立毛状立体編物
【課題】 自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー、車椅子等の乗物用の座席シート表皮材、オフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等に有効に利用でき、外観及び表面風合いが良好で耐摩耗性に優れたクッション材を提供する。
【解決手段】 表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とからなる立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
【解決手段】 表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とからなる立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立毛状立体編物に関し、特に外観及び表面風合いが良好で、耐摩耗性に優れた立毛状立体編物に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体編物は、クッション性と通気性の特性を活かし、自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー、車椅子等の乗物用の座席シート表皮材、オフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等の各種クッション材として、数多くの用途に利用されている。立体編物は、表面編地に色柄やメッシュ柄等の意匠性を付与することが可能であると共に、高通気性で蒸れ難いという効果を活かして、乗物用シートや椅子の表皮材や、寝具等の表面材として用いられる場合が多い。
【０００３】
立体編物を表面材として使用する場合は、表面の風合いが非常に重要となる。立体編物の表面風合いを改良する方法として、表面を立毛状にする方法が提案されており、特許文献１には立体編物表面に電気植毛することにより、表面をソフト風合いにし、圧縮時の音発生レベルを下げた立毛状立体編物が提案されている。しかしながら、特許文献１による立毛状立体編物は、表面編地が開孔率の大きいメッシュ状編地であるため、立体編物表面が擦られた場合、表面のメッシュ編目列に集中して負荷が掛かったり、負荷を受ける面積が小さいため、植毛の耐摩耗性が劣るという問題があった。又、特許文献２には、立体編物の地組織を起毛して触感を改良する方法が提案されているが、このような立毛状立体編物においては、地組織のニットループ面が起毛される形となるため、地組織の強度を維持するには過度の起毛が困難であり、ニットループ目が完全に消えた良好な外観の立毛品を得ることが困難であった。
【特許文献１】特開２００４−３０９４
【特許文献２】特開平１０−３２５０５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、前記問題点を解決し、外観及び表面風合いが良好で、耐摩耗性に優れた立毛状立体編物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を達成するため、立体編物の表面に電気植毛を行い、立毛化する際の、電気植毛された編地表面の開孔率等を鋭意検討した結果、特に耐摩耗性に優れる条件を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
（１）表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とを有する立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
（２）電気植毛用の繊維がポリトリメチレンテレフタレート系繊維であり、そのカット長が０．２〜３．０ｍｍの短繊維であることを特徴とする立毛状立体編物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の立毛状立体編物は、外観及び表面風合いが良好であると共に、耐摩耗性に優れ、乗物用の座席シート表皮材やオフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等に有効に利用できるクッション材である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう立体編物とは、表裏２層の編地を連結糸で連結した、表層、連結層、裏層の少なくとも３層で形成される立体的な編地のことをいい、ダブルラッセル編機やダブル丸編機等、２列の針列を有する編機で形成される編地を指す。
【０００９】
立体編物の連結糸に用いる繊維素材としては、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維等、任意の合成繊維を用いることができるが、目標の圧縮硬さとし、かつ良好な弾力性とするために、連結糸はモノフィラメントが好ましく、特に連結糸がポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントであると、反発性が良好となると共に、繰り返し圧縮される際の回復性が良好となるのでより好ましい。
【００１０】
又、表裏の編地を形成する繊維素材としては、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成繊維、綿、麻、ウール等の天然繊維、キュプラレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセル等の再生繊維等の任意の繊維を用いることができる。尚、綿、レーヨン等の吸湿性の高い繊維を用いると、蒸れ防止性を改善する上で好ましい。特に吸放湿性の高いキュプラレーヨンを用いると、蒸れ防止性がより良好となる。又、表側の編地を構成する繊維に嵩高糸を用いると電気植毛する際の接着剤の保持性が向上し、例えば、仮撚加工糸、ジェットスタッファー加工糸、押し込み加工糸、紡績糸、ループ状毛羽を有する流体噴射加工糸等、嵩高性が付与された糸を用いることが好ましい。
