説明

伸縮性シートとその製造方法

【課題】外観、風合い、伸長率、伸長回復率に優れた伸縮性シートの提供。
【解決手段】次の(i)〜(iii)の工程で製造する。(i)固有粘度に差のある2種類以上のPET系重合体が、サイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維とで絡合シートを作製する工程(ii)シートを溶剤で処理し平均単繊維繊度が0.001〜0.5dtexの極細繊維を発現せしめた後、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、高分子弾性体を付与する工程、または、高分子弾性体を付与した後、極細繊維を発現せしめる工程(iii)110℃以上の条件下で前記織編物を揉んで収縮させる工程

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れたシート、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
主として極細繊維と高分子弾性体とからなるシートは天然皮革にない優れた特徴を有しており、衣料や椅子張り、自動車内装材用途等にその使用が年々広がってきた。そして最近は、特に衣料用途では着用感、資材用途では成型性の観点から、ストレッチ性に優れたシートが求められている。この様な要求に対し、種々の検討がされている。
【0003】
例えば特許文献1には、ポリトリメチレンテレフタレート繊維を用いた織編物を上記したような人工皮革用基布に挿入する方法が記載されている。この方法は、ポリトリメチレンテレフタレートの結晶構造に起因するストレッチ性を利用したものであるが、単繊維同士が絡合した高密度な不織布と、付与されたポリウレタンにより、織編物の動きは強固に拘束され、ストレッチ性は低いものであった。更には、不織布を形成する極細繊維の繊維長が20mm以下と非常に短いため、繰り返し伸縮することで、絡合が解け、品位の悪化を招くこととなる。
【0004】
また、特許文献2には、高収縮ポリエステルと低収縮ポリエステルからなる潜在捲縮糸を用いた織編物を挿入する方法が記載されている。この方法は、潜在捲縮糸からなる織編物に熱処理を施して捲縮を発現させ、ニードルパンチにより極細繊維発生型繊維と一体化する事でストレッチ性を付与するものだが、捲縮を発現している繊維による織編物では、極細繊維発生型繊維と一体化するときに、かかる捲縮繊維がニードル針に引っかかりやすく、切れやすい。そのため、繊維の切れた織編物ではストレッチ性は発現しにくい。また、織編物を捲縮発現した後に、ポリウレタンを付与しているため、シート自体の形態が固定され、ストレッチ性が発現しにくい。
【0005】
更に特許文献3には、ポリウレタン繊維を用いた織編物を人工皮革用不織布に挿入する方法が記載されている。しかしながら、ポリウレタンは経時的に劣化することが知られており、かかる方法による布は、長年の使用によりストレッチ性が消失していくこととなる。また、特許文献1と同様に極細繊維の繊維長が短いため、繰り返し伸縮することで、極細繊維同士の絡合が解け、品位の悪化を招くこととなる。
【0006】
すなわち、これまで、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れたシートを得る方法は得られていないのが現状である。
【特許文献1】特開平11−269751号公報
【特許文献2】特開2000−336581号公報
【特許文献3】特開2004−91999号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れたシートおよびその製造方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明は主として以下のいずれかの構成を有する。
(1)次の(i)〜(iii)の工程をこの順番で含む伸縮性シートの製造方法。
(i)固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維とを絡合させてシートを作製する工程
(ii)前記シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめ、その後、該シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する工程、または、前記シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与し、その後、該シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめる工程
(iii)110℃以上の条件下で前記織編物を揉んで収縮させる工程
(2)前記(ii)の工程において、極細繊維を発現せしめた後にポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する、前記(1)に記載の伸縮性シートの製造方法。
(3)前記(ii)の工程の前に、前記シートに水溶性樹脂を付与する工程を経る、前記(2)に記載の伸縮性シートの製造方法。
(4)固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維と、ポリウレタンを主成分とした高分子弾性体とを含む伸縮性シートであり、織編物を構成する糸条が内部に空洞を有する構造である伸縮性シート。
(5)前記空洞を有する糸条に前記高分子弾性体が部分的に接合している、前記(4)に記載の伸縮性シート。
(6)タテ方向および/またはヨコ方向の伸長率が15%以上35%以下、ならびに、タテ方向および/またはヨコ方向の伸長回復率が80%以上100%以下である、前記(4)または(5)に記載の伸縮性シート。
(7)前記ポリウレタンの含有量が、前記極細繊維と前記織編物の合計重量に対し、10重量%以上40重量%以下である、前記(4)〜(6)のいずれかに記載の伸縮性シート。
(8)前記ポリウレタンが、下記一般式(1)及び(2)で示されるポリカーボネート骨格を有するポリカーボネート系ポリウレタンである、前記(4)〜(7)のいずれかに記載の伸縮性シート。
【0009】
【化1】

【0010】
(式中、RおよびRは炭素数7〜11の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、nおよびmは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
【0011】
【化2】

