温度調節機能を持つ不織布及びその製造方法
【課題】 温度調節機能に優れた不織布を提供すること。
【解決手段】 融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはそのエステル誘導体、あるいはメタクリル酸もしくはそのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである樹脂組成物からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いたことを特徴とする温度調節機能を持つ不織布。
【解決手段】 融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはそのエステル誘導体、あるいはメタクリル酸もしくはそのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである樹脂組成物からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いたことを特徴とする温度調節機能を持つ不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節機能を持つ不織布に関するものである。例えば、背広、作業服、スキー・スケートウエア，ダイビングスーツ，釣り・登山等のウエア，トレーニングウエア等のスポーツ衣料品等の衣服の芯材、寝具品等の中綿、その他、靴内材、ヘルメット内材、車両内装材、室内用内装材、合成皮革基布等の製品、または保温・保冷が要求される食品包装材等の分野に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度変化が著しい環境で着用する防寒着、スポーツ衣料品等では、綿、ダウン、フェザー等の保温材料を用いて体温の低下を防ぐ方法が知られている。しかし、このような方法は衣料品の重量が増加したり、嵩高になってしまうという問題があるため、布地の一部にアルミニウム等の金属蒸着膜を形成し、保温材料とすることが具体化されている。さらに近年では、吸水すると発熱する材料を布地に付着させたスポーツ衣料品等が利用されている。
【０００３】
しかし、このような材料は、確かに保温材料とはなるが、温度調節機能を有していない。そこで、合成樹脂繊維と、この合成樹脂繊維に長手方向に略沿った方向に略連続して混入された蓄熱性物質とを具備した蓄熱性繊維及びそれを用いた不織布に関する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、この方法で潜熱蓄熱剤として具体的に用いられているパラフィン系炭化水素（パラフィンワックス）は、融点が３０℃以下、即ち人間の皮膚表面温度以下であるので、この繊維で作られた不織布を使用した衣服を身に付けた時点で相転移をしてしまい、温度調節の機能を果たさない。
【０００５】
一方、本出願人は、良好な温度調節機能を有する複合繊維を既に提案している（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１７３２９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／００５６９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、実用に適する優れた温度調節機能を有する不織布を提供することにある。また、本発明の目的は、不織布の強度、柔らかさ、軽量性、通気性、加工のし易さなど製品の扱い易さを保持しながらも、実用に適する優れた温度調節機能を有する不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはメタクリル酸およびそれらのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇであることを特徴とする混合樹脂からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いた不織布により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の不織布は、優れた温度調節機能を有しているので、環境温度の変化による衣服内の急激な温度変化が少なく、快適性をもたらす効果が非常に高い。また、不織布の強度、柔らかさ、軽量性、通気性にも優れており、加工のし易さや製品の取り扱い易さも保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に用いる温度調節機能を持つ複合繊維は、融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはメタクリル酸あるいはそれらのエステル誘導体とワックスとの重合体（以下、「温調成分」と記す）０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである混合樹脂からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造であることを特徴とする。
