説明

立毛調シートおよびその製造方法

【課題】風合いの柔軟さと外観の耐久性に優れる立毛調シートおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexの不織布の少なくとも一方の表面に、シロキサン結合を有する樹脂Aが非膜状に存在することを特徴とする立毛調シート。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として極細繊維不織布からなり、外観がスエードやヌバックといった皮革に類似の立毛調シートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
極細繊維不織布と弾性樹脂からなる立毛調シートは、天然皮革に似たタッチを有しており、イージーケア性のような天然皮革にない優れた特徴を併せ持つことから、種々の用途に広く使用されている。
【0003】
立毛調シートは、その特徴的なタッチやライティング効果、高級感を得るため単繊維繊度が0.5dtex以下の極細繊維で立毛を構成する。かかる極細繊維は、その細さのため毛玉やモモケの形成、脱落によって外観変化が起こりやすい。
この課題に対して、ポリウレタン等の弾性樹脂の溶液や分散液を付与して極細繊維のバインダーとする方法が一般的に採用されている。特に、十分な摩耗物性を得るためにオルガノポリシロキシル基を有するポリウレタン樹脂を含有する合成皮革(特許文献1)や、摩耗物性と耐久性、およびバフィング性を向上するためにポリカーボネートを主成分としてオルガノシロキサン構造単位を側鎖に有するポリウレタンを含有するシート状物(特許文献2)が開示されている。
これらの手段によって、摩耗物性、耐久性は向上されるものの、外観、強度、寸法安定性等を得るためにポリウレタンが膜表皮を形成したり、ポリウレタンが繊維束を取り囲むように連続膜として付与されることから、ゴムライクな風合いになりやすく、柔軟な風合いを得ることが困難になる。
この課題を解決する手段として、極細繊維発生型繊維不織布に弾性重合体を付与した後、極細繊維を発生させ、さらに分子量が50,000以上のシリコン系化合物を繊維基体に対して0.5〜5重量%付与するスエード調人工皮革の製造方法(特許文献3)が開示されている。この手段によれば、弾性重合体と極細繊維が直接接着していないため、比較的柔軟な風合いが得られるものの、基体表面を起毛する際に十分に極細繊維を固定するために弾性重合体が付与され、多孔質膜形状を呈しているため、十分な柔軟さを得ることが困難だった。
【特許文献1】特開平3−167212号公報
【特許文献2】特開2005−220461号公報
【特許文献3】特開2002−180380号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、風合いの柔軟さと外観の耐久性に優れる立毛調シートおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を解決するため、主として以下の構成を有する。すなわち本発明の立毛調シートは、単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexの極細繊維不織布の少なくとも一方の表面に、シロキサン結合を有する樹脂Aが非膜状に存在することを特徴とするものである。
また、本発明の立毛調シートの製造方法は、ニードルパンチ法により単繊維繊度が1〜50dtexの複合繊維からなる不織布Bを製造し、次いで極細繊維発現処理により、単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexの極細繊維からなる不織布Cとし、さらに高速流体処理を行って、極細繊維不織布Dとした後、シロキサン結合を有する樹脂Aを0.1〜10重量%付与することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、風合いの柔軟さと外観の耐久性に優れる立毛調シートを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明の立毛調シートは、単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexである極細繊維からなる不織布からなるものである。単繊維繊度は、0.001〜0.3dtexがより好ましく、0.005〜0.15dtexがいっそう好ましい。0.0001dtex未満であると、強度が低下するため好ましくない。また0.5dtexを越えると、風合いが堅くなり、また、十分な絡合が得にくいため表面品位や本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性が低下する等の問題も発生するため好ましくない。また、本発明の効果を損なわない範囲で、上記の範囲を越える繊度の繊維が含まれていても良い。
本発明の立毛調シートにおける不織布は、短繊維不織布、長繊維不織布のいずれでもよいが、風合いを考慮すると、繊維長が10〜100mmの短繊維不織布が好ましい。より好ましくは、20〜70mmである。100mmを越えると風合いが硬くなりやすく、10mm未満であると脱落が多くなり、強度や本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性等の特性が低下する傾向がある。なお、本発明の効果を損なわない範囲で繊維長10〜100mm以外の短繊維を含んでいても良い。
ここで、本発明でいう繊維長とは、不織布から抜き出した極細繊維の長さを直接測定したものである。
【0008】
極細繊維を構成するポリマーは特に限定されるものではなく、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等適宜用途に応じて使用することができるが、染色性や強度、耐久性、堅牢度の点で、ポリエステルであることが好ましい。
【0009】
