JP4223367B2 - ペイントローラー用ハイパイル地 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記ハイパイル地は、全てのパイル糸が地糸に把持されていることはなく、地糸から浮遊して途中で絡み合っている繊維(これを「遊び毛」と称する)が多数存在しているため、塗装作業時に遊び毛が塗料の粘性により抜けて塗装面に付着してしまうといった欠点が指摘されていた。
そのため、ハイパイル地からの毛抜けを防ぐため、生地の裏面に樹脂を塗布、含浸して地組織中のパイル糸を樹脂により固定し、次いで該ハイパイル地のパイル面をブラッシングして、できる限り遊び毛を取り除くという操作が施されてきたが、その効果は極めて小さかった。
しかしながら、単に低融点複合繊維を混合するのみでは完全に遊び毛を抑えることはできず、低融点複合繊維を100%使用しない限りはハイパイル製造の機構上、遊び毛を抑えることは実質的に不可能であった。
ところが、低融点複合繊維を100%使用すると遊び毛の脱落に対して改善は見られるが、生地自身が固くなるために、ローラーの芯材に巻くことができず、仮に巻き付けることができても継目が生じ、塗装面にローラーマークが生じて商品価値の高いものが得られないという問題点があった。
また、パイル側表面に裂け目が生じて、均一なパイル面が形成されないといった重大な問題点を有していた。
さらに、特許文献1に記載された製造方法のように、サクションタイプの熱処理機を使用すると、表面まで低融点複合繊維による融着が高度に生じるため、表面が固くなってしまい、上記したようにペイントローラー製造時に巻き目の継目が目立ってしまうという問題点も残る。
しかしながら上記繊維構造体は、構造的に毛抜けを抑制することはできるものの、使用する繊維の捲縮発現が高い(捲縮数が多い)ため、高粘度の塗料を用いた際に網状融着層の繊維間空隙が緻密であるため、塗料を十分含み、吐出すといったペイントローラーとしての基本性能に欠けるといった問題点が指摘されている。
したがって、塗料はバルキーな嵩高層にしか実質的に保持されないため、塗料の含み量が少なく、塗装作業性に欠けてしまう。
このように、今後主流となる高粘度の塗料を十分に含み、吐出すといったペイントローラーとしての基本性能を満たしながら、毛抜けを抑えることが重要な課題であるが、このような諸性能を同時に満たすペイントローラーは未だ提案されていないのが現状である。
本発明のペイントローラー用ハイパイル地は、立体捲縮を有する短繊維を30質量%以上含み、かつパイル糸を構成する繊維間での融着部が存在しないペイントローラー用ハイパイル地である。そして本発明は、パイル高さが10〜18mmであり、該ハイパイル地の地部からの高さ5〜9mmの部分に緻密層(Bo)が存在し、該緻密層(Bo)よりも上層(表面)側に嵩高層(Su)が形成された二層構造のペイントローラー用ハイパイル地を包含する。
ここで、パイル高さとは地部(グランド部)からパイル糸先端までの高さをいい、緻密層(Bo)および嵩高層(Su)のトータル高さに相当する。
なお、本発明でいう「地部からの高さ」とは生地を水平に静置したときに、パイル糸を把持する地糸のループの反静置面側からの距離をいう。より具体的には、パイル高さは図1においてHで示した寸法をいう。
該緻密層(Bo)の形成については後述するが、緻密層(Bo)の地部からの高さが5mm未満の場合では、立体捲縮を有する短繊維のカット長を38mm以下とするか、または捲縮数を極度に高く設定する必要があり、何れの場合も遊び毛を生じやすくなる。
一方、緻密層(Bo)の地部からの高さが9mmを超えてしまうと、後述する緻密層(Bo)の形成時において、ポリッシング操作時にパイル糸の毛切れを生じるために、遊び毛を増やしてしまうことになり、遊び毛の脱落が防止できなくなってしまう。さらに、緻密層の高さ(厚み)が増すにしたがって、ペイントローラー芯材への巻きつけが困難となってしまい、巻き目の継目ができてしまい、目的とする製品にはならない。
より効果的に遊び毛による毛抜け発生を防止する観点から、緻密層(Bo)は地部からの高さが7〜8mmであることが好ましい。
なお、本発明に使用する立体捲縮を有する短繊維の繊維繊度は目的に応じて適宜設定すればよいが、ハイパイル地の加工工程中に生じ得る糸切れを抑制するためには、少なくとも3dtex以上であることが好ましく、より好ましくは3〜9dtexである。また、繊維長は38〜131mmが好ましく、より好ましくは44〜76mmである。
該短繊維は、同一の繊度の繊維を単独で用いてもよいし、繊度の異なる短繊維を混合して用いてもよい。
捲縮数が20個/25mmを上回ると緻密層(Bo)の高さが低くなる傾向にあると同時に、嵩高層(Su)中で絡まった状態の遊び毛が増えてしまい、脱落しやすくなってしまう。一方、捲縮数が8個/25mm未満である場合には、緻密層(Bo)が不明瞭になっていく傾向にある。
