JP2019099970A - ヌバック調布帛、及びヌバック調布帛の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】織編物を基材として、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みと、優れた耐摩耗性とを兼ね備えたヌバック調布帛を提供する。【解決手段】織編物に樹脂20を付与してなる可撓性シート100´を備えるヌバック調布帛100であって、可撓性シート100´は、繊維10と樹脂20とを含む充填部40と、空間が形成された非充填部30とを備える。可撓性シート100´は、表面に毛羽部50を備え、毛羽部50の厚みが、0.01〜0.4mmである。【選択図】図1

Description

本発明は、織編物に樹脂を付与してなる可撓性シートを備えるヌバック調布帛、及びその製造方法に関する。
ヌバック調布帛には、天然皮革に近い触感や風合いが求められる。天然皮革は、内部に適度な空隙が形成されており、このような構造によって独特の触感(「ぬめり感」と称される滑らかで柔らかさを伴ったしなやかな感触)や風合い(毛並み)を醸し出している。ヌバック調布帛においても、天然皮革と類似した構造(空隙)を形成すれば、ぬめり感や毛並みを天然皮革に近付けることができると考えられる。一方、天然皮革は摩耗し易いという欠点があるため、ヌバック調布帛には天然皮革では得られない優れた耐摩耗性が求められる。そのためには、ヌバック調布帛を構成する素材を適切に選択する必要がある。
ヌバック調布帛(人工皮革)の製造方法として、一般に、溶剤系ポリウレタン樹脂を含浸させた繊維シートを凝固用の液体に浸漬して溶剤系ポリウレタン樹脂を凝固させる湿式法、及び水系ポリウレタン樹脂を含浸させた繊維シートを気相中で乾燥して水系ウレタン樹脂を固化させる乾式法が知られている。
例えば、乾式法によって基材に樹脂を付与したヌバック調人工皮革が開発されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1のヌバック調人工皮革では、天然皮革に近いぬめり感や毛並みを実現しながら、高い耐摩耗性をも備えている。
国際公開第2017/043322号
特許文献1のヌバック調人工皮革は、不織布を基材としたものであり、織物及び編物(以下、「織編物」と総称する。)を基材としたものではない。織編物は不織布と比較して編目等に繊維が偏在し、繊維の密度が均一ではないため、乾式法により樹脂を均一に付与することが難しく、従来、織編物を基材として用いる場合、織編物への樹脂の付与に湿式法が利用されていた。しかしながら、織編物に湿式法で樹脂を付与すると、繊維の表面や繊維の間に樹脂が過剰に付着し易いため、出来上がったヌバック調人工皮革は、樹脂の中に繊維が埋没した構造となる。このような構造では、天然皮革に近いぬめり感や毛並みを発現させることは困難である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、織編物を基材として、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みと、優れた耐摩耗性とを兼ね備えたヌバック調布帛、及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明にかかるヌバック調布帛の特徴構成は、
織編物に樹脂を付与してなる可撓性シートを備えるヌバック調布帛であって、
前記可撓性シートは、繊維と樹脂とを含む充填部と、空間が形成された非充填部とを備えることにある。
本構成のヌバック調布帛によれば、織編物に樹脂を付与してなる可撓性シートが、繊維と樹脂とを含む充填部と、空間が形成された非充填部とを備えるため、可撓性シート内に多孔質構造が形成される。このような構造は、天然皮革の構造と類似したものとなる。従って、本構成のヌバック調布帛は、織編物を基材として、天然皮革に近いぬめり感や毛並みを実現することができる。また、可撓性シートに非充填部が存在することで、基材である織編物に樹脂が過剰に付着せず、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを得ることができる。