JP2018131704A - 強化複合布地及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ホットメルト接着剤溶液や、補強用の積層フィルムを使用せずとも、布地増強効果が得られる強化複合布地とその製造方法の提供。【解決手段】融点が１５０〜３００℃で、ショア硬度が、９５Ａ〜９０Ｄである高硬度熱可塑性エラストマー糸２と、融点が５０〜１５０℃で、ショア硬度が１０Ａ〜９０Ａである低硬度熱可塑性エラストマー糸３と、を含む、強化複合布地１Ａ。高硬度糸２と、より融点が低い低硬度糸３の２種類のエラストマー糸を用いて布地１Ａを製織した後、双方の融点の中間適切温度で布地をホットプレスして、布地を構成する低硬度糸３を部分的に溶融させ、高硬度熱糸２の表面に接着して増強効果が得る、強化複合布地の製造方法。好ましくは、高硬度糸２と低硬硬度糸３とを撚り合わせて複数の飾り撚り糸としてから、製織する、強化複合布地の製造方法。【選択図】図１
Description
本発明は織物技術に関し、特には強化複合布地と強化複合布地の製造方法とに関する。
技術の進歩に伴って、機能性織物への需要が増大している。機能性織物は、用途に応じて様々な特性及び機能を有する。機能性織物のうち、強化織物は通常、補強剤を追加するか、又は補強フィルムを接着して強度を向上させることにより形成される。
これら２つの手段のうち、補強剤の利用がより広く採用されている。一般的な補強剤としては、引裂強度向上剤、摩擦堅牢度向上剤、又は布地増強剤が挙げられる。補強剤を含む溶液に織物を浸漬した後、ポリマー層が織物表面に付着して織物の強度が向上する。
しかしながら、強化織物の風合いを維持するためには、補強剤の濃度が５％未満である必要があり、補強効果を効果的に向上させることができない。強度向上のために補強剤を利用すると、浸漬工程及び乾燥工程が追加で必要となり、作業の複雑化、作業時間の延長、及びコストの増大につながる。また、作業中に大量の水及び溶剤が消費されることで、環境に大きな負荷がかかり、そのため、人々がますます環境保護に留意するようになる将来において、従来の方法は強化布地の大量生産に適さない。
織物の強度を向上するためには、フィルム積層も有用である。織物の表面にホットメルト接着剤溶液をドット状に塗布し、その後、補強フィルムで被覆して積層構造を形成する。最終的に、２００℃〜３００℃で積層構造をホットプレスすることで強化織物が形成される。
しかしながら、ホットメルト接着剤層は経時的に劣化して織物から剥離し、高硬度の性質が失われる。また、フィルム積層で形成された強化織物にはホットメルト接着剤溶液に含まれる溶媒が残留する可能性があり、それにより当該強化織物の適用可能性が制限される。
本発明の目的は、補強フィルムの剥離の問題を解決し製造プロセスを単純化する、強化複合布地と強化複合布地の製造方法とを提供することである。
上述の目的を達成するために、本発明は、高硬度熱可塑性エラストマー糸と、融点が５０℃〜１５０℃の範囲である低硬度熱可塑性エラストマー糸とを、製織により布地にする工程と、前記低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点以上かつ前記高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点未満であるホットプレス温度と、ホットプレス圧力とで、前記布地をホットプレスして前記強化複合布地を形成する工程と、を含む、強化複合布地の製造方法を提供する。
本発明によれば、硬度又は融点の異なる２種の熱可塑性エラストマー糸を適切な温度でホットプレスすることで、低硬度熱可塑性エラストマー糸が部分的に溶融して高硬度熱可塑性エラストマー糸の表面に接着され、強化複合布地を形成する。上述の方法によれば、ホットメルト接着剤溶液を用いることなく引張強さと衝撃強さが向上する。ホットメルト接着剤層の劣化、補強フィルムの剥離、及び残留溶剤という欠点が解決される。更に、強化布地の製造プロセスが従来技術よりも単純である。
好ましくは、ホットプレス圧力は０．１ｋｇｆ／ｃｍ２〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２である。
強化複合布地の製造方法に関し、ホットプレス温度は低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点よりも１０℃〜５０℃高い。好ましくは、ホットプレス温度は低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点よりも１０℃〜２０℃高い。したがって、本発明は２００℃未満のホットプレス温度で布地をホットプレスして低硬度熱可塑性エラストマー糸を部分的に溶融することが可能である。
本発明によれば、ホットプレス温度は高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点と低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点とに応じて調整可能である。好ましくは、低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点は５０℃〜１５０℃である。より好ましくは、低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点は７０℃〜１５０℃である。したがって、強化複合布地はより低いホットプレス温度で製造される。また、高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点は１５０℃〜３００℃である。より好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点は１６０℃〜３００℃である。更に好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点は１８０℃〜２５０℃である。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とを製織により布地にする工程が、高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とを撚り合わせて複数の飾り撚り糸にし、飾り撚り糸を製織して布地にすることを更に含む。飾り撚り糸の各々が、撚り合わされた上述の高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とを含む。
