不織布の着色方法

【課題】デザインの自由度が高く、且つ、摩擦堅牢度に優れた着色不織布を提供する
【解決手段】樹脂粉３１に着色剤３２を含有させた着色パウダー３０を、バインダー樹脂２０を介して不織布の表面に固着させる。これにより、複数色の着色や部分的な着色を容易に行うことができるため、デザインの自由度が大幅に広がる。また、着色剤３２は樹脂粉３１の内部に含まれているため、着色剤３２がバインダー樹脂２０の表面に存在する界面活性剤と接触することはほとんどない。従って、着色剤３２が着色パウダー３０から遊離することが防止され、摩擦堅牢度を高めることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布を着色するための方法であって、特に、繊維を交絡させてなる不織布の着色方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布は、自動車用内装材や産業資材、衛材等、幅広い用途に使用される。不織布の表面（意匠面）は、通常は不織布を構成する繊維そのものの色となっているが、デザインの観点から表面に着色を施すことがある。しかし、一般に、不織布の表面をきれいに着色することは困難であり、特にニードルパンチ不織布のように繊維を交絡させてなる不織布は、繊維が無作為に交絡しているため、表面が粗く、着色が施しにくい。
【０００３】
例えば特許文献１には、繊維自体に着色を施すことで、不織布を着色する方法が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、着色剤及びバインダー樹脂粉を水に分散させた分散液を、パッディング法、スプレー法、あるいはローラタッチ法等の手段により不織布表面に付与することで着色する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２６０３１４号公報
【特許文献２】特開平９−１３２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のように繊維自体に着色すれば、不織布自体の色を変えることができるため、不織布表面の粗さに関わらず着色することができる。しかし、このように繊維自体に着色を施す方法では、着色が必要ではない内部の繊維にまで着色が施されるため、着色剤の使用量が増えて不経済である。また、繊維自体に着色を施す方法では、表面の風合いに変化をつけにくいため、単調なデザインに限られてしまう。例えば、自動車のフロアマット等では、高級感のある着色が求められることがあるが、上記の着色方法では対応しにくい。
【０００７】
また、上記特許文献２に示されている方法のうち、パッディング法は、分散液内に不織布を通過させるものであるため、繊維自体を着色する特許文献１の着色方法と得られる風合いが類似しており、新たな風合いを提供するものではない。スプレー法は、不織布表面に均一に散布することが難しいため、着色が不均一になる恐れがある。ローラタッチ法は、高価なローラが必要となり、特に複数色で着色する場合は一色ごとに異なるローラが必要となるため、コスト高を招くこととなる。
【０００８】
さらに、上記特許文献２ような方法、すなわち、着色剤及びバインダー樹脂粉を含む分散液を表面に付与する方法で着色された不織布は、摩擦堅牢度が低く、不織布表面に物体（例えば人の手）が接触したときに、その物体に不織布の色が写るという問題がある。この理由は明らかに解明されていないが、およそ以下のように推定される。すなわち、上記の分散液を不織布表面に付与すると、繊維１１０上にバインダー樹脂粉１２１が付着し（図６参照）、このバインダー樹脂粉１２１同士が融着して造膜することにより、繊維１１０同士が固着される（図７参照）。バインダー樹脂粉１２１同士が融着する際、バインダー樹脂粉１２１間に付着した着色剤１３０（図６参照）が、バインダー樹脂粉１２１同士の固着面Ｐに取り込まれ（図７参照）、着色剤１３０を内部に含んだバインダー樹脂１２０が不織布１００に定着して不織布１００が着色される。このとき、バインダー樹脂粉１２１を分散液中で均一に分散させるために、通常、分散液には界面活性剤が混入される。この界面活性剤がバインダー樹脂粉１２１の表面に付着することにより、バインダー樹脂粉１２１間の境界部Ｐには界面活性剤が存在することとなる。従って、境界部Ｐに取り込まれた着色剤１３０は界面活性剤と接触するため、着色剤１３０がバインダー樹脂１２０から遊離しやすくなり、不織布１００と接触する物体（被接触体）に色が写りやすくなる。特に、被接触体が濡れている場合は、より色が写りやすくなる。
