JP2017166091A - Planar structure and manufacturing and application methods thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空吸着装置用の吸着プレートや、フィルターとして使用可能な面状構造体、およびその製造方法と使用方法に関するものである。 The present invention relates to a suction plate for a vacuum suction device, a planar structure that can be used as a filter, and a method for manufacturing and using the same.
真空吸着装置に使用される吸着プレートは、真空ポートから空気を吸引して真空状態にすることで、フィルム、ガラス基板、シリコンウエハなどのワークを吸着して搬送し、カット、印刷、研磨などの加工を行う。そのため、空気を吸引する際に吸着プレートの側面から空気が漏れてしまうと、吸着力が不足してワークの固定力が劣り、精密な加工をすることが困難となる。この問題に対処するため、吸着プレートの外周部に、フィルムや樹脂等の密閉性の高い素材を配置して封止部を形成し、空気の漏れを抑える方法が提案されている。一方で、薄いフィルムなど柔軟なワークを搬送する際には、ワークに対して吸着ムラがあると、ワークに吸着跡が残ってしまうため、空気を均一に吸引すべく、昨今広く用いられている吸着プレートの吸着面には、多くの微空孔が形成されている。
このような吸着プレートとしては、特許文献1〜7に記載の吸着プレートが知られている。特許文献1〜5には、吸着プレートとして、吸着面が、スポンジやゴムのように柔軟な材料に形成されたものや、樹脂を焼結した多孔質材料などにより形成されたものが開示されている。また特許文献6〜7には、不織布製の吸着プレートが開示されている。
The suction plate used in the vacuum suction device sucks air from the vacuum port and puts it in a vacuum state to suck and transport workpieces such as films, glass substrates, silicon wafers, etc. Processing. Therefore, if air leaks from the side surface of the suction plate when air is sucked, the suction force is insufficient, the work fixing force is inferior, and it is difficult to perform precise machining. In order to cope with this problem, a method has been proposed in which an airtight material such as a film or a resin is disposed on the outer peripheral portion of the suction plate to form a sealing portion to suppress air leakage. On the other hand, when a flexible work such as a thin film is transported, if there is uneven suction on the work, suction marks remain on the work, so it is widely used these days to suck air uniformly. Many fine holes are formed on the suction surface of the suction plate.
As such suction plates, the suction plates described in Patent Documents 1 to 7 are known. Patent Documents 1 to 5 disclose a suction plate in which a suction surface is formed of a flexible material such as sponge or rubber, or a porous material obtained by sintering a resin. Yes. Patent Documents 6 to 7 disclose a suction plate made of nonwoven fabric.
一方、吸着プレートと同様に、一定の通気性が要求される材料としてはフィルターが挙げられる。フィルターを濾過装置に搭載する場合は、通常、通気性を有する材料を蛇腹状に折った後、外周に枠を形成して搭載される。環境への負荷を考慮し、近年では、枠と通気性材料を同素材としたフィルター材が種々提案されており、このようなフィルターの製造方法として、特許文献8には、通気性材料に蛇腹加工と枠形成を一工程で実施する方法が提案されている。 On the other hand, as with the suction plate, a material that requires a certain level of air permeability is a filter. When a filter is mounted on a filtration device, it is usually mounted by forming a frame on the outer periphery after folding an air-permeable material into a bellows shape. In recent years, various filter materials using the same material as the frame and the air-permeable material have been proposed in consideration of environmental burdens. As a method for manufacturing such a filter, Patent Document 8 discloses a bellows for the air-permeable material. A method of performing processing and frame formation in one step has been proposed.
しかし特許文献1〜5に記載の吸着プレートでは、スポンジやゴム材料は通気性や柔軟性には優れるものの、耐摩耗性や耐久性が劣るなどの問題がある。また焼結体は、耐摩耗性には優れるものの、硬く、表面が粗いため、目を細かくするために表面の鏡面研磨加工が必須となり吸着プレートの製造コストが嵩んでしまう。また特許文献6〜7に記載の吸着プレートでは、吸引回数が増加するにつれて厚さが薄くなりやすく、耐久性の面で問題があり、また長期の使用により、積層した不織布間に寸法のズレが生じ、シワとなる場合もあった。更に近年では、吸着プレートの形状は、厚さにムラのない板状のものが主流となっているため、特許文献6〜7の吸着プレートは、その形状面からも改善が求められている。 However, in the suction plates described in Patent Documents 1 to 5, although the sponge and the rubber material are excellent in air permeability and flexibility, there are problems such as poor wear resistance and durability. In addition, although the sintered body is excellent in wear resistance, it is hard and has a rough surface, so that the surface must be mirror-polished in order to make the eyes finer, which increases the manufacturing cost of the suction plate. Moreover, in the suction plate of patent documents 6-7, thickness tends to become thin as the frequency | count of suction | increase increases, and there exists a problem in terms of durability, and the dimensional shift between the laminated nonwoven fabrics by long-term use. In some cases, it was wrinkled. Further, in recent years, the shape of the suction plate is mainly a plate having a uniform thickness. Therefore, the suction plates of Patent Documents 6 to 7 are required to be improved in terms of the shape.
またフィルター用途においても、近年では用途に応じて様々な形状のフィルター材が要求されており、ツバのみがプレスされている特許文献8のフィルター材以外にも新たな形状のフィルターが求められている。 Also, in filter applications, filter materials having various shapes have been required in recent years depending on the application, and a filter having a new shape is required in addition to the filter material of Patent Document 8 in which only the brim is pressed. .
本発明の課題は、真空吸着装置用の吸着プレートや、フィルターとして使用可能な、柔軟で耐久性に優れ、しかもこれらの用途に要求される通気性を兼ね備えた面状構造体、およびこの面状構造体をより簡便に提供し得る製造方法の提供にある。 An object of the present invention is to provide an adsorption plate for a vacuum adsorption device, a planar structure that can be used as a filter, is flexible and excellent in durability, and has air permeability required for these applications, and the planar structure. An object of the present invention is to provide a production method capable of providing a structure more simply.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、吸着プレートの耐久性には通気部の硬さが影響していることがわかった。そこで本発明に係る面状構造体では、通気部の硬さを一定の範囲内に制御することにより、吸着プレートの耐久性を改善することを目的とする。
また本発明者らは、前記面状構造体を製造する方法として、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有する不織布と、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有さない不織布を積層し、この不織布積層体の表面に熱プレスを施すことにより、通気部の通気量や硬さを所定の範囲内にコントロールできる上、繊維製構造体の表面を平滑にしながら、封止部(枠)を一度の操作で簡便に形成できることを見出し、本発明を完成した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the durability of the suction plate is affected by the hardness of the ventilation portion. Accordingly, an object of the planar structure according to the present invention is to improve the durability of the suction plate by controlling the hardness of the ventilation portion within a certain range.
The present inventors also laminated a non-woven fabric having a low-melting fiber and having a cut-out portion and a non-woven fabric having a low-melting-point fiber and not having a cut-out portion as a method for producing the planar structure. By applying hot pressing to the surface of this nonwoven fabric laminate, the ventilation volume and hardness of the ventilation part can be controlled within a predetermined range, and the sealing part (frame) can be formed while smoothening the surface of the fiber structure. The present invention was completed by finding that it can be easily formed by a single operation.
すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1] 不織布から構成される面状構造体であって、
1つ以上の通気部と、前記通気部よりも通気量が低い1つ以上の封止部の両方を面内に有し、
前記通気部のHDDが13以上45以下であることを特徴とする面状構造体。
[2] 前記封止部のHDDが65以上85以下である[1]に記載の面状構造体。
[3] 通気部の通気量が20cm3/cm2・sec以上250cm3/cm2・sec以下であり、封止部の通気量が0cm3/cm2・sec以上10cm3/cm2・sec以下である[1]または[2]に記載の面状構造体。
[4]前記通気部の厚さが、前記封止部の厚さに対して、0.8倍以上1.05倍以下である[1]〜[3]に記載の面状構造体。
[5] 前記封止部に対する前記通気部の目付の比(通気部/封止部)が、0.05以上0.70以下である[1]〜[4]に記載の面状構造体。
[6] 通気部の密度が0.15g/cm3以上0.50g/cm3以下であり、封止部の密度が0.50g/cm3以上1.50g/cm3以下である[1]〜[5]に記載の面状構造体。
[7] 面状構造体の表面には、融点が80℃以上220℃以下の低融点繊維が溶融固化した状態で存在している[1]〜[6]に記載の面状構造体。
[8] [1]〜[7]に記載の面状構造体を含む真空吸着法用吸着プレート。
[9] [1]〜[7]に記載の面状構造体を含むフィルター。
[10] 低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有する中材用不織布(a1)と、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)を積層して不織布積層体(a)を作製する工程、及び、
前記不織布積層体(a)の少なくとも片面を、加熱された金型に接触させた状態にして、厚さ方向に面状に圧縮する工程を含むことを特徴とする面状構造体の製造方法。
[11] 前記切り抜き部を有する中材用不織布(a1)および前記切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の少なくとも一方が、低融点繊維よりも融点が高い非熱融着性繊維を含む[10]に記載の面状構造体の製造方法。
[12] 切り抜き部を有する中材用不織布(a1)の目付が30g/m2以上200g/m2以下、積層枚数が3枚以上50枚以下であり、
切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の目付が30g/m2以上200g/m2以下、積層枚数が1枚以上30枚以下である[10]または[11]に記載の面状構造体の製造方法。
[13] 前記不織布積層体(a)が、前記切り抜き部を有する中材用不織布(a1)の1〜5枚から構成される切り抜き構造部と、前記切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の1〜5枚から構成される非切り抜き構造部とを有し、
切り抜き構造部と非切り抜き構造部が交互に3層以上積層されている[10]〜[12]に記載の面状構造体の製造方法。
[14] 不織布積層体(a)の最外層として表材用不織布が積層されている[10]〜[13]に記載の面状構造体の製造方法。
[15] 表材用不織布100質量%中、低融点繊維の合計質量が80質量%以上である[14]に記載の面状構造体の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A planar structure composed of a nonwoven fabric,
And having in the surface both one or more ventilation portions and one or more sealing portions having a lower air flow rate than the ventilation portions,
The planar structure is characterized in that the HDD of the ventilation section is 13 or more and 45 or less.
[2] The planar structure according to [1], wherein the HDD of the sealing portion is 65 to 85.
[3] The ventilation rate of the ventilation part is 20 cm 3 / cm 2 · sec or more and 250 cm 3 / cm 2 · sec or less, and the ventilation rate of the sealing part is 0 cm 3 / cm 2 · sec or more and 10 cm 3 / cm 2 · sec. The planar structure according to [1] or [2], which is the following.
[4] The planar structure according to [1] to [3], wherein the thickness of the ventilation portion is 0.8 to 1.05 times the thickness of the sealing portion.
[5] The planar structure according to [1] to [4], wherein a weight ratio of the ventilation part to the sealing part (venting part / sealing part) is 0.05 or more and 0.70 or less.
[6] the density of the vent is at 0.15 g / cm 3 or more 0.50 g / cm 3 or less, the density of the sealing portion is not more than 0.50 g / cm 3 or more 1.50 g / cm 3 [1] -Planar structure as described in [5].
[7] The planar structure according to [1] to [6], wherein low melting point fibers having a melting point of 80 ° C. or higher and 220 ° C. or lower are present on the surface of the planar structure in a melted and solidified state.
[8] An adsorption plate for vacuum adsorption method including the planar structure according to [1] to [7].
[9] A filter comprising the planar structure according to [1] to [7].
[10] A non-woven fabric laminate obtained by laminating a non-woven fabric for middle material (a1) having a low melting point fiber and having a cut-out portion and a non-woven fabric for middle material (a2) having a low melting point fiber and having no cut-out portion Producing (a), and
A method for producing a planar structure comprising the step of compressing the nonwoven fabric laminate (a) into a planar shape in the thickness direction while bringing at least one surface of the nonwoven fabric laminate (a) into contact with a heated mold.
[11] At least one of the non-woven fabric for intermediate material (a1) having the cutout portion and the non-woven fabric for intermediate material (a2) having the cutout portion is a non-heat-bondable fiber having a melting point higher than that of the low-melting fiber. The manufacturing method of the planar structure as described in [10].
[12] The basis weight of the nonwoven fabric for middle material (a1) having a cutout portion is 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less, and the number of laminated layers is 3 or more and 50 or less,
[10] or [11] according to [10] or [11], wherein the weight of the nonwoven fabric for intermediate material (a2) having no cut-out portion is 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less and the number of laminated layers is 1 or more and 30 or less. Manufacturing method of structure.
[13] The non-woven fabric laminate (a) includes a cut-out structure portion composed of 1 to 5 non-woven fabrics for middle materials (a1) having the cut-out portions, and a non-woven fabric for intermediate materials (not having the cut-out portions). a2) a non-cutout structure part composed of 1 to 5 sheets,
The method for producing a planar structure according to [10] to [12], wherein three or more cutout structure portions and non-cutout structure portions are alternately laminated.
[14] The method for producing a planar structure according to [10] to [13], wherein a nonwoven fabric for a surface material is laminated as an outermost layer of the nonwoven fabric laminate (a).
[15] The method for producing a planar structure according to [14], wherein the total mass of the low melting point fibers is 80% by mass or more in 100% by mass of the nonwoven fabric for surface material.
本発明によれば、柔軟で耐久性に優れ、しかも上記用途に要求される通気性を兼ね備えた面状構造体、およびこの面状構造体をより簡便に提供し得る製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the planar structure which is flexible and excellent in durability, and has the air permeability required for the said use, and the manufacturing method which can provide this planar structure more simply are provided.
<面状構造体>
図1に本発明に係る面状構造体の概略斜視図を示す。面状構造体1は、不織布から構成され、1つ以上の通気部2と、前記通気部2よりも通気量が低い1つ以上の封止部3を有している。各通気部2は、好ましくは全周が封止部3によって囲われており、真空吸着法によってワークをリフトする際の吸着部となる。また通気部2は、フィルターの濾過部となる。一方封止部3は、真空吸着法によってワークをリフトする際には空気漏れを防ぐ機能を発揮し、また、フィルターの枠としても機能する。
<Surface structure>
FIG. 1 shows a schematic perspective view of a planar structure according to the present invention. The planar structure 1 is made of non-woven fabric, and includes one or more ventilation portions 2 and one or more sealing portions 3 having a lower air flow rate than the ventilation portions 2. Each ventilation portion 2 is preferably surrounded by the sealing portion 3 on the entire circumference, and becomes a suction portion when a workpiece is lifted by a vacuum suction method. Moreover, the ventilation | gas_flowing part 2 becomes a filtration part of a filter. On the other hand, the sealing portion 3 exhibits a function of preventing air leakage when the workpiece is lifted by a vacuum suction method, and also functions as a filter frame.
