JP2020054986A - 不織布塗工機 - Google Patents
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Abstract
Description
(5)搬送ロールが金属製ロールである上記(4)記載の不織布塗工機。
繊度0.1dtex、カット長3mmのポリエチレンテレフタレート主体繊維ステープル70質量部、及び繊度0.2dtex、カット長3mmのポリエチレンテレフタレートバインダー繊維ステープル30質量部からなり、表面温度200℃の熱カレンダーにより強度の付与及び厚み調整を行った、坪量8g/m2、厚さ12μmの湿式抄造不織布を用いた。
100質量部(固形分換算)のアルミナ水和物(ベーマイト)、2.0質量部(固形分換算)のアクリル系ポリマーのラテックス、0.4質量部(固形分換算)のマレイン酸−アクリル酸共重合体のナトリウム塩、及び0.2質量部(固形分換算)のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC−Na)を含み、媒体が水である塗工液を調製した。塗工液の固形分濃度は20質量%である。なお、CMC−Naとしては、1質量%水溶液の20℃における粘度が7000mPa・secであるCMC−Naを使用した。
本発明において、撥水性は、室温23℃、相対湿度50%の部屋で、携帯式接触角計PG−X+(Fibo System AB、Sweden)を用いて、自動静的接触角を5cm角の範囲で10ヶ所測定し、その平均値とした。蒸留水滴下量は4.0μLとした。
[実施例I−1]
図1に概略を示した装置によって、前記不織布に、前記塗工液を、媒体(水)を含むWET塗工量が50g/m2となるように塗工した。塗工手段Hとしては、ダイコーターを使用した。乾燥手段Dとしては、有効長30cmの片面エアドライヤーを、不織布の塗工液が付与されていない面に熱風を当てるようにして用い、続いて、有効長30cmの片面エアドライヤー2台を、不織布の塗工液が付与されている面に熱風を当てるようにして用いた。塗工手段Hと乾燥手段Dとの間にある搬送ロールT2及びT3としては、凹凸ポリエチレン(PE)シートによって被覆された、アルミニウム合金を芯材とする直径60mmのロールを用いた。搬送ロールT4としては、アルミニウム合金を芯材とする直径60mmのロールを用いた。凹凸PEシートは、互いに重ならず、且つ隙間ができないように、スプレーのりで貼り付けた。凹凸PEシートにおいて、凸部の形状は円錐で、凹凸のピッチW1は600μmで、凹凸の高さhは100μmで、凹凸の隙間W2/ピッチW1は0.45で、水の接触角は88°であった。塗工速度は2m/minとした。
凹凸PEシートに代え、凹凸ポリプロピレン(PP)シートを使用した以外は、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。凹凸PPシートにおいて、凹凸のピッチW1は700μmで、凹凸の高さhは120μmで、凹凸の隙間W2/ピッチW1は0.40で、水の接触角は94°であった。
凹凸PEシートに代え、凹凸ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)シートを使用した以外には、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。凹凸PTFEシートにおいて、凹凸のピッチW1は600μmで、凹凸の高さhは100μmで、凹凸の隙間W2/ピッチW1は0.45、水の接触角は110°であった。
凹凸PEシートにおいて、凹凸のピッチW1を450μm、凹凸の高さhを110μm、凹凸の隙間W2/ピッチW1を0.55、接触角を90°にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。
凹凸PEシートにおいて、凹凸のピッチW1を560μm、凹凸の高さhを200μm、凹凸の隙間W2/ピッチW1を0.57、水の接触角を89°にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。
凹凸PEシートにおいて、凹凸のピッチW1を600μm、凹凸の高さhを50μm、凹凸の隙間W2/ピッチW1を0.60、水の接触角を89°にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。
凹凸PEシートにおいて、凹凸のピッチW1を1500μm、高さhを300μm、隙間W2/ピッチW1を0.57に代えた以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を600μm、高さhを100μm、隙間W2/ピッチW1を0.22にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を300μm、高さhを100μm、隙間W2/ピッチW1を0.60にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を1000μm、高さhを120μm、隙間W2/ピッチW1を0.50にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を700μm、高さhを75μm、隙間W2/ピッチW1を0.40にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を500μm、高さhを100μm、隙間W2/ピッチW1を0.45にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を600μm、高さhを100μm、隙間W2/ピッチW1を0.25にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は85°であった。
