パイル編織物
【課題】極細繊維からなるパイル長さが一定で、外観品位が良好であり、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物を提供する。
【解決手段】パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物。
【解決手段】パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観品位が良好で、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、立毛布帛は風合いの柔軟さや良好なタッチから、衣料や家具、自動車等の内装材として用いられてきたが、より良好な風合い、タッチの要求が強まってきている。そこで、立毛部分の基部にポリウレタン等の高分子弾性体を付与して適度な反発感を発現する手法が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２では、サンドペーパーによる表面研削や針起毛といった起毛処理を施した起毛布帛に対して水分散性ポリウレタンを付与している。しかし、起毛処理を行った布帛表面は、立毛の長さが一定に制御できないために立毛の乱れが生じ、これに水分散性ポリウレタンを付与すると立毛の倒れによる光沢がランダムに発現して表面品位が悪化するという課題があった。
【０００４】
一方、立毛の長さを一定にして良好な表面品位を得るために、パイル編織物を用いることが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献３では、パイル布帛に水分散性ポリウレタンを付与することで、パイル布帛の立毛部分の毛倒れを防止して、毛倒れによる光沢、いわゆる白化現象を防止している。
【０００６】
しかし、特許文献３に記載された発明では、立毛の毛倒れは防止できるが、パイル布帛自体の風合いは硬化してしまう課題があった。
【０００７】
このような背景から、柔軟な風合いと適度な反発感を有する高品位のパイル編織物の検討が行われている。
【０００８】
例えば、特許文献４では、極細繊維からなる二重接結構造の編織物にポリウレタンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液を含浸して湿式凝固し、二重接結部分を厚み方向に半裁することで、直立した立毛と柔軟な風合い、適度な反発感を有するパイル編織物を提案している。
【０００９】
ところが近年になり、社会的に環境へ配慮する動きが活発化してきており、有機溶剤を用いない低環境負荷プロセスの要望が強くなってきている。また、素材のレベルが上がるに従って、さらなる品位向上の要求がされているのが現状である。
【特許文献１】特開２００２−２０９７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９４８０号公報
【特許文献３】特開平０５−１１７９７５号公報
【特許文献４】特開２００５−８２９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来技術に鑑み、極細繊維からなるパイル長さが一定で、外観品位が良好であり、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる課題を解決するために、主として次の構成を有する。
すなわち、パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル編織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、極細繊維からなるパイル長さが一定で、外観品位が良好であり、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明でいうパイル編織物とは、二重接結構造の編織物という特定な組織の編織物を用いて、二重接結部分で半裁（布帛、シート状物等を厚み方向に複数枚に切断すること。）して、パイルを形成した編織物のことである。二重接結部分を切断することで、この切断された二重結節部分がパイルとなるが、紙ヤスリによる基材表面研削や針起毛といった、いわゆる起毛処理とは異なり、均一な長さのパイル立毛を形成することができる。
【００１４】
ここでいう二重接結構造とは、上布と下布がパイルで結合しており、その上布及び下布が編物組織と織物組織で形成されたものをいう。上布及び下布が編物の場合においては、代表的にはダブルラッセル編機などで製編して得られ、織物ではレピア織機などで製織して得られるが、本発明においてはこのような二重接結構造を有する編織物であれば、製造方法に特に限定はされない。
【００１５】
本発明のパイル編織物のパイル長さは立毛の方向性や表面の緻密感の観点から、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
パイルを構成する繊維の平均単繊維繊度は０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下であることが必要である。この範囲であることで、表面の緻密な高品位を発現し、良好な触感を得ることができるが、より高品位、良好な触感を得るためには、より細い平均単繊維繊度であることが好ましいことから、好ましくは０．００１ｄｔｅｘ以上０．９ｄｔｅｘ以下である。
【００１７】
なお、平均単繊維繊度は、パイル立毛部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を倍率２０００倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに１００本選び、繊維径を測定して、全て真円と仮定して繊維を構成するポリマーの密度とから、繊度の平均値を計算することで算出される。
【００１８】
パイル部を構成する繊維の断面形状としては、丸断面でよいが、楕円、扁平、三角などの多角形、扇形、十字型などの異形断面のものを採用してもよい。また、それらの混合でも良い。
【００１９】
本発明のパイル編織物のパイル部を構成する繊維の繊維種は、熱可塑性の合成繊維であれば、特に限定はなく、例えば、ポリエ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、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、６−ナイロン、６６−ナイロン等のポリアミド、アクリル等が挙げられ、これらを単独でも複数併用してもよい。中でも強度と寸法安定性の観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルを用いることが好ましい。
【００２０】
本発明のパイル編織物を製造するのに用いられる二重接結構造の編織物における上布および下布に使用する繊維、すなわち地糸は特に限定されることはなく、天然繊維、合成繊維、半合成繊維のいずれを用いてもよく、また、複数を組み合わせて用いてもよい。中でも、染色での均染性の観点から、パイル部を構成する繊維の繊維種と同じであることが好ましい。
【００２１】
二重接結糸密度（すなわち、半裁した後のパイル密度）については、上布および下布の使用繊維の太さ、および編または織組織により異なるが、本発明のためには製編または製織上、よりパイル密度をアップすることが好ましい。
具体的にはパイル密度は、２５０本／ｃｍ２以上１５００本／ｃｍ２以下であることが好ましい。本発明のパイル編織物の製造に使用する自己乳化型ポリウレタンは水中に分散してエマルジョンとなる、いわゆる水系ポリウレタンである。水系ポリウレタンを用いることで、環境への負荷が小さくなり、また、パイル編織物中への有機溶剤の残留も少ないことから、肌と直接接するような用途においても安全に適用することができる。
また、水系ポリウレタンは、有機溶剤に溶解させるポリウレタン、いわゆる溶剤系ポリウレタンと異なり、パイル編織物に含浸して乾燥した場合に、ポリウレタンがパイル編織物表面に移行するマイグレーション現象が顕著に発現する。本発明のパイル編織物では、表面品位を維持するためにパイル部が立毛した状態で、その根元部分をポリウレタンが固定していることが好ましいことから、例えば後述するような製造方法を適用する場合に、ポリウレタンはマイグレーション現象によって主にパイル部の根元を固定するようになり、より高品位の表面外観を得ることができる。
ここで言う水系ポリウレタンとは、ポリウレタンエマルジョンの分散媒が水であるものを言うが、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドやアセトン、Ｎ−メチルピロリドンといった水溶性有機溶媒を、水系ポリウレタン液に対して０重量％以上５０重量％以下含有していてもよい。なお、水系ポリウレタンは、通常、水に分散した状態で取り扱われ、メーカーからもこの状態で入手できるが、これは一旦乾燥すると再度水に分散させることが不可能となるためである。
また、本発明のパイル編織物の製造に使用される自己乳化型ポリウレタンとは、界面活性剤等の外部乳化剤を含有しない自己乳化型のポリウレタンである。界面活性剤等の外部乳化剤を含有する強制乳化型のポリウレタンを用いた場合、得られたパイル編織物は乳化剤に起因するベトツキ等が発生するため、洗浄工程が必須となり、加工工程が増加してコストアップに繋がる。