好ましくは、低硬度熱可塑性エラストマー糸のショア硬さが１０Ａ〜９０Ａであり、高硬度熱可塑性エラストマー糸のショア硬さが９５Ａ〜９０Ｄである。
更に、本方法は、高硬度熱可塑性エラストマー繊維と補強繊維とを撚り合わせて高硬度熱可塑性エラストマー糸にする工程を更に含む。
高硬度熱可塑性エラストマー繊維と補強繊維とを撚り合わせて高硬度熱可塑性エラストマー糸にする工程は、高硬度熱可塑性エラストマー糸に補強繊維の特性を与える。補強繊維の追加は、強化複合布地の適用可能性を広げ、強化複合布地の引張強さ及び衝撃強さを向上し得る。
好ましくは、補強繊維は合成繊維である。更に、本発明に適用可能な合成繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、ケブラー繊維、又はダイニーマ繊維を含む。高硬度熱可塑性エラストマー糸の総重量に対する補強繊維の割合は１０重量％〜９０重量％である。
好ましくは、本方法は、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡績して高硬度熱可塑性エラストマー糸にする工程と、低硬度熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡績して低硬度熱可塑性エラストマー糸にする工程とを含む。また、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとは、独立して、熱可塑性ゴムエラストマー（ＴＰＲ）、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、熱可塑性オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、熱可塑性加硫エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性エステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、又は熱可塑性ポリアミドエラストマー（ＴＰＡＥ）であるが、これらに限定されない。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとは、同一の熱可塑性エラストマーポリマーとして分類される。したがって、高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸との間の親和性が同じ又はより良いことから、強化複合布地はより高い引張強さとより高い衝撃強さとを有し得る。
高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとはそれぞれ、軟質セグメントと硬質セグメントとを有する。熱可塑性エラストマーポリマーの硬度と融点は、軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率に応じて調整可能である。
軟質セグメントは、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、イソブチレンイソプレンゴム（ＩＩＲ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリエチレン／ポリブチレン、非晶質ポリエチレン、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、又はポリエステルから構成され得るが、これらに限定されない。
硬質セグメントは、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、ｔｒａｎｓ−１，４−ポリイソプレン、ポリウレタン（ＰＵ）、ジイソシアネート、又はポリアミド（ＰＡ）から構成され得るが、これらに限定されない。
更に、ポリエステル−ポリエーテル型ＴＰＥＥ系において、軟質セグメントはポリエーテルから構成され得て、硬質セグメントは芳香族結晶ポリエステルから構成され得る。ポリエステル−ポリエステル型ＴＰＥＥ系において、軟質セグメントは脂肪族ポリエステルから構成され得て、硬質セグメントは芳香族結晶ポリエステルから構成され得る。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は２５：７５〜５０：５０である。低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は５１：４９〜８０：２０である。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとはいずれもＴＰＵである。高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は３０：７０〜５０：５０である。低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は５６：４４〜７０：３０である。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとはいずれもＴＰＥＥである。高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は３０：７０〜４０：６０である。低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は５２：４８〜７５：２５である。
好ましくは、高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとはいずれもＴＰＯである。高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は３０：７０〜４０：６０である。低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率は５５：４５〜７５：２５である。
高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とは、製織法によって布地を形成可能である。布地は、丸編み布地、編地、ジャージー布地、織地、平織り布地、畝織り布地、又は波状布地であってよいが、これらに限定されない。また、布地は同一のプロセス内で異なる製織法で形成され得て、例えば布地は、製織及び平織りと組み合わせた編成により形成され得る。
本発明は更に、高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とを含む強化複合布地を提供する。低硬度熱可塑性エラストマー糸の表面の一部は、溶融されて、高硬度熱可塑性エラストマー糸の表面に接着される。強化複合布地は、上述の方法により形成され得る。
