JP2011241495A - 複合繊維シートの製造方法および複合繊維シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非弾性捲縮短繊維と、該非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーよりも40℃以上低い融点を有するポリマーが熱融着成分としてその表面に配された熱接着性複合短繊維とが重量比率で90/10〜10/90となるように混綿され、該熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および/または該熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなる繊維構造体A(b)と、布帛B(a)とを用意した後、前記繊維構造体Aの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱すると同時に前記布帛Bの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱し、次いで、これら加熱された表面同士を熱接着させる。
【選択図】図2
Description
しかしながら、接着剤を用いて繊維シートを貼り合わせると、加工速度が遅くなるため生産性が悪く、また、接着剤を使用するため、得られる複合繊維シートの重量が増加してしまうという問題があった。さらには、コストアップにもなるという問題があった。
かくして、本発明によれば「非弾性捲縮短繊維と、該非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーよりも40℃以上低い融点を有するポリマーが熱融着成分としてその表面に配された熱接着性複合短繊維とが重量比率で90/10〜10/90となるように混綿され、該熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および/または該熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなる繊維構造体Aと、布帛Bとを用意した後、前記繊維構造体Aの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱すると同時に前記布帛Bの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱し、次いで、これら加熱された表面同士を熱接着させることを特徴とする複合繊維シートの製造方法。」が提供される。
その際、前記の加熱を、火炎を用いて行うことが好ましい。また、加熱された表面同士を熱接着させた後、加圧することが好ましい。また、前記非弾性捲縮短繊維がポリエステル系繊維であることが好ましい。また、前記布帛Bがポリエステル系繊維を含むことが好ましい。また、前記繊維構造体Aの平均密度が0.01〜0.10g/cm3の範囲内であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の製造方法により製造された複合繊維シートが提供される。その際、繊維構造体Aと布帛Bとの接着強力が1.0N/25mm以上であることが好ましい。
これらの短繊維のうち繊維形成性等の観点から、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)からなる短繊維が特に好ましい。
ここで、前記捲縮短繊維において、単繊維径が10〜100μmの範囲内であることが好ましい。前記単繊維径が10μmよりも小さいと充分な剛性が得られず取扱いが難しくなるおそれがある。逆に、前記単繊維径100μmよりも大きいと外観の均一性が不十分となるおそれがある。ポリエチレンテレフタレートの場合、単繊維繊度としては1.3〜90dtexの範囲内であることが好ましい。
また、前記捲縮短繊維の繊維長としては30〜100mmの範囲内であることが好ましい。前記繊維長が30mmよりも小さいと充分な剛性が得られないおそれがある。逆に、前記繊維長が100mmよりも大きいと工程安定性が損われるおそれがある。
これらのポリマーのうちで、特に好ましいのはポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクタムあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合の有機ジイソシアネートとしてはp,p’−ビスヒドロキシエトキシベンゼンおよび1,4−ブタンジオールを挙げることができる。
なお、図1において、符号1はウエブ、符号2はコンベア、符号3はヒーター、符号4は繊維構造体である。
繊維構造体Aの密度は、目付と厚みにより容易に調整することができる。
図2において、符号aは布帛B、符号bは繊維構造体A、符号cは一対のガスバーナー、符号dは一対の貼り合せロールである。
