積層繊維構造体
【課題】制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供する事。
【解決手段】少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体、及び積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【解決手段】少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体、及び積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層繊維構造体、詳しくはセルロース系繊維不職布からなる積層繊維構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気部品、電子部品、ＩＣ関連部品を製造する際には、プリント配線基板にクリームはんだを印刷するために、スクリーン印刷機が用いられている。しかしプリント配線基板の表面の凸凹やその他の要因により、段々とスクリーンの開口部や裏面にクリームはんだが残存してくる。残存はんだを放置したまま印刷を続けると、印刷品質が劣化してしまうため、スクリーン上に残存したクリームはんだを定期的に吸引し拭取り清掃する事が一般的であり、その清掃には、拭取りの際の接触摩擦によるスクリーンへの帯電が少ない、セルロース系繊維不職布を主原料としたワイパーが多く用いられている。
【０００３】
しかし、最近の上記電気部品、電子部品、ＩＣ関連部品やクリームはんだの緻密度の向上、イソプロピルアルコールなどの溶媒を用いた湿潤条件下での拭取り清掃の増大、印刷機の作動速度アップ、コンパクト化などから、上記性能の他に、湿潤状態においても強度低下せず、かつ拭取り性能がより高いスクリーン清掃用のワイパーが望まれている。
セルロース系繊維不職布を用いた清掃用ワイパーとしては、例えば本質的に木材パルプと合成有機繊維からなる集合物からなるスパンレースド不織織物（特許文献１記載）があるが、通常直径が１０〜４０μｍ程ある粘性の大きいクリーム状ハンダ剤を拭取る際は、このような孔の開いていない種類のワイパーではハンダの吸引が出来ずにスクリーン表面に引き伸ばすだけとなる。
【０００４】
またパターン化スパンレース布の製造方法（特許文献２記載）があるが、スパンレース布に単に孔を開けただけでは、多くの貫通孔が開いてしまい、また孔の大きさによっては、ワイパーからハンダや湿潤拭取り時の溶剤が通過し、印刷機を傷めてしまったり孔からハンダが脱落しスクリーンに再付着してしまう。
このため従来の方法では、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを製造するのは極めて困難であった。
【特許文献１】特公平３−７３６６５公報
【特許文献２】特開２００２−１６１４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、適切なる孔径と面積、通気度、厚みをもつことにより、ハンダ剤の拭き残りの無く、はんだの裏抜けのないワイパーを発明するに至った。
すなわち、上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は以下の通りである。
（１）少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体。
（２）全体の厚みが０．１０〜０．６０ｍｍ、であることを特徴とする上記（１）記載の積層繊維構造体。
（３）前記（１）または（２）記載の積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって得られるセルロース系繊維不職布からなる積層構造体は、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳説する。
本発明におけるセルロース系繊維とは、麻、綿等の天然セルロース繊維、キュプラ、ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン（特に平均重合度５００〜６００が好ましい。）等の再生セルロース繊維、リヨセル、（繊維学会誌（繊維と工業）Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１１（１９９２）Ｐ．５８４〜Ｐ．５９１に記載されているコートルズ社の商品名テンセルが相当）等の精製セルロース繊維などであるが、好ましくは、繊維内の不純物が少ない再生セルロース繊維、精製セルロース繊維であり、更に好ましくは脱落繊維の発生しにくい再生セルロース連続長繊維である。
【０００９】
本発明のセルロース系繊維不職布は、主としてセルロース系繊維からなる。セルロース系繊維１００％であってもよく、本発明記載の摩擦帯電圧を満たす範囲で例えば、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維を混用しても良い。この場合に繊維構造体におけるセルロース系繊維の含有量は３０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上である。また不職布の組織、単糸デニール等は特に限定されない。
【００１０】
本発明のセルロース系繊維不職布の構造は特に限定されないが、少なくともスクリーンと接触する表面において、セルロース繊維が面積率５０％以上で存在することが好ましい。ここでいう面積率とは表面に存在するセルロース系繊維の面積比率であり、例えば合成繊維と複合されている場合、セルロース系繊維が染色され、合成繊維が染色されない染料で構造体を染色し、表面積に対する染色部分の面積を画像解析等することによって求めることができる。両側表面のセルロース系繊維面積率が５０％未満であると、特にワイパーを乾燥状態で使用する際に、上記構成要件を満たす帯電防止性能を得にくい。
【００１１】
