(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚のセルロース系繊維不織布が積層された平版状の積層不織布シートからなり、該平版状の積層不織布シートは不織布を構成しているセルロース繊維がそれぞれの界面を残したまま圧着一体化された圧着周縁部を有し、該圧着周縁部は見かけ密度０．５ｇ／ｃｍ3 から１．２ｇ／ｃｍ3 および３００％以上の吸水率を有しており、かつその幅が少なくともシート厚みの３倍以上であって、前記平版状の積層不織布シートの投影面積に対する面積が５０％以下を占めてなり、かつ該平版状の積層不織布シートが目付け２０ｇ／ｍ2 から４００ｇ／ｍ2 であることを特徴とするリントフリー不織布ワイパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微少な塵、埃、繊維状の屑などが忌避される工場、医薬・医療設備機器が設置されている環境の管理されたクリーンルーム等で用いられるセルロース系繊維らなるリントフリー不織布ワイパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルームや環境の管理された室内で用いられる用品には、その環境の維持に必要な、特別の性能が要求される。特に、微少な塵や素材の欠片など（以下、リントという）の発生が少ないことが要求される。良く知られている様に、クリーンルーム内の汚染や室内に持ち込まれるリントは、作業者自身及び作業者が使用する用品からの発生によるものが多い。このことから、作業衣やワイパーなどの用品に対して特別な注意が払われているとともに改良が続けられている。
【０００３】
クリーンルーム内の微粒子汚染の潜在的な源の一つは、その中で通常に行われる拭掃作業に用いられるワイパーである。例えば半導体や集積回路などの製造・組立の際には、その作業工程で汚れを拭き取るためにワイパーが用いられるばかりでなく、種々の設備、備品の表面の清掃、壁や部屋の内面を清掃するためにも広く用いられている。かかるワイパーは高い吸液性と柔軟性を必要とするため、周囲の環境内への微少粒子や繊維屑の放出と発散を防止する構造上の妨げとなっている。
【０００４】
従来から、クリーンルームで用いられているワイパーはその室内の清浄度合に応じて使用するワイパーの清浄度も併せて用いられている。従来から編み物、織物、不織布、スポンジ、紙などが用途に合わせて用いられている。特に清浄度の高い室内では合成繊維からなる編物や織物が多く用いられ、比較的清浄度の低い室内では、セルロース繊維を主成分とする不織布が多く用いられている。
【０００５】
清浄度の高いクリーンルームで用いるワイパーを目的として、ワイパーが持つ潜在リントを低減させる方法がいくつも提案されている。
例えば、特開平２−４５０１７号公報（Ｔｅｘｗｉｐｅ）では、熱可塑性布材料から成るシートを所定の寸法に切断し、その周縁部に構成する熱可塑性繊維の融合端縁を設けて布帛の切断面周辺からのリントの発生を防止している。その際に単に切断面をヒートカットするだけではリントの発生を抑えるには充分ではないので、一定以上の幅にわたって熱可塑性繊維を溶融して接着することでリントの低減を行っている。また米国特許第５２２９１８１号（Ａｍｂｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）では、連続した筒状の編み物を長手方向と直角の方向にヒートカットした袋状の形態のワイパーが提案されている。この構造のワイパーは編み地の２縁は編み地が連続した構造であるが、別の２縁は切断されており、切断部位からのリントや脱落繊維の発生を防止するために熱圧着して繊維の端部を溶融しながら切断することが行われている。
【０００６】