また、上記のような構造が形成されるために、緻密層(Bo)内の繊維の質量は嵩高層(Su)内における繊維質量よりも大きくなる。
さらに、緻密層(Bo)内に存在する折り返された短繊維の捲縮数と、嵩高層(Su)に存在する短繊維の捲縮数に差異はほとんど認められず、折り返された状態を開放して捲縮を引き伸ばさないようにして直立させると、パイルの高さよりも繊維長が長くなるものが存在する。具体的に緻密層に存在する折り返された繊維を捲縮が引き伸ばされないようにしながら解して繊維をほぼ直立させた場合の高さは、緻密層(Bo)の高さの約1.1〜1.6倍となる。
本発明のペイントローラー用ハイパイル地は、立体捲縮を有する短繊維を30質量%以上の割合で含むスライバーをパイル糸として供給し、生機を製造する。
通常、ハイパイル地の加工工程は生機の表面に積もった塊状の余分な綿を掻きだすためにポリッシングが施される。これは可能な限り生機表面に積もった余分な綿を除去することと、遊び毛を取り除くために実施されることであるため、ポリッシングの刃は生機の根元付近にまで挿入される。
このとき、生機を構成する繊維が機械捲縮からなる綿の場合には繊維の捲縮が伸ばされるように作用するが、立体捲縮を有する短繊維を本発明のように特定の配合比率で使用する場合、理由は明確ではないが、上記したような繊維が折り返された部分が一部生じ、緻密層(Bo)が形成される。
次いで、パイルの高さを決定させるために揃毛を行い、最後に適度な硬さを付与するためにバッキングを行って完了させる。
一方、カット長が短いコイルクリンプ綿で形成されると緻密層(Bo)の高さは低くなる傾向にある。また、緻密層(Bo)の緻密さの度合は使用する立体捲縮の捲縮数が高い程、緻密度は増す。すなわち、ポリッシング操作により繊維相互の絡まり度合が増すということである。しかしながら、カット長を短くすると、遊び毛の数が相対的に増加して、脱落し易くなる場合がある。
図1は、本発明のハイパイル地の一例を示す断面模式図として、立体捲縮を有する短繊維100%からなるハイパイル地を示す。
立体捲縮を有する短繊維1が地部より立設してなり、繊維密度の高い層と繊維密度の低い層により形成されている各層がそれぞれ緻密層2(Bo)、嵩高層3(Su)として存在している。
本発明のハイパイル地における二層構造は、緻密層(Bo)中の繊維の収縮により形成されたものではなく、緻密層(Bo)中の一部の構成繊維が折れ曲がった状態のものが存在するために構成繊維本数が増大し、緻密な構造となっている。
図中、パイル糸を構成する短繊維の4本に1本から5本に2本の比率で折り返された繊維4が存在する。
JIS L1015に準じて測定した。
ペイントローラー製品について、芯材の断面が限りなく真円に近い状態にした。次に高さが1cmとなる円筒状に切断して、ハイパイル地の断面を露出させた。次いで、50倍の拡大写真を撮影して、円筒中心を通る直線上の緻密層(Bo)の高さを定規を用いて測定した。
一方、生地を試料とする場合には生地をウエールに沿って裏面よりカッターを用いて巾1cmにスリットし、長さ3cmの試料を採取した(図3参照)。これを上記と同様にして写真を撮影し、緻密層(Bo)の高さを定規を用いて測定した。
前記(2)の試料について、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)をそれぞれ切断して分離し、それぞれの質量を測定した。
前記(2)で採取した円筒状の試料から嵩高層(Su)をカットして緻密層(Bo)のみの状態とした(図4参照)。次いで、針を用いて緻密層(Bo)部の構成繊維の絡まりを、該構成繊維の捲縮が引き伸ばされないようにしながら解した(図5参照)ときの高さが緻密層(Bo)の高さの1.1〜1.6倍であることを確認した。
図3に示したような試料を準備して、地部を切断した後、全体の質量を測定し、次いで、立体捲縮形状の短繊維とそれ以外の捲縮形状の短繊維とを分離して、立体捲縮形状を有する短繊維の質量が占める割合を算出した。
・塗料含み量:作製したペイントローラー本体(ローラーとハンドル)の乾燥質量を測定して、これを(A)(g)とする。次いで、ペイントローラーに環境対応型高粘度塗料(日本ペイント社製:ニッペ水性ファインウレタンU100)を飽和状態になるまで含ませた後、液垂れがなくなるまでネット上で軽くしごいて再度その質量を測定し、これを(B)(g)とし、以下の式1により塗料含み量(C)を求めた。
塗料含み量(C)(g)=(B)−(A) ・・・式1
・塗料吐出量:液垂れがなくなるまで軽くしごいたペイントローラーを用いてコート紙(90×180cm)上を往復100回塗装し、塗装後のペイントローラーの質量(D)(g)を測定して、以下の式2により塗料吐出量(E)(g)を求めた。なお、100回の塗装中には塗料の追加はしなかった。