セルロース系繊維不職布の製造方法は特に限定されない。例えば、湿式法、乾式法、抄紙法で作られたものでもよく、これらが複合されたものでもよい。
本発明のセルロース系繊維不職布の製造方法について一例を紹介する。本発明の好ましい態様は再生セルロース連続長繊維不織布であるが、例えば旭化成せんい株式会社製のキュプラ不織布「ベンリーゼ（登録商標）」がこれに相当する。
【００１２】
キュプラ不織布の製造方法は、異物を除去し、重合度を調整したコットンリンターを銅アンモニウム溶液に溶解させた原液を細孔（原液吐出孔）を有した紡糸口金（紡口）から押し出し、水と共に漏斗内を落下させ、脱アンモニアさせることにより原液を凝固させつつ、延伸を行い、ネット上へ振り落としウエブ形成させる。この際、ネットを進行させながら進行方向と垂直方向へ振動させることにより、ネットへ振り落とされる繊維はＳｉｎカーブを描くことになる。紡糸時の延伸は１００〜５００倍が可能であり、紡糸漏斗の形状と、その中を流下させる紡糸水量を変えることにより、延伸倍率の調整が任意に可能である。延伸倍率を変えることにより、単繊度や不織布の強度を変えることが可能である。また、紡糸水量や温度を変化させることに原液内に微量残留する低分子量セルロース、いわゆるヘミセルロースをコントロールすることも可能である。また、ネットの進行速度、振動幅を制御することにより、繊維配列方向を制御し、不織布としての強度や伸度等をコントロールすることが可能である。
【００１３】
紡糸漏斗の形状としては、矩形型が好ましく、流下させる紡糸漏斗の長さは１００〜４００ｍｍ、流下出口のスリット幅は２〜５ｍｍが好ましい。本発明に用いる紡口の原液吐出孔の直径は０．１〜０．５ｍｍが好ましく、形状は丸型が好ましい。また、不織布の均一性を確保する意味から、ウエブを積層して不織布化することが好ましく、その積層枚数は３〜１０枚が好ましい。積層後のウエブを例えば特許第７８７９１４号公報、特許第８７７５７９号公報に記載の方法により、ウエブ状態でセルロースを再生させたり、精練したりした後、高圧水流により繊維交絡させ不織布を製造する。この際に意匠性を付与するために不織布に穴や凹凸をつけたりすることが高圧水流の条件や不織布の下及び／又は上に配置されるネットの柄によって可能となる。得られた不織布は乾燥、巻き取り品として得ることができる。紡糸から巻き取りまでが一連の工程で成されるため繊維が切断されずに連続的に繋がっているので連続長繊維不織布という。
【００１４】
本発明のセルロース系繊維不職布の目付は、構成要件の摩擦帯電圧を満たすという点では８〜１５０ｇ／ｍ２である事が好ましく、より好ましくは１０〜１２０ｇ／ｍ２である。
本発明の積層繊維構造体において少なくとも第１層に存在するセルロース系繊維不職布は、表面が開孔されており、孔の面積は、０．０５〜０．５ｍｍ２／個であり、好ましくは０．０６〜０．４ｍｍ２／個、更に好ましくは０．０９〜０．２５ｍｍ２／個である。また、その孔数は、１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）であり、好ましくは２０〜５０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、更に好ましくは３０〜４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）である。
【００１５】
孔の面積や数が上記範囲よりも大きくなると、前述のとおりハンダや溶剤などが機器内部に入り込んでしまう恐れがある。逆に面積や数が上記範囲よりも小さくなると、構造物内部にハンダを取り込むに至らず、結果ハンダの拭き残りを生じてしまう。
孔の開け方は上記範囲を満たすものであればその方法は特に限定されるものではないが、脱落繊維の発生が少ないと言う点ではウォータージェットなどの高圧液体流による方法が好ましい。具体的には、ステンレス、リン青銅等で作られたメッシュ状のネット上に不織布を置き、上から高圧液体流処理することによって数がネットのメッシュと同程度の孔を開孔させることができる。孔の面積は、ネットの開孔率、高圧液体流処理条件等によって調節でき、セルロース系繊維不職布を支持するネットは、本発明の不職布の孔面積を得る為には開孔率２５〜４５％のものであることが好ましく、より好ましくは３０〜４３％のものである。
【００１６】
また、本発明のセルロース系繊維不職布は、孔の他に凹部、凹凸等で形成されたパターン等の表面修飾されているものであれば、クリームはんだ拭き取り性能の点でより好ましい。凹部、メッシュパターンの形状は上記構成要件を満たす範囲内で、用法等で適宜選択すればよい。このような表面修飾は、上記ウォータージェットなどの高圧液体流で処理する方法で、ネットの交絡点部の上にある不織布の繊維が高圧液体流で周囲に押しやられることにより、好適に得ることができる。また、例えば金属ロールの表面に凹凸パターンを作成し、金属ロールとゴムロールの間に圧力をかけながら不織布を通して凹凸形状をつけるいわゆるエンボス等の手法でも好適に得ることができる。
【００１７】
本発明における摩擦帯電圧とは、ＪＩＳ−１０９４法における摩擦帯電圧をいい、本発明の積層繊維構造体の場合は７００Ｖ未満であるが、５０〜５００Ｖである事が好ましく、更に好ましくは、５０〜３００Ｖである。７００Ｖ以上の摩擦帯電圧の場合には、拭取時にハンダが電荷を帯びてしまい、スクリーンに吸着してしまい、結果拭取り不良を起こしてしまう場合がある。表面におけるセルロースの存在量が多いほど、摩擦耐電圧を抑えることができ、好ましい。
本発明において、第２層以降に用いる合成繊維等の繊維構造体は、セルロース系繊維、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等の繊維であり、特にポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンが好ましく、更に好ましくはポリエステルである。