これらの先行技術のワイパーはいずれも、そのリントや繊維の脱落は低減する目的を一応達成することはできるが、他の要求される機能、例えば吸水性、保水性、耐熱性については充分ではなかった。特開平２−４５０１７号公報等に熱可塑性布材料と吸液性の高い材料、たとえば木材およびセルロース配合体から成るワイパーが提案されているが、熱融着することが不可欠であることからセルロース配合体のみで構成されるワイパーは困難であった。さらに、編物、織物ワイパーはリントフリー性は高いが、洗浄も特殊な方法を用いねばならず不織布ワイパーに比べてコスト高となり経済性に劣るといった大きな問題があった。
【０００７】
一方、不織布ワイパーにおいては、複数枚積層してエンボス処理により部分的に熱融着させた平版状のワイパーが従来から知られていた。しかし、いずれの不織布ワイパーとも熱可塑性繊維で構成された不織布であるか、セルロース系の不織布といえども熱可塑性繊維を多少なりとも含む繊維で構成された不織布か、あるいは熱可塑性樹脂等を含浸させた不織布であった。例えば、特開平９−２５００７８号公報に開示されているように、セルロース系繊維をエンボス加工するためには、予め布地に熱可塑性合成樹脂エマルジョンを含侵させ、これが乾燥後に熱金型にて所定の模様、柄、記号に熱プレスする工夫が必要であった。
【０００８】
また、熱可塑性を持たないセルロース系不織布ワイパーは、４ツ折りや８ツ折り等の折り構造を持たせシートの積層構造を形成させることで拭き取り性や嵩高性を増し、手持ち感を良くする手法が取られてきた。折り構造を有する不織布ワイパーは、広幅のロール状の原反をスリッターで所定の幅にスリットしたあと折り機を用いて所望の折り形態に合わせて折る工程を経るが、スリット工程や折り工程を通る段階で不織布シート自身にかかる張力や折り工程での折り板等との摩擦により不織布自身からリントを発生させる等の原因から、編物、織物ワイパーと比較してリントフリー性が低くなり、不織布組織全体からの発塵が多いために、カット面からリントの脱落があっても特に問題視されなかった。また、一部にはリントフリー性が高い平版状のセルロース系不織布ワイパーもあったが、不織布シート全面が一体化された構造であるため、折り製品と比べて手持ち感が悪く、拭き取り性が悪く、かつ嵩高性が乏しいという欠点があった。
【０００９】
従って、吸水性、保水性、耐溶剤性、溶出成分の少なさなどからワイパーとして適切な素材であるセルロース系繊維のみで構成された不織布ワイパーにおいては、リントフリー性が高く、拭き取り性が良く、嵩高性があり、手持ち感のよさ等のワイパーとしての基本的な要件を兼ね備えた製品はこれまで考えられなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、セルロース系繊維のみで構成されたワイパーを提供するものであり、その使用によってクリーンルームのような微小粒子の塵埃が制御された環境内の微少粒子の潜在的発生源を無くし、かつ吸水性能が損なわれないリントフリー不織布ワイパーを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、セルロース系不織布の積層シートを特定の手段を用いてその積層構造を固定することで吸液性、保水性を損なうことなくリントフリー性の高い不織布ワイパーが得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち本発明の目的は、少なくとも２枚のセルロース系繊維不織布が積層された平版状の積層不織布シートからなり、該平版状の積層不織布シートは不織布を構成しているセルロース繊維がそれぞれの界面を残したまま圧着一体化された圧着周縁部を有し、該圧着周縁部は見かけ密度０．５ｇ／ｃｍ3 から１．２ｇ／ｃｍ3 および３００％以上の吸水率を有しており、かつその幅が少なくともシート厚みの３倍以上であって、前記平版状の積層不織布シートの投影面積に対する面積が５０％以下を占めてなり、かつ該記平版状の積層不織布シートが目付け２０ｇ／ｍ2 から４００ｇ／ｍ2 であることを特徴とするリントフリー不織布ワイパーによって達成される。
【００１３】