【００１１】
上記アクリル酸としては、ポリエイコシルアクリレート、ポリノナデシルアクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリパルミチルアクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリミリスチルアクリレート等、またはこれらのアクリル酸の誘導体である。同じくメタクリル酸としては、ポリドコシルメタクリレート、ポリヘンエイコシルメタクリレート、ポリミリスチルメタクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリパルミチルメタクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリノナデシルメタクリレート、ポリエイコシルメタクリレート、ポリヘステアリルメタクリレート、ポリ（パルミチル／ステアリル）メタクリレート等、またはこれらのメタクリル酸のエステルである。これらアクリル酸もしくはメタクリル酸およびそれらの誘導体のエステルは、単独で用いても、または２つ以上を組み合わせて用いても良い。
【００１２】
上記ワックスとしては、パラフィンワックスを用いる。例えば、ヘプタデカン（融点２２℃）、オクタデカン（融点２８℃）、ノナデカン（融点３２℃）、エイコサン（融点３６℃）、ヘンエイコサン（融点４０℃）、ドコサン（融点４４℃）等が挙げられる。
【００１３】
そして、前述した温調成分の融点は、３０〜５０℃である必要がある。融点を３０℃未満とすると、相転移温度が人体の皮膚表面温度以下となり、身に付けた時点で相転移をしてしまうので温度調節が機能せず、５０℃を超えると、相転移温度が日常の生活温度以上となり、同様に温度調節が機能しない。より好ましくは、３２〜４０℃である。
【００１４】
熱可塑性重合体に混合する温調成分は、０．２ｗｔ％未満では温度調節機能を充分に確保できず、４０ｗｔ％を超えると、繊維強度、紡糸性が低下する。好ましくは１．０〜４０ｗｔ％、より好ましくは５〜３０ｗｔ％とするのがよい。
【００１５】
温調成分を混合する熱可塑性重合体は、溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であればよく、このような重合体の具体例としてはナイロン６やナイロン６６等ポリアミド、ポリエチレンテレフタレ−トやポリブチレンテレフタレ−ト等ポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等ポリオレフィン等、又はこれらを主成分とする重合体、更にはポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン２，６ナフタレ−ト、全芳香族ポリエステル等の耐熱性熱可塑性重合体が挙げられるが、好ましくはポリプロピレンである。
【００１６】
複合繊維の鞘部を構成する繊維形成性重合体は、溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であればよく、このような重合体の具体例としてはナイロン６やナイロン６６等ポリアミド、ポリエチレンテレフタレ−トやポリブチレンテレフタレ−ト等ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエチレンやポリプロピレン等ポリオレフィン等、又はこれらを主成分とする重合体、更にはポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン２，６ナフタレ−ト、全芳香族ポリエステル等の耐熱性熱可塑性重合体が挙げられるが、好ましくは、ナイロン６、ポリエチレンテレフタレートおよびポリ乳酸である。
【００１７】
本発明に用いる複合繊維は、通常のコンジュゲート型複合紡糸装置を用いることにより、容易に製造することができる。通常の速度５００〜１５００ｍ／分程度で紡糸し、ついで延伸熱処理する方法、またスピンドロー法、高速紡糸法により製造することが可能である。
【００１８】
複合繊維の断面形状は円形、多角形、多葉形などの非円形など問わないが、温調成分を混合した熱可塑性重合体からなる芯部を、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込んだ芯鞘構造を特徴とする。これによって、芯部の温調成分の飛散を防止するので、重量割合が紡糸中に低下することはない。
【００１９】
上記繊維形成性重合体には少量の他の任意の重合体や酸化防止剤、制電剤、顔料、艶消し剤、抗菌剤、不活性微粒子その他の添加剤が含有されても良い。
【００２０】
更に述した複合繊維は、繊維径方向断面の芯部の面積割合が８〜６０％であるのが好ましい。芯部の面積割合が８％以上であれば、充分な温度調節機能を確保することができる。また、芯部の面積割合が６０％以下であれば、繊維強度を確保することができる。
