JP2016138346A

JP2016138346A - 積層布帛の製造方法

Info

Publication number: JP2016138346A
Application number: JP2015013693A
Authority: JP
Inventors: 木原　幸弘; Yukihiro Kihara; 幸弘木原
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2016-08-04

Abstract

【課題】不織布に意匠性を付与するための新たな手法を提供することにある。
【解決手段】布帛に任意の形状の多数の孔を設け、
該多数の孔が設けられた布帛の上に短繊維ウェブ載せて、短繊維ウェブ側から高圧水流を施して、短繊維と布帛を構成する繊維とを交絡させて布帛と短繊維ウェブとを一体化するとともに、短繊維ウェブを構成する短繊維同士も交絡させることを特徴とする積層布帛の製造方法。
布帛に設ける多数の孔の個々の面積が、２０ｍｍ^２〜９００ｍｍ^２であることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、意匠的な外観を呈する積層布帛の製造方法に関するものである。

従来より、不織布は様々な分野で使用されており、例えば、インテリア用途や車両用内装材の表皮材等にも適用されている。このような分野に用いられる場合には、外観の美観や意匠性も求められる。美観や意匠性を付与する手段としては、各種のエンボス加工を施すことにより、凹凸柄模様を付与する方法が挙げられる。また、印刷加工を施して、任意の印刷模様を付与することが挙げられる。また、異素材の繊維を混合して製造した後に染色加工を施して染色性の差によって生じる模様により意匠性を付与する方法も開示されている（特許文献１）。

特開２０１３−２１２３４５号公報

本発明者は、従来にない手法にて不織布に意匠性を付与できないかの検討を行っていたところ、布帛に任意の孔を設け、この布帛と不織ウェブとを高圧水流により積層して一体化したところ、任意の孔に存在する不織ウェブが表出し、従来にない意匠性を付与できることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。したがって、本発明の課題は、不織布に意匠性を付与するための新たな手法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するものであって、布帛に任意の形状の多数の孔を設け、
該多数の孔が設けられた布帛の上に短繊維ウェブを載せて、高圧水流を施して、短繊維と布帛を構成する繊維とを交絡させて布帛と短繊維ウェブとを一体化するとともに、短繊維ウェブを構成する短繊維同士も交絡させることを特徴とする積層布帛の製造方法を要旨とするものである。

本発明により得られる積層布帛は、任意の多数の孔が設けられた布帛と短繊維ウェブとが積層一体化したものである。そして、布帛の孔が設けられた箇所においては、短繊維ウェブのみが存在する。布帛側から見た際には、布帛に設けられた任意の孔の個所は、短繊維ウェブのみが存在して、短繊維ウェブが表出することとなる。したがって、布帛に設けた孔の箇所には、異なる素材あるいは異なる形態となる短繊維ウェブが表出し、布帛に設ける孔の形状や孔の配置を任意に選択することにより、短繊維ウェブのみが存在し表出する箇所を任意に設定することとなり、その短繊維ウェブの表出箇所が任意の模様になって外観に表われることから、優れた意匠性と美観を呈する積層布帛が得られるのである。

本発明の製造方法においては、まず、布帛を準備する。そして、この布帛に、任意の多数の孔を設ける。布帛の構成繊維は、後述する高圧水流の作用によって、積層する短繊維と交絡一体化するものであるため、構成繊維間には、短繊維と交絡しうる空隙を有することを要する。このような布帛としては、長繊維不織布を好ましく用いることができる。また、織密度が粗い粗目の織物や、粗目の編物、またはネットを用いることができる。

長繊維不織布としては、構成繊維同士が部分的に熱接着してなることにより一体化したものが形態安定性の点で好ましい。また、後述する短繊維ウェブと外観をより異ならせることによって、短繊維ウェブのみが存在する箇所との違いが顕著になり、意匠性に優れるため好ましい。このような観点から、布帛としては、ポリエステル長繊維で構成されてなるポリエステル不織布であって、前記ポリエステル長繊維の横断面形状は、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した