ここで言う自己乳化型ポリウレタンとは、界面活性剤等の外部乳化剤を用いなくても単独で水分散できるポリウレタン、または水溶性のポリウレタンのことであり、ポリウレタン分子構造内に親水性の、いわゆる内部乳化剤を有する。
内部乳化剤は、４級アミン塩等のカチオン系、ポリエチレングリコール等のノニオン系、スルホン酸塩、カルボン酸塩等のアニオン系のいずれでもよいが、カチオン系内部乳化剤は、黄変等の耐光性に劣るため、ノニオン系、またはアニオン系であることが好ましい。
本発明のパイル編織物に使用するポリウレタンは、内部乳化剤以外にポリオール、ポリイソシアネート、鎖伸長剤を適宜反応させた構造を有するものを用いることができる。
【００２２】
ここで、ポリオールとしては、耐熱性、耐加水分解性、耐光性等の総合的な耐久性の観点から、ポリカーボネート系ジオールを用いる。
【００２３】
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。アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、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、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、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などが挙げられる。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ジオールのいずれでも良い。
また、ポリイソシアネートとしては、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、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、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族系が挙げられ、またこれらを組み合わせて用いてもよい。中でも、耐光性の観点から、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族系が好ましい。
また、鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、メチレンビスアニリン等のアミン系、エチレングリコール等のジオール系、さらには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用いることができる。
本発明において、自己乳化型ポリウレタンは単独で用いても複数種を併用してもよく、また、他のポリマー等を併用してもよい。
他のポリマーとしては、例えば、アクリル系やシリコーン系等の水分散性や水溶性のポリマーが挙げられる。
本発明のパイル編織物に用いる自己乳化型ポリウレタンのガラス転移温度は−８０℃以上０℃未満であることが必要である。ガラス転移点はポリウレタンの柔軟性に影響し、より低い程柔軟になるので、好ましくは−５℃以下、より好ましくは−１０℃以下である。ただ、低すぎると液状になるので、好ましくは−７０℃以上、より好ましくは−５０℃以上、さらに好ましくは−３０℃以上である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定装置を用い、窒素雰囲気下、一定の窒素流量下で測定したＤＳＣカーブより、算出した値をいう。
【００２４】
本発明に用いる自己乳化型ポリウレタンの熱水収縮率は０．１％以上５％以下である。熱水収縮率は大きすぎると、本発明のパイル編織物の染色時にポリウレタンが収縮することに起因するひび割れのような、いわゆる地割れが発生する。よって、地割れ抑制を考えると、熱水収縮率は好ましくは０．１％以上４．５％以下である。
【００２５】
なお、熱水収縮率は、ポリウレタンの乾式フィルムを１００℃の沸騰した水に１時間浸漬し、浸漬前後の縦横の収縮率を平均した値である。
本発明のパイル編織物に用いる自己乳化型ポリウレタンは繊維の極細化工程で使用する有機溶剤やアルカリ性水溶液等による劣化、染色時の熱軟化による脱落等の問題が発生する可能性があることから、耐溶剤性、耐アルカリ加水分解性、耐熱性を向上するために分子構造内に架橋構造を形成していることが好ましい。
ポリウレタン分子構造内に架橋構造を形成するために、ポリウレタン分子中に予めシラノール等の自己架橋可能な反応性基を有していてもよく、また、ポリウレタンにカルボジイミド基やオキサゾリン基等の官能基を有する物質、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の架橋剤が添加してあってもよい。中でも、ポリウレタン分子中に予め自己架橋可能な反応性基を有する場合が、ポリウレタンを含浸して得られるシート状物の風合いが硬化しにくいことから好ましく、反応性基はシラノール基であることが好ましい。ポリウレタン分子中にシラノール基を有することで、製膜時に自己架橋してシロキサン結合を形成し、耐溶剤性、耐アルカリ加水分解性、耐熱性が飛躍的に向上する。
また、ポリウレタン分子構造内に架橋構造を形成することで、パイル編織物に適度な反発感を付与することができる。
ポリウレタンに対する架橋構造の含有量は、ポリウレタン重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。なお、架橋構造の含有量はポリウレタンのＮＭＲやＩＲ等による測定において、架橋構造に起因するピークとポリウレタン構造に起因するピークを比較することで、算出できる。
【００２６】
また、本発明に使用する自己乳化型ポリウレタンは、カーボンブラック等の顔料、染料、防カビ剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの耐光剤、難燃剤、浸透剤や滑剤、シリカや酸化チタン等のアンチブロッキング剤、帯電防止剤等の界面活性剤、シリコーン等の消泡剤、セルロース等の充填剤等を含有していてもよい。
【００２７】
本発明のパイル編織物では、自己乳化型ポリウレタンをパイル編織物重量に対して５重量％以上５０重量％以下含有することが好ましい。この範囲であることで、パイル編織物に適度な反発感と柔軟性を両立して与えるのである。
【００２８】
次に本発明のパイル編織物の製造方法の例について述べるが、これに限定されるものではない。
本発明のパイル編織物の製造方法の例としては、二重接結構造の編織物を基材として用い、(1)熱収縮工程、(2)ポリウレタン付与工程、(3)半裁工程、(4)繊維極細化工程、(5)染色・仕上げ工程、を順不同で組み合わせて得られるものであるが、(1)(2)(3)(4)(5)の順に加工することが好ましい。
【００２９】
二重接結構造の編織物のパイル部を構成する繊維は極細繊維発生型繊維を用いることが好ましい。
【００３０】
極細繊維発生型繊維としては、溶剤溶解性の異なる２成分の熱可塑性樹脂を海成分・島成分とし、海成分を溶剤など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、２成分の熱可塑性樹脂を繊維断面を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。なかでも、海島型複合繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち繊維束の内部の極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、パイル部の品位やタッチ、柔軟性、風合いの観点から好ましい。
【００３１】
海島型複合繊維には、海島型複合用口金を用い、海・島の２成分を相互配列して紡糸する高分子相互配列体方式と、海・島の２成分を混合して紡糸する混合紡糸方式などを用いることができるが、均一な繊度の極細繊維が得られる点で高分子相互配列体方式による海島型複合繊維がより好ましい。
【００３２】
海島型複合繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステル、ポリ乳酸などを用いることができる。島成分は、本発明のパイル編織物のパイル部となるものであるから、前述のパイル部を構成する繊維の繊維種について記載した通りである。パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下となるように海島型複合繊維の島成分を設計すればよい。
【００３３】
剥離型複合繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと６−ナイロン等のポリアミドからなるものが挙げられる。
【００３４】
このような極細繊維発生型繊維を二重接結糸に用いて、二重接結構造の編織物を製造する。例えば、前述のように、ダブルラッセル編機などで製編、またはレピア織機などで製織して得る。この際、二重接結構造の長さによって、パイル立毛の長さを調整することができる。