なお、火炎温度は、約800〜1,800℃で、貼り合せ速度は0.5〜40m/分である。
この際の加圧条件としては、ロール間の線圧が、通常、10〜120kg/cm、好ましくは20〜80kg/cm程度である。
ここで、本発明の製造方法により得られる複合繊維シートの断面構成図を図3に示す。
本発明の複合繊維シートにおける繊維構造体A(図3の符号f)と布帛B(図3の符号e)との接着強力としては1.0N/25mm以上であることが好ましく、さらに好ましくは2.0〜5.0N/25mmである。
接着強力が1.0N/25mm未満では、座席等の表面材として使用時、布帛の剥離が生じる。接着強力を1.0N/25mm以上にするには、該熱接着性複合短繊維の配合量、布帛裏面のハ゛フ加工、火炎への距離、ロールのプレス条件等を調整することで可能である。
(1)融点
Du Pont社製 熱示差分析計990型を使用し、昇温20℃/分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置(柳本製作所製)を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度(軟化点)を融点とする。なお、n数5でその平均値を求めた。
(2)ミクロクリンプ、捲縮数
JIS L1015 7.12に記載の方法により測定した。なお、n数5でその平均値を求めた。
繊維構造体を厚さ方向に切断し、その断面において、厚さ方向に対して平行に配列されている繊維(図4において0°≦θ≦45°)の総本数を(B)とし、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直に配列されている繊維(図4において45°<θ≦90°)の総本数を(A)としてB/Aを算出した。なお、本数の測定は、任意の10ヶ所について各々30本の繊維を透過型光学顕微鏡で観察し、その数を数えた。
なお、図4において、符号Fは熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維、符号DTは繊維構造体の厚さ方向、符号DFは熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維の配列方向を示す。
(4)接着強力
縦・横共に5枚ずつ、幅25mmでサンプルを採取し、短辺より30mm布帛と繊維構造体を剥して引張試験機にて引っ張り、その破断荷重を測定した。なお、引張速度は200mm/分とした。
JIS K6400により、繊維構造体Aの厚さを測定した。
(6)繊維構造体Aの密度
JIS K6400により、繊維構造体Aの平均密度(g/cm3)を測定した。
(7)布帛Bの厚さ
JIS L 1096により、布帛Bの厚さを測定した。
JIS L 1096により、布帛Bの目付けを測定した。
融点154℃の熱可塑性ポリエーテルエステル系エラストマーを鞘成分に用い、融点230℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分に用いた単糸繊度6.6デシテックス、繊維長51mmの芯/鞘型熱融着性複合繊維(芯/鞘比=60/40:重量比)と、異方冷却により立体捲縮を有する単糸繊度6.6デシテックス、繊維長51mmの中空ポリエチレンテレフタレート繊維とを70:30の重量比率で混綿し、ローラーカード、クロスレイ、ローラーカードの順に通し、次に、図1に示すStruto社製のStruto設備を使用し、ウエブをヒダ折りし大部分の繊維が厚み方向に配向させた後、200℃の熱処理炉にて繊維間を熱接着処理することで繊維構造体Aを作製した。
得られた繊維構造体Aは、厚さ10mm、密度15kg/m3(0.015g/cm3)、であった。一方、布帛Bとして、自動車シートカバー用モケット(目付300g/m2 厚み1.5mm)を準備した。次に、図2の設備を使用し、フレームラミネートを行い、トータル厚み6mmの複合繊維シートを作成した。結果を表1に示す。
なお、各ガスバーナーからの火炎温度は、約1,400℃で、貼り合せ速度は20m/分であるので、繊維構造体や布帛への加熱時間は、約0.03秒となった。
実施例1と同様の繊維配合をローラーカード、クロスレイにより、繊維が厚み方向に平行なものをプレスロールで嵩を落し、上下ネットコンベヤーを有する、200℃の熱処理炉にて繊維間を熱接着処理することで作成した。得られた繊維構造体Aは、厚さ8mm、密度18kg/m3(0.018g/cm3)、であった。一方、布帛Bとして、自動車シートカバー用モケット(目付300g/m2 厚み1.5mm)を準備した。図2の設備を使用し、実施例1と同様にしてフレームラミネートを行い、トータル厚み6mmの複合繊維シートを作製した。結果を表1に示す。