形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であるものを好ましく用いることができる。

このポリエステル長繊維は、その横断面形状に特徴を有するものである。この横断面形状は、図１に示すような略Ｙ字を四個持つものである。そして、略Ｙ字の下端１で上下左右に連結して、図２に示すような略Ｙ４形状となっている。この略Ｙ４形状は、四個の凹部２と八個の凸部３と四個の小凹部４とを有している。このように多数の凹部２、多数の小凹部４、多数の凸部３を持っており、嵩高性に優れているため、このポリエステル長繊維が集積されて長繊維相互間が結合していても、高圧水流の通過性が良好である。そして、中央の略＋字部５と、略＋字部５の各先端に連結された四個の略Ｖ字部６により、高剛性となっている。すなわち、六角形やＹ字等の単なる異形ではなく、剛性の高い略＋字部５と略Ｖ字部６の組み合わせによって、より高剛性となるのである。かかるポリエステル長繊維を集積して、高剛性のポリエステル不織布を準備する。特に、ポリエステル長繊維相互間を熱融着することにより結合して、嵩高で且つ高剛性のポリエステル不織布を準備することができる。

ポリエステル長繊維は、一種類のポリエステルからなるものでもよいが、低融点ポリエステルと高融点ポリエステルとを組み合わせるのが好ましい。すなわち、ポリエステル長繊維の横断面形状の略Ｖ字部６が低融点ポリエステルで形成され、略＋字部５が高融点ポリエステルで形成された複合型するのが好ましい。複合型ポリエステル長繊維を集積した後、低融点ポリエステルを軟化又は溶融させた後、固化させることにより、ポリエステル長繊維相互間が低融点ポリエステルによって熱融着されたポリエステル不織布が得られるからである。また、ポリエステル不織布を構成するポリエステル長繊維の繊度は、１０デシテックス以上であるのが好ましい。繊度が１０デシテックス未満になると、長繊維の剛性が低下する傾向が生じ、ひいてはポリエステル不織布の剛性も低下する傾向が生じる。また、ポリエステル不織布の目付は、１５〜７０ｇ／ｍ²であるのが好ましい。目付が１５ｇ／ｍ²未満になると、ポリエステル不織布の剛性が低下する傾向が生じる。目付が７０ｇ／ｍ²を超えると、高圧水流の通過性が低下する傾向が生じる。なお、本発明で用いるポリエステル不織布の詳細については、本出願人が開示してなる特開２０１３−７６１８２号公報に詳述されている。

また、外観に特徴があり剛性の高い長繊維不織布としては、熱可塑性重合体からなる複数の単繊維が収束することにより形成されるマルチフィラメント糸から構成される長繊維不織布であり、マルチフィラメント糸同士は熱接着していることにより形態を保持している不織布が挙げられる。この不織布の詳細については、本出願人が開示してなる特開２００３−２２７０６１号公報に詳述されている。

準備した布帛には、任意の形状の多数の孔を設ける。孔に応じた箇所が後述する短繊維ウェブのみが表出する箇所となる。孔の形状は、円形、楕円形、正方形や長方形等の四角形、三角形、多角形、星形、数字や文字等も挙げられる。また、孔の個々の面積もまた任意に設計すればよいが、模様の顕著性を考慮すると２０ｍｍ^２〜９００ｍｍ^２程度が好ましい。孔の配置や配設密度についても、任意に設定すればよい。例えば、孔がタテヨコいずれの方向にも均等に配置してなるものや、千鳥状に配置してなるものであってもよく、比較的密集して配置している箇所と比較的まばらに散在している箇所とを設けてもよい。孔同士の間隔についても任意であり、例えば３〜５０ｍｍ程度の範囲で適宜選択すればよい。配設密度についても、孔の大きさ等を考慮して適宜設計すればよく、例えば１００ｃｍ^２中に１０〜７０個程度がよい。孔を設ける方法としては、例えば、打ち抜き加工によって任意の個所に任意の形状を打ち抜くことで設けるとよい。