面状構造体の製造が簡便であること、面状構造体が適度な柔軟性を有すること、真空吸着装置において吸引力のバラツキを抑制できる等の観点から、本発明に係る面状構造体は不織布から形成されている。図4(a)には、本発明に係る面状構造体(実施例2品)の拡大写真を示す。一方、図4(b)には、従来の焼結体からなる吸着プレート(比較例4品)の拡大写真を示す。図4(a)から明らかなように、本発明品は不織布から構成されているため、面状構造体表面では繊維が三次元にランダムに配置されることとなり、表面での目の細かさを維持できる。図4(a)と図4(b)を比べると、本発明品の方が、焼結体からなる吸着プレートよりも小さな空隙を多数有していることが分かる。この多数の小さな空隙により、高通気量を維持しながら真空吸着装置において吸引時の空気の流路を整えることが可能となり、吸引力のバラツキを抑制できる。このため本発明品は、たとえ真空吸着装置における吸引力を大きくしても、ワークにシワや吸着跡が付きにくくなるという利点を有している。 The planar structure according to the present invention is easy to manufacture the planar structure, the planar structure has an appropriate flexibility, and can suppress variations in suction force in the vacuum suction device. It is formed from a nonwoven fabric. FIG. 4A shows an enlarged photograph of the planar structure (Product of Example 2) according to the present invention. On the other hand, FIG. 4B shows an enlarged photograph of a suction plate (comparative example 4) made of a conventional sintered body. As apparent from FIG. 4 (a), since the product of the present invention is composed of a nonwoven fabric, the fibers are randomly arranged three-dimensionally on the surface of the planar structure, and the fineness of the eyes on the surface is reduced. Can be maintained. Comparing FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b), it can be seen that the product of the present invention has many smaller gaps than the suction plate made of a sintered body. The large number of small gaps makes it possible to arrange the air flow path during suction in the vacuum suction device while maintaining a high air flow rate, thereby suppressing variations in suction force. For this reason, the product of the present invention has an advantage that wrinkles and suction marks are hardly attached even if the suction force in the vacuum suction device is increased.
面状構造体は後述するように、低融点繊維を有する複数枚の不織布を積層した不織布積層体に面状(特に全面)熱プレスを施すことで製造されることが好ましい。そのため、面状構造体の表面には、融点が80℃以上220℃以下の低融点繊維が溶融固化した状態で存在していることが好ましい。熱プレス時の圧力により、面状構造体表面における熱溶融後の低融点繊維は、溶融した状態で熱プレス機の金型に追従するため、冷却されて固化した低融点繊維は、面状構造体表面の平滑化に寄与する。更に、熱溶融後の低融点繊維は、繊維の交絡点を固定した状態で固化するため、通気部や封止部における硬さの向上に寄与する。
熱溶融後の低融点繊維の面積(溶融固化部面積)は、面状構造体の表面及び裏面の合計面積100area%中、好ましくは30area%以上、より好ましくは50area%以上、更に好ましくは70area%以上、より更に好ましくは90area%以上であり、特に好ましくは100area%であるが、95area%以下であっても差し支えない。
また面状構造体表面の低融点繊維の溶融状態を観察することで、面状に熱プレスされた領域を知ることができる。面状に熱プレスされた領域の面積は、面状構造体の表面及び裏面の合計面積100area%中、好ましくは50area%以上、より好ましくは70area%以上であり、100area%であってもよい。また90area%以下でもよく、80area%以下でもよい。また面状熱プレス領域は表面又は裏面それぞれで互いに独立して複数存在していてもよい(すなわち、非プレス領域が存在し、この非プレス領域で複数の面状熱プレス領域が区切られていてもよい)。ただし、面状熱プレス領域が独立して複数存在する場合、少なくとも1つの面状熱プレス領域内で全周囲が封止部3で囲われた通気部2が1つ以上存在している。
面状構造体の内部にも低融点繊維が溶融固化した状態で存在するが、熱プレス時の処理条件によっては、低融点繊維や低融点繊維以外の繊維が溶融せずに残る場合もある。
As described later, the planar structure is preferably produced by subjecting a nonwoven fabric laminate obtained by laminating a plurality of nonwoven fabrics having low melting point fibers to a planar (particularly entire surface) hot pressing. Therefore, it is preferable that low melting point fibers having a melting point of 80 ° C. or higher and 220 ° C. or lower are present on the surface of the planar structure in a melted and solidified state. The low melting point fiber after heat melting on the surface of the planar structure follows the mold of the hot press machine in the melted state due to the pressure during the hot pressing, so the low melting point fiber cooled and solidified has the planar structure. Contributes to smoothing the body surface. Furthermore, since the low melting point fiber after heat melting is solidified in a state where the entanglement point of the fiber is fixed, it contributes to the improvement of the hardness in the ventilation part and the sealing part.
The area of the low-melting fiber after heat melting (melt-solidified portion area) is preferably 30 area% or more, more preferably 50 area% or more, and further preferably 70 area%, in the total area of the front and back surfaces of the planar structure 100 area%. As mentioned above, it is still more preferably 90 area% or more, particularly preferably 100 area%, but it may be 95 area% or less.
Further, by observing the molten state of the low melting point fiber on the surface of the planar structure, it is possible to know the area that has been hot pressed into a planar shape. The area of the region hot-pressed into a planar shape is preferably 50 area% or more, more preferably 70 area% or more, and may be 100 area%, in a total area of 100 area% of the front and back surfaces of the planar structure. Moreover, 90 area% or less may be sufficient and 80 area% or less may be sufficient. In addition, a plurality of planar hot press regions may exist independently from each other on the front surface or the back surface (that is, a non-press region exists, and a plurality of planar hot press regions are separated by this non-press region. Also good). However, when a plurality of planar hot press regions are present independently, at least one ventilating portion 2 having the entire periphery surrounded by the sealing portion 3 is present in at least one planar hot press region.
Although the low-melting fiber is present in a melted and solidified state in the planar structure, depending on the processing conditions during hot pressing, the low-melting fiber and fibers other than the low-melting fiber may remain unmelted.
1.通気部
本発明では、前記通気部の硬さ(HDD)を13以上45以下とする。例えば、特許文献6の実施例で作製された面状構造体のHDDは5〜13程度である。しかし通気部のHDDが13を下回るときには、長期の使用により通気部がへたり、短期間のうちに薄くなってしまう傾向にあるため、吸着プレートの交換周期を改善する観点から、通気部のHDDを13以上とする。また吸着プレートとして一般的な焼成多孔質材料のHDDは50〜100程度であるが、通気部のHDDが45を超えると、吸着プレートとしては硬すぎるため、ガラスや薄いフィルムなどの柔軟なワークを吸着したときに、ワークが通気部と接触して損傷する虞があるため好ましくない。通気部のHDDは、13以上、より好ましくは15以上、更に好ましくは17以上、45以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは35以下である。
1. Ventilation part In this invention, the hardness (HDD) of the said ventilation part shall be 13-45. For example, the HDD of the planar structure manufactured in the example of Patent Document 6 is about 5 to 13. However, when the HDD of the ventilation section is less than 13, the ventilation section tends to be sluggish due to long-term use, and it tends to become thin within a short period of time. From the viewpoint of improving the suction plate replacement cycle, the ventilation section HDD Is 13 or more. In general, the sintered porous material HDD is about 50 to 100 as the suction plate. However, if the HDD of the ventilation part exceeds 45, it is too hard as the suction plate, so a flexible work such as glass or thin film can be used. When adsorbed, it is not preferable because the workpiece may be damaged by coming into contact with the ventilation portion. The HDD of the ventilation section is 13 or more, more preferably 15 or more, further preferably 17 or more and 45 or less, more preferably 40 or less, and still more preferably 35 or less.
真空吸着法によるリフト力及びフィルター性能向上のため、通気部における通気量は、好ましくは20cm3/cm2・sec以上、より好ましくは23cm3/cm2・sec以上、更に好ましくは25cm3/cm2・sec以上、好ましくは250cm3/cm2・sec以下、より好ましくは140cm3/cm2・sec以下、更に好ましくは130cm3/cm2・sec以下である。前記通気量は、吸着プレートやフィルターの用途に応じて調整することが可能である。 In order to improve the lift force and the filter performance by the vacuum adsorption method, the air flow rate in the ventilation part is preferably 20 cm 3 / cm 2 · sec or more, more preferably 23 cm 3 / cm 2 · sec or more, and further preferably 25 cm 3 / cm. 2 · sec or more, preferably 250 cm 3 / cm 2 · sec or less, more preferably 140 cm 3 / cm 2 · sec or less, and further preferably 130 cm 3 / cm 2 · sec or less. The air flow can be adjusted according to the use of the suction plate and the filter.
面状構造体は不織布から構成されるため、面状構造体には繊維や繊維由来の物質が存在するが、通気性を高める観点から、特に通気部には繊維の絡合状態が存在していることが望ましい。 Since the planar structure is composed of non-woven fabric, there are fibers and fiber-derived substances in the planar structure, but from the viewpoint of improving air permeability, there is an intertwined state of fibers particularly in the ventilation portion. It is desirable.
通気部の厚さは、吸着プレートとして使用される場合、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは0.8mm以上、更に好ましくは1.0mm以上、好ましくは6.0mm以下、より好ましくは5.0mm以下、更に好ましくは3.0mm以下であり、フィルターとして使用される場合は好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは2.0mm以上、好ましくは20mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下である。通気部の厚さを前記範囲内に調整することにより、面状構造体の耐久性が向上し、吸着プレートやフィルターの長寿命化が可能となる。 When used as a suction plate, the thickness of the ventilation portion is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.8 mm or more, still more preferably 1.0 mm or more, preferably 6.0 mm or less, more preferably 5. 0 mm or less, more preferably 3.0 mm or less. When used as a filter, it is preferably 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, still more preferably 2.0 mm or more, preferably 20 mm or less, more preferably 15 mm. Hereinafter, it is more preferably 10 mm or less. By adjusting the thickness of the ventilation portion within the above range, the durability of the planar structure is improved, and the lifetime of the suction plate and the filter can be extended.
通気部の目付は、好ましくは150g/m2以上、より好ましくは250g/m2以上、更に好ましくは300g/m2以上であり、好ましくは3000g/m2以下、より好ましくは1200g/m2以下、更に好ましくは1050g/m2以下である。通気部の目付を前記範囲内に調整することにより、面状構造体の耐久性が向上し、吸着プレートの長寿命化が可能となる。 The basis weight of the ventilation portion is preferably 150 g / m 2 or more, more preferably 250 g / m 2 or more, still more preferably 300 g / m 2 or more, preferably 3000 g / m 2 or less, more preferably 1200 g / m 2 or less. More preferably, it is 1050 g / m 2 or less. By adjusting the basis weight of the ventilation portion within the above range, the durability of the planar structure is improved and the life of the suction plate can be extended.
一般に、吸着プレートに使用される多孔質材料の密度(見掛け比重)は1.2〜3.0g/cm3程度であるが、吸着プレートやフィルターの軽量化のため、通気部の密度は、好ましくは0.15g/cm3以上、より好ましくは0.22g/cm3以上、更に好ましくは0.28g/cm3以上であり、好ましくは0.50g/cm3以下、より好ましくは0.48g/cm3以下、更に好ましくは0.45g/cm3以下である。 In general, the density (apparent specific gravity) of the porous material used for the adsorption plate is about 1.2 to 3.0 g / cm 3 , but the density of the ventilation part is preferable for reducing the weight of the adsorption plate and the filter. is 0.15 g / cm 3 or more, more preferably 0.22 g / cm 3 or more, still more preferably 0.28 g / cm 3 or higher, preferably 0.50 g / cm 3 or less, more preferably 0.48 g / cm 3 or less, more preferably 0.45 g / cm 3 or less.
通気部の形状は、円形、三角形、四角形、五角形以上の多角形、ドーナツ形等、自由に選択可能である。 The shape of the ventilation portion can be freely selected from a circle, a triangle, a quadrangle, a pentagon or more polygon, a donut shape, and the like.
ワークを確実に吸着できるよう、通気部が面状構造体全体に占める割合は、適切な範囲に調整されていることが望ましい。通気部は、面状構造体の面積(片面)100area%中、好ましくは5area%以上、より好ましくは10area%以上であり、好ましくは95area%以下、より好ましくは80area%以下である。 It is desirable that the ratio of the ventilation portion to the entire planar structure is adjusted to an appropriate range so that the workpiece can be reliably adsorbed. The ventilation part is preferably 5 area% or more, more preferably 10 area% or more, preferably 95 area% or less, more preferably 80 area% or less, in 100 area% of the area (one side) of the planar structure.
面状構造体には、通気部が1個以上存在するが、2個以上存在するときには、これら2個以上の通気部は、面状構造体において非連続に存在している。これら2個以上の通気部において通気量及び形状は、同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。 In the planar structure, one or more ventilation portions exist, but when two or more ventilation portions exist, these two or more ventilation portions exist discontinuously in the planar structure. In these two or more ventilation portions, the ventilation amount and shape may be the same or different.
2.封止部
封止部は前記通気部よりも通気量が低い部位であるため、封止部の通気量は、好ましくは10cm3/cm2・sec以下、より好ましくは5cm3/cm2・sec以下、更に好ましくは2.5cm3/cm2・sec以下である。封止部の通気量の下限は特に限定されるものではないが、封止部の通気量は通常、0.03cm3/cm2・sec以上であるが、好ましくは0cm3/cm2・secである。封止部の通気量が前記範囲内であれば、真空吸着法において空気漏れを抑制できる。前記通気量は、吸着プレートやフィルターの用途に応じて調整することが可能である。
2. Sealing portion Since the sealing portion has a lower air flow rate than the ventilation portion, the air flow rate of the sealing portion is preferably 10 cm 3 / cm 2 · sec or less, more preferably 5 cm 3 / cm 2 · sec. Hereinafter, it is more preferably 2.5 cm 3 / cm 2 · sec or less. Although not the lower limit of the air permeability of the sealing portion is particularly limited, aeration of the sealing portion is usually at 0.03cm 3 / cm 2 · sec or more, preferably 0cm 3 / cm 2 · sec It is. If the air flow rate of the sealing part is within the above range, air leakage can be suppressed in the vacuum adsorption method. The air flow can be adjusted according to the use of the suction plate and the filter.