【0012】
(式中、RおよびRは炭素数3〜6の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、xおよびyは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
(9)前記極細繊維の繊維長が25mm以上90mm以下である、前記(4)〜(8)のいずれかに記載の伸縮性シート。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物を、極細繊維発生型繊維と絡合させてシートの状態とした後に、110℃以上の条件下で揉んで収縮させ、前記糸条に捲縮を発現させるので、かかる織編物を構成する糸条が内部に空洞を有するものとなり、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れたシートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の伸縮性シートは、固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維と、ポリウレタンを主成分とした高分子弾性体とを含み、さらに織編物を構成する糸条が内部に空洞を有する構造であることを特徴とするシートである。
【0015】
本発明における織編物は、固有粘度差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物であり、該織編物を構成する糸条は内部に空洞を有する。固有粘度が異なるポリエチレンテレフタレート系重合体を繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わせた構造および/または偏心した芯鞘構造を形成するよう紡糸、延伸して得られる糸条は、延伸時の高粘度側への応力集中により、2成分間で異なった内部歪みが生じる。この内部歪みのため、延伸後の弾性回復率差および後述の織編物の収縮処理工程(工程(iii))における熱収縮差により高粘度側が大きく収縮し、単繊維内で歪みが生じて捲縮が発現する。また、後述するように、織編物を極細繊維発生型繊維と絡合させてシート化した後に110℃以上の条件下で揉んで収縮させることで、かかる織編物を構成する糸条は内部に空洞を有する構造(以下、中空構造という)となる。この糸条の中空構造により、シートにおいてストレッチ性が発現し、更にはシートに膨らみとシート内部に空隙を与え、これにより柔軟な風合や適度な反発力が感じられる、充実した手持ち感が得られる。また、織編物の強い収縮力により、シートの表面は繊維密度が高くなり、緻密で高級感のある品位と良好なタッチが得られる。
【0016】
サイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維や偏心芯鞘複合繊維は、2種類のポリエチレンテレフタレート系重合体からなり、当該2種類のポリエチレンテレフタレート系重合体の固有粘度差は0.2以上であることが好ましい。
【0017】
ポリエチレンテレフタレート共重合体の固有粘度差は、重合の時間、温度、触媒量や共重合成分を適宜調整することで、所望の粘度にすることができる。
【0018】
なお、本発明でいう固有粘度は、後述するように、オルソクロロフェノール中に試料を溶かして25℃で測定した値である。
【0019】
また、本発明でいうポリエチレンテレフタレート系重合体とは、テレフタル酸またはその誘導体と、エチレングリコールまたはその誘導体とが共重合してなる構造を主成分としたものであり、ここでいう主成分とは全体の重量に対して50重量%より多いことをいう。他のエステル結合の形成が可能な共重合成分を含むものであってもよい。共重合可能な化合物として、例えば、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、5−イソフタル酸ナトリウムなどのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。
【0020】
本発明において、織編物を構成する複合繊維は、ポリエチレンテレフタレート系重合体からなることが重要であるが、これは本発明の伸縮性シートの製造において最も適当な特性を有しているからである。例えば、ポリトリメチレンテレフタレートを用いた複合繊維からなる織編物を使用してシートを作製する場合、ポリトリメチレンテレフタレートは熱に敏感な性質をもっているため、熱により収縮しやすい。そのため、この織物を適用してシートを加工した場合、加工中にかかる熱により、意図しない工程で捲縮が発現することとなり、結果ストレッチ性に乏しいシートになりやすい。一方、ポリエチレンテレフタレートを用いた複合繊維は比較的高い温度で捲縮が発現する為、意図しない工程での捲縮発現を防ぐことができ、伸縮性に優れたシートを得ることができる。また、ポリエチレンテレフタレート系重合体からなる複合繊維は反発感があるため、シートにした場合、適度な反発感があり、良好な手持ち感が得られる。
【0021】
各ポリエチレンテレフタレート系重合体の固有粘度としては、高粘度成分と低粘度成分の固有粘度差が0.2以上であることが好ましい。
【0022】
両成分の複合比率は製糸性および複合繊維からなる糸条に空洞を形成する点で、高粘度成分:低粘度成分=75:25〜35:65(重量%)の範囲が好ましく、65:35〜45:55(重量%)の範囲がより好ましい。
【0023】
また、複合繊維の繊維断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、扁平断面、X型断面、その他、各種の異形断面であってよく、特に限定されるものではない。捲縮発現性と風合いのバランスという観点からは丸断面の半円状サイドバイサイド、軽量、保温、反発感のバランスという観点からは中空サイドバイサイド、ドライな風合いという観点からは三角断面サイドバイサイド等が好ましく用いられる。
【0024】
また、複合繊維は撚係数が5000以上、25000以下であることが好ましい。5000以上とすることで、後の加工で極細繊維発生型繊維と絡合させてシートを作製するときに糸が損傷することを防ぎ、25000以下とすることで十分なストレッチ性を得ることができる。より好ましくは8000以上、20000以下である。ここでいう撚係数Kとは、
撚係数K=T×D0.5
但し、T:糸長1m当たりの撚数(回)、D:糸条の繊度(dtex)
である。糸長1m当たりの撚数Tとは、電動検撚機にて90×10−3cN/dtexの荷重下で解撚し、完全に解撚したときの解撚数を解撚した後の糸長で割った値である。
【0025】
本発明における織編物は、全てが上記したようなサイドバイサイド型や芯鞘構造の複合繊維からなるものであることが好ましいが、本発明の効果が損なわれない範囲で他の繊維を含んでいてもよい。例えば、上記したような複合繊維を緯糸にのみまたは経糸にのみ使用して、ヨコ方向またはタテ方向にのみストレッチ性を付与することも可能である。
【0026】
本発明において、織編物とは、織物と編物とを総称していうものであり、それらの組織は特に限定されない。例えば織物の場合、平織、綾織、朱子織等が挙げられ、コスト面から平織が好ましい。また、編物の場合は、丸編、トリコット、ラッセル等が挙げられる。
【0027】
本発明の伸縮性シートを構成する極細繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレン2,6−ナフタレンジカルボキシレートなどのポリエステル、6−ナイロン、66−ナイロンなどのポリアミド、アクリルポリエチレン、ポリプロピレンなどの各種合成繊維を用いることができる。中でも、強度、寸法安定性、耐光性、染色性の観点からポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル繊維を用いることが好ましい。また、シートは異なる素材の複数種の極細繊維が混合されて構成されていてもよい。
【0028】
また、これらのポリマーには、隠蔽性を向上させるために、酸化チタン粒子等の無機粒子の添加や、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱剤、抗菌剤等、種々目的に応じて添加することもできる。
【0029】
