(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた吸水性能と耐摩耗性を兼ね備えた吸水ロール用シート状物の提供。【解決手段】吸水ロール用シート状物は、単繊維の平均繊維径が０．０５〜１０μｍの極細中空繊維からなる短繊維の繊維束が絡合してなる不織布に、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が含有されてなるシート状物であり、前記の極細中空繊維の繊維横断面に２〜６０個の中空部を有し、かつ、前記のシート状物の両表面に、前記の極細中空繊維と前記の極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している吸水ロール用シート状物である。極細中空繊維の中空率が３０〜８０％であることが好ましい吸水ロール用シート状物。好ましくは極細中空繊繊維がポリエステル系ポリマーからなり、ポリウレタンがポリカーボネートネート系ウレタンである吸水ロール用シート物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単繊維の平均繊維径が０．０５μｍ以上１０μｍ以下の極細中空繊維からなる短繊維の繊維束が絡合してなる不織布に、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が含有されてなるシート状物であり、前記極細中空繊維の繊維横断面に２〜６０個の中空部を有し、かつ、前記シート状物の両表面に、前記極細中空繊維と前記極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在していることを特徴とする吸水ロール用シート状物。
【請求項２】
前記極細中空繊維の中空率が３０〜８０％であることを特徴とする請求項１記載の吸水ロール用シート状物。
【請求項３】
シート状物の厚み方向における圧縮率が、１％以上２０％以下であることを特徴とする請求項１および２記載の吸水ロール用シート状物。
【請求項４】
極細中空繊維が、ポリエステル系ポリマーからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の吸水ロール用シート状物。
【請求項５】
ポリウレタンが、ポリカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吸水ロール用シート状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた吸水性を有し、吸水ロールに好適に用いられるシート状物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄鋼、フィルムおよび不織布等の製造において、洗浄、薬品処理および塗布等の工程において、付着した水やオイル等の拭き取りに、吸水ロールを用いる方法が使われている。吸水ロールを用いる拭き取りは、水等であれば乾燥工程等にかかるエネルギーを削減できることや、高い拭き取り性能により、後工程での欠点の抑制等を図ることができることから広く使用されている。
【０００３】
その吸水ロールとしては、主に、極細繊維からなるシート状物からなる吸水ロールが多く使用されている。極細繊維からなるシート状物が吸水ロールに適用される理由は、極細繊維を適用することにより、シート状物内に形成される微細な空隙によるキャピラリー効果によって、高い吸水性能を示すためである。
【０００４】
このような吸水ロール向けシート状物の吸水性能を向上させるため、これまでいくつかの検討がなされてきている。
【０００５】
具体的に、長繊維の中空繊維の不織布に、高分子弾性体が付与されたシート状物が提案されている（特許文献１参照。）。しかしながら、この提案では、中空繊維が長繊維であるため、シート状物内に中空部を有する繊維断面の数が少なく、中空繊維適用による吸水性能の向上効果は小さい。また、中空繊維の繊維径は１６．５〜１８．８μｍ（実施例に記載）と太いため、シート状物内の極細繊維間に形成される空隙が大きくなるため、吸水性能は極細繊維を適用したものより劣ると考えられる。
【０００６】
また別に、蓮根状の多孔質繊維が絡合した不織布に、高分子弾性体が充填された繊維質シートが提案されている（特許文献２参照。）。しかしながら、この提案では、蓮根繊維を混合紡糸によって得るものであり、繊維の中空部のサイズはばらつきが大きく、不均一なシート状物となる。そのため、シート状物の位置により吸水性能が異なるものとなり、拭き取りにムラが発生してしまうという課題がある。また、ポリウレタンエラストマーを不織布に付与した後に、蓮根状の繊維を発現させるため、繊維とポリウレタンエラストマーの接着が不十分であり、耐摩耗性が低いものであると考えられる。
【０００７】
また別に、軽量化を目的とした人工皮革ではあるが、極細中空繊維と弾性重合体とからなるシート状物が提案されている（特許文献３参照。）。しかしながら、この提案では、吸水ロール向けではないものの、吸水ロールに適用した場合、シート状物の表面は起毛されて繊維のみとなっており、高分子弾性体に固定されていない状態となっているため、吸水ロールとして使用した場合、耐摩耗性が不十分であるという可能性がある。また、起毛処理を行った際の研削粉が付着している可能性があり、研削粉の処理物への付着や、研削粉がシート状物内の空隙に詰まり、吸水性能を低下させるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１５１６３２号公報
【特許文献２】特開昭５０−１００１２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１６／０３１６２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑み、高い吸水性能と耐磨耗性を兼ね備えた吸水ロール向けシート状物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、上記の課題を解決せんとするものであり、本発明の吸水ロール用シート状物は、単繊維の平均繊維径が０．０５μｍ以上１０μｍ以下の極細中空繊維からなる短繊維の繊維束が絡合してなる不織布に、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を含有するシート状物であり、前記の極細中空繊維の繊維横断面に２〜６０個の中空部を有し、かつ前記のシート状物の両表面に、前記の極細中空繊維と前記の極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している吸水ロール用シート状物である。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、前記の極細中空繊維の中空率は３０〜８０％である。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、前記のシート状物の厚み方向における圧縮率は、１％以上２０％以下である。