面状構造体は不織布から構成されるため、原料の不織布には繊維の絡合状態が存在するが、封止部の通気量を下げる観点から、特に封止部では繊維の絡合により形成される微孔が圧縮されて埋められていることが望ましい。 Since the planar structure is composed of a nonwoven fabric, the raw nonwoven fabric has a fiber entangled state. From the viewpoint of reducing the air flow rate of the sealing portion, the sealing portion is formed by the fiber entanglement in particular. It is desirable that the micropores to be compressed are filled.
封止部の硬さは実仕様に合わせて調整することができ、例えば、封止部のHDDは、好ましくは65以上、より好ましくは68以上、更に好ましくは72以上であり、好ましくは85以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは79以下である。封止部のHDDが前記範囲内であれば、吸着プレートとしてもフィルターの枠としても、それぞれの製品に要求される硬さを満たす。 The hardness of the sealing part can be adjusted according to the actual specification. For example, the HDD of the sealing part is preferably 65 or more, more preferably 68 or more, further preferably 72 or more, preferably 85 or less. More preferably, it is 80 or less, More preferably, it is 79 or less. If the HDD of the sealing part is within the above range, both the suction plate and the filter frame satisfy the hardness required for each product.
封止部の厚さは、吸着プレートとして使用される場合、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは0.8mm以上、更に好ましくは1.0mm以上であり、好ましくは6.0mm以下、より好ましくは5.0mm以下、更に好ましくは3.0mm以下である。封止部の厚さを前記範囲内に調整することにより、空気漏れ抑制効果が充分に発揮される。またフィルターとして使用される場合、封止部の厚さは、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、更に好ましくは2.0mm以上、好ましくは20mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下である。 When used as a suction plate, the thickness of the sealing part is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.8 mm or more, still more preferably 1.0 mm or more, preferably 6.0 mm or less, more preferably Is 5.0 mm or less, more preferably 3.0 mm or less. By adjusting the thickness of the sealing portion within the above range, the effect of suppressing air leakage is sufficiently exhibited. When used as a filter, the thickness of the sealing portion is preferably 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, still more preferably 2.0 mm or more, preferably 20 mm or less, more preferably 15 mm or less, and even more preferably. Is 10 mm or less.
封止部の目付は、好ましくは500g/m2以上、より好ましくは1050g/m2以上、更に好ましくは1200g/m2以上であり、好ましくは10000g/m2以下、より好ましくは3500g/m2以下、更に好ましくは3000g/m2以下である。封止部の目付を前記範囲内に調整することにより、吸着プレート用途においては空気漏れ防止効果が充分に発揮される上、フィルター用途においては枠材としての強度が確保される。 Basis weight of the sealing portion, preferably 500 g / m 2 or more, more preferably 1050 g / m 2 or more, further preferably 1200 g / m 2 or more, preferably 10000 g / m 2 or less, more preferably 3500 g / m 2 Hereinafter, it is more preferably 3000 g / m 2 or less. By adjusting the basis weight of the sealing portion within the above range, the effect of preventing air leakage is sufficiently exhibited in the use of the suction plate, and the strength as a frame material is secured in the use of the filter.
また吸着プレートやフィルターの軽量化のため、封止部の密度は、好ましくは0.50g/cm3以上、より好ましくは0.60g/cm3以上、更に好ましくは0.85g/cm3以上であり、好ましくは1.50g/cm3以下、より好ましくは1.35g/cm3以下、更に好ましくは1.20g/cm3以下である。 In order to reduce the weight of the adsorption plate and filter, the density of the sealing portion is preferably 0.50 g / cm 3 or more, more preferably 0.60 g / cm 3 or more, and further preferably 0.85 g / cm 3 or more. There, preferably 1.50 g / cm 3 or less, more preferably 1.35 g / cm 3 or less, further preferably 1.20 g / cm 3 or less.
ワークの吸着性を高める観点から、面状構造体の外周部は、主として封止部により構成されていることが好ましい。「面状構造体の外周部が主として封止部により構成される」とは、面状構造体の全周に対し、封止部が、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上、より更に好ましくは95%以上、特に好ましくは100%(すなわち、封止部が面状構造体の枠として存在し、通気部が前記枠内に存在している状態)で存在していることをいう。本構成により、面状構造体側部からの空気漏れを高いレベルで抑制することができる。 From the viewpoint of enhancing the adsorptivity of the workpiece, it is preferable that the outer peripheral portion of the planar structure is mainly composed of a sealing portion. “The outer peripheral portion of the planar structure is mainly constituted by the sealing portion” means that the sealing portion is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, further, with respect to the entire circumference of the planar structure. Preferably, it is 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 100% (that is, the sealing part is present as a frame of the planar structure and the ventilation part is present in the frame). It means that it exists. With this configuration, air leakage from the side portion of the planar structure can be suppressed at a high level.
3.面状構造体
面状構造体は、面状(特に全面)熱プレスにより原料となる不織布が厚さ方向に圧縮されており、本操作により面状構造体の表面が平滑になることから、通気部と封止部は厚さの点でほとんど差がない。すなわち、通気部の厚さは、封止部の厚さに対して、好ましくは0.8倍以上、より好ましくは0.85倍以上、更に好ましくは0.90倍以上、より更に好ましくは0.95倍以上であり、好ましくは1.05倍以下、より好ましくは0.99倍以下、更に好ましくは0.98倍以下である。通気部と封止部の厚さを前記範囲内に調整することにより、吸着プレートとして真空吸着装置に取り付けやすくなり、また特許文献6〜7に記載の吸着プレートと比べて、通気部側面からの空気漏れを高いレベルで抑制できるようになる。
3. Planar structure In the planar structure, the nonwoven fabric used as a raw material is compressed in the thickness direction by planar (particularly the entire surface) hot pressing, and the surface of the planar structure is smoothed by this operation. There is almost no difference in thickness between the part and the sealing part. That is, the thickness of the ventilation portion is preferably 0.8 times or more, more preferably 0.85 times or more, still more preferably 0.90 times or more, and still more preferably 0 times the thickness of the sealing portion. 0.95 times or more, preferably 1.05 times or less, more preferably 0.99 times or less, and still more preferably 0.98 times or less. By adjusting the thickness of the ventilation part and the sealing part within the above range, it becomes easier to attach the suction part to the vacuum suction device as a suction plate, and compared with the suction plate described in Patent Documents 6 to 7, Air leakage can be suppressed at a high level.
ワークを確実に吸着できるよう通気部の目付を小さくして、通気量を高くしておくことが望ましい。一方、ワークを吸着する際に、封止部の通気量を下げて空気が漏れにくくしておく必要があることから、封止部の目付は大きい方が好ましい。このような観点から、封止部に対する通気部の目付の比(通気部/封止部)は、好ましくは0.70以下、より好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下、特に好ましくは0.4以下である。下限は特に限定されないが、封止部に対する通気部の目付の比は、通常、0.05以上、好ましくは0.1以上、0.15以上であっても差し支えない。なお特許文献6〜7では、原料の不織布に切り抜き部が存在しないため、原料の不織布積層体に全面熱プレスを行うと、熱プレス後の不織布には通気性による差が生じず、本発明のように通気部と封止部を作り分けることができない。しかし本発明では、原料として切り抜き部を有する不織布と切り抜き部を有さない不織布を使用しているため、原料の不織布積層体に面状(特に全面)熱プレスを行うと、通気部と封止部の厚さを同程度にしながらも、通気性が異なる通気部と封止部を作り分けることが可能となる。 It is desirable to reduce the basis weight of the ventilation part and increase the ventilation rate so that the workpiece can be reliably adsorbed. On the other hand, when adsorbing a workpiece, it is necessary to reduce the air flow rate of the sealing portion to make it difficult for air to leak, so that the basis weight of the sealing portion is preferably large. From such a viewpoint, the ratio of the basis weight of the ventilation part to the sealing part (ventilation part / sealing part) is preferably 0.70 or less, more preferably 0.6 or less, still more preferably 0.5 or less, particularly Preferably it is 0.4 or less. The lower limit is not particularly limited, but the ratio of the basis weight of the ventilation part to the sealing part may be 0.05 or more, preferably 0.1 or more, or 0.15 or more. In Patent Documents 6 to 7, since there is no cut-out portion in the raw material nonwoven fabric, when the entire surface of the raw nonwoven fabric laminate is hot-pressed, there is no difference in breathability in the nonwoven fabric after hot pressing. Thus, the ventilation part and the sealing part cannot be made separately. However, in the present invention, a nonwoven fabric having a cut-out portion and a nonwoven fabric not having a cut-out portion are used as raw materials. Therefore, when a sheet (particularly the entire surface) is hot-pressed on the raw-material nonwoven fabric laminate, It is possible to separately create a ventilation portion and a sealing portion having different air permeability while keeping the thickness of the portion the same.
またワークを確実に吸着できるよう、通気部と封止部の面積比も適切にコントロールされていることが望ましい。通気部と封止部の面積比(通気部/封止部)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは1以上であり、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは10以下である。通気部と封止部の面積比を前記範囲内に調整することにより、吸着プレート用途ではワークの吸着性が良好なものとなり、フィルター用途においては枠に適度な強度が付与されるためフィルターの形態を維持しやすくなる。 Moreover, it is desirable that the area ratio between the ventilation portion and the sealing portion is appropriately controlled so that the workpiece can be reliably adsorbed. The area ratio of the ventilation part to the sealing part (venting part / sealing part) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 1 or more, preferably 20 or less, more preferably 15 or less, more preferably 10 or less. By adjusting the area ratio of the ventilation part and the sealing part within the above range, the work can be easily adsorbed in the use of the suction plate. It becomes easy to maintain.
面状構造体100質量%中、繊維及び繊維由来の物質の合計量は、50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上であり、特に上限はないが、好ましくは100質量%であり、98質量%以下であっても差し支えない。繊維及び繊維由来の物質の合計量が前記範囲を下回ると、面状構造体の柔軟性が充分ではなく、薄いフィルムやガラスなどの柔軟なワークを吸着したときに、ワークが通気部と接触して損傷する虞があるため好ましくない。
本明細書において「繊維由来の物質」とは、繊維が物理的に変化した物質であり、繊維由来の物質には、例えば、熱溶融後の低融点繊維が含まれる。
In 100% by mass of the planar structure, the total amount of the fiber and the substance derived from the fiber is 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, More preferably, it is 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and there is no particular upper limit, but it is preferably 100% by mass and may be 98% by mass or less. If the total amount of fibers and fiber-derived substances is below the above range, the planar structure is not sufficiently flexible, and when the flexible workpiece such as a thin film or glass is adsorbed, the workpiece comes into contact with the ventilation portion. This is not preferable because it may be damaged.
In this specification, the “fiber-derived substance” is a substance in which fibers are physically changed, and the fiber-derived substance includes, for example, a low-melting fiber after heat melting.
<面状構造体の製造方法>
本発明に係る面状構造体の製造方法は、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有する中材用不織布(a1)と、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)を積層して不織布積層体(a)を作製する工程、及び、前記不織布積層体(a)の少なくとも片面を、加熱された金型に接触させた状態にして、厚さ方向に面状に圧縮する工程を含むことを特徴とする。
中材用不織布(a1)の切り抜き部が存在する部分は、積層された不織布の枚数が少ないため、面状構造体では通気部を形成する。一方、中材用不織布(a1)において切り抜き部が存在しない部分は、積層された不織布の枚数が多いため、面状構造体では封止部を形成する。従来は、熱プレスする箇所を分けることで、通気部と封止部を作り分けていた。しかし本発明によれば、切り抜きを有する不織布と切り抜きを有さない不織布を積層し、これらを熱プレスするという極めて簡便な方法により面状構造体を製造できるため、本発明は、従来に比して、真空吸着法用の吸着プレートを容易に製造できる点で優れている。なお本明細書では、「全面熱プレス」とは、不織布積層体の少なくとも片面を、加熱された金型に接触させた状態にして、全面を圧縮することをいい、「熱プレス」とは、単に加熱圧縮することをいう。
<Method for producing planar structure>
The method for producing a planar structure according to the present invention includes a non-woven fabric for middle material (a1) having a low melting point fiber and having a cutout portion, and a non-woven fabric for middle material having a low melting point fiber and having no cutout portion. (A2) is laminated to produce a nonwoven fabric laminate (a), and at least one surface of the nonwoven fabric laminate (a) is brought into contact with a heated mold, and the surface in the thickness direction A step of compressing into a shape.
The portion where the cutout portion of the non-woven fabric for middle material (a1) is present has a ventilation portion in the planar structure because the number of laminated nonwoven fabrics is small. On the other hand, in the non-woven fabric for middle material (a1), the portion where the cut-out portion does not exist has a large number of laminated nonwoven fabrics, and therefore forms a sealing portion in the planar structure. Conventionally, the ventilation portion and the sealing portion are separately formed by dividing the place to be hot-pressed. However, according to the present invention, a planar structure can be produced by a very simple method of laminating a nonwoven fabric having a cutout and a nonwoven fabric not having a cutout and hot pressing them. This is excellent in that the suction plate for the vacuum suction method can be easily manufactured. In this specification, “full surface hot press” refers to compressing the entire surface in a state where at least one side of the nonwoven fabric laminate is in contact with a heated mold, and “hot press” It simply refers to heat compression.
図2には、本発明に係る面状構造体の製造方法を模式的に示した参考図を示す。前記不織布積層体4は、低融点繊維を有し且つ切り抜き部8を有する中材用不織布5と、低融点繊維を有し且つ切り抜き部を有さない中材用不織布6の積層構造と、任意の表材用不織布7とを含む積層構造を有する。そしてこの不織布積層体4は、面状(特に全面)熱プレスにより、繊維間が強固に接着されるとともに各層間も強固に接着され、一体化される。 In FIG. 2, the reference figure which showed typically the manufacturing method of the planar structure which concerns on this invention is shown. The non-woven fabric laminate 4 has a laminated structure of a non-woven fabric 5 for medium material having low melting point fibers and having a cut-out portion 8, and a non-woven fabric for medium material 6 having low melting point fibers and having no cut-out portion. And a non-woven fabric for surface material 7. And this nonwoven fabric laminated body 4 is adhere | attached and integrated | bonded firmly also between each layer firmly while a fiber is firmly adhere | attached by planar (especially whole surface) hot press.
1.中材用不織布の製造
以下、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)及び切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の製造方法について詳述する。中材用不織布(a1)及び中材用不織布(a2)は、同一の構成であっても異なる構成であってもよく、例示する繊維は、中材用不織布(a)および中材用不織布(a2)の少なくとも一方、もしくはその両方に含まれていてもよいものとする。
1. Production of non-woven fabric for intermediate material Hereinafter, a method for producing the non-woven fabric for intermediate material (a1) having a cut-out portion and the non-woven fabric for intermediate material (a2) having no cut-out portion will be described in detail. The intermediate material nonwoven fabric (a1) and the intermediate material nonwoven fabric (a2) may have the same configuration or different configurations, and examples of the fibers include the intermediate material nonwoven fabric (a) and the intermediate material nonwoven fabric ( It may be included in at least one or both of a2).