【００１１】
本発明の立毛状立体編物は、表裏の編地の少なくとも一方の編地表面が電気植毛されてなる。電気植毛加工は、相対する電極間に高電圧の静電界を発生させ、一方の電極側に接着剤を塗布した立体編物を配置させ、電植処理された短繊維に電荷を与えて反対側の電極から立体編物に向かって短繊維を飛ばして植毛する方法等によって行われるものである。
【００１２】
接着剤としては酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、アクリル系あるいはウレタン系のものまたはこれらの混合物等が用いられる。
【００１３】
電気植毛用の繊維は、ナイロン６や６６等のポリアミド繊維や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等のポリエステル繊維（カチオン可染等の共重合ポリエステルを含む）、ポリオレフィン繊維等の短繊維であって、カット長が０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、さらに好ましくは０．７ｍｍ〜１．５ｍｍのものが好ましく用いられる。カット長が３．０ｍｍを超えると耐毛倒れ性が悪化して表面品位が不良となり、又０．２ｍｍより短すぎると高級感、ソフト感が損なわれることがある。繊維素材としては、圧縮による毛倒れ性を防止する上で、ポリトリメチレンテレフタレート繊維がより好ましい。又、これらの繊維を混用して植毛してもよく、特にタイルカーペット等のカーペット用途では、導電性繊維を併用して植毛することが好ましい。
【００１４】
本発明に用いる電気植毛用の繊維は、常法に従って、未延伸糸トウを延伸したり、延伸糸を束ねてトウとしたりする方法によって得られた数十万〜数百万デニールのトウを、ギロチンカッター等で０．２ｍｍ〜３．０ｍｍにカットすることにより得ることができる。単糸デニールは、任意な太さの繊維が選定できるが、０．１ｄｔｅｘ以上、１００ｄｔｅｘ以下が好ましく、特に０．３ｄｔｅｘ以上、８０ｄｔｅｘ以下が好ましいが、用途に応じて適宜選定すればよい。例えばカーシート等の自動車内装材用途や家具、椅子張り等の用途では０．１ｄｔｅｘ以上、特に０．３ｄｔｅｘ以上、１０ｄｔｅｘ以下、特に６ｄｔｅｘ以下が好ましい。又、タイルカーペット等のカーペット用途やバスマット、キッチンマット用途では５ｄｔｅｘ以上、特に２０ｄｔｅｘ以上、８０ｄｔｅｘ以下、６０ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１５】
本発明に用いる電気植毛用の繊維は、集合している短繊維の分離性、飛昇性を良好にするための電植処理、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ素化合物や、さらにはギ酸カリウム、酢酸カリウム等の水溶性カリウム化合物の処理液で、電植処理されていることが好ましい。尚、植毛用繊維は顔料や染色により原料着色や先染（トウ状、短繊維状での染色）されていることが好ましいが、植毛後後染めしてもよい。
【００１６】
又、本発明の立毛状立体編物においては、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることが必要である。ここでいう開孔率とは、電気植毛された編地表面を直角方向から見た場合に、全体の面積に対する開孔部の面積率を示すものである。該面積率は、編地表面の拡大写真（５〜２０倍）を撮影し、開孔部の面積比率を写真の重量比で計算したものである。尚、開孔部と非開孔部の境界は、電気植毛された短繊維の先端部を結んだ輪郭である。
【００１７】
電気植毛された編地表面の開孔率が５０％を超えると、表面が一定荷重で擦られる場合に、編地表面に局部的に掛かる負荷が増大するため、植毛された繊維の耐摩耗性が極端に低下するものとなる。尚、より好ましい開孔率は０〜４０％以下、さらに好ましくは０〜３５％であり、下限の開孔率である０％に近いほど好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の立毛状立体編物は直径１００ｍｍの圧縮面積で５０％の厚みに圧縮する際の５０％圧縮荷重が１００〜５００Ｎであることが好ましい。５０％圧縮荷重が１００Ｎ未満では立体編物が柔らかすぎるため、摩擦等の負荷が掛かる場合に表面層の変形が過度となり、耐摩耗性に劣るものとなる。又、５００Ｎを超えると、硬くクッション性の劣るものとなる。より好ましい範囲は１２０Ｎ〜４５０Ｎ、更に好ましくは１３０Ｎ〜４００Ｎである。
【００１９】
立毛状立体編物の５０％圧縮荷重を適正な範囲とするには、立体編物の連結糸の繊度、編密度、連結糸の傾斜角、厚みを十分考慮して生機を作成し、ヒートセット仕上げ時の幅出し等により、圧縮硬さを調整する必要がある。特に、立体編物の２．５４ｃｍ角（６．４５ｃｍ２）の面積中にある連結糸の本数をＮ（本／６．４５ｃｍ２）、連結糸のデシテックスをＴ（ｇ／１×１０6ｃｍ）、連結糸の比重をρ０（ｇ／ｃｍ3）とした時に、立体編物２．５４ｃｍ角の面積中にある連結糸の総断面積（Ｎ・ Ｔ／１×１０6・ρ０）を、０．０２〜０．２５ｃｍ2とすることが好ましい。尚、立毛状立体編物の圧縮回復性を良好にするために、立体編物の連結糸の構造を見掛け状、クロス構造や、トラス構造、筋交い構造とすることが好ましく、さらに、編み始め方向から見た断面における、裏面編地と連結糸とで形成される角度（鋭角側）を、少なくとも２０％以上の連結糸において４０〜８０度とすることが好ましい。
【００２０】
連結糸の繊度は２０〜１０００デシテックスが好ましい。２０デシテックス未満であるとクッション性が劣ると共に、立毛状立体編物の５０％圧縮荷重が低く耐摩耗性に劣るものとなる。又、１０００デシテックスを超えると硬く、クッション性に乏しいものとなる。より好ましい範囲は５０〜５００デシテックスである。
