JP4808867B2 - 研磨不織布及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布に関するものであって、特に磁気記憶媒体などの磁性体面、半導体面、精密ガラスレンズなどの精密機器類、自動車のボディーなどの金属面、あるいは浴室、トイレ、台所、床など家庭用の清掃物品として好適な研磨不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、研磨不織布として、ポリアミド、ポリエステル、あるいはポリオレフィン系繊維を材料にしたものが多く利用されている。例えば、特開昭６３−３１２０７３号公報には、異形断面繊維を使用することにより、研磨剤の脱落を防ぐとともに、洗浄能力も高めた技術が開示されている。特開平５−２８５８５４号公報には、合成繊維と親水性繊維とから構成され、エンボス加工により繊維同士を部分的に接着した後、グラビアロールを用いてストライプ状にコーティング処理した研磨用不織布が提案されている。登録実用新案第３００５５３９号公報では、パルプ、レーヨンまたはポリエステルの不織布を基体とし、基体の少なくとも片面に研磨粒子をバインダー接着剤と混合して散在的に塗布した自動車塗装面の水垢除去用布が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記研磨不織布は、いずれの場合も研磨剤が容易に脱落しやすく、研磨布自体目詰まりし易かったり、対象物を傷つけたりするという問題点がある。例えば、特開昭６３−３１２０７３号公報では、Ｙ型異形断面繊維を用いることで繊維表面積を増加させて繊維表面及び繊維間に研磨剤を固着させているが、繊維ウェブ形成時に異形断面繊維がバラバラに分散してしまい、繊維間空隙が大きくなり過ぎ、多量の研磨剤と樹脂結合剤を用いないと繊維表面に固着することができないだけでなく、繊維自体１５デニールといった太い繊維であるため、繊維間空隙も大きく、対象面を傷つけやすく、クリーニング性の観点からもあまり良くない。特開平５−２８５８５４号公報及び登録実用新案第３００５５３９号公報では、グラビアコーティング法を用い、バインダー樹脂で研磨剤を不織布表面に固着させているが、研磨剤は選択的に繊維表面に固着されるため、対象面を研磨、クリーニングする際に研磨剤が必要以上に脱落してしまい、耐久研磨性が十分ではなく、クリーニング性も十分とはいえなかった。
本発明はこれらの実情に鑑み、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の研磨不織布は、異なる２成分以上で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を水流交絡処理により分割発現させた繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する水流交絡不織布からなり、少なくとも不織布表層部において極細繊維表面に研磨剤をバインダー樹脂により固着されてなり、分割発現された極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成しており、前記極細繊維束の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなり、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成しており、前記溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなることにより、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることを見い出し、本発明に至った。
【０００５】
前記水流交絡不織布は、異なる２成分以上で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を分割発現させた繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有することが好ましい。また、前記分割型複合繊維が分割発現された前記極細繊維のうち一部の極細繊維は束状に集束して極細繊維束を形成させ、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができ、好ましい。さらに、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させ、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができ、好ましい。
【０００６】
前記研磨不織布は、極細繊維以外に、あるいは分割型複合繊維以外に親水性繊維を１０mass％以上、７０mass％以下の範囲で混在していると、不織布に湿潤剤を含浸することが可能となるので、研磨・クリーニング時に対象面を傷つけることを抑制することができ好ましい。
【０００７】
前記研磨不織布は、研磨剤を不織布表層部の全面に固着させることが好ましい。また、研磨剤を不織布表層部の部分的に固着させることが好ましい。
【０００８】
前記研磨不織布において、研磨剤を不織布質量１００質量部に対して１質量部以上、７０質量部以下の範囲で固着させることが好ましい。
【０００９】
前記研磨不織布は、以下のようにして製造することができる。すなわち、本発明の研磨不織布は、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する繊維ウェブに水流交絡処理を施して、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性が５０ccs以上、２００ccs以下からなる水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させ、乾燥して研磨剤を固着させることにより製造できる。
【００１０】
また、本発明の研磨不織布は、別の方法でも製造することができる。すなわち、異なる２成分以上で構成され、繊度０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに水流交絡処理を施して、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維を分割発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、前記分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させ、乾燥して研磨剤を繊維表面、極細繊維束の内部、及び溝部形成繊維における溝部の内部に固着させることにより製造できる。
【００１１】
前記水流交絡処理工程において、前記分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに、水圧３MPa以上、１０MPa以下の範囲で水流を噴射して、前記分割型複合繊維の一部を分割して極細繊維を発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とを混合させた水流交絡不織布となすことが好ましい。
以下、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨不織布に用いる極細繊維としては、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる繊維である。上記範囲を満たすことにより、構成繊維本数および構成繊維同士の交絡箇所が多くなり、繊維表面および繊維の交絡箇所に研磨剤を無駄なく、多量に固着させることができる。また、対象面の拭き取り時に脱落した研磨剤と汚物とを効率よく不織布内に格納することができ、対象物表面を傷つけることがない。より好ましい繊度の下限は、０．２dtex以上である。より好ましい繊度の上限は、０．７dtex以下である。上記繊度の範囲を満たすものであれば繊維形態は限定されない。例えば、分割型複合繊維や海島型複合繊維などのように元々の繊維の繊度は１dtex以上であっても、分割処理、あるいは溶出処理など二次的加工によって、繊度１dtex以下の極細繊維に発現するものを含むものである。素材も特に限定はされないが、上記繊度を満たすものが可能な素材としては、アクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維などが挙げられる。
【００１３】