本発明のリントフリー不織布ワイパーを構成する不織布の素材は、実質的にセルロース系の繊維からなり、具体的にはパルプ、綿、キュプラ、ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン等の非熱可塑性ポリマーからなる繊維であることが必要である。セルロース系繊維は熱可塑性がないといった欠点を有している反面、吸水性、耐溶剤性、被抽出成分の少なさ等からワイパーとしての適切な素材である。
【００１４】
本発明のリントフリー織布ワーパーは、複数枚のセルロース系繊維不織布の層からなり、その積層された不織布ワイパーは以下の条件を満足することが必要である。
先ず、ワイパーとしての嵩高性を保ち、手持ち感を良くし、かつ積層されたシート間での保水性を得るために、少なくとも２枚の不織布を積層することが必要であり、通常は２枚から２０枚、好ましくは２枚から８枚のシートが積層される。１枚のシート目付は、通常１０ｇ／ｍ2 から１００ｇ／ｍ2 、好ましくは２０ｇ／ｍ2 から５０ｇ／ｍ2 である。
【００１５】
図１及ぶ図２で例示されているように、リントフリー不織布ワイパー（１）の圧着周縁部（３）は、積層不織布シートの構成繊維が圧着一体化された部分である。圧着周縁部（３）は、図１の平面視外観図から理解されるように、平版状の積層不織布シートの中央部（２）の外周縁に形成されでいおり、中央部の積層された４枚の不織布（４）による積層構造を固定している。ここで圧着一体とは、周縁部を両刃で切断して、その断面を例えば走査型電子顕微鏡で４００倍の倍率で観察からわかるように、構成繊維が変形し，単繊維同士が密接に接触することによる物理的な固着接合構造を形成していることをいう。圧着部の断面を観察すると走査型電子顕微鏡（４００倍）の下で観察すると単糸繊維が重なった箇所は圧力に応じてつぶされた形に変形されてはいるが、単糸自身は崩壊することなく、単糸の表面と単糸の表面の間は単糸断面とは異なる濃淡が殆どの箇所で確認され、これらは単糸が物理的に接着している繊維の界面と推定される。圧着部周縁部の表面は、接合が強い部分は背にが変形し平滑になっており、また圧着部周縁部の端面でも同様な接合構造が形成されている。
【００１６】
圧着一体化された圧着部周縁部の見かけ密度は、セルロース繊維が主成分であるリントが繊維に固着する度合いを示す指標の一つであり、圧着周縁部の吸水率は、圧着部周縁部が吸水により比較的速やかに元の不織布の組織形態に近い状態まで復元するための指標でもある。この見掛け密度が０．５ｇ／ｃｍ3 以上であればリントが繊維単糸に固着できるためにリントフリー性が向上し、見掛け密度が大きいほどリントフリー性が向上するが、見掛け密度が１．２ｇ／ｃｍ3 を越えると圧着部がフィルム状化して硬くなるために柔らかい拭き取り対象物に用いられると対象物を傷つけることが懸念され、ワイパーとしての機能が損なわれる懸念もある。また、圧着一体化された周縁部は、３００％以上の吸水率を有していることが肝要である。吸水率が３００％に満たなければ吸水後に不織布組織への復元速度が著しく低下するので、ワイパーとしての保水性の機能が損なわれる。
【００１７】
更に、本発明のリントフリー不織布ワイパーの圧着周縁部は、その幅が少なくともシート厚みの５倍以上、かつ周縁部の面積がリントフリー不織布ワイパーの全面積の５０％以下であることが必要である。セルロース系繊維不織布においては、繊維の１本１本がシートの面方向や厚み方向で実質的にランダムから特定方向に配向した構造を有するものまで存在するので、カット面ではあらゆる方向の繊維が切断され、繊維の切断により発生したリントを繊維に固着させるためには、上記周縁区域幅がシート厚みの５倍以上が、更に好ましくは１０倍以上である。
【００１８】
圧着周縁部においては、実質的に圧着された区域が７０％以上、好ましくは８５％、更に好ましくは１００％、つまり周縁部の全面が圧着されている。セルロース系繊維が非熱可塑性繊維であり、熱により融着しないことから、超音波カッターやヒートカッター等の公知の方法でカット面を融着しながら加工することが困難であり、プレス等により単繊維同志を接着させることでリントが不織布組織内部に封じ込められると推定している。
