0.54μmであり、一部の繊維同士が複数本溶着して繊維接合体を形成していた。
得られた清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、元の綿棒の綿球部からのリントの脱落や、自己発塵による塵も発生していなかった。また、綿球部があることで弾力性が付与されるため、拭き取り性が性能、感触ともにさらに向上した。
The obtained fiber assembly is wrapped around a cotton ball part of a commercially available cotton swab (trade name “P752S” manufactured by Japan Cotton Swab Co., Ltd.), and the entire surface of the cotton ball part (inner layer) is made of the fiber assembly. A wiping tool having an elliptical spherical wiping portion coated with a sliver was obtained.
The wiping part of the obtained wiping tool was immersed for 1 second in a solution in which DMF and MEK as solvents were mixed at a mass ratio of 7: 3, washed with water, and then dried in an oven. When the fiber assembly of the wiping part was observed with a scanning electron microscope, the average fiber diameter of the PAN fiber was 0.54 μm, and a plurality of some fibers were welded to form a fiber joined body.
When the surface of the semiconductor wafer was wiped using the resulting wiping tool, fine dust could be wiped off, lint was removed from the cotton ball part of the original swab, and dust caused by self-dusting It did not occur. Moreover, since elasticity is imparted by the presence of the cotton ball part, the wiping property is further improved in both performance and feel.
〔実施例4〕
PAN(質量平均分子量:150,000)を溶媒のDMFに溶解して10質量%のPAN溶液(粘度:1,400mPa.s)を調製した。
得られたPAN溶液をシリンジに入れ、印加電圧:20kV、ノズルとマイナス電極との距離:200mm、室温:20℃、湿度:40%RHの条件で、エレクトロスピニング法で3時間紡糸を行って、マイナス電極上に設置したアルミニウム箔上にPAN繊維を集積させた。この際、PANを溶媒のDMFに溶解した5質量%のPAN溶液を、アルミニウム箔上にあらかじめ塗布した。得られた繊維集合体を水浴に3分間浸漬して脱溶媒を行い、オーブンにて乾燥させた。繊維集合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、PAN繊維の平均繊維径は0.55μmであり、一部の繊維同士がバインダー樹脂のPANにより接着されて繊維接合体を形成していた。
Example 4
PAN (mass average molecular weight: 150,000) was dissolved in DMF as a solvent to prepare a 10 mass% PAN solution (viscosity: 1,400 mPa.s).
The obtained PAN solution was put into a syringe, and the spinning was performed by electrospinning for 3 hours under the conditions of applied voltage: 20 kV, distance between nozzle and negative electrode: 200 mm, room temperature: 20 ° C., humidity: 40% RH, PAN fibers were accumulated on an aluminum foil placed on the negative electrode. At this time, a 5 mass% PAN solution in which PAN was dissolved in DMF as a solvent was applied in advance on the aluminum foil. The obtained fiber assembly was immersed in a water bath for 3 minutes to remove the solvent, and dried in an oven. When the fiber aggregate was observed with a scanning electron microscope, the average fiber diameter of the PAN fibers was 0.55 μm, and some of the fibers were bonded together with PAN as a binder resin to form a fiber joined body.
市販されている綿棒(日本綿棒株式会社製、商品名「P752S」)の綿球部に、得られた繊維接合体を巻き付け、綿球部(内層)の表面全体を繊維接合体からなる最外層で被覆した楕円球状の清拭部を有する清拭用具を作製した。
得られた清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、元の綿棒の綿球部からのリントの脱落や、自己発塵による塵も発生していなかった。また、綿球部があることで弾力性が付与されるため、拭き取り性が性能、感触ともにさらに向上した。
The obtained fiber joined body is wrapped around the cotton ball part of a commercially available cotton swab (trade name “P752S” manufactured by Japan Cotton Swab Co., Ltd.), and the entire surface of the cotton ball part (inner layer) is made of the fiber joined body. A wiping tool having an oval spherical wiping portion coated with was prepared.
When the surface of the semiconductor wafer was wiped using the resulting wiping tool, fine dust could be wiped off, lint was removed from the cotton ball part of the original swab, and dust caused by self-dusting It did not occur. Moreover, since elasticity is imparted by the presence of the cotton ball part, the wiping property is further improved in both performance and feel.
〔実施例5〕
ポリウレタン(質量平均分子量:87,800、以下、PUと記す。)を溶媒のDMFに溶解して15質量%のPU溶液(粘度:1,830mPa.s)を調製した。
得られたPU溶液をシリンジに入れ、印加電圧:20kV、ノズルとマイナス電極との距離:200mm、室温:20℃、湿度:40%RHの条件で、エレクトロスピニング法で3時間紡糸を行って、マイナス電極上に設置したアルミニウム箔上にPU繊維を集積させ、繊維集合体を得た。
Example 5
Polyurethane (mass average molecular weight: 87,800, hereinafter referred to as PU) was dissolved in DMF as a solvent to prepare a 15 mass% PU solution (viscosity: 1,830 mPa.s).
The obtained PU solution was put into a syringe, and spinning was performed by electrospinning for 3 hours under the conditions of applied voltage: 20 kV, distance between nozzle and negative electrode: 200 mm, room temperature: 20 ° C., humidity: 40% RH, PU fibers were accumulated on an aluminum foil placed on the minus electrode to obtain a fiber assembly.