結論として、強化複合布地及び強化複合布地の製造方法は、以下の利点を有する。
（１）高い機械的強度
高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とから織られた布地をホットプレスすることで、強化複合布地の引張強さと衝撃強さとがより高くなる。
高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とから織られた布地をホットプレスすることで、強化複合布地の引張強さと衝撃強さとがより高くなる。
（２）単純かつ環境に優しいプロセス
本強化複合布地の製造方法は、補強剤への浸漬及びフィルム積層により強化織物を製造する際の問題を解決する。
本強化複合布地の製造方法は、補強剤への浸漬及びフィルム積層により強化織物を製造する際の問題を解決する。
（３）低いホットプレス温度
低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点を調整することで、強化複合布地はより低いホットプレス温度でホットプレス可能である。
低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点を調整することで、強化複合布地はより低いホットプレス温度でホットプレス可能である。
本強化複合布地がより高い引張強さ及びより高い衝撃強さを有することを立証するべく、以下のとおり本強化複合布地及びその製造方法を提供した。当業者であれば、以下の例より、本発明の利点と効果を用意に認識可能である。本発明を実施又は応用するために、発明の精神及び範囲を逸脱することなく種々の変形及び変異がなされ得る。
実施例１
本実施例において用いられた高硬度熱可塑性エラストマー（「ＨＨ−ＴＰＥ」と略記）ポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを４４：５６の比率で有する熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）であった。軟質セグメントはポリオールにより構成され、硬質セグメントはジイソシアネートにより構成された。ショア硬さ９５Ａ、融点１９０℃のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられた高硬度熱可塑性エラストマー（「ＨＨ−ＴＰＥ」と略記）ポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを４４：５６の比率で有する熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）であった。軟質セグメントはポリオールにより構成され、硬質セグメントはジイソシアネートにより構成された。ショア硬さ９５Ａ、融点１９０℃のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられた低硬度熱可塑性エラストマー（「ＬＨ−ＴＰＥ」と略記）ポリマーはＴＰＵであり、軟質セグメントと硬質セグメントとを６５：３５の比率で有していた。軟質セグメントはポリオールにより構成され、硬質セグメントはジイソシアネートにより構成された。ショア硬さ８０Ａ、融点１００℃のＬＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、織地を形成した。織地の寸法は２１ｃｍ×３０ｃｍであった。織地の構造を図１に示す。
図１を参照すると、織地１ＡはＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とで構成されている。経糸は１：１の比率でＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とで構成され、緯糸は１：１の比率でＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とで構成された。すなわち、ＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とが、横方向と縦方向との両方で互い違いに配置された。続いて、織地１Ａを１００℃で３０分間予熱し、１１０℃及び１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で３分間ホットプレスした。ホットプレスした織地を冷却して、強化複合布地を得た。
実施例２
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。
ただし、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、２：１の比率で互いに交差させ、織地を形成した。織地の構造を図２に示す。
図２を参照すると、織地１ＢはＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とから構成されている。経糸は２：１の比率でＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とで構成され、緯糸は２：１の比率でＨＨ−ＴＰＥ糸２とＬＨ−ＴＰＥ糸３とで構成された。すなわち、２本のＨＨ−ＴＰＥ糸２と１本のＬＨ−ＴＰＥ糸３とが、横方向と縦方向との両方で繰り返し配置された。
続いて、織地１Ｂを実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例２の強化複合布地を得た。
実施例３
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを３７：６３の比率で有する熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）であった。軟質セグメントは脂肪族ポリエステルから構成され、硬質セグメントは芳香族結晶ポリエステルから構成された。ショア硬さ７２Ｄ、融点２２０℃のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを３７：６３の比率で有する熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）であった。軟質セグメントは脂肪族ポリエステルから構成され、硬質セグメントは芳香族結晶ポリエステルから構成された。ショア硬さ７２Ｄ、融点２２０℃のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられたＬＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを６２：３８の比率で有するＴＰＥＥであった。軟質セグメントは脂肪族ポリエステルから構成され、硬質セグメントは芳香族結晶ポリエステルから構成された。ショア硬さ３０Ｄ、融点１５０℃のＬＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、実施例１と同様に織地を形成した。続いて、織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例３の強化複合布地を得た。ただし、織地の予熱温度は１５０℃、織地のホットプレス温度は１７０℃であった。