【００２１】
特に、ポリプロピレンのような染色性の悪い樹脂組成物を芯部に用いる場合、繊維全体の染色性を考慮して、芯部の面積割合は２０〜５０％であることが好ましい。
【００２２】
また、前述した温調成分と熱可塑性重合体とからなる樹脂組成物の融解熱量は、１〜９０Ｊ／ｇである必要がある。
融解熱量を１Ｊ／ｇ未満とすると温度調節機能の低下を招き、９０Ｊ／ｇを超えると、紡糸した際の繊維物性が低下する。好ましくは２〜５０Ｊ／ｇである。
【００２３】
この樹脂組成物を芯部に配した複合繊維の融解熱量は、樹脂組成物の融点付近において、０．５Ｊ／ｇ以上であることが必要である。好ましくは０．５〜６０Ｊ／ｇ、更に好ましくは１．０〜３０Ｊ／ｇである。また、この複合繊維の凝固熱量は、樹脂組成物の凝固点付近において、０．１Ｊ／ｇ以上で有ることが必要である。好ましくは０．１〜２０Ｊ／ｇ、更に好ましくは０．５〜１０Ｊ／ｇである。
【００２４】
本発明に用いる複合繊維の単糸繊度は特に規定しないが、１〜２０ｄｔｅｘが好ましい。単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上であれば、繊維化は容易であるし、２０ｄｔｅｘ以下であれば不織布の柔らかさを確保できるからである。
【００２５】
また、不織布を形成する複合繊維のカット長は、３０〜１５０ｍｍのものが多く使用される。
【００２６】
本発明の不織布においては、複合繊維を、不織布の繊維全体中、好ましくは５ｗｔ％以上、より好ましくは１０ｗｔ％以上、特に好ましくは２５ｗｔ％以上含有させる。複合繊維が５ｗｔ％以上含有されていれば、充分な温度調節が可能である。不織布中、複合繊維少量でも、充分な温度調節機能を発揮できるので、一緒に用いる他の素材の特徴を活かしながら、温度調節機能を付与できる。
【００２７】
本発明の不織布には、上記複合繊維の他、一般的な合成繊維として、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、ポリプロピレン、ナイロン６、ナイロン６６等、再生繊維として、レーヨン、アセテート等、天然繊維として、綿、麻、羊毛、絹等が使用される。
【００２８】
また、本発明の不織布は、熱融着バインダー繊維を含有させてもよい。
【００２９】
バインダー繊維は、サイドバイサイド型、芯鞘型の、融点の異なるポリマーを複合した繊維である。ポリマーの種類としては、低融点ポリマーとして、ポリオレフィン、共重合ポリエステル、ナイロン及びこれらの変成物が使用される。高融点ポリマーとして、ポリプロピレン、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、ナイロン６、ナイロン６６等が使用される。
【００３０】
これらバインダー繊維を用いる場合、その含有量は、不織布の繊維全体中、５〜２０ｗｔ％とすることが好適である。
【００３１】
本発明の不織布は、目付が１００ｇ／ｍ２以下、厚みが５ｍｍ以下であることが好適である。目付は６０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。軽くて、ソフトな手触りであり、衣類のファッション性を損なわない不織布を得るには、不織布の目付が小さい方が好適である。
【００３２】
本発明の不織布を製造するにあたり、その製造方法としては、例えば、カード、クロスレイ、ドロー、ニードルパンチによる製造方法が挙げられる。また、ランダムカード、ニードルパンチによる製造方法でもよい。
【００３３】
また、バインダー繊維を使用する場合、サーマルボンディングを行ってもよい。複合繊維の繊維形成性重合体がポリアミドであるとき、不織布の予熱温度を９０〜１４０℃とし、熱融着部分を９０〜１４０℃、すなわち、９０〜１４０℃の成形温度に加温された加温された金型を用いてプレス成形することが好適である。
【００３４】
熱融着部分の温度が９０℃未満であると、十分な熱融着が得られない。１４０℃を超えると、複合繊維の芯鞘構造の剥離が発生し、温度調節機能の低下を招く。
【００３５】
また、成形時の圧力は、３０ｋｇ／ｃｍ２以上で行う。３０ｋｇ／ｃｍ２未満であると、十分な熱融着が得られない。好ましくは５０ｋｇ／ｃｍ２以上である。
【００３６】
本発明の不織布は、複合繊維が少量で優れた温度調節機能を発揮するので、不織布の目付が小さい、薄い厚みの不織布とすることができ、軽くて、ソフトな手触りであり、衣類のファッション性を損なわない不織布が得られる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【００３８】
各評価は下記のようにして行った。
１）融解熱量及び凝固熱量
示差走査熱量計（ＤＳＣ−７：パーキンエルマージャパン社製）にて、試料１０ｍｇ、昇温および降温速度５℃／分で測定し、温調成分の融点の±５℃の範囲においてそれぞれの熱量を求めた。
２）機械方向破断伸度
ＪＩＳ Ｌ １９０６
３）幅方向破断伸度
ＪＩＳ Ｌ １９０６