塗料吐出量(E)(g)=(C)−(D) ・・・式2
・耐毛抜性I:コート紙上に付着した毛羽の数を下記基準により評価した。
・耐毛抜性II:塗料を含有させない状態で、両面テープ(セキスイ社製)の表面を100往復させて、テープに付着した毛羽の状態を下記基準により評価した。
耐毛抜性評価
◎;毛抜けが全くない
○;毛抜けはあるが、目立たない
△;多少目立つ
×;非常に目立つ
・塗装品位:コート紙上にローラーマーク、後毛が無く平滑な塗装面が形成されているかを評価した。
カセ取機で5500dtexのカセとなるまで糸条を巻き取った後、カセの下端中央に10gの荷重を吊るし、上部でこのカセを固定して、0.009cN/dtexの荷重がかかった状態で90℃の温度で30分間熱処理を行った。次いで、無荷重状態にて室温で放置し、乾燥した後、再び10gの荷重をかけて5分間放置後の糸長を測定、これをL1(mm)とした。次に、1kgの荷重をかけ、30秒間放置後の糸長を測定し、これをL2(mm)として、下記の式により捲縮伸長率を求めた。
捲縮伸長率(%)={(L2−L1)/L2}×100
サイドバイサイド型の複合繊維を紡糸する紡糸ノズルを用い、極限粘度〔η〕が0.72と0.50のPETチップを用い、質量比が1:1となるように常法に従ってサイドバイサイド型複合繊維を製造し、繊度が6.6dtex、繊維長が51mmであり、乾熱150℃、10分間の処理でコイルクリンプを有する短繊維を得た。得られた短繊維の捲縮数は10個/25mmであった。
(2)編地製造
上記で得られた短繊維を100質量%使用して、ゲンレン量が20g/mのカードスライバーを得、これを14ゲージのハイパイル編機のパイル糸として供給し、持ち掛目付けが1240g/m2の編地を得た。
得られたハイパイル地に、刃が地部に接触する手前約2mmの深さに調節してポリッシングを4回繰り返し、次いでアクリル系樹脂によるバッキングを裏面から熱風設定温度150℃で乾燥熱処理処理を行い、ブラッシング、次いで揃毛の順に操作してパイル高さが18mmのハイパイル地を得た。
(3)ペイントローラーの製造
上記で得られたハイパイル地を巾50mmにスリットして、外径が38mmのポリプロピレン製芯材にスパイラル状に巻着し、両持ち型のペイントローラーを得た。
得られたペイントローラーから採取して測定した短繊維の捲縮数は13個/25mm、緻密層の高さは8mm、該緻密層(Bo)と嵩高層(Su)との繊維質量比は70:30であった。また、拡大写真により構造を観察したところ、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)を形成するパイル糸には繊維間同士の融着部が存在していないことが確認できた。結果を表1に示す。
テレフタル酸とイソフタル酸を70/30(モル%)で混合した酸成分と1,4ブタンジオールとを共重合したポリマーを鞘成分とし、極限粘度〔η〕が0.72のPETチップを芯成分として、両者の質量比が1:1となるように常法に従って、繊度が6.6dtex、繊維長が51mmの偏心芯鞘型の短繊維を製造した。得られた短繊維はコイルクリンプ状の捲縮を有し、捲縮数は乾熱150℃、10分間の処理で18個/25mmであった。
次いで、丸断面のホモ繊維を紡糸する紡糸ノズルを用い、極限粘度〔η〕が0.72のPETチップを用い、常法に従ってホモ繊維を製造し、繊度が6.6dTex、繊維長が51mmとなる機械捲縮を有する短繊維を得た。この短繊維の捲縮数は乾熱150℃、10分間の処理で12個/25mmであった。
(2)編地の製造
上記で得られたコイルクリンプ形状の短繊維と機械捲縮を有する短繊維とをそれぞれ40質量%、60質量%の配合比率で混綿してゲンレン量が20g/mのカードスライバーを得、これを14ゲージのハイパイル編機のパイル糸として供給し、持ち掛目付けが1200g/m2の編地を得た。
次いで、実施例1と同様の操作を施して、パイル高さが15mmの編地を得た。
(3)ペイントローラーの製造
得られたハイパイル地を用いて、実施例1と同様にペイントローラーを製造した。製品から採取した試料を測定した結果、緻密層の高さは6mmであった。さらに、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)との繊維質量比は65:35であった。また、拡大写真により構造を観察したところ、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)を形成するパイル糸には繊維間同士の融着部が存在していないことが確認できた。(表1)
実施例2において、パイル高さを揃毛工程で21mmとしたこと以外は同様にして、ペイントローラーを製造した。(表1)