伸縮性シートを構成する極細繊維の平均単繊維繊度としては、かかるシートの柔軟性や立毛品位の観点から、0.001dtex以上0.5dtex以下であることが重要である。好ましくは0.3dtex以下、より好ましくは0.2dtex以下である。一方、染色後の発色性やサンドペーパーなどによる研削など起毛処理時の繊維の分散性、さばけ易さの観点からは、0.005dtex以上であることが好ましく、より好ましくは0.01dtex以上である。
【0030】
なお、極細繊維の平均単繊維繊度は、シートの表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を撮影し、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、繊維径を測定して素材ポリマーの比重から繊度に換算し、さらに平均値を計算することで算出される。
【0031】
極細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。異形断面の平均単繊維繊度は、繊維断面の外接円に対する繊度を算出し、外接円に対する繊維断面の面積比をかけることで算出される。
【0032】
上記のような極細繊維は、不織布等の形態で前記織編物と積層され、絡合されることが好ましい。かかる不織布(以下、極細繊維ウエブという)は、短繊維不織布、長繊維不織布のいずれでもよいが、風合いや品位を重視する場合には、短繊維不織布が好ましい。短繊維不織布とする場合、繊維長は、25mm以上90mm以下であることが好ましい。90mm以下とすることで、良好な品位、風合いとなり、25mm以上とすることで、耐摩耗性や繰り返しの伸縮に耐えるシートとすることができる。例えば、抄紙法などで非常に短い短繊維を用いた場合では、繊維の脱落が多く表面の立毛が消失したり、繰り返しの伸縮により短繊維の絡合が解け、シートの品位は著しく悪化することとなる。これを抑制するためにポリウレタンを主成分とした高分子弾性体の付与量を増加させると、風合いの硬化やストレッチ性の低下につながることとなる。しかしながら、前述の範囲の繊維長である場合、極細繊維がしっかりと絡合している構造となるため、多くの繊維の脱落や、繰り返しの伸縮により繊維同士の絡合が解けることはなく、良好な品位を保つことが可能である。
【0033】
本発明においては、前述の複合繊維からなる織編物と極細繊維からなるシートに、ポリウレタンを主成分とした高分子弾性体が付与されている。高分子弾性体とは、伸び縮みするゴム弾性を有している高分子であり、ポリウレタン、SBR、NBR、アクリル樹脂等が上げられる。また、ここでいう主成分とは高分子弾性体全体の重量に対してポリウレタンの重量が50重量%より多いことをいう。
【0034】
本発明に使用するポリウレタンとしては、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。
【0035】
ポリオールとしては、ポリカーボネート系ジオール、ポリエステル系ジオール、ポリエーテル系ジオール、シリコーン系ジオール、フッ素系ジオールや、これらを組み合わせた共重合体を用いてもよい。中でも耐光性の観点から、ポリカーボネート系ジオール、ポリエステル系ジオールを用いることが好ましい。さらにシート内の織編物を構成する複合繊維を中心に空洞を有する構造とするために高温条件での収縮処理を行うが、この高温条件に耐える耐熱性を有している点でポリカーボネート系がより好ましい。
【0036】
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、または、ホスゲンもしく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、プロピレングリコール、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、1,4−シクロヘキサンジオールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールAなどの芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト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。
【0037】
ポリイソシアネートは、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、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等の脂肪族系が好ましい。
【0038】
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。
【0039】
また、本発明に使用するポリウレタンは、軟化点が200℃以上300℃以下であることが好ましい。軟化点が200℃以上のものとすることで、織編物を構成する複合繊維からなる糸条の内部に空洞を形成するために行う収縮処理工程(工程(iii))における高温条件下においても、シートの形状を保持することが可能である。また、軟化点が300℃以下のものとすることで、ポリウレタンとしても柔軟なものとなり、伸縮性シートとして良好な風合が得られる。なお、軟化点はポリウレタンの乾式膜について熱機械分析装置を用いて測定を行う。また、シート中に存在するポリウレタンの軟化点は、N,N’−ジメチルホルムアミド(以下DMFと略す)を用いてシートからポリウレタンを抽出し、厚みが0.2mmから0.4mmの乾式膜を作製することによって測定することができる。
【0040】
また、ポリウレタンは、ゲル化点が2.5ml以上6ml以下であることが好ましい。より好ましくは、3ml以上5ml以下である。本発明でいうゲル化点とは、ポリウレタン1重量%のDMF溶液100gを攪拌しながら、この溶液中に蒸留水を滴下し、25±1℃の温度条件でポリウレタンの凝固が開始しはじめて微白濁した時の水滴下量の値である。このため、測定に用いるDMFは水分0.03%以下のものを使用する必要がある。また、シート中に存在するポリウレタンのゲル化点は、シートからDMFを用いてポリウレタンを抽出し、ポリウレタン濃度を1重量%となるように調整することによって測定することができる。
【0041】
このゲル化点は、ポリウレタンDMF溶液を用いてポリウレタンを湿式凝固させる際の水分許容度を示すものであり、一般的にはゲル化点が低いものは凝固速度が速く、ゲル化点が高いものは凝固速度が遅い傾向にある。このため、ゲル化点が2.5ml未満の場合は、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させる際に、凝固速度が速すぎる為に不織布内部空間に存在するポリウレタンの発泡が大きく粗雑なものとなりやすい。また一部発泡不良が生じ易くなる結果、サンドペーパーによりシートの表面を研削した場合に表面の立毛長さに斑がある立毛品位の粗悪なものとなりやすい。また、ポリウレタン膜が薄いものとなるため、繊維間を固定するバインダーとしての効果が小さくなりすぎて、表面品位をブラシなどによって擦過した場合、繊維の脱落が多いといった問題が考えられる。一方、ゲル化点が6ml以上の場合は、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させる際に、凝固速度が遅すぎる結果、不織布内部空間に存在するポリウレタンにはほとんど発泡が認められず、膜厚の厚い硬いポリウレタンとして存在しやすい。そのためサンドペーパーによりシートの表面を研削した場合に、ポリウレタンの研削を行いにくく、表面の立毛が短い品位の粗悪なものになりやすい。さらには、織編物内の複合繊維からなる糸条は中空構造となりにくく、シートは風合が硬くストレッチ性に乏しいものとなりやすい。これは、膜厚の厚い硬いポリウレタンとして存在しやすいことにより、シート自体が硬くなることや、複合繊維からなる糸条と極細繊維とを含む織編物を強固に拘束するために、織編物内の複合繊維からなる糸条は、収縮を阻害されるためである。
【0042】
高温収縮処理に耐えるポリカーボネート系のポリオールからなり、前述の軟化点、ゲル化点を満足させるポリウレタンとして、下記一般式(1)及び(2)で示されるポリカーボネート骨格を有したポリカーボネート系ポリウレタンが好ましい。
【0043】
【化3】

