JP3993687B2

JP3993687B2 - ロール用基材およびそれを用いたロール

Info

Publication number: JP3993687B2
Application number: JP9827898A
Authority: JP
Inventors: 哲男東野; 俊郎野村
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11279913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願発明はロール用基材およびそれを用いたロールに関するものであり、例えば、鋼板、非鉄金属板、プラスチック、フィルム、或いは樹脂板などの製造工程における水、油、或いは薬品を搾取することのできるロール用基材及びそれを用いたロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鋼板を洗浄した後に鋼板に残留する水を除去するために、水の搾取性に優れ、摩擦係数の高い不織布を使用したロールが使用されている。
この不織布を構成する繊維として、強靭なナイロン繊維を使用していたが、ナイロン繊維は水の吸収によって寸法変化が生じやすいため、ロール全体が変形してしまい、長期間使用することが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この出願発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、寸法変化が小さく、長期間使用できるロール用基材及びそれを用いたロールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この出願発明のロール用基材は、引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を主体とする不織布のみからなる高分子重合体が付着したロール用基材であり、不織布は線密度の異なる２種類以上の引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を含んでおり、また、別のロール用基材は、引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を主体とする不織布のみからなる高分子重合体が付着したロール用基材であり、不織布は線密度が０．１ｍｇ／ｍ以下の細繊維を含んでいる。
この引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維は結晶性が高く、水などの吸着や吸収による寸法変化が小さいため、このナイロン６６繊維を主体とする不織布のみからなる高分子重合体が付着したロール用基材は水などによる寸法変化の小さいものである。
したがって、このロール用基材を含むこの出願発明のロールは長期間使用できるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この出願発明においては、水などによる寸法変化が生じにくいように、引張り強さが６ｇ／ｄ以上（好ましくは７ｇ／ｄ以上）の高強度繊維を使用する。
この高強度繊維としては、例えば、ナイロン繊維（ナイロン６繊維、ナイロン６６繊維など、タイヤコードや反毛も含む）、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、或いはポリエチレン繊維やポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊維などを使用することができる。
これらの中でも、耐磨耗性に優れ、強靭なナイロン繊維を好適に使用することができ、ナイロン６６繊維をより好適に使用できる。なお、この出願発明における引張り強さはＪＩＳＬ１０１５（化学繊維ステープル試験法）に規定される方法によって測定した値をいう。
【０００６】
この高強度繊維の線密度は特に限定するものではないが、０．１１ｍｇ／ｍ〜１．１ｍｇ／ｍであることが好ましい。
線密度が０．１１ｍｇ／ｍ未満であると、使用寿命が短くなることがあり、１．１ｍｇ／ｍを越えると、水などの搾取性が低下する傾向があるためで、０．２２ｍｇ／ｍ〜０．８８ｍｇ／ｍであることがより好ましい。
なお、高強度繊維は線密度の点において１種類である必要はなく、２種類以上含んでいると、水などの搾取性に優れ、使用寿命の長いロールを製造することができる。
例えば、線密度が０．２２ｍｇ／ｍ〜０．４４ｍｇ／ｍ程度の高強度繊維と線密度が０．５５ｍｇ／ｍ〜０．７７ｍｇ／ｍ程度の高強度繊維とを含む繊維シート（ロール用基材）は、水などの搾取性に優れ、使用寿命の長いロールを製造することができる。
【０００７】