次いで、短繊維ウェブを準備する。短繊維ウェブを構成する短繊維としては、高圧水流を施した際の水流の作用によって、繊維が動き、交絡することができるものであればよく、その素材としては、コットン、レーヨンやリヨセル等のセルロース系繊維、ポリエステルやポリオレフィン等の熱可塑性繊維等が挙げられる。例えば、短繊維として、コットン、レーヨンやリヨセル等のセルロース系繊維を用いると吸水性が付与できる。また、短繊維ウェブ中に熱バインダー繊維を適宜混合させ、布帛と短繊維ウェブとを交絡一体化した後に、熱処理を施して熱バインダー繊維を溶融軟化させて、交絡した状態で熱接着することによって、より一層形態安定性に優れた積層布帛を得ることができる。短繊維の繊維長は、交絡性を考慮して、１０〜７０ｍｍ程度がよい。短繊維ウェブの目付は特に限定されず、所望により適宜選択すればよいが、１５〜１００ｇ／ｍ^２程度がよい。

上記の多数の孔を設けた布帛の上に短繊維ウェブを載せて、布帛と短繊維ウェブとの積層体を多孔性支持体に担持し、そのとき、布帛が、多孔性支持体側に位置するように設置して、短繊維ウェブ側から高圧水流を施す。短繊維ウェブ側から高圧水流を施して、高圧水流を短繊維に直接作用させることにより、短繊維同士あるいは短繊維と布帛を構成する繊維とをより効率よく交絡して一体化する。高圧水流は、一般的に、孔径０．０５〜２．０ｍｍの噴射孔から、２〜１４ＭＰａの圧力で水が噴射されて得られるものである。

高圧水流を施す際に布帛と短繊維ウェブとの積層体を担持する多孔性支持体は、１０〜４０メッシュの粗目織物（ここで、１０メッシュとは、２．５４ｃｍあたりの経糸および／または緯糸の本数が１０本の織物をいう）を用いると、短繊維ウェブには、粗目織物の開口に応じた凹凸模様を付与することができる。すなわち、布帛の孔を設けた箇所に存在する短繊維ウェブは、高圧水流の作用により、多孔性支持体である粗目織物に直に接する。そして、粗目織物と接した状態で、高圧水流の作用を受けるため、粗目織物を構成する経糸、緯糸、およびその糸同士の交点であるナックル部分に存在している短繊維が粗目織物の開口部分に移動し、この移動により短繊維の存在密度差が生じ、布帛の孔を設けた箇所に存在する短繊維ウェブには、多孔性支持体である粗目織物の形状に応じた凹凸模様が付与されるのである。このとき、短繊維ウェブに付与された凹凸模様における凹部は、繊維が存在しない開口となることもある。

一体化した積層体には、高圧水流による水分が含まれているので、乾燥して水分を除去し、積層布帛を得る。

以上のようにして得られた積層布帛は、任意の多数の孔が設けられた布帛と短繊維ウェブとが積層一体化したものであり、布帛に設けた孔の箇所においては、短繊維ウェブのみが存在し表出することとなり、その短繊維ウェブの表出箇所が任意の模様になって外観に表われることから、意匠性に優れる美観を呈する積層布帛が得られるのである。

本発明の積層布帛は、美観性が求められる分野、例えば、使い捨て衣料、車両内装材、マット、テーブルクロス、包装材、壁材、カーテン等に好適に用いることができる。

本発明に係る方法で得られた積層布帛は、布帛と短繊維ウェブとが積層されたものであるが、布帛に設けた任意の孔の個所は短繊維ウェブのみが存在し、その箇所による任意の模様を呈して意匠性に優れるという効果を奏する。

実施例
［ポリエステル不織布（布帛）の準備］
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）９２ｍｏｌ％及びイソフタール酸（ＩＰＡ）８ｍｏｌ％を用い、ジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、低融点ポリエステル（相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．４４、融点２３０℃）を得た。この低融点ポリエステルに、結晶核剤として４．０質量％の酸化チタンを添加して、低融点ポリエステル樹脂を準備した。一方、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）１００ｍｏｌ％とジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、高融点ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．３８、融点２６０℃）を準備した。そして、図３に示したノズル孔を用い、Ｖ字部に低融点ポリエステル樹脂を供給し、＋字部に高融点ポリエステル樹脂を供給して、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量８．３３ｇ／分で溶融紡糸した。なお、低融点ポリエステル樹脂の供給量と高融点ポリエステル樹脂の供給量の重量比は、１：２であった。