【００２１】
本発明の立毛状立体編物の厚みは２〜３０ｍｍであることが好ましい。２ｍｍ未満であるとクッション性に乏しく、３０ｍｍを超えると立体編物のヒートセット加工が困難なものとなる。
【００２２】
本発明に用いる立体編物は、生機を精練、染色、ヒートセット等の工程を通して仕上げることができるが、精練や染色工程を省いて生機をヒートセットのみで仕上げることもできる。また仕上げセット時には本発明の目的を損なわなければ、通常、繊維加工に用いられている樹脂加工、吸水加工、制電加工、抗菌加工、難燃加工などの仕上げ加工を適用できる。仕上げセットで用いる熱処理機としては、ピンテンター、クリップテンター、ショートループドライヤー、シュリンクサーファードライヤー、ドラムドライヤー、連続およびバッチ式タンブラー等が使用できる
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、例中の各特性の評価および測定は下記の方法で行った。
（１）開孔率Ｈ（％）
キーエンス社製の画像解析装置（ＶＨ−７０００）を用い、立毛状立体編物の立毛側の拡大写真（５〜２０倍）を編地表面の直角方向から撮影し、１０ｃｍ角の写真（又は撮影写真のコピー）を得る。写真（又はコピー）から立毛状立体編物の表面編地（表糸および連結糸を含む）が形成されていない開孔部と、表面編地が形成されている非開孔部の境界に線を引き、開孔部を全て切り取る。開孔部の重量をＡ（ｇ）、非開孔部の重量をＢ（ｇ）としたときに、次式に示す重量の割合で開孔率を算出する。尚、開孔部と非開孔部の境界は、電気植毛された短繊維の先端部を結んだ輪郭とする。
【００２４】
Ｈ（％）＝Ａ×１００／（Ａ＋Ｂ）
（２）５０％圧縮荷重
島津オートグラフＡＧ−Ｂ型（島津製作所社製）を用い、直径１００ｍｍの円形の圧縮板により、剛体面上に置いた２０ｃｍ角の立毛状立体編物を、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で５０％の厚みになるまで圧縮し、５０％圧縮時の荷重（Ｎ）を測定する。測定は５点のサンプルで行い、平均値を求める。尚、立毛状立体編物の初期の厚みは５ｇ／ｃｍ２の荷重で測定した厚みとする。
（３）テーバー摩耗
ＪＡＳＯＭ４０３ Ａ法（テーバーロータリアブレッサ法）に準じ、テーバー型摩耗試験機を用い、ＣＳ−１０の摩耗輪により荷重４．９Ｎ、速度７０ｒｐｍで１０００回摩耗する。試験後に試験片の表面の摩耗状態を観察し、以下の等級判定を行う。
【００２５】
５級：表面状態に変化がない
４級：やや毛の脱落と毛倒れがある
３級：毛の脱落と毛倒れが多い
２級：毛の脱落と毛倒れが激しい
１級：毛がほとんど脱落している
【００２６】
［実施例１］
６枚筬を装備した１４ゲージ、釜間８ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３ ）から３９０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をオールインの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み１３．２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成する表裏が緻密で平坦な立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、生機幅と同一の仕上幅で１５０℃×９０秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００２７】
（編組織）
Ｌ１ ：０２２２／４２２２／
Ｌ２ ：２４２２／２０２２／
Ｌ３ ：６８２０／８６1214／
Ｌ５ ：２２２０／０００２／
Ｌ６ ：４４２０／４４６８／
さらに１１０デシテックス４８フィラメントのポリトリメチレンテレフタレート繊維（丸型断面：ソロテックス社製）を束ねて１００万デニールのトウとし、ギロチンカッターで１．０ｍｍにカットした。次いで、ケイ酸ナトリウム１．５％、コロイダルシリカ３％、ＰＨ４（酢酸にて）、４０℃の水溶液に、得られた短繊維を、１４分間浸漬し、脱水し、乾燥し電植処理を施した。次いで先に得られた立体編物の表側の編地に接着剤としてアクリル系樹脂を均一に塗布した縦横２０ｃｍの基布に、電圧２５ＫＶ、電極間距離１０ｃｍの条件で、電植処理を施した短繊維４０ｇをパイルとして飛昇させて電気植毛加工を行った。尚、立体編物表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００２８】
［実施例２］
６枚筬を装備した１４ゲージ、釜間８ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸を２本引き揃えて１０００デシテックスとしたものを、Ｌ１の筬に２イン２アウトの配列で、Ｌ２の筬に２アウト２インの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３、Ｌ４）から３９０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をＬ３の筬に２イン２アウトの配列で、Ｌ４の筬に２アウト２インの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み１１．２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し、表側編地が若干開孔した立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、機上幅より８％幅出しして１５０℃×９０秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００２９】
（編組織）
Ｌ１：８10８８／６４４４／２０２２／４６６６／
Ｌ２：２０２２／４６６６／８10８８／６４４４／