【００１３】
本発明の好ましい様態によれば、前記の極細中空繊維はポリエステル系ポリマーからなることである。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、前記のポリウレタンはポリカーボネート系ポリウレタンである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、極細繊維を絡合させることで形成される、シート状物内の微細な空隙により得られるキャピラリー効果に加え、極細繊維の繊維断面に中空部を形成し、かつ短繊維の状態で絡合させることで極細中空繊維断面をシート状物内に多数分布させることにより、従来品対比優れた吸水性能を有する吸水ロール用シート状物が得られる。
【００１６】
また、シート状物の両表面に極細中空繊維と極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を存在させることにより、従来の表面を起毛したシート状物や、研削等により厚み調整されたシート状物と比べ、本発明の吸水ロール用シート状物はシート表面の極細中空繊維までポリウレタンを主成分とする高分子弾性体で固定されているため、耐摩耗性が高く、研削時に発生する研削粉の付着もないため、好適に吸水ロールに使用できる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の吸水ロール用シート状物とその製造方法について、具体的に説明する。
【００１８】
本発明の吸水ロール用シート状物は、単繊維の平均繊維径が０．０５μｍ以上１０μｍ以下の極細中空繊維からなる短繊維の繊維束が絡合してなる不織布に、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が含有されてなるシート状物であり、前記の極細中空繊維の繊維横断面に２〜６０個の中空部を有し、かつ、前記のシート状物の両表面に、極細中空繊維と前記の極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している吸水ロール用シート状物である。
【００１９】
本発明の吸水ロール用シート状物を構成する、中空部を有する極細中空繊維を構成する繊維としては、例えば、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレンジカルボキシレートおよびポリ乳酸などのポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０およびナイロン１２などのポリアミド、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび熱可塑性セルロース等のポリマーからなる各種合成繊維を用いることができる。中でも、強度、寸法安定性および湿潤時の強度に優れているという観点から、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およびポリトリメチレンテレフタレート等からなるポリエステル繊維が特に好ましく用いられる。また、環境配慮の観点から、リサイクル原料や植物由来原料から得られる繊維を用いることができ、さらに、異なる素材の極細繊維を混合させることもできる。
【００２０】
極細中空繊維を形成するポリマーには、種々の目的に応じて、酸化チタン粒子等の無機粒子、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱剤および抗菌剤等を添加することができる。
【００２１】
本発明の吸水ロール用シート状物を構成する極細中空繊維の単繊維の平均単繊維径は、０．０５〜１０μｍとすることが重要である。平均単繊維径を、１０μｍ以下、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下とすることにより、シート状物内に微細な空隙を形成することができ、単繊維間のキャピラリー効果による優れた吸水性能を有するシート状物が得られる。
【００２２】
一方、平均単繊維径を、０．０５μｍ以上、好ましくは０．７μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上とすることにより、吸水ロールとして使用できる十分な機械的強度を維持することができる。
【００２３】
本発明の吸水ロール用シート状物を形成する中空部を有する極細中空繊維の繊維横断面の中空部の個数は、２〜６０個であることが重要である。中空部の個数を２個以上とすることにより、各中空部の間に壁面（繊維断面を横切る支え）が形成されるため、中空部が１個の場合よりも極細中空繊維の剛性を向上させることが可能となり、吸水ロール作製時に圧縮された際、中空部が完全に潰れて本発明の効果が消失することを防ぐことができる。
【００２４】
中空部の個数の上限は、易溶出成分（ポリマー）の除去により得る場合は６０個とすることにより、易溶出ポリマーの除去が容易になる。中空部の個数はより好ましくは、３〜４０個の範囲である。
【００２５】
極細中空繊維の中空部の孔径は０．０１〜３μｍであることが好ましい。この範囲とすることで、極細中空繊維の中空部によるキャピラリー効果により、中空部を有さない通常繊維に比べ、吸水ロール用シート状物の吸水性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
中空部の断面形状としては、丸型や多角形等、目的に応じて所望の形状をとることができるが、繊維断面の形態安定性の観点から、丸型であることが好ましい。また、中空部の断面中の配列方法としては、同心円状や、幾何学模様等を形成させることができる。
【００２７】
本発明では、極細中空繊維の束（極細中空繊維束）が絡合させ不織布とすることが重要である。極細束を絡合させることにより、繊維束内にも微細な空隙を形成することができ、より高い吸水性を得ることができる。
【００２８】