【０００９】
本発明の課題は、今までに無い新しい風合いを付与することができる不織布の着色方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、摩擦堅牢度に優れた不織布の着色方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、繊維を交絡させてなる不織布を着色するための方法であって、樹脂粉に着色剤を含有させてなる着色パウダーを、界面活性剤を混合した水中に分散させて分散液を作成する工程と、該分散液を発泡させる工程と、発泡させた分散液を不織布の表面に塗布する工程とを含む不織布の着色方法を提供する。
【００１２】
このように、樹脂粉に着色剤を含有させてなる着色パウダーを用いることにより、繊維自体を着色する方法（上記特許文献１）や、着色剤をそのまま処理液中に分散させる方法（上記特許文献２）とは異なる風合いで不織布を着色することができる。例えば、比較的大きな着色パウダーを不織布表面に均一に分散させれば、表面に細かい着色点が散在した不織布を得ることができる。
【００１３】
また、着色パウダーを水中に分散させた分散液を発泡させることで、分散液を不織布の表面に均一に塗布しやすくなり、これにより着色パウダーを不織布表面に均一に分散させることが容易にできる。
【００１４】
さらに、着色剤は樹脂粉の内部に含まれているため、着色剤が界面活性剤と接触することはほとんどない。従って、着色剤が着色パウダーから遊離することを防止でき、摩擦堅牢度に優れた着色不織布を得ることができる。
【００１５】
上記の着色方法は、例えばニードルパンチにより繊維を交絡させた不織布の着色に好適に適用できる。
【００１６】
上記の着色方法において、不織布に発泡させた分散液を塗布した後、該不織布にプレス加工を施せば、表面平滑性が向上し、さらに異なる風合いの不織布を得ることができる。また、プレス加工により着色パウダーを繊維に固着することができるため、バインダー樹脂を用いなくても着色を施すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の着色方法によれば、従来の方法では得られない風合いを奏することができ、且つ、摩擦堅牢度に優れた不織布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】着色不織布の斜視図である。
【図２】着色不織布の拡大断面図である。
【図３】図２をさらに拡大した断面図である。
【図４】（ａ）は分散液を示す図、（ｂ）は発泡分散液を示す図である。
【図５】不織布表面に発泡分散液を供給する工程を示す斜視図である。
【図６】従来の不織布にバインダー樹脂粉及び着色剤を付着させた様子を示す拡大断面図である。
【図７】図６のバインダー樹脂粉同士が融着した状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る方法で着色される着色不織布１は、図１に示すように、不織布１０の表面に、着色パウダー（図中に散点で示す）を固着させたものである。着色パウダー３０は、図２に示すように、不織布１０を構成する繊維（図示例では短繊維１１）に、バインダー樹脂２０を介して固着される。
【００２１】
不織布１０は、無数の繊維同士を互いに交絡させて形成される。本実施形態の不織布１０は、短繊維１１をシート状にしたウェブを形成し、必要に応じてこのウェブを積層した後、鉤を有する針で何度も突き刺すことで繊維同士を交絡させて成形する、いわゆるニードルパンチ法により形成される。この他、高圧細水流で交絡させるスパンレース法や、編むような操作を加えることで繊維同士を結合するステッチボンド法で、不織布１０を形成することもできる。また、上記のような乾式法に限らず、短繊維を水中で攪拌した後、金網等で抄くことでシート状にする湿式法で不織布１０を形成することもできる。