実施例４
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを３５：６５の比率で有する熱可塑性オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）であった。軟質セグメントはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）から構成され、硬質セグメントはポリプロピレン（ＰＰ）から構成された。ショア硬さ７５Ｄ、融点１６０°ＣのＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを３５：６５の比率で有する熱可塑性オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）であった。軟質セグメントはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）から構成され、硬質セグメントはポリプロピレン（ＰＰ）から構成された。ショア硬さ７５Ｄ、融点１６０°ＣのＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられたＬＨ−ＴＰＥポリマーは、軟質セグメントと硬質セグメントとを６８：３２の比率で有するＴＰＯであった。軟質セグメントはＥＰＤＭから構成され、硬質セグメントはＰＰから構成された。ショア硬さ５６Ａ、融点７０℃のＬＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績し、ＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、実施例１と同様に織地を形成した。織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例４の強化複合布地を得た。ただし、織地の予熱温度は７０℃、織地のホットプレス温度は１００℃であった。
実施例５
本実施例において用いられた実施例１と同様のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績してＨＨ−ＴＰＥ繊維（７５Ｄ／３６Ｆ）を得た。ＨＨ−ＴＰＥ繊維とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維（７５Ｄ／３６Ｆ）とを撚り合わせてＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
本実施例において用いられた実施例１と同様のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績してＨＨ−ＴＰＥ繊維（７５Ｄ／３６Ｆ）を得た。ＨＨ−ＴＰＥ繊維とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維（７５Ｄ／３６Ｆ）とを撚り合わせてＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
実施例１と同様のＬＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績してＬＨ−ＴＰＥ繊維（１５０Ｄ／７２Ｆ）を得た。
ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、実施例１と同様に織地を形成した。続いて、織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例５の強化複合布地を得た。
実施例６
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。ただし、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを１：１の比率で編み、編地を形成した。続いて、編地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例６の強化複合布地を得た。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。ただし、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを１：１の比率で編み、編地を形成した。続いて、編地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例６の強化複合布地を得た。
実施例７
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例５で用いられたものと同様である。ただし、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを１：１の比率で編み、編地を形成した。続いて、編地を実施例５に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例７の強化複合布地を得た。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）及びＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例５で用いられたものと同様である。ただし、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを１：１の比率で編み、編地を形成した。続いて、編地を実施例５に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例７の強化複合布地を得た。