極細中空繊維は、吸水ロール用シート状物において不織布（極細繊維ウエブ）の形態をなしていることが重要である。不織布とすることにより、吸水ロール用シート状物内に均一な空隙を形成することができ、均一に吸水可能な吸水ロール用シート状物が得られる。
【００２９】
不織布（極細繊維ウエブ）の形態としては、短繊維不織布であることが重要である。短繊維不織布を用いることにより、吸水ロール用シート状物内に中空部を持つ繊維断面が多く分布することとなり、中空部内の空隙にも吸水させることにより、吸水性の高い吸水ロール用シート状物を得ることが可能である。
【００３０】
短繊維不織布を構成する短繊維の繊維長は、好ましくは２５〜９０ｍｍである。繊維長を９０ｍｍ以下とすることにより、吸水性能向上に必要な繊維断面が稼げ、繊維長を２５ｍｍ以上とすることにより、耐摩耗性に優れ、吸水ロールでの実使用に耐えることができる。繊維長は、より好ましくは３５〜８０ｍｍであり、特に好ましくは４０〜７０ｍｍである。
【００３１】
本発明で用いられる極細中空繊維において、繊維横断面における中空部の総面積は、当該繊維横断面の面積の２０〜８０％（かかる中空部の割合を、以下「中空率」ということがある。）であることが好ましく、より好ましくは３０〜８０％であり、さらに好ましくは４０〜７０％である。中空率が２０％未満になると、極細中空繊維内に吸水する量が減るため本発明の効果を得にくくなり、また中空率が８０％を超えると、中空部が潰れやすくなり吸水性が低下する傾向にある。
【００３２】
本発明の吸水ロール用シート状物は、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を含有してなるものである。高分子弾性体とは、伸び縮みするゴム弾性を有している高分子化合物であり、高分子弾性体としては、ポリウレタン、ＳＢＲ、ＮＢＲおよびアクリル樹脂等が挙げられる。また、ここでいう主成分とは、高分子弾性体全体の質量に対してポリウレタンの質量が５０質量％より多いことをいう。
【００３３】
ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を用いることにより、吸水ロールを作製した際に、圧縮してもロールが変形しにくいことや、凹凸のある被処理物を拭き取る際に追従し、変形しにくい等の効果が得られる。また、吸水ロールで被処理物に付着した水滴等を拭き取る際、吸水ロールを被処理物に押し当て、被処理物に接触した吸水ロール面は圧縮される。その際に、被処理物に付着した水滴を塞き止めつつ、吸水ロール表面が被処理物離れた際に吸水ロールの圧縮が開放され、キャピラリー効果により吸水ロール用シート状物からなる吸水ロールに水分が取り込まれることとなる。
【００３４】
ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を含むことにより、圧縮から開放された際に元の形状に戻りやすく、優れた吸水性能を有する吸水ロール用シート状物が得られる。
【００３５】
ポリウレタンには、有機溶剤に溶解した状態で使用する有機溶剤系ポリウレタンや、水に分散した状態で使用する水分散型ポリウレタンなどがあるが、本発明においてはどちらも採用することができる。
【００３６】
本発明で用いられるポリウレタンとしては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートと鎖伸長剤との反応により得られるポリウレタンが好ましく用いられる。
【００３７】
前記のポリマージオールとしては、例えば、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリエーテル系、シリコーン系およびフッ素系のジオールを採用することができ、これらを組み合わせた共重合体を用いることもできる。オイル系を拭き取る際には問題ないが、水や特に高温の水等を長時間拭き取る際には、ポリウレタンが加水分解することによりロールの形状が変形するなどの課題が発生するため、耐加水分解の観点から、ポリマージオールとしては、ポリカーボネート系のポリマージオールが好ましく用いられる。ポリマージオールは、このように、拭き取る液体とコスト等により適宜選択することができる。
【００３８】
前記のポリカーボネート系ジオールは、アルキレングリコールと炭酸エステルのエステル交換反応、あるいはホスゲンまたはクロル蟻酸エステルとアルキレングリコールとの反応などによって製造することができる。
【００３９】
前記のアルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオールおよび１，１０−デカンジオールなどの直鎖アルキレングリコールや、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールおよび２−メチル−１，８−オクタンジオールなどの分岐アルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールＡなどの芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【００４０】
本発明では、それぞれ単独のアルキレングリコールから得られるポリカーボネート系ジオールでも、２種類以上のアルキレングリコールから得られる共重合ポリカーボネート系ジオールのいずれも用いることができる。
【００４１】
前記のポリエステル系ジオールとしては、各種低分子量ポリオールと多塩基酸とを縮合させて得られるポリエステルジオールを挙げることができる。
【００４２】
前記の低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，８−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジオール、およびシクロヘキサン−１，４−ジメタノールから選ばれる一種または二種以上を使用することができる。また、ビスフェノールＡに、各種のアルキレンオキサイドを付加させた付加物も使用可能である。
【００４３】
また、前記の多塩基酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびヘキサヒドロイソフタル酸から選ばれた一種または二種以上が挙げられる。
【００４４】
前記のポリエーテル系ジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびそれらを組み合わせた共重合ジオールを挙げることができる。
【００４５】