さらに、可撓性シートの充填部においては、繊維が樹脂によって補強されるため、天然皮革よりも高い強度が得られ、耐摩耗性に優れた布帛製品となる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記可撓性シートは、表面に毛羽部を備えることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、表面に毛羽部を備えることで、天然皮革に近いヌバック調特有の毛並みを実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記毛羽部の厚みが、0.01〜0.4mmであることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、毛羽部の厚みを適切な範囲に設定しているため、天然皮革により近いヌバック調特有の毛並みを実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記非充填部における空間は、前記繊維に囲まれてなる空隙であることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、非充填部における空間が繊維に囲まれてなる空隙であるため、可撓性シート内に空隙が適度に分散した状態で固定される。その結果、空隙からなる多孔質構造が強固に維持され、耐摩耗性に優れた布帛製品となる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記充填部は、前記織編物を構成するマルチフィラメント糸の内部で、前記繊維と前記樹脂とが結合したマルチフィラメント糸結合体を含み、
前記可撓性シートの断面の単位面積当たりの領域において、前記マルチフィラメント糸結合体に含まれる前記繊維の断面積をA1とし、前記樹脂の断面積をB1とし、前記マルチフィラメント糸結合体の内部で前記樹脂により結合された複数の前記繊維に取り囲まれてなる前記空隙の断面積をC1とした場合、下記の式(1):
Gy(%) = {C1 / (A1+B1+C1)} × 100 ・・・(1)
で定義する空隙占有率Gy(%)が、下記の式(2):
Gy(%) ≦ 15 ・・・(2)
を満たすように構成されていることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、上記の式(1)で定義する空隙占有率Gy(%)が、上記の式(2)を満たすように構成されているため、天然皮革に引けを取らないヌバック調特有のぬめり感を実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記可撓性シートは、表面に毛羽部を備え、
前記充填部は、前記毛羽部の根元で前記繊維と前記樹脂とが結合した薄膜状の毛羽結合体をさらに含み、
前記可撓性シートの断面の単位面積当たりの領域において、前記毛羽結合体に含まれる前記繊維の断面積をA2とし、前記樹脂の断面積をB2とし、前記毛羽結合体の内部で前記樹脂により結合された複数の前記繊維に取り囲まれてなる前記空隙の断面積をC2とした場合、下記の式(3):
Gs(%) = {C2 / (A2+B2+C2)} × 100 ・・・(3)
で定義する空隙占有率Gs(%)が、下記の式(4):
Gs/Gy > 1 ・・・(4)
を満たすように構成されていることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、上記の式(3)で定義する空隙占有率Gs(%)が、上記の式(4)を満たすように構成されているため、表面近くに形成される毛羽結合体において比較的多くの空隙が含まれる構造となり、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感を実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記非充填部における空間は、前記繊維が離間してなる亀裂であることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、非充填部における空間が、繊維が離間してなる亀裂であり、亀裂に隣接する充填部を薄膜状に形成することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記繊維の単繊度は、0.1〜0.7dtexであることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、繊維として適切な単繊度を有するものを使用しているため、必要十分な耐摩耗性を維持しながら、特に良好な毛並みを実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛において、
前記樹脂は、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
本構成のヌバック調布帛によれば、樹脂として適切なものを使用しているため、適度な柔軟性を付与しながら、耐摩耗性に優れた布帛製品とすることができる。
上記課題を解決するための本発明にかかるヌバック調布帛の製造方法の特徴構成は、
織編物の表面に起毛処理を施して、前記表面に毛羽を形成する毛羽形成工程と、
