JP2010095813A

JP2010095813A - 多層構造織編物および繊維製品

Info

Publication number: JP2010095813A
Application number: JP2008266249A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 尊志山口
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: JP5229890B2

Abstract

【課題】クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有する多層構造織編物および該織編物を用いてなる繊維製品を提供する。
【解決手段】表層および中間層および裏層の３層構造を有する多層構造織編物であって、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれ、かつ前記表層および裏層のうち少なくともどちらか一方の織編組織がメッシュ組織である多層構造織編物、および該織編物を用いてなる繊維製品。
【選択図】図１

Description

本発明は、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有する多層構造織編物および該織編物を用いてなる繊維製品に関する。

従来、表層および中間層および裏層の３層構造を有する多層構造織編物はそのクッション性から靴材、インナー衣料、ベットカバー、など巾広く使用されているが、生地と身体とがすべりやすい、風合いが悪いなどの問題があった（例えば、特許文献１参照）。
かかる対策として、別のすべり止めやカバーを取り付けるなどの対策が提案されているが、構造が複雑になったり、軽量感が損われるといった問題があった。

なお近年、ナノファイバーと称せられる超極細繊維が提案されている。例えば、ポリエステルなどの合成繊維を超極細繊維化することにより、これまでの繊維では得ることのできなかった質感や機能を付与することが可能となり、さかんに開発が行われている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。

特開平９−２４１９５４号公報特開２０００−２０７３１９号公報実用新案登録第２５６７４３８号公報特開２０００−８２５２号公報特開２００７−２３６４号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有する多層構造織編物および該織編物を用いてなる繊維製品を提供することにある。

本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、３層構造を有する多層構造織編物において、少なくとも表層、裏層どちらか一方に単繊維径が１０００ｎｍ以下の極細フィラメントを配し、表層、裏層のどちらか一方をメッシュ組織とすることでクッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性をもつ多層構造織編物が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「表層および中間層および裏層の３層構造を有する多層構造織編物であって、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれ、かつ前記表層および裏層のうち少なくともどちらか一方の織編組織がメッシュ組織であることを特徴とする多層構造織編物。」が提供される。

その際、前記表層および裏層のうち、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれる層がメッシュ組織であることが好ましい。また、多層構造織編物が編物組織を有する編物であることが好ましい。また、前記フィラメント糸Ａがポリエステルからなることが好ましい。また、前記フィラメント糸Ａのフィラメント数が５００本以上であることが好ましい。また、前記フィラメント糸Ａが、海成分と島成分とからなる海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られた糸条であることが好ましい。また、前記中間層に、単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上の糸条Ｂが含まれることが好ましい。

また、本発明によれば、前記の多層構造織編物を用いてなる、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、靴材、医療・衛生用品、寝装寝具、椅子やソファーの表皮材、カーペット、カーシート地、インテリア用品、空気清浄機用や浄水器用のフィルター製品、電気製品用材料、ワイピングクロス、ボディータオル、ハードデイスク用研磨布、およびメデイカル材料からなる群より選択されるいずれかの繊維製品が提供される。

本発明によれば、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有する多層構造織編物および該織編物を用いてなる繊維製品が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の多層構造織編物は表層および中間層および裏層の３層構造を有する多層構造織編物であって、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれる。

ここで、前記フィラメント糸Ａにおいて、その単繊維径（単繊維の直径）が１０〜１０００ｎｍ（好ましくは１００〜８００ｎｍ、特に好ましくは５１０〜８００ｎｍ）の範囲内であることが肝要である。かかる単繊維径を単繊維繊度に換算すると、０．０００００１〜０．０１ｄｔｅｘに相当する。該単繊維径が１０ｎｍよりも小さい場合は繊維強度が低下するため実用上好ましくない。逆に、該単繊維径が１０００ｎｍよりも大きい場合は、十分な表面摩擦抵抗が得られず、本発明の主目的である、表面摩擦抵抗が得られ難くなるおそれがある。ここで、単繊維の横断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、外接円の直径を単繊維径とする。なお、単繊維径は、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。