なかでも、異なる２成分以上からなる分割型複合繊維が、水流交絡処理により、繊維同士を交絡させるとともに、極細繊維を分割発現させることができ、好ましい。図１に本発明に用いられる分割型複合繊維の一例を示す。符号１は第一成分、符号２は第二成分である。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号３は極細繊維である。前記分割型複合繊維としては、繊維断面において２種類の成分が交互に隣接して配置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に区分されてなり、その構成単位は長さ方向に連続し、全構成単位の一部が繊維表面に露出している断面形状を有するものが分割性に優れるとともに、分割発現後、異形断面形状となり、研磨剤を固着させるときの保持性が良好となるだけでなく、後述する極細繊維束及び溝部形成繊維を得るのに都合がよい。また、拭き取り時に研磨剤で掻き取った汚物を異形断面のエッジ効果できれいにクリーニングできる点で好ましい。その組み合わせとしては、例えば、ポリエステル／ポリオレフィン、ポリエステル／ポリアミドなどが挙げられ、特にポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンあるいはポリエチレンテレフタレート／エチレン−プロピレンランダム共重合体の組み合わせが、分割度合いを調整しやすく、好ましい。
【００１４】
前記分割型複合繊維を用いた場合、分割発現させた極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成させることにより、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させて、耐久研磨性を向上させることができる。理由は定かではないが、従来の繊維表面に固着した研磨剤だけでは、固着面積が少ないため固着力が弱いだけでなく、研磨剤が繊維表面に露出しているため、使用時に比較的早く研磨剤が脱落してしまい、研磨効果の持続せず、耐久研磨性に問題があったが、極細繊維束の内部に研磨剤を固着させることで、研磨・クリーニング時の動きによって、繊維表面に露出した研磨剤が脱落して、研磨対象面を研磨しつつ、不織布を構成する繊維自体も若干動きを生じるため、極細繊維束の内部に固着した研磨剤が徐々に脱落し放出されて、耐久研磨性を向上させることができるものと推定される。極細繊維束は、任意の箇所で電子顕微鏡等で拡大し、不織布表面における約１００μｍ四方の範囲内で不織布表面に１束以上形成させるとよい。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号４は極細繊維束である。上記極細繊維及び極細繊維束を含有していれば分割型複合繊維は全てが分割している必要はなく、未分割繊維を含有していても差し支えない。
【００１５】
また、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させることにより、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させて、耐久研磨性を向上させることができる。理由は定かではないが、研磨・クリーニング時の動きによって、不織布を構成する繊維自体も若干動きを生じるため、溝部の内部に固着した研磨剤が徐々に脱落し放出されて、耐久研磨性を向上させることができると推定される。溝部形成繊維は、任意の箇所を電子顕微鏡等で拡大し、不織布表面における１００μｍ四方の範囲内で不織布表面に１本以上形成させるとよい。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号５は溝部形成繊維である。上記極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維を含有していれば分割型複合繊維は全てが分割している必要はなく、未分割繊維を含有していても差し支えない。
【００１６】
前記極細繊維の不織布に占める割合は、１００mass％であっても差し支えないが、１５mass％以上、９０mass％以下であることが好ましい。より好ましい極細繊維の含有量の下限は、２５mass％以上である。より好ましい極細繊維の含有量の上限は、７０mass％以下である。極細繊維の占める割合が少なすぎると、繊維間空隙が大きくなり過ぎて研磨剤の保持性が十分とはいえず、異形断面のエッジ効果も得難く、クリーニング性に劣る傾向にある。極細繊維の占める割合があまりに大きすぎると、繊維間空隙が緻密になりすぎて、研磨剤を固着させたときに繊維間空隙が更に減少し、耐久クリーニング性に劣る恐れがある。
【００１７】
本発明において、前記極細繊維、あるいは前記分割型複合繊維以外に親水性繊維を１０mass％以上、７０mass％以下の範囲で混在させることが好ましい。ここでいう混在とは、極細繊維と親水性繊維とを混綿した混綿ウェブ形態、極細繊維、あるいは極細繊維を分割発現可能な分割型複合繊維を主体とした繊維ウェブ層と親水性繊維を含有する繊維ウェブ層とを少なくとも１層積層した積層ウェブ形態などのものを指す。より好ましい親水性繊維の含有量の下限は、２０mass％以上である。より好ましい親水性繊維の含有量の上限は、６０mass％以下である。親水性繊維の含有量が１０mass％未満であると、不織布に湿潤剤を十分に含浸することできず、ウェット状で使用することが困難となり、親水性繊維の含有量が７０mass％を超えると、極細繊維、あるいは極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維の含有量が少なくなり、研磨剤の固着や耐久研磨性が不十分となる恐れがある。さらに、本発明の研磨性及びクリーニング性を損なわない範囲で上記以外の繊維を混在させてもよい。例えば、不織布強力を高めるのであれば、熱接着性繊維を混在させて構成繊維間を熱接着させることも可能である。
【００１８】
前記親水性繊維の繊度は、１dtex以上、７dtex以下であることが好ましい。より好ましい親水性繊維の繊度の下限は、１．５dtex以上である。より好ましい親水性繊維の繊度の上限は、４dtex以下である。親水性繊維の繊度が１dtex未満であると、親水性繊維と極細繊維との交絡とが相俟って繊維間空隙が小さくなりすぎて、拭き取り時に脱落した研磨剤及び汚物を不織布内に格納する効果が低下する恐れがあり、繊度が７dtexを超えると、繊維間空隙が大きくなりすぎて、研磨剤の保持性が十分とはいえず、異形断面のエッジ効果も得難く、クリーニング性に劣る傾向にある。
【００１９】
前記親水性繊維に用いる素材としては、親水性能を有するものであれば特に限定はされないが、コットン、ウール、シルク、パルプなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アクリル系繊維、ポリエステル、ポリアミド、あるいはポリオレフィンなどの合成繊維に親水化処理を施したものなどが挙げられる。
【００２０】
また本発明においては、前記極細繊維、あるいは前記分割型複合繊維を含有する不織布が研磨面となる、すなわち不織布表層部となるようにすれば、単層だけでなく、他の繊維ウェブや不織布、紙、フィルム、ネットなどのシート状物を積層させてもよい。本発明でいう不織布表層部とは、不織布表面から不織布内部に向かって約１００μｍまでの部分をいい、電子顕微鏡などで拡大して確認することができる。上記を満たすものとして、例えば、不織布の両面に極細繊維あるいは分割型複合繊維を含有する繊維ウェブとし、その間にスパンボンド不織布やパルプ繊維からなるティッシュ層を挟持させたものなどが挙げられる。
【００２１】
前記極細繊維あるいは分割型複合繊維は、水流交絡処理を施した水流交絡不織布形態を採る。水流交絡不織布形態によれば、構成する繊維同士が三次元的に交絡するとともに緻密化されるので、効率的に研磨剤を固着させることができる。さらに、分割型複合繊維を用いる場合、交絡させるとともに極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維を発現させることができる。
【００２２】
次に、本発明に用いられる研磨剤としては、公知の研磨剤であれば特に限定はされず、例えば、アルミナ、ケイソウ土、シリカ、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、カーボランダム、金剛砂、ガラスビーズ、雲母などが挙げられる。研磨剤の大きさ、形状は、使用する用途に応じて適宜設定すればよいが、大きさとしては、０．５μｍ以上、１００μｍ以下の粒子を用いることが好ましい。粒子の大きさが０．５μｍ未満であると、研磨剤をバインダー樹脂を含有する溶液に混合させたときの研磨剤の分散性が不十分となる恐れがある。粒子の大きさが１００μｍを超えると、拭き取り時に対象面を傷つける恐れがある。
【００２３】
前記研磨剤における不織布１００質量部に対する含有量は、１質量部以上、７０質量部以下であることが好ましい。より好ましい研磨剤の含有量の下限は、１０質量部以上である。より好ましい研磨剤の含有量の上限は、６０質量部以下である。研磨剤の含有量が１質量部未満であると、十分な研磨性が得られず、７０質量部を超えると、バインダー樹脂による固着が不十分となり、早期に研磨剤が脱落してしまい、耐久研磨性が不十分となる恐れがある。
【００２４】
本発明に用いられるバインダー樹脂としては、エチレン-酢酸ビニル系樹脂、アクリル酸系樹脂、ウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００２５】
そして、前記研磨剤は、前記バインダー樹脂を用いて、少なくとも不織布表層部に固着される。不織布表層部に固着する方法としては、研磨剤をバインダー樹脂に混合し、含浸法、コーティング法、スプレー法、ドット法などにより固着することができるが、特には、グラビアロールを用いたグラビアコーティング法、あるいはロータリースクリーンを用いたドット法で処理すると、不織布表層部に効率的に研磨剤を固着させることができ、好ましい。