繊維構造体の形態は、織編物、不織布、ワタなどのいずれの形態でも良いが、好ましくは編物及び不織布であり、より好ましくは長繊維不織布である。
繊維の組織、単糸デニール等は、積層後に本発明の構成要件を満たすものであれば、特に限定されない。
【００１８】
本発明の積層構造体の積層方法は、親水性あるいは疎水性溶媒へ溶出するようなバインダーを用いない、ウォータージェットなどの高圧流体による複合やエンボス等による圧着が好ましい。またウォータージェットによる複合の際には、複合後にハンダの裏抜けを防止する点で積層後に貫通孔が開いていない事が好ましい。
本発明の積層構造体の積層数は、積層後に本発明の構成要件を満たすものであれば２枚以上であればその枚数は特に限定されないが、好ましくは２〜８枚、更に好ましくは２〜５枚である。
また本発明の構成要件を満たす目的で、積層後にマングル処理などの厚み調整の手法は適宜用いる事が出来る。
本発明の積層構造体は、拭取り時にクリームはんだが裏抜けしないよう、積層体全体の厚みは０．１０〜０．６０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５０ｍｍであり、更に好ましくは０．２５〜０．４０ｍｍである。０．２５ｍｍよりも薄くなると、ハンダや溶剤の裏抜けが起こってしまい、逆に０．４０ｍｍよりも厚くなると、通気性の低下からハンダの積層構造体への取り込み不良が起こってしまう可能性がある。
【００１９】
クリームはんだの拭取りは上述のとおりバキュームを併用する場合が多いため積層構造体の通気度は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６法におけるフラジール型通気度試験機において、５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．である必要がある。好ましくは１００〜２３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であり、より好ましくは１５０〜２２０ｃｍ２／ｓｅｃ．である。５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．未満になると、ハンダの吸引不足に陥る可能性が高く、結果拭取り不良を起こしてしまう。逆に２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．になると、ハンダや溶剤が積層構造体を突き抜け機器中に入り込む可能性が高くなり、結果機器の破損を招くことになる。
【００２０】
本発明の積層繊構造体において、上記通気度にするためには、例えば高圧水流による構造体に孔を開ける際の水圧を０．５〜５．０ＭＰａにすることによって好適に得られる。
更に、クリームはんだの拭取りは上述のとおり、イソプロピルアルコールなどの溶媒を用いた湿潤条件下で行われる事も多く、積層構造体の湿潤時の引張強力は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６法における引張強伸度測定で用いる引張強伸度測定装置による引張強力が、５０〜３００Ｎ／５０ｍｍであり、好ましくは８０〜２００Ｎ／５０ｍｍである。５０Ｎ／５０ｍｍ未満になると、拭取り中に積層構造体が破れてしまう可能性が高い。逆に３００Ｎ／５０ｍｍ以上の引張強力は、本発明においては必要がない。本発明の積層繊構造体において、上記湿潤時引張強力は、積層させる不職布の素材、形状及び目付を適宜選択することで、好ましい性能を付与できる。例えばポリエステル連続長繊維不職布（エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を用いる場合には、ポリエステル連続長繊維不職布の目付は１５〜７０ｇ／ｍ２のものを用いること等によって好適に得られる。
【００２１】
本発明におけるワイパーの形態は特に限定されず、適宜用途に応じて使いやすい形状を選択することができる。例えば、ワイパーを広げた場合の形状が正方形や長方形等の多角形、円形や楕円形等でも問題なく使用でき、用途によって適宜選択すればよい。
また、使用形態についても特に限定されず、用途によって適宜選択すればよい。例えば、目付が高い場合には平版の形状でもよいし、目付が低い場合には折ってあってもかまわない。また、折って使用する場合には、その折り方も適宜選択することができる。
本発明のワイパーは、例えば長尺の巻形状、すなわちロール状でもよい。ロール状のワイパーは特に全自動スクリーン印刷機や連続的に拭き取る場合に好適に用いられる。巻長さや幅等は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択されてよい。
【００２２】
また本発明のワイパーにおいて、本発明の目的を損なわない限りワイパーに更に追加的に付与することが出来る各種の機能付加を任意に行う事が出来る。
本発明のクリーンルーム用ワイパーのサイズは特に限定されず、使用用途、使用目的に応じて適宜選択できる。例えば、平版の場合には７．６２〜３０．４８ｃｍ(３〜１２インチ)角のものが一般的に用いられる。折り品の場合には上述のようなサイズのものが一般的に用いられており、ロール形状の場合には、幅が５〜１００ｃｍ、巻長さ３〜５０ｍ程度のものが一般的である。
【００２３】
本発明のワイパーの包装形態、包装材料等は特に限定されず、用途に応じて適宜選択されてよい。例えば、折りあがった製品を袋に入れ、その袋数個をダンボール箱に入れる等、使用用途に合わせて適宜選択すればよい。包装材料については、目的の性能を阻害するような材質でなければ、特に限定されるものではないが、帯電防止性能を有する袋を用いる事がより好ましい。静電気は物と物とが摩擦することで発生するため、静電気を低下させるためにはワイパー取り出し時の袋との摩擦も考慮することがより望まれる。この場合、袋の材質が表面抵抗率で１０６〜１０１０Ω／ｃｍ２程度であるものを用いることが好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また例中の処理物の評価は、下記のようにして行った。