Ｌ３：８10８10／６４６４／２０２０／４６４６／
Ｌ４：２０２０／４６４６／８10８10／６４６４／
Ｌ１：０００２／２２２０／
Ｌ２：２２６８／６６２０／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００３０】
［実施例３］
６枚筬を装備した２２ゲージ、釜間４．５ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１、Ｌ２）から、１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸を、Ｌ１の筬に３イン１アウトの配列で、Ｌ２の筬に（１イン）１アウト３インの配列で供給し、連結糸用の筬（Ｌ３）から５６ｄｔｅｘのナイロンモノフィラメントをオールインの配列で供給し、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６）から１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み３０コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し、表側編地が若干開孔した立体編物の生機を編成した。
【００３１】
得られた生機を７０℃で精錬後、生機幅と同一の仕上幅で１８０℃×４５秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００３２】
（編組織）
Ｌ１：２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／６８６６／６４６６／
６８６６／６４４４／
Ｌ２：６８６６／６４６６／６８６６／６４４４／２０２２／２４２２／
２０２２／２４４４／
Ｌ３：２０２０／２４２４／
Ｌ１：２２２０／２２２４／
Ｌ２：００４６／４４２０／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
［比較例１］
６枚筬を装備した１８ゲージ、釜間６ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から１６７デシテックス４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、Ｌ１の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ２の筬に１アウト１インの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３、Ｌ４）から２００デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をＬ３の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ４の筬に１アウト１インの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から１６７デシテックス４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸をＬ５の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ６の筬に１アウト１インの配列で供給し、打ち込み２２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し表側編地が大きく開孔した立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、機上幅より１４％幅出しして１８０℃×４５秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００３５】
（編組織）
Ｌ１：４６４４／４２４４／４６４４／４２４４／４６４４／４２２２／
２０２２／２４２２／２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／
Ｌ２：２０２２／２４２２／２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／
４６４４／４２４４／４６４４／４２４４／４６４４／４２２２／
Ｌ３：４２４２／４６４６／４２４２／８10８10／４２４２／４６４６／
６８６８／６４６４／６８６８／２０２０／６８６８／６４６４／
Ｌ４：６８６８／６４６４／６８６８／２０２０／６８６８／６４６４／
４２４２／４６４６／４２４２／８10８10／４２４２／４６４６／
Ｌ５：４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／
２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／
Ｌ６：２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／
４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の立毛状立体編物は、自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー、車椅子等の乗物用の座席シート表皮材、オフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等に有効に利用でき、外観及び表面風合いが良好で耐摩耗性に優れたクッション材である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は立毛状立体編物に関し、特に外観及び表面風合いが良好で、耐摩耗性に優れた立毛状立体編物に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体編物は、クッション性と通気性の特性を活かし、自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー、車椅子等の乗物用の座席シート表皮材、オフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等の各種クッション材として、数多くの用途に利用されている。立体編物は、表面編地に色柄やメッシュ柄等の意匠性を付与することが可能であると共に、高通気性で蒸れ難いという効果を活かして、乗物用シートや椅子の表皮材や、寝具等の表面材として用いられる場合が多い。