【0044】
(式中、RおよびRは炭素数7〜11の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、nおよびmは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
【0045】
【化4】

【0046】
(式中、RおよびRは炭素数3〜6の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、xおよびyは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
本発明において、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体は、バインダーとしての性能や風合いを損なわない範囲でポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などのエラストマー樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂などが含まれていても良く、各種の添加剤、例えばカーボンブラックなどの顔料、リン系、ハロゲン系、無機系などの難燃剤、フェノール系、イオウ系、リン系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系、オキザリックアシッドアニリド系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系などの光安定剤、ポリカルボジイミドなどの耐加水分解安定剤、可塑剤、耐電防止剤、界面活性剤、凝固調整剤、染料などを含有していてもよい。
【0047】
本発明の伸縮性シートにおいては、極細繊維と織編物に対する、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の含有量が、10重量%以上40重量%以下であることが好ましい。10重量%以上とすることで、耐摩耗性と繰り返しの伸縮に耐えうる形態保持性を得ることができる。40重量%以下とすることで、シートの風合が硬くなるのを防ぎ、また後述の織編物の収縮処理工程(工程(iii))で織編物の収縮を行う際に、織編物の収縮を阻害せず、ストレッチ性を発現することができる。より好ましくは15重量%以上35重量%以下であり、更に好ましくは15重量%以上30重量%以下である。
【0048】
本発明の伸縮性シートは、例えば染料、顔料、柔軟剤、風合い調整剤、ピリング防止剤、抗菌剤、消臭剤、撥水剤、耐光剤、耐候剤等の機能性薬剤を含んでいてもよい。
【0049】
本発明の伸縮性シートは、シートのタテ方向および/またはヨコ方向の伸長率が15%以上35%以下、ならびに、タテ方向および/またはヨコ方向の伸長回復率が80%以上100%以下であることが好ましい。伸長率を15%以上とすることで、衣料用途では良好な着用感、きれいなシルエットが表現でき、資材用途では良好な成型性が得られる。また、35%以下とすることで伸長時の良好な品位や良好な成型性が確保できる。更に伸長回復率を80%以上100%以下とすることで良好なストレッチバック性、形態保持性が得られる。
【0050】
次に上記したような本発明の伸縮性シートの製造方法について説明する。
【0051】
本発明の伸縮性シートの製造方法は、次の(i)〜(iii)の工程をこの順番で含むものである。
(i)固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維とを絡合させてシートを作製する工程。
(ii)前記シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめ、その後、該シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する工程、または、前記シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与し、その後、該シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめる工程。
(iii)110℃以上の条件下で前記織編物を揉んで収縮させる工程。
【0052】
工程(i)〜(iii)をこの順序で実施することで、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れたシートを得ることができる。
【0053】
まず、工程(i)について説明する。
【0054】
工程(i)では、上述したような、固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維とを絡合させてシートを作製する。
【0055】
複合繊維の製造方法は、特に限定されないが、例えばサイドバイサイド型複合繊維の場合、2種類のポリエチレンテレフタレート系重合体の一方に高粘度ポリエチレンテレフタレート系重合体を配し、他方に低粘度ポリエチレンテレフタレート系重合体を配して、口金の吐出孔上部で合流させ、サイドバイサイド複合流を形成させた後、所望の断面形状を得るための吐出孔から吐出することによって得ることができる。吐出された糸条は冷却され、固化した後、一旦巻き取ってから延伸や延伸仮撚加工を行う2工程法によって製造してもよいし、紡糸引取り後、そのまま延伸する直接紡糸延伸法によって製造してもよい。
【0056】
続いて、かかる複合繊維の織編物を、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維と絡合させ、その後、工程(ii)において溶剤で処理し、繊維の極細化を行うことによって、極細繊維と織編物とが絡合したシートを得る。
【0057】
極細繊維発生型繊維としては、溶剤に対する溶解性の異なる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、該2成分の熱可塑性樹脂を繊維表面を放射状または多層状に交互に配置し、溶剤処理により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。中でも、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、基材の柔軟性や風合いの観点からも好ましい。
【0058】
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した高分子相互配列体方式による繊維と、海・島の2成分を混合して紡糸した混合紡糸方式による繊維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配列体方式による海島型複合繊維がより好ましい。
【0059】
海島型複合繊維の場合、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、5−スルホイソフタル酸ナトリウム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、水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂などを用いることができる。
【0060】
極細繊維発生型繊維は、好ましくは捲縮加工を施し、所定長にカットして、クロスラッパー等により不織布(極細繊維ウエブ)にし、不織布の形態で上述の織編物と積層、絡合させることが好ましい。細繊維発生型繊維は、捲縮加工を施すことで、極細繊維発生型繊維同士が絡合しやすくなる。また、捲縮加工やカット加工は公知の方法を用いることができる。極細繊維発生型繊維および織編物を絡合させシートを得る方法としては、ニードルパンチやウォータージェットパンチ等の公知の方法を用いることができる。
【0061】
得られた前記シートには、繊維の緻密感向上のために、温水やスチーム処理によって収縮処理を施してもよい。ただし、高温で収縮処理を行うと、織編物を構成している複合繊維に捲縮が発現してしまい、その状態で次工程において高分子弾性体を付与すると、ストレッチ性に乏しいシートになるため注意が必要である。この状態で収縮処理を行う場合は100℃以下で行うことが好ましい。
【0062】
次に、工程(ii)について説明する。
【0063】
工程(ii)では、極細繊維発生型繊維と織編物からなるシートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめ、その後、該シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する。また、この工程は、順序を入れ替えて、極細繊維発生型繊維と織編物からなるシートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与し、その後、該シートを溶剤で処理して、平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現させてもよい。
【0064】
ここで、極細繊維発生型繊維が海島型複合繊維の場合、海成分としては上述したような成分を用いることができるが、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、工程(ii)における溶剤としてはトルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤を用いることができる。また、海成分が共重合ポリエステルやポリ乳酸の場合は、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液を溶剤として用いることができる。さらに、海成分が水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂の場合は、熱水を溶剤として用いることができる。いずれの場合も、溶剤中に海島型複合繊維を含む前記シートを浸漬して搾ることで海成分を除去し、極細繊維を発生させることができる。
【0065】
ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を前記シートに付与するにあたっては、上記したような高分子弾性体を含有するポリウレタン溶液をシートに含浸させ湿式凝固する方法、同ポリウレタン溶液をシートに含浸し乾式凝固する方法があるが、特に限定することはない。
【0066】
なお、本発明においては、上述したように、シートに高分子弾性体を付与した後に極細繊維を発現せしめてもよいが、極細繊維を発現せしめた後に高分子弾性体を付与することが好ましい。極細繊維を発現せしめた後に高分子弾性体を付与することで、高分子弾性体が極細繊維を把持するため、繰り返される伸縮においても極細繊維の脱落等が無く、より長期の使用に耐えうるものとなる。高分子弾性体による極細繊維の把持の程度は前述の水溶性樹脂の付与量で調整することが好ましい。また、高分子弾性体を付与した後に極細繊維を発現せしめた場合、高分子弾性体が極細繊維を把持していない構造となるため、長期使用に耐えうるシートとするためには高分子弾性体の付与量を増やすことが好ましい。但し、その場合は工程(iii)で織編物の収縮を行う時に、高分子弾性体が織編物の収縮を阻害することとなり易く、ストレッチ性が発現しにくくなりやすい。
【0067】
また、極細繊維を発現せしめた後に高分子弾性体を付与する場合は、工程(i)で得られたシートに、工程(ii)の前で水溶性樹脂を付与することが好ましい。シートに水溶性樹脂を付与することにより、極細繊維発生型繊維の表面と織編物を構成する複合繊維の表面が水溶性樹脂により保護される。具体的には、水溶性樹脂で、極細繊維発生型繊維の繊維束表面と織編物を構成する複合繊維の表面を部分的に保護することで、工程(ii)でポリウレタンを主成分とする高分子弾性体をシートに付与した場合、極細繊維の繊維束の最外周に位置する単繊維と織編物を構成する複合繊維の表面において、高分子弾性体と該単繊維もしくは該複合繊維とが直接接合している箇所が連続的ではなく部分的に存在することとなり、極細繊維と複合繊維に対しての高分子弾性体の接着面積を適当な量に保つことができる。その結果、最終的に得られる伸縮性シートは、耐摩耗性等の物性を確保しつつも極細繊維と織編物に適度な自由度がある構造となり、強度を高めつつも、工程(iii)での収縮処理において織編物の収縮の阻害を抑制することが可能となる。これにより、工程(iii)での収縮処理において、より織編物が収縮することができ、また、織編物中の複合繊維からなる糸条はより中空構造となりやすいため、最終的に得られるシートは風合、手持ち感が良好で、高いストレッチ性を有するものとなる。