前記毛羽が形成された織編物を表面側から押圧して基材を形成するプレス工程と、
前記基材に樹脂を含浸させる樹脂付与工程と、
前記樹脂を含浸させた基材を湿熱乾燥させる乾燥工程と、
を包含することにある。
本構成のヌバック調布帛の製造方法によれば、樹脂付与工程の実施前に毛羽形成工程及びプレス工程を実施することで、織編物の表面に形成した毛羽の密度を高めて、樹脂を保持することができる。さらに、乾燥工程において湿熱乾燥を実施することで、可撓性シートの内部に、繊維と樹脂とを含む充填部と、空間が形成された非充填部とを備えた多孔質構造を形成することができる。このような構造は、天然皮革の構造と類似しているため、得られた布帛は、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することができる。また、可撓性シート中の繊維が樹脂によって補強されるため、天然皮革よりも高い強度が得られ、耐摩耗性に優れた布帛製品となる。
本発明にかかるヌバック調布帛の製造方法において、
前記プレス工程の後、前記基材の表面に水溶性組成物を塗布するマスキング工程を実行することが好ましい。
本構成のヌバック調布帛の製造方法によれば、上記のマスキング工程を実行することにより、毛羽へ樹脂が過剰に染み込むことを防止し、ヌバック調布帛において適度な厚みの毛羽部を形成することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛の製造方法において、
前記乾燥工程の後、前記樹脂が付与された基材の表面に起毛処理を施して、前記毛羽の毛並みを整える整毛工程を実行することが好ましい。
本構成のヌバック調布帛の製造方法によれば、上記の整毛工程を実行することにより、より天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することができる。
本発明にかかるヌバック調布帛の製造方法において、
前記整毛工程の後、揉み工程を実行することが好ましい。
本構成のヌバック調布帛の製造方法によれば、上記の揉み工程を実行することにより、乾燥により硬化した風合を柔軟にすることができるため、ヌバック調布帛に柔軟性を付与して、より天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することができる。
図1は、本発明のヌバック調布帛の断面を撮影した走査型電子顕微鏡(SEM)の画像である。 図2は、本発明のヌバック調布帛を基材に用いた編地の編方向を基準として異なる三方向で切断した断面を撮影したSEM画像である。 図3は、本発明のヌバック調布帛の製造方法の手順を表したフローチャートである。
以下、本発明のヌバック調布帛、及びその製造方法に関する実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の構成に限定されることを意図しない。
〔ヌバック調布帛〕
図1は、本発明のヌバック調布帛100の断面を撮影した走査型電子顕微鏡(SEM)の画像である。図1のSEM画像は、ヌバック調布帛100の表面の毛羽部50に対してファンデーションブラシ(SA−15−8,T427、株式会社大創産業製)を垂直に接触させ、伏せ毛方向に5回撫でて伏せ毛の状態とし、基材に用いた丸編地の編方向に対して平行な断面からサンプルを採取し、走査型電子顕微鏡(S−3000N、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)によって拡大倍率80倍で撮影したものである。ヌバック調布帛100は、繊維10をベースとする基材に樹脂20を含浸させた可撓性シート100´を含むように構成される。なお、ヌバック調布帛100は、可撓性シート100´に裏地等を貼り合わせた状態で製品化されることがあるが、本明細書では説明容易化のため、特に裏地等を貼り合わせていない可撓性シート100´そのものをヌバック調布帛100として取り扱うものとする。
基材は、繊維10を含むマルチフィラメント糸で編成された織編物に、起毛処理を施したものである。以下、基材において起毛処理が施されている側を表面とする。基材に用いる織編物には、例えば、トリコット、ダブルラッセル、丸編等の編物、平織、綾織、朱子織等の織物を使用することができる。基材の目付は、好ましくは150〜1000g/mに調整される。基材の目付が上記の範囲であれば、必要十分な樹脂20を付与することが容易になる。基材の目付が150g/m未満の場合、基材を構成する繊維10の間から樹脂20が抜け落ち易くなる。基材の目付が1000g/mを超える場合、基材を構成する繊維10の間に樹脂20を十分に含浸させて保持することが困難となる。基材の厚みLは、好ましくは0.5〜3.7mmに設定される。