４）引張り強度
ＪＩＳ Ｌ １０８５
５）成形状況
ｉ）実施例又は比較例と同じ条件でポリエステルを用いて不織布を作り、操業し易さ及び成形品を比較する。ポリエステル品より悪ければ ×。良ければ、保留する。
ｉｉ）１４０℃、６０ｋｇ／ｃｍ２とする他はｉ）の条件で新たにポリエステルの不織布を作り、条件ｉ）で作った成形品と再度比較して、ポリエステル品より悪ければ ×、 余り差が無かったら ○、良ければ ◎。
６）風合い
良好 ○、悪い ×。
７）総合評価
上記４）〜６）が良好であったもの、○、１つでもだめであれば、×。
〔実施例１〕
メタクリル酸とパラフィンワックスとの重合体を混合したポリプロピレンを芯部、ナイロン６を鞘部に配した複合繊維を調製した。
【００３９】
なお、この複合繊維の芯部に用いた樹脂組成物は、融点が３４℃の、メタクリル酸とパラフィンワックスとの重合体を、ポリプロピレンに３０％混合したものである。この樹脂組成物の融点における融解熱量は５０Ｊ／ｇ、凝固点における凝固熱量は２０Ｊ／ｇであった。また、複合繊維において、その芯部の面積割合は４０％であり、融解熱量は４．０Ｊ／ｇ、凝固熱量は３．６Ｊ／ｇであった。
【００４０】
上記複合繊維（繊度７８ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）を２５質量％、ポリエステル繊維（繊度７０ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）７０質量％、ポリエステル系バインダー繊維（繊度８０ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）５質量％を用い、定法によりカード、クロスレイ、ドロー後、軽くニードルパンチを行ない、目付５０ｇ／ｍ２、厚さ２ｍｍの不織布を製造した。この不織布の機械方向の破断伸度は７５％、幅方向の破断伸度は８５％であった。
【００４１】
この不織布をプレス型不織布成形機で成形した。不織布成形する際に不織布の予熱温度を１１０℃、１１０℃に加温された金型を用いて、５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、３０秒間プレス成形した。金型には、３０ｃｍ角の上部開口部と２０ｃｍ角の底部の深さ１ｃｍの台形の金型を使用した。金型は縁部および３ｃｍ角の３ｍｍ幅の格子部分のみが加圧により熱融着されるようにクリアランスをゼロとし、その他の部分はクリアランスが３ｍｍの仕様とした。
【００４２】
本発明の不織布成形品は加圧熱融着部分のみが熱融着された角皿状に厚さムラも殆どなくきれいに成形された。加圧熱融着部分は引張り強度１５ｋｇ／５ｃｍの強度を示し、殆どフィルム化されていた。
〔実施例２〜６〕
複合繊維の混率を表１に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
〔実施例７〜１０、比較例１〕
不織布の目付けを表２に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４５】
【表２】
【００４６】
〔実施例１１〜１５〕
予熱温度及びプレス温度を表３に示すように変化させ、その他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４７】
【表３】
【００４８】
〔実施例１６〜１７〕
プレス圧力を表４に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４９】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００５０】
このような温度調節機能を持つ不織布を、背広、作業服、スキー・スケートウエア，ダイビングスーツ，釣り・登山等のウエア，トレーニングウエア等のスポーツ衣料品等の衣服の芯材、寝具品等の中綿、食品包装材等の材料とすることにより、これらの製品に温度調節機能を持たせることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節機能を持つ不織布に関するものである。例えば、背広、作業服、スキー・スケートウエア，ダイビングスーツ，釣り・登山等のウエア，トレーニングウエア等のスポーツ衣料品等の衣服の芯材、寝具品等の中綿、その他、靴内材、ヘルメット内材、車両内装材、室内用内装材、合成皮革基布等の製品、または保温・保冷が要求される食品包装材等の分野に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度変化が著しい環境で着用する防寒着、スポーツ衣料品等では、綿、ダウン、フェザー等の保温材料を用いて体温の低下を防ぐ方法が知られている。しかし、このような方法は衣料品の重量が増加したり、嵩高になってしまうという問題があるため、布地の一部にアルミニウム等の金属蒸着膜を形成し、保温材料とすることが具体化されている。さらに近年では、吸水すると発熱する材料を布地に付着させたスポーツ衣料品等が利用されている。