【００２６】
バインダー樹脂は、不織布自体の自由度を損なわず、かつ研磨剤を固着できる範囲で用いられる。不織布における繊維同士の交絡部に適度な自由度を持たせることによって、研磨・クリーニングしている間の繊維間の運動でバインダー樹脂で固着された研磨剤を徐々に脱落、放出させることができ、耐久研磨性が向上させることができる。バインダー樹脂の含有量は、不織布１００質量部に対して１質量部以上、７０質量部以下であることが好ましい。より好ましいバインダー樹脂の含有量の下限は、１０質量部以上である。より好ましいバインダー樹脂の含有量の上限は、６０質量部以下である。バインダー樹脂が１質量部未満であると、研磨剤を十分に固着させることができず、７０質量部を超えると、繊維同士の交絡部分が固着されて、不織布自体の自由度が失われて、研磨剤を放出し難くなる恐れがある。
【００２７】
そして、前記研磨剤は、不織布表層部の全面に固着されていることが好ましい。全面に固着されていると、研磨剤による研磨効果を最大限に利用することができる。また、前記研磨剤は不織布表層部の部分的に固着されていることが好ましい。部分的に固着されていると、不織布自体の柔軟性を損なうことがなく、取り扱い性に優れるとともに、拭き取り時に脱落した研磨剤や汚物を研磨剤が固着されていない部分に選択的に格納することができる。ここでいう部分的とは、０．００５〜１０mm2の大きさの研磨剤とバインダー樹脂とが混合された固着部がそれぞれ独立して散在したもの、独立したものが集合してあるパターンをなして散在したもの、あるいは連続して散在したものなどを指す。
【００２８】
本発明の研磨不織布には、必要に応じて湿潤剤を含浸させることも可能である。湿潤剤としては、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、アルコール類、あるいは抗菌剤、防かび剤、香料など薬剤、その他洗浄成分等の所望の液体を公知の方法によって付与させるとよい。洗浄剤の保持率としても、その目的に応じて適宜設定すればよいが、不織布１００質量部に対して通常１００〜３００質量部で湿潤させるとよい。
【００２９】
次に、本発明の研磨不織布の製造方法について説明する。まず、第１の方法としては、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する繊維ウェブを準備する。繊維ウェブの形態としては、短繊維からなる湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、長繊維からなるスパンボンドウェブ、あるいはメルトブローウェブなどが挙げられる。なかでもカードウェブが後述する水流交絡処理時の交絡性、適度な緻密性を有する不織布が得られる点で好ましい。
【００３０】
次いで、繊維ウェブは、必要に応じて仮接着やニードルパンチなどの予備交絡処理を施した後、水流交絡処理が施される。水流交絡処理の条件は、最終的に得ようとする研磨不織布の目付、あるいは通気性に応じて設定すればよく、例えば、目付３０〜８０g/m2の不織布を得ようとする場合は、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．３〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧３〜１０MPaの柱状水流を繊維ウェブの少なくとも片面から、好ましくは両面からそれぞれ１〜４回ずつ噴射するとよい。かかる処理を施し、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性を５０ccs以上、２００ccs以下の範囲となるように調整することが好ましい。通気性を上記範囲に調整することで、研磨剤が不織布の内部にまで多量に固着されたり、バインダー樹脂により繊維間空隙が目詰まりを起こしたりするのを抑制することができるからである。より好ましい通気性の下限は、１００ccs以上である。より好ましい通気性の上限は１６０ccs以下である。
【００３１】
前記水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させると、研磨剤を不織布表層部の全面、あるいは部分的に容易に付着させることができる。
【００３２】
研磨剤をバインダー樹脂とともに付着させた後、十分にバインダー樹脂が硬化する温度で、公知の乾燥機を用い乾燥させて、少なくとも不織布表層部に研磨剤を固着させた研磨不織布が得られる。
【００３３】
前記製造方法において、他の繊維ウェブや不織布、紙、フィルム、ネットなどのシート状物を積層させる場合、極細繊維を含有する繊維ウェブを形成した後の段階での積層、水流交絡処理を施した後の段階での積層のいずれであってもよいが、積層の場合の通気性は、積層後の通気性で調整するとよい。ただし、フィルムのような通気性を有しないものの場合は、水流交絡処理を施した後の段階での積層に限定されるため、得られた水流交絡処理不織布の段階で通気性を調整するとよい。
【００３４】
次に、本発明の研磨不織布の別の製造方法について説明する。異なる２成分以上で構成され、繊度０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する繊維ウェブを準備する。繊維ウェブの形態としては、短繊維からなる湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、長繊維からなるスパンボンドウェブ、あるいはメルトブローウェブなどが挙げられる。なかでもカードウェブが後述する水流交絡処理時の交絡性、分割度合いの調整、適度な緻密性を有する不織布が得られる点で好ましい。
【００３５】
次いで、繊維ウェブは、必要に応じて仮接着やニードルパンチなどの予備交絡処理を施した後、水流交絡処理が施される。水流交絡処理の条件は、最終的に得ようとする研磨不織布の目付、あるいは通気性などに応じて設定すればよく、例えば、目付３０〜８０g/m2の不織布を得ようとする場合は、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．３〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧３〜１０MPaの柱状水流を繊維ウェブの少なくとも片面から、好ましくは両面からそれぞれ１〜４回ずつ噴射するとよい。特に、前記分割型複合繊維の一部を分割して極細繊維を発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した水流交絡不織布を効率的に得ようとする場合、使用する分割型複合繊維の分割性にもよるが、水圧を３MPa以上、７MPa以下の範囲で水流を噴射するとよい。水圧が３MPa未満であると、分割型複合繊維の分割が進まず、極細繊維の発現が困難となり、水圧が１０MPaを超えると、分割型複合繊維の分割が進みすぎて、溝部形成繊維の発現が困難となる恐れがある。
【００３６】
前記水流交絡処理を施して、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性を５０ccs以上、２００ccs以下の範囲となるように調整することが好ましい。通気性を上記範囲に調整することで、研磨剤が不織布の内部にまで多量に固着されたり、バインダー樹脂により繊維間空隙が目詰まりを起こしたりするのを抑制することができるからである。より好ましい通気性の下限は１００ccs以上である。より好ましい通気性の上限は１６０ccs以下である。
【００３７】
前記水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させると、研磨剤を不織布表層部の全面、あるいは部分的に容易に付着させることができる。また前記方法によれば、繊維表面よりも極細繊維束の内部、溝部形成繊維における溝部の内部に選択的に研磨剤が固着されるので、繊維表面に固着された研磨剤の量よりも極細繊維束の内部、溝部の内部に固着された研磨剤の量の方が多くなり、耐久研磨性が向上する。
【００３８】
研磨剤をバインダー樹脂とともに付着させた後、十分にバインダー樹脂が硬化する温度で、公知の乾燥機を用い乾燥させて、少なくとも不織布表層部に研磨剤を固着させた研磨不織布が得られる。さらに、必要に応じて公知の方法で湿潤剤を含浸させると、ウェット状の研磨不織布を得ることができる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例を挙げて説明する。なおクリーニング性は、以下の方法で測定した。
【００４０】
［クリーニング性］
予めエタノール等で汚れを落としたステンレス製シンク面に、油性インク（三菱油性マーカー、商品名ピース 太字用）で約３cmの長さの３本の線を引いて油性汚れを付着させた。次いで、不織布を２０cm×２０cm四方に裁断して試料を準備し、４つ折りに折り畳んだ後、水を含浸させて硬く絞って、弱ウェット状試料とした。次いで、前記試料を油性汚れ上を往復させながら拭き取り、油性汚れが完全に消失するまでの拭き取り回数を記録し、前記試験を３回実施して、その平均値をクリーニング性とした。