【０００３】
立体編物を表面材として使用する場合は、表面の風合いが非常に重要となる。立体編物の表面風合いを改良する方法として、表面を立毛状にする方法が提案されており、特許文献１には立体編物表面に電気植毛することにより、表面をソフト風合いにし、圧縮時の音発生レベルを下げた立毛状立体編物が提案されている。しかしながら、特許文献１による立毛状立体編物は、表面編地が開孔率の大きいメッシュ状編地であるため、立体編物表面が擦られた場合、表面のメッシュ編目列に集中して負荷が掛かったり、負荷を受ける面積が小さいため、植毛の耐摩耗性が劣るという問題があった。又、特許文献２には、立体編物の地組織を起毛して触感を改良する方法が提案されているが、このような立毛状立体編物においては、地組織のニットループ面が起毛される形となるため、地組織の強度を維持するには過度の起毛が困難であり、ニットループ目が完全に消えた良好な外観の立毛品を得ることが困難であった。
【特許文献１】特開２００４−３０９４
【特許文献２】特開平１０−３２５０５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、前記問題点を解決し、外観及び表面風合いが良好で、耐摩耗性に優れた立毛状立体編物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を達成するため、立体編物の表面に電気植毛を行い、立毛化する際の、電気植毛された編地表面の開孔率等を鋭意検討した結果、特に耐摩耗性に優れる条件を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
（１）表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とを有する立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
（２）電気植毛用の繊維がポリトリメチレンテレフタレート系繊維であり、そのカット長が０．２〜３．０ｍｍの短繊維であることを特徴とする立毛状立体編物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の立毛状立体編物は、外観及び表面風合いが良好であると共に、耐摩耗性に優れ、乗物用の座席シート表皮材やオフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等に有効に利用できるクッション材である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう立体編物とは、表裏２層の編地を連結糸で連結した、表層、連結層、裏層の少なくとも３層で形成される立体的な編地のことをいい、ダブルラッセル編機やダブル丸編機等、２列の針列を有する編機で形成される編地を指す。
【０００９】
立体編物の連結糸に用いる繊維素材としては、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維等、任意の合成繊維を用いることができるが、目標の圧縮硬さとし、かつ良好な弾力性とするために、連結糸はモノフィラメントが好ましく、特に連結糸がポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントであると、反発性が良好となると共に、繰り返し圧縮される際の回復性が良好となるのでより好ましい。
【００１０】
又、表裏の編地を形成する繊維素材としては、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成繊維、綿、麻、ウール等の天然繊維、キュプラレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセル等の再生繊維等の任意の繊維を用いることができる。尚、綿、レーヨン等の吸湿性の高い繊維を用いると、蒸れ防止性を改善する上で好ましい。特に吸放湿性の高いキュプラレーヨンを用いると、蒸れ防止性がより良好となる。又、表側の編地を構成する繊維に嵩高糸を用いると電気植毛する際の接着剤の保持性が向上し、例えば、仮撚加工糸、ジェットスタッファー加工糸、押し込み加工糸、紡績糸、ループ状毛羽を有する流体噴射加工糸等、嵩高性が付与された糸を用いることが好ましい。
【００１１】
本発明の立毛状立体編物は、表裏の編地の少なくとも一方の編地表面が電気植毛されてなる。電気植毛加工は、相対する電極間に高電圧の静電界を発生させ、一方の電極側に接着剤を塗布した立体編物を配置させ、電植処理された短繊維に電荷を与えて反対側の電極から立体編物に向かって短繊維を飛ばして植毛する方法等によって行われるものである。
【００１２】
接着剤としては酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、アクリル系あるいはウレタン系のものまたはこれらの混合物等が用いられる。
【００１３】
電気植毛用の繊維は、ナイロン６や６６等のポリアミド繊維や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等のポリエステル繊維（カチオン可染等の共重合ポリエステルを含む）、ポリオレフィン繊維等の短繊維であって、カット長が０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、さらに好ましくは０．７ｍｍ〜１．５ｍｍのものが好ましく用いられる。カット長が３．０ｍｍを超えると耐毛倒れ性が悪化して表面品位が不良となり、又０．２ｍｍより短すぎると高級感、ソフト感が損なわれることがある。繊維素材としては、圧縮による毛倒れ性を防止する上で、ポリトリメチレンテレフタレート繊維がより好ましい。又、これらの繊維を混用して植毛してもよく、特にタイルカーペット等のカーペット用途では、導電性繊維を併用して植毛することが好ましい。
