(57)【要約】【課題】熱収縮性、強度、耐薬品性、耐酸性、リントフリー性、リサイクル性にすぐれた耐熱性長繊維不織布及びそれを用いたコピー機用クリーニングロールを提供する。【解決手段】融点が２６０℃以上、縦強度が５０Ｎ/５ｃｍ以上、２００℃１時間熱処理したときの乾熱収縮率１．５％以下であることを特徴する耐熱長繊維不織布。使用する耐熱熱可塑性樹脂がポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする耐熱長繊維不織布。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が２６０℃以上、縦強度が５０Ｎ/５ｃｍ以上、２００℃１時間熱処理したときの乾熱収縮率１．５％以下であることを特徴する耐熱長繊維不織布。
【請求項２】
使用する耐熱熱可塑性樹脂がポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項１記載の耐熱長繊維不織布。
【請求項３】
請求項１又は２記載の耐熱長繊維不織布からなることを特徴とするコピー機用のクリーニングシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性があり強度が強く耐薬品、耐酸性に優れた耐熱性長繊維不織布に関する。またその耐熱性長繊維不織布を複写機やプリンタのクリーニングロールに使用すると、高温下において長期間使用しても物性変化が少なく、且つ長繊維なので繊維脱落が少なく、１００％耐熱繊維であるため使用後のリサイクルが可能なクリーニングシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置においては、定着ロールと加圧ロールとの間に、未定着トナー像を担持した紙やフィルム等の複写シートを供給し、加熱及び加圧によって複写シートの表面にトナーを定着する手段が一般的に用いられている。かかる構造を有する電子写真装置においては、ローラーに付着した不要化したトナーを除去するクリーニングシートが必要となるため、電子写真装置に適したクリーニングシートの多くの検討がなされており、例えば全芳香族ポリアミド繊維と未延伸ポリエステル繊維とを配合した繊維ウェブを熱カレンダーロールによって加熱・加圧して製造された不織布が開示されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、電子写真装置内の加熱ロールに用いた場合、ポリエステル繊維が溶融フィルム化し、トナー除去性能が低下するという問題点を有していた。かかる問題を解決するため、パラ系アラミド繊維等の耐熱性繊維と融点が２００℃以上の熱可塑性樹脂からなるシートが開示されている。かかる構成であれば、トナー除去性能の温度依存性が小さくなると考えられる。しかしながら、かかるシートであっても近年特に電子写真装置において強く求められている要請を満たすことができない。即ち、近年電子写真装置の高速化が急激に進むにつれ、シートとローラーとの摩擦が高くなり、繊維屑や熱可塑性接着繊維の溶融物等がローラーに付着し、これによる印刷不良が発生するという問題点を有するものであ。
また、従来のクリーニングシートは接着性繊維等を用いていたため、使用済みシートの分別が難しく、焼却処分するしかなかった。
【特許文献１】特開平６−３９９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２６６４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記、従来技術の背景になされたもので、加熱ロールによる溶融フィルム化を防ぎ且つ繊維脱落が少なく、更には、使用後のクリーニングロールのリサイクルが可能とすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに至った。即ち本発明は（１）融点が２６０℃以上、縦強度が５０Ｎ/５ｃｍ以上、２００℃１時間熱処理したときの乾熱収縮率１．