本発明の立毛調シートに好ましく用いることのできるポリエステルとしては、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体及びジオールまたはそのエステル形成性誘導体から合成されるポリマーであって、複合繊維として用いることが可能なものであれば特に限定されるものではない。具体的には、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、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジ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−ト、ポリエチレン−1,2−ビス(2−クロロフェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボキシレート等が挙げられる。本発明は、中でも最も汎用的に用いられているポリエチレンテレフタレートまたは主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体が好適に使用される。
【0010】
また、本発明における不織布は立毛を有する立毛調シートを構成するものであり、不織布を構成する繊維が立毛を形成している。この立毛の長さは特に限定するものではなく、ベロアやスエード、ヌバックといった天然皮革のように様々な立毛長さを有することが出来るが、本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性が優れる点で、立毛長さの短いヌバック調の外観が好ましい。
【0011】
本発明の立毛調シートにおける不織布は、目付が100〜550g/mであることが好ましく、140〜350g/mであることがより好ましい。100g/m未満であると、不織布構造体のみでは物性が低下し、織物および/または編み物を積層している場合は、表面に織物および/または編み物の外観が見えやすくなり、品位が低下するため好ましくない。また550g/mを越える場合は、本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性が低下する傾向があるため好ましくない。
また、本発明の立毛調シートにおける不織布の繊維見掛け密度は、0.250〜0.500g/cmであることが好ましく、0.300〜0.450g/cmであることがさらに好ましい。0.250g/cm未満であると、染色を行った場合に破れやももけ等が発生したり、十分な強度や本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性を得ることが困難になる。0.500g/cmを越えると、ペーパーライクな風合いとなり、好ましくない。
【0012】
なお、繊維目付はJIS L1096 8.4.2(1999)によって測定し、繊維見掛け密度は、JIS L1096 8.4.2(1999)によって目付を測定し、次いでその厚みを測定して、それから得られる繊維見掛け密度の平均値をもって繊維見掛け密度とした。なお、厚みの測定には、ダイヤルシックネスゲージ(商品名;ピーコックH、株式会社尾崎製作所製)を用い、サンプルの任意の箇所を10箇所測定して、その平均値を用いた。本発明における繊維見掛け密度とは、繊維素材の見掛け密度をいう。従って、例えば繊維素材以外の樹脂が含浸されている不織布構造体の場合は、その樹脂を除いた繊維素材の見掛け密度を示す。
【0013】
また、本発明の立毛調シートにおける不織布は、タテおよびヨコ方向のいずれの引張強力も70N/cm以上であることが好ましい。タテまたはヨコ方向いずれかの引張強力が70N/cm未満であると、立毛調シートとする場合、次の高次加工工程における工程通過性が悪くなり、破れや寸法変化等が発生する傾向があるため好ましくない。また、立毛調シートとする場合に、十分な物性を得るために多量のポリウレタンを付与する必要があるなどの問題もある。なお、上限は特に限定されるものではないが、通常200N/cm以下となる。引張強力はJIS L 1096 8.12.1(1999)により、幅5cm、長さ20cmのサンプルを採取し、つかみ間隔10cmで定速伸長型引張試験器にて、引張速度10cm/分にて伸長させて求めた。得られた値から幅1cm当たりの荷重を引張強力(単位;N/cm)とした。これらの強度を得るためには、用いる繊維の強度が2cN/dtex以上であることが好ましい。
【0014】
さらに、本発明の立毛調シートにおける不織布は、タテおよびヨコ方向のいずれの引き裂き強力も5〜30Nであることが好ましい。タテまたはヨコ方向いずれかの引き裂き強力が3N未満であると、工程通過性が低下し、安定した生産が困難になる。逆に、タテまたはヨコ方向いずれかの引き裂き強力が50Nを越えると、一般に柔軟化しすぎる傾向があり、風合いとのバランスが取りにくくなるため好ましくない。なお、引き裂き強力はJIS L 1096 8.15.1(1999)D法(ペンジュラム法)に基づいて測定した。
【0015】
これらの引き裂き強力を得るためには、極細短繊維不織布の繊維見掛け密度を適正な範囲に調整することで達成でき、一般に高密度化すると強力は低下する傾向がある。
【0016】
本発明の立毛調シートにおける不織布は、さらに用途に応じて行われる後工程においてシートの変形や破れを防ぐために、タテ方向の10%伸長時の応力が8N/cm以上であることが好ましく、10N/cmであることがより好ましい。なお、上限は特に限定されないが、50N/cmを越えると、風合いが硬化し、作業性が低下するので好ましくない。上述の製造方法で製造する場合は、ニードルパンチ処理や高速流体処理を十分に行うことで、10%伸長時の応力の値を向上させることができる。また織物および/または編み物等を積層させることによっても増加させることができる。
【0017】
なお、10%モジュラスは、引張強力の測定方法と同様にして行い、10%伸長時の強力をその値とした。
【0018】
また、上述の不織布の物性は本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性を得るために重要な要素であるが、これは、後述するように極細繊維同士が高度に交絡していることによって達成出来る。
本発明の立毛調シートにおける樹脂Aは、外観の耐久性を示す洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性を向上するために重要な要素であり、その分子内にシロキサン結合を有する。このような樹脂として特に限定するものではないが、例えば、ジメチルシリコーン、メチルハイロドジェンシリコーン、メチルフェニルシリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アルキル変性シリコーンを挙げることができる。もちろん、樹脂Aとしてこれらのシリコーンを単独で用いることが出来るが、無極性の有機溶剤への溶解によって不織布から脱落しやすいため、ドライクリーニングへの耐久性が低く、シリコーンがふれた物体に移行することもあるため、洗濯への耐久性も懸念される。これらの耐久性を向上するため、樹脂Aを高重合度とする方法を挙げることができる。また、耐久性を向上するため、バインダーとしてポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、エポキシ、メラミン等の樹脂を樹脂Aに混合、共重合することもできる。特に、柔軟な風合いを得やすいポリウレタンを混合および/または共重合して樹脂Aとする方法が好ましい。