【0068】
かかる水溶性樹脂としては、特に限定はしないが、鹸化度80%以上のポリビニルアルコールが好ましい。
【0069】
水溶性樹脂の付与量としては、シートの重量に対し、1重量%以上30重量%以下が好ましい。1重量%以上とすることで、良好な風合い、ストレッチ性が得られ、30重量%以下とすることで、加工性が良く、耐摩耗性等の物性が良好なものが得られる。
【0070】
水溶性樹脂の付与方法としては、水溶性樹脂の水溶液を含浸し、乾燥する方法などがあるが、特に限定されない。乾燥温度、乾燥時間は、特に限定されないが、シートの温度が高くなりすぎると、織編物の捲縮が発現してしまうため、シートの温度が110℃未満となるよう乾燥することが好ましい。なお、シート自体の温度が110℃未満に保たれるのであれば、乾燥するために付与する熱風の温度は110℃以上であってもよい。
【0071】
付与した水溶性樹脂は、工程(iii)の前に、熱水等でシートより除去すると良い。
【0072】
次に工程(iii)について説明する。
【0073】
工程(iii)では織編物、極細繊維、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体からなるシートを液流染色機等に入れ、110℃以上の条件下でシート内の織編物を揉んで収縮処理を行う。
【0074】
本発明の製造方法において、織編物の収縮は、液流染色機等を用いて、110℃以上の温度で揉みを与える処理を施すことで達成される。110℃以上の条件下で、液流染色機等による揉みをシートに与えることで、糸条の捲縮、織編物の収縮が発現し、シート内で複合繊維からなる糸条が内部に空洞を有する構造となる。その結果、シートにはストレッチ性が付与され、更には良好な風合、タッチそして品位を得ることができる。
【0075】
シートに110℃以上の温度で揉みを与えるためには、液流染色機を用いることができ、かかる染色機としては、公知のものを使用することができる。
【0076】
処理温度は110℃以上であることが必要だが、より高い温度で処理を行う方が、糸条の捲縮発現、織編物の収縮発現が進みやすく、複合繊維からなる糸条が内部に空洞をもつ構造となりやすい。ただし、あまり高温で処理を行うとポリウレタンを主成分とする高分子弾性体が熱劣化するため、好ましくは120℃以上150℃以下、より好ましくは125℃以上135℃以下である。
【0077】
本発明においては、この工程(iii)においてシートを高温で加熱し、織編物の収縮処理を行い、糸条の捲縮を発現させることが重要である。例えば、事前に収縮、捲縮発現を行った織編物を工程(i)にて挿入した場合、ニードルパンチ等の絡合処理により織編物の繊維が切断され、シート表面に繊維が露出することで外観品位が悪化し、また、シート内で複合繊維からなる糸条が内部に空洞を有する構造にならず、ストレッチ性の低下や、手持ち感、品位の低下がおこることがある。また、捲縮発現した後の織編物に工程(ii)でポリウレタンを付与すると、シート自体の形態が固定され、ストレッチ性が発現しにくいものとなる。そのため、本発明においては、シートとして一体化した後にシート内の織編物を収縮させ、複合繊維からなる糸条が内部に空洞を有する構造となるようにすることが望ましい。
また、工程(iii)における収縮処理と同時に染色を行ってもよい。染料は特に限定されるものではなく、シートを構成する極細繊維にあわせて選択すればよい。例えばシートをポリエステル系極細繊維で構成しているのであれば分散染料を、また、ポリアミド系極細繊維で構成しているのであれば酸性染料や含金染料を用いることができる。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。
【0078】
また、染色の均一性や再現性をアップする目的で染色時に染色助剤を使用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。
【0079】
本発明の伸縮性を有するシートは、少なくとも片面に極細繊維の立毛を有している立毛調のシートとしてもよい。そのためには、工程(ii)と工程(iii)の間、または工程(iii)の後に起毛処理を施すことが好ましい。
シート表面に立毛を形成するための起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いて、研削する方法などにより施すことができる。起毛処理の前にシリコーンエマルジョンなどの滑剤を付与してもよい。また、起毛処理の前に帯電防止剤を付与することは、研削によってシートから発生した研削粉がサンドペーパー上に堆積しにくくなるので、好ましい。
また、シートは、工程(ii)または工程(iii)の前で、シート厚み方向に半裁、ないしは数枚に分割されていてもよい。
【0080】
上記したような本発明の製造方法により得られるシートは、外観、風合い、さらには伸長率および伸長回復率に優れているので、家具や椅子の表皮材や壁材に、さらには自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席や天井などの表皮材に、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。さらにはシャツ、ジャケット、鞄、ベルト、財布等、及びそれらの一部に使用した衣料用資材、カジュアルシューズ、スポーツシューズ、紳士靴、婦人靴等の靴のアッパー、トリム等として好適に用いることができる。
【実施例】
【0081】
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。
【0082】
[評価方法]
(1)固有粘度
オルソクロロフェノール(以下、OCPと略記する)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、固有粘度(IV)を算出した。
【0083】
ηr=η/η=(t×d)/(t×d
固有粘度IV=0.0242ηr+0.2634
ここで、η:ポリマー溶液の粘度
η:OCPの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm
:OCPの落下時間(秒)
:OCPの密度(g/cm)。
【0084】
(2)平均単繊維繊度
シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を撮影し、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、繊維径を測定して繊維の素材ポリマーの比重(ポリエチレンテレフタレートは1.38g/cm)から繊度に換算し、さらに100本の平均値を計算することで算出した。
【0085】
(3)ポリウレタンの軟化点
ポリウレタン25重量%のDMF溶液を室温で20時間放置して脱泡した後に、ガラス板上の厚み1.0mmに塗布し70℃の循環乾燥機で3時間、60℃の減圧乾燥機で3時間乾燥し、ガラス版からポリウレタン膜を剥がし、ポリウレタンの乾式膜を得た。得られたポリウレタン乾式膜について熱分析装置を用いて軟化点を測定した。
【0086】
(4)ポリウレタンのゲル化点
ポリウレタン1重量%のDMF溶液100gを攪拌しながら、この溶液中に蒸留水を滴下し、25±1℃の温度条件でポリウレタンの凝固が開始しはじめて微白濁した時の水滴下量をゲル化点とした。
【0087】
(5)織編物内糸条の空洞の確認
シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を撮影し、織編物を構成する、円形または円形に近い楕円形の糸条を選び、図1に示すように近似円を描く。続いて、糸条の外周と近似円の中心とを結ぶ線Aを引き、線Aと繊維とが重なる部分Bの長さを測定し、線Aの長さに対する線Bの長さの比率を測定する。これを、ランダムに選んだ10本について行い、10本の平均が80%以下である場合、糸条の内部に空洞を有する構造と判断した。
【0088】
(6)ストレッチ性
ストレッチ性評価は、伸長率、伸長回復率により行った。シートの各方向について、伸長率、伸長回復率の両方が目標値を超えた場合は評価を「P」とし合格、どちらか一方または両方が目標を超えなかった場合は「F」とし、不合格とした。また、タテ方向およびヨコ方向のどちらか、または両方が合格となれば、ストレッチ性があるシートと判断し、「P」とし、両方が不合格の場合は、不合格と判断し、「F」とした。
【0089】
・伸長率
JIS L 1096(2005) 8.14.1 B法(定荷重法)においてシートの伸長率を測定した。また、つかみ間隔は50cmとした。
【0090】
なお、本発明において良好なレベル(目標値)は、伸長率15%以上35%以下である。
【0091】
・伸長回復率
JIS L 1096(2005) 8.14.2 B−1法(定荷重法)においてシートの伸長回復率を測定した。また、つかみ間隔は50cmとし、荷重を取り除いた後の放置時間は1時間とした。
【0092】
なお、本発明において良好なレベル(目標値)は、伸長回復率80%以上100%以下である。
【0093】
(7)外観品位
皮革様シートの表面品位は、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、目視と官能評価にて下記のように評価し、最も多かった評価を外観品位とした。また、評価結果が同数で割れた場合は、評価が悪い方を外観品位とした。本発明において良好なレベルは「A」、「B」である。
A:繊維の分散状態が良好で、緻密感があり外観が良好である。
B:繊維の分散状態がやや良くない部分があるが、外観はまずまず良好である。
C:全体的に繊維の分散状態が非常に悪く、外観が不良である。
【0094】
(8)風合い
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。また、評価結果が同数で割れた場合は、評価が悪い方を風合いとした。なお、本発明において良好なレベルは「A」または「B」である。
A:非常に柔軟である。
B:柔軟である。
C:硬い
D:非常に硬い。
【0095】
(9)ピリング評価
シートのピリング評価は、マーチンデール摩耗試験機としてJames H.Heal&Co.製のModel 406を、標準摩擦布として同社のABRASTIVE CLOTH SM25を用い、12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数20,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視で観察し、評価した。評価基準は外観と毛玉の数で判断し、下記のように評価した。
5級 :試料の外観が摩擦前と全く変化がない。
4.5級:試料表面の立毛が寝ているが毛玉の発生がない。
4級 :試料表面に毛玉が1個発生している。
3.5級:試料表面に毛玉が2〜3個発生している。
3級 :試料表面に毛玉が4〜5個発生している。
2.5級:試料表面に毛玉が6〜10個発生している。
2級 :試料表面に毛玉が11〜15個発生している。
1.5級:試料表面に毛玉が16〜20個発生している。
1級 :試料表面に毛玉が21個以上発生している。
【0096】
(10)摩耗減量
前述のピリング評価と同様の操作を行い、摩擦前後の重量を用いて、下記の式、
摩耗減量(mg)= 摩擦前の重量(mg) − 摩擦後の重量(mg)
により、摩耗減量(mg)を算出した。
【0097】
(11)シートのポリウレタン分子量
0.1mol/lとなるよう塩化リチウムを溶解したN,N−ジメチルホルムアミドに、シートを浸漬してポリウレタンを抽出し、ポリウレタン濃度が0.2重量%となるよう溶液を調整する。得られた溶液についてゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー製:HLC−8020)を用いて重量平均分子量を算出した。
【0098】
[化学物質の表記]
PU:ポリウレタン
PTMG:数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール
PCL:数平均分子量2000のポリカプロラクトン
PHC:数平均分子量2000のポリヘキサメチレンカーボネート
PNMOC:下記一般式(3)で示される数平均分子量2000の1,9−ノナンジオールと2−メチル−1,8−オクタンジオールから誘導される共重合ポリカーボネートジオール
【0099】
【化5】