【０００３】
しかし、このような材料は、確かに保温材料とはなるが、温度調節機能を有していない。そこで、合成樹脂繊維と、この合成樹脂繊維に長手方向に略沿った方向に略連続して混入された蓄熱性物質とを具備した蓄熱性繊維及びそれを用いた不織布に関する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
しかし、この方法で潜熱蓄熱剤として具体的に用いられているパラフィン系炭化水素（パラフィンワックス）は、融点が３０℃以下、即ち人間の皮膚表面温度以下であるので、この繊維で作られた不織布を使用した衣服を身に付けた時点で相転移をしてしまい、温度調節の機能を果たさない。
【０００５】
一方、本出願人は、良好な温度調節機能を有する複合繊維を既に提案している（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１７３２９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／００５６９９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、実用に適する優れた温度調節機能を有する不織布を提供することにある。また、本発明の目的は、不織布の強度、柔らかさ、軽量性、通気性、加工のし易さなど製品の扱い易さを保持しながらも、実用に適する優れた温度調節機能を有する不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはメタクリル酸およびそれらのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇであることを特徴とする混合樹脂からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いた不織布により達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の不織布は、優れた温度調節機能を有しているので、環境温度の変化による衣服内の急激な温度変化が少なく、快適性をもたらす効果が非常に高い。また、不織布の強度、柔らかさ、軽量性、通気性にも優れており、加工のし易さや製品の取り扱い易さも保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に用いる温度調節機能を持つ複合繊維は、融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはメタクリル酸あるいはそれらのエステル誘導体とワックスとの重合体（以下、「温調成分」と記す）０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである混合樹脂からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造であることを特徴とする。
【００１１】
上記アクリル酸としては、ポリエイコシルアクリレート、ポリノナデシルアクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリパルミチルアクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリミリスチルアクリレート等、またはこれらのアクリル酸の誘導体である。同じくメタクリル酸としては、ポリドコシルメタクリレート、ポリヘンエイコシルメタクリレート、ポリミリスチルメタクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリパルミチルメタクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリノナデシルメタクリレート、ポリエイコシルメタクリレート、ポリヘステアリルメタクリレート、ポリ（パルミチル／ステアリル）メタクリレート等、またはこれらのメタクリル酸のエステルである。これらアクリル酸もしくはメタクリル酸およびそれらの誘導体のエステルは、単独で用いても、または２つ以上を組み合わせて用いても良い。
【００１２】
上記ワックスとしては、パラフィンワックスを用いる。例えば、ヘプタデカン（融点２２℃）、オクタデカン（融点２８℃）、ノナデカン（融点３２℃）、エイコサン（融点３６℃）、ヘンエイコサン（融点４０℃）、ドコサン（融点４４℃）等が挙げられる。
【００１３】
そして、前述した温調成分の融点は、３０〜５０℃である必要がある。融点を３０℃未満とすると、相転移温度が人体の皮膚表面温度以下となり、身に付けた時点で相転移をしてしまうので温度調節が機能せず、５０℃を超えると、相転移温度が日常の生活温度以上となり、同様に温度調節が機能しない。より好ましくは、３２〜４０℃である。
【００１４】
熱可塑性重合体に混合する温調成分は、０．２ｗｔ％未満では温度調節機能を充分に確保できず、４０ｗｔ％を超えると、繊維強度、紡糸性が低下する。好ましくは１．０〜４０ｗｔ％、より好ましくは５〜３０ｗｔ％とするのがよい。
