(57)【要約】【課題】従来の綿棒は、工業用、特に精密機械や半導体関連、光通信関連等の清拭用としては、綿球部からのリントの脱落が問題となっていた。さらに、繊維の直径より小さな塵を拭き取ることができないので、１μｍ以下のナノサイズの塵を拭き取ることができないという問題があった。【解決手段】軸の少なくとも一方の端部にめん球部を有し、めん球部が直径０．０１μｍ以上1μｍ以下の繊維から主として形成されていることを特徴とする綿棒。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の少なくとも一方の端部にめん球部を有し、めん球部が直径０．０１μｍ以上１μｍ以下の繊維から主として形成されていることを特徴とするめん棒。
【請求項２】
めん球部が直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されていることを特徴とする請求項１記載のめん棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めん棒に関するものである。さらに、詳しく述べるならば、工業用清拭用具などに好適に用いることができるめん棒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の綿棒は、棒状の軸の少なくとも一方の端部に天然繊維の綿（コットン）を巻きつけた綿球部を有しており、耳、鼻、口の中の清浄や薬の塗布、工業用の清拭用具等に用いられている。綿は、繊維の長さが２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり短繊維と呼ばれる。更に５０μｍ程度の綿埃（リント）をも含むことがあるため、工業用、特に精密機械や半導体関連、光通信関連等の清拭用としては綿球からのリントの脱落が問題となっていた。
そこで、綿球の表面を発泡樹脂被膜やシリコーンゴムで被覆することで毛羽立ちやリントの脱落を防止したもの（例えば、特許文献１、および２）、綿球部表面にレーヨンのような長繊維を巻きつけたもの、ナイロンの繊維を植毛したもの、ポリエステル長繊維織物を使用したもの、ポリエステル超極細繊維を使用したものなどが提案されている。清拭用に市販されているポリエステル超極細繊維は細いもので直径が１μｍ程度である。また、繊維を使用しないものとして、超微細発泡ポリエチレンを使用したもの、オレフィン系の気孔スポンジを使用したもの、ポリウレタン系発泡スポンジを使用したもの、粘着剤を使用したもの（例えば、特許文献３）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３４９２９６
【特許文献２】特開平０９−０４７３７７
【特許文献３】特開２００５−１６８７１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、綿球部表面にレーヨンのような長繊維を巻きつけたもの、ナイロンの繊維を植毛したもの等は、綿のみを使用した場合と比較してリントの発生を抑制する効果はあるが、完全に防ぐことはできない。また、綿球部を発泡樹脂被膜やシリコーンゴムで被覆したものや、発泡樹脂そのものを使用したものは、耐磨耗性が低いため、磨耗したかすが塵となる、いわゆる自己発塵性という問題を有している。また、製法上、可塑剤や界面活性剤を含むものがあり、清拭時に溶出物があると汚染の原因となる。特にシリコーンを含むものは半導体用途では使用できない。発泡体の中にはナトリウムを含む無機塩を抽出して発泡体を形成するものがあり、ナトリウムイオンの残留があった場合にも半導体用途では使用できない。粘着剤を浸透させたものは、糊移りという問題がある。
【０００４】
また、近年のナノテクノロジーの進歩により、１μｍ以下、所謂ナノサイズの塵をふき取る要求が出てきている。例えば光ファイバー同士を接続する場合には、光ファイバーの断面の清拭が不十分であると通信速度の低下につながるため、ナノサイズの塵をふき取らなければならない。しかし、繊維の直径より小さな塵を拭き取ることができないので、綿球部にポリエステル長繊維やポリエステル超極細繊維を使用したものは繊維の直径が１μｍ程度であるため、ナノサイズの塵を拭き取る事ができなかった。  
【０００５】
本発明は、上記のような従来の課題を解決しようとするものであり、リントや磨耗かすが発生せず、界面活性剤やシリコーン、ナトリウムイオン等の溶出物がなく、糊移りがなく、従来取り除くことができなかったナノサイズの塵を清拭することが可能な、精密機械や半導体関連、光通信関連等の工業用清拭用具に好適なめん棒（天然繊維のコットンを使用しない場合、仮名で「めん」と記すこととする。）を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明をするに至った。すなわち、本発明は以下の構成（１）、（２）からなる。