本発明で用いられるポリマージオールの数平均分子量は、好ましくは５００〜４０００である。数平均分子量を、好ましくは５００以上、より好ましくは１５００以上とすることにより、シート状物の風合いが硬くなることを防ぐことができる。また、数平均分子量を、好ましくは４０００以下、より好ましくは３０００以下とすることにより、ポリウレタンとしての強度を維持することができる。
【００４６】
前記の有機ジイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、およびトリレンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートが挙げられ、またこれらを組み合わせて用いることもできる。中でも、耐久性や耐熱性を重視する場合には、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートが好ましく用いられ、また耐光性を重視する場合には、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソフォロンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが好ましく用いられる。
【００４７】
前記の鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミンおよびメチレンビスアニリン等のアミン系の鎖伸長剤、およびエチレングリコール等のジオール系の鎖伸長剤を用いることができる。また、ポリイソシアネートと水を反応させて得られるポリアミンを、鎖伸長剤として用いることもできる。
【００４８】
ポリウレタンには、所望により、耐水性、耐摩耗性および耐加水分解性等を向上させる目的で、架橋剤を併用することができる。架橋剤は、ポリウレタンに対し、第３成分として添加する外部架橋剤でもよく、またポリウレタン分子構造内に予め架橋構造となる反応点を導入する内部架橋剤を用いることもできる。本発明においては、ポリウレタン分子構造内により均一に架橋点を形成することができ、柔軟性の減少を軽減できるという観点から、内部架橋剤を用いることが好ましい態様である。
【００４９】
前記の架橋剤としては、イソシアネート基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、エポキシ基、メラミン樹脂、およびシラノール基などを有する化合物を用いることができる。ただし、架橋が過剰に進むとポリウレタンが硬化してシート状物の風合いも硬くなる傾向にあるため、反応性と柔軟性とのバランスの点ではシラノール基を有する架橋剤が好ましく用いられる。
【００５０】
本発明において水分散型ポリウレタンを使用する場合には、ポリウレタンを水に分散させるため、内部乳化剤を使用することが好ましい態様である。内部乳化剤としては、例えば、４級アミン塩等のカチオン系の内部乳化剤、スルホン酸塩やカルボン酸塩等のアニオン系の内部乳化剤およびポリエチレングリコール等のノニオン系の内部乳化剤が挙げられ、さらにカチオン系とノニオン系の内部乳化剤の組み合わせ、およびアニオン系とノニオン系の内部乳化剤の組み合わせのいずれも採用することができる。
【００５１】
本発明で用いられる高分子弾性体は、バインダーとしての性能を損なわない範囲で、ポリエステル系、ポリアミド系およびポリオレフィン系などのエラストマー樹脂、アクリル樹脂、およびエチレン−酢酸ビニル樹脂などを含有させることができる。また、高分子弾性体には、各種の添加剤、例えば、カーボンブラックなどの顔料、ポリカルボジイミドなどの耐加水分解安定剤、可塑剤および耐電防止剤などを含有させることができる。
【００５２】
高分子弾性体の含有量は、使用するポリウレタンの種類、後述するポリウレタンの製造方法および風合や物性を考慮して、適宜調整することができる。高分子弾性体の含有量は、好ましくは１０質量％以上１００質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以上５０質量％以下である。
【００５３】
本発明の吸水ロール用シート状物においては、吸水ロール用シート状物の両表面に極細中空繊維と、極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している構造であることが重要である。
【００５４】
吸水ロール用シート状物の両表面に、極細中空繊維と極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している構造とは、吸水ロール用シート状物の両表面に極細中空繊維とポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の両方が露出しており、かつ極細中空繊維にポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が接着し、把持している状態である。
【００５５】
従来の吸水ロール用シート状物は、サンドペーパー等による研削による厚み調整がされており、その場合、吸水ロール用シート状物の表面は大部分が極細繊維からなる立毛を有するものとなり、高分子弾性体はほぼ存在していない。そのため、吸水ロールでの実使用において、シート状物表面の繊維が吸水ロールに圧力や摩擦がかかる際に、脱落しやすく、処理物の表面に付着することとなる。また、シート状物が研削されると、繊維の研削粉が発生するため、研削粉の除去が不十分であると、処理物への付着や、シート状物内に形成された微細な空隙を詰まらせ、吸水性に低下を引き起こすこととなる。
【００５６】
本発明のように、吸水ロール用シート状物の両表面に極細中空繊維と、極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している構造とすることにより、これらの課題を解決することが可能である。
【００５７】
本発明の吸水ロール用シート状物の厚さは、０．５〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。厚さを０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上とすることにより、後述する吸水ロールを作製する際に、重ね枚数が多くなることを防ぎ生産性が向上する。また、厚さを１０ｍｍ以下、好ましくは８ｍｍ以下、より好ましくは６ｍｍ以下とすることにより、吸水ロールを作製する際に、十分に圧縮することが可能となり所望の硬度のロールを得ることができる。