【００４１】
［実施例１］
極細繊維を含有する繊維層（以下、極細繊維層という）として、図１に示す断面形態からなり、ポリエステル／高密度ポリエチレンを２成分とした繊度２．２dtex、繊維長５１mmの８分割型複合繊維（大和紡績（株）製、商品名ＤＦＳ−ＳＨ）１００mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブを２層準備し、親水性繊維を含有する繊維層（以下、親水性繊維層という）として目付１７g/m2のパルプ紙（ハビックス（株）製）を準備した。前記極細繊維層２層間に親水性繊維層を挟み積層ウェブとし、孔径０．１mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルを用いて表裏共に４MPaの水流をそれぞれ２回ずつ噴射して水流交絡処理を施し、構成繊維を絡合させると同時に分割型複合繊維を分割させて、繊度約０．２８dtexの扇形形状の極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、前記分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した交絡ウェブとした後、１００℃で乾燥して、目付約７０g/m2の水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１１８ccsであった。
【００４２】
上記水流交絡不織布１００質量部に対して、下記に示す材料が混合された混合液を深さ４０μｍの四角錘が１００メッシュ／インチ間隔で設けられたグラビアロールを用いて、不織布表面に転写した後、１２０℃で乾燥・硬化させて、下記の付着量になるように不織布に研磨剤を固着させた。
（１）バインダー材料
アクリル酸エステル系バインダー（日本カーバイド（株）製、ＦＸ３２２）
付着量 ２７質量部
（２）研磨剤
酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製）
付着量 ２７質量部
前記グラビアコーティング処理によって、不織布表層部全面に、繊維表面および繊維交絡箇所以外にも、極細繊維束の内部、および溝部形成繊維における溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されていた。
【００４３】
［実施例２］
極細繊維層として、繊度０．９dtex、繊維長３８mmのポリエステル繊維７０mass％と、繊度１．７dtex繊維長５１mmのポリエステル繊維３０mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、目付約７０g/m2の水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１４５ccsであった。
【００４４】
上記水流交絡不織布１００質量部に対して、下記に示す材料が混合された混合液を円形断面積０.１３mm2、２５個／インチ間隔で設けられたロータリースクリーンを用いて、不織布表面に転写した後、１２０℃で乾燥・硬化させて、下記の付着量になるように不織布に研磨剤を固着させた。
（１）バインダー材料
アクリル酸エステル系バインダー（日本カーバイド（株）製、ＦＸ３２２）
付着量 ２７質量部
（２）研磨剤
酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製）
付着量 ２７質量部
前記ドット処理によって、バインダー樹脂により固着された研磨剤が一部で不織布表面に隆起しており、一部で不織布表層部に入り込んだ、規則的に並列して散在した円形形状をなしていた。そして、不織布表層部において、繊維表面および繊維交絡箇所以外にも、極細繊維束の内部、および溝部形成繊維における溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されていた。
【００４５】
［比較例１］
不織布表層部を形成する繊維層として、繊度５．５dtex、繊維長５１mmのポリエステル繊維１００mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブとした以外は、実施例１と同様の方法で水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１９５ccsであった。
【００４６】
［比較例２］
繊度０．９dtex、繊維長３８mmのポリエステル繊維６０mass％と、繊度１．７dtex、繊維長４０mmのレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製）２０mass％と、繊度２．２dtex、繊維長５１mmのポリエステル／高密度ポリエチレンの芯鞘型複合繊維（大和紡績（株）製、ＮＢＦ（ＳＨ））を混綿してなる目付約７０g/m2のカードウェブを作製し、熱風循環式乾燥機を用いて１４０℃で熱処理を施し、前記複合繊維の鞘成分を溶融させて、熱接着不織布を得た。なお、熱接着不織布の通気性は、２２０ccsであった。
【００４７】
実施例１〜２および比較例１〜２のクリーニング性の結果を以下に示す。
【００４８】
実施例１〜２の研磨不織布は、クリーニング性に優れており、１度クリーニングに使用した不織布を用いて再度同様の試験を繰り返しても十分にクリーニングすることができ、耐久研磨性にも優れていた。一方、比較例１は通気性が２００ccs以下であったものの、極細繊維を含有しておらず、全繊維表面積および繊維交絡箇所が少ないため、クリーニング性が不十分であった。また、比較例２においては、極細繊維を用いているものの、水流交絡処理が施されておらず、さらに通気性も大きいため、不織布の内部にまで多量の研磨剤が固着されてしまい、不織布表層部における研磨剤の固着量が減少し、クリーニング性が不十分であった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の研磨不織布は、極細繊維を含有する水流交絡不織布からなり、少なくとも不織布表層部において繊維表面に研磨剤をバインダー樹脂により固着させることにより、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることできる。前記極細繊維は、異なる２成分で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を分割発現させた極細繊維を採用することにより、分割発現後の極細繊維形態が異形断面形状となり、研磨剤の保持性が良好となる。さらに、分割型複合繊維の分割度合いを調整して、前記極細繊維の一部は束状に集束して極細繊維束を形成させ、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができる。さらに、極細繊維、極細繊維束以外に分割型複合繊維の一部において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させ、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができる。
【００５０】
本発明の研磨不織布は、磁気記憶媒体などの磁性体面、半導体面、精密ガラスレンズなどの精密機器類、自動車のボディーなどの金属面、あるいは浴室、トイレ、台所、床など家庭用の清掃物品として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる分割型複合繊維の一例を示す。
【図２】本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。
【符号の説明】
１．第一成分
２．第二成分
３．極細繊維
４．極細繊維束
５．溝部形成繊維
６．バインダー樹脂により固着された研磨剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布に関するものであって、特に磁気記憶媒体などの磁性体面、半導体面、精密ガラスレンズなどの精密機器類、自動車のボディーなどの金属面、あるいは浴室、トイレ、台所、床など家庭用の清掃物品として好適な研磨不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、研磨不織布として、ポリアミド、ポリエステル、あるいはポリオレフィン系繊維を材料にしたものが多く利用されている。例えば、特開昭６３−３１２０７３号公報には、異形断面繊維を使用することにより、研磨剤の脱落を防ぐとともに、洗浄能力も高めた技術が開示されている。特開平５−２８５８５４号公報には、合成繊維と親水性繊維とから構成され、エンボス加工により繊維同士を部分的に接着した後、グラビアロールを用いてストライプ状にコーティング処理した研磨用不織布が提案されている。登録実用新案第３００５５３９号公報では、パルプ、レーヨンまたはポリエステルの不織布を基体とし、基体の少なくとも片面に研磨粒子をバインダー接着剤と混合して散在的に塗布した自動車塗装面の水垢除去用布が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記研磨不織布は、いずれの場合も研磨剤が容易に脱落しやすく、研磨布自体目詰まりし易かったり、対象物を傷つけたりするという問題点がある。例えば、特開昭６３−３１２０７３号公報では、Ｙ型異形断面繊維を用いることで繊維表面積を増加させて繊維表面及び繊維間に研磨剤を固着させているが、繊維ウェブ形成時に異形断面繊維がバラバラに分散してしまい、繊維間空隙が大きくなり過ぎ、多量の研磨剤と樹脂結合剤を用いないと繊維表面に固着することができないだけでなく、繊維自体１５デニールといった太い繊維であるため、繊維間空隙も大きく、対象面を傷つけやすく、クリーニング性の観点からもあまり良くない。特開平５−２８５８５４号公報及び登録実用新案第３００５５３９号公報では、グラビアコーティング法を用い、バインダー樹脂で研磨剤を不織布表面に固着させているが、研磨剤は選択的に繊維表面に固着されるため、対象面を研磨、クリーニングする際に研磨剤が必要以上に脱落してしまい、耐久研磨性が十分ではなく、クリーニング性も十分とはいえなかった。