実施例８
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。本実施例において用いられたＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例４で用いられたものと同様である。また、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、織地を形成した。
続いて、織地を実施例４に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例８の強化複合布地を得た。
本実施例において用いられたＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例１で用いられたものと同様である。本実施例において用いられたＬＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）は、実施例４で用いられたものと同様である。また、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸とを、１：１の比率で互いに交差させ、織地を形成した。
続いて、織地を実施例４に記載のとおりに予熱及びホットプレスし、実施例８の強化複合布地を得た。
比較例１
本比較例において用いられた実施例１と同様のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績して同一のＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を２本得た。２本のＨＨ−ＴＰＥ糸を互いに交差させ、実施例１と同様に織地を形成した。
本比較例において用いられた実施例１と同様のＨＨ−ＴＰＥポリマーを溶融紡績して同一のＨＨ−ＴＰＥ糸（１５０Ｄ／７２Ｆ）を２本得た。２本のＨＨ−ＴＰＥ糸を互いに交差させ、実施例１と同様に織地を形成した。
続いて、織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスした。ホットプレス後、織地の外観は変化しなかった。
比較例２
本比較例において用いられた織地は、比較例１で用いられたものと同様である。
続いて、織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスした。ただし、織地の予熱温度は１９０℃、織地のホットプレス温度は２３０℃であった。
本比較例において用いられた織地は、比較例１で用いられたものと同様である。
続いて、織地を実施例１に記載のとおりに予熱及びホットプレスした。ただし、織地の予熱温度は１９０℃、織地のホットプレス温度は２３０℃であった。
織地をホットプレスした後、２本のＨＨ−ＴＰＥ糸は溶融され、１枚のＴＰＵポリマーフィルムを形成した。ＴＰＵポリマーフィルムは、織地の風合いを失っていた。
試験例
実施例１〜８それぞれの差異を明らかにするため、ＨＨ−ＴＰＥポリマーの性質とＬＨ−ＴＰＥポリマーの性質とを表１に示す。
実施例１〜８それぞれの差異を明らかにするため、ＨＨ−ＴＰＥポリマーの性質とＬＨ−ＴＰＥポリマーの性質とを表１に示す。
強化複合布地の機械物性を測定するため、布地の引張強さと強化複合布地の引張強さとを、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）によって定められたＡＳＴＭ−Ｄ１４２に準拠して測定した。また、布地の衝撃強さと強化複合布地の衝撃強さとを、ＡＳＴＭによって定められたＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準拠して測定した。
実施例と比較例それぞれの差異を明らかにするため、実施例１〜８と比較例１との操作条件と強化複合布地の性質とを表２に示す。
表１：実施例１〜８（「Ｅ１」〜「Ｅ８」と略記）のＨＨ−ＴＰＥポリマーの種類、ＨＨ−ＴＰＥポリマーにおける軟質セグメントの硬質セグメントに対する比率（「ＳＳ：ＨＳ」と略記）、ＨＨ−ＴＰＥポリマーのショア硬さ、及びＨＨ−ＴＰＥポリマーの融点、ならびに実施例１〜８（「Ｅ１」〜「Ｅ８」と略記）のＬＨ−ＴＰＥポリマーの種類、ＬＨ−ＴＰＥポリマーにおけるＳＳ：ＨＳ比、ＬＨ−ＴＰＥポリマーのショア硬さ、及びＬＨ−ＴＰＥポリマーの融点（℃）。
表２：実施例１〜８及び比較例１（「Ｅ１」〜「Ｅ８」及び「Ｃ１」と略記）の、布地のＨＨ−ＴＰＥ糸のＬＨ−ＴＰＥ糸に対する比率（「ＨＨ糸：ＬＨ糸」と略記）、布地の予熱温度（℃）、布地のホットプレス温度（℃）、布地の引張強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、強化複合布地の引張強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、布地の衝撃強さ（Ｊ／ｍ）、強化複合布地の衝撃強さ（Ｊ／ｍ）。
表１を参照すると、ＨＨ−／ＬＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比を制御することにより、硬度及び融点の異なるＨＨ−／ＬＨ−ＴＰＥポリマーからＨＨ−／ＬＨ−ＴＰＥ糸を製造可能である。
表２を参照すると、実施例１〜８の強化複合布地の引張強さと衝撃強さは、実施例１〜８の布地よりも高かった。したがって、本発明は、より高い引張強さ及びより高い衝撃強さを有する強化複合布地を製造可能である。
実施例１〜７では、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸との間の親和性を向上させるために、ＨＨ−ＴＰＥポリマー及びＬＨ−ＴＰＥポリマーは同一の熱可塑性エラストマーポリマーとして分類される。
表１を参照すると、実施例１、２、５、及び８におけるＬＨ−ＴＰＥポリマー及びＨＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＵであった。ＬＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が５６：４４〜７０：３０である場合、ＬＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは１０Ａ〜９０Ａであり、ＬＨ−ＴＰＥ糸の融点は５０℃〜１５０℃であった。ＨＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が３０：７０〜５０：５０である場合、ＨＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは９５Ａ〜９０Ａであり、ＨＨ−ＴＰＥ糸の融点は１７０℃〜３００℃であった。