（１）孔面積・孔数
得られた積層繊維構造体を、ビデオマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、キーエンス社製）を用いて観察、得られた孔の画像から２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）当たりの孔数を測定。また孔面積は、各孔を楕円と見立て、楕円の長軸の半径をａ、短軸の半径をｂとして、楕円の面積公式（下記式１）にて測定した。
孔面積＝πａｂ （１）
（２）摩擦帯電圧
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−１０９４準拠の摩擦帯電圧測定方法に従い、温度２０℃、相対湿度４０％ＲＨの条件下、ロータリー・スタティック・テスターにより測定した。
（３）積層体厚み
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−Ｌ１０９６準拠の厚み試験にて荷重を１．９６ｋＰａとして測定した。
【００２５】
（４）通気度
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−Ｌ１０９６準拠の通気試験方法にてフラジール型試験機を用いて評価した。
（５）湿潤時の引張強力
得られた積層繊維構造体を、万能引張強伸度測定機テンシロンＲＴＭ−１００（オリエンテックコーポレーション製）を用いて温度２０℃、湿度６５ＲＨ％の環境下で測定した。
（６）拭取り性能
得られた積層繊維構造体を、ＳＰ８０Ｖ−Ｍ（パナソニックファクトリーソリューションズ社製スクリーン印刷機）を用いて、拭取り対象のステンレス（ＳＵＳ３０４）製スクリーン（口径０．５ｍｍ、０．１ｍｍ厚）にクリームはんだ（粒径３０μｍのハンダボールを含有する粘度２００Ｐａ．Ｓのもの）を詰め、バキューム圧０．０５ＭＰａ、拭取り速度５０ｍｍ／ｍｉｎ．にて乾燥下にて拭取り試験を行い、その拭取り性能を別表１のように級判定した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
［実施例１］
平均目付２７．５ｇ／ｍ２の再生セルロース連続長繊維不織布（ベンリーゼ（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を用意した。４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率３６％）の上に、平均目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル連続長繊維不職布（エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を１枚置き、その上にベンリーゼを１枚置いた。次に水圧５．０ＭＰａにて２０ｍ／ｍｉｎ．の速度で高圧水流処理を行い、上記２枚の不職布を交絡させた後、１００℃にて乾燥させた。
得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残り、裏抜けの全く無い極めて良好な拭取り性を持ち、且つ湿潤時の引張強力の高く、更には摩擦帯電圧も低い積層構造体を得た。
【００２８】
［実施例２］
実施例１において、積層時に３０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率４１％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残り、裏抜けの殆ど無い良好な拭取り性を持ち、且つ湿潤時の引張強力の高く、更には摩擦帯電圧も低い積層構造体を得た。
【００２９】
［比較例１］
平均目付７０ｇ／ｍ２で積層体厚みが０．３０ｍｍ、孔面積０．１８ｍｍ２で孔数が４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）のパルプ／ポリエステル複合スパンレースワイパーを用いて評価試験を行った。評価試験の結果、拭取り性は、裏抜けはしないものの帯電によるハンダのスクリーンへの再付着から、線状に筋残りが起きてしまった。
【００３０】
［比較例２］
実施例１において、積層時に１２０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率２０％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は裏抜けは殆ど無いものの面状に筋残りが起きてしまった。
【００３１】
［比較例３］
実施例１において、積層時に８個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率４７％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残りは殆ど無いが、はんだの裏抜けが狭範囲に起こってしまい、機器に内部に入り込んでしまった。
【００３２】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によって、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供する事ができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層繊維構造体、詳しくはセルロース系繊維不職布からなる積層繊維構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気部品、電子部品、ＩＣ関連部品を製造する際には、プリント配線基板にクリームはんだを印刷するために、スクリーン印刷機が用いられている。しかしプリント配線基板の表面の凸凹やその他の要因により、段々とスクリーンの開口部や裏面にクリームはんだが残存してくる。残存はんだを放置したまま印刷を続けると、印刷品質が劣化してしまうため、スクリーン上に残存したクリームはんだを定期的に吸引し拭取り清掃する事が一般的であり、その清掃には、拭取りの際の接触摩擦によるスクリーンへの帯電が少ない、セルロース系繊維不職布を主原料としたワイパーが多く用いられている。