本発明はこれらの実情に鑑み、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の研磨不織布は、異なる２成分以上で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を水流交絡処理により分割発現させた繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する水流交絡不織布からなり、少なくとも不織布表層部において極細繊維表面に研磨剤をバインダー樹脂により固着されてなり、分割発現された極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成しており、前記極細繊維束の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなり、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成しており、前記溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなることにより、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることを見い出し、本発明に至った。
【０００５】
前記水流交絡不織布は、異なる２成分以上で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を分割発現させた繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有することが好ましい。また、前記分割型複合繊維が分割発現された前記極細繊維のうち一部の極細繊維は束状に集束して極細繊維束を形成させ、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができ、好ましい。さらに、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させ、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができ、好ましい。
【０００６】
前記研磨不織布は、極細繊維以外に、あるいは分割型複合繊維以外に親水性繊維を１０mass％以上、７０mass％以下の範囲で混在していると、不織布に湿潤剤を含浸することが可能となるので、研磨・クリーニング時に対象面を傷つけることを抑制することができ好ましい。
【０００７】
前記研磨不織布は、研磨剤を不織布表層部の全面に固着させることが好ましい。また、研磨剤を不織布表層部の部分的に固着させることが好ましい。
【０００８】
前記研磨不織布において、研磨剤を不織布質量１００質量部に対して１質量部以上、７０質量部以下の範囲で固着させることが好ましい。
【０００９】
前記研磨不織布は、以下のようにして製造することができる。すなわち、本発明の研磨不織布は、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する繊維ウェブに水流交絡処理を施して、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性が５０ccs以上、２００ccs以下からなる水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させ、乾燥して研磨剤を固着させることにより製造できる。
【００１０】
また、本発明の研磨不織布は、別の方法でも製造することができる。すなわち、異なる２成分以上で構成され、繊度０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに水流交絡処理を施して、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維を分割発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、前記分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させ、乾燥して研磨剤を繊維表面、極細繊維束の内部、及び溝部形成繊維における溝部の内部に固着させることにより製造できる。
【００１１】
前記水流交絡処理工程において、前記分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに、水圧３MPa以上、１０MPa以下の範囲で水流を噴射して、前記分割型複合繊維の一部を分割して極細繊維を発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とを混合させた水流交絡不織布となすことが好ましい。
以下、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨不織布に用いる極細繊維としては、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる繊維である。上記範囲を満たすことにより、構成繊維本数および構成繊維同士の交絡箇所が多くなり、繊維表面および繊維の交絡箇所に研磨剤を無駄なく、多量に固着させることができる。また、対象面の拭き取り時に脱落した研磨剤と汚物とを効率よく不織布内に格納することができ、対象物表面を傷つけることがない。より好ましい繊度の下限は、０．２dtex以上である。より好ましい繊度の上限は、０．７dtex以下である。上記繊度の範囲を満たすものであれば繊維形態は限定されない。例えば、分割型複合繊維や海島型複合繊維などのように元々の繊維の繊度は１dtex以上であっても、分割処理、あるいは溶出処理など二次的加工によって、繊度１dtex以下の極細繊維に発現するものを含むものである。素材も特に限定はされないが、上記繊度を満たすものが可能な素材としては、アクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維などが挙げられる。
【００１３】
なかでも、異なる２成分以上からなる分割型複合繊維が、水流交絡処理により、繊維同士を交絡させるとともに、極細繊維を分割発現させることができ、好ましい。図１に本発明に用いられる分割型複合繊維の一例を示す。符号１は第一成分、符号２は第二成分である。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号３は極細繊維である。前記分割型複合繊維としては、繊維断面において２種類の成分が交互に隣接して配置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に区分されてなり、その構成単位は長さ方向に連続し、全構成単位の一部が繊維表面に露出している断面形状を有するものが分割性に優れるとともに、分割発現後、異形断面形状となり、研磨剤を固着させるときの保持性が良好となるだけでなく、後述する極細繊維束及び溝部形成繊維を得るのに都合がよい。また、拭き取り時に研磨剤で掻き取った汚物を異形断面のエッジ効果できれいにクリーニングできる点で好ましい。その組み合わせとしては、例えば、ポリエステル／ポリオレフィン、ポリエステル／ポリアミドなどが挙げられ、特にポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンあるいはポリエチレンテレフタレート／エチレン−プロピレンランダム共重合体の組み合わせが、分割度合いを調整しやすく、好ましい。
【００１４】