熱接着複合繊維は実施例1と同様なものを使用し、非弾性捲縮短繊維として、高粘度側ポリエステルとして固有粘度(オルソクロロフェノールを溶媒として使用し35℃で測定した。以下同じ)が0.65dl/gのポリエチレンテレフタレート(融点256℃)、低粘度側ポリエステルとして固有粘度が0.45のポリエチレンテレフタレート(融点256℃)を用いて(固有粘度差0.10dl/g)、重量比50/50となるように、常法によりサイドバイサイド型複合繊維糸を紡糸した。このサイドバイサイド型複合繊維糸を約2倍に延伸し表面処理剤(油剤)を付与したのち、通常のクリンパー装置を用いて機械捲縮を10個/25mm付与し、さらに51mmに切断し、マトリックスとして単糸繊度が5.0dtexの潜在捲縮性能を有する非弾性捲縮短繊維を得た。
前記熱接着性複合繊維50%(重量)と、前記非弾性捲縮短繊維50%(重量)とをカードにより混綿し実施例1と同様な繊維構造体Aを作成した。この繊維構造体Aは、目付150g/m2、厚み7.5mm、密度0.02g/cm3
であった。さらに、布帛Bとしてポリエステル製仮撚捲縮加工糸使いのトリコット編地(目付け190g/m2、厚み0.9mm)を使い、図2の設備を使用し、フレームラミネートを行い、トータル厚み6mmの複合繊維シートを作製した。結果を表1に示す。
実施例1で使用した熱融着複合短繊維、非弾性捲縮短繊維と実施例2で使用した潜在捲縮繊維を使用し、重量比で50:25:25の比率で混綿し、以下実施例1と同様にして複合繊維シートを作製した、評価結果を1に示す。
実施例1において、繊維構造体のみにフレーム処理をして布帛に貼り合せたが、接着できなかった。
実施例1において、接着層としてスパンファブ(目付25g/m2、ポリエステル系低融点スパンボンド接着不織布)を使用して上下ヒーター付きベルトタイプのラミネーターを使用して繊維構造体と布帛を貼り合せ温度150℃で貼り合せた。結果を表1に示す。接着強力は高かったが、ラインスピードを10m/分とした場合、接着不良となった。
剥離強力(接着強力)は、基材の長手方向の剥離を縦方向、その垂直方向を横方向とする。
基材破壊とは、繊維構造体側の破壊を指す。
したがって、本発明により得られる複合繊維シートは、シート状のままの使用や、さらに金型を使用し成形品に利用でき、例えば、バストパッド、肩パッド、ヒップパッド等のパッドのようなもの、事務椅子や電車、飛行機等の座席、さらには、クッション性の要求されるパーテーションやサポーター等、内部に繊維構造体を有し表面が布で覆われているものにも利用可能である。
2 コンベア
3 ヒーター
4 繊維構造体
a 布帛B
b 繊維構造体A
c ガスバーナー
d 貼り合せロール
e 布帛B
f 繊維構造体A
F 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維
DT 繊維構造体の厚さ方向
DF 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維の配列方向
Claims (8)
- 非弾性捲縮短繊維と、該非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーよりも40℃以上低い融点を有するポリマーが熱融着成分としてその表面に配された熱接着性複合短繊維とが重量比率で90/10〜10/90となるように混綿され、該熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および/または該熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなる繊維構造体Aと、布帛Bとを用意した後、
前記繊維構造体Aの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱すると同時に前記布帛Bの表裏少なくともどちらか一方表面を加熱し、
次いで、これら加熱された表面同士を熱接着させることを特徴とする複合繊維シートの製造方法。 - 前記の加熱を、火炎を用いて行う、請求項1に記載の複合繊維シートの製造方法。
- 加熱された表面同士を熱接着させた後、加圧する、請求項1または請求項2に記載の複合繊維シートの製造方法。
- 前記非弾性捲縮短繊維がポリエステル系繊維である、請求項1〜3のいずれかに記載の複合繊維シートの製造方法。
- 前記布帛Bがポリエステル系繊維を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の複合繊維シートの製造方法。
- 前記繊維構造体Aの平均密度が0.01〜0.10g/cm3の範囲内である、請求項1〜5のいずれかに記載の複合繊維シートの製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載された複合繊維シートの製造方法により製造された、複合繊維シート。
- 繊維構造体Aと布帛Bとの接着強力が1.0N/25mm以上である、請求項7に記載の複合繊維シート。
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