（１）      
軸の少なくとも一方の端部にめん球部を有し、めん球部が直径０．０１μｍ以上１μｍ以下の繊維から主として形成されていることを特徴とするめん棒。
（２）      
めん球部が直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されていることを特徴とする上記（１）記載のめん棒。  
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リントや磨耗かすが発生せず、界面活性剤やシリコーン、ナトリウムイオン等の溶出物がなく、糊移りがなく、従来取り除くことができなかったナノサイズの塵を清拭することが可能な、精密機械や半導体関連、光通信関連等の工業用清掃用具に好適なめん棒を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のめん棒は、軸の少なくとも一方の端部にめん球部を形成したものである。軸としては、接着剤を片面に塗布した紙やフィルムを芯に巻きつけたものや、プラスチック軸、木軸、アルミ等の金属軸、ポリプロピレン軸、カーボンファイバー軸等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。軸の径は０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、軸の長さは１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度のものが通常用いられるが、これに限定されるものではない。軸の形状は特に限定されるものではない。
【０００９】
めん球部は、軸の一端または両端に設けるなど、軸の少なくとも一方の端部に有する。めん球部は、通常、長さが１２〜１６ｍｍ程度、太さが２〜１０ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。また、めん球部の形状も、水滴型、先端を尖らせた円錐型、楕円型、スパイラル型などがあるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
めん球部は直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは直径０．０５μｍ以下０．５μｍ以下の繊維から主として形成されている。主としてというのは、本発明ではめん球部に直径０．０１μｍ未満および／または１μｍ以上の繊維や０．０５μｍ未満および／または０．５μｍ以上の繊維を幾分か含んでいてもよいからである。
ナノサイズの塵の清拭という観点からは、好ましくはめん球部は直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは直径０．０５μｍ以下０．５μｍ以下の繊維のみから形成されているとよい。
【００１１】
また、繊維は原料としてポリマー（原料ポリマー）を用い、以下に挙げる熱可塑性ポリマーや生分解性ポリマーなどのポリマーを単独で、または２種類以上ブレンド（ポリマーブレンド）したものや、更に無機物質を１種類以上ブレンドした複合体が用いられる。
熱可塑性ポリマーとしては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６、ポリアミド、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。生分解性ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸グリコール、ポリエチレン・ビニルアセテート、ポリエチレン・ビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、コラーゲンなどが挙げられる。ポリマーブレンドとしては、ポリエチレン・ビニルアルコールとポリ乳酸、ポリメタクリル酸メチルとアクリロニトリル、ポリアニリンとポリエチレンオキシド、コラーゲンとポリエチレンオキシド、シルクとポリエチレンオキシド、ポリアニリンとポリスチレンなどの組み合わせが挙げられる。複合体としては、ポリビニルアルコールとシリカ、ナイロン６とモンモリロナイト、ポリアクリロニトリルと酸化チタン、ポリカプロラクトンと炭酸カルシウム、ポリカプロラクトンとカーボンナノチューブなどの組み合わせが挙げられる。以上のようなポリマーやポリマーブレンドや複合体は一例であり、これらに限定されるものではない。
【００１２】