凹凸PEシートの凹凸のピッチW1を600μm、高さhを130μm、隙間W2/ピッチW1を0.60にした以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は80°であった。
凹凸PEシートを凹凸の無いPEシートに代えた以外は、実施例I−1と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は89°であった。
凹凸PTFEシートを凹凸の無いPTFEシートに代えた以外は、実施例I−3と同様にして、不織布へ塗工を行った。水の接触角は112°であった。
塗工手段Hと乾燥手段Dとの間にある搬送ロールT2及びT3として、アルミニウム合金製の金属ロールを用い、ロール表面を凹凸PEシートによって被覆しなかった以外は、実施例I−1と同様にして、不織布への塗工を行った。金属ロールの接触角は80°であった。
塗工後の不織布における100mm×100mmの領域を、解像度600dpiの透過式スキャナでスキャンし、得られた輝度ヒストグラムの最頻値から、5σ以上高い輝度を有するピクセルをピンホールとみなし、その個数により、均一性を判断した。5σ以上高い輝度を有するピクセルが複数個隣接している場合は、1個のピンホールと見なした。ピンホール数が少ない程、均一性の高い塗工になったと判断できる。10m塗工後にサンプリングを行った。結果を表1に示す。
[実施例II−1]
図1に概略を示した不織布塗工機によって、前記不織布に、前記塗工液を、媒体(水)を含むWET塗工量が50g/m2となるように塗工した。塗工手段Hとしては、ダイコーターを使用した。乾燥手段Dとしては、有効長30cmの片面エアドライヤーを、不織布の塗工液が付与されていない面に熱風を当てるようにして用い、続いて、有効長30cmの片面エアドライヤー2台を、不織布の塗工液が付与されている面に熱風を当てるようにして用いた。乾燥温度は100℃とした。塗工手段Hと乾燥手段Dの手前の搬送ロールT3との間にある搬送ロールT2としては、凹凸ポリエチレン(PE)シートによって被覆された、アルミニウム合金を芯材とする直径60mmのロールを用いた。凹凸PEシートは、互いに重ならず、且つ隙間ができないように、スプレーのりで貼り付けた。凹凸PEシートにおいて、凸部の形状は円錐で、凹凸のピッチW1は600μmで、凹凸の高さhは100μmで、凹凸の隙間W2/ピッチW1は0.45で、水の接触角は88°であった。塗工速度は30m/minとした。
搬送ロールT3及びT4の表面に施した切削ローレット加工のパターンを、図4に示すように、ピッチW1=364μm、高さh=157μm、隙間W2=182μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
搬送ロールT3及びT4の表面に施した切削ローレット加工のパターンを、図4に示すように、ピッチW1=210μm、高さh=94μm、隙間W2=105μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
搬送ロールT3及びT4の表面に施した切削ローレット加工のパターンを、図4に示すように、ピッチW1=940μm、高さh=400μm、隙間W2=470μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
切削ローレット加工ではなく、レーザ彫刻によって、搬送ロールT3及びT4の表面加工パターンを、図4に示すように、ピッチW1=600μm、高さh=100μm、隙間W2=270μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
切削ローレット加工ではなく、レーザ彫刻によって、搬送ロールT3及びT4の表面加工パターンを、図4に示すように、ピッチW1=940μm、高さh=120μm、隙間W2=475μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
搬送ロールT3及びT4としては、ステンレス製のロールに切削ローレットではなくミール彫刻加工によって表面に凹凸形状としてピラミッドパターン形成し、加工後のロールに熱収縮ポリプロピレンフィルムを巻き、ヘヤードライヤーを吹き付け、被覆し、図4に示すように、ピッチW1=700μm、高さh=120μm、隙間W2=350μmとしたロールを用い、乾燥温度を80℃にした以外は、実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は92°であった。
搬送ロールT3及びT4として、超高分子量ポリエチレン製のロールではなく、ポリプロピレン製のロールに、切削ローレット加工ではなく、レーザ彫刻加工によって、図4に示すようにピッチW1=940μm、高さh=120μm、隙間W2=475μmの凹凸形状を形成した以外は、実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は93°であった。