市販されている綿棒(日本綿棒株式会社製、商品名「P752S」)の綿球部に、得られた繊維集合体を巻き付け、綿球部(内層)の表面全体を繊維集合体からなる最外層で被覆し、清拭用具を得た。
得られた清拭用具を160℃のオーブンで30秒間加熱し、最外層の繊維集合体を形成する繊維の一部を溶融させ、繊維同士の溶着により接合させた。繊維集合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、PU繊維の平均繊維径は0.34μmであり、繊維同士が熱溶着していた。
得られた清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、元の綿棒の綿球部からのリントの脱落や、自己発塵による塵も発生していなかった。また、綿球部があることで弾力性が付与されるため、拭き取り性が性能、感触ともにさらに向上した。
The obtained fiber assembly is wrapped around a cotton ball part of a commercially available cotton swab (trade name “P752S” manufactured by Japan Cotton Swab Co., Ltd.), and the entire surface of the cotton ball part (inner layer) is made of the fiber assembly. And a wiping tool was obtained.
The obtained wiping tool was heated in an oven at 160 ° C. for 30 seconds to melt some of the fibers forming the outermost fiber assembly and bonded together by welding the fibers. When the fiber aggregate was observed with a scanning electron microscope, the average fiber diameter of the PU fibers was 0.34 μm, and the fibers were thermally welded.
When the surface of the semiconductor wafer was wiped using the resulting wiping tool, fine dust could be wiped off, lint was removed from the cotton ball part of the original swab, and dust caused by self-dusting It did not occur. Moreover, since elasticity is imparted by the presence of the cotton ball part, the wiping property is further improved in both performance and feel.
〔実施例6〕
PAN(質量平均分子量:150,000)を溶媒のDMFに溶解して15質量%のPAN溶液(粘度:11,000mPa.s)を調製した。
得られたPAN溶液をシリンジに入れ、印加電圧:20kV、ノズルとマイナス電極との距離:200mm、室温:20℃、湿度:40%RHの条件で、気流の発生しない閉じた空間でエレクトロスピニング法で3時間紡糸を行って、マイナス電極上に設置したアルミニウム箔上にPAN繊維を集積させ、繊維集合体を得た。繊維集合体から溶媒が完全に蒸発しておらず、室温:20℃、湿度:40%RHの開放空間で1時間ファンによる送風を行い、乾燥させた。
Example 6
PAN (mass average molecular weight: 150,000) was dissolved in DMF as a solvent to prepare a 15 mass% PAN solution (viscosity: 11,000 mPa.s).
The obtained PAN solution is put into a syringe, and electrospinning is performed in a closed space where no airflow is generated under the conditions of applied voltage: 20 kV, distance between the nozzle and the negative electrode: 200 mm, room temperature: 20 ° C., humidity: 40% RH Spinning was performed for 3 hours, and PAN fibers were accumulated on an aluminum foil placed on the negative electrode to obtain a fiber assembly. The solvent was not completely evaporated from the fiber assembly, and it was dried by blowing with a fan for 1 hour in an open space of room temperature: 20 ° C. and humidity: 40% RH.
市販されている綿棒(日本綿棒株式会社製、商品名「P752S」)の綿球部に、得られた繊維集合体を巻き付け、綿球部(内層)の表面全体を繊維集合体からなる最外層で被覆し、清拭用具を得た。繊維集合体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、PAN繊維の平均繊維径は2.8μmであり、繊維同士が残留していた溶媒により溶着して繊維接合体を形成していた。
得られた清拭用具を用いて、半導体ウエハー表面の清拭を行ったところ、微小な塵を拭き取ることができ、元の綿棒の綿球部からのリントの脱落や、自己発塵による塵も発生していなかった。また、綿球部があることで弾力性が付与されるため、拭き取り性が性能、感触ともにさらに向上した。
The obtained fiber assembly is wrapped around a cotton ball part of a commercially available cotton swab (trade name “P752S” manufactured by Japan Cotton Swab Co., Ltd.), and the entire surface of the cotton ball part (inner layer) is made of the fiber assembly. And a wiping tool was obtained. When the fiber assembly was observed with a scanning electron microscope, the average fiber diameter of the PAN fibers was 2.8 μm, and the fibers were welded together with the remaining solvent to form a fiber joined body.
When the surface of the semiconductor wafer was wiped using the resulting wiping tool, fine dust could be wiped off, lint was removed from the cotton ball part of the original swab, and dust caused by self-dusting It did not occur. Moreover, since elasticity is imparted by the presence of the cotton ball part, the wiping property is further improved in both performance and feel.
本発明の清拭用具は、精密機械、半導体関連、光通信関連等の工業用清掃用具として有用である。 The wiping tool of the present invention is useful as an industrial cleaning tool for precision machinery, semiconductors, optical communications, and the like.
10 清拭用具
20 軸
30 清拭部
32 内層
34 最外層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記清拭部が、繊維を集合させ、かつ該繊維間の少なくとも一部を接合させた繊維接合体を含む、清拭用具。 A wiping tool having a shaft and a wiping portion provided on at least one end of the shaft,
A wiping tool, wherein the wiping portion includes a fiber joined body in which fibers are gathered and at least a part of the fibers is joined.
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CN110769718A (en) * | 2017-06-09 | 2020-02-07 | Mld & Co.私人有限公司 | Cosmetic product taking-out device |
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JPH08243066A (en) * | 1995-01-13 | 1996-09-24 | Japan Vilene Co Ltd | Cleaning material |
JPH11253348A (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-21 | Sanyo:Kk | Swab |
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- 2008-11-07 JP JP2008286463A patent/JP2010110708A/en active Pending
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