面状構造体は熱プレスにより一体化されるため、中材用不織布には低融点繊維が含まれている必要がある。本明細書において低融点繊維とは、融点が好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、好ましくは220℃以下、より好ましくは210℃以下、更に好ましくは200℃以下の繊維をいう。低融点繊維の融点は使用環境に合わせて適宜選択できるが、前記範囲内であれば、高温環境下であっても変形や膨張がなく使用できる。 Since the planar structure is integrated by hot pressing, the non-woven fabric for medium material needs to contain low melting point fibers. In the present specification, the low melting point fiber means a melting point of preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher, still more preferably 90 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or lower, more preferably 210 ° C. or lower, still more preferably. A fiber of 200 ° C. or lower. The melting point of the low-melting fiber can be appropriately selected according to the use environment, but can be used without deformation or expansion even in a high-temperature environment within the above range.
低融点繊維としては、不織布の製造に通常使用されるものであればよく、融点の異なる複数の樹脂を組み合わせた芯鞘構造、偏心構造、あるいはサイドバイサイド構造を有する複合繊維;変性ポリエステル繊維;変性ポリアミド繊維;変性ポリプロピレン繊維等の変性ポリオレフィン繊維等が使用できる。なお融点の異なる複数の樹脂を組み合わせた場合、融点が最も低い繊維の融点が低融点繊維の融点を代表する。前記複合繊維に使用される樹脂の組み合わせには、ポリエチレン−ポリプロピレン、ポリプロピレン−変性ポリプロピレン等のポリオレフィン系の組み合わせ、ポリエチレン−ポリエステル、ポリエステル−変性ポリエステル、ナイロン−変性ナイロン等が挙げられる。また融点によっては、単一の樹脂からなる低融点繊維も使用できる。低融点繊維としては、成型温度等を考慮して、最適な融点のものを用いるとよい。
中でも、生産性がよく入手が容易であることから、芯鞘構造を有する複合繊維が好ましい。芯成分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂;等が挙げられるが、中でもポリエステル系樹脂が好ましく、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。鞘成分は、低融点成分としては、変性ポリエステルまたは共重合ポリエステルが好ましい。前記ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としては、例えば、イソフタール酸、アジピン酸、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール等が例示できる。特にポリエステル系樹脂/変性ポリエステルの芯鞘構造を有する複合繊維は、繊度や融点の種類が多く、不織布製造時やプレス加工時に取り扱いやすいため好適である。
The low melting point fiber is not particularly limited as long as it is usually used in the manufacture of nonwoven fabrics. A composite fiber having a core-sheath structure, an eccentric structure, or a side-by-side structure in which a plurality of resins having different melting points are combined; modified polyester fiber; Fibers: Modified polyolefin fibers such as modified polypropylene fibers can be used. When a plurality of resins having different melting points are combined, the melting point of the fiber having the lowest melting point represents the melting point of the low melting point fiber. Examples of the combination of resins used for the composite fiber include polyolefin-based combinations such as polyethylene-polypropylene and polypropylene-modified polypropylene, polyethylene-polyester, polyester-modified polyester, and nylon-modified nylon. Depending on the melting point, low melting point fibers made of a single resin can also be used. As the low melting point fiber, it is preferable to use a fiber having an optimum melting point in consideration of a molding temperature and the like.
Among these, a composite fiber having a core-sheath structure is preferable because of its high productivity and easy availability. Examples of the core component include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66; among them, polyester resins are preferable, and polyethylene terephthalate is particularly preferable. The sheath component is preferably a modified polyester or copolymer polyester as the low melting point component. Examples of the copolymer component of polyethylene terephthalate include isophthalic acid, adipic acid, diethylene glycol, and hexanediol. In particular, a composite fiber having a core-sheath structure of polyester resin / modified polyester is preferable because it has many finenesses and melting points and is easy to handle at the time of nonwoven fabric production or press working.
低融点繊維として硬質繊維を用いると、面状構造体の剛性を確保できることから、低融点繊維における低融点部分のガラス転移温度は、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上、更に好ましくは30℃以上であり、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。 When a hard fiber is used as the low-melting fiber, the rigidity of the planar structure can be secured. Therefore, the glass transition temperature of the low-melting point portion of the low-melting fiber is preferably 10 ° C or higher, more preferably 20 ° C or higher, and still more preferably. It is 30 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, and further preferably 70 ° C. or lower.
低融点繊維の繊維長は、短繊維が好ましいことから、好ましくは300mm以下、より好ましくは200mm以下、更に好ましくは100mm以下であり、好ましくは10mm以上、より好ましくは15mm以上、更に好ましくは20mm以上である。低融点繊維の繊維長を前記範囲内に調整することにより、繊維を交絡させやすくなり、繊維との交点が増えるため面状構造体に適度な強度を付与できるようになる。 The fiber length of the low-melting fiber is preferably 300 mm or less, more preferably 200 mm or less, still more preferably 100 mm or less, preferably 10 mm or more, more preferably 15 mm or more, still more preferably 20 mm or more, because short fibers are preferable. It is. By adjusting the fiber length of the low melting point fiber within the above range, the fibers can be easily entangled, and the number of intersections with the fibers increases, so that an appropriate strength can be imparted to the planar structure.
低融点繊維の繊度は、好ましくは1dtex以上、より好ましくは1.5dtex以上、更に好ましくは2dtex以上であり、好ましくは40dtex以下、より好ましくは30dtex以下、更に好ましくは25dtex以下である。低融点繊維の繊度を前記範囲内に調整することにより、面状構造体に剛性を付与し、変形を防止することが可能となる。 The fineness of the low melting point fiber is preferably 1 dtex or more, more preferably 1.5 dtex or more, further preferably 2 dtex or more, preferably 40 dtex or less, more preferably 30 dtex or less, and further preferably 25 dtex or less. By adjusting the fineness of the low melting point fiber within the above range, it is possible to impart rigidity to the planar structure and prevent deformation.
中材用不織布は、同一種の低融点繊維を含んでいてもよく、異種の低融点繊維を2種以上含んでいてもよいが、熱による溶融のしやすさと剛性付与の観点から、繊度が異なる低融点繊維を2種以上含んでいることが望ましい。 The non-woven fabric for intermediate material may contain the same type of low-melting fiber, or may contain two or more different types of low-melting fiber, but it has fineness from the viewpoint of ease of melting by heat and imparting rigidity. It is desirable to include two or more different low melting point fibers.
第1の低融点繊維は、溶融しやすいように細径であることが好ましく、好ましくは1dtex以上、より好ましくは2dtex以上、更に好ましくは3dtex以上であり、好ましくは10dtex以下、より好ましくは7dtex以下、更に好ましくは6dtex以下である。
第2の低融点繊維は、面状構造体に剛性を付与すべく、第1の低融点繊維よりも太径であることが好ましく、好ましくは10dtex超、より好ましくは15dtex以上、更に好ましくは18dtex以上であり、40dtex以下、より好ましくは30dtex以下、更に好ましくは25dtex以下である。
The first low-melting fiber is preferably thin so as to be easily melted, preferably 1 dtex or more, more preferably 2 dtex or more, further preferably 3 dtex or more, preferably 10 dtex or less, more preferably 7 dtex or less. More preferably, it is 6 dtex or less.
The second low-melting fiber is preferably thicker than the first low-melting fiber in order to give rigidity to the planar structure, preferably more than 10 dtex, more preferably 15 dtex or more, and still more preferably 18 dtex. It is above, and is 40 dtex or less, More preferably, it is 30 dtex or less, More preferably, it is 25 dtex or less.
第1の低融点繊維は、溶融しやすいように融点が低いことがより好ましく、第1の低融点繊維の融点は、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは145℃以下である。
第2の低融点繊維の融点は、好ましくは160℃超、より好ましくは170℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、好ましくは220℃以下、より好ましくは210℃以下、更に好ましくは200℃以下である。
The first low melting point fiber preferably has a low melting point so that it can be easily melted. The melting point of the first low melting point fiber is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher, still more preferably 90 ° C. or higher. Preferably, it is 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, and further preferably 145 ° C. or lower.
The melting point of the second low melting point fiber is preferably more than 160 ° C., more preferably 170 ° C. or more, further preferably 180 ° C. or more, preferably 220 ° C. or less, more preferably 210 ° C. or less, still more preferably 200 ° C. It is as follows.
第1の低融点繊維と第2の低融点繊維の質量比(第1の低融点繊維/第2の低融点繊維)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.10以上、更に好ましくは0.15以上であり、好ましくは0.40以下、より好ましくは0.35以下、更に好ましくは0.30以下である。質量比を前記範囲内に調整することにより、溶融のしやすさと剛性付与をバランス良く発揮させることができる。 The mass ratio of the first low-melting fiber and the second low-melting fiber (first low-melting fiber / second low-melting fiber) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and still more preferably Is 0.15 or more, preferably 0.40 or less, more preferably 0.35 or less, and still more preferably 0.30 or less. By adjusting the mass ratio within the above range, ease of melting and imparting rigidity can be exhibited in a balanced manner.
中材用不織布100質量%中、低融点繊維の合計質量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上であり、好ましくは100質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。低融点繊維の合計質量を前記範囲内に調整することにより、封止部における接着性が良好なものとなり、吸着プレートとして使用する際に通気漏れ等の不具合の発生を抑制し、真空度の低下も防止することができる。
なお後述する切り抜き部を有する中材用不織布(a1)には、熱プレスしたときに通気部と封止部の厚さの差が小さくなるよう、また封止部がより溶融して空隙を埋めることで通気量が下がるよう、中材用不織布100質量%中、低融点繊維の合計質量が、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上、更に好ましくは80質量%以上含まれていることが望ましい。
In 100% by mass of the non-woven fabric for intermediate material, the total mass of the low melting point fibers is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and preferably 100% by mass or less. Preferably it is 95 mass% or less, More preferably, it is 90 mass% or less. By adjusting the total mass of the low melting point fiber within the above range, the adhesiveness in the sealing part becomes good, and the occurrence of problems such as air leaks is suppressed when used as an adsorption plate, and the degree of vacuum is lowered. Can also be prevented.
In addition, in the non-woven fabric for middle material (a1) having a cut-out portion, which will be described later, the sealing portion is further melted to fill the gap so that the difference in thickness between the ventilation portion and the sealing portion is reduced when hot pressing is performed. Therefore, the total mass of the low melting point fibers is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more, in 100% by mass of the non-woven fabric for middle material. It is desirable.
中材用不織布には、低融点繊維以外の繊維が適宜含まれていてもよい。好ましく組み合わせられる繊維としては、繊維の交点を熱融着しない非熱融着性繊維が挙げられる。前記非熱融着性繊維としては、例えば、綿、麻、毛、絹等の天然繊維;レーヨン、ポリノジック、キュプラ、レヨセル等の再生繊維;アセテート繊維、トリアセテート繊維等の半合成繊維;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド繊維;ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリ乳酸繊維、ポリアリレート繊維等のポリエステル繊維;ポリアクリロニトリル繊維、ポリアクリロニトリル−塩化ビニル共重合体繊維等のアクリル繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維;ビニロン繊維、ポリビニルアルコール繊維等のポリビニルアルコール系繊維;ポリ塩化ビニル繊維、ビニリデン繊維、ポリクラール繊維等のポリ塩化ビニル系繊維;ポリウレタン繊維等の合成繊維;ポリエチレンオキサイド繊維、ポリプロピレンオキサイド繊維等のポリエーテル系繊維等が例示できる。中でも、不織布に適度な剛性を付与できることから、ポリエステル繊維(より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート繊維)が含まれていることが望ましい。 The non-woven fabric for medium material may contain fibers other than the low melting point fiber as appropriate. Examples of the fibers that are preferably combined include non-heat-bondable fibers that do not heat-bond the intersections of the fibers. Examples of the non-heat-bondable fiber include natural fibers such as cotton, hemp, hair, and silk; regenerated fibers such as rayon, polynosic, cupra, and reyocell; semisynthetic fibers such as acetate fiber and triacetate fiber; nylon 6, Polyamide fibers such as nylon 66; Polyester fibers such as polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polylactic acid fibers, and polyarylate fibers; Acrylic fibers such as polyacrylonitrile fibers and polyacrylonitrile-vinyl chloride copolymer fibers; Polyethylene fibers, polypropylene Polyolefin fibers such as fibers; polyvinyl alcohol fibers such as vinylon fibers and polyvinyl alcohol fibers; polyvinyl chloride fibers such as polyvinyl chloride fibers, vinylidene fibers and polyclar fibers; synthetic fibers such as polyurethane fibers; Emissions oxide fibers, polyether fibers such as polypropylene oxide fibers can be exemplified. Especially, since moderate rigidity can be provided to a nonwoven fabric, it is desirable that the polyester fiber (more preferably, a polyethylene terephthalate fiber) is contained.
非熱融着性繊維には、機械捲縮(例えば、鋸歯のような細かな山状)または立体捲縮(例えば、コイル状)を有する捲縮繊維も含まれる。捲縮繊維のバネ効果により、面状構造体中の空隙を維持し、面状構造体に適度なクッション性を付与できる。そのため通気部においては適度な通気性が発揮される上、長期使用によるへたりや変形を抑制できる。また面状構造体を柔軟に仕上げることができるため、真空吸着法においては、ワークの損傷も抑制できる。捲縮繊維は、顕在捲縮繊維、潜在捲縮繊維のいずれも使用可能である。 Non-heat-bondable fibers also include crimped fibers that have mechanical crimps (eg, fine peaks like a sawtooth) or three-dimensional crimps (eg, coiled). Due to the spring effect of the crimped fibers, the space in the planar structure can be maintained, and an appropriate cushioning property can be imparted to the planar structure. Therefore, moderate ventilation is exhibited in the ventilation part, and sag and deformation due to long-term use can be suppressed. In addition, since the planar structure can be finished flexibly, damage to the workpiece can be suppressed in the vacuum suction method. As the crimped fiber, either an actual crimped fiber or a latent crimped fiber can be used.