なお、この高強度繊維はステープルであってもフィラメントであってもよいが、２種類以上の繊維を自由に配合でき、また液体との親和性に優れ、より搾取性に優れるステープルであることが好ましい。ステープルの場合、３０〜１１０ｍｍ長程度であることが好ましい。なお、この出願発明においてはフィラメントを裁断したステープル状の繊維（スフなど）も使用可能である。
【０００８】
このような高強度繊維は、例えば、常法により溶融紡糸した後に熱延伸することにより容易に製造することができる。また、市販されているため容易に入手することができる。
【０００９】
この出願発明の繊維シートは寸法安定性に優れるように、上記の高強度繊維を主体（５０ｍａｓｓ％以上）としており、６０ｍａｓｓ％以上含んでいることが好ましく、７０ｍａｓｓ％以上含んでいることがより好ましい。
【００１０】
この高強度繊維以外の繊維として、引張り強さが６ｇ／ｄ未満の一般的な合成繊維（例えば、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維やポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊維など）を混合することができるが、線密度が０．１ｍｇ／ｍ以下の細繊維を含んでいると、ロール用基材の緻密性が向上する結果として、毛細管作用による吸液性や搾取性が向上するため好適であり、線密度が５０μｇ／ｍ以下の細繊維を混合することがより好ましい。
【００１１】
この細繊維としては、元々線密度が０．１ｍｇ／ｍ以下のものであってもよいし、線密度が０．１ｍｇ／ｍを越える分割性繊維を機械的及び／又は化学的に分割することによって発生させたものであってもよい。
なお、機械的分割方法としては、例えば、ニードル、流体流、カレンダー、フラットプレスなどがあり、化学的分割方法としては、例えば、溶媒による樹脂成分の抽出や溶媒による膨潤などがある。
【００１２】
この分割性繊維としては、例えば、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型のものがある。これらの中でも樹脂成分の減少がなく、より緻密なロール用基材を製造できるオレンジ型又は多重バイメタル型の分割性繊維が好ましい。
また、分割性繊維を構成する樹脂成分としては、例えば、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などがあり、これらの樹脂成分を２種類以上含んでいる。
この分割性繊維がナイロン系樹脂を含んでいると、ナイロン系樹脂からなる細繊維を発生させることができ、ロール用基材の強靭性を損なわないので好適である。なお、分割性繊維は異種の樹脂成分の組み合わせである必要はなく、ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂との組み合わせのように、同系の樹脂成分の組み合わせからなっていてもよい。
このような分割性繊維は常法の複合紡糸法や混合紡糸法により容易に製造することができ、また、市販されているため容易に入手可能である。
【００１３】
この高強度繊維以外の繊維（細繊維を含む）もステープルであってもフィラメントであってもよいが、２種類以上の繊維を自由に配合でき、また液体との親和性に優れ、より搾取性に優れるステープルであることが好ましい。ステープルの場合、３０〜１１０ｍｍ長程度であることが好ましい。
【００１４】
この高強度繊維以外の繊維（細繊維を含む）の比率としては、高強度繊維との兼ね合いから５０ｍａｓｓ％以下であり、４０ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、３０ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。
【００１５】
この出願発明のロール用基材は上述のような繊維からなる繊維シートである。この繊維シートの態様としては、例えば、織物、編物、不織布、或いはこれらの複合体などがあるが、これらの中でも弾性に優れ、搾取性に優れる不織布であることが好ましい。
【００１６】
この出願発明の繊維シートは常法により製造することができるが、好適である不織布の製造方法について説明する。
まず、上述のような繊維（高強度繊維、場合により他の繊維（例えば分割性繊維））からなる繊維ウエブを形成する。
この繊維ウエブの形成方法としては、例えば、カード法やエアレイ法などの乾式法や、湿式法がある。これらの中でも、乾式法により形成した繊維ウエブは弾性に優れ、搾取性に優れているため好適である。
なお、繊維ウエブを形成した後、製法の異なる繊維ウエブを積層したり、繊維配合の異なる繊維ウエブを積層するなど、種類の異なる繊維ウエブを積層してもよい。
【００１７】
次いで、この繊維ウエブを結合して不織布を形成する。
この結合方法としては、例えば、ニードルや流体流による絡合、繊維ウエブを構成する繊維の融着、バインダーによる接着、ステッチによる縫合、或いはこれらを併用する方法などがある。これらの中でも絡合した不織布は緻密な構造を有し、毛細管作用による吸液性や搾取性が向上するため好適である。特に、流体流により絡合した不織布はより緻密な構造を有するためより好適である。