【００１９】
一方、周縁部の面積率は、ワイパーとしての要求機能である手触りや拭き取り性、吸水性の面から５０％以下にすることが肝要であり、面積率が５０％を越えると手触りや拭き取り性、吸水性、保水性が損なわれる。また、本発明における圧着して一体化とは、表層部の不織布を掴んで持ち上げた時に自重で積層した不織布が少なくとも外れない程度の圧着状態をいい、このような内容の圧着状態がワイパーとしてハンドリング上必要な条件である。
【００２０】
本発明のリントフリー不織布ワイパーは、セルロース系繊維不織布を所望の枚数積層した積層不織布シートの連続体を格子状に彫刻されたエンボスロールや格子状に枠取りされた金型に供給し、通常、線圧で１０ｋｇ／ｃｍから１５０ｋｇ／ｃｍ、好ましくは２０ｋｇ／ｃｍから１００ｋｇ／ｃｍで室温でプレスすることにより部分的に圧着した積層シートを調製し、次いで、積層不織布シートをカッターへ供給して圧着部区域内で切断することで、所望寸法のリントフリー不織布ワイパーを得ることができる。なお、上記エンボス処理条件は、不織布の積層枚数や目付等により決定されるものであり、セルロースポリマーが熱分解しない温度で熱をかけながら固着する方法も採用してかまわない。
【００２１】
リントフリー不織布ワーパーの大きさ、形状は商品設計において任意に決定され、通常は縦６０〜４００ｍｍ、横６０〜４００ｍｍから程度である。カット方法はシャーカット、押し切り等の物理的なカット方法が用いられる。
本発明によるリントフリー不織布ワイパーの目付けは、２０ｇ／ｍ2 から４００ｇ／ｍ2 である。目付が２０ｇ／ｍ2 未満ではワイパーとして必要な機械的な強度得られなくなり、一方、目付が４００ｇ／ｍ2 を越えると拭き取り性が低下するため、ワイパーとしての機能が損なわれやすいので避けた方がよい。
【００２２】
本発明のリントフリー不織布ワイパーを構成する不織布の繊維形態としては、短繊維、長繊維またはこれらの複合繊維等が用いられるが、比較的大きな繊維屑、例えば脱落繊維が殆ど発生しない長繊維が好ましい。また、不織布を構成する繊維の繊度は通常１から８デニールのものであるが、拭き取り性を高めるためには１デニール以下の極細繊維でもよく、繊度は特に限定されるものでははい。原料とする不織布は、スパンレース法、湿式スパンボンド法等の公知の製法によって製造された不織布が用いられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下実施例により発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例における各特性値は、下記する方法により求めた測定値もしくは評価値である。
（１）不織布の目付の測定：
標準状態の試料から縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの試料片計１０点を作成し、平衡水分に到らしめた後、各試料片の重量（ｇ）を秤量し、得られた値の平均値を単位面積（ｍ2 ）当たりに換算し目付とした。
【００２４】
（２）発塵性の測定：
ＪＩＳ−Ｂ９９２３（６）（シェーク法）に準じて測定し、１立方フィート中の０．５μｍ以下の粒子数を発塵性の指標とした。数が少ないほど発塵が少ない。
〈圧着度〉試作したワイパー１０サンプルについて、その表層部の不織布を軽く摘んで持ち上げ、以下のようにして評価した。
【００２５】
自重で積層した不織布が外れなければ１点とし、外れた時は０点と評価して、平均値を算出して、ハンドリング性の評価指標とした。
（３）見掛け密度の測定：
テクロック社のダイヤルシックネスゲージを用いて、測定面積０．７８５ｃｍ２で５０ｇ／ｃｍ２の加重を与え、ワイパーの厚みを測定し、そのときの測定した厚みをＤｍｍとし、この厚みのワイパーの目付をＭｇ／ｍ２としたとき、Ｍ／（Ｄ×１０００）で算出したものである。なお、単位はｇ／ｃｍ３である。