【0019】
このようなポリウレタンは、両末端にイソシアネート基を有する化合物と両末端に水酸基を有するポリマージオール、さらに鎖伸長剤として両末端に水酸基またはアミノ基を有する化合物を反応して得られる。両末端にイソシアネート基を有する化合物としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロ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などの脂肪族や脂環族ジイソシアネートが挙げられる。また、両末端に水酸基を有するポリマージオールとして、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテールジオール、ポリラクトンジオールおよびこれらの共重合物を挙げることができる。さらに、鎖伸長剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールや、エチレンジアミン、イソホロンジアミン、キシレンジアミン、フェニルジアミンを挙げることができる。ポリウレタンは、これらを適宜組み合わせて得ることができる。特に耐久性を向上するため樹脂Aを、シリコーンと上述のバインダー樹脂が化学結合したグラフト共重合体やブロック共重合体とすることが好ましく、柔軟な風合いを得ることが容易な点で、ポリウレタンと共重合することがより好ましく、シリコーンの効果を発揮しやすい点で、ポリウレタンとグラフト共重合することがさらに好ましいい。
【0020】
また、樹脂Aは非膜状に存在する必要がある。本発明の立毛調シートでいう非膜状とは非連続状態で付着している状態をいい、すなわち、球状、半球状、棒状等の形状で独立分散して付着している状態である。その大きさは特に限定するものではないが、柔軟な風合いが得られやすいことから、最大内接円の径が100μm以下であることが好ましく、50μm以下がより好ましく、25μm以下がさらに好ましい。一般的な立毛調シートでは、樹脂がバインダーとして連続した膜状に存在することで強力を得るが、柔軟な風合いを得ることが困難になる。本発明の立毛調シートでは、樹脂Aが非膜状に存在することで柔軟な風合いを得ることができる。なお、本発明の立毛調シートにおいて「存在する」とは、立毛調シートの表面を電子顕微鏡などで10,000倍の倍率で2,000μm四方の範囲に複数個確認できることをいう。
【0021】
このとき、樹脂Aの含有率が不織布の全繊維重量に対して、0.1〜10重量%であることが好ましい。0.1重量%未満では十分な摩耗物性が得られず、10重量%を超えると風合いが硬くなりやすいためである。
【0022】
非膜状に付与する樹脂Aは、特に限定するものではないが、オイル性状を呈するシリコーンを単独で用いる場合は、粘性を高めるため例えば30,000を超えるような高分子量とする方法、固体の性状を得るため、上述のようにポリウレタンなどの樹脂と混合および/または共重合する方法を挙げることができる。さらに、後述の付与方法と組み合わせることによって、樹脂Aを非膜状に付与することができる。
【0023】
さらに、本発明の立毛調シートは洗濯試験後および/またはドライクリーニング試験後における耐摩耗性評価において、外観が3級以上であり、減量が10mg以下であることが好ましい。
【0024】
本発明でいう洗濯試験とはJIS L1018 附属書6(1999)に記載の洗濯および乾燥を5回繰り返すことである。
【0025】
また、本発明の立毛調シートでいうドライクリーニング試験とはJIS L1018 附属書3(1999)に記載のドライクリーニングおよび乾燥を実施し、仕上げ処理をしない条件で5回繰り返すことである。
本発明の立毛調シートでいう、耐摩耗性評価とはJIS L 1096(1999)8.17.5 E法(マーチンデール法)家具用荷重(12kPa)に準じて測定される耐摩耗試験において、3000回および20000回の回数を摩耗した後の試験布の外観をJIS L 1076(1999)表2の判定基準表で判定したものであり、いずれも3〜5級が好ましい。3000回、20000回とも4〜5級がより好ましい。3級未満では十分な品位を保持できておらず、5級が評価上、最も好ましい状態である。従来、立毛調シートでは、外観上のエンドポイントとして、破れや、例えば特開2003−268680号公報に記載のように、織物層が露出するまでの回数で評価されていた。本発明における外観評価基準は、JIS L 1076(1999)表2の判定基準表を用いて、毛玉の有無といった変化を3000回と20000回で評価する。20000回は長期使用後の外観、3000回は短期使用後の外観を示している。特に、20000回で外観が大きく変わらないことが形態の安定性を示すため重要だが、短期使用では外観変化が大きい場合もある。したがって、本発明では3000回時点でも変化のないことによってさらに高いレベルの耐久性を達成できる。さらに、JIS L 1096(1999)8.17.5 E法(マーチンデール法)家具用荷重(12kPa)に準じて測定される耐摩耗試験において、20000回後の摩耗減量は10mg以下が好ましく、5mg以下がさらに好ましい。摩耗減量が10mgを越える場合、実使用において毛羽が服等に付着する傾向があるため好ましくない。一方下限は特に限定されず、本発明の立毛調シートであればほとんど摩耗減量がないものも得ることが出来る。
【0026】
もちろん、洗濯試験や、ドライクリーニング試験を実施する前の耐摩耗試験において、外観が3級以上、摩耗減量が10mg以下である。
【0027】
本発明の立毛調シートにおける洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性は、極細繊維同士が高度に交絡した不織布の少なくとも一方の表面に、樹脂Aが存在することによって達成しうる。