前記分割型複合繊維を用いた場合、分割発現させた極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成させることにより、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させて、耐久研磨性を向上させることができる。理由は定かではないが、従来の繊維表面に固着した研磨剤だけでは、固着面積が少ないため固着力が弱いだけでなく、研磨剤が繊維表面に露出しているため、使用時に比較的早く研磨剤が脱落してしまい、研磨効果の持続せず、耐久研磨性に問題があったが、極細繊維束の内部に研磨剤を固着させることで、研磨・クリーニング時の動きによって、繊維表面に露出した研磨剤が脱落して、研磨対象面を研磨しつつ、不織布を構成する繊維自体も若干動きを生じるため、極細繊維束の内部に固着した研磨剤が徐々に脱落し放出されて、耐久研磨性を向上させることができるものと推定される。極細繊維束は、任意の箇所で電子顕微鏡等で拡大し、不織布表面における約１００μｍ四方の範囲内で不織布表面に１束以上形成させるとよい。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号４は極細繊維束である。上記極細繊維及び極細繊維束を含有していれば分割型複合繊維は全てが分割している必要はなく、未分割繊維を含有していても差し支えない。
【００１５】
また、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させることにより、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させて、耐久研磨性を向上させることができる。理由は定かではないが、研磨・クリーニング時の動きによって、不織布を構成する繊維自体も若干動きを生じるため、溝部の内部に固着した研磨剤が徐々に脱落し放出されて、耐久研磨性を向上させることができると推定される。溝部形成繊維は、任意の箇所を電子顕微鏡等で拡大し、不織布表面における１００μｍ四方の範囲内で不織布表面に１本以上形成させるとよい。図２に本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。符号５は溝部形成繊維である。上記極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維を含有していれば分割型複合繊維は全てが分割している必要はなく、未分割繊維を含有していても差し支えない。
【００１６】
前記極細繊維の不織布に占める割合は、１００mass％であっても差し支えないが、１５mass％以上、９０mass％以下であることが好ましい。より好ましい極細繊維の含有量の下限は、２５mass％以上である。より好ましい極細繊維の含有量の上限は、７０mass％以下である。極細繊維の占める割合が少なすぎると、繊維間空隙が大きくなり過ぎて研磨剤の保持性が十分とはいえず、異形断面のエッジ効果も得難く、クリーニング性に劣る傾向にある。極細繊維の占める割合があまりに大きすぎると、繊維間空隙が緻密になりすぎて、研磨剤を固着させたときに繊維間空隙が更に減少し、耐久クリーニング性に劣る恐れがある。
【００１７】
本発明において、前記極細繊維、あるいは前記分割型複合繊維以外に親水性繊維を１０mass％以上、７０mass％以下の範囲で混在させることが好ましい。ここでいう混在とは、極細繊維と親水性繊維とを混綿した混綿ウェブ形態、極細繊維、あるいは極細繊維を分割発現可能な分割型複合繊維を主体とした繊維ウェブ層と親水性繊維を含有する繊維ウェブ層とを少なくとも１層積層した積層ウェブ形態などのものを指す。より好ましい親水性繊維の含有量の下限は、２０mass％以上である。より好ましい親水性繊維の含有量の上限は、６０mass％以下である。親水性繊維の含有量が１０mass％未満であると、不織布に湿潤剤を十分に含浸することできず、ウェット状で使用することが困難となり、親水性繊維の含有量が７０mass％を超えると、極細繊維、あるいは極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維の含有量が少なくなり、研磨剤の固着や耐久研磨性が不十分となる恐れがある。さらに、本発明の研磨性及びクリーニング性を損なわない範囲で上記以外の繊維を混在させてもよい。例えば、不織布強力を高めるのであれば、熱接着性繊維を混在させて構成繊維間を熱接着させることも可能である。
【００１８】
前記親水性繊維の繊度は、１dtex以上、７dtex以下であることが好ましい。より好ましい親水性繊維の繊度の下限は、１．５dtex以上である。より好ましい親水性繊維の繊度の上限は、４dtex以下である。親水性繊維の繊度が１dtex未満であると、親水性繊維と極細繊維との交絡とが相俟って繊維間空隙が小さくなりすぎて、拭き取り時に脱落した研磨剤及び汚物を不織布内に格納する効果が低下する恐れがあり、繊度が７dtexを超えると、繊維間空隙が大きくなりすぎて、研磨剤の保持性が十分とはいえず、異形断面のエッジ効果も得難く、クリーニング性に劣る傾向にある。
【００１９】
前記親水性繊維に用いる素材としては、親水性能を有するものであれば特に限定はされないが、コットン、ウール、シルク、パルプなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アクリル系繊維、ポリエステル、ポリアミド、あるいはポリオレフィンなどの合成繊維に親水化処理を施したものなどが挙げられる。
【００２０】
また本発明においては、前記極細繊維、あるいは前記分割型複合繊維を含有する不織布が研磨面となる、すなわち不織布表層部となるようにすれば、単層だけでなく、他の繊維ウェブや不織布、紙、フィルム、ネットなどのシート状物を積層させてもよい。本発明でいう不織布表層部とは、不織布表面から不織布内部に向かって約１００μｍまでの部分をいい、電子顕微鏡などで拡大して確認することができる。上記を満たすものとして、例えば、不織布の両面に極細繊維あるいは分割型複合繊維を含有する繊維ウェブとし、その間にスパンボンド不織布やパルプ繊維からなるティッシュ層を挟持させたものなどが挙げられる。
【００２１】
前記極細繊維あるいは分割型複合繊維は、水流交絡処理を施した水流交絡不織布形態を採る。水流交絡不織布形態によれば、構成する繊維同士が三次元的に交絡するとともに緻密化されるので、効率的に研磨剤を固着させることができる。さらに、分割型複合繊維を用いる場合、交絡させるとともに極細繊維、極細繊維束、及び溝部形成繊維を発現させることができる。
【００２２】
次に、本発明に用いられる研磨剤としては、公知の研磨剤であれば特に限定はされず、例えば、アルミナ、ケイソウ土、シリカ、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、カーボランダム、金剛砂、ガラスビーズ、雲母などが挙げられる。研磨剤の大きさ、形状は、使用する用途に応じて適宜設定すればよいが、大きさとしては、０．５μｍ以上、１００μｍ以下の粒子を用いることが好ましい。粒子の大きさが０．５μｍ未満であると、研磨剤をバインダー樹脂を含有する溶液に混合させたときの研磨剤の分散性が不十分となる恐れがある。粒子の大きさが１００μｍを超えると、拭き取り時に対象面を傷つける恐れがある。
【００２３】
前記研磨剤における不織布１００質量部に対する含有量は、１質量部以上、７０質量部以下であることが好ましい。より好ましい研磨剤の含有量の下限は、１０質量部以上である。より好ましい研磨剤の含有量の上限は、６０質量部以下である。研磨剤の含有量が１質量部未満であると、十分な研磨性が得られず、７０質量部を超えると、バインダー樹脂による固着が不十分となり、早期に研磨剤が脱落してしまい、耐久研磨性が不十分となる恐れがある。
【００２４】
本発明に用いられるバインダー樹脂としては、エチレン-酢酸ビニル系樹脂、アクリル酸系樹脂、ウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００２５】
そして、前記研磨剤は、前記バインダー樹脂を用いて、少なくとも不織布表層部に固着される。不織布表層部に固着する方法としては、研磨剤をバインダー樹脂に混合し、含浸法、コーティング法、スプレー法、ドット法などにより固着することができるが、特には、グラビアロールを用いたグラビアコーティング法、あるいはロータリースクリーンを用いたドット法で処理すると、不織布表層部に効率的に研磨剤を固着させることができ、好ましい。
【００２６】
バインダー樹脂は、不織布自体の自由度を損なわず、かつ研磨剤を固着できる範囲で用いられる。不織布における繊維同士の交絡部に適度な自由度を持たせることによって、研磨・クリーニングしている間の繊維間の運動でバインダー樹脂で固着された研磨剤を徐々に脱落、放出させることができ、耐久研磨性が向上させることができる。バインダー樹脂の含有量は、不織布１００質量部に対して１質量部以上、７０質量部以下であることが好ましい。より好ましいバインダー樹脂の含有量の下限は、１０質量部以上である。より好ましいバインダー樹脂の含有量の上限は、６０質量部以下である。バインダー樹脂が１質量部未満であると、研磨剤を十分に固着させることができず、７０質量部を超えると、繊維同士の交絡部分が固着されて、不織布自体の自由度が失われて、研磨剤を放出し難くなる恐れがある。
【００２７】