【００２２】
短繊維１１としては、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、アセテート繊維、ポリスチレン繊維、あるいはこれらの材料を混合した繊維を使用することができる。このうち、成形性の観点からは、融点の高いポリエステル繊維が好適に使用され、耐久性の観点からは、ポリエステル繊維やポリアミド繊維が好適に使用され、バインダー樹脂２０との固着性の観点からはポリアミド繊維が好適に使用される。特に、ニードルパンチで不織布１０を形成する場合は、短繊維１１が、針で交絡させるときに損傷しない程度の強度を有する必要があり、また、汎用性の点からも、ポリエステル繊維が好適に使用できる。短繊維１１の長さは、短すぎると繊維同士を交絡させにくくなり、長すぎると繊維の攪拌がしにくくなるため、例えば、３０〜１００ｍｍ、好ましくは５０〜８０ｍｍの範囲内に設定することがのぞましい。また、短繊維１１の直径は、小さすぎるとニードルパンチにより損傷する恐れがあり、太すぎると剛性が高すぎて交絡させにくくなるため、例えば２〜３５ｄｔｅｘ、好ましくは３〜２０ｄｔｅｘの範囲内に設定することが望ましい。
【００２３】
着色パウダー３０は、図３に示すように、樹脂粉３１に着色剤３２を含有させてなる。樹脂粉３１の材料としては、例えばポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等を使用することができる。樹脂粉３１に含まれる着色剤３２は、顔料や染料の何れでも採用でき、例えば無機顔料や有機顔料（アゾ顔料等）を使用することができる。
【００２４】
不織布１０への着色は、以下のようにして行われる。
【００２５】
まず、図４（ａ）に示すように、界面活性剤を混合した水中に、バインダー樹脂粉２１及び着色パウダー３０を分散させ、分散液４０を作成する。バインダー樹脂粉２１の材料には、例えばアクリル樹脂が使用される。
【００２６】
次に、図４（ｂ）に示すように分散液４０を発泡させる。この発泡分散液４１を、図５に示すように不織布１０の表面に供給した後、発泡分散液４１をヘラ５０等で均一に押し広げる。このように着色パウダー３０を分散させた発泡分散液４１を不織布１０に塗布することにより、例えば不織布表面に振り落としやスプレー法で着色パウダーを吹き付ける方法と比べて、不織布１０の表面に着色パウダー３０を均一に分散させることが容易に行える。
【００２７】
その後、発泡分散液４１を乾燥させ、発泡分散液４１中の水を蒸発させる。これにより、複数のバインダー樹脂粉２１が短繊維１１の交絡部で造膜してバインダー樹脂２０となり、短繊維１１同士を固着する。これと同時に、着色パウダー３０がバインダー樹脂２０を介して短繊維１１に固着され、着色不織布１が完成する（図２参照）。
【００２８】
このように、着色剤３２を含む着色パウダー３０を不織布１０の表面に固着させることにより、表面が着色剤３２で着色された着色不織布１を得ることができる。図１では、着色パウダー３０を不織布１０の表面にランダムに分散させた例を示しており、例えば金色等の光を反射しやすい色の着色剤を用いれば、表面が所々光って豪華なデザインの着色不織布１を得ることができる。この着色不織布１を自動車用内装材（例えばフロアマットなど）として使用すれば、車内の高級感を増すことができる。また、分散液４０に、異なる色の複数種の着色パウダー３０を混入させれば、不織布１０を任意の色に着色することができる。
【００２９】
また、着色不織布１では、着色剤３２が樹脂粉３１で覆われているため、バインダー樹脂粉２１の境界部Ｐに界面活性剤が存在しても、着色剤３２は界面活性剤とほとんど接触せず、着色剤３２の着色パウダー３０からの遊離を防止できる。このとき、着色パウダー３０の表面に露出した着色剤３２は、界面活性剤と接触する可能性はあるが、微量であるため問題とはならない。これにより、着色不織布１は優れた摩擦堅牢度を有し、着色不織布１の表面に物体が接触しても、その物体に色が写ることはほとんどない。
【００３０】