【００５８】
本発明の吸水ロール用シート状物は、厚み方向の圧縮率が１％以上２０％以下でることが好ましい態様である。圧縮率は、吸水ロール用シート状物に荷重をかけた際の厚み減少率であり、値が高い程、潰れやすいことを示す。圧縮率が２０％以下であれば、吸水ロール用シート状物が潰れにくく、極細中空繊維の中空部が形態を保持しており、吸水性能の向上効果が得られる指標となる。
【００５９】
次に、本発明の吸水ロール用シート状物を製造する方法の例について説明する。
【００６０】
極細中空繊維を得る方法としては、溶剤等への溶解性の異なる２成分以上の熱可塑性樹脂を海成分と島成分に用い、後工程で、海成分を溶剤等を用いて溶解除去することによって島成分を極細繊維とする海島型複合繊維や、複数の熱可塑性樹脂を繊維横断面に放射状または多層状に交互に配置し、各成分を剥離分割することによって極細繊維に割繊する剥離型複合繊維などを採用することができる。具体的に、特開２０１１−１７４２１５号公報に記載の海島成分のポリマー流を、計量する複数の計量孔を有する計量板と、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝に、複数の分配孔を有する分配板を組み合わせることにより、様々な断面形状を形成可能な複合紡糸口金を用いることにより、海島型複合繊維を作製することができる。
【００６１】
本発明の極細中空繊維においては、分配孔を海島型複合繊維の島成分中に、溶出可能な中海成分（島成分中の溶出可能な海成分を意味する。）を形成可能なように配列することにより達成することが可能である。このようにして得られる極細中空繊維発生型繊維の繊維断面は、海成分の中に島成分である極細繊維が存在しており、かつ島成分である極細繊維の中に中空部を形成するための海成分（中海成分）が配置される構造となる。この極細中空繊維発生型繊維について、後述する方法により処理を行うことにより、外海成分を溶解させ島成分である極細繊維が発現し、かつ島成分中の中海成分も溶出させることにより、極細繊維内に中空部が形成され、極細中空繊維を得ることが可能である。
【００６２】
本発明の吸水ロール用シート状物を構成する不織布は、複合繊維ウェブを作製する工程と、その複合繊維ウェブに絡合処理を施す工程により不織布を得ることができる。得られた不織布から複合繊維の易溶出性成分のポリマーを溶解除去あるいは物理的または化学的作用により剥離または分割し、極細繊維化する前および／または後／または起毛処理の後に、ポリウレタンを主成分とした弾性重合体を不織布に付与し、弾性重合体を実質的に凝固し固化させる工程を経てシート状物を得ることができる。
【００６３】
本発明の吸水ロール用シート状物を構成する中空部を有する極細中空繊維は、平均繊維径が０．０５〜１０μｍの極細中空繊維中に、２〜６０個の中空部分を有することが重要である。中空部の形成は、精密に制御された海島型複合繊維から得ることが好ましく、海成分と島成分からなる海島型繊維の島成分中に、さらに溶出可能な中海成分（島成分中の海成分）を形成させ、その中海成分を抽出し除去することにより、島成分中に、さらに溶出可能な中海成分（島成分中の海成分）を形成させ、その中海成分を抽出させて中空部を有する極細中空繊維を得ることができる。
【００６４】
本発明で用いられる複合繊維は、座屈捲縮が付与されていることが好ましい態様である。座屈捲縮を付与することにより、短繊維不織布を形成した際の繊維間の絡合性が向上し、高密度と高絡合化が可能となるためである。複合繊維に座屈捲縮を付与するためには、通常のスタッフィングボックス型のクリンパーが好ましく用いられるが、本発明において好ましい捲縮保持係数を得るためには、複合繊維の繊維径、付与処理を行う際の繊維本数、クリンパー温度、クリンパー加重および押込み圧力等を適宜調整することが好ましい態様である。
【００６５】
本発明の吸水ロール用シート状物の製造に用いられる複合繊維の海成分（外海成分ということもある。）および島成分中の中海成分の抽出と除去は、シート状物を作製する場合の弾性重合体を付与する前、付与した後、のいずれの段階でも行うことができる。
【００６６】
本発明の吸水ロール用シート状物は、短繊維を絡合させてなるものであり、得られた複合繊維をカッター等の公知の方法によりカットして短繊維を得る。
【００６７】
本発明の吸水ロール用シート状物を構成する不織布を得る方法としては、前述のとおり、繊維ウェブをニードルパンチやウォータジェットパンチにより絡合させる方法や、抄紙法などを採用することができる。中でも、前述のような極細繊維束の態様とする上で、ニードルパンチやウォータジェットパンチなどの処理を経る方法が好ましく用いられる。
【００６８】
不織布は、不織布と織編物を積層一体化させることができ、これらをニードルパンチやウォータジェットパンチ等により一体化する方法が好ましく用いられる。
【００６９】
ニードルパンチ処理に用いられるニードルにおいては、ニードルバーブ（切りかき）の数は、好ましくは１〜９本である。ニードルバーブを好ましくは１本以上とすることにより、効率的な繊維の絡合が可能となる。一方、ニードルバーブを好ましくは９本以下とすることにより、繊維損傷を抑えることができる。
【００７０】
バーブに引っかかる極細中空繊維発生型繊維等の複合繊維の本数は、バーブの形状と複合繊維の直径によって決定される。そのため、ニードルパンチ工程で用いられる針のバーブ形状は、キックアップが０〜５０μｍであり、アンダーカットアングルが０〜４０°であり、スロートデプスが４０〜８０μｍであり、そしてスロートレングスが０．５〜１．０ｍｍのものが好ましく用いられる。
【００７１】
また、パンチング本数は、１０００〜８０００本／ｃｍ２であることが好ましい。パンチング本数を、好ましくは１０００本／ｃｍ２以上とすることにより、緻密性が得られ高精度の仕上げを得ることができる。一方、パンチング本数を好ましくは８０００本／ｃｍ２以下とすることにより、加工性の悪化、繊維損傷および強度低下を防ぐことができる。
【００７２】
また、ウォータジェットパンチ処理を行う場合には、水は柱状流の状態で行うことが好ましい。具体的には、直径０．０５〜１．０ｍｍのノズルから圧力１〜６０ＭＰａで水を噴出させることが好ましい態様である。
【００７３】