基材の厚みLが上記の範囲であれば、質感及び加工性に優れた布帛を最終製品として得ることができる。基材の厚みLが0.5mm未満の場合、最終製品である布帛にヌバック調特有のぬめり感や毛並みが現れ難くなり、紙のような質感になってしまう虞がある。基材の厚みLが3.7mmを超える場合、産業資材としての加工性が悪化し、縫製が困難になる等の製造上の問題が発生する虞がある。基材に用いる繊維10には、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、ウレタン等の合成繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックス等の半合成繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジック等の再生繊維、綿、絹、麻等の天然繊維を使用することができる。上記の各繊維は、単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせた混繊物として使用してもよい。繊維10として好ましい素材は、汎用性及び耐久性(機械的強度、耐熱性、耐光性)の観点から合成繊維であり、より好ましい素材は、強度的に優れているポリエステルである。
樹脂20には、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂を使用することができる。これらの樹脂うち、ポリウレタン樹脂が好ましく使用される。ポリウレタン樹脂は、主に、非水系ポリウレタン樹脂(溶剤系ポリウレタン樹脂)と水系ポリウレタン樹脂とに分類される。本発明のヌバック調布帛100は、乾式法で製造されるものであるため、好適には水系ポリウレタン樹脂が使用されるが、従来湿式法で使用されていた非水系ポリウレタン樹脂も使用可能である。なお、乾式法による本発明のヌバック調布帛100の製造方法については、後述の「ヌバック調布帛の製造方法」の項目で詳細に説明する。ポリウレタン樹脂としては、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらのポリウレタン樹脂は、単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせた混合物として使用してもよい。ポリウレタン樹脂として好ましいものは、耐摩耗性の観点からポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である。ポリウレタン樹脂の硬化形態は、一液型、二液硬化型、湿気硬化型などが挙げられる。これらのうち、環境負荷が小さく、且つ作業負荷が小さいという観点から、水系の一液型が好適である。また、水系の一液型の分散タイプは、自己乳化型、強制乳化型が挙げられる。なお、上記の各ポリウレタン樹脂には、触媒、架橋剤、平滑剤、ゲル化促進剤、充填剤、ワックス、耐光向上剤、発泡剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、染料、顔料、難燃剤、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、中空発泡体、吸水剤、タンパク質粉末、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、消泡剤、防黴剤、防腐剤、顔料分散剤、不活性気体、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤、艶消剤、触感向上剤、増粘剤などの各種添加剤を添加することも可能である。
基材への樹脂20の含浸量は、基材の目付に対して固形分換算で好ましくは7〜50重量%、より好ましくは10〜30重量%に調整される。樹脂20の含浸量が上記の範囲であれば、繊維10と樹脂20との比率が適切なものとなることで、天然皮革と類似した構造を形成することが可能となる。樹脂20の含浸量が7重量%未満の場合、繊維10の結合力が不十分となり、後述する空隙30aを形成し難くなって、最終製品である布帛にヌバック調特有のぬめり感が現れ難くなる。樹脂20の含浸量が50重量%を超える場合、ゴム様のべた付き感が現れたり、毛並みが損なわれる虞がある。