【００３５】
熱収縮工程は、パイル編織物の立毛緻密感を向上させるための工程である。熱収縮は、熱風等による乾式処理でも、湯中等での湿式処理でもよい。処理温度、処理時間は立毛緻密感が向上すれば、特に限定はないが、例えば、３０℃〜１８０℃で、１０秒〜６０分の処理を行うことが好ましい。
【００３６】
ポリウレタン付与工程は、編織物に自己乳化型ポリウレタン水分散液を含浸、または塗布し、乾燥する工程である。乾燥は、熱風等による乾燥や赤外線等の電磁波による乾燥等が挙げられる。乾燥時の処理温度、処理時間は、ポリウレタンの分散媒を除去できれば特に限定はないが、例えば、２０℃〜１４０℃で、１０秒〜２時間で行うことが好ましい。
【００３７】
半裁工程は、二重接結構造の編織物を厚さ方向で半裁する工程である。厚さ方向で半裁する位置は、特に限定はないが、パイル部の中心を半裁すると、表面にパイル部を有する２枚のパイル編織物が得られるため、好ましい。
【００３８】
半裁は、公知の方法、すなわち、バンドナイフを有するスライスマシン等を用いて行うことができる。
【００３９】
繊維極細化工程は、極細繊維発生型繊維を極細化する工程である。海島型複合繊維の場合は、海成分を溶解・除去することで、極細繊維が得られる。
海成分を溶解する溶剤としては、海成分がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの場合は、トルエンやトリクロロエチレン等の有機溶剤、海成分が共重合ポリエステル、ポリ乳酸の場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いることができ、溶剤中に海島型複合繊維を浸漬し、窄液を行うことによって除去することができる。
【００４０】
剥離型複合繊維の場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液処理と揉み作用等の物理力で分割するか、アルカリ水溶液処理してからベンジルアルコール等の膨潤剤による処理を行うことで、分割して極細繊維を得ることができる。中でも、環境への負荷を考えると、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いる繊維極細化処理がより好ましい。
また、海成分の溶解性向上や剥離・分割性向上のために、アルカリ水溶液処理の前にｐＨ３以下の酸性水溶液で予め処理してもよい。
【００４１】
染色工程は、編織物の風合いの面から、液流染色機で行うことが好ましく、さらに染色乾燥後にタンブラ加工などを行うと風合いだけでなく、立毛の方向性向上にも有効である。
【００４２】
染色に用いる染料は特に限定はなく、編織物を構成する繊維種にあわせて選択すればよいが、例えばポリエステルであれば分散染料、ポリアミドであれば酸性染料や含金染料といった染料を用いることができる。
染色温度は高すぎるとポリウレタンが劣化する場合があり、逆に低すぎると繊維への染着が不十分となるため、繊維の種類により変更するのがよく、一般に８０℃以上１５０℃以下が好ましく、１１０℃以上１３０℃以下がより好ましい。
【００４３】
分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。
【００４４】
また、染色の均一性や再現性をアップする目的で染色助剤を添加することは好ましい。さらにシリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤等の仕上げ剤処理を施してもよく、仕上げ処理は染色後でも、染色と同浴でもよい。
本発明のパイル編織物は、家具、椅子、壁装や、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材として好適に用いることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
［評価方法］
（１）外観品位
得られたパイル編織物の表面品位は、健康な成人男性と成人女性各１０名ずつ、計２０名を評価者として、下記の評価を目視で判別を行い、最も多かった評価を外観品位とした。
○：繊維の分散状態は非常に良好で、ヒビのような地割れは見られない。
△：繊維の分散状態は良好であるが、ヒビのような地割れが少し見られる。
×：繊維の分散状態が不良で、ヒビのような地割れが見られる。
【００４６】
（２）風合い
得られたパイル編織物の風合いは、健康な成人男性と成人女性各１０名ずつ、計２０名を評価者として、下記の評価を触感で判別を行い、最も多かった評価を風合いとした。
○：非常に柔軟であり、かつ適度な反発感がある。
△：柔軟であるが、反発感がない。
×：硬い。
【００４７】
（３）平均単繊維繊度
パイル立毛部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を倍率２０００倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに１００本選び、繊維径を測定して、全て真円と仮定して繊維を構成するポリマーの密度とから、繊度の平均値を計算することで算出した。
【００４８】
（４）ガラス転移点
示差走査熱量測定装置（ＲＤＣ２２０（セイコー・インスツルメンツ））を用い、窒素雰囲気下、窒素流量２０ｍＬ／分とし、ポリウレタン乾式フィルム５ｍｇを秤量して測定したＤＳＣカーブより、算出した。
【００４９】
なお、ポリウレタン乾式フィルムは、温度８０℃、時間３０分で乾燥したものを用いた。
【００５０】
（５）熱水収縮率
ポリウレタンの乾式フィルムを１００℃の沸騰した水に１時間浸漬し、浸漬前後の縦横の収縮率を平均した値とした。
【００５１】
なお、ポリウレタン乾式フィルムは、温度８０℃、時間３０分で乾燥した厚み５０μｍのフィルムを用いた。
【００５２】
（６）架橋構造含有量
ポリウレタンのＮＭＲやＩＲ等による測定において、架橋構造に起因するピークとポリウレタン構造に起因するピークの面積や強度を比較することで、架橋構造部分の含有量を算出した。例えば、架橋構造がシラノール系架橋剤に由来するシロキサン結合の場合は、シロキサン結合に起因するピークとウレタン結合に起因するピークの比較、架橋構造がオキサゾリン系架橋剤に由来するアミドエステル結合の場合は、アミドエステル結合に起因するピークとウレタン結合に起因するピークを比較することで、含有量を算出できる。
【００５３】
［ポリウレタン種］
実施例、比較例で用いたポリウレタン水分散液は下記の通りである。なお、ポリウレタン水分散液の濃度はいずれも１０重量％として用いた。
【００５４】
（１）ポリウレタン水分散液I
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：シラノール基を有するジアミン化合物
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１３℃
熱水収縮率＝１．３％
架橋構造含有量＝０．１重量％。
【００５５】
（２）ポリウレタンII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：シラノール基を有するジアミン化合物
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１２℃
熱水収縮率＝０．８％
架橋構造含有量＝０．４重量％。
【００５６】
（３）ポリウレタンIII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：イソホロンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２，４−ジエチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
外部架橋剤としてエポクロスＷＳ−７００（（株）日本触媒製商品名：オキサゾリン系架橋剤）を添加
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１４℃
熱水収縮率＝０．３％
架橋構造含有量＝０．５重量％。
【００５７】
（４）ポリウレタンIV
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ポリエチレングリコール構造を有するジオール
鎖伸長剤 ：エチレングリコール
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−２６℃
熱水収縮率＝８．６％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００５８】
（５）ポリウレタンＶ
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：イソホロンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２，４−ジエチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−２０℃
熱水収縮率＝３．３％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００５９】