【００１５】
温調成分を混合する熱可塑性重合体は、溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であればよく、このような重合体の具体例としてはナイロン６やナイロン６６等ポリアミド、ポリエチレンテレフタレ−トやポリブチレンテレフタレ−ト等ポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等ポリオレフィン等、又はこれらを主成分とする重合体、更にはポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン２，６ナフタレ−ト、全芳香族ポリエステル等の耐熱性熱可塑性重合体が挙げられるが、好ましくはポリプロピレンである。
【００１６】
複合繊維の鞘部を構成する繊維形成性重合体は、溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であればよく、このような重合体の具体例としてはナイロン６やナイロン６６等ポリアミド、ポリエチレンテレフタレ−トやポリブチレンテレフタレ−ト等ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエチレンやポリプロピレン等ポリオレフィン等、又はこれらを主成分とする重合体、更にはポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン２，６ナフタレ−ト、全芳香族ポリエステル等の耐熱性熱可塑性重合体が挙げられるが、好ましくは、ナイロン６、ポリエチレンテレフタレートおよびポリ乳酸である。
【００１７】
本発明に用いる複合繊維は、通常のコンジュゲート型複合紡糸装置を用いることにより、容易に製造することができる。通常の速度５００〜１５００ｍ／分程度で紡糸し、ついで延伸熱処理する方法、またスピンドロー法、高速紡糸法により製造することが可能である。
【００１８】
複合繊維の断面形状は円形、多角形、多葉形などの非円形など問わないが、温調成分を混合した熱可塑性重合体からなる芯部を、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込んだ芯鞘構造を特徴とする。これによって、芯部の温調成分の飛散を防止するので、重量割合が紡糸中に低下することはない。
【００１９】
上記繊維形成性重合体には少量の他の任意の重合体や酸化防止剤、制電剤、顔料、艶消し剤、抗菌剤、不活性微粒子その他の添加剤が含有されても良い。
【００２０】
更に述した複合繊維は、繊維径方向断面の芯部の面積割合が８〜６０％であるのが好ましい。芯部の面積割合が８％以上であれば、充分な温度調節機能を確保することができる。また、芯部の面積割合が６０％以下であれば、繊維強度を確保することができる。
【００２１】
特に、ポリプロピレンのような染色性の悪い樹脂組成物を芯部に用いる場合、繊維全体の染色性を考慮して、芯部の面積割合は２０〜５０％であることが好ましい。
【００２２】
また、前述した温調成分と熱可塑性重合体とからなる樹脂組成物の融解熱量は、１〜９０Ｊ／ｇである必要がある。
融解熱量を１Ｊ／ｇ未満とすると温度調節機能の低下を招き、９０Ｊ／ｇを超えると、紡糸した際の繊維物性が低下する。好ましくは２〜５０Ｊ／ｇである。
【００２３】
この樹脂組成物を芯部に配した複合繊維の融解熱量は、樹脂組成物の融点付近において、０．５Ｊ／ｇ以上であることが必要である。好ましくは０．５〜６０Ｊ／ｇ、更に好ましくは１．０〜３０Ｊ／ｇである。また、この複合繊維の凝固熱量は、樹脂組成物の凝固点付近において、０．１Ｊ／ｇ以上で有ることが必要である。好ましくは０．１〜２０Ｊ／ｇ、更に好ましくは０．５〜１０Ｊ／ｇである。
【００２４】
本発明に用いる複合繊維の単糸繊度は特に規定しないが、１〜２０ｄｔｅｘが好ましい。単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上であれば、繊維化は容易であるし、２０ｄｔｅｘ以下であれば不織布の柔らかさを確保できるからである。
【００２５】
また、不織布を形成する複合繊維のカット長は、３０〜１５０ｍｍのものが多く使用される。
【００２６】
本発明の不織布においては、複合繊維を、不織布の繊維全体中、好ましくは５ｗｔ％以上、より好ましくは１０ｗｔ％以上、特に好ましくは２５ｗｔ％以上含有させる。複合繊維が５ｗｔ％以上含有されていれば、充分な温度調節が可能である。不織布中、複合繊維少量でも、充分な温度調節機能を発揮できるので、一緒に用いる他の素材の特徴を活かしながら、温度調節機能を付与できる。
【００２７】
本発明の不織布には、上記複合繊維の他、一般的な合成繊維として、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、ポリプロピレン、ナイロン６、ナイロン６６等、再生繊維として、レーヨン、アセテート等、天然繊維として、綿、麻、羊毛、絹等が使用される。