ノズル孔から排出されたフィラメント群を、２ｍ下のエアーサッカー入口に導入し、複合型ポリエステル長繊維の繊度が１７デシテックスとなるように牽引した。エアーサッカー出口から排出された複合型ポリエステル長繊維群を開繊装置にて開繊した後、移動するネット製コンベア上に集積し、繊維ウェブを得た。この繊維ウェブを、表面温度が２１３℃のエンボスロール（各エンボス凸部先端の面積は０．７ｍｍ²で、ロール全面積に対するエンボス凸部の占める面積率は１５％）とフラットロールからなる熱融着装置に導入し、両ロール間の線圧２９４Ｎ／ｃｍの条件として、複合型ポリエステル長繊維相互間を低融点成分で熱融着して、目付４０ｇ／ｍ²のポリエステル不織布を得た。

［布帛に孔を設ける工程］
上記したポリエスエル不織布に１００ｍｍ^２の正方形の形状の孔を、配設密度２５個／１００ｃｍ^２で配置するように打ち抜き加工を行い、多数の孔が設けられた長繊維不織布を得た。

［短繊維ウェブの準備］
一方、精練・漂白したコットン繊維（繊維長約２５〜３５ｍｍ）を用いて、大和機工株式会社製のサンプルローラーカード機にて目付３０ｇ／ｍ²のコットンウェブを作成した。

［積層布帛の製造］
上記した孔が設けられたポリエステル不織布の上に、上記したコットンウェブを積層し、二層積層体を作成した。そして、この二層積層体を、１６メッシュのステンレス製粗目織物（経糸および緯糸ともに１６本／２．５４ｃｍ）上に載せ、ノズル径０．１３ｍｍ、水圧８．３ＭＰａの条件で、ポリエステル不織布の表面に積層されたコットンウェブ側から高圧水流を施し、一体化した二層積層体を得た。一体化した二層積層体から水分を乾燥除去し、本発明の積層布帛を得た。

得られた積層布帛においては、布帛に設けた正方形の孔の個所は短繊維ウェブのみが存在し、その箇所の短繊維ウェブには、１６メッシュの粗目織物に応じた凹凸模様が付与されており、意匠性に優れた外観であった。

本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字を示した図である。本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状を示した図である。実施例１で用いたポリエステル不織布を製造するときに用いる紡糸孔の形状を示した図である。

１ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字の下端
２略Ｙ４形状で形成された凹部
３略Ｙ４形状で形成された凸部
４略Ｙ４形状で形成された小凹部
５略Ｙ４形状中の略＋字部
６略Ｙ４形状中の略Ｖ字部

Claims

布帛に任意の形状の多数の孔を設け、
該多数の孔が設けられた布帛の上に短繊維ウェブを載せて、高圧水流を施して、短繊維と布帛を構成する繊維とを交絡させて布帛と短繊維ウェブとを一体化するとともに、短繊維ウェブを構成する短繊維同士も交絡させることを特徴とする積層布帛の製造方法。
布帛に設ける多数の孔の個々の面積が、２０ｍｍ^２〜９００ｍｍ^２であることを特徴とする請求項１記載の積層布帛の製造方法。
高圧水流を施す際に短繊維ウェブと布帛との積層体を担持する多孔板が、１０〜４０メッシュの粗目織物であり、布帛の孔に相当する位置に存在する短繊維ウェブに、１０〜４０メッシュの粗目織物に応じる凹凸模様を付与することを特徴とする請求項１または２記載の積層布帛の製造方法。
布帛が、ポリエステル長繊維で構成されてなるポリエステル不織布であって、前記ポリエステル長繊維の横断面形状は、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した

形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の積層布帛の製造方法。
ポリエステル長繊維が、略Ｙ４形状の各々の略Ｖ字部が低融点ポリエステルよりなり、その他の略＋字部が高融点ポリエステルよりなる複合型ポリエステル長繊維であって、該低融点ポリエステルの熱融着により、該複合型ポリエステル長繊維相互間が係合されてなるポリエステル不織布を用いる請求項４記載の積層布帛の製造方法。