【0028】
なお、本発明の立毛調シートは、本発明の効果を逸脱しない範囲において、染料、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、耐侯剤等の機能性薬剤が含まれていても良い。
【0029】
本発明の立毛調シートとしては、少なくとも一方の面が立毛されている必要がある。なお、本発明の立毛調シートは、実質的に繊維素材からなるものであるが、単なる不織布とは異なり、一般の天然皮革や人工皮革と類似した表面品位を有するものである。また、上述のように、本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性の点で、立毛長さは短いほうが好ましい。
【0030】
次に、本発明の立毛調シートの製造方法について説明する。本発明の立毛調シートの製造方法は、本発明の立毛調シートを製造する方法である。
【0031】
まず、本発明の立毛調シートの製造方法における不織布Dを製造する方法を説明する。
【0032】
不織布Dの製造のための、不織布Dを構成する極細繊維を製造する方法について、以下説明する。単繊維繊度が上述の範囲にある、いわゆる極細繊維の製造方法は特に限定されず、例えば直接極細繊維を紡糸する方法、通常繊度の繊維であって極細繊維を発生することができる繊維(極細繊維発生型繊維)を紡糸し、次いで極細繊維発現処理(極細化処理)により極細繊維を発生させる方法がある。
【0033】
そして極細繊維発生型繊維を用いる方法としては、例えば海島型複合繊維を紡糸してから海成分を除去する方法、分割型複合繊維を紡糸してから分割して極細化する方法等の手段で製造することができる。これらの中で、本発明においては極細繊維を容易に安定して得ることが出来る点で、海島型複合繊維または分割型複合繊維によって製造することが好ましく、さらには立毛調シートとした場合、同種の染料で染色できる同種ポリマーからなる極細繊維を容易に得ることが出来る点で、海島型複合繊維によって製造することがより好ましい。
【0034】
本発明でいう海島型複合繊維とは、2成分以上の成分を任意の段階で複合、混合して繊維断面を海島状態とした繊維をいい、この繊維を得る方法としては、特に限定されず、例えば(1)2成分以上のポリマーをチップ状態でブレンドして紡糸する方法、(2)予め2成分以上のポリマーを混練してチップ化した後、紡糸する方法、(3)溶融状態の2成分以上のポリマーを紡糸機のパック内で静止混合器等を用いて混合する方法、(4)特公昭44−18369号公報、特開昭54−116417号公報等の口金を用いて製造する方法、等が挙げられる。本発明においてはいずれの方法でも良好に製造することが出来るが、ポリマーの選択が容易である点で上記(4)の方法が好ましく採用される。
【0035】
海島型複合繊維を短繊維不織布に供するためには、例えば上記(4)の方法に示した口金を用いて未延伸糸を引き取った後、湿熱または乾熱、あるいはその両者によって1〜3段延伸することによって得ることが出来る。
なお、分割型複合繊維を用いる場合は、主に口金内で2成分以上を複合し、上述の海島型複合繊維の製造方法に準じて行うことができる。
【0036】
かかる(4)の方法において、海島型複合繊維および海成分を除去して得られる島繊維の断面形状は特に限定されず、例えば丸、多角、Y、H、X、W、C、π型等が挙げられる。また用いるポリマー種の数も特に限定されるものではないが、紡糸安定性や染色性を考慮すると2〜3成分であることが好ましく、特に海1成分、島1成分の2成分で構成されることが好ましい。またこのときの成分比は、島繊維の海島型複合繊維に対する重量比で0.30〜0.99であることが好ましく、0.40〜0.97がより好ましく、0.50〜0.80がさらに好ましい。0.30未満であると、海成分の除去率が多くなるためコスト的に好ましくない。また0.99を越えると、島成分同士の合流が生じやすくなり、紡糸安定性の点で好ましくない。
【0037】
また用いるポリマーは特に限定されるものではなく、例えば島成分としては、上述のとおり染色性や強度、耐久性、堅牢度の点で、ポリエステルであることが好ましい。
【0038】
海島型複合繊維の海成分として用いるポリマーは、島成分を構成するポリマーよりも溶解性、分解性の高い化学的性質を有するものであれば特に限定されるものではない。島成分を構成するポリマーの選択にもよるが、例えばポリエチレンやポリスチレン等のポリオレフィン、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ポリエチレングリコール、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ビスフェノールA化合物、イソフタル酸、アジピン酸、ドデカジオン酸、シクロヘキシルカルボン酸等を共重合したポリエステル等を用いることができる。紡糸安定性の点ではポリスチレンが好ましいが、有機溶剤を使用せずに容易に除去できる点でスルホン基を有する共重合ポリエステルが好ましい。かかる共重合比率としては、処理速度、安定性の点から5モル%以上、重合や紡糸、延伸のしやすさから20モル%以下であることが好ましい。本発明において好ましい組み合わせとしては、島成分にポリエステルを用い、海成分にポリスチレン又はスルホン基を有する共重合ポリエステルである。
【0039】
これらのポリマーには、隠蔽性を向上させるためにポリマー中に酸化チタン粒子等の無機粒子を添加してもよいし、その他、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。
【0040】
上述の極細繊維発生型繊維を不織布化する手段は、短繊維不織布では例えば抄造法、ニードルパンチ法、ホットメルト法、レジンボンド法、長繊維不織布ではスパンボンド法、メルトブロー法が挙げられる。
【0041】
このようにして得られる極細繊維発生型繊維の単繊維繊度は1〜50dtexの範囲である。単繊維繊度が1dtex未満では後述のニードルパンチによって繊維の切断や、ニードルバーブへ引っかかりにくく、十分な強力を得ることが困難となり、50dtexを超えると、ニードルが折れやすくなるため好ましくない。
【0042】