ニードルパンチ処理あるいはウォータジェットパンチ処理後の複合繊維からなる不織布の見掛け密度は、０．１５〜０．４５ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。見掛け密度を好ましくは０．１５ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、人工皮革が十分な形態安定性と寸法安定性が得られる。一方、見掛け密度を好ましくは０．４５ｇ／ｃｍ３以下とすることにより、弾性重合体を付与するための十分な空間を維持することができる。
【００７４】
このようにして得られた極細中空繊維発生型繊維からなる不織布は、緻密化の観点から、乾熱もしくは湿熱またはその両者によって収縮させ、さらに高密度化することが好ましい態様である。
【００７５】
複合繊維の極細中空繊維発生型繊維から極細中空繊維を発現する方法は、溶剤中に極細中空繊維発生型繊維からなる不織布を浸漬させて、極細中空繊維発生型繊維の海成分と、島成分中の中海成分を溶解除去することにより行うことができる。
【００７６】
極細中空繊維発生型繊維の海成分と中海成分を溶解除去する溶剤としては、海成分と中海成分が、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの場合には、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤を用いることができる。また、海成分と中海成分が、共重合ポリエステルやポリ乳酸の場合には、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液を用いることができる。また、海成分と中海成分が、水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂の場合には、熱水を用いることができる。
【００７７】
島成分中に設けられる中海成分は、海成分と同様の溶媒で溶解除去できると一度の溶解処理で極細中空繊維が製造できるため、プロセスの簡便性からも好ましい態様である。
【００７８】
また、極細繊維発生加工（脱海処理）は、溶剤中に極細繊維発生型繊維からなる不織布を浸漬し、搾取することによって行うことができる。
【００７９】
また、極細繊維発生加工には、連続染色機、バイブロウォッシャー型脱海機、液流染色機、ウィンス染色機およびジッガー染色機等の公知の装置を用いることができる。
【００８０】
弾性重合体は、極細中空繊維発生加工の前に付与してもよく、極細中空繊維発生加工の後に、または中空部分形成後に付与することもできる。
【００８１】
弾性重合体として、ポリウレタンを付与させる際に用いられる溶媒としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等が好ましく用いられるが、ポリウレタンを水中にエマルジョンとして分散させた水分散型ポリウレタン液として用いることもできる。
【００８２】
溶媒に溶解した弾性重合体溶液に、不織布を浸漬する等して弾性重合体を不織布に付与し、その後、乾燥することによって弾性重合体を実質的に凝固し固化させる。溶剤系のポリウレタン溶液の場合は、非溶解性の溶剤に浸漬することにより凝固させることができ、ゲル化性を有する水分散型ポリウレタン液の場合は、ゲル化させた後乾燥する乾式凝固方法等で凝固させることができる。乾燥にあたっては、不織布および弾性重合体の性能が損なわない程度の温度で加熱することが好ましい。
【００８３】
本発明の吸水ロール用シート状物は、立毛処理を行わないことが好ましい。立毛処理を行わないことにより、吸水ロール用シート状物の両表面に極細中空繊維と、極細中空繊維を固定するポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が存在している構造とすることができる。
【００８４】
次に、本発明の吸水ロール用シート状物を好適に使用することができる吸水ロールについて説明する。
【００８５】
吸水ロールは、鉄板やフィルム等の処理物に付着した水やオイル等をふき取るためのものである。その製造方法としては、例えば、吸水ロール用シート状物をドーナツ状に打ち抜き、内部に空洞部を有し、かつ表面に内部の空洞に通じる複数の孔が開いた金属製の軸に、打ち抜いたドーナツ状の吸水ロール用シート状物を通し、軸方向に積層する。積層された吸水ロール用シート状物は、圧縮することにより所望の表面硬度に調整され、その後、表面を研磨して表面を整えられ吸水ロールとする。
【００８６】
吸水ロールの使用方法は、水またはオイル等が付着した処理物に、吸水ロールを押し当て、ロール表面のシート状物に水またはオイルが染み込み、その後減圧された軸内部に吸水され、外部へと排出される。吸水ロールは、処理物が工程内で搬送されるスピードに合わせ、処理物に圧力をかけて押し当てながら回転させ使用する。
【００８７】
吸水ロールで、処理物に付着した水やオイル等を拭き取る機構としては、吸水ロールを処理物に圧力をかけて押し当てることにより、吸水ロール表面の吸水ロール用シート状物が圧縮され、処理物に密着することにより、付着した水やオイル等が塞き止められる。その後、吸水ロールが回転し圧縮が開放された際に、塞き止められた水やオイル等をシート内に取り込む。その後、ロール軸内の減圧により外部に排出されるものである。その際に、吸水ロール用シート状物内に形成された微細な空隙によるキャピラリー効果によって、吸水ロール用シート状物内に水やオイルが取り込まれるが、本発明の吸水ロール用シート状物の構成によれば、極細繊維および極細繊維束により形成される微細な空隙に加え、極細中空繊維の短繊維により、吸水ロール用シート状物内に多数存在する中空断面により、キャピラリー効果が向上し、これまでにない拭き取り性能を有する吸水ロールが得られるものである。
【実施例】
【００８８】
次に、実施例により、本発明の吸水ロール用シート状物とその製造方法について、具体的な例をもって説明する。
【００８９】
［測定方法および評価用加工方法］
（１）ポリマーの融点：
ポリマーの融点は、パーキンエルマー社（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍａｅｒ）製ＤＳＣ−７を用いて、２ｎｄ  ｒｕｎでポリマーの溶融を示すピークトップ温度を、ポリマーの融点とした。このときの昇温速度は、１６℃／分で、サンプル量は１０ｍｇとした。測定は２回行い、その平均値を融点とした。
【００９０】
（２）ポリマーのメルトフローレイト（ＭＦＲ）：
ＭＦＲは、試料ペレット４〜５ｇを、ＭＦＲ計電気炉のシリンダーに入れ、東洋精機製メルトインデクサー（Ｓ１０１）を用いて、荷重が２１６０ｇｆで、温度が２８５℃の条件で、１０分間に押し出される樹脂の量（ｇ）を測定した。同様の測定を３回繰り返し、平均値をＭＦＲとした。