実施例2において、パイル高さを揃毛工程で8mmとしたこと以外は同様にして、ペイントローラーを製造した。(表1)
実施例2において、コイルクリンプを有する短繊維と機械捲縮を有する短繊維との配合比率を20:80としたこと以外は同様にしてハイパイル地を製造し、これを用いてペイントローラーを製造した。
得られたハイパイル地には緻密層(Bo)は形成されておらず、繊維密度が一様なパイパイル地であった。(表1)
実施例2において、ポリッシングを底から5mmの深さ部分に調節したこと以外は同様にしてパイル高さが15mmのハイパイル地を製造した。これを用いて実施例1と同様にペイントローラーを製造した。
得られたハイパイル地の緻密層の高さは10mm、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)との繊維質量比は60:40であった。(表1)
実施例1において、コイルクリンプを有する短繊維のカット長を28mmとした以外は、全く同様にしてパイル高さが15mmのハイパイル地を製造した。これを同様にしてペイントローラーを得た。
得られたハイパイル地の緻密層の高さは3mm、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)との繊維質量比は52:48であった。(表1)
(1)繊維製造
ポリエチレンテレフタレート(フェノール/テトラクロロエタン等質量混合溶媒中、30℃で測定した固有粘度=0.68)を芯成分とし、エチレン−ビニルアルコール系共重合体[エチレン含有量40モル%、温度190℃、荷重2160gで測定したときのメルトインデックス(MI)=10]を鞘成分とし、芯成分:鞘成分=1:1(質量比)の割合で複合紡糸した後、延伸して、155dtex/48フィラメントの熱融着性の芯鞘型複合紡糸マルチフィラメント糸を製造した。得られた芯鞘型複合紡糸マルチフィラメント糸を、仮撚数2570T/M、1段ヒーター温度120℃、2段ヒーター温度135℃で仮撚加工して仮撚加工糸を製造した。これにより得られた仮撚加工糸の捲縮伸長率を上記した方法で測定したところ8%であった。また、得られた仮撚加工糸の150℃、10分間の熱処理による捲縮数は21.5個/25mmであった。
(2)編地の製造
得られた捲縮伸長率が8%の仮撚加工糸(熱融着性捲縮繊維)を3本引き揃えてパイル用糸として用い、レギュラーポリエステル仮撚加工糸(330dtex)を地組織用糸として用いて、目付が530g/m2、パイル高さが16mmのモケット基布を得た。得られたモケット基布の裏面側より190℃、3分間の熱風処理により、緻密層が約7mmの基布を得た。
なお、得られた基布の緻密層は熱融着性捲縮繊維が相互に融着したものであった。
(3)ペイントローラーの製造
得られたモケット地を用いて、実施例1と同様にペイントローラーを製造した。製品から採取した試料を測定した結果、緻密層(Bo)と嵩高層(Su)との繊維質量比は70:30であった。(表1)
一方、パイル高さの高い比較例1は塗料の含み、吐出し性の点では満足されるものの、毛抜け性が大きく劣るものであった。また、パイル高さの低い比較例2においては塗料の含み、吐出し性が不十分であると同時に、毛抜け性が悪く、さらに後毛が塗装面に見られた。また、比較例3では耐毛抜けが不十分であった。緻密層Boの高さが高い比較例4では塗料の含み量が少なく、さらに、ローラーマークが発生した。
短繊維のカット長を短くして形成した比較例5は遊び毛の発生が多い製品となった。
また比較例6は、緻密層(Bo)が融着しているため、高粘度塗料の浸透性が低く、塗料の含み量が低い基布となった。
2:緻密層
3:嵩高層
4:折れ返された繊維
H:パイル高さ
Claims (4)
- パイル糸が立体捲縮を有する短繊維を30質量%以上含み、パイル高さが10〜18mmであるペイントローラー用ハイパイル地であって、該パイル地には、地部からの高さが5〜9mmである緻密層(Bo)と該緻密層(Bo)と接して上層側に嵩高層(Su)が形成されてなり、かつ該ハイパイル地を構成するパイル糸には実質的に繊維間同士の融着部が存在しないことを特徴とするペイントローラー用ハイパイル地。
- 該緻密層(Bo)に存在する繊維の少なくとも一部が折れ返されて存在していることを特徴とする請求項1に記載のペイントローラー用ハイパイル地。
- 該緻密層(Bo)中の繊維質量と嵩高層(Su)中の繊維質量との比が2:3〜5:2である請求項1または2に記載のペイントローラー用ハイパイル地。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のペイントローラー用ハイパイル地を備えてなるペイントローラー。
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