この極細繊維発現型繊維から得られる極細繊維の単繊維繊度は0.0001〜0.5dtexであり、0.001〜0.3dtexが好ましく、0.005〜0.15dtexがより好ましい。0.0001dtex未満では、強度が低下し、0.5dtexを越えると、風合いが堅くなるとともに、後述の高速流体処理において十分な絡合が得にくいため表面品位や本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性が低下する等の問題も発生し、好ましくない。また、本発明の効果を損なわない範囲で、上記の範囲を越える繊度の繊維が含まれていても良い。
【0043】
極細繊維の単繊維繊度をこのような範囲とする方法は特に限定するものではなく、上述の極細繊維発現型繊維を製造する際に、島成分ポリマーの供給量を調節することで容易に達成できる。
【0044】
本発明の立毛調シートの製造方法における不織布Dを構成する繊維の長さについては特に限定するものではないが、品位や風合いが優れる点で短繊維が好ましい。極細短繊維を得る方法として、上述の極細繊維発生型繊維を適当な長さにカットした後に極細化する方法、極細繊維発生型繊維を極細化した後カットする方法、直接溶融紡糸した極細繊維をカットする方法等があり極細繊維発生型繊維を適当な長さにカットした後に極細化する方法が好ましい。繊維長は生産性や得られるものの風合いを考慮して100mm以下が好ましい。より好ましくは、70mm以下である。100mmを越える繊維長のものも、本発明の効果を損なわない限り含まれていても良い。また下限は特に限定されず、製造方法によって適宜設定できるが、10mm未満であると脱落が多くなり、強度や本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性等の特性が低下する傾向があるため、繊維長は10mm以上とすることが好ましい。
【0045】
このような繊維長を得る方法として好ましく採用されるのは、ロータリーカッターやギロチンカッターで短繊維化する方法である。
次に、極細繊維からなる不織布Dを製造する方法について説明する。
【0046】
極細繊維を得た後、上記の方法で不織布に形成してもよいが、本発明の立毛調シートの製造方法において不織布Dを製造する方法として好ましく採用されるのは、極細繊維発生型短繊維によって不織布Bとした後、極細化して極細繊維の不織布Cとし、さらに高速流体処理を施して不織布Dとする方法である。
【0047】
短繊維をウェブ化する方法としては、カードやクロスラッパー、ランダムウエバーを用いて得る乾式法や、抄紙法等による湿式法を採用することができるが、本発明では、ニードルパンチ処理と高速流体処理の2種の絡合処理を容易に組み合わせることができる乾式法が好ましい。適度な伸び又は伸び止まりを付与するため、または得られる不織布の強度等の物性を向上させるために、絡合処理の際に他の織物、編物、不織布と一体化させることもできる。
【0048】
本発明の立毛調シートの製造方法の不織布Dを得るのに好ましい方法は以下の通りである。すなわち、1〜50dtexの極細繊維発生型短繊維を用いて乾式法にてウェブを作製し、このウェブをニードルパンチ処理により極細繊維発生型短繊維不織布(不織布B)とし、その後、極細化して不織布Cを得る。ここで、次いで高速流体処理、例えば水流によるウォータージェットパンチ処理を行うことが好ましく、こうして不織布Dを得る。このニードルパンチ処理と高速流体処理を組み合わせることで、極細短繊維を高度に絡合させることができる。
【0049】
かかる不織布Bは、ニードルパンチ処理によって、好ましくは繊維見掛け密度が0.120〜0.300g/cm、より好ましくは0.150〜0.250g/cmとすることが好ましい。0.120g/cm未満であると、絡合が不十分であり、目的の物性が得られにくくなる。また上限は特に規定されないが、0.300g/cmを越えると、ニードル針の折れや、針穴が残留するなどの問題が生じやすく、好ましくない。
【0050】
本発明の立毛調シートの製造方法におけるニードルパンチでは、単なる工程通過性を得るための仮止めとしての役割ではなく、繊維を十分に絡合させることが好ましい。従って好ましくは、100本/cm以上の打ち込み密度がよく、より好ましくは500本/cm以上、さらに好ましくは1000本/cm以上が良い。
【0051】
このようにして得られた不織布Bは、乾熱または湿熱、あるいはその両者によって収縮させ、さらに高密度化することが好ましい。
【0052】
極細繊維発生型繊維を用いて不織布Bとした後、極細繊維発生型繊維を極細化して極細繊維不織布Cとする。極細化処理の方法としては、特に限定されるものではないが、例えば機械的方法、化学的方法が挙げられる。機械的方法とは、物理的な刺激を付与することによって極細化する方法であり、例えば上記のニードルパンチ法やウォータージェットパンチ法等の衝撃を与える方法の他に、ローラー間で加圧する方法、超音波処理を行う方法等が挙げられる。また化学的方法とは、例えば、極細繊維発生型繊維を構成する少なくとも1成分に対し、薬剤によって膨潤、分解、溶解等の変化を与える方法が挙げられる。特にアルカリ易分解性海成分を用いて成る極細繊維発生型繊維で不織布Bを作製し、次いで中性〜アルカリ性の水溶液で処理して極細化する方法は、溶剤を使用せず作業環境上好ましいことから、本発明の好ましい態様の一つである。ここでいう中性〜アルカリ性の水溶液とは、pH6〜14を示す水溶液であり、使用する薬剤等は特に限定されるものではない。例えば有機または無機塩類を含む水溶液で上記範囲のpHを示すものであれば良く、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。また、必要によりトリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン等のアミンや減量促進剤、キャリアー等を併用することもできる。中でも水酸化ナトリウムが価格や取り扱いの容易さ等の点で好ましい。さらにシートに上述の中性〜アルカリ性の水溶液処理を施した後、必要に応じて中和、洗浄して残留する薬剤や分解物等を除去してから乾燥を施すことが好ましい。
【0053】
本発明の立毛調シートの製造方法では、さらに高速流体処理を施す(不織布Dとする)。高速流体処理を極細化処理と兼ねることも可能であるが、少なくとも極細化処理が大部分終了した後にも高速流体処理を行うことが、より極細繊維同士の絡合を進める上で好ましく、さらに、極細化処理を行った後に高速流体処理を行うことが好ましい。
【0054】