そして、前記研磨剤は、不織布表層部の全面に固着されていることが好ましい。全面に固着されていると、研磨剤による研磨効果を最大限に利用することができる。また、前記研磨剤は不織布表層部の部分的に固着されていることが好ましい。部分的に固着されていると、不織布自体の柔軟性を損なうことがなく、取り扱い性に優れるとともに、拭き取り時に脱落した研磨剤や汚物を研磨剤が固着されていない部分に選択的に格納することができる。ここでいう部分的とは、０．００５〜１０mm2の大きさの研磨剤とバインダー樹脂とが混合された固着部がそれぞれ独立して散在したもの、独立したものが集合してあるパターンをなして散在したもの、あるいは連続して散在したものなどを指す。
【００２８】
本発明の研磨不織布には、必要に応じて湿潤剤を含浸させることも可能である。湿潤剤としては、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、アルコール類、あるいは抗菌剤、防かび剤、香料など薬剤、その他洗浄成分等の所望の液体を公知の方法によって付与させるとよい。洗浄剤の保持率としても、その目的に応じて適宜設定すればよいが、不織布１００質量部に対して通常１００〜３００質量部で湿潤させるとよい。
【００２９】
次に、本発明の研磨不織布の製造方法について説明する。まず、第１の方法としては、繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する繊維ウェブを準備する。繊維ウェブの形態としては、短繊維からなる湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、長繊維からなるスパンボンドウェブ、あるいはメルトブローウェブなどが挙げられる。なかでもカードウェブが後述する水流交絡処理時の交絡性、適度な緻密性を有する不織布が得られる点で好ましい。
【００３０】
次いで、繊維ウェブは、必要に応じて仮接着やニードルパンチなどの予備交絡処理を施した後、水流交絡処理が施される。水流交絡処理の条件は、最終的に得ようとする研磨不織布の目付、あるいは通気性に応じて設定すればよく、例えば、目付３０〜８０g/m2の不織布を得ようとする場合は、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．３〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧３〜１０MPaの柱状水流を繊維ウェブの少なくとも片面から、好ましくは両面からそれぞれ１〜４回ずつ噴射するとよい。かかる処理を施し、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性を５０ccs以上、２００ccs以下の範囲となるように調整することが好ましい。通気性を上記範囲に調整することで、研磨剤が不織布の内部にまで多量に固着されたり、バインダー樹脂により繊維間空隙が目詰まりを起こしたりするのを抑制することができるからである。より好ましい通気性の下限は、１００ccs以上である。より好ましい通気性の上限は１６０ccs以下である。
【００３１】
前記水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させると、研磨剤を不織布表層部の全面、あるいは部分的に容易に付着させることができる。
【００３２】
研磨剤をバインダー樹脂とともに付着させた後、十分にバインダー樹脂が硬化する温度で、公知の乾燥機を用い乾燥させて、少なくとも不織布表層部に研磨剤を固着させた研磨不織布が得られる。
【００３３】
前記製造方法において、他の繊維ウェブや不織布、紙、フィルム、ネットなどのシート状物を積層させる場合、極細繊維を含有する繊維ウェブを形成した後の段階での積層、水流交絡処理を施した後の段階での積層のいずれであってもよいが、積層の場合の通気性は、積層後の通気性で調整するとよい。ただし、フィルムのような通気性を有しないものの場合は、水流交絡処理を施した後の段階での積層に限定されるため、得られた水流交絡処理不織布の段階で通気性を調整するとよい。
【００３４】
次に、本発明の研磨不織布の別の製造方法について説明する。異なる２成分以上で構成され、繊度０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する繊維ウェブを準備する。繊維ウェブの形態としては、短繊維からなる湿式抄紙ウェブ、エアレイウェブ、ステープル繊維からなるパラレルウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブなどのカードウェブ、長繊維からなるスパンボンドウェブ、あるいはメルトブローウェブなどが挙げられる。なかでもカードウェブが後述する水流交絡処理時の交絡性、分割度合いの調整、適度な緻密性を有する不織布が得られる点で好ましい。
【００３５】
次いで、繊維ウェブは、必要に応じて仮接着やニードルパンチなどの予備交絡処理を施した後、水流交絡処理が施される。水流交絡処理の条件は、最終的に得ようとする研磨不織布の目付、あるいは通気性などに応じて設定すればよく、例えば、目付３０〜８０g/m2の不織布を得ようとする場合は、孔径０．０５〜０．５mmのオリフィスが０．３〜１．５mmの間隔で設けられたノズルから、水圧３〜１０MPaの柱状水流を繊維ウェブの少なくとも片面から、好ましくは両面からそれぞれ１〜４回ずつ噴射するとよい。特に、前記分割型複合繊維の一部を分割して極細繊維を発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した水流交絡不織布を効率的に得ようとする場合、使用する分割型複合繊維の分割性にもよるが、水圧を３MPa以上、７MPa以下の範囲で水流を噴射するとよい。水圧が３MPa未満であると、分割型複合繊維の分割が進まず、極細繊維の発現が困難となり、水圧が１０MPaを超えると、分割型複合繊維の分割が進みすぎて、溝部形成繊維の発現が困難となる恐れがある。
【００３６】
前記水流交絡処理を施して、ＪＩＳ−Ｌ−１９１３ ６．８に準ずる通気性を５０ccs以上、２００ccs以下の範囲となるように調整することが好ましい。通気性を上記範囲に調整することで、研磨剤が不織布の内部にまで多量に固着されたり、バインダー樹脂により繊維間空隙が目詰まりを起こしたりするのを抑制することができるからである。より好ましい通気性の下限は１００ccs以上である。より好ましい通気性の上限は１６０ccs以下である。
【００３７】
前記水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させると、研磨剤を不織布表層部の全面、あるいは部分的に容易に付着させることができる。また前記方法によれば、繊維表面よりも極細繊維束の内部、溝部形成繊維における溝部の内部に選択的に研磨剤が固着されるので、繊維表面に固着された研磨剤の量よりも極細繊維束の内部、溝部の内部に固着された研磨剤の量の方が多くなり、耐久研磨性が向上する。
【００３８】
研磨剤をバインダー樹脂とともに付着させた後、十分にバインダー樹脂が硬化する温度で、公知の乾燥機を用い乾燥させて、少なくとも不織布表層部に研磨剤を固着させた研磨不織布が得られる。さらに、必要に応じて公知の方法で湿潤剤を含浸させると、ウェット状の研磨不織布を得ることができる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例を挙げて説明する。なおクリーニング性は、以下の方法で測定した。
【００４０】
［クリーニング性］
予めエタノール等で汚れを落としたステンレス製シンク面に、油性インク（三菱油性マーカー、商品名ピース 太字用）で約３cmの長さの３本の線を引いて油性汚れを付着させた。次いで、不織布を２０cm×２０cm四方に裁断して試料を準備し、４つ折りに折り畳んだ後、水を含浸させて硬く絞って、弱ウェット状試料とした。次いで、前記試料を油性汚れ上を往復させながら拭き取り、油性汚れが完全に消失するまでの拭き取り回数を記録し、前記試験を３回実施して、その平均値をクリーニング性とした。
【００４１】
［実施例１］
極細繊維を含有する繊維層（以下、極細繊維層という）として、図１に示す断面形態からなり、ポリエステル／高密度ポリエチレンを２成分とした繊度２．２dtex、繊維長５１mmの８分割型複合繊維（大和紡績（株）製、商品名ＤＦＳ−ＳＨ）１００mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブを２層準備し、親水性繊維を含有する繊維層（以下、親水性繊維層という）として目付１７g/m2のパルプ紙（ハビックス（株）製）を準備した。前記極細繊維層２層間に親水性繊維層を挟み積層ウェブとし、孔径０．１mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルを用いて表裏共に４MPaの水流をそれぞれ２回ずつ噴射して水流交絡処理を施し、構成繊維を絡合させると同時に分割型複合繊維を分割させて、繊度約０．２８dtexの扇形形状の極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、前記分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した交絡ウェブとした後、１００℃で乾燥して、目付約７０g/m2の水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１１８ccsであった。