捲縮繊維としては、ポリエチレン−ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリエステル、ポリエステル−変性ポリエステル等の組み合わせに例示されるような熱収縮率の異なる樹脂からなる偏心構造を有する芯鞘繊維やサイドバイサイド構造を有する複合繊維;繊維の表側と裏側とで熱処理の程度を異ならせて立体捲縮を発現させた捲縮繊維;外力により繊維に捲縮を付与した繊維;等が例示できる。 As the crimped fiber, a core-sheath fiber having an eccentric structure made of a resin having a different heat shrinkage rate as exemplified by a combination of polyethylene-polypropylene, polyethylene-polyester, polyester-modified polyester, or a composite fiber having a side-by-side structure; Examples thereof include crimped fibers in which the degree of heat treatment is varied between the front side and the back side of the fibers to express three-dimensional crimps; fibers in which the fibers are crimped by an external force;
面状構造体に含まれる捲縮繊維の捲縮数は、好ましくは3個/25mm以上、より好ましくは5個/25mm以上、更に好ましくは7個/25mm以上であり、好ましくは25個/25mm以下、より好ましくは20個/25mm以下、更に好ましくは15個/25mm以下である。捲縮数を前記範囲内に調整することにより、長期使用による変形と通気量のバランスを良くすることができる。 The number of crimps of the crimped fibers contained in the planar structure is preferably 3/25 mm or more, more preferably 5/25 mm or more, still more preferably 7/25 mm or more, preferably 25/25 mm. Hereinafter, it is more preferably 20 pieces / 25 mm or less, and further preferably 15 pieces / 25 mm or less. By adjusting the number of crimps within the above range, the balance between the deformation due to long-term use and the air flow rate can be improved.
非熱融着性繊維には、静電気抑制効果を有する繊維が含まれていてもよい。静電気抑制繊維としては、繊維に銅等の帯電し難い金属が存在している繊維が例示でき、具体的には、銅等の金属がポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維等の表面にコーティングされている繊維等が挙げられる。静電気抑制繊維を中材用不織布に混綿しておけば、帯電防止等の後工程を省略することが可能となる。 The non-heat-fusible fiber may contain a fiber having a static electricity suppressing effect. Examples of the static electricity suppressing fiber include a fiber in which a metal such as copper that is difficult to be charged is present in the fiber. Specifically, a metal such as copper is coated on the surface of a polyester fiber, an acrylic fiber, a polyamide fiber, or the like. And the like. If the antistatic fiber is mixed with the non-woven fabric for the intermediate material, it becomes possible to omit the post-process such as antistatic.
非熱融着性繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、丸断面;三角形、星形、五角形等の異型断面;のいずれも使用することができる。また非熱融着性繊維は、中実繊維、中空繊維のいずれの繊維も用いることができる。 The cross-sectional shape of the non-heat-bondable fiber is not particularly limited, and any of round cross-sections; irregular cross-sections such as triangles, stars, and pentagons can be used. As the non-heat-bondable fiber, either a solid fiber or a hollow fiber can be used.
低融点繊維と必要に応じて使用される非熱融着性繊維は、共通の樹脂から構成される繊維(特に化学繊維)であるのが好ましい。共通の樹脂とは、一の樹脂とその変性樹脂とを含み、例えば、一の樹脂がポリエステル樹脂である場合、その共通の樹脂の範囲には、ポリエステル樹脂と変性ポリエステル樹脂とが含まれる。共通の樹脂を使用することで、樹脂同士の相性がよく接着性が向上するため、封止部においてはより通気量を低減させ、通気部においては耐摩耗性が向上するため好ましい。 The low-melting fiber and the non-heat-bondable fiber used as necessary are preferably fibers (particularly chemical fibers) composed of a common resin. The common resin includes one resin and its modified resin. For example, when one resin is a polyester resin, the range of the common resin includes a polyester resin and a modified polyester resin. The use of a common resin is preferable because the compatibility between the resins is good and the adhesion is improved, so that the amount of ventilation is reduced in the sealing portion and the wear resistance is improved in the ventilation portion.
非熱融着性繊維の繊度は、好ましくは4dtex以上、より好ましくは5dtex以上、更に好ましくは6dtex以上であり、好ましくは40dtex以下、より好ましくは30dtex以下、更に好ましくは20dtex以下である。非熱融着性繊維の繊度を前記範囲内に調整することにより、面状構造体に適度な剛性を付与することが可能となる。 The fineness of the non-heat-bondable fiber is preferably 4 dtex or more, more preferably 5 dtex or more, still more preferably 6 dtex or more, preferably 40 dtex or less, more preferably 30 dtex or less, and even more preferably 20 dtex or less. By adjusting the fineness of the non-heat-fusible fiber within the above range, it is possible to impart appropriate rigidity to the planar structure.
非熱融着性繊維は短繊維が好ましく、その繊維長は、好ましくは10mm以上、より好ましくは20mm以上、更に好ましくは30mm以上であり、好ましくは300mm以下、より好ましくは100mm以下、更に好ましくは80mm以下である。非熱融着性繊維の繊維長を前記範囲内に調整することにより、繊維を交絡させやすくなり、繊維との交点が増えるため面状構造体に適度な強度を付与できるようになる。 The non-heat-bondable fiber is preferably a short fiber, and the fiber length is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more, still more preferably 30 mm or more, preferably 300 mm or less, more preferably 100 mm or less, still more preferably. 80 mm or less. By adjusting the fiber length of the non-heat-bondable fiber within the above range, the fibers can be easily entangled, and the number of intersections with the fibers increases, so that an appropriate strength can be imparted to the planar structure.
非熱融着性繊維の融点は特に限定されないが、低融点繊維よりも高いことが好ましく、具体的に好ましくは220℃超、より好ましくは230℃以上、更に好ましくは240℃以上、より更に好ましくは250℃以上であり、好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、更に好ましくは330℃以下である。非熱融着性繊維の融点を前記範囲内に調整することにより、熱プレス時において非熱融着性繊維の溶融を抑制し、非熱融着性繊維を面状構造体の骨格として利用することが可能となる。 The melting point of the non-heat-bondable fiber is not particularly limited, but is preferably higher than that of the low-melting fiber, specifically preferably higher than 220 ° C, more preferably 230 ° C or higher, still more preferably 240 ° C or higher, and still more preferably. Is 250 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, still more preferably 330 ° C. or lower. By adjusting the melting point of the non-heat-bondable fiber within the above range, the non-heat-bondable fiber is prevented from melting during hot pressing, and the non-heat-bondable fiber is used as a skeleton of the planar structure. It becomes possible.
中材用不織布100質量%中、非熱融着性繊維の合計質量は、好ましくは0質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。非熱融着性繊維の合計質量を前記範囲内に調整することにより、面状構造体に適度な強度を付与することが可能となる。
特に通気部に適度なクッション性を付与する観点から、中材用不織布は捲縮繊維を含むことが好ましく、中材用不織布100質量%中、捲縮繊維の質量は、好ましくは5質量以上、より好ましくは8質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
非熱融着性繊維と低融点繊維の質量比(非熱融着性繊維/低融点繊維)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.10以上、更に好ましくは0.12以上であり、好ましくは0.35以下、より好ましくは0.30以下、更に好ましくは0.25以下である。質量比を前記範囲内に調整することにより、低融点繊維が有する効果と非熱融着性繊維が有する効果の両立が可能となる。
In 100% by mass of the non-woven fabric for intermediate material, the total mass of the non-heat-bondable fibers is preferably 0% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, and preferably 70% by mass. Hereinafter, it is more preferably 50% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less. By adjusting the total mass of the non-heat-bondable fibers within the above range, it is possible to impart an appropriate strength to the planar structure.
In particular, from the viewpoint of imparting appropriate cushioning properties to the ventilation portion, the nonwoven fabric for medium material preferably includes crimped fibers, and the mass of the crimped fiber is preferably 5 mass% or more in 100% by mass of the nonwoven fabric for medium material. More preferably, it is 8 mass% or more, More preferably, it is 10 mass% or more, Preferably it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or less.
The mass ratio of the non-heat fusible fiber and the low melting point fiber (non-heat fusible fiber / low melting point fiber) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and further preferably 0.12 or more. Yes, preferably 0.35 or less, more preferably 0.30 or less, and still more preferably 0.25 or less. By adjusting the mass ratio within the above range, both the effect of the low-melting fiber and the effect of the non-heat-bondable fiber can be achieved.
中材用不織布の目付は、好ましくは30g/m2以上、より好ましくは40g/m2以上、更に好ましくは50g/m2以上であり、好ましくは200g/m2以下、より好ましくは150g/m2以下、更に好ましくは80g/m2以下である。目付を前記範囲内に調整することにより、面状構造体の耐久性を高めることが可能となる。 Basis weight for medium material nonwoven fabric is preferably 30 g / m 2 or more, more preferably 40 g / m 2 or more, more preferably 50 g / m 2 or more, preferably 200 g / m 2 or less, more preferably 150 g / m 2 or less, more preferably 80 g / m 2 or less. By adjusting the basis weight within the above range, the durability of the planar structure can be increased.
中材用不織布に含まれる繊維の平均繊度は、好ましくは2.2dtex以上、より好ましくは3.5dtex以上、更に好ましくは4.0dtex以上であり、好ましくは22dtex以下、より好ましくは21dtex以下、更に好ましくは20dtex以下である。平均繊度を前記範囲内に調整することにより繊維間の空隙の大きさを制御することが可能となる。これによって、ホコリや油分などの異物が繊維間に取り込まれることによる吸着力の低下を抑制し、一方で、空隙が小さくなりすぎることによる通気量の低下を防ぐことが可能となる。
なお本明細書において「平均繊度」は、繊度の異なる複数の繊維を含む時には、各繊度の繊維の割合(重量基準)を考慮した加重平均によって求めることとする。
The average fineness of the fibers contained in the non-woven fabric for intermediate material is preferably 2.2 dtex or more, more preferably 3.5 dtex or more, still more preferably 4.0 dtex or more, preferably 22 dtex or less, more preferably 21 dtex or less, further Preferably it is 20 dtex or less. By adjusting the average fineness within the above range, the size of the gap between the fibers can be controlled. As a result, it is possible to suppress a decrease in the adsorption force due to foreign matters such as dust and oil being taken in between the fibers, while preventing a decrease in the air flow rate due to the voids becoming too small.
In the present specification, the “average fineness” is obtained by a weighted average considering the ratio (weight basis) of fibers of each fineness when a plurality of fibers having different finenesses are included.
中材用不織布は、短繊維不織布であっても長繊維不織布であってもよいが、繊維の調達が容易であることから、短繊維不織布が好ましい。 The non-woven fabric for intermediate material may be a short-fiber nonwoven fabric or a long-fiber nonwoven fabric, but a short-fiber nonwoven fabric is preferable because it is easy to procure fibers.
中材用不織布の製造方法は、特に限定されるものではなく、短繊維不織布であれば、乾式法、湿式法などを適宜採用でき、長繊維不織布であればスパンボンド法を適宜採用できる。
ウェブの結合方法も特に限定されるものではなく、ニードルパンチ法、スパンレース法(水流絡合法)等の機械的絡合法;不織布に含まれる低融点繊維の一部又は全部を熱溶融させて、繊維交点を固着する方法(サーマルボンド法);等の各種結合方法を採用できる。機械的絡合法は任意であるが、本発明では繊維ウェブを強固に交絡させるために、ニードルパンチ法により繊維を交絡させた後、熱処理を行うニードルパンチ及びサーマルボンド法を併用することが好ましい。
The method for producing the intermediate material nonwoven fabric is not particularly limited, and a dry method, a wet method, or the like can be appropriately employed as long as it is a short fiber nonwoven fabric, and a spunbond method can be employed as appropriate when it is a long fiber nonwoven fabric.
The web bonding method is not particularly limited, and a mechanical entanglement method such as a needle punch method, a spun lace method (water entanglement method); a part or all of the low melting point fiber contained in the nonwoven fabric is thermally melted, Various bonding methods such as a method of fixing fiber intersection points (thermal bonding method); The mechanical entanglement method is arbitrary, but in the present invention, in order to strongly entangle the fiber web, it is preferable to use a needle punch and a thermal bond method in which heat treatment is performed after the fibers are entangled by the needle punch method.
ニードルパンチ法では、ニードルパンチ針番手36〜42番、針深さ4〜10mm(好ましくは5〜8mm)、打ち込み本数10〜50本/cm2(好ましくは15〜30本/cm2)の条件が好ましい。加工条件を前記範囲内に調整することによって繊維を交絡させやすくなるため面状構造体の耐久性が向上すると共に、面状構造体が固くなりすぎないように仕上げることができる。 In the needle punch method, the conditions of needle punch needle count 36 to 42, needle depth 4 to 10 mm (preferably 5 to 8 mm), and number of driven 10 to 50 / cm 2 (preferably 15 to 30 / cm 2 ) Is preferred. By adjusting the processing conditions within the above range, the fibers can be easily entangled, so that the durability of the planar structure can be improved and the planar structure can be finished so as not to become too hard.
サーマルボンド法における熱処理温度は、低融点繊維のガラス転移温度超であり、具体的には、175〜225℃が好ましく、より好ましくは190〜220℃である。また、熱処理温度は、混綿している低融点繊維の融点TLに対し、TL+10(℃)〜TL+110(℃)が好ましく、より好ましくはTL+35(℃)〜TL+90(℃)である。熱処理温度が前記範囲内であれば、低融点繊維を適度に溶融することが可能となる。加熱時間は、混綿する低融点繊維の融点や含有量を考慮して適宜設定するとよいが、15〜180秒が好ましく、より好ましくは20〜90秒である。サーマルボンド法は、例えば、所望の温度に調整した熱処理機(例えば、循環式熱風乾燥機)を用いて行うことができる。 The heat treatment temperature in the thermal bond method is higher than the glass transition temperature of the low melting point fiber, specifically, preferably 175 to 225 ° C, more preferably 190 to 220 ° C. The heat treatment temperature is preferably T L +10 (° C.) to T L +110 (° C.), more preferably T L +35 (° C.) to T L +90 (relative to the melting point T L of the mixed low-melting fiber. ° C). If the heat treatment temperature is within the above range, the low melting point fiber can be melted appropriately. The heating time may be appropriately set in consideration of the melting point and the content of the low-melting fiber to be mixed, but is preferably 15 to 180 seconds, more preferably 20 to 90 seconds. The thermal bond method can be performed using, for example, a heat treatment machine (for example, a circulating hot air dryer) adjusted to a desired temperature.
サーマルボンド加工後、更に得られた不織布に平滑処理を施してもよい。平滑処理を行うことにより不織布を高密度にし、不織布からの繊維の脱落を抑制したり、熱プレス時に各層間の接着を強くすることができる。平滑化処理は、サーマルボンド加工後の不織布のいずれか一方の表面または両面に施すことができる。 After the thermal bonding process, the obtained nonwoven fabric may be smoothed. By performing the smoothing treatment, the nonwoven fabric can be made high in density, the fibers can be prevented from falling off from the nonwoven fabric, and the adhesion between the layers can be strengthened during hot pressing. The smoothing treatment can be performed on one surface or both surfaces of the nonwoven fabric after the thermal bond processing.