高速流体処理としては、作業環境の点で水流を使用するウォータージェットパンチ処理を行うことが好ましい。この時、水は柱状流の状態で行うことが好ましい。柱状流を得るには、通常、孔径(直径)0.06〜1.0mmの孔から圧力1〜60MPaで噴出させることで得られる。かかる処理は、効率的な絡合性と良好な表面品位を得るために、孔径は0.06〜0.15mm、孔間隔は5mm以下であることが好ましく、孔径0.06〜0.12mm、孔間隔は1mm以下がより好ましい。これらの孔スペックは、複数回処理する場合、すべて同じ条件にする必要はなく、例えば大孔径と小孔径のノズルを併用することも可能であるが、少なくとも1回は上記構成のノズルを使用することが好ましい。特に孔径が0.15mmを超えると表面に水流の打撃痕が強く付与されるため平滑性が低下し、好ましくない。また、孔径が0.06mm未満となると孔詰まりが発生しやすくなるため、水を高度に濾過する必要性からコストが高くなる問題があり好ましくない。また、厚さ方向に均一な交絡を達成する目的、および/または不織布表面の平滑性を向上させる目的で、好ましくは多数回繰り返して処理する。また、その水流圧力は処理する不織布の目付によって適宜選択し、高目付のもの程高圧力とすることが好ましい。ここでいう複数回とは搬送するコンベアーおよび/またはシリンダーに直交する方向に並んだ孔を有するノズルプレート1枚を複数回通過することをいう。
【0055】
なお、極細繊維発生型短繊維不織布(不織布B)または極細短繊維不織布(不織布C)に高速流体処理を行う前に、流体浸積処理を行ってもよい。さらに表面の品位を向上させるために、ノズルヘッドと不織布を搬送するコンベアーおよび/またはシリンダーの進行方向と異なる向きに、相対的に移動させたり、交絡後に不織布とノズルの間に金網等を挿入して散水処理する等の方法を行うこともできる。このようにして、好ましくはタテ方向の10%モジュラスが8N/cm以上となるまで、より好ましくは10N/cm以上となるまで極細繊維同士を絡合させるとよい。
【0056】
一般的には極細繊維発生型繊維から得た極細繊維の場合、繊維同士が集束した極細繊維束が主として絡合しているが、このような処理によって、本発明における不織布Dにおいては極細繊維束による絡合がほとんど観察されない程度にまで極細繊維同士が高度に絡合した極細繊維不織布を得ることができ、また、これにより本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性等の表面特性を向上させることもできる。
【0057】
本発明の立毛調シートの製造方法は、ニードルパンチによる絡合のしやすい繊維と高速流体処理による絡合のしやすい繊維の相違から、特に上記のようなプロセスにより製造することで得られる。すなわち、1〜50dtexの繊維が太い状態ではニードルパンチによる絡合が優れ、0.0001〜0.5dtexの極細領域では高速流体処理による絡合が優れる傾向があることを利用したものである。これらの繊維繊度と絡合方法を組み合わせるために、繊度1〜50dtexの極細繊維発生型複合繊維を用いてニードルパンチにより十分に絡合させ、次いで0.0001〜0.5dtexの極細繊維を得る極細化処理をした後(もしくは同時に)、高速流体処理を行って、不織布Dとする方法が最も好ましい製造方法である。
なお、本発明の立毛調シートは上述の極細繊維不織布を含むものであれば、織編物を積層などして含むものであっても良い。
【0058】
織編物と極細繊維不織布の積層は、ニードルパンチ工程、または高速流体処理工程までに重ねて載せておき、それぞれの処理によって交絡一体化することで達成できる。このとき、ニードルパンチ工程と高速流体処理工程のいずれの工程で実施してもかまわないが、織編物を構成する繊維が切断されにくいため、高速流体処理での交絡一体化による積層が好ましい。
【0059】
本発明の立毛調シートの製造方法において、このように織編物と積層する場合は、積層後の繊維構造物を不織布Dとする。
【0060】
また、本発明の立毛調シートとしては、少なくとも一方の面が立毛されている必要があるため、本発明の立毛調シートの製造方法においては、立毛を得る処理を行う。立毛を得る手段としては、サンドペーパーやブラシ等による起毛処理を行うことが好ましい。かかる起毛処理は、染色する場合、染色の前または後、あるいは染色前および染色後に行うことができる。
【0061】
そして、このような立毛調シートは、染色されてなることが好ましいことから、本発明の立毛調シートの製造方法においては染色処理を行うことが好ましい。
【0062】
この極細短繊維不織布を染色する方法は特に限定されるものではなく、用いる染色機としても、液流染色機の他、サーモゾル染色機、高圧ジッガー染色機等いずれでもよいが、得られる立毛調シートの風合いが優れる点で液流染色機を用いて染色することが好ましい。
【0063】
本発明の立毛調シートの製造方法においては、本発明における洗濯試験やドライクリーニング試験後における摩耗物性を向上させる目的で、樹脂Aを不織布Dの全繊維重量に対し0.1〜10重量%付与する必要がある。
樹脂Aの付与量は溶液や分散液の濃度で調整できるが、特に、パッド法であればニップローラーの押し付け圧やクリアランス、染色機を用いる方法であれば脱水条件、スプレーで噴射する方法であれば噴射量や搬送速度によっても調整できる。
【0064】
樹脂Aはジメチルホルムアミド、トルエン、キシレン等の溶媒に溶解した状態、水に分散した状態で付与することが出来る。特に本発明では、樹脂Aを非膜状に付着させるため、付着時に膜状になりにくい点で、水に分散したエマルジョンとして付与することが好ましい。さらにく、さらにエマルジョンの乳化力を低下させて非膜状とする処理を行うことによって非膜状に付与しやすいがより好ましい。乳化力を低下させる手段としては、樹脂Aを曇点を有するノニオン系界面活性剤で水に分散したエマルジョンをとともに加熱する方法、酸性浴中に浸漬する方法、凝集するための核となる粒子を添加する方法を挙げることができる。この凝集するための核となる粒子としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、エポキシなどの高分子物質の粉末や、酸化チタン、アルミナ、酸化ケイ素などの無機物質の粉末を挙げることができる。
【0065】
なお、樹脂Aは、付与量が0.1重量%未満では摩耗物性向上の効果が少なく、10重量%を超えると、膜状の付着状態となりやすい。