【0100】
(式中、n,mは正の整数であり、ランダム共重合である。また、Rは(CHもしくはCH−CH(CH)−(CHのいずれかの脂肪族炭化水素基を示す)
PHMPC:下記一般式(4)で示される数平均分子量2000の1,6−ヘキサンジオールと3−メチル−1,5−ペンタンジオールから誘導される共重合ポリカーボネートジオール
【0101】
【化6】

【0102】
(式中、x,yは正の整数であり、ランダム共重合である。また、Rは(CHもしくは(CH−CH(CH)−(CHのいずれかの脂肪族炭化水素基を示す)

MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
EG:エチレングリコール
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド
PET:ポリエチレンテレフタレート
PVA:ポリビニルアルコール
[ポリウレタン種]
(1)ポリウレタンI(PU−I)
ポリイソシアネート:MDI
ポリオール :PTMG 70%、PCL 30%
鎖伸長剤 :EG
軟化点 :250℃
ゲル化点 :3.1ml
(2)ポリウレタンII(PU−II)
ポリイソシアネート:MDI
ポリオール :PHC 70%、PCL 30%
鎖伸長剤 :EG
軟化点 :210℃
ゲル化点 :7.1ml
(3)ポリウレタンIII(PU−III)
ポリイソシアネート:MDI
ポリオール :PNMOC 60%、PHMPC 40%
鎖伸長剤 :EG
軟化点 :250℃
ゲル化点 :3.5ml
(4)ポリウレタンIV(PU−IV)
ポリイソシアネート:MDI
ポリオール :PHMPC 60%、PCL 20%、PTMG 20%
鎖伸長剤 :EG
軟化点 :250℃
ゲル化点 :4.9ml。
【0103】
(織編物用繊維の製造)
<製造例1>
固有粘度(IV)が0.78のPETと固有粘度(IV)0.51のPETをそれぞれ別に溶融し、紡糸温度295℃で12孔の複合紡糸口金から複合比(重量%)50:50で吐出し、紡糸速度1450m/分で引き取り、12フィラメントのサイドバイサイド型複合構造未延伸糸を得た。
【0104】
さらにホットロール−熱版系延伸機を用い、延伸倍率2.6倍で延伸して56dtex、12フィラメントの延伸糸を得た。
【0105】
<製造例2>
固有粘度(IV)が0.65のPETを、紡糸温度295℃で72孔の紡糸口金から吐出し、紡糸速度1650m/分で引き取り、72フィラメントの未延伸糸を得た。
【0106】
さらにホットロール−熱版系延伸機を用い、延伸倍率2.8倍で延伸して84dtex、72フィラメントの延伸糸を得た。
【0107】
(織物の製造)
<製造例3>
製造例1で得られた延伸糸に1500回/m(撚係数11200)の撚りを施した撚糸を緯糸に、製造例2で得られた延伸糸に2500回/m(撚係数22900)の撚りを施した撚糸を経糸に用いて平織の織物を作製した。
【0108】
<製造例4>
製造例1で得られた延伸糸を双糸にし、1800回/m(撚係数18900)の撚りを施した撚糸を緯糸、経糸の両方に用いて平織の織物を作製した。
【0109】
<製造例5>
製造例2で得られた延伸糸に2500回/m(撚係数22900)の撚りを施した撚糸を緯糸、経糸の両方に用いて平織の織物を作製した。
【0110】
<製造例6>
製造例1で得られた延伸糸に1500回/m(撚係数11200)の撚りを施した撚糸を緯糸に、製造例2で得られた延伸糸に2500回/m(撚係数22900)の撚りを施した撚糸を経糸に用いて平織の織物を作製した。
【0111】
得られた織物を液流染色機にて130℃、30分処理した後、ピンテンターを用い、130℃で乾燥し、緯糸が捲縮発現した織物を作製した。
【0112】
(シートの製造)
<実施例1>
島成分としてPETを、また海成分としてポリスチレンを用い、島数が36島の海島型複合用口金を用いて、島/海重量比率55/45で溶融紡糸した後、延伸、捲縮し、その後、51mmにカットし、単繊維繊度3.1dtexの海島型複合繊維の原綿を得た。
【0113】
この海島型複合繊維の原綿を用いて、カード、クロスラッパー工程を経て積層ウエブを形成し、600本/cmのパンチ本数でニードルパンチした後に、製造例3で作製した織物をウエブの上下に挿入し、2900本/cmのパンチ本数でニードルパンチを施してウエブと織物を貼り合わせ、シートを得た。このシートを96℃の熱水で収縮させた後、5%のPVA水溶液を含浸し、温度110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの重量に対するPVA重量が4重量%のシートを得た。このシートをトリクロロエチレン中で海成分を溶解除去し、極細繊維と織物が絡合してなる脱海シートを得た。脱海シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)観察で、平均単繊維繊度は0.05detxであった。
【0114】
この極細繊維と織物とからなる脱海シートを、固形分濃度12%に調整したポリウレタンIのDMF溶液に含浸し、DMF濃度30%の水溶液中でポリウレタンを凝固せしめた。その後、PVAおよびDMFを熱水で除去し、110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの島成分重量(極細繊維と前記織編物の合計重量)に対するポリウレタン重量が20重量%のシートを得た。
【0115】
そして、得られたシートを厚さ方向に半裁し、半裁面をサンドペーパー番手240番のエンドレスサンドペーパーで研削し、立毛面を形成した。
【0116】
こうして得られたシートを液流染色機にて、130℃の条件下で、収縮処理と染色を同時に行ったのちに、乾燥機にて乾燥を行い、シートを得た。
【0117】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が26%、伸長回復率が95%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は143000であった。
【0118】
<実施例2>
島成分としてPETを、また海成分としてポリスチレンを用い、島数が16島の海島型複合用口金を用いて、島/海重量比率80/20で溶融紡糸した後、延伸、捲縮し、その後、51mmにカットし、単繊維繊度3.8dtexの海島型複合繊維の原綿を得た。
【0119】
この海島型複合繊維の原綿を用いて、カード、クロスラッパー工程を経て積層ウエブを形成し、300本/cmのパンチ本数でニードルパンチした後に、製造例4で作製した織物をウエブの上下に挿入し、3400本/cmのパンチ本数でニードルパンチを施してウエブと織物を貼り合わせ、シートを得た。このシートを96℃の熱水で収縮させた後、5%のPVA水溶液を含浸し、温度110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの重量に対するPVA重量が7重量%のシートを得た。このシートをトリクロロエチレン中で海成分を溶解除去し、極細繊維と織物が絡合してなる脱海シートを得た。脱海シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)観察で、平均単繊維繊度は0.19detxであった。
【0120】
この極細繊維と織物とからなる脱海シートを固形分濃度12%に調整したポリウレタンIIのDMF溶液に含浸し、DMF濃度30%の水溶液中でポリウレタンを凝固せしめた。その後、PVAおよびDMFを熱水で除去し、110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの島成分重量(極細繊維と前記織編物の合計重量)に対するポリウレタン重量が31重量%のシートを得た。
【0121】
そして、シートを厚さ方向に半裁し、半裁面をサンドペーパー番手240番のエンドレスサンドペーパーで研削し立毛面を形成した。
【0122】
こうして得られたシートを液流染色機にて、130℃の条件下で、収縮処理と染色を同時に行ったのちに、乾燥機にて乾燥を行い、シートを得た。
【0123】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、経糸、緯糸共に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に伸長率が18%、伸長回復率が92%、タテ方向に、伸長率が18%、伸長回復率が86%であり、ヨコ方向、タテ方向の両方に良好なストレッチ性があった。また、外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は201000であった。
【0124】
<実施例3>
島成分としてPETを、また海成分としてポリスチレンを用い、島数が100島の海島型複合用口金を用いて、島/海重量比率50/50で溶融紡糸した後、延伸、捲縮し、その後、51mmにカットし、単繊維繊度4.2dtexの海島型複合繊維の原綿を得た。
【0125】
この海島型複合繊維の原綿を用いて、カード、クロスラッパー工程を経て積層ウエブを形成し、600本/cmのパンチ本数でニードルパンチした後に、製造例3で作製した織物をウエブの上下に挿入し、2900本/cmのパンチ本数でニードルパンチを施してウエブと織物を貼り合わせ、シートを得た。このシートを96℃の熱水で収縮させた後、10%のPVA水溶液を含浸し、温度110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの重量に対するPVA重量が21重量%のシートを得た。このシートをトリクロロエチレン中で海成分を溶解除去し、極細繊維と織物が絡合してなる脱海シートを得た。脱海シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)観察で、平均単繊維繊度は0.02detxであった。
【0126】
この極細繊維と織物とからなる脱海シートを固形分濃度12%に調整したポリウレタンIIIのDMF溶液に含浸し、DMF濃度30%の水溶液中でポリウレタンを凝固せしめた。その後、PVAおよびDMFを熱水で除去し、110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの島成分重量(極細繊維と前記織編物の合計重量)に対するポリウレタン重量が25重量%のポリウレタンを付与したシートを得た。
【0127】
そして、シートを厚さ方向に半裁し、半裁面をサンドペーパー番手240番のエンドレスサンドペーパーで研削し、立毛面を形成した。