【００２６】
（４）拭き取り性の測定：
ガラス板上にシリコンオイルを注射器で一滴滴下し、直径４５ミリの円柱状の治具に取り付けたワイパーで１０００グラムの荷重下、１ｍ／分の速度にて拭き取る。拭き取り後、前記のガラス板上にトナーを振りかけ、その後余分のトナーを１ｋｇ／ｃｍ2 の空圧で除去、残存トナーをセロテープに転写して残量量を比較して等級判断を行い、トナーの残量が極めて多いを１点、残量が普通であるを３点、残量が極めて少ないを５点として、１点と３点の間及び３点と５点の間に中間の２点をと４点を割付けて、５段階評価法で、拭き取り性の評価とした。
【００２７】
【実施例】
［実施例１］
目付３０ｇ／ｍ2 、シート厚み０．２ｍｍ、シート幅１８５０ｍｍのキュプラ長繊維不織布であるベンリーゼ（旭化成工業（株）商品名）を４台のアンリールスタンドから各々１００ｍ／分の速度で引き出しながら４枚積層し、スリッター装置で５００ｍｍ幅にスリットしながら巻き取り機でロール状に巻き取り、シート幅５００ｍｍ、目付１２０ｇ／ｍ2 の４枚積層不織布を得た。
【００２８】
４枚重ね積層不織布シートを室温２８℃で、ロールの円周方向に実質的に平行な幅が１０ｍｍ、ピッチ１２５ｍｍの間隔で、高さ１ｍｍのフラットな凸部を有するレーン状のエンボスロールと表面全体が平滑な金属ロールとの間に線圧２０ｋｇ／ｃｍで速度１０ｍ／分で導入して、次いでロールの円周方向に対して垂直方向に、幅が１０ｍｍ、ピッチ１２５ｍｍの間隔で、高さ１ｍｍのフラットな凸部を有するレーン状エンボスロールと表面が平滑な金属ロールとの間に線圧２０ｋｇ／ｃｍで速度１０．１ｍ／分で導入して、ＣＤ方向に２個の格子を有し、かつ幅１０ｍｍの圧着区域を有する部分圧着積層不織布シートを得た。
【００２９】
この部分圧着した積層不織布シートを３組の刃を有するスリッター機能を持つロータリー式シートカッター装置に供給し、幅方向に１２５ｍｍ、流れ方向に１２５ｍｍで圧着区域の中央をカットして、カット後の各積層不織布シートが周縁で圧着一体化された１２５ｍｍ角の平版状の積層不織布ワイパーを得た。
このワイパーの圧着一体化された圧着周辺区域の幅は、５ｍｍ、面積比が１８％、見かけ密度が０．９２ｇ／ｃｍ３、水分率が４００％であった。ワイパーの厚みは１ｍｍであり、圧着一体化された圧着周縁部の幅は、シート厚みの５倍であった。不織布ワイパーの発塵性、拭き取り性、吸水率をそれぞれ評価し、その結果を表１に示した。
【００３０】
この積層不織布ワイパーは、ワイパーとしてのハンドリング性が極めて良く、拭き取り性が良く、また周縁圧着区域で積層構造を一体化したことで発塵し難いものであった。
［実施例２］
シートの積層枚数を８枚にした以外は実施例１と同じ条件でエンボス処理の後、シートカッター装置でカットし、積層不織布シートの周辺に約５ｍｍ幅の圧着周縁部を有する１２５ｍｍ角の平版状の積層不織布シートによる不織布ワイパーを得た。この不織布ワイパーの、発塵性、拭き取り性、吸水率をそれぞれ評価し、その結果を表１に示した。
【００３１】
［比較例１］
エンボス装置で周縁部を一体化していない以外は実施例１と同様にして１２５ｍｍ角の平版状の積層不織布ワイパーを得た。この不織布ワイパーの発塵性、拭き取り性、吸水率をそれぞれ評価し、その結果を表１に示した。実施例１で得られた不織布ワイパーと比較すると、拭き取り性は同等であるが発塵し易いいものであることが判明した。
【００３２】
［比較例２］
実施例１で用いた４枚積層シートに、孔径０．１２ｍｍのオリフィスが１ｍｍ間隔で設けられたノズルから水圧７０ｋｇ／ｃｍ２の柱状水流を裏表面にそれぞれ２回ずつ噴射して、長繊維を交絡一体化させた不織布シートを得た。次いで、熱風貫通型乾燥機を用いて１２０℃で加熱し、乾燥させた。得られた不織布を実施例１と同様にして、エンボス処理後、シートカッター装置で１２５ｍｍ角の平版状の不織布ワイパーを得た。得られたワイパーの発塵性、拭き取り性、吸水率をそれぞれ評価し、その結果を表１に示した。
【００３３】