【００１４】
本発明に用いる電気植毛用の繊維は、常法に従って、未延伸糸トウを延伸したり、延伸糸を束ねてトウとしたりする方法によって得られた数十万〜数百万デニールのトウを、ギロチンカッター等で０．２ｍｍ〜３．０ｍｍにカットすることにより得ることができる。単糸デニールは、任意な太さの繊維が選定できるが、０．１ｄｔｅｘ以上、１００ｄｔｅｘ以下が好ましく、特に０．３ｄｔｅｘ以上、８０ｄｔｅｘ以下が好ましいが、用途に応じて適宜選定すればよい。例えばカーシート等の自動車内装材用途や家具、椅子張り等の用途では０．１ｄｔｅｘ以上、特に０．３ｄｔｅｘ以上、１０ｄｔｅｘ以下、特に６ｄｔｅｘ以下が好ましい。又、タイルカーペット等のカーペット用途やバスマット、キッチンマット用途では５ｄｔｅｘ以上、特に２０ｄｔｅｘ以上、８０ｄｔｅｘ以下、６０ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１５】
本発明に用いる電気植毛用の繊維は、集合している短繊維の分離性、飛昇性を良好にするための電植処理、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ素化合物や、さらにはギ酸カリウム、酢酸カリウム等の水溶性カリウム化合物の処理液で、電植処理されていることが好ましい。尚、植毛用繊維は顔料や染色により原料着色や先染（トウ状、短繊維状での染色）されていることが好ましいが、植毛後後染めしてもよい。
【００１６】
又、本発明の立毛状立体編物においては、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることが必要である。ここでいう開孔率とは、電気植毛された編地表面を直角方向から見た場合に、全体の面積に対する開孔部の面積率を示すものである。該面積率は、編地表面の拡大写真（５〜２０倍）を撮影し、開孔部の面積比率を写真の重量比で計算したものである。尚、開孔部と非開孔部の境界は、電気植毛された短繊維の先端部を結んだ輪郭である。
【００１７】
電気植毛された編地表面の開孔率が５０％を超えると、表面が一定荷重で擦られる場合に、編地表面に局部的に掛かる負荷が増大するため、植毛された繊維の耐摩耗性が極端に低下するものとなる。尚、より好ましい開孔率は０〜４０％以下、さらに好ましくは０〜３５％であり、下限の開孔率である０％に近いほど好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の立毛状立体編物は直径１００ｍｍの圧縮面積で５０％の厚みに圧縮する際の５０％圧縮荷重が１００〜５００Ｎであることが好ましい。５０％圧縮荷重が１００Ｎ未満では立体編物が柔らかすぎるため、摩擦等の負荷が掛かる場合に表面層の変形が過度となり、耐摩耗性に劣るものとなる。又、５００Ｎを超えると、硬くクッション性の劣るものとなる。より好ましい範囲は１２０Ｎ〜４５０Ｎ、更に好ましくは１３０Ｎ〜４００Ｎである。
【００１９】
立毛状立体編物の５０％圧縮荷重を適正な範囲とするには、立体編物の連結糸の繊度、編密度、連結糸の傾斜角、厚みを十分考慮して生機を作成し、ヒートセット仕上げ時の幅出し等により、圧縮硬さを調整する必要がある。特に、立体編物の２．５４ｃｍ角（６．４５ｃｍ２）の面積中にある連結糸の本数をＮ（本／６．４５ｃｍ２）、連結糸のデシテックスをＴ（ｇ／１×１０6ｃｍ）、連結糸の比重をρ０（ｇ／ｃｍ3）とした時に、立体編物２．５４ｃｍ角の面積中にある連結糸の総断面積（Ｎ・ Ｔ／１×１０6・ρ０）を、０．０２〜０．２５ｃｍ2とすることが好ましい。尚、立毛状立体編物の圧縮回復性を良好にするために、立体編物の連結糸の構造を見掛け状、クロス構造や、トラス構造、筋交い構造とすることが好ましく、さらに、編み始め方向から見た断面における、裏面編地と連結糸とで形成される角度（鋭角側）を、少なくとも２０％以上の連結糸において４０〜８０度とすることが好ましい。
【００２０】
連結糸の繊度は２０〜１０００デシテックスが好ましい。２０デシテックス未満であるとクッション性が劣ると共に、立毛状立体編物の５０％圧縮荷重が低く耐摩耗性に劣るものとなる。又、１０００デシテックスを超えると硬く、クッション性に乏しいものとなる。より好ましい範囲は５０〜５００デシテックスである。
【００２１】
本発明の立毛状立体編物の厚みは２〜３０ｍｍであることが好ましい。２ｍｍ未満であるとクッション性に乏しく、３０ｍｍを超えると立体編物のヒートセット加工が困難なものとなる。
【００２２】
本発明に用いる立体編物は、生機を精練、染色、ヒートセット等の工程を通して仕上げることができるが、精練や染色工程を省いて生機をヒートセットのみで仕上げることもできる。また仕上げセット時には本発明の目的を損なわなければ、通常、繊維加工に用いられている樹脂加工、吸水加工、制電加工、抗菌加工、難燃加工などの仕上げ加工を適用できる。仕上げセットで用いる熱処理機としては、ピンテンター、クリップテンター、ショートループドライヤー、シュリンクサーファードライヤー、ドラムドライヤー、連続およびバッチ式タンブラー等が使用できる
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、例中の各特性の評価および測定は下記の方法で行った。
（１）開孔率Ｈ（％）