【0128】
こうして得られたシートを液流染色機にて、130℃の条件下で、収縮処理と染色を同時に行ったのちに、乾燥機にて乾燥を行い、シートを得た。
【0129】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が32%、伸長回復率が88%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は258000であった。
【0130】
<実施例4>
島成分としてPETを、また海成分としてポリスチレンを用い、島数が36島の海島型複合用口金を用いて、島/海重量比率55/45で溶融紡糸した後、延伸、捲縮し、その後、51mmにカットし、単繊維繊度3.1dtexの海島型複合繊維の原綿を得た。
【0131】
この海島型複合繊維の原綿を用いて、カード、クロスラッパー工程を経て積層ウエブを形成し、600本/cmのパンチ本数でニードルパンチした後に、製造例3で作製した織物をウエブの上下に挿入し、2900本/cmのパンチ本数でニードルパンチを施してウエブと織物を貼り合わせ、シートを得た。このシートを96℃の熱水で収縮させた後、5%のPVA水溶液を含浸し、温度110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの重量に対するPVA重量が5重量%のシートを得た。その後、シートを固形分濃度12%に調整したポリウレタンIのDMF溶液を含浸し、DMF濃度30%の水溶液中でポリウレタンを凝固せしめた。そして、DMFを熱水で除去し、110℃の熱風で10分間乾燥することで、シートの島成分重量(極細繊維と前記織編物の合計重量)に対するポリウレタン重量が22重量%のシートを得た。このシートをトリクロロエチレン中で海成分を溶解除去し、極細繊維と織物、ポリウレタンからなるシートを得た。シート断面の走査型電子顕微鏡(SEM)観察で、平均単繊維繊度は0.05detxであった。
【0132】
そして、シートを厚さ方向に半裁し、半裁面をサンドペーパー番手240番のエンドレスサンドペーパーで研削し、立毛面を形成した。
【0133】
こうして得られたシートを液流染色機にて、130℃の条件下で、収縮処理と染色を同時に行ったのちに、乾燥機にて乾燥を行い、シートを得た。
【0134】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が29%、伸長回復率が86%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は147000であった。
【0135】
<実施例5>
PVAの付量を5%、PUの付量を5%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0136】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、耐摩耗性が悪かったものの、ヨコ方向にストレッチ性があり、外観品位、風合いは良好であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は134000であった。
【0137】
<実施例6>
海島型複合繊維を15mmにカットしたことと、PVAの付量を5%、PUの付量を23%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0138】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、摩耗減量が多かったものの、ヨコ方向にストレッチ性があり、外観品位、風合い、ピリング評価は良好であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は139000であった。
【0139】
<実施例7>
PVAを付与しなかったことと、PUの付量を14%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0140】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が16%、伸長回復率が97%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は131000であった。
【0141】
<実施例8>
PVAの付量を22%、PUの付量を38%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0142】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が19%、伸長回復率が87%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は149000であった。
【0143】
<実施例9>
海島型複合繊維を89mmにカットしたことと、PVAの付量を21%、PUの付量を18%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0144】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が30%、伸長回復率が88%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は141000であった。
【0145】
<実施例10>
PVAの付量を30%、PUの付量を25%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0146】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が34%、伸長回復率が87%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。さらに、摩耗減量が若干多かったものの、外観品位、風合い、ピリング評価は良好な結果であった。シート中のポリウレタンの分子量は139000であった。
【0147】
<実施例11>
ポリウレタンIの代わりにポリウレタンIVを使用したことと、PVAの付量を20%、PUの付量を19%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0148】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が28%、伸長回復率が90%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は198000であった。
【0149】
<実施例12>
PVAの付量を21%、PUの付量を44%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0150】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が16%、伸長回復率が95%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は151000であった。
【0151】
<実施例13>
海島型複合繊維を25mmにカットしたことと、PVAの付量を5%、PUの付量を21%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0152】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が25%、伸長回復率が95%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は142000であった。
【0153】
<実施例14>
海島型複合繊維を102mmにカットしたことと、PVAの付量を5%、PUの付量を21%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0154】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が26%、伸長回復率が94%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は135000であった。
【0155】
<実施例15>
ポリウレタンIの代わりにポリウレタンIIを使用したことと、PVAの付量を21%、PUの付量を25%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0156】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、緯糸に空洞が存在することを確認した。また、得られたシートは、ヨコ方向に、伸長率が19%、伸長回復率が96%であり、ヨコ方向に良好なストレッチ性があった。外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量も良好な結果であった。さらに、シート中のポリウレタンの分子量は205000であった。
【0157】
<比較例1>
製造例5で作製した織物を使用したことと、PVAの付量を3%、PUの付量を19%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、シートを得た。
【0158】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、経糸、緯糸共に空洞は存在しなかった。また、得られたシートは、外観品位、風合い、ピリング評価、摩耗減量は良好だったものの、ストレッチ性がないものであった。シート中のポリウレタンの分子量は141000であった。
【0159】
<比較例2>
製造例6で作製した捲縮発現している織物を使用したことと、PVAの付量を6%、PUの付量を22%とした以外は、実施例1と同様の処理を行い、立毛面を形成したシートを得た。こうして得られたシートを液流染色機にて、130℃の条件下で、染色を行ったのちに、乾燥機にて乾燥を行い、シートを得た。
【0160】
このシートについて織物内糸条の空洞を観察した結果、経糸、緯糸共に空洞は存在しなかった。また、得られたシートは、風合い、摩耗減量は良好であったものの、若干ピリング評価が悪く、ストレッチ性がないものであった。また、製品表面には、織物の繊維が露出しており、非常に品位の悪いものであった。シート中のポリウレタンの分子量は142000であった。
【0161】
なお、上記実施例、比較例の条件、結果を表1、2にまとめて示す。
【0162】
【表1】