（６）ポリウレタンVI
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２−メチルテトラメチレングリコール）
内部乳化剤 ：ポリエチレングリコール構造を有するジオール
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−４４℃
熱水収縮率＝８．２％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００６０】
（７）ポリウレタンVII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリヘキサメチレンカーボネート
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝７℃
熱水収縮率＝０．４％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００６１】
［化学物質の表記］
各実施例・比較例で用いた化学物質の略号の意味は以下の通りである。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート
ＰＬＡ：ポリ乳酸
Ｎｙ６：６−ナイロン
［実施例１］
海成分がナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエステルで、島成分がＰＥＴからなる海／島＝８０／２０、島本数８本の繊度９０ｄｔｅｘ３６フィラメントの海島型複合繊維をパイル部とし、ＰＥＴの９０ｄｔｅｘ３６フィラメント加工糸をグランドとしてダブルラッセル編機で釜間４ｍｍの条件で編成し、基材となる目付５５１ｇ／ｍ２の二重接結構造の編織物を得た。
【００６２】
この編織物を９０℃の湯中に１分浸漬して熱収縮後、１２０℃５分で乾燥させた。その後、ポリウレタン水分散液Iを含浸し、マングルで絞って熱風乾燥機中で１２０℃５分乾燥させた。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して２０重量％であった。
【００６３】
そして、編織物の接結部（パイル部を形成する部分の中央）を半裁して、パイル部が海島型複合繊維であるパイル編織物を得た。
【００６４】
このパイル編織物を液流染色機（（株）日阪製作所製サーキュラーラピッド染色機）を用いて以下の条件で処理して繊維の極細化を行った。
【００６５】
すなわち、マレイン酸１ｇ／Ｌを添加したｐＨ２．５酸性水溶液中で１３０℃３０分処理を行い、水洗後、水酸化ナトリウム１５重量％含有水溶液で９０℃３０分間アルカリ処理して海島複合型繊維の海成分を溶解除去した。
【００６６】
得られたパイル編織物は０．２５ｄｔｅｘの極細ＰＥＴ繊維からなるパイルを有する編織物であった。
【００６７】
次に、編織物を液流染色機（（株）日阪製作所製サーキュラーラピッド染色機）を用いて１２０℃３０分間、分散染料で茶色に染色した。
【００６８】
染色機から取り出し、柔軟剤、及び帯電防止剤をそれぞれ３重量％含有する処理液に浸漬してマングルで絞り、さらにタンブラ加工機で９５℃４５分処理して乾燥した。
【００６９】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７０】
［実施例２］
ポリウレタン水分散液IIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して２８重量％であった。
【００７１】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７２】
［実施例３］
ポリウレタン水分散液IIIを用い、パイル部の繊維種をＰＢＴとした以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．１９ｄｔｅｘであった。
【００７３】
ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１２重量％であった。
【００７４】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長１．５ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７５】
［実施例４］
ポリウレタン水分散液IVを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して７重量％であった。
【００７６】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７７】
［実施例５］
海成分がナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエステルで、島成分がＰＬＡとＮｙ６をＰＬＡ／Ｎｙ６＝６０／４０でブレンドしたポリマーアロイからなる海／島＝８０／２０、島本数８本の繊度９０ｄｔｅｘ３６フィラメントの海島型複合繊維をパイル部とし、ＰＥＴの９０ｄｔｅｘ３６フィラメント加工糸をグランドとしてダブルラッセル編機で釜間４ｍｍの条件で編成し、基材となる目付６０２ｇ／ｍ２の二重接結構造の編織物を得た。
【００７８】
この編織物に、ポリウレタン水分散液Vを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．４１ｄｔｅｘであった。
【００７９】
ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１０重量％であった。
【００８０】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長１．２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００８１】
［比較例１］
ポリウレタン水分散液を用いない以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．２５ｄｔｅｘであった。
【００８２】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位を有し、風合いは柔軟であったが、適度な反発感はないパイル編織物であった。
【００８３】
［比較例２］
ポリウレタン水分散液VIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して３０重量％であった。
【００８４】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、風合いは柔軟であったが、反発感はなく、また外観品位は地割れが少し見られるものであった。
【００８５】
［比較例３］
繊維の極細化を行わなかった以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。平均単繊維繊度は２．５ｄｔｅｘであった。また、ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１４重量％であった。
【００８６】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、外観品位は非常に悪く、風合いは硬いものであった。
【００８７】
［比較例４］
ポリウレタン水分散液VIIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１３重量％であった。
【００８８】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、外観品位は非常に悪く、風合いは硬いものであった。
【００８９】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観品位が良好で、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、立毛布帛は風合いの柔軟さや良好なタッチから、衣料や家具、自動車等の内装材として用いられてきたが、より良好な風合い、タッチの要求が強まってきている。そこで、立毛部分の基部にポリウレタン等の高分子弾性体を付与して適度な反発感を発現する手法が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２では、サンドペーパーによる表面研削や針起毛といった起毛処理を施した起毛布帛に対して水分散性ポリウレタンを付与している。しかし、起毛処理を行った布帛表面は、立毛の長さが一定に制御できないために立毛の乱れが生じ、これに水分散性ポリウレタンを付与すると立毛の倒れによる光沢がランダムに発現して表面品位が悪化するという課題があった。
【０００４】
一方、立毛の長さを一定にして良好な表面品位を得るために、パイル編織物を用いることが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献３では、パイル布帛に水分散性ポリウレタンを付与することで、パイル布帛の立毛部分の毛倒れを防止して、毛倒れによる光沢、いわゆる白化現象を防止している。