【０００３】
しかし、最近の上記電気部品、電子部品、ＩＣ関連部品やクリームはんだの緻密度の向上、イソプロピルアルコールなどの溶媒を用いた湿潤条件下での拭取り清掃の増大、印刷機の作動速度アップ、コンパクト化などから、上記性能の他に、湿潤状態においても強度低下せず、かつ拭取り性能がより高いスクリーン清掃用のワイパーが望まれている。
セルロース系繊維不職布を用いた清掃用ワイパーとしては、例えば本質的に木材パルプと合成有機繊維からなる集合物からなるスパンレースド不織織物（特許文献１記載）があるが、通常直径が１０〜４０μｍ程ある粘性の大きいクリーム状ハンダ剤を拭取る際は、このような孔の開いていない種類のワイパーではハンダの吸引が出来ずにスクリーン表面に引き伸ばすだけとなる。
【０００４】
またパターン化スパンレース布の製造方法（特許文献２記載）があるが、スパンレース布に単に孔を開けただけでは、多くの貫通孔が開いてしまい、また孔の大きさによっては、ワイパーからハンダや湿潤拭取り時の溶剤が通過し、印刷機を傷めてしまったり孔からハンダが脱落しスクリーンに再付着してしまう。
このため従来の方法では、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを製造するのは極めて困難であった。
【特許文献１】特公平３−７３６６５公報
【特許文献２】特開２００２−１６１４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、適切なる孔径と面積、通気度、厚みをもつことにより、ハンダ剤の拭き残りの無く、はんだの裏抜けのないワイパーを発明するに至った。
すなわち、上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は以下の通りである。
（１）少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体。
（２）全体の厚みが０．１０〜０．６０ｍｍ、であることを特徴とする上記（１）記載の積層繊維構造体。
（３）前記（１）または（２）記載の積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって得られるセルロース系繊維不職布からなる積層構造体は、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳説する。
本発明におけるセルロース系繊維とは、麻、綿等の天然セルロース繊維、キュプラ、ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン（特に平均重合度５００〜６００が好ましい。）等の再生セルロース繊維、リヨセル、（繊維学会誌（繊維と工業）Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．１１（１９９２）Ｐ．５８４〜Ｐ．５９１に記載されているコートルズ社の商品名テンセルが相当）等の精製セルロース繊維などであるが、好ましくは、繊維内の不純物が少ない再生セルロース繊維、精製セルロース繊維であり、更に好ましくは脱落繊維の発生しにくい再生セルロース連続長繊維である。
【０００９】
本発明のセルロース系繊維不職布は、主としてセルロース系繊維からなる。セルロース系繊維１００％であってもよく、本発明記載の摩擦帯電圧を満たす範囲で例えば、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維を混用しても良い。この場合に繊維構造体におけるセルロース系繊維の含有量は３０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上である。また不職布の組織、単糸デニール等は特に限定されない。
【００１０】
本発明のセルロース系繊維不職布の構造は特に限定されないが、少なくともスクリーンと接触する表面において、セルロース繊維が面積率５０％以上で存在することが好ましい。ここでいう面積率とは表面に存在するセルロース系繊維の面積比率であり、例えば合成繊維と複合されている場合、セルロース系繊維が染色され、合成繊維が染色されない染料で構造体を染色し、表面積に対する染色部分の面積を画像解析等することによって求めることができる。両側表面のセルロース系繊維面積率が５０％未満であると、特にワイパーを乾燥状態で使用する際に、上記構成要件を満たす帯電防止性能を得にくい。
【００１１】
セルロース系繊維不職布の製造方法は特に限定されない。例えば、湿式法、乾式法、抄紙法で作られたものでもよく、これらが複合されたものでもよい。
本発明のセルロース系繊維不職布の製造方法について一例を紹介する。本発明の好ましい態様は再生セルロース連続長繊維不織布であるが、例えば旭化成せんい株式会社製のキュプラ不織布「ベンリーゼ（登録商標）」がこれに相当する。
【００１２】
キュプラ不織布の製造方法は、異物を除去し、重合度を調整したコットンリンターを銅アンモニウム溶液に溶解させた原液を細孔（原液吐出孔）を有した紡糸口金（紡口）から押し出し、水と共に漏斗内を落下させ、脱アンモニアさせることにより原液を凝固させつつ、延伸を行い、ネット上へ振り落としウエブ形成させる。この際、ネットを進行させながら進行方向と垂直方向へ振動させることにより、ネットへ振り落とされる繊維はＳｉｎカーブを描くことになる。紡糸時の延伸は１００〜５００倍が可能であり、紡糸漏斗の形状と、その中を流下させる紡糸水量を変えることにより、延伸倍率の調整が任意に可能である。延伸倍率を変えることにより、単繊度や不織布の強度を変えることが可能である。また、紡糸水量や温度を変化させることに原液内に微量残留する低分子量セルロース、いわゆるヘミセルロースをコントロールすることも可能である。また、ネットの進行速度、振動幅を制御することにより、繊維配列方向を制御し、不織布としての強度や伸度等をコントロールすることが可能である。