直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは直径０．０５μｍ以下０．５μｍ以下の繊維から主として形成されているめん球部は、前記の１種類の繊維を単独で使用しても良いし、２種類以上の繊維を混合して使用しても良い。
【００１３】
めん球部を形成している、直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、好ましくは直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されている繊維の製造方法として、セルフアッセンブリー法、フェイズ・セパレーション法、エレクトロスピニング法など、いくつかの方法が提案されているが本発明を実施するにあたり、その方法を限定するものではない。ここではその一例として、エレクトロスピニング法による繊維の製造方法について述べる。
【００１４】
エレクトロスピニング法の装置は、先の尖ったプラス電極（毛細管、ノズル。以後プラス電極をノズルと呼ぶ。）と、平板状のマイナス電極(アース電極)で構成されている。先の尖ったノズルには、注射器が用いられることが多いが、ガラスキャピラリに電極を差し込んだものも用いられる。先端にノズルが取り付けられた原料ポリマー溶液タンク、注射器であればシリンジ部分、にプラスの電圧が印加されており、ノズルを出た電荷を帯びた原料ポリマー溶液は、電界中をマイナス電極に向かって吸い寄せられる。このとき、ポリマーが低分子だと粒子状にスプレーされて繊維形状を保てない。高分子だと複数に分かれた長繊維（フィラメント）がマイナス電極に向かって吸い寄せられ、電極上で不織布状の薄い繊維の層を形成する。
【００１５】
エレクトロスピニング法では、めん球部を形成する繊維の原料ポリマーは、溶媒に溶解した状態でなければならない。溶媒に溶解したポリマーの濃度は、１〜３０重量％であることが好ましい。濃度が１重量％より低いと、繊維状にはならずに粒子状になってしまう。濃度が３０重量％より高いと、繊維の直径が１μｍを超えてしまう。
【００１６】
めん球部を形成する繊維の原料ポリマーを溶解する溶媒は、水やギ酸、ジメチルホルムアミドのような極性の高い溶媒や、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒や、四塩化炭素、クロロホルムなど塩素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、トルエンやベンゼンなどの芳香族系溶媒などが挙げられ、これらの２種類以上の混合物であっても構わない。原料ポリマーを均一に溶解することができれば特に限定されない。
【００１７】
また、前記めん球部を形成する繊維の原料ポリマー溶液には、耐光向上剤、酸化防止剤、可塑剤など既知の添加剤を添加することもできる。耐光向上剤の例として、ヒンダードアミンやベンゾトリアゾールなどが挙げられる。酸化防止剤の例として、ジブチルヒドロキシトルエン（BHT）が挙げられる。可塑剤の例としてエポキシ化大豆油が挙げられる。また、顔料や染料などの着色剤を添加することもできる。導電性カーボンを添加することも出来る。導電性カーボンを添加することにより帯電防止性能が付与されることになる。帯電防止のための界面活性剤を添加する事もできる。めん棒が清拭する材料に悪影響を及ぼさない範囲で、各種の添加剤を加えることは可能である。
【００１８】
印加される電圧は、通常５ｋV〜３０ｋVである。また、印加電圧の強さはノズルからマイナス電極までの距離とも関連している。距離が短ければ小さい電圧でもよく、距離が長ければ電圧もまた距離に応じた大きさが必要となる。また、距離だけでなく、ノズルからの吐出量、原料ポリマー溶液の濃度や粘度、原料ポリマーの種類や分子量、紡糸しようとする繊維の太さや品位によっても最適な電圧が異なってくるので、製造する繊維に応じた電圧を選ぶ必要がある。
【００１９】
ノズルを出た電荷を帯びた原料ポリマー溶液は、電界中をマイナス電極に向かって吸い寄せられる。通常はマイナス電極に到達するまでに溶媒は蒸発してしまうが、条件によっては蒸発できない場合もある。この場合、紡糸を行っている環境の、気圧や温度や湿度を変更したり、気流を発生させたり、などといったことをして溶媒を蒸発させてもよい。また、原料ポリマー溶液の温度や粘度も溶媒の蒸発に影響するので、最適な条件を設定することが重要である。
【００２０】
マイナス電極の平板側に長繊維不織布状の繊維を得ることができるが、マイナス電極の形状は必ずしも平板である必要はなく、任意の形状であっても良い。たとえばベルト状の電極にして回転させながら、長繊維不織布状の繊維を巻き取ることも可能であるし、ロール状であれば筒状の長繊維不織布状の繊維を得ることができる。円盤状の電極にして、円盤の中心を通る軸をノズルに対し、垂直に配置することにより、円盤を高速に回転させると、方向性の揃った状態で繊維を得ることができる。