この不織布ワイパーの発塵性は、実施例１で得られた不織布ワイパーと同程度の値を示したが、シートの全面が一体化して実質的に１枚のシートが形成されているために、拭き取り性が劣るものであった。
【００３４】
【表１】
0003801359.tif 000002
【００３５】
［実施例３］
凸部の区域の幅を４．６ｍｍから１６ｍｍまでの４条件で変えたエンボスロールを用いて、縦横１２５ｍｍピッチの格子状に部分圧着させた以外は、実施例１と同一の条件で実施し、周縁部の部分圧着された幅が異なる１２５ｍｍ角の平版状の積層不織布ワイパーを得た。この不織布ワイパーの圧着度と発塵性を評価した。その結果を表２に示す。表２で明らかなように、ワイパーの周縁部の圧着幅とシートの厚みの比率が３以上で急激に発塵が少ないものが得られた。
【００３６】
［実施例４］
目付３０ｇ／ｍ2 、シート厚み０．２ｍｍ、シート幅１８５０ｍｍのキュプラ長繊維不織布であるベンリーゼ（商標名）を８台のアンリールスタンドから各々５０ｍ／分の速度で巻き出しながら８枚積層し、スリッター装置で５００ｍｍ幅にスリットしながら巻き取り機でロール状に巻き取り、シート幅５００ｍｍで目付２  ４０ｇ／ｍ2 の８枚積層不織布を得た。次いで、凸部の区域の幅を９ｍｍから２３ｍｍまでの４条件のエンボスロールを用いて縦横１２５ｍｍピッチの格子状に部分圧着させた以外は、実施例１と同一の条件でエンボス処理を実施し、周縁部の部分圧着された幅が異なる１２５ｍｍ角の平版状の積層不織布ワイパーを得た。この不織布ワイパーの圧着度と発塵性評価し、その結果を表２に示した。
【００３７】
実施例３と同様に、ワイパーの圧着周縁部の圧着幅とシートの厚みの比率が３以上で急激に発塵が少ないものが得られた。
【００３８】
【表２】
0003801359.tif 000003
（注）実施例３のＡおよび実施例４のＡは、本発明外の例（対照例）である。
【００３９】
［実施例５］
シートの目付が３０ｇ／ｍ2 のレーヨンスパンレース不織布をローラーカッターで３０ｃｍ角にスリットし４枚積層したシートを、高さ５ｍｍで幅１０ｍｍの凸部を格子状（正方形）でピッチ１２５ｍｍの４面を有するステンレス製の上金型と平板の下板との間にセットしてプレス機を用いて面圧５０ｋｇ／ｃｍ2 で１０秒間プレスして格子状の圧着面を持つシートを得た。かくして得た部分圧着シートをローラーカッターで１２５ｃｍ角にカットして、カットした周縁部が圧着された４枚積層平版ワイパーを得た。
【００４０】
この不織布ワイパーの発塵性を評価し、その結果を表３に示した。シートの周縁部を圧着一体化したことで発塵し難いワイパーを得た。
［比較例３］
周辺部を圧着していない以外は実施例５と同様な方法で４枚積層ワイパーを得、発塵性を評価し、その結果を表３に示した。実施例５で得られたワイパーと比較すると発塵し易いものであった。
【００４１】
【表３】
0003801359.tif 000004
【００４２】
【発明の効果】
本発明のリントフリー不織布ワイパーは、少なくとも２枚のセルロース系繊維不織布が積層された平版状の積層不織布シートからなり、周辺に構成不織布の繊維を圧着一体化された特定の物性を有する圧着周縁部を設けて、積層不織布シートの積層構造を固定した構造を有するものとしたことで、セルロース系繊維不織布のもつ吸水性、保水性を損なわず、耐溶剤性があり、かつ溶出成分が損なわれることがなく、拭き取り性が  良く、嵩高性があり、手持ち感がよいリントフリー性が極めて高いセルロース繊維不織布ワイパーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るリントフリー不織布ワイパーの平面の外観構造を示す図。
【図２】図２に示される実施例の係るリントフリー不織布ワイパーの断面構造を示す図。
【符号の説明】
１…リントフリー不織布ワイパー
２…中央部
３…圧着周縁部
４…不織布
【図１】
0003801359.tif 000005
【図２】
0003801359.tif 000006