【００１３】
紡糸漏斗の形状としては、矩形型が好ましく、流下させる紡糸漏斗の長さは１００〜４００ｍｍ、流下出口のスリット幅は２〜５ｍｍが好ましい。本発明に用いる紡口の原液吐出孔の直径は０．１〜０．５ｍｍが好ましく、形状は丸型が好ましい。また、不織布の均一性を確保する意味から、ウエブを積層して不織布化することが好ましく、その積層枚数は３〜１０枚が好ましい。積層後のウエブを例えば特許第７８７９１４号公報、特許第８７７５７９号公報に記載の方法により、ウエブ状態でセルロースを再生させたり、精練したりした後、高圧水流により繊維交絡させ不織布を製造する。この際に意匠性を付与するために不織布に穴や凹凸をつけたりすることが高圧水流の条件や不織布の下及び／又は上に配置されるネットの柄によって可能となる。得られた不織布は乾燥、巻き取り品として得ることができる。紡糸から巻き取りまでが一連の工程で成されるため繊維が切断されずに連続的に繋がっているので連続長繊維不織布という。
【００１４】
本発明のセルロース系繊維不職布の目付は、構成要件の摩擦帯電圧を満たすという点では８〜１５０ｇ／ｍ２である事が好ましく、より好ましくは１０〜１２０ｇ／ｍ２である。
本発明の積層繊維構造体において少なくとも第１層に存在するセルロース系繊維不職布は、表面が開孔されており、孔の面積は、０．０５〜０．５ｍｍ２／個であり、好ましくは０．０６〜０．４ｍｍ２／個、更に好ましくは０．０９〜０．２５ｍｍ２／個である。また、その孔数は、１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）であり、好ましくは２０〜５０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、更に好ましくは３０〜４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）である。
【００１５】
孔の面積や数が上記範囲よりも大きくなると、前述のとおりハンダや溶剤などが機器内部に入り込んでしまう恐れがある。逆に面積や数が上記範囲よりも小さくなると、構造物内部にハンダを取り込むに至らず、結果ハンダの拭き残りを生じてしまう。
孔の開け方は上記範囲を満たすものであればその方法は特に限定されるものではないが、脱落繊維の発生が少ないと言う点ではウォータージェットなどの高圧液体流による方法が好ましい。具体的には、ステンレス、リン青銅等で作られたメッシュ状のネット上に不織布を置き、上から高圧液体流処理することによって数がネットのメッシュと同程度の孔を開孔させることができる。孔の面積は、ネットの開孔率、高圧液体流処理条件等によって調節でき、セルロース系繊維不職布を支持するネットは、本発明の不職布の孔面積を得る為には開孔率２５〜４５％のものであることが好ましく、より好ましくは３０〜４３％のものである。
【００１６】
また、本発明のセルロース系繊維不職布は、孔の他に凹部、凹凸等で形成されたパターン等の表面修飾されているものであれば、クリームはんだ拭き取り性能の点でより好ましい。凹部、メッシュパターンの形状は上記構成要件を満たす範囲内で、用法等で適宜選択すればよい。このような表面修飾は、上記ウォータージェットなどの高圧液体流で処理する方法で、ネットの交絡点部の上にある不織布の繊維が高圧液体流で周囲に押しやられることにより、好適に得ることができる。また、例えば金属ロールの表面に凹凸パターンを作成し、金属ロールとゴムロールの間に圧力をかけながら不織布を通して凹凸形状をつけるいわゆるエンボス等の手法でも好適に得ることができる。
【００１７】
本発明における摩擦帯電圧とは、ＪＩＳ−１０９４法における摩擦帯電圧をいい、本発明の積層繊維構造体の場合は７００Ｖ未満であるが、５０〜５００Ｖである事が好ましく、更に好ましくは、５０〜３００Ｖである。７００Ｖ以上の摩擦帯電圧の場合には、拭取時にハンダが電荷を帯びてしまい、スクリーンに吸着してしまい、結果拭取り不良を起こしてしまう場合がある。表面におけるセルロースの存在量が多いほど、摩擦耐電圧を抑えることができ、好ましい。
本発明において、第２層以降に用いる合成繊維等の繊維構造体は、セルロース系繊維、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等の繊維であり、特にポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンが好ましく、更に好ましくはポリエステルである。
繊維構造体の形態は、織編物、不織布、ワタなどのいずれの形態でも良いが、好ましくは編物及び不織布であり、より好ましくは長繊維不織布である。
繊維の組織、単糸デニール等は、積層後に本発明の構成要件を満たすものであれば、特に限定されない。
【００１８】
本発明の積層構造体の積層方法は、親水性あるいは疎水性溶媒へ溶出するようなバインダーを用いない、ウォータージェットなどの高圧流体による複合やエンボス等による圧着が好ましい。またウォータージェットによる複合の際には、複合後にハンダの裏抜けを防止する点で積層後に貫通孔が開いていない事が好ましい。
本発明の積層構造体の積層数は、積層後に本発明の構成要件を満たすものであれば２枚以上であればその枚数は特に限定されないが、好ましくは２〜８枚、更に好ましくは２〜５枚である。
また本発明の構成要件を満たす目的で、積層後にマングル処理などの厚み調整の手法は適宜用いる事が出来る。