前記フィラメント糸Ａにおいて、フィラメント数は特に限定されないが、超極細繊維特有の風合いを得る上で５００本以上（より好ましくは２０００〜１００００本）であることが好ましい。また、フィラメント糸Ａの総繊度（単繊維繊度とフィラメント数との積）としては、５〜１５０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。

前記フィラメント糸Ａの繊維形態は特に限定されないが、長繊維（マルチフィラメント糸）であることが好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、中空など公知の断面形状でよい。また、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえない。

前記フィラメント糸Ａを形成するポリマーの種類としては特に限定されず、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの通常の繊維形成性ポリマーでよい。なかでも、ポリエチレンテレフタレートや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、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

本発明の多層構造織編物において、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方の織編組織がメッシュ組織であることが肝要である。表層および裏層がプレーン組織（メッシュ組織でない通常の組織）の場合は、軽量感が出ず、また通気性も低くなり好ましくない。

本発明の多層構造織編物において、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、前記のフィラメント糸Ａが含まれる限り、織編物を構成する繊維は限定されないが、中間層に、単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上（好ましくは２０〜１００ｄｔｅｘ）の糸条Ｂが含まれることが好ましい。糸条Ｂの単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以下であると、表層と裏層を支えることが出来ずで、クッション性が得られ難くなるおそれがある。ここで、単繊維の断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、外接円の直径を単繊維径とする。なお、単繊維径は、前記と同様、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。

前記糸条Ｂにおいて、フィラメント数は特に限定されないが、モノフィラメントであるこことが好適である。また、かかる糸条Ｂの繊維形態は特に限定されず紡績糸でもよいが、長繊維であることが好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、中空など公知の断面形状でよい。また、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえない。

前記糸条Ｂを形成する繊維の種類としては、特に限定されず、ポリエステル系ポリマーからなるポリエステル繊維、ウレタン繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドからなるポリアミド繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンからなるポリオレフィン繊維、アクリル繊維、パラ型もしくはメタ型アラミドからなるアラミド繊維、およびそれらの変性合成繊維、さらには、天然繊維、再生繊維、半合成繊維など衣料に適した繊維であれば自由に選択できる。なかでもポリエステル系繊維が好ましく、かかるポリエステル系繊維を形成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレートや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、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステル、ポリエーテルエステルなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

なお、前記ナノファイバーＡおよび糸条Ｂにおいて、繊維は１種類であることが好ましいが、複数の組み合わせであってもよい。例えば、ポリウレタン繊維やポリエーテルエステル系繊維などからなる弾性繊維糸条と、ポリエステル系繊維糸条とをインターレース空気ノズルなどにより空気混繊させた複合糸や、弾性繊維糸条のまわりにポリエステル系糸条をカバリングした複合糸などや、紡績糸との複合糸でもよい。

本発明の多層構造織編物において、織編組織は３層以上の多層構造であれば特に限定されず、織物であれば、緯糸のみが表層／裏層に二重になるように配列された緯二重織物、経糸のみが表層／裏層に二重になるように配列された経二重織物、経糸、緯糸とも表層／裏層に二重になるように配列された完全二重織物、編物であれば、ダブルラッセル、丸編みの両側結節組織などが好適に例示される。特に、ダブルラッセル編物が好ましい。なかでも、優れたクッション性と通気性を得る上で、編物が好ましい。また、前記表層および裏層のうち、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれる層がメッシュ組織であることが好ましい。

本発明の織編物は例えば以下の製造方法により製造することができる。まず、海成分とその径が１０〜１０００ｎｍである島成分とで形成される海島型複合繊維（フィラメント糸Ａ用繊維）を用意する。かかる海島型複合繊維としては、特開２００７−２３６４号公報に開示された海島型複合繊維マルチフィラメント（島数１００〜１５００）が好ましく用いられる。