【００１８】
この好適である絡合条件としては、ニードルパンチの場合には、針密度１０〜４００本／ｃｍ²程度で絡合し、流体流の場合には、ノズル径０．０５〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以上に配列したノズルプレートから、圧力０．１〜３０ＭＰａの流体を噴出して絡合する。
【００１９】
このようにして製造される不織布（ロール用基材）の面密度は５０〜８００ｇ／ｍ²であることが好ましい。
面密度が５０ｇ／ｍ²未満であると、強度が低くしかも形態安定性が悪くなることがあり、８００ｇ／ｍ²を越えると、不織布の厚さ方向に硬度のバラツキが生じやすいためで、１００〜４００ｇ／ｍ²であることがより好ましい。また、厚さは０．５〜４ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
上述のような繊維シート（特に不織布）をロール用基材として使用してもよいが、繊維シートに高分子重合体が付着していると、弾性及び搾取性により優れ、しかも使用寿命を長くすることができるため、好適なロール用基材である。
【００２１】
この高分子重合体としては、例えば、スチレン・ブタジエンゴム、ブチレンゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、ニトリル・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、４フッ化エチレン・プロピレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ポリエーテル系特殊ゴム、エピクロロヒドリンゴム、プロピレンオキサイドゴム、エチレン・アクリルゴム、液状ゴム、ノルボルネンゴム、熱可塑性エラストマーなどを使用できる。
これらの中でも、弾性があり自己回復性が高く、しかも耐水性、耐油性、及び耐熱性に優れているスチレン・ブタジエンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムを好適に使用できる。
【００２２】
この高分子重合体の付着率としては、２０〜７０ｍａｓｓ％であることが好ましい。
２０ｍａｓｓ％未満では弾性や搾取性の向上があまり期待できないことがあり、７０ｍａｓｓ％を越えるとゴムライクになり、しかも空隙率の低下による搾取性の低下、及び摩擦抵抗が低下するためで、３０〜６０ｍａｓｓ％であることがより好ましい。なお、この付着率は高分子重合体が付着した後のロール用基材の質量を１とした時の百分率をいう。
【００２３】
この高分子重合体の付着方法としては、従来公知の方法により実施することができ、例えば、上述のような高分子重合体のラテックスを繊維シートに含浸、スプレー、或いはコーティングした後に乾燥して、容易に付着させることができる。
【００２４】
この出願発明のロールは上述のようなロール用基材を含んでいるため、寸法変化が小さく、長期間使用できるものである。
なお、ロールとしては、例えば、（１）ロール用基材をシャフトの周囲に平巻き状に巻き付けたロール、（２）ロール用基材をシャフトの周囲に螺旋状に巻き付けたロール、（３）ロール用基材がシャフトの長さ方向に多数積層されたロール、などがある。
これらの中でもロール表面の平滑性に優れる（３）ロール用基材がシャフトの長さ方向に多数積層されたロールが好ましい。この好適であるロールは、例えば、ロール用基材を略ドーナッツ状、或いは外周を略正多角形のドーナッツ状に打ち抜いて、エレメントを多数形成した後、シャフトにエレメントを多数積層し、油圧プレス機などによって加圧し、次いで、旋盤やサンドペーパーなどによりロール表面を研削して製造することができる。
【００２５】
以下に、この出願発明の実施例を記載するが、この出願発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
【実施例】
実施例１
引張り強さ８ｇ／ｄ、線密度０．６６ｍｇ／ｍ、繊維長６４ｍｍのナイロン６６高強度繊維７０ｍａｓｓ％と、引張り強さ７ｇ／ｄ、線密度０．３３ｍｇ／ｍ、繊維長５１ｍｍのナイロン６６高強度繊維３０ｍａｓｓ％とを混綿し、カード機により開繊した繊維ウエブを、ニードルパンチ（針密度：２００本／ｃｍ²）して絡合し、面密度１５０ｇ／ｍ²、厚さ２ｍｍの不織布を製造した。
【００２７】
次いで、アクリル酸エチル共重合ラテックス中に架橋剤を含ませた配合液中に、上記不織布を浸漬し、ロール間で絞った後に熱風ドライヤーで乾燥して、表１に示すような物性を有するロール用基材（付着率：５０％）を製造した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
実施例２