ピッチW1=600μm、高さh=100μm、隙間W2=270μmの凹凸ポリエチレンシートを直径60mmのアルミニウム合金製ロール表面にお互い重ならず且つ隙間ができないようにポリイミドテープで固定した搬送ロールを、搬送ロールT3及びT4として用いた以外は、実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。エンボス加工の凸部の形状は円錐形状とした。水の接触角は90°であった。
搬送ロールT3及びT4として、凹凸形状を表面に形成していない直径60mmの超高分子量ポリエチレン製ロールを用いた以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は88°であった。
搬送ロールT3及びT4として、直径60mmのステンレス製のロールにミール彫刻によって表面に凹凸形状としてダイヤモンドパターンを形成し、図4に示すように、ピッチW1=580μm、高さh=250μm、隙間W2=260μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例II−1と同様にして不織布への塗工を行った。水の接触角は60°であった。
[実施例III−1]
図1に概略を示した装置によって、前記不織布に、前記塗工液を、媒体(水)を含むWET塗工量が50g/m2となるように塗工した。塗工手段Hとしては、ダイコーターを使用した。乾燥手段Dとしては、有効長30cmの片面エアドライヤーを、不織布の塗工液が付与されていない面に熱風を当てるようにして用い、続いて、有効長30cmの片面エアドライヤー2台を、不織布の塗工液が付与されている面に熱風を当てるようにして用いた。塗工手段Hと乾燥手段Dの手前の搬送ロールとの間にある搬送ロールT2としては、凹凸ポリエチレン(PE)シートによって被覆された、アルミニウム合金を芯材とする直径60mmのロールを用いた。凹凸PEシートは、互いに重ならず、且つ隙間ができないように、スプレーのりで貼り付けた。凹凸PEシートにおいて、凸部の形状は円錐で、凹凸のピッチW1は600μmで、凹凸の高さhは100μmで、凹凸の隙間W2/ピッチW1は0.45で、水の接触角は88°であった。塗工速度は30m/minとした。
搬送ロールT3及びT4の表面に施した切削ローレット加工のパターンを、図4に示すように、ピッチW1=580μm、高さh=250μmとして頂部に平坦領域を残さないように加工した以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。
搬送ロールT3及びT4への撥水処理の方法をPTFE樹脂コーティング処理に変更した以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。
ステンレス製ロールではなく、アルミニウム合金製ロールを使用した以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。
実施例III−4において、切削ローレット加工ではなく、転造ローレット加工を行って、ピッチW1=500μm、高さh=250μmの凹凸形状を形成した以外は実施例III−4と同様にして不織布への塗工を行った。
切削ローレット加工ではなく、レーザ彫刻によって、ピッチW1=600μm、高さh=100μmの凹凸形状を形成し、撥水処理をPTFE樹脂コーティングに変更した以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。
テフロン(登録商標)シートに、ピッチW1=600μm、高さh=250μmのエンボス加工を行い、それをアルミニウム合金製ロール表面にポリイミドテープを使用して固定したロールを搬送ロールT3及びT4に用いた以外は、実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。エンボス加工の凸部の形状は円錐形状とした。
ピッチW1=600μm、高さh=100μmの凹凸PEシートをアルミニウム製ロール表面にポリイミドテープを使用して固定したロールを搬送ロールT3及びT4に用いた以外は、実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。エンボス加工の凸部の形状は円錐形状とした。
凹凸形状を表面に形成していないステンレス製ロールを搬送ロールT3及びT4に用いた以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。
切削ローレット加工によって表面に凹凸形状を形成したステンレス製ロールを搬送ロールT3及びT4に用いた以外は実施例III−1と同様にして不織布への塗工を行った。表面に撥水処理は行っていない。
[実施例IV−1]
図1に本発明の不織布塗工機の一例の概略図を示す。前記不織布からなる不織布ロールMから不織布を送り出し、搬送ロールT1〜T4からなる搬送手段によって搬送し、塗工手段H及び乾燥手段Dによって、前記塗工液の塗工及び乾燥を行う装置である。
実施例IV−1において、乾燥手段Dの手前の搬送ロールT3及び乾燥手段Dの内部の搬送ロールT4に、溶射撥水加工がなされたロールではなく、溶射加工のみがなされ、撥水加工をしていないロールを用いた以外は、実施例30と同様にして、不織布塗工を行い、塗工面の観察を行った。溶射加工のみがなされたロールの表面粗さは、Ra:15μm、Rz:100μm、接触角は80°であった。