【００９１】
（３）吸水ロール用シート状物中の極細繊維の平均単繊維径：
平均単繊維径は、単繊維の横断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ  キーエンス社製ＶＥ−７８００型）で、３０００倍で観察して求めた。単繊維は、３０μｍ×３０μｍの視野内で無作為に抽出し、５０本の単繊維についてその直径を測定した。ただし、これを３ヶ所で行い、合計１５０本の単繊維の直径を測定し、数平均値として算出した。繊維が異形断面を有する場合、まず単繊維の断面積を測定し、当該断面を円形と見立てた場合の直径を算出することによって単繊維の直径を求めた。
【００９２】
（４）極細繊維中の中空部個数：
中空部個数は、単繊維の横断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、３０００倍で観察して求めた。単繊維は、３０μｍ×３０μｍの視野内で無作為に抽出し、３０本について中空部の数を求め、それらの数平均値を算出した。
【００９３】
（５）極細繊維中の中空率：
極細繊維中の中空率は、単繊維の横断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、３０００倍で観察して求めた。単繊維は、３０μｍ×３０μｍの視野内で無作為に抽出し、３０本について単繊維の横断面の全面積Ｓａ（中空部を含む、繊維横断面の外輪郭に囲まれる閉曲線内の全面積）と単繊維横断面の中空部面積Ｓｂを測定し、Ｓｂ／Ｓa×１００（％）として求め、その数平均値とした。
【００９４】
（６）圧縮率：
吸水ロール用シート状物から１ｍ四方（１ｍ×１ｍ）のサンプルを採取し、該サンプルから５ｃｍ四方（５ｃｍ×５ｃｍ）の試料片を無作為に１０枚選択し、ＪＩＳＬ１９１３．６．１２（２００５）の方法で圧縮率を測定し、平均値を圧縮率とした。また、測定時の荷重は６０ｋＰａとした。
【００９５】
（７）吸水性能：
吸水性能は、水を塗布した鉄板を、作製した吸水ロールにて拭き取り処理を行い、処理前後の重量から、下記計算式により算出した。
・吸水性能（％）＝（塗布した水の質量−処理後の水の質量）／塗布した水の質量
×１００
鉄板のサイズ：３０ｍｍ×３０ｍｍ
水の塗布量：１００ｇ／ｍ２
吸水ロール径：１００ｍｍ
処理速度：１００ｍ／分。
【００９６】
［実施例１］
＜原綿＞
（島成分ポリマー）
融点が２６０℃で、ＭＦＲが４６．５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。
【００９７】
（海成分ポリマー）
ＪＩＳ  Ｋ７２０６に準じて測定したビカット軟化点が１００℃で、ＭＦＲが１２０のポリスチレン（ＰＳｔ）を用いた。
【００９８】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、島数が１４島で各島中に４海の中海成分を有する、島数１４／ホール、中海数４／島の海島型複合紡糸口金を用いて、紡糸温度が２８５℃で、島成分／中海成分／外海成分（島成分に対する海成分）の質量比率が４７／２３／３０の条件で溶融紡糸した。
【００９９】
次いで、８５℃の温度の延伸液浴中でトータル倍率が２．７倍となるように２段延伸し、スタッフィングボックス型のクリンパーを用いて捲縮を付与し海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維は、単繊維繊度が３．８ｄｔｅｘで、９８℃の温度における収縮率は１４．０％であった。このようにして得られた複合繊維を繊維長５１ｍｍにカットして、繊維断面が（海成分）外海成分、島成分および中海成分（島成分中の海成分）の三層構造の海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１００】
＜不織布＞
上記のようにして得られた原綿を用い、カードとクロスラッパー工程を経て積層繊維ウェブを形成した。次いで、得られた積層繊維ウェブに、トータルバーブデプスが０．０７５ｍｍのニードル１本を植込んだニードルパンチ機を用いて、針深度が７ｍｍで、パンチ本数が２７００本／ｃｍ２でニードルパンチを施し、目付が７７０ｇ／ｍ２で、見掛け密度が０．１９８ｇ／ｃｍ３の不織布を作製した。
【０１０１】
＜シート状物＞
上記の不織布を９８℃の温度の熱水で収縮させた後、これに１３％の濃度のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶液を含浸し、１２０℃の温度の熱風で１０分間乾燥することにより、不織布の質量に対するＰＶＡ質量が５０質量％の不織布を得た。このようにして得られた不織布を、トリクロロエチレン中に浸漬して海成分を溶解除去し、極細中空繊維からなる不織布（脱海シート）を得た。このようにして得られた極細繊維からなる不織布（脱海シート）を、固形分濃度を１２％に調整したポリカーボネート系ポリウレタンのＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液に浸漬し、次いでＤＭＦ濃度３０％の水溶液中でポリウレタンを凝固させた。その後、ＰＶＡおよびＤＭＦを熱水で除去し、１１０℃の温度の熱風で１０分間乾燥することにより、島成分からなる前記の極細繊維の質量に対するポリウレタン質量が５５質量％の吸水ロール用シート状物を得た。
【０１０２】
得られた吸水ロール用シート状物中の極細繊維は、平均単繊維径が４．４μｍで、中空率は４４％であった。また、吸水ロール用シート状物の圧縮率は１７％で、吸水性能は残液が無く良好であった。結果を表１に示す。
【０１０３】
［実施例２］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１と同じ、島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１０４】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、島成分／中海成分／外海成分の質量比率を７２／１２／１６として、海島型複合繊維の単繊維繊度を３．３ｄｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１０５】
＜不織布＞