また、樹脂A柔軟な風合いが得られやすいことから、最大内接円が100μm以下であることが好ましく、50μm以下がより好ましく、25μm以下がさらに好ましい。このような大きさで付着させる方法としては、樹脂Aの溶液や分散液の濃度、粘度、上述のような添加剤の付与量、乾燥速度を調節することが挙げられる。
【0066】
樹脂Aを付与する手段としては特に限定されるものではなく、パッド法の他、液流染色機やジッガー染色機を用いる方法、スプレーで噴射する方法等、適宜選択することができる。
【0067】
また柔軟な風合いと滑らかな表面タッチを得るために、繊維素材へ柔軟剤を付与する工程を含むことも好ましい。用いる柔軟剤については上述した通りであるが、柔軟剤を付与する手段も特に限定されず、パッド法の他、液流染色機やジッガー染色機を用いる方法、スプレーで噴射する方法等を用いることができる。
【0068】
なお、樹脂Aや柔軟剤は、好ましくは染色後に付与することが好ましい。染色前に付与すると、染色時の脱落により効果が減少する場合や、染色ムラが発生する場合があるため好ましくない。また、樹脂Aを含む不織布は起毛されにくい傾向があるため、起毛する場合は起毛した後に樹脂Aを付与することが好ましい。
【実施例】
【0069】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
【0070】
(1)目付、繊維見掛け密度
目付はJIS L 1096 8.4.2(1999)の方法で測定した。また、厚みをダイヤルシックネスゲージ((株)尾崎製作所製、商品名“ピーコックH”)により測定し、目付の値から計算によって繊維見掛け密度を求めた。
【0071】
(2)繊維長
繊維をカットする工程またはシートから、無作為に抜き出した繊維50本について繊維長を測定した。
【0072】
(3)風合い
本発明者ら10人の官能評価で、1級が硬い、3級が問題ない硬さ、5級が柔らかい、2、4級はそれぞれの間として5段階で評価し、その平均値を用いた。
【0073】
(4)洗濯試験
JIS L1018 附属書6(1999)に記載の洗濯および乾燥を5回繰り返した。
【0074】
(5)ドライクリーニング試験
JIS L1018 附属書3(1999)に記載のドライクリーニングおよび乾燥を実施し、仕上げ処理をしない条件で5回繰り返した。
【0075】
(6)摩耗物性
JIS L 1096(1999)8.17.5 E法(マーチンデール法)家具用荷重(12kPa)に準じて測定される耐摩耗試験において、3000回および20000回の回数を摩耗した後の試験布の重量減を評価すると共に、JIS L 1076(1992) 表2の判定基準表に準じて外観から等級を判定した。そのうち、等級の低いものを外観とし、2000回後の重量減を減量として評価した。
【0076】
実施例1
海成分としてポリスチレン50部、島成分としてポリエチレンテレフタレート50部からなる単繊維繊度3dtex、36島、繊維長51mmの海島型複合短繊維を用い、カード、クロスラッパーを通してウェブを作製した。次いで1バーブ型のニードルにて2500本/cmの打ち込み密度でニードルパンチ処理し、繊維見掛け密度0.210g/cmの海島型複合短繊維不織布を得た。次に約95℃に加温した重合度500、ケン化度88%のポリビニルアルコール12%の水溶液に固形分換算で不織布重量に対し25%の付着量になるように浸積し、ポリビニルアルコール(以下、PVA)の含浸と同時に2分間収縮処理を行い、100℃にて乾燥して水分を除去した。得られたシートを約30℃のトリクレンでポリスチレンを完全に除去するまで処理し、単繊維繊度約0.042dtexの極細短繊維不織布を得た。次いで、0.1mmの孔径で、0.2mm間隔のノズルヘッドからなるウォータージェットパンチにて、5m/分の処理速度で表裏交互に15MPaで処理し(計4回)、PVAの除去とともに極細繊維の絡合を行った。
【0077】
このようにして得られた極細短繊維不織布の表面を株式会社菊川鉄工所製のワイドベルトサンダで、粒度がP400の炭化ケイ素砥粒のサンドペーパーを用いて、繊維シートのバフによる減量が5重量%になるまでバフィングした後、サーキュラー染色機において分散染料で染色を施した。
【0078】
続いて、シリコーン/ポリウレタン(PU)共重合物の水エマルジョン(商品名;ニューサイズCM480、株式会社日新化学研究所製)の1%分散液を調整し、ディップニップ法でウエットピックアップが100%になるように処理、乾燥して、極細短繊維不織布に対して1重量%付与した。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
得られた立毛調シートの物性は表のとおりであり、柔軟な風合いを有しており、洗濯試験、ドライクリーニング試験後の摩耗特性、耐久性も優れたものだった。
【0079】
実施例2
ポリエチレンテレフタレートからなる、単繊維繊度0.1dtex、繊維長8mmの極細短繊維の水分散液を抄紙し、脱水、乾燥して80g/m2の極細短繊維不織布を得た。この極細短繊維不織布を33dtex12フィラメントのポリエステル繊維からなる44ゲージ、96g/m2のダブル丸編上に重ねて、ウォータージェットパンチする以外は、実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
【0080】
得られた立毛調シートは表のとおり柔軟な風合いであり、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0081】
実施例3
290℃に加熱した複合紡糸装置により、ポリエチレンテレフタレートとナイロン6を重量比50:50の割合で、丸型中空断面でポリエチレンテレフタレートとナイロン6が交互に放射状に配列され、且つそれぞれのポリマーが9本づつのフィラメントを形成する口金から押し出した。押し出した糸条を常温の空気を用いた冷却装置にて冷却し、次いで、紡糸口金下100cmの位置に配された常温の空気を利用するエジェクターにより、5000m/分の速度で引き取り、移動する金網製の堆積装置にフィラメントを積層させ、単繊維繊度1.8dtexの複合長繊維不織布を得た。
【0082】
得られた複合長繊維不織布をウォータージェットパンチによって、極細長繊維不織布とするとともに、繊維を絡ませた以外は実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
【0083】