【０００６】
しかし、特許文献３に記載された発明では、立毛の毛倒れは防止できるが、パイル布帛自体の風合いは硬化してしまう課題があった。
【０００７】
このような背景から、柔軟な風合いと適度な反発感を有する高品位のパイル編織物の検討が行われている。
【０００８】
例えば、特許文献４では、極細繊維からなる二重接結構造の編織物にポリウレタンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液を含浸して湿式凝固し、二重接結部分を厚み方向に半裁することで、直立した立毛と柔軟な風合い、適度な反発感を有するパイル編織物を提案している。
【０００９】
ところが近年になり、社会的に環境へ配慮する動きが活発化してきており、有機溶剤を用いない低環境負荷プロセスの要望が強くなってきている。また、素材のレベルが上がるに従って、さらなる品位向上の要求がされているのが現状である。
【特許文献１】特開２００２−２０９７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９４８０号公報
【特許文献３】特開平０５−１１７９７５号公報
【特許文献４】特開２００５−８２９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来技術に鑑み、極細繊維からなるパイル長さが一定で、外観品位が良好であり、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる課題を解決するために、主として次の構成を有する。
すなわち、パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル編織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、極細繊維からなるパイル長さが一定で、外観品位が良好であり、さらに柔軟な風合いと適度な反発性の両立した低環境負荷のパイル編織物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明でいうパイル編織物とは、二重接結構造の編織物という特定な組織の編織物を用いて、二重接結部分で半裁（布帛、シート状物等を厚み方向に複数枚に切断すること。）して、パイルを形成した編織物のことである。二重接結部分を切断することで、この切断された二重結節部分がパイルとなるが、紙ヤスリによる基材表面研削や針起毛といった、いわゆる起毛処理とは異なり、均一な長さのパイル立毛を形成することができる。
【００１４】
ここでいう二重接結構造とは、上布と下布がパイルで結合しており、その上布及び下布が編物組織と織物組織で形成されたものをいう。上布及び下布が編物の場合においては、代表的にはダブルラッセル編機などで製編して得られ、織物ではレピア織機などで製織して得られるが、本発明においてはこのような二重接結構造を有する編織物であれば、製造方法に特に限定はされない。
【００１５】
本発明のパイル編織物のパイル長さは立毛の方向性や表面の緻密感の観点から、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
パイルを構成する繊維の平均単繊維繊度は０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下であることが必要である。この範囲であることで、表面の緻密な高品位を発現し、良好な触感を得ることができるが、より高品位、良好な触感を得るためには、より細い平均単繊維繊度であることが好ましいことから、好ましくは０．００１ｄｔｅｘ以上０．９ｄｔｅｘ以下である。
【００１７】
なお、平均単繊維繊度は、パイル立毛部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を倍率２０００倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに１００本選び、繊維径を測定して、全て真円と仮定して繊維を構成するポリマーの密度とから、繊度の平均値を計算することで算出される。
【００１８】
パイル部を構成する繊維の断面形状としては、丸断面でよいが、楕円、扁平、三角などの多角形、扇形、十字型などの異形断面のものを採用してもよい。また、それらの混合でも良い。
【００１９】
本発明のパイル編織物のパイル部を構成する繊維の繊維種は、熱可塑性の合成繊維であれば、特に限定はなく、例えば、ポリエ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、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、６−ナイロン、６６−ナイロン等のポリアミド、アクリル等が挙げられ、これらを単独でも複数併用してもよい。中でも強度と寸法安定性の観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルを用いることが好ましい。
【００２０】
本発明のパイル編織物を製造するのに用いられる二重接結構造の編織物における上布および下布に使用する繊維、すなわち地糸は特に限定されることはなく、天然繊維、合成繊維、半合成繊維のいずれを用いてもよく、また、複数を組み合わせて用いてもよい。中でも、染色での均染性の観点から、パイル部を構成する繊維の繊維種と同じであることが好ましい。
【００２１】
二重接結糸密度（すなわち、半裁した後のパイル密度）については、上布および下布の使用繊維の太さ、および編または織組織により異なるが、本発明のためには製編または製織上、よりパイル密度をアップすることが好ましい。
具体的にはパイル密度は、２５０本／ｃｍ２以上１５００本／ｃｍ２以下であることが好ましい。本発明のパイル編織物の製造に使用する自己乳化型ポリウレタンは水中に分散してエマルジョンとなる、いわゆる水系ポリウレタンである。水系ポリウレタンを用いることで、環境への負荷が小さくなり、また、パイル編織物中への有機溶剤の残留も少ないことから、肌と直接接するような用途においても安全に適用することができる。
また、水系ポリウレタンは、有機溶剤に溶解させるポリウレタン、いわゆる溶剤系ポリウレタンと異なり、パイル編織物に含浸して乾燥した場合に、ポリウレタンがパイル編織物表面に移行するマイグレーション現象が顕著に発現する。本発明のパイル編織物では、表面品位を維持するためにパイル部が立毛した状態で、その根元部分をポリウレタンが固定していることが好ましいことから、例えば後述するような製造方法を適用する場合に、ポリウレタンはマイグレーション現象によって主にパイル部の根元を固定するようになり、より高品位の表面外観を得ることができる。
ここで言う水系ポリウレタンとは、ポリウレタンエマルジョンの分散媒が水であるものを言うが、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドやアセトン、Ｎ−メチルピロリドンといった水溶性有機溶媒を、水系ポリウレタン液に対して０重量％以上５０重量％以下含有していてもよい。なお、水系ポリウレタンは、通常、水に分散した状態で取り扱われ、メーカーからもこの状態で入手できるが、これは一旦乾燥すると再度水に分散させることが不可能となるためである。
また、本発明のパイル編織物の製造に使用される自己乳化型ポリウレタンとは、界面活性剤等の外部乳化剤を含有しない自己乳化型のポリウレタンである。界面活性剤等の外部乳化剤を含有する強制乳化型のポリウレタンを用いた場合、得られたパイル編織物は乳化剤に起因するベトツキ等が発生するため、洗浄工程が必須となり、加工工程が増加してコストアップに繋がる。
ここで言う自己乳化型ポリウレタンとは、界面活性剤等の外部乳化剤を用いなくても単独で水分散できるポリウレタン、または水溶性のポリウレタンのことであり、ポリウレタン分子構造内に親水性の、いわゆる内部乳化剤を有する。
内部乳化剤は、４級アミン塩等のカチオン系、ポリエチレングリコール等のノニオン系、スルホン酸塩、カルボン酸塩等のアニオン系のいずれでもよいが、カチオン系内部乳化剤は、黄変等の耐光性に劣るため、ノニオン系、またはアニオン系であることが好ましい。
本発明のパイル編織物に使用するポリウレタンは、内部乳化剤以外にポリオール、ポリイソシアネート、鎖伸長剤を適宜反応させた構造を有するものを用いることができる。
【００２２】
ここで、ポリオールとしては、耐熱性、耐加水分解性、耐光性等の総合的な耐久性の観点から、ポリカーボネート系ジオールを用いる。
【００２３】
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。アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、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、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、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などが挙げられる。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ジオールのいずれでも良い。