本発明の積層構造体は、拭取り時にクリームはんだが裏抜けしないよう、積層体全体の厚みは０．１０〜０．６０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１５〜０．５０ｍｍであり、更に好ましくは０．２５〜０．４０ｍｍである。０．２５ｍｍよりも薄くなると、ハンダや溶剤の裏抜けが起こってしまい、逆に０．４０ｍｍよりも厚くなると、通気性の低下からハンダの積層構造体への取り込み不良が起こってしまう可能性がある。
【００１９】
クリームはんだの拭取りは上述のとおりバキュームを併用する場合が多いため積層構造体の通気度は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６法におけるフラジール型通気度試験機において、５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．である必要がある。好ましくは１００〜２３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であり、より好ましくは１５０〜２２０ｃｍ２／ｓｅｃ．である。５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．未満になると、ハンダの吸引不足に陥る可能性が高く、結果拭取り不良を起こしてしまう。逆に２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．になると、ハンダや溶剤が積層構造体を突き抜け機器中に入り込む可能性が高くなり、結果機器の破損を招くことになる。
【００２０】
本発明の積層繊構造体において、上記通気度にするためには、例えば高圧水流による構造体に孔を開ける際の水圧を０．５〜５．０ＭＰａにすることによって好適に得られる。
更に、クリームはんだの拭取りは上述のとおり、イソプロピルアルコールなどの溶媒を用いた湿潤条件下で行われる事も多く、積層構造体の湿潤時の引張強力は、ＪＩＳ−Ｌ１０９６法における引張強伸度測定で用いる引張強伸度測定装置による引張強力が、５０〜３００Ｎ／５０ｍｍであり、好ましくは８０〜２００Ｎ／５０ｍｍである。５０Ｎ／５０ｍｍ未満になると、拭取り中に積層構造体が破れてしまう可能性が高い。逆に３００Ｎ／５０ｍｍ以上の引張強力は、本発明においては必要がない。本発明の積層繊構造体において、上記湿潤時引張強力は、積層させる不職布の素材、形状及び目付を適宜選択することで、好ましい性能を付与できる。例えばポリエステル連続長繊維不職布（エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を用いる場合には、ポリエステル連続長繊維不職布の目付は１５〜７０ｇ／ｍ２のものを用いること等によって好適に得られる。
【００２１】
本発明におけるワイパーの形態は特に限定されず、適宜用途に応じて使いやすい形状を選択することができる。例えば、ワイパーを広げた場合の形状が正方形や長方形等の多角形、円形や楕円形等でも問題なく使用でき、用途によって適宜選択すればよい。
また、使用形態についても特に限定されず、用途によって適宜選択すればよい。例えば、目付が高い場合には平版の形状でもよいし、目付が低い場合には折ってあってもかまわない。また、折って使用する場合には、その折り方も適宜選択することができる。
本発明のワイパーは、例えば長尺の巻形状、すなわちロール状でもよい。ロール状のワイパーは特に全自動スクリーン印刷機や連続的に拭き取る場合に好適に用いられる。巻長さや幅等は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択されてよい。
【００２２】
また本発明のワイパーにおいて、本発明の目的を損なわない限りワイパーに更に追加的に付与することが出来る各種の機能付加を任意に行う事が出来る。
本発明のクリーンルーム用ワイパーのサイズは特に限定されず、使用用途、使用目的に応じて適宜選択できる。例えば、平版の場合には７．６２〜３０．４８ｃｍ(３〜１２インチ)角のものが一般的に用いられる。折り品の場合には上述のようなサイズのものが一般的に用いられており、ロール形状の場合には、幅が５〜１００ｃｍ、巻長さ３〜５０ｍ程度のものが一般的である。
【００２３】
本発明のワイパーの包装形態、包装材料等は特に限定されず、用途に応じて適宜選択されてよい。例えば、折りあがった製品を袋に入れ、その袋数個をダンボール箱に入れる等、使用用途に合わせて適宜選択すればよい。包装材料については、目的の性能を阻害するような材質でなければ、特に限定されるものではないが、帯電防止性能を有する袋を用いる事がより好ましい。静電気は物と物とが摩擦することで発生するため、静電気を低下させるためにはワイパー取り出し時の袋との摩擦も考慮することがより望まれる。この場合、袋の材質が表面抵抗率で１０６〜１０１０Ω／ｃｍ２程度であるものを用いることが好ましい。
【実施例】
【００２４】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また例中の処理物の評価は、下記のようにして行った。
（１）孔面積・孔数
得られた積層繊維構造体を、ビデオマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、キーエンス社製）を用いて観察、得られた孔の画像から２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）当たりの孔数を測定。また孔面積は、各孔を楕円と見立て、楕円の長軸の半径をａ、短軸の半径をｂとして、楕円の面積公式（下記式１）にて測定した。
孔面積＝πａｂ （１）
（２）摩擦帯電圧
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−１０９４準拠の摩擦帯電圧測定方法に従い、温度２０℃、相対湿度４０％ＲＨの条件下、ロータリー・スタティック・テスターにより測定した。
（３）積層体厚み
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−Ｌ１０９６準拠の厚み試験にて荷重を１．９６ｋＰａとして測定した。