【0163】
【表2】

【図面の簡単な説明】
【0164】
【図1】糸条の内部における空洞の有無の確認方法を示す図である。
【符号の説明】
【0165】
A:糸条の外周と近似円の中心とを結ぶ線
B:線Aと繊維とが重なる部分

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の(i)〜(iii)の工程をこの順番で含む伸縮性シートの製造方法。
(i)固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、溶剤に対する溶解性の異なる2種類以上の高分子物質からなる極細繊維発生型繊維とを絡合させてシートを作製する工程
(ii)前記シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめ、その後、該シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する工程、または、前記シートに、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体の溶剤液を含浸、固化して、ポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与し、その後、該シートを溶剤で処理して平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を発現せしめる工程
(iii)110℃以上の条件下で前記織編物を揉んで収縮させる工程
【請求項2】
前記(ii)の工程において、極細繊維を発現せしめた後にポリウレタンを主成分とする高分子弾性体を付与する、請求項1に記載の伸縮性シートの製造方法。
【請求項3】
前記(ii)の工程の前に、前記シートに水溶性樹脂を付与する工程を経る、請求項2に記載の伸縮性シートの製造方法。
【請求項4】
固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が繊維長さ方向に沿ってサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維および/または固有粘度に差のある2種類以上のポリエチレンテレフタレート系重合体が偏心した芯鞘構造を形成している偏心芯鞘複合繊維からなる糸条を含む織編物と、平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維と、ポリウレタンを主成分とした高分子弾性体とを含む伸縮性シートであり、織編物を構成する糸条が内部に空洞を有する構造である伸縮性シート。
【請求項5】
前記空洞を有する糸条に前記高分子弾性体が部分的に接合している、請求項4に記載の伸縮性シート。
【請求項6】
タテ方向および/またはヨコ方向の伸長率が15%以上35%以下、ならびに、タテ方向および/またはヨコ方向の伸長回復率が80%以上100%以下である、請求項4または5に記載の伸縮性シート。
【請求項7】
前記ポリウレタンの含有量が、前記極細繊維と前記織編物の合計重量に対し、10重量%以上40重量%以下である、請求項4〜6のいずれかに記載の伸縮性シート。
【請求項8】
前記ポリウレタンが、下記一般式(1)及び(2)で示されるポリカーボネート骨格を有するポリカーボネート系ポリウレタンである、請求項4〜7のいずれかに記載の伸縮性シート。
【化1】

(式中、RおよびRは炭素数7〜11の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、nおよびmは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
【化2】

(式中、RおよびRは炭素数3〜6の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていても良い。また、xおよびyは正の整数であり、RとRが異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。)
【請求項9】
前記極細繊維の繊維長が25mm以上90mm以下である、請求項4〜8のいずれかに記載の伸縮性シート。

【図1】
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【公開番号】特開2008−261082(P2008−261082A)
【公開日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−62249(P2008−62249)
【出願日】平成20年3月12日(2008.3.12)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】