また、ポリイソシアネートとしては、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、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、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族系が挙げられ、またこれらを組み合わせて用いてもよい。中でも、耐光性の観点から、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族系が好ましい。
また、鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、メチレンビスアニリン等のアミン系、エチレングリコール等のジオール系、さらには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用いることができる。
本発明において、自己乳化型ポリウレタンは単独で用いても複数種を併用してもよく、また、他のポリマー等を併用してもよい。
他のポリマーとしては、例えば、アクリル系やシリコーン系等の水分散性や水溶性のポリマーが挙げられる。
本発明のパイル編織物に用いる自己乳化型ポリウレタンのガラス転移温度は−８０℃以上０℃未満であることが必要である。ガラス転移点はポリウレタンの柔軟性に影響し、より低い程柔軟になるので、好ましくは−５℃以下、より好ましくは−１０℃以下である。ただ、低すぎると液状になるので、好ましくは−７０℃以上、より好ましくは−５０℃以上、さらに好ましくは−３０℃以上である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定装置を用い、窒素雰囲気下、一定の窒素流量下で測定したＤＳＣカーブより、算出した値をいう。
【００２４】
本発明に用いる自己乳化型ポリウレタンの熱水収縮率は０．１％以上５％以下である。熱水収縮率は大きすぎると、本発明のパイル編織物の染色時にポリウレタンが収縮することに起因するひび割れのような、いわゆる地割れが発生する。よって、地割れ抑制を考えると、熱水収縮率は好ましくは０．１％以上４．５％以下である。
【００２５】
なお、熱水収縮率は、ポリウレタンの乾式フィルムを１００℃の沸騰した水に１時間浸漬し、浸漬前後の縦横の収縮率を平均した値である。
本発明のパイル編織物に用いる自己乳化型ポリウレタンは繊維の極細化工程で使用する有機溶剤やアルカリ性水溶液等による劣化、染色時の熱軟化による脱落等の問題が発生する可能性があることから、耐溶剤性、耐アルカリ加水分解性、耐熱性を向上するために分子構造内に架橋構造を形成していることが好ましい。
ポリウレタン分子構造内に架橋構造を形成するために、ポリウレタン分子中に予めシラノール等の自己架橋可能な反応性基を有していてもよく、また、ポリウレタンにカルボジイミド基やオキサゾリン基等の官能基を有する物質、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の架橋剤が添加してあってもよい。中でも、ポリウレタン分子中に予め自己架橋可能な反応性基を有する場合が、ポリウレタンを含浸して得られるシート状物の風合いが硬化しにくいことから好ましく、反応性基はシラノール基であることが好ましい。ポリウレタン分子中にシラノール基を有することで、製膜時に自己架橋してシロキサン結合を形成し、耐溶剤性、耐アルカリ加水分解性、耐熱性が飛躍的に向上する。
また、ポリウレタン分子構造内に架橋構造を形成することで、パイル編織物に適度な反発感を付与することができる。
ポリウレタンに対する架橋構造の含有量は、ポリウレタン重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。なお、架橋構造の含有量はポリウレタンのＮＭＲやＩＲ等による測定において、架橋構造に起因するピークとポリウレタン構造に起因するピークを比較することで、算出できる。
【００２６】
また、本発明に使用する自己乳化型ポリウレタンは、カーボンブラック等の顔料、染料、防カビ剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの耐光剤、難燃剤、浸透剤や滑剤、シリカや酸化チタン等のアンチブロッキング剤、帯電防止剤等の界面活性剤、シリコーン等の消泡剤、セルロース等の充填剤等を含有していてもよい。
【００２７】
本発明のパイル編織物では、自己乳化型ポリウレタンをパイル編織物重量に対して５重量％以上５０重量％以下含有することが好ましい。この範囲であることで、パイル編織物に適度な反発感と柔軟性を両立して与えるのである。
【００２８】
次に本発明のパイル編織物の製造方法の例について述べるが、これに限定されるものではない。
本発明のパイル編織物の製造方法の例としては、二重接結構造の編織物を基材として用い、(1)熱収縮工程、(2)ポリウレタン付与工程、(3)半裁工程、(4)繊維極細化工程、(5)染色・仕上げ工程、を順不同で組み合わせて得られるものであるが、(1)(2)(3)(4)(5)の順に加工することが好ましい。
【００２９】
二重接結構造の編織物のパイル部を構成する繊維は極細繊維発生型繊維を用いることが好ましい。
【００３０】
極細繊維発生型繊維としては、溶剤溶解性の異なる２成分の熱可塑性樹脂を海成分・島成分とし、海成分を溶剤など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、２成分の熱可塑性樹脂を繊維断面を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。なかでも、海島型複合繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち繊維束の内部の極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、パイル部の品位やタッチ、柔軟性、風合いの観点から好ましい。
【００３１】
海島型複合繊維には、海島型複合用口金を用い、海・島の２成分を相互配列して紡糸する高分子相互配列体方式と、海・島の２成分を混合して紡糸する混合紡糸方式などを用いることができるが、均一な繊度の極細繊維が得られる点で高分子相互配列体方式による海島型複合繊維がより好ましい。
【００３２】
海島型複合繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステル、ポリ乳酸などを用いることができる。島成分は、本発明のパイル編織物のパイル部となるものであるから、前述のパイル部を構成する繊維の繊維種について記載した通りである。パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下となるように海島型複合繊維の島成分を設計すればよい。
【００３３】
剥離型複合繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと６−ナイロン等のポリアミドからなるものが挙げられる。
【００３４】
このような極細繊維発生型繊維を二重接結糸に用いて、二重接結構造の編織物を製造する。例えば、前述のように、ダブルラッセル編機などで製編、またはレピア織機などで製織して得る。この際、二重接結構造の長さによって、パイル立毛の長さを調整することができる。
【００３５】
熱収縮工程は、パイル編織物の立毛緻密感を向上させるための工程である。熱収縮は、熱風等による乾式処理でも、湯中等での湿式処理でもよい。処理温度、処理時間は立毛緻密感が向上すれば、特に限定はないが、例えば、３０℃〜１８０℃で、１０秒〜６０分の処理を行うことが好ましい。
【００３６】
ポリウレタン付与工程は、編織物に自己乳化型ポリウレタン水分散液を含浸、または塗布し、乾燥する工程である。乾燥は、熱風等による乾燥や赤外線等の電磁波による乾燥等が挙げられる。乾燥時の処理温度、処理時間は、ポリウレタンの分散媒を除去できれば特に限定はないが、例えば、２０℃〜１４０℃で、１０秒〜２時間で行うことが好ましい。
【００３７】
半裁工程は、二重接結構造の編織物を厚さ方向で半裁する工程である。厚さ方向で半裁する位置は、特に限定はないが、パイル部の中心を半裁すると、表面にパイル部を有する２枚のパイル編織物が得られるため、好ましい。
【００３８】
半裁は、公知の方法、すなわち、バンドナイフを有するスライスマシン等を用いて行うことができる。
【００３９】
繊維極細化工程は、極細繊維発生型繊維を極細化する工程である。海島型複合繊維の場合は、海成分を溶解・除去することで、極細繊維が得られる。
海成分を溶解する溶剤としては、海成分がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの場合は、トルエンやトリクロロエチレン等の有機溶剤、海成分が共重合ポリエステル、ポリ乳酸の場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いることができ、溶剤中に海島型複合繊維を浸漬し、窄液を行うことによって除去することができる。