キーエンス社製の画像解析装置（ＶＨ−７０００）を用い、立毛状立体編物の立毛側の拡大写真（５〜２０倍）を編地表面の直角方向から撮影し、１０ｃｍ角の写真（又は撮影写真のコピー）を得る。写真（又はコピー）から立毛状立体編物の表面編地（表糸および連結糸を含む）が形成されていない開孔部と、表面編地が形成されている非開孔部の境界に線を引き、開孔部を全て切り取る。開孔部の重量をＡ（ｇ）、非開孔部の重量をＢ（ｇ）としたときに、次式に示す重量の割合で開孔率を算出する。尚、開孔部と非開孔部の境界は、電気植毛された短繊維の先端部を結んだ輪郭とする。
【００２４】
Ｈ（％）＝Ａ×１００／（Ａ＋Ｂ）
（２）５０％圧縮荷重
島津オートグラフＡＧ−Ｂ型（島津製作所社製）を用い、直径１００ｍｍの円形の圧縮板により、剛体面上に置いた２０ｃｍ角の立毛状立体編物を、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で５０％の厚みになるまで圧縮し、５０％圧縮時の荷重（Ｎ）を測定する。測定は５点のサンプルで行い、平均値を求める。尚、立毛状立体編物の初期の厚みは５ｇ／ｃｍ２の荷重で測定した厚みとする。
（３）テーバー摩耗
ＪＡＳＯＭ４０３ Ａ法（テーバーロータリアブレッサ法）に準じ、テーバー型摩耗試験機を用い、ＣＳ−１０の摩耗輪により荷重４．９Ｎ、速度７０ｒｐｍで１０００回摩耗する。試験後に試験片の表面の摩耗状態を観察し、以下の等級判定を行う。
【００２５】
５級：表面状態に変化がない
４級：やや毛の脱落と毛倒れがある
３級：毛の脱落と毛倒れが多い
２級：毛の脱落と毛倒れが激しい
１級：毛がほとんど脱落している
【００２６】
［実施例１］
６枚筬を装備した１４ゲージ、釜間８ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３ ）から３９０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をオールインの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み１３．２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成する表裏が緻密で平坦な立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、生機幅と同一の仕上幅で１５０℃×９０秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００２７】
（編組織）
Ｌ１ ：０２２２／４２２２／
Ｌ２ ：２４２２／２０２２／
Ｌ３ ：６８２０／８６1214／
Ｌ５ ：２２２０／０００２／
Ｌ６ ：４４２０／４４６８／
さらに１１０デシテックス４８フィラメントのポリトリメチレンテレフタレート繊維（丸型断面：ソロテックス社製）を束ねて１００万デニールのトウとし、ギロチンカッターで１．０ｍｍにカットした。次いで、ケイ酸ナトリウム１．５％、コロイダルシリカ３％、ＰＨ４（酢酸にて）、４０℃の水溶液に、得られた短繊維を、１４分間浸漬し、脱水し、乾燥し電植処理を施した。次いで先に得られた立体編物の表側の編地に接着剤としてアクリル系樹脂を均一に塗布した縦横２０ｃｍの基布に、電圧２５ＫＶ、電極間距離１０ｃｍの条件で、電植処理を施した短繊維４０ｇをパイルとして飛昇させて電気植毛加工を行った。尚、立体編物表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００２８】
［実施例２］
６枚筬を装備した１４ゲージ、釜間８ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸を２本引き揃えて１０００デシテックスとしたものを、Ｌ１の筬に２イン２アウトの配列で、Ｌ２の筬に２アウト２インの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３、Ｌ４）から３９０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をＬ３の筬に２イン２アウトの配列で、Ｌ４の筬に２アウト２インの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から５００デシテックス１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み１１．２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し、表側編地が若干開孔した立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、機上幅より８％幅出しして１５０℃×９０秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００２９】
（編組織）
Ｌ１：８10８８／６４４４／２０２２／４６６６／
Ｌ２：２０２２／４６６６／８10８８／６４４４／
Ｌ３：８10８10／６４６４／２０２０／４６４６／
Ｌ４：２０２０／４６４６／８10８10／６４６４／
Ｌ１：０００２／２２２０／
Ｌ２：２２６８／６６２０／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００３０】
［実施例３］
６枚筬を装備した２２ゲージ、釜間４．５ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１、Ｌ２）から、１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚糸を、Ｌ１の筬に３イン１アウトの配列で、Ｌ２の筬に（１イン）１アウト３インの配列で供給し、連結糸用の筬（Ｌ３）から５６ｄｔｅｘのナイロンモノフィラメントをオールインの配列で供給し、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６）から１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚糸をオールインの配列で供給し、打ち込み３０コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し、表側編地が若干開孔した立体編物の生機を編成した。