【００４２】
上記水流交絡不織布１００質量部に対して、下記に示す材料が混合された混合液を深さ４０μｍの四角錘が１００メッシュ／インチ間隔で設けられたグラビアロールを用いて、不織布表面に転写した後、１２０℃で乾燥・硬化させて、下記の付着量になるように不織布に研磨剤を固着させた。
（１）バインダー材料
アクリル酸エステル系バインダー（日本カーバイド（株）製、ＦＸ３２２）
付着量 ２７質量部
（２）研磨剤
酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製）
付着量 ２７質量部
前記グラビアコーティング処理によって、不織布表層部全面に、繊維表面および繊維交絡箇所以外にも、極細繊維束の内部、および溝部形成繊維における溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されていた。
【００４３】
［実施例２］
極細繊維層として、繊度０．９dtex、繊維長３８mmのポリエステル繊維７０mass％と、繊度１．７dtex繊維長５１mmのポリエステル繊維３０mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、目付約７０g/m2の水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１４５ccsであった。
【００４４】
上記水流交絡不織布１００質量部に対して、下記に示す材料が混合された混合液を円形断面積０.１３mm2、２５個／インチ間隔で設けられたロータリースクリーンを用いて、不織布表面に転写した後、１２０℃で乾燥・硬化させて、下記の付着量になるように不織布に研磨剤を固着させた。
（１）バインダー材料
アクリル酸エステル系バインダー（日本カーバイド（株）製、ＦＸ３２２）
付着量 ２７質量部
（２）研磨剤
酸化アルミニウム（日本軽金属（株）製）
付着量 ２７質量部
前記ドット処理によって、バインダー樹脂により固着された研磨剤が一部で不織布表面に隆起しており、一部で不織布表層部に入り込んだ、規則的に並列して散在した円形形状をなしていた。そして、不織布表層部において、繊維表面および繊維交絡箇所以外にも、極細繊維束の内部、および溝部形成繊維における溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されていた。
【００４５】
［比較例１］
不織布表層部を形成する繊維層として、繊度５．５dtex、繊維長５１mmのポリエステル繊維１００mass％からなる目付２７g/m2のカードウェブとした以外は、実施例１と同様の方法で水流交絡不織布を得た。なお、水流交絡不織布の通気性は、１９５ccsであった。
【００４６】
［比較例２］
繊度０．９dtex、繊維長３８mmのポリエステル繊維６０mass％と、繊度１．７dtex、繊維長４０mmのレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製）２０mass％と、繊度２．２dtex、繊維長５１mmのポリエステル／高密度ポリエチレンの芯鞘型複合繊維（大和紡績（株）製、ＮＢＦ（ＳＨ））を混綿してなる目付約７０g/m2のカードウェブを作製し、熱風循環式乾燥機を用いて１４０℃で熱処理を施し、前記複合繊維の鞘成分を溶融させて、熱接着不織布を得た。なお、熱接着不織布の通気性は、２２０ccsであった。
【００４７】
実施例１〜２および比較例１〜２のクリーニング性の結果を以下に示す。
実施例１〜２の研磨不織布は、クリーニング性に優れており、１度クリーニングに使用した不織布を用いて再度同様の試験を繰り返しても十分にクリーニングすることができ、耐久研磨性にも優れていた。一方、比較例１は通気性が２００ccs以下であったものの、極細繊維を含有しておらず、全繊維表面積および繊維交絡箇所が少ないため、クリーニング性が不十分であった。また、比較例２においては、極細繊維を用いているものの、水流交絡処理が施されておらず、さらに通気性も大きいため、不織布の内部にまで多量の研磨剤が固着されてしまい、不織布表層部における研磨剤の固着量が減少し、クリーニング性が不十分であった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の研磨不織布は、極細繊維を含有する水流交絡不織布からなり、少なくとも不織布表層部において繊維表面に研磨剤をバインダー樹脂により固着させることにより、対象物表面を傷つけることなく、きれいに研磨することができるとともに、クリーニング性に優れた研磨不織布を得ることできる。前記極細繊維は、異なる２成分で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を分割発現させた極細繊維を採用することにより、分割発現後の極細繊維形態が異形断面形状となり、研磨剤の保持性が良好となる。さらに、分割型複合繊維の分割度合いを調整して、前記極細繊維の一部は束状に集束して極細繊維束を形成させ、極細繊維表面だけでなく前記極細繊維束の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができる。さらに、極細繊維、極細繊維束以外に分割型複合繊維の一部において、繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成させ、溝部形成繊維表面だけでなく前記溝部の内部に研磨剤をバインダー樹脂によって固着させることにより、繊維表面だけでは不十分であった耐久研磨性を向上させることができる。
【００５０】
本発明の研磨不織布は、磁気記憶媒体などの磁性体面、半導体面、精密ガラスレンズなどの精密機器類、自動車のボディーなどの金属面、あるいは浴室、トイレ、台所、床など家庭用の清掃物品として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる分割型複合繊維の一例を示す。
【図２】本発明の研磨不織布における表面図の一例を示す。
【符号の説明】
１．第一成分
２．第二成分
３．極細繊維
４．極細繊維束
５．溝部形成繊維
６．バインダー樹脂により固着された研磨剤
Claims (7)
- 異なる２成分以上で構成された分割型複合繊維の少なくとも一部を水流交絡処理により分割発現させた繊度が０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を含有する水流交絡不織布からなり、少なくとも不織布表層部において極細繊維表面に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなり、分割発現された極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成しており、前記極細繊維束の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなり、分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が繊維の長さ方向で部分的に溝部を有する溝部形成繊維を形成しており、前記溝部の内部に研磨剤がバインダー樹脂により固着されてなる研磨不織布。
- 水流交絡不織布において、親水性繊維が１０mass％以上、７０mass％以下の範囲で混在している請求項１に記載の研磨不織布。
- 水流交絡不織布において、研磨剤が不織布表層部の全面に固着されてなる請求項１又は２に記載の研磨不織布。
- 水流交絡不織布において、研磨剤が不織布表層部の部分的に固着されてなる請求項１又は２に記載の研磨不織布。
- 研磨剤が不織布質量１００質量部に対して１質量部以上、７０質量部以下の範囲で固着されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の研磨不織布。
- 異なる２成分以上で構成され、繊度０．１dtex以上、１dtex以下の範囲からなる極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに水流交絡処理を施して、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維を分割発現させて、極細繊維と、極細繊維のうち一部の極細繊維が束状に集束した極細繊維束と、前記分割型複合繊維のうち一部の分割型複合繊維が長さ方向で部分的に溝部を形成した溝部形成繊維とが混合した水流交絡不織布となした後、研磨剤とバインダー樹脂とを混合した混合液をグラビアコーティング法及びドット法から選ばれたいずれかの方法によって不織布表面に付着させ、乾燥して研磨剤を繊維表面、極細繊維束の内部、及び溝部形成繊維における溝部の内部に固着させてなる研磨不織布の製造方法。
- 分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに、水圧３MPa以上、１０MPa以下の範囲で水流を噴射する請求項６記載の研磨不織布の製造方法。
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