５％以下であることを特徴する耐熱長繊維不織布、（２）使用する耐熱熱可塑性樹脂がポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする（１）記載の耐熱長繊維不織布、（３）（１）又は（２）記載の耐熱長繊維不織布からなることを特徴とするコピー機用のクリーニングシート、である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の耐熱性不織布は、繊維屑が少なく、高温においても溶融する成分を含まないため、コピー機クリーニングシートとして用いた場合、コピー機の高速化に十分に対応することが可能となり、更には耐熱性成分のみでクリーニングシートとすることが可能であるため、リサイクルできるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の耐熱性長繊維不織布は融点が２６０℃以上であることが好ましい。融点が２６０℃以上である長繊維不織布であれば、コピー機等、高温で高摩擦を受ける過酷な使用環境においても、繊維屑や溶融劣化物等異物の発生が極めて少なく、機械の故障防止、印刷不良低減、部品交換周期の延長等、極めて有用な不織布となるからである。また、一の耐熱性素材のみで不織布を構成することができるため、他成分が偏在がない、均一な不織布となって、クリーニング特性等、性能が安定するという利点も有する。
なお、本発明における「融点」とはＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に規定されている示差熱分析により得られる示差熱分析曲線（ＤＴＡ曲線）から得られる温度をいう。
【０００７】
本発明の耐熱長繊維不織布は、縦強度が５０Ｎ/５ｃｍ以上であることが好ましい。かかる強度を有するものであれば、テープ状としたとき、過酷な摩擦等を受けても、安定して使用することができるからである。
【０００８】
本発明の耐熱長繊維不織布は、２００℃１時間熱処理したときの乾熱収縮率１．５％以下であることが好ましい。乾熱収縮率が１．５％以下であれば、高温で使用される環境下においても皺の発生が小さく、クリーニングシートとして用いた場合、高いクリーニング性を安定に得ることができるからである。より好ましい乾熱収縮率は１．３％以下、更に好ましくは１．１％以下である。
【０００９】
本発明の耐熱長繊維不織布に用いる素材は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド（以下  ＰＰＳ）などを挙げることができるが、ＰＰＳはリサイクル可能な上、最終的に焼却処分しても有害ガスの発生が少なく、特に好ましい。
【００１０】
本発明のクリーニングシートである不織布は、長繊維不織布であるためクリーニング時の摩擦による繊維屑発生は少なく、偏在していないことによって、トナー等の払拭性に優れているためである。このような状態は短繊維不織布においては困難である。つまり短繊維の繊維脱落によって熱ロール表面に繊維屑が付着してクリーニング性が低下してしまう。
【００１１】
本発明の不織布（クリーニングシート）の目付、厚さは特に限定するものではないが、目付は２０〜６０ｇ／ｍ２、厚さは０．０２〜０．２０ｍｍであるのが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．１５ｍｍである。０．０２ｍｍ以下だと、熱圧着を過多にかけるもしくは目付を下げることになり、以下記述する所望の引張強度が発現ることが困難となる。また、０．２０ｍｍ以下であれば、例えばクリーニングシート等をロール形状に一定量巻きつけて用いる場合、巻長さを大きくすることが可能となり、交換周期を延長することができる。
【００１２】
本発明の耐熱性長繊維不織布は、コピー機用クリーニングシートとして用いてもよい。本発明の耐熱性長繊維不織布は、耐熱性、耐摩耗性及び払拭性に優れているため、コピー機定着部材のクリーニングシートとして用いると、異物発生が劇的に低減され、クリーニング性能、印刷不良を低減することができるからである。より具体的には、複写機、レーザービームプリンター、又はファクシミリなどの電子写真装置における定着ロールを挙げることができ、定着ロールの他に、定着ロールに代って複写シートへトナーを直接定着させることのできる循環ベルト、定着ロール又は前記循環ベルトと接触して設けられており、トナーが転写される転写ロール、を例示することができる。
【００１３】
本発明のクリーニングシートは定着部材に対して押圧することにより、トナー等を払拭できるものであるが、トナー等の払拭性を高めるために、オイルを含有していても良い。このオイルとしては、例えば、メチルシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、エチルシリコーンオイル、フェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、３，３，３−トリフロロプロピルシリコーンオイルなどのシリコーンオイルを単独で、又は混合して含んでいることができる。なお、オイルの付着量はクリーニングシートの厚さなどによって異なるが、１００ｇ／ｍ２以下であるのが好ましい。また、オイルの粘度は定着部材表面におけるオイルの拡散性に優れているように、１０〜３０，０００センチストークスであるのが好ましい。