すなわち、海成分ポリマーとしては、繊維形成性の良好なポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、ポリエチレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホン酸イソフタル酸の共重合ポリエステルが好適である。なかでも、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングルコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。

一方、島成分ポリマーは、繊維形成性のポリエチレンテレフタレートや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、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどのポリエステルが好ましい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーからなる海島型複合繊維は、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。また、島成分の径は、１０〜１０００ｎｍの範囲とする必要がある。その際、島成分の形状が真円でない場合は外接円の直径を求める。前記の海島型複合繊維において、その海島複合重量比率（海：島）は、４０：６０〜５：９５の範囲が好ましく、特に３０：７０〜１０：９０の範囲が好ましい。

かかる海島型複合繊維マルチフィラメント糸は、例えば以下の方法により容易に製造することができる。すなわち、前記の海成分ポリマーと島成分ポリマーとを用い溶融紡糸する。溶融紡糸に用いられる紡糸口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。吐出された海島型断面複合繊維マルチフィラメント糸は、冷却風によって固化され、好ましくは４００〜６０００ｍ／分で溶融紡糸された後に巻き取られる。得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度・伸度・熱収縮特性を有する複合繊維とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。かかる海島型複合繊維マルチフィラメント糸において、単糸繊維繊度、フィラメント数、総繊度としてはそれぞれ単糸繊維繊度０．５〜１０．０ｄｔｅｘ、フィラメント数５〜７５本、総繊３０〜１７０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。また、かかる海島型複合繊維マルチフィラメント糸の沸水収縮率としては５〜３０％の範囲内であることが好ましい。

一方、必要に応じて、単繊維繊度が１０ｄｔｅｘ以上（好ましく２０〜１００ｄｔｅｘ）である糸条Ｂを用意する。最終的に得られる織編物内の糸条Ｂの単繊維繊度を１０ｄｔｅｘ以上とする上で、単繊維繊度を前記の範囲内とすることが好ましい。
かかる糸条Ｂにおいて、フィラメント数、総繊度としてはそれぞれフィラメント数１〜１００本、総繊度１０〜１００ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。

次いで、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に前記海島型複合繊維マルチフィラメント糸を配して、表層および中間層および裏層の３層構造を有する、前記のような多層構造織編物を常法により製編織する。

次いで、該織編物にアルカリ水溶液処理を施し、前記海島型複合繊維の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することにより、海島型複合繊維フィラメント糸を単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメントＡとすることにより、本発明の多層構造織編物が得られる。その際、アルカリ水溶液処理の条件としては、濃度３〜４％のＮａＯＨ水溶液を使用し５５〜６５℃の温度で処理するとよい。

また、該アルカリ水溶液による溶解除去の前および／または後に編地に染色加工を施してもよい。さらに、常法のカレンダー加工、起毛加工、撥水加工、さらには、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

かくして得られた多層構造織編物において、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、前記の１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれるので高い表面摩擦抵抗を有する。また、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方の織編組織がメッシュ組織であるので、軽量感に優れ、高い通気性を有する。さらには、該多層構造織編物は３層構造を有するので、優れたクッション性を有する。特に、中間層に前記糸条Ｂが含まれる場合は、特に優れたクッション性を有する。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜溶融粘度＞乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００秒^−１の時の溶融粘度を見る。
＜溶解速度＞海・島成分の各々０．３φ−０．６L×２４Hの口金にて１０００〜２０００m/分の紡糸速度で糸を巻き取り、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、８４ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのマルチフィラメントを作製する。これを各溶剤にて溶解しようとする温度で浴比１００にて溶解時間と溶解量から、減量速度を算出した。