平滑化処理は、例えば、サーマルボンド加工の不織布を加熱ロールや加熱板間に通すことで実施できる。加熱ロール及び金属板の加熱温度は、低融点繊維の溶融開始温度よりも高い温度であれば特に限定されないが、70〜220℃が好ましく、より好ましくは100〜210℃である。加熱ロールや加熱板を用いることで、不織布表面を溶融し平滑化することができる。 The smoothing treatment can be performed, for example, by passing a thermal bonded nonwoven fabric between a heating roll and a heating plate. Although the heating temperature of a heating roll and a metal plate will not be specifically limited if it is temperature higher than the melting start temperature of a low melting point fiber, 70-220 degreeC is preferable, More preferably, it is 100-210 degreeC. By using a heating roll or a heating plate, the surface of the nonwoven fabric can be melted and smoothed.
2.切り抜き加工
切り抜き加工では、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)を製造する。
2. Cutting process In the cutting process, a non-woven fabric for middle material (a1) having a cut-out portion is manufactured.
切り抜き部の形状は、図2に示すような円形、三角形、四角形、五角形以上の多角形、ドーナツ形等から適宜選択できる。1枚の中材用不織布(a1)に複数の切り抜き部を形成する場合、切り抜き部の形状は、同一であっても、それぞれ異なっていてもよく、用途に応じて適宜選択するとよい。 The shape of the cut-out portion can be appropriately selected from a circle, a triangle, a quadrangle, a pentagon or more polygon, a donut shape, and the like as shown in FIG. When a plurality of cutout portions are formed on one non-woven fabric for middle material (a1), the shape of the cutout portions may be the same or different, and may be appropriately selected depending on the application.
切り抜き加工は、中材用不織布の内部に施され、該不織布の外周部は切り抜かれていないことが望ましい。外周部が切り抜かれてしまうと、ワークを吸着する際に空気が面状構造体の側部から漏れやすくなり、充分なリフト力が発揮されない虞があるためである。 It is desirable that the cutting process is performed inside the non-woven fabric for intermediate material, and the outer peripheral portion of the non-woven fabric is not cut out. This is because if the outer peripheral portion is cut out, air is likely to leak from the side portion of the planar structure when adsorbing the workpiece, and sufficient lift force may not be exhibited.
切り抜き部の形状や位置を工夫することで、通気部の形状を細かく調整することができる。例えば、1つの通気部内に、低通気量の部位と高通気量の部位を2以上形成したい場合には、該通気部の形状に切り抜いた中材用不織布(a1)と、低通気量に仕上げたい部分を切り抜いた中材用不織布(a1)を作製し、これらを積層すればよい。多点吸着の場合も同様に、切り抜き部の形状や位置を調整することによって、通気量の調整が可能となる。 By devising the shape and position of the cutout portion, the shape of the ventilation portion can be finely adjusted. For example, when it is desired to form two or more parts with a low air flow rate and parts with a high air flow rate in one ventilation part, the non-woven fabric for intermediate material (a1) cut out in the shape of the ventilation part and finishing with a low ventilation quantity What is necessary is just to produce the nonwoven fabric for intermediate materials (a1) which cut out the part which wants, and to laminate | stack these. Similarly, in the case of multi-point adsorption, it is possible to adjust the air flow rate by adjusting the shape and position of the cutout portion.
切り抜き部は、打抜き機、カッター、レーザー加工などにより不要な不織布を切り抜くことによって形成される。 The cutout part is formed by cutting out an unnecessary nonwoven fabric by a punching machine, a cutter, laser processing or the like.
3.積層
3−1.中材用不織布(a1)〜(a2)の積層
本工程では、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)と切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)を積層して不織布積層体(a)を作製する。図2には、面状構造体の製造方法を模式的に示した参考図を示すが、図2に示すように、不織布積層体(a)は、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)と切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)を含む積層構造、及び該積層構造の外側に任意で積層される表材用不織布(b)を有することが好ましい。
3. Lamination 3-1. In this step, the nonwoven fabric for middle material (a1) having a cutout portion and the nonwoven fabric for intermediate material (a2) having no cutout portion are laminated to form a nonwoven fabric laminate ( a) is prepared. FIG. 2 shows a reference diagram schematically showing a method for producing a planar structure. As shown in FIG. 2, the nonwoven fabric laminate (a) is a non-woven fabric for middle materials (a1) having a cutout portion. It is preferable to have a laminated structure including the intermediate nonwoven fabric (a2) that does not have a cut-out portion, and a surface nonwoven fabric (b) that is optionally laminated outside the laminated structure.
切り抜き部を有する中材用不織布(a1)の積層枚数は、厚さや目付により多少の増減はあるものの、好ましくは3枚以上、より好ましくは8枚以上、更に好ましくは10枚以上であり、好ましくは50枚以下、より好ましくは40枚以下、更に好ましくは35枚以下である。中材用不織布(a1)の積層枚数を前記範囲内に調整することにより、通気部と封止部の通気量を所定の範囲にコントロールしやすくなる。切り抜き部を有する中材用不織布(a1)を2枚以上積層するときは、これらの不織布は同一であってもそれぞれ異なっていてもよい。 The number of laminated non-woven fabrics (a1) having a cutout portion is preferably 3 or more, more preferably 8 or more, and even more preferably 10 or more, although there is some increase or decrease depending on the thickness or basis weight. Is 50 sheets or less, more preferably 40 sheets or less, and still more preferably 35 sheets or less. By adjusting the number of laminated layers of the intermediate material non-woven fabric (a1) within the above range, it becomes easy to control the air flow rate of the ventilation portion and the sealing portion within a predetermined range. When two or more intermediate nonwoven fabrics (a1) having cutout portions are laminated, these nonwoven fabrics may be the same or different.
切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の積層枚数は、厚さや目付により多少の増減はあるものの、好ましくは1枚以上、より好ましくは2枚以上、更に好ましくは3枚以上であり、好ましくは30枚以下、より好ましくは25枚以下、更に好ましくは20枚以下である。中材用不織布(a2)の積層枚数を前記範囲内に調整することにより、通気部と封止部の通気量を所定の範囲にコントロールしやすくなる。切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)を2枚以上積層するときは、これらの不織布は同一であってもそれぞれ異なっていてもよい。 The number of laminated non-woven fabrics for intermediate materials (a2) that do not have a cut-out portion is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more, although there is some increase or decrease depending on the thickness or basis weight. The number is preferably 30 sheets or less, more preferably 25 sheets or less, and still more preferably 20 sheets or less. By adjusting the number of laminated layers of the intermediate material non-woven fabric (a2) within the above range, it becomes easy to control the air flow rate of the ventilation portion and the sealing portion within a predetermined range. When two or more intermediate nonwoven fabrics (a2) having no cutout portions are laminated, these nonwoven fabrics may be the same or different.
切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)に対する切り抜き部を有する中材用不織布(a1)の積層枚数の比(中材用不織布(a1)/中材用不織布(a2))は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは1.8以上であり、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、更に好ましくは3.1以下である。積層枚数の比を前記範囲内に調整することにより、通気部と封止部の厚さの差を小さくしながら、これらの通気量を所定の範囲にコントロールしやすくなる。 The ratio of the number of laminated layers of the non-woven fabric for intermediate material (a1) having a cut-out portion to the non-woven fabric for intermediate material (a2) having no cut-out portion (the non-woven fabric for intermediate material (a1) / non-woven fabric for intermediate material (a2)) is preferably Is 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 1.8 or more, preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less, and still more preferably 3.1 or less. By adjusting the ratio of the number of stacked layers within the above range, it becomes easy to control the amount of air flow within a predetermined range while reducing the difference in thickness between the air-permeable portion and the sealing portion.
切り抜き部を有する中材用不織布(a1)と切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の積層方法は、
(1)いずれかの中材用不織布の積層枚数の偏りが出ないように、前記切り抜き部を有する中材用不織布(a1)の1〜5枚から構成される切り抜き構造部と、前記切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の1〜5枚から構成される非切り抜き構造部を作製し、切り抜き構造部と非切り抜き構造部を交互に3層以上積層する方法;
(2)前記切り抜き部を有する中材用不織布(a1)のみからなる1つの切り抜き構造部と、前記切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)のみからなる1つの非切り抜き構造部とを有し、切り抜き構造部と非切り抜き構造部が隣り合うように積層する方法;
等を含む。熱プレス時に面状構造体にシワ等が発生しないよう、該積層方法としては(1)が好ましい。
The lamination method of the non-woven fabric for intermediate material (a1) having a cut-out portion and the non-woven fabric for intermediate material (a2) having no cut-out portion is as follows.
(1) A cutout structure portion composed of 1 to 5 pieces of the non-woven fabric for middle material (a1) having the cutout portion, and the cutout portion so that any number of laminated non-woven fabrics for intermediate materials does not deviate Producing a non-cutout structure part composed of 1 to 5 non-woven fabrics for intermediate materials (a2), and alternately laminating three or more cutout structure parts and non-cutout structure parts;
(2) One cutout structure part made of only the nonwoven fabric for middle material (a1) having the cutout part and one non-cutout structure part made of only the nonwoven fabric for intermediate material (a2) not having the cutout part And a method of stacking the cutout structure portion and the non-cutout structure portion so that they are adjacent to each other;
Etc. As the lamination method, (1) is preferable so that wrinkles and the like are not generated in the planar structure during hot pressing.
中材用不織布に静電気抑制繊維が含まれる場合、静電気抑制繊維を含む中材用不織布の積層枚数が少なくても充分な静電気抑制効果が発揮されるため、高価な静電気防止繊維の使用をごく少量にして価格の上昇を抑えることも可能となる。静電気抑制繊維を含む中材用不織布の積層枚数は好ましくは3枚以下、より好ましくは2枚以下、更に好ましくは1枚である。また、静電気抑制繊維を含む中材用不織布は不織布積層体(a)の表側に積層されている方が静電気抑制効果は発揮されやすく好ましいため、該不織布は、不織布積層体(a)の表側から1〜5枚目(好ましくは1〜3枚目、より好ましくは1〜2枚目、更に好ましくは1枚目)の位置に積層されていることが望ましい。 When anti-static fibers are included in the non-woven fabric for intermediate materials, sufficient anti-static effects are exhibited even if the number of laminated non-woven fabrics for intermediate materials containing anti-static fibers is small. It is also possible to suppress price increases. The number of laminated nonwoven fabrics for intermediate materials containing static electricity suppressing fibers is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1. Moreover, since it is preferable that the nonwoven fabric for intermediate materials containing static electricity suppression fiber is laminated on the front side of the nonwoven fabric laminate (a) because the static electricity suppressing effect is easily exhibited, the nonwoven fabric is from the front side of the nonwoven fabric laminate (a). It is desirable to laminate at the position of the 1st to 5th sheets (preferably the 1st to 3rd sheet, more preferably the 1st to 2nd sheet, and still more preferably the 1st sheet).
熱プレス前の不織布積層体(a)は、中材用不織布(a1)〜(a2)を含み、且つ、面状構造体が熱プレスにより製造可能な限り、中材用不織布(a1)〜(a2)以外の層を含んでいてもよい。中材用不織布(a1)〜(a2)以外の層は、低融点繊維を含む層であっても、低融点繊維を含まない層であってもよい。 The non-woven fabric laminate (a) before hot pressing contains the non-woven fabrics for middle materials (a1) to (a2) as long as they include the non-woven fabrics for middle materials (a1) to (a2) and the planar structure can be produced by hot pressing. Layers other than a2) may be included. The layers other than the non-woven fabric for middle material (a1) to (a2) may be layers containing low-melting fibers or layers not containing low-melting fibers.
3−2.表材用不織布の積層方法
不織布積層体(a)は、中材用不織布(a1)〜(a2)以外の層として表材用不織布を含むこともできる。表材用不織布は、面状構造体の表面をより平滑にするために積層される層であり、該不織布は、少なくとも不織布積層体(a)の最外層として積層されていることが好ましい。
3-2. Method for Laminating Nonwoven Fabric for Surface Material The nonwoven fabric laminate (a) can also include a nonwoven fabric for surface material as a layer other than the non-woven fabric for middle material (a1) to (a2). The nonwoven fabric for surface material is a layer laminated in order to make the surface of the planar structure more smooth, and the nonwoven fabric is preferably laminated at least as the outermost layer of the nonwoven fabric laminate (a).
表材用不織布は、面状構造体の表面を平滑化するために、低融点繊維を含んでいることが望ましい。低融点繊維としては、前述した例示のものを適宜使用することができる。表材用不織布は、同一種の低融点繊維を含んでいてもよく、異種の低融点繊維を2種以上含んでいてもよいが、熱による溶融のしやすさの観点から、繊度が異なる低融点繊維を2種以上含んでいることが望ましい。 In order to smooth the surface of the planar structure, the surface nonwoven fabric desirably contains low melting point fibers. As the low melting point fiber, those exemplified above can be appropriately used. The non-woven fabric for the surface material may contain the same type of low-melting fiber, or may contain two or more different types of low-melting fibers. However, from the viewpoint of ease of melting by heat, the fineness is low. It is desirable to include two or more melting point fibers.
表材用不織布には、第3の低融点繊維として溶融しやすい細径の繊維を用いることが好ましく、該繊維の繊度は、好ましくは1dtex以上、より好ましくは2dtex以上、更に好ましくは3dtex以上であり、好ましくは10dtex以下、より好ましくは7dtex以下、更に好ましくは6dtex以下である。
また第4の低融点繊維として、樹脂量を増やすために、第3の低融点繊維よりも太径の繊維を用いることが好ましく、該繊維の繊度は好ましくは10dtex超、より好ましくは15dtex以上、更に好ましくは18dtex以上であり、40dtex以下、より好ましくは30dtex以下、更に好ましくは25dtex以下である。
As the surface nonwoven fabric, it is preferable to use a thin fiber that is easy to melt as the third low-melting fiber, and the fineness of the fiber is preferably 1 dtex or more, more preferably 2 dtex or more, and further preferably 3 dtex or more. Yes, preferably 10 dtex or less, more preferably 7 dtex or less, still more preferably 6 dtex or less.
Further, as the fourth low melting point fiber, in order to increase the amount of resin, it is preferable to use a fiber having a larger diameter than the third low melting point fiber, and the fineness of the fiber is preferably more than 10 dtex, more preferably 15 dtex or more, More preferably, it is 18 dtex or more, 40 dtex or less, More preferably, 30 dtex or less, More preferably, it is 25 dtex or less.