【００１４】
本発明の耐熱性長繊維の繊度は特に限定するものではないが、３．３ｄｔｅｘ以下であるのが好ましい。これは、耐熱長繊維は後述のように繊維形態を消滅させて繊維交点で凝集し、凝固するが、熱可塑性樹脂繊維が細ければ、熱可塑性樹脂繊維が繊維形態でなくなることによって繊維分散の均一性を損なわず、また、不織布（クリーニングシート）全体にわたって均一に熱可塑性樹脂が凝固した、個々の耐熱性繊維による払拭性を利用できる、払拭性に優れる不織布（クリーニングシート）を製造できるためである。より好ましい繊度は２．２ｄｔｅｘ以下であり、更に好ましい繊度は１．６ｄｔｅｘ以下である。熱可塑性樹脂繊維の繊度の下限は特に限定するものではないが、０．０１ｄｔｅｘ以上であるのが好ましい。
【００１５】
本発明の長繊維不織布としてＰＰＳ樹脂を使用する場合、スパンボンド法で紡糸シート化させたシートを熱処理して、耐熱熱可塑性樹脂を結晶化させる結晶化工程を実施することが好ましい。熱処理による結晶化工程を実施することにより、高いシート強度と、優れた熱収縮特性が得れるからである。
【００１６】
ＰＰＳシートを結晶化するための熱処理温度は１６０〜２５０℃であるのが好ましい、より好ましくは１８０〜２２０℃である。ＰＰＳの場合、１６０℃未満では結晶化が不十分になる傾向があり、２５０℃を超えると、補外溶解開始温度（樹脂が溶け始める温度）に近くなり、ＰＰＳの形態が変化しはじめ、不織布（クリーニングシート）におけるＰＰＳの状態が変わってしまう。この結晶化工程における熱処理は、熱可塑性樹脂が直線状又は曲線状に連続した皮膜を形成しないように、どの段階で実施する場合にも、無圧下で実施するのが好ましい。
また熱処理時にテンターによる形状保持してもよい。
【００１７】
このようにして本発明の不織布（クリーニングシート）を製造できるが、厚さのバラツキがある場合がある。また、引張り強さが所望範囲内にない場合がある。そのような場合には、熱可塑性樹脂繊維の軟化温度よりも低い温度（好ましくは２０℃以上低い温度）でカレンダー処理（カレンダー工程）を行って、前記問題点を解決するのが好ましい。なお、カレンダー工程における圧力は、厚さのバラツキの程度、所望見掛密度、所望引張り強さ、所望引裂強度等によって異なるため特に限定するものではない。この圧力は、実験を繰り返すことによって、適宜設定することができる。
なお、オイルを含有するクリーニングシートは、上述のような方法で製造した不織布をオイル中に浸漬したり、不織布にオイルをスプレー又はコーティングして製造することができる。
本発明品によって使用されたコピー用のクリーニングロールは使用後シリコンオイルを分離してＰＰＳ樹脂を再ペレット化して成型品用に使用することができる。
【実施例】
【００１８】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。しかしながら本発明はこれによって限定されるものではない。なお以下の実施例などの評価および特性値は、以下の測定法によった。
【００１９】
・  目付（ｇ／ｍ２）
サンプルサイズ  ５ｃｍ巾×２０ｃｍ  縦方向５点、横方向５点  計１０点で行った平均値。
【００２０】
（２）厚さ（ｍｍ）
幅方向に２０ｃｍ置きにシックネスゲージ（荷重２０ｇ／ｃｍ２  面積  ４ｃｍ２）で測定する。幅方向の１０点の数の平均値。
【００２１】
・  引張強度（Ｎ/５ｃｍ）
ＪＩＳＬ１９０６に準じて、テンシロン機を用いてチャック間距離１０ｃｍ、ヘッドスピード２０ｃｍ／ｍｉｎで評価した。
【００２２】
（４）熱収縮率（％）
ＪＩＳＬ１９０６に準じて、２００℃×1時間熱処理後の収縮率を算出する。
【００２３】
（５）融点（℃）
ＪＩＳＫ７１２１に準じて、示差熱分析により得られる示差熱分析曲線から得る。
【００２４】
（６）払拭性の評価