【００２５】
（４）通気度
得られた積層繊維構造体を、ＪＩＳ−Ｌ１０９６準拠の通気試験方法にてフラジール型試験機を用いて評価した。
（５）湿潤時の引張強力
得られた積層繊維構造体を、万能引張強伸度測定機テンシロンＲＴＭ−１００（オリエンテックコーポレーション製）を用いて温度２０℃、湿度６５ＲＨ％の環境下で測定した。
（６）拭取り性能
得られた積層繊維構造体を、ＳＰ８０Ｖ−Ｍ（パナソニックファクトリーソリューションズ社製スクリーン印刷機）を用いて、拭取り対象のステンレス（ＳＵＳ３０４）製スクリーン（口径０．５ｍｍ、０．１ｍｍ厚）にクリームはんだ（粒径３０μｍのハンダボールを含有する粘度２００Ｐａ．Ｓのもの）を詰め、バキューム圧０．０５ＭＰａ、拭取り速度５０ｍｍ／ｍｉｎ．にて乾燥下にて拭取り試験を行い、その拭取り性能を別表１のように級判定した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
［実施例１］
平均目付２７．５ｇ／ｍ２の再生セルロース連続長繊維不織布（ベンリーゼ（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を用意した。４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率３６％）の上に、平均目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル連続長繊維不職布（エルタス（登録商標）、旭化成せんい（株）社製）を１枚置き、その上にベンリーゼを１枚置いた。次に水圧５．０ＭＰａにて２０ｍ／ｍｉｎ．の速度で高圧水流処理を行い、上記２枚の不職布を交絡させた後、１００℃にて乾燥させた。
得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残り、裏抜けの全く無い極めて良好な拭取り性を持ち、且つ湿潤時の引張強力の高く、更には摩擦帯電圧も低い積層構造体を得た。
【００２８】
［実施例２］
実施例１において、積層時に３０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率４１％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残り、裏抜けの殆ど無い良好な拭取り性を持ち、且つ湿潤時の引張強力の高く、更には摩擦帯電圧も低い積層構造体を得た。
【００２９】
［比較例１］
平均目付７０ｇ／ｍ２で積層体厚みが０．３０ｍｍ、孔面積０．１８ｍｍ２で孔数が４０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）のパルプ／ポリエステル複合スパンレースワイパーを用いて評価試験を行った。評価試験の結果、拭取り性は、裏抜けはしないものの帯電によるハンダのスクリーンへの再付着から、線状に筋残りが起きてしまった。
【００３０】
［比較例２］
実施例１において、積層時に１２０個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率２０％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は裏抜けは殆ど無いものの面状に筋残りが起きてしまった。
【００３１】
［比較例３］
実施例１において、積層時に８個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）の孔を持つＳＵＳ３０４製のメッシュ（開孔率４７％）を用いた事以外は、実施例１と同条件にて処理を行った。得られた積層構造体の物性を別表２に示す。評価試験の結果、構造体の拭取り性は筋残りは殆ど無いが、はんだの裏抜けが狭範囲に起こってしまい、機器に内部に入り込んでしまった。
【００３２】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によって、制電性が高く、湿潤状態においても強度劣化せず、かつ拭取り性能が高いスクリーン清掃用のワイパーを提供する事ができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体。
【請求項２】
全体の厚みが０．１０〜０．６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の積層繊維構造体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【請求項１】
少なくとも第１層が、表面が開孔されたセルロース系繊維不職布からなり、孔の面積が０．０５〜０．５ｍｍ２／個、孔数が１０〜１００個／２．５４ｃｍ平方（６．４５ｃｍ2）、摩擦帯電圧７００Ｖ未満で、第２層以降がセルロース系繊維または合成繊維等の繊維構造体からなり、積層構造体の湿潤時の引張強力が５０〜３００Ｎ／５０ｍｍ、通気度が５０〜２５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ．であることを特徴とする積層繊維構造体。
【請求項２】
全体の厚みが０．１０〜０．６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の積層繊維構造体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の積層繊維構造体を用いたスクリーン印刷機用ワイパー。
【公開番号】特開２００７−３０３０２２（Ｐ２００７−３０３０２２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３２５４９（Ｐ２００６−１３２５４９）
【出願日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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