表１を参照すると、実施例３におけるＬＨ−ＴＰＥポリマー及びＨＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＥＥであった。ＬＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が５２：４８〜７５：２５である場合、ＬＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは３０Ｄ〜６０Ｄであり、ＬＨ−ＴＰＥ糸の融点は１００℃〜１８０℃であった。ＨＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が３０：７０〜４０：６０である場合、ＨＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは６５Ｄ〜８０Ｄであり、ＨＨ−ＴＰＥ糸の融点は１８５℃〜２８０℃であった。
表１を参照すると、実施例４及び８におけるＬＨ−ＴＰＥポリマー及びＨＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＯであった。ＬＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が５５：４５〜７５：２５である場合、ＬＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは３０Ａ〜６０Ａであり、ＬＨ−ＴＰＥ糸の融点は５０℃〜８０℃であった。ＨＨ−ＴＰＥポリマーのＳＳ：ＨＳ比が３０：７０〜４０：６０である場合、ＨＨ−ＴＰＥ糸のショア硬さは６５Ａ〜９０Ａであり、ＨＨ−ＴＰＥ糸の融点は１００℃〜１８０℃であった。
表２を参照すると、ＬＨ−ＴＰＥポリマーとＨＨ−ＴＰＥポリマーに同一の種類を用いたことで、実施例１〜７の強化複合布地は、ホットプレス後に引張強さと衝撃強さが向上する。
実施例１と実施例８を比較すると、実施例１及び実施例８のＨＨ−ＴＰＥポリマーはいずれもＴＰＵであった。ただし、実施例１におけるＬＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＵであるが、実施例８のＬＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＯであった。表２を参照すると、ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸との間の親和性がより高いことにより、実施例１の強化複合布地の引張強さ及び衝撃強さは、実施例８よりも高かった。
実施例４と実施例８を比較すると、実施例４及び実施例８のＬＨ−ＴＰＥポリマーはいずれもＴＰＯであった。ただし、実施例４におけるＨＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＯであるが、実施例８のＨＨ−ＴＰＥポリマーはＴＰＵであった。表２を参照すると、ＴＰＵが引張強さを強化することにより、実施例８の強化複合布地の引張強さは、実施例４よりも高かった。ＨＨ−ＴＰＥ糸とＬＨ−ＴＰＥ糸との間の親和性がより高いことにより、実施例４の強化複合布地の衝撃強さは、実施例８よりも高かった。したがって、種々のＨＨ−ＴＰＥポリマー又は種々のＬＨ−ＴＰＥポリマーによって製造された強化複合布地は、様々な性質及び機械的強度を有すると考えられる。
更に、ＨＨ−ＴＰＥ糸又はＬＨ−ＴＰＥ糸にその他の種類の繊維を含め、様々な性質を有する強化複合布地を形成してもよい。表２を参照すると、実施例５及び７において、ＰＥＴ繊維及びＴＰＵ繊維とを撚り合わせてＨＨ−ＴＰＥ糸を形成している。実施例５及び７において、強化複合布地の引張強さ及び衝撃強さが向上された。実施例５の強化複合布地の引張強さは５３１ｋｇｆ／ｃｍ２であり、実施例５の強化複合布地の衝撃強さは２８７Ｊ／ｍであった。実施例７の強化複合布地の引張強さは２６７ｋｇｆ／ｃｍ２であり、実施例７の強化複合布地の衝撃強さは１４８Ｊ／ｍであった。
実施例１〜５と実施例６及び７とを比較すると、実施例１〜５の布地は織地であり、実施例６及び７の布地は編地であった。表２を参照すると、布地の種類にかかわらず、強化複合布地の引張強さと衝撃強さがホットプレス後に向上している。したがって、本強化複合布地の製造方法において、多様な布地を好適に用いることができる。
織地と編地を比較するために、第１群（実施例１及び６）と第２群（実施例５及び７）とをそれぞれ同様に作成した。すなわち、第１群と第２群との差異は、布地の種類のみであった。表２を参照すると、織地から作成した強化複合布地（実施例１及び５）の引張強さと衝撃強さは、編地から作成した強化複合布地（実施例６及び７）よりも高い。
織地と編地を比較するために、第１群（実施例１及び６）と第２群（実施例５及び７）とをそれぞれ同様に作成した。すなわち、第１群と第２群との差異は、布地の種類のみであった。表２を参照すると、織地から作成した強化複合布地（実施例１及び５）の引張強さと衝撃強さは、編地から作成した強化複合布地（実施例６及び７）よりも高い。
実施例１を比較例１と比較すると、比較例１の織地は２本の同一のＨＨ−ＴＰＥ糸から製織されている。織地を予熱及びホットプレスした後も、織地は強化複合布地を形成しなかった。表２を参照すると、比較例１の強化複合布地の引張強さと衝撃強さは明確には向上しなかった。
実施例１を比較例２と比較すると、比較例２の織地は２本の同一のＨＨ−ＴＰＥ糸から製織されており、ホットプレス温度はＨＨ−ＴＰＥ糸の融点以下であった。この結果から、比較例２の織地は、強化複合布地を形成できなかっただけでなく、布地の風合いを損なうおそれがあることが分かる。したがって、ＨＨ−ＴＰＥ糸及びＬＨ−ＴＰＥ糸を用い、布地のホットプレス温度を特定の範囲内に制御することが、強化複合布地を製造するために重要な特徴である。
Claims (14)
- 高硬度熱可塑性エラストマー糸と、融点が５０℃〜１５０℃の範囲である低硬度熱可塑性エラストマー糸とを、製織により布地にする工程と、