カラー製複写機（リコー製、ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ ３５２）を用意し、このカラー複写機のクリーニング装置を取り除いた状態で、全面黒色画像の複写を連続して２０枚行った。次いで、実施例のクリーニングシートの一端からシャフトに巻回されたクリーニングシート供給体を備えたクリーニング装置（発泡シリコーンゴムからなる円柱状の棒状体と定着ロールとの挟み幅：３ｍｍ）を前記のモノクロ複写機に設置した。その後、全面白色画像の複写を連続して３枚行い、３枚目の複写紙表面におけるトナーによる汚れを観察した。
観察結果
○     ：トナーによる汚れが全くなく、良好
△     ：トナーによる汚れ少し見られる。
×：トナーによる汚れ多く見られる。
【００２５】
（実施例１）
ＭＦＲ１２２ｇ／ｍｉｎ.であるＰＰＳ樹脂を紡糸温度３００℃にて、オリフィス径φ０．２３ｍｍのノズルより、単孔吐出量１．２ｇ/minで紡糸し、ノズル下６５ｍｍより２０℃の空気を風速０．３ｍ／秒にて冷却しつつ、ノズル下８００ｍｍの地点に設置したエジェクターで糸速3800ｍ/minの速度で吸引させつつ引取り、ノズル下１５００ｍｍ点で、５０ｍ／分の速度で移動している引取ネット面へ繊維束を開繊させつつ振り落とし積層した。ネット面に積層した不織布は  ９０℃で線圧６ｋｇ／ｃｍのカレンダローラーにて加工され長繊維不織布を得た。得られた長繊維不織布の融点は２８５℃であった。
上記得られた基材をテンター熱処理機によって２００℃で処理した後、２２％の面積率を有するエンボスロールによって温度２５０℃、線圧４０ｋｇ／ｃｍで部分熱圧着した耐熱長繊維不織布を得た。
【００２６】
（実施例２）
熱処理した後、１００％の面積率を有するカレンダロールにより温度２５０℃、線圧８０kg/cmで熱圧着した他、実施例１同様に実施し耐熱長繊維不織布を得た。
【００２７】
（比較例１）
固有粘度０．６３であるＰＥＴ樹脂を紡糸温度２８０℃にて紡糸した他、実施例１同様に実施し得られた長繊維不織布の融点は２５８℃であった。
【００２８】
（比較例２）
熱処理した後、エンボスロールによる加工を施さない他、実施例１と同様に実施し耐熱長繊維不織布を得た。
【００２９】
（比較例３）
パラ系全芳香族ポリアミドからなるフィブリルを有する耐熱性繊維（製品名：トワロン１０９４、帝人製、炭化温度：５００℃以上）、及びポリエチレンテレフタレートからなる、繊度０．１１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）を用意した。
次いで、前記耐熱性繊維をリファイナーによりフィブリル化を促進させた耐熱性繊維とポリエステル繊維とを７０：３０の質量比率で分散させたスラリーを形成した。その後、順流円網、傾斜ワイヤー型短網、順流円網、及びヤンキードライヤーを備えた抄紙機に、前記スラリーを各網へ供給し、それぞれ湿潤繊維ウエブを形成し、それぞれの湿潤繊維ウエブを積層した積層湿潤繊維ウエブを形成し、続いて、この積層湿潤繊維ウエブを温度１２０℃に設定したヤンキードライヤーにより乾燥して、繊維配向が一方向、ランダム、一方向の三層湿式繊維ウエブを形成した。
次いで、温度４９０℃に設定した遠赤外線セラミックヒータ（Ｒｙｏｋａ製）を、上下に備えた遠赤外線照射装置の遠赤外線セラミックヒータ間を、速度１５ｍ／ｍｉｎ．で前記三層湿式繊維ウエブを通過させることにより、ポリエステル繊維を溶融させて繊維形態を消滅させるとともに、溶融したポリエステル樹脂を耐熱性繊維の交点に凝集させた。なお、いずれの遠赤外線セラミックヒータとも１１０ｍｍ離間させた状態で前記三層湿式繊維ウエブを通過させた。また、移動する三層湿式繊維ウエブに対して、温度１５０℃の熱風を吹き付けた。
次いで、無圧下、室温で空冷して、凝集したポリエステル樹脂を凝固させて、凝固不織布を製造した。
その後、前記凝固不織布を、温度２２０℃に加熱したドライヤー内を５秒間かけて通過させ、ポリエステル樹脂を結晶化させ、結晶化不織布、つまりクリーニングシートを製造した。
以下、実施例１〜２、比較例１〜３での特性表を記す。
【００３０】
【表１】
2008031600.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、従来の耐熱短繊維不織布と比較して、熱収縮性に優れ、強度が高く、リントフリー性に優れ、リサイクル性に優れた耐熱性長繊維不織布を供給することができる。リサイクルされた耐熱性樹脂は成型品用に使用され産業界に大きく寄与することができる。またＰＰＳ樹脂のリサイクルによる再利用によってコピークリーニングロールにおけるゼロエミッション化が実現できる。