【００４０】
剥離型複合繊維の場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液処理と揉み作用等の物理力で分割するか、アルカリ水溶液処理してからベンジルアルコール等の膨潤剤による処理を行うことで、分割して極細繊維を得ることができる。中でも、環境への負荷を考えると、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いる繊維極細化処理がより好ましい。
また、海成分の溶解性向上や剥離・分割性向上のために、アルカリ水溶液処理の前にｐＨ３以下の酸性水溶液で予め処理してもよい。
【００４１】
染色工程は、編織物の風合いの面から、液流染色機で行うことが好ましく、さらに染色乾燥後にタンブラ加工などを行うと風合いだけでなく、立毛の方向性向上にも有効である。
【００４２】
染色に用いる染料は特に限定はなく、編織物を構成する繊維種にあわせて選択すればよいが、例えばポリエステルであれば分散染料、ポリアミドであれば酸性染料や含金染料といった染料を用いることができる。
染色温度は高すぎるとポリウレタンが劣化する場合があり、逆に低すぎると繊維への染着が不十分となるため、繊維の種類により変更するのがよく、一般に８０℃以上１５０℃以下が好ましく、１１０℃以上１３０℃以下がより好ましい。
【００４３】
分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。
【００４４】
また、染色の均一性や再現性をアップする目的で染色助剤を添加することは好ましい。さらにシリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤等の仕上げ剤処理を施してもよく、仕上げ処理は染色後でも、染色と同浴でもよい。
本発明のパイル編織物は、家具、椅子、壁装や、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材として好適に用いることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
［評価方法］
（１）外観品位
得られたパイル編織物の表面品位は、健康な成人男性と成人女性各１０名ずつ、計２０名を評価者として、下記の評価を目視で判別を行い、最も多かった評価を外観品位とした。
○：繊維の分散状態は非常に良好で、ヒビのような地割れは見られない。
△：繊維の分散状態は良好であるが、ヒビのような地割れが少し見られる。
×：繊維の分散状態が不良で、ヒビのような地割れが見られる。
【００４６】
（２）風合い
得られたパイル編織物の風合いは、健康な成人男性と成人女性各１０名ずつ、計２０名を評価者として、下記の評価を触感で判別を行い、最も多かった評価を風合いとした。
○：非常に柔軟であり、かつ適度な反発感がある。
△：柔軟であるが、反発感がない。
×：硬い。
【００４７】
（３）平均単繊維繊度
パイル立毛部分を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を倍率２０００倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに１００本選び、繊維径を測定して、全て真円と仮定して繊維を構成するポリマーの密度とから、繊度の平均値を計算することで算出した。
【００４８】
（４）ガラス転移点
示差走査熱量測定装置（ＲＤＣ２２０（セイコー・インスツルメンツ））を用い、窒素雰囲気下、窒素流量２０ｍＬ／分とし、ポリウレタン乾式フィルム５ｍｇを秤量して測定したＤＳＣカーブより、算出した。
【００４９】
なお、ポリウレタン乾式フィルムは、温度８０℃、時間３０分で乾燥したものを用いた。
【００５０】
（５）熱水収縮率
ポリウレタンの乾式フィルムを１００℃の沸騰した水に１時間浸漬し、浸漬前後の縦横の収縮率を平均した値とした。
【００５１】
なお、ポリウレタン乾式フィルムは、温度８０℃、時間３０分で乾燥した厚み５０μｍのフィルムを用いた。
【００５２】
（６）架橋構造含有量
ポリウレタンのＮＭＲやＩＲ等による測定において、架橋構造に起因するピークとポリウレタン構造に起因するピークの面積や強度を比較することで、架橋構造部分の含有量を算出した。例えば、架橋構造がシラノール系架橋剤に由来するシロキサン結合の場合は、シロキサン結合に起因するピークとウレタン結合に起因するピークの比較、架橋構造がオキサゾリン系架橋剤に由来するアミドエステル結合の場合は、アミドエステル結合に起因するピークとウレタン結合に起因するピークを比較することで、含有量を算出できる。
【００５３】
［ポリウレタン種］
実施例、比較例で用いたポリウレタン水分散液は下記の通りである。なお、ポリウレタン水分散液の濃度はいずれも１０重量％として用いた。
【００５４】
（１）ポリウレタン水分散液I
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：シラノール基を有するジアミン化合物
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１３℃
熱水収縮率＝１．３％
架橋構造含有量＝０．１重量％。
【００５５】
（２）ポリウレタンII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：シラノール基を有するジアミン化合物
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１２℃
熱水収縮率＝０．８％
架橋構造含有量＝０．４重量％。
【００５６】
（３）ポリウレタンIII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：イソホロンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２，４−ジエチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
外部架橋剤としてエポクロスＷＳ−７００（（株）日本触媒製商品名：オキサゾリン系架橋剤）を添加
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−１４℃
熱水収縮率＝０．３％
架橋構造含有量＝０．５重量％。
【００５７】
（４）ポリウレタンIV
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（３−メチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ポリエチレングリコール構造を有するジオール
鎖伸長剤 ：エチレングリコール
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−２６℃
熱水収縮率＝８．６％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００５８】
（５）ポリウレタンＶ
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：イソホロンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２，４−ジエチルペンタンカーボネート）
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−２０℃
熱水収縮率＝３．３％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００５９】
（６）ポリウレタンVI
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリ（２−メチルテトラメチレングリコール）
内部乳化剤 ：ポリエチレングリコール構造を有するジオール
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝−４４℃
熱水収縮率＝８．２％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００６０】
（７）ポリウレタンVII
Ａ．ポリウレタン組成
ポリイソシアネート：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール ：ポリヘキサメチレンカーボネート
内部乳化剤 ：ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 ：水（イソシアネートと水の反応により得られるジアミン）
内部架橋剤 ：なし
Ｂ．フィルム物性等
ガラス転移点＝７℃
熱水収縮率＝０．４％
架橋構造含有量＝０重量％。
【００６１】
［化学物質の表記］
各実施例・比較例で用いた化学物質の略号の意味は以下の通りである。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート
ＰＬＡ：ポリ乳酸
Ｎｙ６：６−ナイロン
［実施例１］