前記低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点以上かつ前記高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点未満であるホットプレス温度と、ホットプレス圧力とで、前記布地をホットプレスして強化複合布地を形成する工程と、を含む強化複合布地の製造方法。 - 前記ホットプレス温度が、前記低硬度熱可塑性エラストマー糸の融点よりも１０℃〜５０℃高い請求項１に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記高硬度熱可塑性エラストマー糸の融点が１５０℃〜３００℃である請求項１又は請求項２に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記低硬度熱可塑性エラストマー糸のショア硬さが１０Ａ〜９０Ａであり、前記高硬度熱可塑性エラストマー糸のショア硬さが９５Ａ〜９０Ｄである請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記高硬度熱可塑性エラストマー糸と前記低硬度熱可塑性エラストマー糸とを製織により布地にする前記工程が、前記高硬度熱可塑性エラストマー糸と前記低硬度熱可塑性エラストマー糸とを撚り合わせて複数の飾り撚り糸にし、前記複数の飾り撚り糸を製織して前記布地にすることを更に含み、
前記飾り撚り糸の各々が、撚り合わされた前記高硬度熱可塑性エラストマー糸と前記低硬度熱可塑性エラストマー糸とを含む請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の強化複合布地の製造方法。 - 前記方法が、高硬度熱可塑性エラストマー繊維と補強繊維とを撚り合わせて前記高硬度熱可塑性エラストマー糸にすることを含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記補強繊維が炭素繊維、ガラス繊維、ケブラー繊維、又はダイニーマ繊維を含み、前記高硬度熱可塑性エラストマー糸の総重量に対する前記補強繊維の割合が１０重量％〜９０重量％である請求項６に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記方法が、
高硬度熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡糸して前記高硬度熱可塑性エラストマー糸にすること、及び
低硬度熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡糸して前記低硬度熱可塑性エラストマー糸にすること、を含み、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとが、独立して、熱可塑性ゴムエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性オレフィン系エラストマー、熱可塑性加硫エラストマー、熱可塑性エステルエラストマー、又は熱可塑性ポリアミドエラストマーである請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の強化複合布地の製造方法。 - 前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとが、同一の熱可塑性エラストマーポリマーとして分類される請求項８に記載の強化複合布地の製造方法。
- 前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがそれぞれ、軟質セグメントと硬質セグメントとを有し、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が２５：７５〜５０：５０であり、前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が５１：４９〜８０：２０である請求項８に記載の強化複合布地の製造方法。 - 前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがいずれも熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして分類され、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがそれぞれ、軟質セグメントと硬質セグメントとを有し、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が３０：７０〜５０：５０であり、前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が５６：４４〜７０：３０である請求項８に記載の強化複合布地の製造方法。 - 前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがいずれも熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーとして分類され、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがそれぞれ、軟質セグメントと硬質セグメントとを有し、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が３０：７０〜４０：６０であり、前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が５２：４８〜７５：２５である請求項８に記載の強化複合布地の製造方法。 - 前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがいずれも熱可塑性オレフィン系エラストマーとして分類され、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーと前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーとがそれぞれ、軟質セグメントと硬質セグメントとを有し、
前記高硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が３０：７０〜４０：６０であり、前記低硬度熱可塑性エラストマーポリマーにおける前記軟質セグメントの前記硬質セグメントに対する比率が５５：４５〜７５：２５である請求項８に記載の強化複合布地の製造方法。 - 高硬度熱可塑性エラストマー糸と低硬度熱可塑性エラストマー糸とを含み、前記低硬度熱可塑性エラストマー糸の表面の一部が溶融されて前記高硬度熱可塑性エラストマー糸の表面に接着されている強化複合布地。
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