【００２１】
また、ノズルとマイナス電極との間に、たとえばメッシュ状の捕集部材を挿入すると、この捕集部材の上に長繊維不織布状の繊維が得られる。この捕集部材は、メッシュ状である必要はなくノズルとマイナス電極の間で電荷の移動を阻害しなければ、特に形状を特定するものではない。
【００２２】
さらにノズルの数は増やすこともでき、そのことによって生産性をあげることも可能である。また、ノズルの数を増やした場合、使用する原料ポリマー溶液の種類は１種類であってもよいし、２種類以上の原料ポリマーを同時に紡糸してもよい。
【００２３】
このようにして得られた繊維は、直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは、直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されている。
【００２４】
また、得られた直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されている繊維、またはその繊維から形成されるめん球部を有するめん棒を、エレクトレット加工により帯電させることにより、塵を吸着により除去することも可能である。
【００２５】
本発明で得られる直径０．０１μｍ以上１μｍ以下、より好ましくは直径０．０５μｍ以上０．５μｍ以下の繊維から主として形成されている繊維をめん棒のめん球部に用いることで、1μｍ以下のナノサイズの塵を清拭することが可能である。また、この繊維は長繊維であるため、リントも発生しない。よって精密機械や半導体関連、光通信関連等の清拭に好適なめん棒を得ることができる。また、通常のめん棒としても使用可能である。
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２７】
ポリアクリロニトリル（以下、「ＰＡＮ」と記す）を溶媒のジメチルホルムアミド（以下、「ＤＭＦ」と記す）に溶解して１０質量％のＰＡＮ溶液を作成した。得られたＰＡＮ溶液をシリンジに入れ、印加電圧２０ｋＶ、ノズルとマイナス電極との距離２００ｍｍ、室温２０℃、湿度４０％の条件下で、マイナス電極上に設置したアルミ箔上に、エレクトロスピニング法で３時間紡糸を行って、長繊維不織布状の繊維を得た。
【００２８】
得られたナノファイバーの不織布状の繊維集合体を走査型電子顕微鏡で１００００倍の倍率で撮影し、任意の２０箇所の繊維の径を測定した平均値は０．４２μｍであった。長さ７３ｍｍ、直径１．５ｍｍのポリプロピレン製の軸の両端に、得られた長繊維不織布状の繊維を用いて、ヘッド長１２ｍｍ、ヘッド径２．７ｍｍの楕円型のめん球部を有するめん棒を作成した。また、そのめん棒で、光ファイバーケーブルの断面の清拭をおこなったところ、今まで拭き取れなかった０．５μｍの塵を拭き取ることができた。
【実施例２】
【００２９】
ポリアミドを溶媒の蟻酸に溶解して１５質量％のポリアミド溶液を作成した。得られたポリアミド溶液をシリンジに入れ、印加電圧２０ｋＶ、ノズルとマイナス電極との距離２００ｍｍ、室温２０℃、湿度４０％の条件下で、マイナス電極上に設置したアルミ箔上に、エレクトロスピニング法で３時間紡糸を行って、長繊維不織布状の繊維を得た。
【００３０】
得られた長繊維不織布状の繊維を走査型電子顕微鏡で１００００倍の倍率で撮影し、任意の２０箇所の繊維の径を測定した平均値は０．１３μｍであった。長さ７３ｍｍ、直径１．５ｍｍのポリプロピレン製の軸の両端に、得られた長繊維不織布状の繊維を用いて、ヘッド長１２ｍｍ、ヘッド径２．７ｍｍの楕円型のめん球部を有するめん棒を作成した。また、そのめん棒で、光ファイバーケーブルの断面の清拭をおこなったところ、今まで拭き取れなかった０．５μｍの塵を拭き取ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１で得られた長繊維不織布状の繊維の表面を走査型電子顕微鏡で撮影（１００００倍）して得られた写真図。
【図２】実施例１にて得られためん棒
【図３】実施例２で得られた長繊維不織布状の繊維の表面を走査型電子顕微鏡で撮影（１００００倍）して得られた写真図。
【符号の説明】
【００３２】
１…軸
２…めん球部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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