得られた立毛調シートは表のとおり比較的風合いが硬いものの、許容できる範囲であり、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0084】
実施例4
樹脂を0.5%分散液として、極細短繊維不織布に対して0.5重量%付与した以外は、実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
得られた立毛調シートは表のとおり柔軟な風合いであり、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0085】
実施例5
樹脂を12%分散液として、極細短繊維不織布に対して12重量%付与した以外は、実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜18μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
得られた立毛調シートは表のとおり比較的風合いが硬いものの、許容できる範囲であり、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0086】
実施例6
繊維長が5mm、0.3dtexのポリエチレンテレフタレート繊維を用い、抄造法により20g/m2の抄造ウエブを作製した。この抄造ウエブを33dtex12フィラメントのポリエステル繊維からなる44ゲージ、77g/m2のダブル丸編み上に重ねて、速度10m/分で移動するスクリーン上に載せ、10MPaに加圧した常温の水を0.6mm間隔に並んだ直径0.1mmのノズルからウォータージェットパンチ処理を、抄造ウエブ側から3回行った後、乾燥して抄造ウエブと編物の積層物を得た。
【0087】
続いて、実施例1と同様にして得た、極細短繊維不織布を上記積層物のダブル丸編み側に重ねて、速度5m/分で移動するスクリーン上に載せ、15MPaに加圧した常温の水を0.6mm間隔に並んだ直径0.1mmのノズルから吹き出してシートに打ち付ける処理を、極細繊維不織布面、続いて抄造ウエブ側から表裏交互に各2回(計4回)実施した後、乾燥して積層一体化した極細短繊維不織布を得た。
【0088】
得られた繊維シートを実施例1と同様の方法でバフィング、染色、樹脂付与を施し、立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
【0089】
得られた立毛調シートは表のとおり風合いが柔軟で、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0090】
実施例7
樹脂付与を染色前に行った以外は実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
【0091】
得られた立毛調シートは表のとおり風合いが柔軟で、摩耗特性、耐久性も問題なかった。
【0092】
【表1】

【0093】
比較例1
樹脂として、ポリウレタンエマルジョン(商品名;エバファノール APC55 日華化学株式会社製)を用いた以外は、実施例5と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂は最大内接円が約6〜10μmの球状を呈し、非膜状に付着していた。
【0094】
得られた立毛調シートは表のとおり風合いが硬く、摩耗特性、耐久性も不十分だった。
【0095】
比較例2
付与する樹脂としてアミノ変性シリコーン(商品名;ベビナーHCA、丸菱油化工業株式会社製)を用いた以外は実施例1と同様にして立毛調シートを得た。付与した樹脂はオイル状であり、皮膜を形成していた。
得られた立毛調シートは表のとおり風合いは柔軟だが、摩耗特性、耐久性が不十分だった。
【産業上の利用可能性】
【0096】
本発明により、実質的に高分子弾性体を含まず、主として繊維素材からなる不織布構造体であっても、立毛調シートとして十分な物性と品位を得ることが可能となる。本発明の立毛調シートは、リサイクル性やイージーケア性、耐黄変性等に優れる特徴を有することから、衣料、家具、カーシート、雑貨、研磨布、ワイパー、フィルター等の用途は勿論のこと、その中でもリサイクル性や特徴ある風合いを活かして特にカーシートや衣料に好ましく使用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexの不織布の少なくとも一方の表面に、シロキサン結合を有する樹脂Aが非膜状に存在することを特徴とする立毛調シート。
【請求項2】
前記樹脂Aの含有率が前記不織布の繊維重量に対し0.1〜10重量%であることを特徴とする請求項1に記載の立毛調シート。
【請求項3】
前記不織布を構成する極細繊維の繊維長が10〜100mmであることを特徴とする請求項1および2のいずれか1項に記載の立毛調シート。
【請求項4】
前記樹脂Aがさらにウレタン結合を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の立毛調シート。
【請求項5】
洗濯試験後における耐摩耗性評価において、外観が3級以上であり、減量が10mg以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の立毛調シート。
【請求項6】
ドライクリーニング試験後における耐摩耗性評価において、外観が3級以上であり、減量が10mg以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の立毛調シート。
【請求項7】
ニードルパンチ法により単繊維繊度が1〜50dtexの複合繊維からなる不織布Bを製造し、次いで極細繊維発現処理により、単繊維繊度が0.0001〜0.5dtexの極細繊維からなる不織布Cとし、さらに高速流体処理を行って、不織布Dとした後、シロキサン結合を有する樹脂Aを0.1〜10重量%付与することを特徴とする立毛調シートの製造方法。
【請求項8】
前記不織布Dを染色した後に樹脂Aを付与することを特徴とする請求項7に記載の立毛調シートの製造方法。

【公開番号】特開2007−177342(P2007−177342A)
【公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−374067(P2005−374067)
【出願日】平成17年12月27日(2005.12.27)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】