引張り強さ８ｇ／ｄ、線密度０．６６ｍｇ／ｍ、繊維長６４ｍｍのナイロン６６高強度繊維７０ｍａｓｓ％と、線密度０．６６ｍｇ／ｍ、繊維長５１ｍｍ、ナイロン６とポリエステルからなり、オレンジ状の断面形状を有する分割性繊維（分割により線密度５５．６μｇ／ｍのナイロン６細繊維と、線密度５５．６μｇ／ｍのポリエステル細繊維とを発生可能）３０ｍａｓｓ％とを混綿し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。
次いで、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズルプレートから、上記繊維ウエブに対して圧力１０ＭＰａの水流を噴出して、繊維ウエブを絡合すると同時に分割性繊維を分割して細繊維を発生させ、面密度１５０ｇ／ｍ²、厚さ１．８ｍｍの不織布を製造した。
【００３０】
次いで、ニトリル・ブタジエンゴムラテックス中に架橋剤を含ませた配合液中に、上記不織布を浸漬し、ロール間で絞った後に熱風ドライヤーで乾燥して、表１に示すような物性を有するロール用基材（付着率：５０％）を製造した。
【００３１】
比較例
引張り強さ４．５ｇ／ｄ、線密度０．６６ｍｇ／ｍ、繊維長６４ｍｍのナイロン６６繊維７０ｍａｓｓ％と、引張り強さ４．５ｇ／ｄ、線密度０．３３ｍｇ／ｍ、繊維長５１ｍｍのナイロン６６繊維３０ｍａｓｓ％とを混綿し、カード機により開繊した繊維ウエブを、ニードルパンチ（針密度：２００本／ｃｍ²）して絡合し、面密度１５０ｇ／ｍ²、厚さ２ｍｍの不織布を製造した。
【００３２】
次いで、実施例１と全く同様にして、アクリル酸エチル共重合体を付着させ、表１に示すような物性を有するロール用基材（付着率：５０％）を製造した。
【００３３】
（寸法変化の測定）
実施例１、実施例２、及び比較例のロール用基材をそれぞれ２５ｃｍ角に裁断した後、一辺が２０ｃｍの正方形状のマーキングを施した。次いで、それぞれのロール用基材を水中に２４時間浸漬した。その後、ロール用基材を引き上げ、マーキングの長さを測定し、次の式から寸法変化率（％）を算出した。この値も表１に示す。
寸法変化率（％）＝｛（Ｌ₂−Ｌ₁）／Ｌ₁｝×１００
Ｌ₂：浸漬後の長さ、Ｌ₁：浸漬前の長さ（２０ｃｍ）
【００３４】
（ロールの製造）
実施例１、実施例２、及び比較例のロール用基材それぞれを、外径２５０ｍｍ、内径１５０ｍｍの略ドーナッツ状に打ち抜いてエレメントを多数形成した。次いで、これらエレメントをシャフトに多数積層し、油圧プレスによって加圧した後、旋盤及びサンドペーパーによりロール表面を研削して、それぞれロールを製造した。これらロールの硬度（ショアＡ硬度）は表１に示す通りであった。
【００３５】
（絞り性試験）
鉄板上に水を散布した後、上記ロール間（線圧力９８Ｎ／ｃｍ）に鉄板を通すことにより、鉄板上の水を搾取した。この搾取後における鉄板上の状態を観察して、搾り性を判断した。この判断結果も表１に示す。
【００３６】
（使用寿命試験）
上記（絞り性試験）を１００回繰り返した後、ロール表面を観察した。その結果、実施例１及び実施例２のロール表面には特に変化がみられなかったため、使用寿命の長いロールであると評価することができた。これに対して比較例のロールは、ロール用基材の寸法変化が大きいため、（絞り性試験）を繰り返しているうちにロール表面にうねりや凹凸が発生してロール表面がでこぼこ状となった。そのため、ロールの回転によって振動を伴って滑らかに回転できず、絞り性も悪いため、使用寿命の短いロールであると評価した。
【００３７】
以上の結果から、この出願発明のロールは寸法変化が小さく、ロール寿命の長いことが確認された。また、実施例１のロールは自己回復性が高く、異常変形が発生しないものであった。更に、実施例２のロールは毛細管作用により低加圧で搾取できるため、よりロール寿命の長いものであった。
【００３８】
【発明の効果】
この出願発明のロール用基材は引張り強さが６ｇ／ｄ以上の高強度繊維を主体とする繊維シートからなるものであり、この引張り強さが６ｇ／ｄ以上の高強度繊維は結晶性が高く、水などの吸着や吸収による寸法変化が小さいため、この高強度繊維を主体とする繊維シートは水などによる寸法変化の小さいものである。したがって、このロール用基材を含むこの出願発明のロールは長期間使用できるものである。

Claims

引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を主体とする不織布のみからなる高分子重合体が付着したロール用基材であり、不織布は線密度の異なる２種類以上の引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を含んでいることを特徴とするロール用基材。
引張り強さが６ｇ／ｄ以上のナイロン６６繊維を主体とする不織布のみからなる高分子重合体が付着したロール用基材であり、不織布は線密度が０．１ｍｇ／ｍ以下の細繊維を含んでいることを特徴とするロール用基材。
請求項１又は２に記載のロール用基材からなることを特徴とするロール。