【００２８】
また、本発明の不織布は、熱融着バインダー繊維を含有させてもよい。
【００２９】
バインダー繊維は、サイドバイサイド型、芯鞘型の、融点の異なるポリマーを複合した繊維である。ポリマーの種類としては、低融点ポリマーとして、ポリオレフィン、共重合ポリエステル、ナイロン及びこれらの変成物が使用される。高融点ポリマーとして、ポリプロピレン、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、ナイロン６、ナイロン６６等が使用される。
【００３０】
これらバインダー繊維を用いる場合、その含有量は、不織布の繊維全体中、５〜２０ｗｔ％とすることが好適である。
【００３１】
本発明の不織布は、目付が１００ｇ／ｍ２以下、厚みが５ｍｍ以下であることが好適である。目付は６０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。軽くて、ソフトな手触りであり、衣類のファッション性を損なわない不織布を得るには、不織布の目付が小さい方が好適である。
【００３２】
本発明の不織布を製造するにあたり、その製造方法としては、例えば、カード、クロスレイ、ドロー、ニードルパンチによる製造方法が挙げられる。また、ランダムカード、ニードルパンチによる製造方法でもよい。
【００３３】
また、バインダー繊維を使用する場合、サーマルボンディングを行ってもよい。複合繊維の繊維形成性重合体がポリアミドであるとき、不織布の予熱温度を９０〜１４０℃とし、熱融着部分を９０〜１４０℃、すなわち、９０〜１４０℃の成形温度に加温された加温された金型を用いてプレス成形することが好適である。
【００３４】
熱融着部分の温度が９０℃未満であると、十分な熱融着が得られない。１４０℃を超えると、複合繊維の芯鞘構造の剥離が発生し、温度調節機能の低下を招く。
【００３５】
また、成形時の圧力は、３０ｋｇ／ｃｍ２以上で行う。３０ｋｇ／ｃｍ２未満であると、十分な熱融着が得られない。好ましくは５０ｋｇ／ｃｍ２以上である。
【００３６】
本発明の不織布は、複合繊維が少量で優れた温度調節機能を発揮するので、不織布の目付が小さい、薄い厚みの不織布とすることができ、軽くて、ソフトな手触りであり、衣類のファッション性を損なわない不織布が得られる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【００３８】
各評価は下記のようにして行った。
１）融解熱量及び凝固熱量
示差走査熱量計（ＤＳＣ−７：パーキンエルマージャパン社製）にて、試料１０ｍｇ、昇温および降温速度５℃／分で測定し、温調成分の融点の±５℃の範囲においてそれぞれの熱量を求めた。
２）機械方向破断伸度
ＪＩＳ Ｌ １９０６
３）幅方向破断伸度
ＪＩＳ Ｌ １９０６
４）引張り強度
ＪＩＳ Ｌ １０８５
５）成形状況
ｉ）実施例又は比較例と同じ条件でポリエステルを用いて不織布を作り、操業し易さ及び成形品を比較する。ポリエステル品より悪ければ ×。良ければ、保留する。
ｉｉ）１４０℃、６０ｋｇ／ｃｍ２とする他はｉ）の条件で新たにポリエステルの不織布を作り、条件ｉ）で作った成形品と再度比較して、ポリエステル品より悪ければ ×、 余り差が無かったら ○、良ければ ◎。
６）風合い
良好 ○、悪い ×。
７）総合評価
上記４）〜６）が良好であったもの、○、１つでもだめであれば、×。
〔実施例１〕
メタクリル酸とパラフィンワックスとの重合体を混合したポリプロピレンを芯部、ナイロン６を鞘部に配した複合繊維を調製した。
【００３９】
なお、この複合繊維の芯部に用いた樹脂組成物は、融点が３４℃の、メタクリル酸とパラフィンワックスとの重合体を、ポリプロピレンに３０％混合したものである。この樹脂組成物の融点における融解熱量は５０Ｊ／ｇ、凝固点における凝固熱量は２０Ｊ／ｇであった。また、複合繊維において、その芯部の面積割合は４０％であり、融解熱量は４．０Ｊ／ｇ、凝固熱量は３．６Ｊ／ｇであった。
【００４０】
上記複合繊維（繊度７８ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）を２５質量％、ポリエステル繊維（繊度７０ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）７０質量％、ポリエステル系バインダー繊維（繊度８０ｄｔｅｘ、長さ５１ｍｍ）５質量％を用い、定法によりカード、クロスレイ、ドロー後、軽くニードルパンチを行ない、目付５０ｇ／ｍ２、厚さ２ｍｍの不織布を製造した。この不織布の機械方向の破断伸度は７５％、幅方向の破断伸度は８５％であった。
【００４１】
この不織布をプレス型不織布成形機で成形した。不織布成形する際に不織布の予熱温度を１１０℃、１１０℃に加温された金型を用いて、５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、３０秒間プレス成形した。金型には、３０ｃｍ角の上部開口部と２０ｃｍ角の底部の深さ１ｃｍの台形の金型を使用した。金型は縁部および３ｃｍ角の３ｍｍ幅の格子部分のみが加圧により熱融着されるようにクリアランスをゼロとし、その他の部分はクリアランスが３ｍｍの仕様とした。