第3の低融点繊維と第4の低融点繊維は、融点が同程度であっても(例えば、融点の差が0〜15℃)、それぞれ異なっていてもよいが(例えば、融点の差が15℃超)、熱プレス時にできるだけ多くの低融点繊維を溶融させて面状構造体の表面を平滑化するために、第3の低融点繊維と第4の低融点繊維の融点は同程度であることが好ましく、第3の低融点繊維と第4の低融点繊維の融点の差は、好ましくは10℃以下、より好ましくは5℃以下である。
具体的に、第3の低融点繊維および第4の低融点繊維の融点は、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは145℃以下である。
The third low melting point fiber and the fourth low melting point fiber may have the same melting point (for example, a difference in melting point of 0 to 15 ° C.) or may be different from each other (for example, the difference in melting point is different). In order to melt as many low melting point fibers as possible during hot pressing and smooth the surface of the planar structure, the melting points of the third low melting point fiber and the fourth low melting point fiber are approximately the same. Preferably, the difference between the melting points of the third low melting point fiber and the fourth low melting point fiber is preferably 10 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or less.
Specifically, the melting points of the third low-melting fiber and the fourth low-melting fiber are preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher, still more preferably 90 ° C. or higher, preferably 160 ° C. or lower, more Preferably it is 150 degrees C or less, More preferably, it is 145 degrees C or less.
第3の低融点繊維と第4の低融点繊維の質量比(第3の低融点繊維/第4の低融点繊維)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは1.2以上、更に好ましくは2.0以上であり、好ましくは8.0以下、より好ましくは7.0以下、更に好ましくは6.0以下である。質量比を前記範囲内に調整することにより、低融点繊維をできるだけ多く溶融させることが可能となる。 The mass ratio of the third low melting point fiber to the fourth low melting point fiber (third low melting point fiber / fourth low melting point fiber) is preferably 0.5 or more, more preferably 1.2 or more, and still more preferably. Is 2.0 or more, preferably 8.0 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 6.0 or less. By adjusting the mass ratio within the above range, it is possible to melt as much of the low melting point fiber as possible.
表材用不織布には、低融点繊維以外の繊維が適宜含まれていてもよく、好ましく組み合わせられる繊維としては、非熱融着性繊維が挙げられる。非熱融着性繊維は前述した例示のものを適宜使用することができるが、表材用不織布には、面状構造体の静電気抑制効果を高めるため、静電気抑制繊維が含まれているとよい。 The non-woven fabric for the surface material may contain fibers other than the low melting point fibers as appropriate, and examples of the fibers that can be preferably combined include non-heat-bondable fibers. As the non-heat-fusible fiber, those exemplified above can be used as appropriate, but the non-woven fabric for the surface material may contain a static-suppressing fiber in order to enhance the static-suppressing effect of the planar structure. .
表材用不織布100質量%中、低融点繊維の合計質量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、特に好ましくは100質量%であるが、98質量%以下であっても差し支えない。低融点繊維の量が増える程、表材に用いたときに面状構造体の表面が平滑になるため、耐摩耗性に優れた面状構造体が得られる。 In 100% by mass of the nonwoven fabric for surface material, the total mass of the low melting point fibers is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass. However, it may be 98% by mass or less. As the amount of the low-melting fiber increases, the surface of the planar structure becomes smooth when used as a surface material, so that a planar structure having excellent wear resistance can be obtained.
表材用不織布に含まれる繊維の平均繊度は、面状構造体の表面を平滑化しやすくするため、好ましくは1.3dtex以上、より好ましくは3.0dtex以上、更に好ましくは5.0dtex以上、より更に好ましくは6.0dtex以上であり、好ましくは12dtex以下、より好ましくは11dtex以下、更に好ましくは10dtex以下である。 The average fineness of the fibers contained in the surface nonwoven fabric is preferably 1.3 dtex or more, more preferably 3.0 dtex or more, still more preferably 5.0 dtex or more, in order to facilitate smoothing the surface of the planar structure. More preferably, it is 6.0 dtex or more, Preferably it is 12 dtex or less, More preferably, it is 11 dtex or less, More preferably, it is 10 dtex or less.
表材用不織布の目付は、好ましくは5g/m2以上、より好ましくは10g/m2以上、更に好ましくは15g/m2以上であり、好ましくは100g/m2以下、より好ましくは60g/m2以下、更に好ましくは40g/m2以下、より更に好ましくは35g/m2以下である。目付を前記範囲内に調整すれば、表材用不織布に含まれる繊維の機能が充分に発揮されるため好ましい。 Basis weight of the surface material for the nonwoven fabric is preferably 5 g / m 2 or more, more preferably 10 g / m 2 or more, more preferably 15 g / m 2 or more, preferably 100 g / m 2 or less, more preferably 60 g / m 2 or less, more preferably 40 g / m 2 or less, and still more preferably 35 g / m 2 or less. It is preferable to adjust the basis weight within the above range since the function of the fibers contained in the nonwoven fabric for the surface material is sufficiently exhibited.
表材用不織布の製造方法は、中材用不織布の製造方法を参照するとよいが、表材用不織布は好ましくは短繊維不織布であり、該不織布は、ニードルパンチ法により繊維を交絡させずに、熱処理を行うサーマルボンド法により製造されることが望ましい。また表材用不織布のいずれか一方の表面または両面には平滑化処理が施されていることが望ましい。 The method for producing the non-woven fabric for the surface material may refer to the method for producing the non-woven fabric for the mid-material, but the non-woven fabric for the surface material is preferably a short fiber non-woven fabric, and the non-woven fabric is not entangled with the fibers by the needle punch method. It is desirable to manufacture by the thermal bond method which performs heat processing. Moreover, it is desirable that any one surface or both surfaces of the nonwoven fabric for surface material is subjected to a smoothing treatment.
表材用不織布には、切り抜き部が存在していても存在していなくてもよいが、面状構造体の表面をより平滑にしておけば、吸着プレートとして用いたときにワークを安定して吸着できるため、表材用不織布には切り抜き部が存在していないことが望ましい。 The surface nonwoven fabric may or may not have a cut-out portion, but if the surface of the planar structure is made smoother, the workpiece can be stabilized when used as an adsorption plate. Since it can adsorb | suck, it is desirable that the cutout part does not exist in the nonwoven fabric for surface materials.
不織布積層体において、表材用不織布は、少なくとも吸着面に積層されていることが好ましく、不織布積層体の両面に積層されていることが望ましい。表材用不織布の積層枚数は、1枚でも2枚以上であってもよいが、好ましくは2枚である。なお表材用不織布を複数積層する場合は、表材用不織布はそれぞれ、同一であっても異なっていてもよい。
前記中材用不織布及び表材用不織布は、いずれも必要に応じて、後工程を実施してもよい。後工程としては、着色処理、帯電防止処理、撥水処理、防汚処理などの機能性付与加工が挙げられる。機能性付与加工では、着色剤、帯電防止剤、撥水剤、防汚剤等の機能剤を含むバインダー樹脂を、熱プレス後の不織布積層体に、含漬、噴霧、塗布する(なお塗布液には、発泡させたバインダー樹脂も含まれる)とよい。
In the nonwoven fabric laminate, the surface nonwoven fabric is preferably laminated at least on the adsorption surface, and desirably laminated on both surfaces of the nonwoven fabric laminate. The number of laminated nonwoven fabrics for the surface material may be one or two or more, but preferably two. In addition, when laminating | stacking two or more surface material nonwoven fabrics, the surface material nonwoven fabrics may be respectively the same or different.
The intermediate material nonwoven fabric and the surface material nonwoven fabric may be subjected to a post-process as necessary. Examples of the post-process include functional processing such as coloring treatment, antistatic treatment, water repellent treatment, and antifouling treatment. In the process of imparting functionality, a binder resin containing functional agents such as a colorant, an antistatic agent, a water repellent, and an antifouling agent is impregnated, sprayed, and applied to the nonwoven fabric laminate after hot pressing (note that the coating solution) Includes a foamed binder resin).
4.面状(又は全面)熱プレス
前記工程で得られた不織布積層体(a)の少なくとも片面を、加熱された金型に接触させた状態にして、圧縮することにより、不織布に混綿された低融点繊維が融着して、繊維間が強固に接着されるとともに各層間も強固に接着され、通気部と封止部の厚さの差が殆どなく一体化される。前記融着とは、低融点繊維が少なくともその表面で一旦融解することで他の繊維と一体化した状態をいい、低融点繊維の少なくとも一部の形状が崩れている点、複数の繊維が溶融固化した低融点繊維を介して結合している点で元の状態とは物として相違した状態である。
4). Planar (or entire surface) hot press Low melting point mixed with the nonwoven fabric by compressing at least one surface of the nonwoven fabric laminate (a) obtained in the above-mentioned step in contact with a heated mold. The fibers are fused, the fibers are firmly bonded together, and the layers are also firmly bonded, so that there is almost no difference in thickness between the ventilation portion and the sealing portion. The fusion refers to a state in which the low-melting fiber is once melted at least on the surface to be integrated with other fibers, at least a part of the shape of the low-melting fiber is broken, and a plurality of fibers are melted. This is a state different from the original state in that it is bonded via the solidified low melting point fiber.
熱プレスに使用される金型は、板状、お椀状、山と谷を有する凹凸状等、自由に選定できる。面状構造体の表面を平滑にするために、金型の表面は平坦であることが望ましい。 The mold used for the hot press can be freely selected such as a plate shape, a bowl shape, and an uneven shape having peaks and valleys. In order to smooth the surface of the planar structure, the surface of the mold is preferably flat.
熱プレス時の処理温度は、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは105℃以上であり、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは210℃以下である。処理温度を前記範囲内に調整することにより、不織布同士の接着力が向上するため好ましい。また処理温度が前記範囲を下回ると、面状構造体の表面を充分に平滑化できず、更には通気部や封止部に適度な硬さを付与できない虞があるため好ましくない。
同様の理由から、熱プレス時の処理時間は、好ましくは100秒以上、より好ましくは150秒以上、更に好ましくは200秒以上であり、好ましくは1000秒以下、より好ましくは800秒以下、更に好ましくは700秒以下である。
The treatment temperature during hot pressing is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, more preferably 105 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower, still more preferably 210 ° C. or lower. is there. It is preferable to adjust the treatment temperature within the above range because the adhesive strength between the nonwoven fabrics is improved. On the other hand, when the treatment temperature is lower than the above range, the surface of the planar structure cannot be sufficiently smoothed, and further, there is a possibility that appropriate hardness cannot be imparted to the ventilation part or the sealing part, which is not preferable.
For the same reason, the treatment time during hot pressing is preferably 100 seconds or more, more preferably 150 seconds or more, still more preferably 200 seconds or more, preferably 1000 seconds or less, more preferably 800 seconds or less, and still more preferably. Is 700 seconds or less.
熱プレス時、前記工程で得られた不織布積層体(a)の少なくとも片面またはその両面は、加熱された金型に接触していることが好ましい。また熱プレス時には、熱源が面状構造体の吸着面となる側にあると、面状構造体の吸着面をより高温で加熱処理できるため、面状構造体の表面の凹凸が減少し、これにより面状構造体の表面が平滑化されてワークの変形を抑制できる。また面状構造体の耐摩耗性が向上することにより、繊維の毛羽立ちや毛抜けを防止できるため、フィルターとして使用したときにも繊維の脱落による不具合を抑制できるため効果的である。 At the time of hot pressing, it is preferable that at least one surface or both surfaces of the nonwoven fabric laminate (a) obtained in the above step are in contact with a heated mold. Also, during heat pressing, if the heat source is on the side that becomes the adsorption surface of the planar structure, the adsorption surface of the planar structure can be heat-treated at a higher temperature, which reduces the irregularities on the surface of the planar structure. As a result, the surface of the planar structure is smoothed and deformation of the workpiece can be suppressed. Further, since the abrasion resistance of the planar structure is improved, the fiber can be prevented from fuzzing or coming off, and this is effective because it can suppress problems caused by the fiber dropping even when used as a filter.
熱プレス後の不織布積層体には、後工程を実施してもよい。後工程としては、中材用不織布及び表材用不織布で説明した後工程と同様の工程が実施できる。 You may implement a post process to the nonwoven fabric laminated body after a hot press. As a post-process, the process similar to the post-process demonstrated with the nonwoven fabric for middle materials, and the nonwoven fabric for surface materials can be implemented.
原料繊維に付着する繊維油剤により、ワークが滑りやすくなるといった影響が生じる場合には、繊維油剤を除去するために、不織布製造前後及び/または熱プレス前後において、繊維、不織布または不織布積層体を洗浄するとよい。 In the case where the effect of the fiber oil agent adhering to the raw material fibers causing slipping of the workpiece occurs, the fiber, the nonwoven fabric, or the nonwoven fabric laminate is washed before and after manufacturing the nonwoven fabric and / or before and after the heat press in order to remove the fiber oil agent. Good.
<用途>
本発明に係る面状構造体は、真空吸着装置用の吸着プレートや、フィルターとして使用することができる。
<Application>
The planar structure according to the present invention can be used as a suction plate for a vacuum suction device or a filter.
図3に、面状構造体を吸着プレートとして使用する場合の一態様を示す。真空吸着装置14は、ベースボディ11、ベースボディ11内に形成された流路に接続する真空ポート12、及び前記流路を介して真空ポート12の他端に存在する吸引部13を有する。吸引部13が存在する側に、吸着プレート(面状構造体)1が載置されるが、このとき吸着プレート1の通気部2と吸引部13と接するようにして載置されることが望ましい。このような吸着プレート1を用いると、吸引部13による吸引力によってワーク10を固定することが可能となる。
なお吸着プレート1とベースボディ11との間に、弾性部材(スポンジなどの発泡体、不織布など)を設置してもよい。弾性部材を設置すると、ベースボディ11と吸着プレート1との間に隙間が形成されるのを防止でき、またワーク10を吸着する時の衝撃を緩衝でき、真空吸着の質が向上する。
吸着プレートの大きさは、その使用環境に応じて適宜調整可能であるが、面積は2〜1500cm2、形状は通常円形・四角形(長方形・正方形)などである。また面状構造体は軽量であるため、駆動に対する負荷が少なく大型なワークの真空吸着にも適している。更に、面状構造体は柔軟であるため、薄いフィルムやガラスなどの柔軟なワークの移送にも適している。
FIG. 3 shows one mode when a planar structure is used as a suction plate. The vacuum suction device 14 includes a base body 11, a vacuum port 12 connected to a flow path formed in the base body 11, and a suction portion 13 existing at the other end of the vacuum port 12 through the flow path. The suction plate (planar structure) 1 is placed on the side where the suction part 13 is present. At this time, it is desirable that the suction plate 13 be placed in contact with the ventilation part 2 and the suction part 13 of the suction plate 1. . When such a suction plate 1 is used, the workpiece 10 can be fixed by the suction force by the suction unit 13.