ところで、着色パウダー３０の直径が小さすぎると、短繊維１１間の隙間から不織布１の内部に入り込んで不織布１の表面に着色パウダー３０が露出せず、不織布１の表面が着色されない恐れがある。従って、着色パウダー３０の直径は、短繊維１１間に形成される隙間よりも大きく設定することが望ましい。短繊維１１間の隙間は、短繊維１１の直径や、短繊維１１の目付け量、あるいは短繊維１１同士の交絡態様等の条件により異なるが、着色パウダー３０の直径を短繊維１１の直径よりも大きくしておけば、上記のような不具合は回避できる。
【００３１】
本発明の着色方法は上記に限られず、例えば、着色パウダー３０を固着した後に、プレス加工（例えばカレンダー加工）を施してもよい。これにより、着色不織布１の表面が平滑化され、さらに異なる風合いを奏することができる。また、プレス加工を施すことにより、着色パウダー３０を、バインダー樹脂２０を介してではなく、直接短繊維１１に固着することができる。このため、短繊維１１同士の固着力に問題がなければ、バインダー樹脂２０を省略することもできる。
【実施例】
【００３２】
本発明による効果を確認するため、本発明に係る方法で着色した実施品（製品番号：Ａ−０８４１７）と、従来の方法で不織布表面を着色した比較品（製品番号：３６００Ｇ−３Ｂ−２）とを準備し、乾摩擦堅牢度試験、湿摩擦堅牢度試験、及びテーバ摩耗試験を行った。実施品は、上記実施形態に係る方法で着色したものであり、比較品は、バインダー樹脂に直接顔料を混入させたもの（図７参照）である。尚、実施品は、着色パウダーを含む発泡分散液の塗布量が３０ｇ／ｍ²であるもの（実施品１）、及び５０ｇ／ｍ²であるもの（実施品２）の２種類を用意した。
【００３３】
乾摩擦堅牢度試験は、ＪＩＳＬ０８４９に規定されている方法で行った。具体的な手順を以下に示す。
（１）３０×２５０ｍｍの試験片を上記ＪＩＳ規定の摩擦試験機ＩＩ型に弛みがないにように取り付ける。
（２）試験機の摩擦子に５０×５０ｍｍの白綿布をかぶせ、付属の治具で固定する。
（３）摩擦子に１．９６Ｎの荷重をかけて、試験片１００ｍｍの間を往復３０回／ｍｉｎの早さで１００回摩擦する。
（４）試験終了後、摩擦子にかぶせた白綿布を外し、白綿布の汚染状態を検査する。汚染状態の検査は、汚染の度合いを汚染用グレースケールを用い、表１の判定基準により判定する。
【００３４】
【表１】

【００３５】
湿摩擦堅牢度試験は、白綿布を湿らす以外は上記の乾摩擦堅牢度試験と同様に行った。具体的には、白綿布を人口汗液に１０分間浸した後、軽く絞って速やかに摩擦子にかぶせ、その他の方法及び装置は上記の乾摩擦堅牢度試験と同様とした。
【００３６】
テーバ摩耗試験は、ＪＩＳＬ１０９６に規定されている摩擦強さ試験のＤ法（テーバ形法）により行った。具体的な手順を以下に示す。
（１）直径１２０ｍｍの円形試験片の中央部に、直径約６ｍｍの穴を開ける。
（２）試験片を、テーバ形摩耗試験機に取り付ける。
（３）摩耗輪により試験片に４．９Ｎの荷重を加えながら、３００回転摩耗を行う。このとき、摩耗輪の削りかすが残らないように吸引を行う。
（４）試験終了後、試験片の表面の摩耗状態を観察し、表２の判定基準及び標準見本にて判定を行う。
【００３７】
【表２】

【００３８】
試験結果を表３に示す。この試験結果より、本発明の着色方法によれば、乾摩擦堅牢度および湿摩擦堅牢度に優れた不織布が得られることが確認された。また、本発明の方法で着色された実施品は、比較品と比べて、糸引き性にも優れていることが明らかとなった。
【００３９】
【表３】

【符号の説明】
【００４０】
１着色不織布
１０不織布
１１短繊維
２０バインダー樹脂
２１バインダー樹脂粉
３０着色パウダー
３１樹脂粉
３２着色剤
４０分散液
４１発泡分散液
Ｐ境界部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を交絡させてなる不織布を着色するための方法であって、
樹脂粉に着色剤を含有させてなる着色パウダーを、界面活性剤を混合した水中に分散させる工程と、該分散液を発泡させる工程と、発泡させた分散液を不織布の表面に塗布する工程とを含む不織布の着色方法。
【請求項２】
不織布が、ニードルパンチにより繊維を交絡させたものである請求項１記載の不織布の着色方法。
【請求項３】
発泡させた分散液を不織布に塗布した後、該不織布にプレス加工を施す請求項１又は２記載の不織布の着色方法。

【図１】