【００４２】
本発明の不織布成形品は加圧熱融着部分のみが熱融着された角皿状に厚さムラも殆どなくきれいに成形された。加圧熱融着部分は引張り強度１５ｋｇ／５ｃｍの強度を示し、殆どフィルム化されていた。
〔実施例２〜６〕
複合繊維の混率を表１に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
〔実施例７〜１０、比較例１〕
不織布の目付けを表２に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４５】
【表２】
【００４６】
〔実施例１１〜１５〕
予熱温度及びプレス温度を表３に示すように変化させ、その他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４７】
【表３】
【００４８】
〔実施例１６〜１７〕
プレス圧力を表４に示すように変化させ、予熱温度を１２０℃、１２０℃に加温された金型を用いた他は実施例１と同様にして不織布を調製した。
【００４９】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００５０】
このような温度調節機能を持つ不織布を、背広、作業服、スキー・スケートウエア，ダイビングスーツ，釣り・登山等のウエア，トレーニングウエア等のスポーツ衣料品等の衣服の芯材、寝具品等の中綿、食品包装材等の材料とすることにより、これらの製品に温度調節機能を持たせることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはそのエステル誘導体、あるいはメタクリル酸もしくはそのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである樹脂組成物からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いたことを特徴とする温度調節機能を持つ不織布。
【請求項２】
繊維形成性重合体がポリアミドである請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
複合繊維を不織布の繊維全体に対して５ｗｔ％以上含有してなり、かつ不織布の目付けが１００ｇ／ｍ２以下、厚みが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の不織布。
【請求項４】
請求項２記載の不織布を熱融着により製造するに際し、熱融着部分を９０℃以上、１４０℃以下の温度で、３０ｋｇ／ｃｍ２以上の加圧を行い、熱融着することを特徴とする温度調節機能を持つ不織布の製造方法。
【請求項１】
融点が３０〜５０℃の、アクリル酸もしくはそのエステル誘導体、あるいはメタクリル酸もしくはそのエステル誘導体とワックスとの重合体０．２〜４０ｗｔ％、および熱可塑性重合体６０〜９９．８ｗｔ％で、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）による融解熱量が１〜９０Ｊ／ｇである樹脂組成物からなる芯部が、繊維形成性重合体からなる鞘部で完全に包み込まれた芯鞘構造で、ＤＳＣによる融解熱量が０．５Ｊ／ｇ以上、凝固熱量が０．１Ｊ／ｇ以上である複合繊維を用いたことを特徴とする温度調節機能を持つ不織布。
【請求項２】
繊維形成性重合体がポリアミドである請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
複合繊維を不織布の繊維全体に対して５ｗｔ％以上含有してなり、かつ不織布の目付けが１００ｇ／ｍ２以下、厚みが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の不織布。
【請求項４】
請求項２記載の不織布を熱融着により製造するに際し、熱融着部分を９０℃以上、１４０℃以下の温度で、３０ｋｇ／ｃｍ２以上の加圧を行い、熱融着することを特徴とする温度調節機能を持つ不織布の製造方法。
【公開番号】特開２００６−２７４４５３（Ｐ２００６−２７４４５３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９１０４４（Ｐ２００５−９１０４４）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（３０５０３７１２３）ＫＢセーレン株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（３０５０３７１２３）ＫＢセーレン株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
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