実施例IV−1において、乾燥手段Dの手前の搬送ロールT3及び乾燥手段Dの内部の搬送ロールT4に、溶射を行わずに、撥水加工のみを行ったロールを用いた以外は、実施例30と同様にして、不織布塗工を行い、塗工面の観察を行った。撥水加工のみがなされたロールの表面粗さは、Ra:1μm、Rz:5μm、接触角は102°であった。
[実施例V−1]
図1に本発明の不織布塗工機の一例の概略図を示す。前記不織布からなる不織布ロールMから不織布を送りだし、搬送ロールT1〜T4からなる搬送手段によって搬送し、塗工手段H及び乾燥手段Dによって、前記塗工液の塗工及び乾燥を行う装置である。
実施例V−1において、乾燥手段Dの手前の搬送ロールT3及び乾燥手段Dの内部の搬送ロールT4に、ブラスト撥水めっき加工がなされたロールではなく、ブラスト加工のみがなされ、撥水めっき加工をしていないロールを用いた以外は、実施例V−1と同様にして、不織布塗工を行い、塗工面の観察を行った。ブラスト加工のみがなされたロールの表面粗さは、Ra:15μm、接触角は60°であった。周期Aは500μmであった。
実施例V−1において、乾燥手段Dの手前の搬送ロールT3及び乾燥手段Dの内部の搬送ロールT4に、ブラスト加工を行わずに、撥水めっき加工のみを行ったロールを用いた以外は、実施例V−1と同様にして、不織布塗工を行い、塗工面の観察を行った。撥水めっき加工のみがなされたロールの表面粗さは、Ra:1μm、接触角は120°であった。周期Aは150μmであった。
[実施例VI−1]
図1に概略を示した不織布塗工機によって、前記不織布に、前記塗工液を、媒体(水)を含むWET塗工量が50g/m2となるように塗工した。塗工手段Hとしては、ダイコーターを使用した。乾燥手段Dとしては、有効長30cmの片面エアドライヤーを、不織布の塗工液が付与されていない面に熱風を当てるようにして用い、続いて、有効長30cmの片面エアドライヤー2台を、不織布の塗工液が付与されている面に熱風を当てるようにして用いた。乾燥温度は100℃とした。塗工速度は30m/minとした。
搬送ロールT3及びT4に用いた撥水ファブリックとして、JIS R 3414:2012のEP06Bのガラスクロスにポリテトラフルオロエチレン樹脂を含浸して撥水樹脂層を設けたものを用いた以外は実施例VI−1と同様にして不織布へ塗工した。表面粗さはRa:3μmで水の接触角は110°であった。
搬送ロールT3及びT4に用いた撥水ファブリックとして、JIS R 3414:2012のEP25のガラスクロスにポリテトラフルオロエチレン樹脂を含浸して撥水樹脂層を設けたものを用いた以外は実施例VI−1と同様にして不織布へ塗工した。表面粗さはRa:30μmで水の接触角は110°であった。
搬送ロールT3及びT4として、JIS R 3414:2012のEP06Bのガラスクロスをポリイミドテープで固定した搬送ロールを使用した以外は、実施例VI−1と同様にして不織布への塗工を行った。表面粗さはRa:3μmで、水の接触角は測定できなかった。
搬送ロールT3及びT4として、撥水ファブリックの被覆したロールの代わりに、ポリテトラフルオロエチレン樹脂塗工したロールを使用した以外は実施例VI−1と同じにして不織布への塗工を行った。表面粗さはRa:1μmで、水の接触角は110°であった。
2 撥水加工後表面形状
3 凸部(ダメージを受ける前)
4 凸部(ダメージを受けた後)
1′ ブラスト加工後表面形状
2′ 撥水めっき加工後表面形状
D 乾燥手段
T1 搬送ロール
T2 搬送ロール
T3 搬送ロール
T4 搬送ロール
H 塗工手段
M 不織布ロール
W1 ピッチ
W2 隙間
h 高さ
α 凹凸周期
β 微細な凹凸周期
A 周期
a 縦糸
b 横糸
c 隙間
d 撥水樹脂層
Claims (9)
- 不織布に塗工液を付与する塗工手段、塗工液を付与された不織布が搬送ロールに支持されて搬送される搬送手段、及び付与した塗工液を乾燥させる乾燥手段を有する不織布塗工機において、搬送ロールの表面が凹凸形状及び撥水性を有していることを特徴とする不織布塗工機。
- 搬送ロールが、表面が撥水性の凹凸シートによって被覆されているロールである請求項1記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが、表面がポリオレフィンからなり、表面が機械加工により形成された凹凸形状を有するロールである請求項1記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが、表面が切削ローレット加工、転造ローレット加工及びレーザ彫刻の群から選ばれる加工方法により形成された凹凸形状を有するロールである請求項1記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが金属製ロールである請求項4記載の不織布塗工機。
- 凹凸のピッチが300〜1000μmであり、隙間/ピッチが0.3〜0.6であり、凹凸の高さが50〜200μmであり、表面の接触角が85°以上である請求項2〜5のいずれか記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが、溶射撥水加工がなされたロールである請求項1記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが、ブラスト撥水めっき加工がなされたロールである請求項1記載の不織布塗工機。
- 搬送ロールが、撥水ファブリックによって被覆されているロールである請求項1記載の不織布塗工機。
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