上記の原綿を用いて、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１０６】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にして吸水ロール用シート状物を得た。得られた吸水ロール用シート状物中の極細繊維は、平均単繊維径が４．４μｍで、中空率は２０％であった。また、吸水ロール用シート状物の圧縮率は９％で、吸水性能は残液が無く良好であった。結果を表１に示す。
【０１０７】
［実施例３］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１で用いたものと同じ、島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１０８】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、１４島で各島中に６海の中海成分を有する、島数１４／ホール、中海数６／島の海島型複合紡糸口金を用いて、島成分／中海成分／外海成分の質量比率を３９／２７／３４として、海島型複合繊維の単繊維繊度を６．１ｄｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１０９】
＜不織布＞
上記の原綿を用い、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１１０】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物中の極細繊維は平均単繊維径が５．５μｍで、中空率は５０％であった。また、シート状物の圧縮率は１３％、吸水性能は残液が無く良好であった。結果を表１に示す。
［実施例４］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１で用いたものと同じ島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１１１】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、１４島で各島中に４８海の中海成分を有する、島数１４／ホール、中海数４８／島の海島型複合紡糸口金を用いて、島成分／中海成分／外海成分の質量比率を３９／２７／３４として、海島型複合繊維の単繊維繊度を３．９ｄｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１１２】
＜不織布＞
上記の原綿を用い、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１１３】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物中の極細繊維は、平均単繊維径が４．４μｍで、中空率は５０％であった。また、シート状物の圧縮率は１１％で、吸水性能は残液が無く良好であった。結果を表１に示す。
【０１１４】
［比較例１］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１と同じ島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１１５】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、１４島で各島中に１海の中海成分を有する、島数が１４／ホールで、中海数が１／島の海島型複合紡糸口金を用いて、島成分／中海成分／外海成分の質量比率を３９／２７／３４として、海島型複合繊維の単繊維繊度を３．９ｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た
＜不織布＞
上記の原綿を用い、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１１６】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物中の極細繊維は平均単繊維径が４．４μｍで、中空率は５０％であった。また、シート状物の圧縮率は２４％と高く、吸水性能は拭き取りが不十分であった。結果を表１に示す。
【０１１７】
［比較例２］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１で用いたものと同じ、島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１１８】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、１６島で各島中に中海成分を有さない島数１６／ホールの海島型複合紡糸口金を用いて、島成分／海成分の質量比率を８０／２０として、海島型複合繊維の単繊維繊度を４．２ｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１１９】
＜不織布＞
上記の原綿を用い、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１２０】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物中の極細繊維の平均単繊維径は４．４μｍであった。また、シート状物の圧縮率は７％で、吸水性能は拭き取りが不十分であった。結果を表１に示す。
［比較例３］
＜原綿＞
（島成分ポリマーと海成分ポリマー）
実施例１で用いたものと同じ島成分ポリマーと海成分ポリマーを用いた。
【０１２１】
（紡糸と延伸）
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーを用い、１０島で各島中に６海の中海成分を有する、島数が１０／ホールで中海数６／島の海島型複合紡糸口金を用いて、島成分／中海成分／外海成分の質量比率を５０／３５／１５として、海島型複合繊維の単繊維繊度を１３．４ｔｅｘとしたこと以外は、実施例１と同様にして海島型複合繊維の原綿を得た
＜不織布＞
上記の原綿を用いて、実施例１と同様にして加工を実施し不織布を作製した。
【０１２２】
＜シート状物＞
上記の不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物中の極細繊維は、平均単繊維径が１１μｍで、中空率は５０％であった。また、シート状物の圧縮率は８％で、吸水性能は拭き取りが不十分であった。結果を表１に示す。
【０１２３】
【表１】
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