【００３１】
得られた生機を７０℃で精錬後、生機幅と同一の仕上幅で１８０℃×４５秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００３２】
（編組織）
Ｌ１：２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／６８６６／６４６６／
６８６６／６４４４／
Ｌ２：６８６６／６４６６／６８６６／６４４４／２０２２／２４２２／
２０２２／２４４４／
Ｌ３：２０２０／２４２４／
Ｌ１：２２２０／２２２４／
Ｌ２：００４６／４４２０／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
［比較例１］
６枚筬を装備した１８ゲージ、釜間６ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する筬（Ｌ１ 、Ｌ２ ）から１６７デシテックス４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、Ｌ１の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ２の筬に１アウト１インの配列で供給し、連結糸を形成する筬（Ｌ３、Ｌ４）から２００デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント糸（ソロテックス社製）をＬ３の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ４の筬に１アウト１インの配列で供給し、さらに、裏側の編地を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６ ）から１６７デシテックス４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸をＬ５の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ６の筬に１アウト１インの配列で供給し、打ち込み２２コース／２．５４ｃｍで、以下に示す編組織で連結糸が部分的にクロス構造（×構造）を形成し表側編地が大きく開孔した立体編物の生機を編成した。得られた生機を７０℃で精錬し、機上幅より１４％幅出しして１８０℃×４５秒の乾熱ヒートセットを行い、立体編物を得た。
【００３５】
（編組織）
Ｌ１：４６４４／４２４４／４６４４／４２４４／４６４４／４２２２／
２０２２／２４２２／２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／
Ｌ２：２０２２／２４２２／２０２２／２４２２／２０２２／２４４４／
４６４４／４２４４／４６４４／４２４４／４６４４／４２２２／
Ｌ３：４２４２／４６４６／４２４２／８10８10／４２４２／４６４６／
６８６８／６４６４／６８６８／２０２０／６８６８／６４６４／
Ｌ４：６８６８／６４６４／６８６８／２０２０／６８６８／６４６４／
４２４２／４６４６／４２４２／８10８10／４２４２／４６４６／
Ｌ５：４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／
２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／
Ｌ６：２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／２２２０／２２２４／
４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／４４４６／４４４２／
さらに、実施例１と同様にして電気植毛加工を行った。尚、立体編物の開孔部に入り、表面に接着しなかった植毛用繊維は十分に振り落とした。得られた立毛状立体編物の特性を表１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の立毛状立体編物は、自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー、車椅子等の乗物用の座席シート表皮材、オフィスや家具等の椅子張り材、ドアの内貼り、天井材等の自動車内装材、ベッドパッドや枕等の寝具、カーペット等の敷物等に有効に利用でき、外観及び表面風合いが良好で耐摩耗性に優れたクッション材である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とを有する立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
【請求項２】
電気植毛用の繊維がポリトリメチレンテレフタレート系繊維であり、そのカット長が０．２〜３．０ｍｍの短繊維であることを特徴とする立毛状立体編物。
【請求項１】
表裏２層の編地と、これらを連結する連結糸とを有する立体編物の少なくとも一方の編地表面に、電気植毛用の繊維が電気植毛された立毛状立体編物であって、電気植毛された編地表面の開孔率が０〜５０％であることを特徴とする立毛状立体編物。
【請求項２】
電気植毛用の繊維がポリトリメチレンテレフタレート系繊維であり、そのカット長が０．２〜３．０ｍｍの短繊維であることを特徴とする立毛状立体編物。
【公開番号】特開２００６−２９１４１６（Ｐ２００６−２９１４１６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１６４３９（Ｐ２００５−１１６４３９）
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
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