［実施例１］
島成分としてポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１２００ポイズ、艶消し剤の含有量：０重量％）、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸６モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール６重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１７５０ポイズ）を用い（溶解速度比（海／島）＝２３０）、海：島＝３０：７０、島数＝８３６の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１５００ｍ／分で溶融紡糸して一旦巻き取った。
得られた未延伸糸を、延伸温度８０℃、延伸倍率２．５倍でローラー延伸し、次いで１５０℃で熱セットして巻き取った。得られた海島型複合延伸糸（フィラメントＡ用繊維）は５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、透過型電子顕微鏡ＴＥＭによる繊維横断面を観察したところ、島の形状は丸形状でかつ島の径は７１０ｎｍであった。

他方、糸条Ｂとして、通常のポリエチレンテレフタレートモノフィラメント（総繊度２２ｄｔｅｘ／１ｆｉｌ）を用意した。
次いで、２２ゲージのダブルラッセル機を使用して、前記ポリエチレンテレフタレートモノフィラメント（総繊度３３ｄｔｅｘ／１ｆｉｌ、糸条Ｂ）が編地の中間層に、一方前記海島型複合延伸糸（総繊度５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌ）が編地の表層側（メッシュ組織）に位置するよう給糸し、ポリエチレンテレフタレートフィラメント仮撚捲縮糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ）が裏層（プレーン組織）に位置するように給糸し、片面メッシュダブルラッセル編地（３層構造）を編成した。その際に、用いた編組織図を図１に示す。なお、下記のように糸を配した。
Ｌ２：海島型複合延伸糸５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌ３本
Ｌ３：海島型複合延伸糸５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌ３本
Ｌ４：ポリエチレンテレフタレートモフィラメント３３ｄｔｅｘ／１ｆｉｌ
Ｌ５：ポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮糸８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ

次いで、海島型複合延伸糸の海成分を除去するために編地を３．５％ＮａＯＨ水溶液で、７０℃にて３０％アルカリ減量した。その後、１３０℃かつ３０分間の高圧染色を行い、最終セットとして１７０℃の乾熱セット行った。
その結果、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性をもつ多層構造織編物が得られた。該多層構造織編物の表層側に単繊維径が７１０ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれていた。
次いで、該多層構造織編物を用いて、ボディータオルおよび靴材を得たところ、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有するものであった。

［比較例１］
実施例１において、表層側にも、ポリエステルフィラメント仮撚糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌ）を配した。また、アルカリ減量は施さなかった。これ以外は実施例１と同様にした。
得られた多層構造織編物は、高い表面摩擦抵抗を有するものではなかった。

本発明によれば、クッション性、軽量感に優れ、高い表面摩擦抵抗と通気性を有する多層構造織編物および該織編物を用いてなる繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

実施例１で用いた編組織図である。

Claims

表層および中間層および裏層の３層構造を有する多層構造織編物であって、表層および裏層のうち少なくともどちらか一方に、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれ、かつ前記表層および裏層のうち少なくともどちらか一方の織編組織がメッシュ組織であることを特徴とする多層構造織編物。
前記表層および裏層のうち、単繊維径が１０〜１０００ｎｍのフィラメント糸Ａが含まれる層がメッシュ組織である、請求項１に記載の多層構造織編物。
多層構造織編物が編物組織を有する編物である、請求項１または請求項２に記載の多層構造織編物。
前記フィラメント糸Ａがポリエステルからなる、請求項１〜３のいずれかに記載の多層構造織編物。
前記フィラメント糸Ａのフィラメント数が５００本以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の多層構造織編物。
前記フィラメント糸Ａが、海成分と島成分とからなる海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られた糸条である、請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造織編物。
前記中間層に、単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上の糸条Ｂが含まれる、請求項１〜６のいずれかに記載の多層構造織編物。
請求項１〜７のいずれかに記載の多層構造織編物を用いてなる、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、靴材、医療・衛生用品、寝装寝具、椅子やソファーの表皮材、カーペット、カーシート地、インテリア用品、空気清浄機用や浄水器用のフィルター製品、電気製品用材料、ワイピングクロス、ボディータオル、ハードデイスク用研磨布、およびメデイカル材料からなる群より選択されるいずれかの繊維製品。