海成分がナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエステルで、島成分がＰＥＴからなる海／島＝８０／２０、島本数８本の繊度９０ｄｔｅｘ３６フィラメントの海島型複合繊維をパイル部とし、ＰＥＴの９０ｄｔｅｘ３６フィラメント加工糸をグランドとしてダブルラッセル編機で釜間４ｍｍの条件で編成し、基材となる目付５５１ｇ／ｍ２の二重接結構造の編織物を得た。
【００６２】
この編織物を９０℃の湯中に１分浸漬して熱収縮後、１２０℃５分で乾燥させた。その後、ポリウレタン水分散液Iを含浸し、マングルで絞って熱風乾燥機中で１２０℃５分乾燥させた。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して２０重量％であった。
【００６３】
そして、編織物の接結部（パイル部を形成する部分の中央）を半裁して、パイル部が海島型複合繊維であるパイル編織物を得た。
【００６４】
このパイル編織物を液流染色機（（株）日阪製作所製サーキュラーラピッド染色機）を用いて以下の条件で処理して繊維の極細化を行った。
【００６５】
すなわち、マレイン酸１ｇ／Ｌを添加したｐＨ２．５酸性水溶液中で１３０℃３０分処理を行い、水洗後、水酸化ナトリウム１５重量％含有水溶液で９０℃３０分間アルカリ処理して海島複合型繊維の海成分を溶解除去した。
【００６６】
得られたパイル編織物は０．２５ｄｔｅｘの極細ＰＥＴ繊維からなるパイルを有する編織物であった。
【００６７】
次に、編織物を液流染色機（（株）日阪製作所製サーキュラーラピッド染色機）を用いて１２０℃３０分間、分散染料で茶色に染色した。
【００６８】
染色機から取り出し、柔軟剤、及び帯電防止剤をそれぞれ３重量％含有する処理液に浸漬してマングルで絞り、さらにタンブラ加工機で９５℃４５分処理して乾燥した。
【００６９】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７０】
［実施例２］
ポリウレタン水分散液IIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して２８重量％であった。
【００７１】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７２】
［実施例３］
ポリウレタン水分散液IIIを用い、パイル部の繊維種をＰＢＴとした以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．１９ｄｔｅｘであった。
【００７３】
ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１２重量％であった。
【００７４】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長１．５ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７５】
［実施例４］
ポリウレタン水分散液IVを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して７重量％であった。
【００７６】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００７７】
［実施例５］
海成分がナトリウムスルホイソフタル酸共重合ポリエステルで、島成分がＰＬＡとＮｙ６をＰＬＡ／Ｎｙ６＝６０／４０でブレンドしたポリマーアロイからなる海／島＝８０／２０、島本数８本の繊度９０ｄｔｅｘ３６フィラメントの海島型複合繊維をパイル部とし、ＰＥＴの９０ｄｔｅｘ３６フィラメント加工糸をグランドとしてダブルラッセル編機で釜間４ｍｍの条件で編成し、基材となる目付６０２ｇ／ｍ２の二重接結構造の編織物を得た。
【００７８】
この編織物に、ポリウレタン水分散液Vを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、本発明のパイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．４１ｄｔｅｘであった。
【００７９】
ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１０重量％であった。
【００８０】
得られた本発明のパイル編織物はパイル長１．２ｍｍで、良好な外観品位と柔軟で適度な反発感のある低環境負荷のパイル編織物であった。
【００８１】
［比較例１］
ポリウレタン水分散液を用いない以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。海成分除去後の平均単繊維繊度は０．２５ｄｔｅｘであった。
【００８２】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、良好な外観品位を有し、風合いは柔軟であったが、適度な反発感はないパイル編織物であった。
【００８３】
［比較例２］
ポリウレタン水分散液VIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して３０重量％であった。
【００８４】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、風合いは柔軟であったが、反発感はなく、また外観品位は地割れが少し見られるものであった。
【００８５】
［比較例３］
繊維の極細化を行わなかった以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。平均単繊維繊度は２．５ｄｔｅｘであった。また、ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１４重量％であった。
【００８６】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、外観品位は非常に悪く、風合いは硬いものであった。
【００８７】
［比較例４］
ポリウレタン水分散液VIIを用いた以外は、実施例１と同様に処理を行い、パイル編織物を得た。ポリウレタン含有量は編織物重量に対して１３重量％であった。
【００８８】
得られたパイル編織物はパイル長２ｍｍで、外観品位は非常に悪く、風合いは硬いものであった。
【００８９】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル編織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物。
【請求項２】
前記ポリウレタンの熱水収縮率が０．１％以上５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のパイル編織物。
【請求項３】
前記ポリウレタンが分子内に架橋構造を有するポリウレタンであることを特徴とする請求項１または２に記載のパイル編織物。
【請求項４】
前記架橋構造がシロキサン結合であることを特徴とする請求項３に記載のパイル編織物。
【請求項５】
パイル部の長さが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下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パイル編織物。
【請求項６】
前記ポリウレタンをパイル編織物重量に対して５重量％以上５０重量％以下含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパイル編織物。
【請求項１】
パイル部が平均単繊維繊度０．００１ｄｔｅｘ以上１．１ｄｔｅｘ以下の合成繊維からなるパイル編織物であって、該パイル編織物中に自己乳化型ポリウレタンを含有してなり、かつ該ポリウレタンがガラス転移温度−８０℃以上０℃未満のカーボネート系ポリウレタンであることを特徴とするパイル編織物。
【請求項２】
前記ポリウレタンの熱水収縮率が０．１％以上５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のパイル編織物。
【請求項３】
前記ポリウレタンが分子内に架橋構造を有するポリウレタンであることを特徴とする請求項１または２に記載のパイル編織物。
【請求項４】
前記架橋構造がシロキサン結合であることを特徴とする請求項３に記載のパイル編織物。
【請求項５】
パイル部の長さが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下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パイル編織物。
【請求項６】
前記ポリウレタンをパイル編織物重量に対して５重量％以上５０重量％以下含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパイル編織物。
【公開番号】特開２００７−９２１８４（Ｐ２００７−９２１８４Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７９３４２（Ｐ２００５−２７９３４２）
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]