An elastic member (foamed material such as sponge, non-woven fabric, etc.) may be installed between the suction plate 1 and the base body 11. When an elastic member is installed, it is possible to prevent a gap from being formed between the base body 11 and the suction plate 1 and to buffer an impact when the work 10 is sucked, thereby improving the quality of vacuum suction.
The size of the suction plate can be adjusted as appropriate according to the use environment, but the area is 2 to 1500 cm 2 , and the shape is usually a circle / square (rectangle / square). Further, since the planar structure is lightweight, it is suitable for vacuum suction of a large workpiece with a small load on driving. Furthermore, since the planar structure is flexible, it is suitable for transferring a flexible work such as a thin film or glass.
また面状構造体をフィルターとして使用する場合、具体的な用途としては、液体処理用フィルター、ビルや工場などの空調用エアフィルター、エアコン・空気清浄器用のエアフィルターなどが好ましい。本発明に係る面状構造体によれば、アルミ枠などの取り付けが不要となり、設置、交換及び処分が容易になるからである。 In addition, when the planar structure is used as a filter, a liquid processing filter, an air filter for an air conditioner such as a building or a factory, an air filter for an air conditioner / air purifier, or the like is preferable. This is because, according to the planar structure according to the present invention, it is not necessary to attach an aluminum frame or the like, and installation, replacement, and disposal are facilitated.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
<評価方法>
面状構造体の評価は以下の方法に基づいて行った。
(1)目付; JIS L1913 6.2に準ずる。
(2)厚さ; JIS L1913 6.1Bに準ずる。
(3)密度; 目付を厚さで除し、単位をg/cm3に換算する。
(4)通気量; JIS L1913 6.8.1に準ずる。
(5)硬さ(HDD); JIS K7215(デュロメータのタイプD)に準じて計測する。厚さが6mm以下の場合は、面状構造体を積層して計測する。
(6)表面平滑性; 面状構造体の表面を目視、触感により凹凸の有無を観察し、以下の基準に基づいて評価する。
◎:凹凸がなくとても滑らかである。
○:凹凸がなく滑らかである。
△:凸がなく滑らかであるが、凹がある。
<Evaluation method>
The planar structure was evaluated based on the following method.
(1) Basis weight; conforms to JIS L1913 6.2.
(2) Thickness: Conforms to JIS L1913 6.1B.
(3) Density: The basis weight is divided by the thickness, and the unit is converted to g / cm 3 .
(4) Aeration rate: Conforms to JIS L1913 6.8.1.
(5) Hardness (HDD): Measured according to JIS K7215 (Durometer type D). When the thickness is 6 mm or less, the planar structures are stacked and measured.
(6) Surface smoothness: The surface of the planar structure is visually and tactilely observed for unevenness and evaluated based on the following criteria.
A: There is no unevenness and it is very smooth.
○: Smooth without any irregularities.
(Triangle | delta): There is no convexity and it is smooth, but there is a concave.
<不織布の製造>
不織布Aは、下記表に示す繊維を混綿しカード機より紡出した繊維ウェブを115℃の熱ロールを通過させて巻き取ることにより製造した。
不織布Bは、下記表に示す繊維を混綿しカード機より紡出した繊維ウェブを、ニードルパンチ機により片面から打ち込み本数20本/cm2、針深さ6mmで交絡させた後、200℃に保った熱風処理機で30秒間処理し、その後200℃の熱ロールを通過させて巻き取ることにより製造した。
不織布Cは打ち込み本数を60本/cm2、針深さを9mmで両面からニードルパンチ加工する以外は不織布Bと同様にして製造した。
不織布Dは混綿する繊維を下記表の通りに変更し、かつ打ち込み本数60本/cm2、針深さ9mmで片面からニードルパンチ加工する以外は不織布Bと同様にして製造した。
表中、「LPET」は芯鞘構造を有する低融点繊維(芯:PET、鞘:変性ポリエステル)であり、「PET」は、中実且つ機械捲縮(9個/25mm)を有するポリエステル繊維である。
<Manufacture of non-woven fabric>
Nonwoven fabric A was produced by winding a fiber web obtained by blending the fibers shown in the following table and spinning from a card machine through a hot roll at 115 ° C.
Nonwoven fabric B is a fiber web obtained by blending the fibers shown in the following table and spun from a card machine. The web is driven from one side by a needle punch machine and entangled at a number of 20 / cm 2 and a needle depth of 6 mm, and then kept at 200 ° C. It was manufactured by treating with a hot air treatment machine for 30 seconds and then passing it through a 200 ° C. hot roll.
The nonwoven fabric C was produced in the same manner as the nonwoven fabric B except that the number of punches was 60 / cm 2 , the needle depth was 9 mm, and needle punching was performed from both sides.
The nonwoven fabric D was produced in the same manner as the nonwoven fabric B except that the fibers to be blended were changed as shown in the table below, and needle punching was performed from one side at a driving number of 60 / cm 2 and a needle depth of 9 mm.
In the table, “LPET” is a low melting point fiber (core: PET, sheath: modified polyester) having a core-sheath structure, and “PET” is a polyester fiber having a solid and mechanical crimp (9/25 mm). is there.
実施例1
切り抜き部を有する中材用不織布(a1)として、不織布Bの内部を、打抜き機で直径12mmの円形に切り抜いた不織布(円形は2cm×2cmあたり1個形成した。)を14枚と、切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)として、不織布Bの内部を切り抜かない不織布を5枚準備した。中材用不織布(a1)と(a2)をそれぞれ、積層枚数の偏りが出ないように比較的均一に積層した後、得られた積層体の両面に不織布Aをそれぞれ1枚ずつ積層した。
21枚の不織布が積層された不織布積層体を、加熱板の温度が120℃である熱プレス機で、不織布積層体の両面が加熱板に接触した状態で600秒間プレスした。冷却後、周囲をカットして6cm×10cmの面状構造体を製造した。
Example 1
14 non-woven fabrics having a cutout portion (a1), 14 non-woven fabrics in which the inside of the non-woven fabric B is cut into a circle having a diameter of 12 mm with a punching machine (one circle is formed per 2 cm × 2 cm) As the non-woven fabric for intermediate materials (a2), five non-woven fabrics that did not cut out the inside of the non-woven fabric B were prepared. After the non-woven fabrics for intermediate materials (a1) and (a2) were laminated relatively uniformly so that the number of laminated sheets would not be biased, one nonwoven fabric A was laminated on each side of the obtained laminate.
The nonwoven fabric laminate in which 21 nonwoven fabrics were laminated was pressed for 600 seconds with a hot press machine having a heating plate temperature of 120 ° C. with both surfaces of the nonwoven fabric laminate contacting the heating plate. After cooling, the periphery was cut to produce a 6 cm × 10 cm planar structure.
実施例2〜3
実施例2では、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)として、不織布Bの内部を、打抜き機で12mm×12mmの四角形に切り抜いた不織布(四角形は2cm×2cmあたり1個形成した)を使用した。
実施例3では、切り抜き部を有する中材用不織布(a1)として、不織布Bの内部を、打抜き機で50mm×110mmの四角形に切り抜いた不織布を使用した。
上記以外は、実施例1と同様にして面状構造体を製造した。
Examples 2-3
In Example 2, a non-woven fabric obtained by cutting the inside of the non-woven fabric B into a 12 mm × 12 mm square with a punching machine (one square was formed per 2 cm × 2 cm) was used as the intermediate material non-woven fabric (a1) having cutout portions. did.
In Example 3, the non-woven fabric obtained by cutting the inside of the non-woven fabric B into a square of 50 mm × 110 mm with a punching machine was used as the intermediate material non-woven fabric (a1) having a cut-out portion.
A planar structure was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
比較例1〜5
比較例1では、不織布Cと不織布Dをそれぞれ1枚ずつ積層した後、表に示す条件で不織布積層体の外周部を幅15mmで全周に亘って熱プレスすることで面状構造体を製造した。
比較例2では、中材用不織布として、切り抜き部を有さない不織布Bのみを用いて、通気部が存在しない面状構造体を製造した。
比較例3では、切り抜き部を有さない不織布Bの積層枚数を減らし、全面に亘って通気性が良好な(すなわち、封止部が存在しない)面状構造体を製造した。
比較例4では、市販の吸着プレートとしてPP樹脂の焼結体を用いた。
比較例5では、市販の面状構造体としてフッ素系樹脂の焼結体を用いた。
Comparative Examples 1-5
In Comparative Example 1, a non-woven fabric C and a non-woven fabric D are laminated one by one, and then the outer peripheral portion of the non-woven fabric laminate is hot-pressed over the entire circumference with a width of 15 mm under the conditions shown in the table. did.
In the comparative example 2, the planar structure which does not have a ventilation | gas_flowing part was manufactured using only the nonwoven fabric B which does not have a cutout part as a nonwoven fabric for intermediate materials.
In Comparative Example 3, the number of laminated nonwoven fabrics B having no cut-out portions was reduced, and a planar structure having good air permeability (that is, no sealing portion) was produced over the entire surface.
In Comparative Example 4, a PP resin sintered body was used as a commercially available adsorption plate.
In Comparative Example 5, a fluororesin sintered body was used as a commercially available planar structure.
上記表に示すように、本発明に係る面状構造体は、不織布を原材料とするため、適度な柔軟性と通気性を有しながら、溶融・固化した低融点繊維の存在により所望の硬さも有している。また面状構造体は、不織布積層体を全面熱プレスすることで製造されるため、積層する不織布の特徴を適宜変化させることで、低コストで簡便に密度や通気量の調整が可能となる上、面状構造体表面を平滑にすることも可能となる。 As shown in the above table, the planar structure according to the present invention uses nonwoven fabric as a raw material, and therefore has a desired hardness due to the presence of melted and solidified low melting point fibers while having appropriate flexibility and air permeability. Have. In addition, since the planar structure is manufactured by hot pressing the entire nonwoven fabric laminate, it is possible to easily adjust the density and air flow rate at low cost by appropriately changing the characteristics of the nonwoven fabric to be laminated. It is also possible to smooth the surface of the planar structure.
実施例1〜3からは、積層する不織布の目付、厚さ、枚数等により、面状構造体の通気量や厚さが調整可能なことが分かる。また通気部の形状も任意に設定可能である。
実施例1〜3と比較例1を対比すると、特許文献6〜7に記載の方法では、通気部と封止部の厚さの差が大きいため、近年では、このような吸着プレートに合致する真空吸着装置を見つけることが困難であり、また通気部側面からの空気漏れが発生しやすいため好ましくない。
実施例2と比較例2〜3を対比すると、封止部のみまたは通気部のみでは、通気量や硬さの点で所望の性能が発揮されないことが分かる。
実施例1〜3と比較例4〜5を対比すると、市販の焼結体では表面の平滑性が充分ではない。
From Examples 1 to 3, it can be seen that the air flow rate and thickness of the planar structure can be adjusted by the basis weight, thickness, number, etc. of the laminated nonwoven fabric. Also, the shape of the ventilation portion can be arbitrarily set.
When Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are compared, the method described in Patent Documents 6 to 7 has a large difference in thickness between the ventilation portion and the sealing portion, and in recent years, matches the suction plate. It is difficult to find a vacuum suction device, and air leakage from the side surface of the ventilation portion tends to occur, which is not preferable.
When Example 2 is compared with Comparative Examples 2 and 3, it can be seen that only the sealing portion or only the ventilation portion does not exhibit the desired performance in terms of the amount of ventilation and the hardness.
When Examples 1-3 and Comparative Examples 4-5 are contrasted, the surface smoothness is not sufficient in a commercially available sintered body.
1 面状構造体
2 通気部
3 封止部
4 不織布積層体(a)
5 切り抜き部を有する中材用不織布(a1)
6 切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)
7 表材用不織布
8 切り抜き部
10 ワーク
11 ベースボディ
12 真空ポート
13 吸引部
14 真空吸着装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar structure 2 Ventilation part 3 Sealing part 4 Nonwoven fabric laminated body (a)
5 Non-woven fabric for middle materials having a cut-out part (a1)
6 Non-woven fabric for intermediate materials (a2) without cutout
7 Nonwoven fabric for surface material 8 Cut-out part 10 Work 11 Base body 12 Vacuum port 13 Suction part 14 Vacuum adsorption device
Claims (15)
1つ以上の通気部と、前記通気部よりも通気量が低い1つ以上の封止部の両方を面内に有し、
前記通気部のHDDが13以上45以下であることを特徴とする面状構造体。 A planar structure composed of non-woven fabric,
And having in the surface both one or more ventilation portions and one or more sealing portions having a lower air flow rate than the ventilation portions,
The planar structure is characterized in that the HDD of the ventilation section is 13 or more and 45 or less.
前記不織布積層体(a)の少なくとも片面を、加熱された金型に接触させた状態にして、厚さ方向に面状に圧縮する工程を含むことを特徴とする面状構造体の製造方法。 A non-woven fabric laminate (a) by laminating a non-woven fabric for middle materials (a1) having low melting point fibers and having cutout portions and a non-woven fabric for middle materials (a2) having low melting point fibers and not having cutout portions. And the step of producing
A method for producing a planar structure comprising the step of compressing the nonwoven fabric laminate (a) into a planar shape in the thickness direction while bringing at least one surface of the nonwoven fabric laminate (a) into contact with a heated mold.
切り抜き部を有さない中材用不織布(a2)の目付が30g/m2以上200g/m2以下、積層枚数が1枚以上30枚以下である請求項10または11に記載の面状構造体の製造方法。 The basis weight of the non-woven fabric for middle material (a1) having a cut-out portion is 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less, and the number of laminated layers is 3 or more and 50 or less,
The planar structure according to claim 10 or 11, wherein the basis weight of the non-woven fabric for intermediate material (a2) having no cut-out portion is 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less, and the number of laminated layers is 1 or more and 30 or less. Manufacturing method.
切り抜き構造部と非切り抜き構造部が交互に3層以上積層されている請求項10〜12のいずれかに記載の面状構造体の製造方法。 The non-woven fabric laminate (a) includes a cut-out structure portion composed of 1 to 5 non-woven fabrics for middle materials (a1) having the cut-out portions, and a non-woven fabric for intermediate materials (a2) having no cut-out portions. Having 1 to 5 non-cutout structures,
The manufacturing method of the planar structure in any one of Claims 10-12 by which 3 or more layers of a cutout structure part and a non-cutout structure part are laminated | stacked alternately.
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