本発明のヌバック調布帛100は、多孔質素材である天然皮革と類似した構造を有するように構成される。具体的には、ヌバック調布帛100を構成する可撓性シート100´の表面に、マルチフィラメント糸から立毛する毛羽部50が形成され、可撓性シート100´の内部に、微視的な空間が多数形成される。この微視的な空間が形成された領域を、本明細書では非充填部30と規定する。可撓性シート100´は、繊維10の間に樹脂20が充填されることにより、複数の繊維10が樹脂20で結合され、複数の繊維10と樹脂20とが一体化した充填部40が形成される。充填部40には、マルチフィラメント糸結合体40aと、毛羽結合体40bとが含まれる。マルチフィラメント糸結合体40aは、マルチフィラメント糸の内部で繊維10と樹脂20とが結合した構造体である。毛羽結合体40bは、毛羽部50の根元付近で繊維10と樹脂20とが結合した薄膜状の構造体であり、マルチフィラメント糸結合体40aより可撓性シート100´の表面側に薄皮状に形成される。非充填部30における空間には、マルチフィラメント糸結合体40a及び毛羽結合体40bの内部で樹脂20により結合された複数の繊維10に取り囲まれてなる空隙30aと、マルチフィラメント糸結合体40aと毛羽結合体40bとの間で繊維10が離間してなる亀裂30bとが含まれる。このような構造が形成されることで、可撓性シート100´内での繊維10間の相対的な位置関係は実質的に固定される。その結果、繊維10によって取り囲まれた空隙30aは、その形態が保持され、可撓性シート100´内で固定される。
本発明のヌバック調布帛100では、図1に示すように、可撓性シート100´の表面に毛羽部50が一様に存在し、可撓性シート100´の内部に空隙30aが適度に分散した状態で存在する。このような構造は、天然皮革の構造と類似しており、これにより、天然皮革に近いヌバック調特有の触感(ぬめり感)や風合い(毛並み)を実現することができる。また、可撓性シート100´は、繊維10が樹脂20によって補強されているため、天然皮革より強度が増しており、優れた耐摩耗性を示すものとなる。
布帛に付与されるヌバック調特有の「ぬめり感、毛並み、耐摩耗性」等の諸特性は、(I)可撓性シート100´における伏せ毛の状態での毛羽部50の厚み、(II)マルチフィラメント糸結合体40aにおける空隙占有率、及び(III)毛羽結合体40bにおける空隙占有率とマルチフィラメント糸結合体40aにおける空隙占有率との比(以下、「空隙占有率比」と称する。)に影響される。
(I)毛羽部の厚み
毛羽部50を伏せ毛の状態とした可撓性シート100´の断面を電子顕微鏡で撮影し、その撮影画像における毛羽部50の厚みd1を適切な範囲に設定すると、ヌバック調特有の毛並みを発現させることができる。本発明のヌバック調布帛100では、毛羽部50の厚みd1が、好ましくは0.01〜0.4mmとなるように、より好ましくは0.05〜0.2mmとなるように設定される。上記の厚みd1の範囲に設定された本発明のヌバック調布帛100は、毛羽部50によって可撓性シート100´に天然皮革に引けを取らない毛並みが付与される。厚みd1が0.01mm未満の場合、毛並みが現れ難くなる虞がある。厚みd1が0.4mmを超える場合、触感が天然皮革と相違する虞がある。なお、毛羽部50の厚みd1は、ヌバック調布帛100の表面の毛羽部50に対してファンデーションブラシ(SA−15−8,T427、株式会社大創産業製)を垂直に接触させ、伏せ毛方向に5回撫でて伏せ毛の状態とし、基材の編織方向に対して平行な断面、45°で交差する断面、及び直交する断面の三断面で測定した値のうち一番小さい値が上記の範囲であればよい。
(II)マルチフィラメント糸結合体における空隙占有率
可撓性シート100´の断面を電子顕微鏡で撮影し、その撮影画像の単位面積当たりの領域において、マルチフィラメント糸結合体40aに含まれる繊維10の断面積をA1とし、樹脂20の断面積をB1とし、マルチフィラメント糸結合体40aの内部で樹脂20により結合された複数の繊維10に取り囲まれてなる空隙30aの断面積をC1とした場合、下記の式(1):
Gy(%) = {C1 / (A1+B1+C1)} × 100 ・・・(1)
で定義するマルチフィラメント糸結合体40aにおける空隙占有率Gy(%)を適切な範囲に設定すると、ヌバック調特有のぬめり感を発現させることができる。
本発明のヌバック調布帛100では、空隙占有率Gyが、下記の式(2):
Gy(%) ≦ 15 ・・・(2)
を満たすように構成されていることが好ましい。空隙占有率Gyは、繊維10(基材)への樹脂20の含浸量を調整することにより変更可能である。上記の式(2)を満たすように構成された本発明のヌバック調布帛100は、マルチフィラメント糸結合体40a及び毛羽結合体40bによって可撓性シート100´の耐摩耗性が向上するとともに、空隙30aによって可撓性シート100´に天然皮革に引けを取らないヌバック調特有のぬめり感が付与される。空隙占有率Gyが15%を超える場合、強度が低下して摩耗し易くなるとともに、ぬめり感を十分に付与することが困難となる。
(III)空隙占有率比
可撓性シート100´の断面を電子顕微鏡で撮影し、その撮影画像の単位面積当たりの領域において、毛羽結合体40bに含まれる繊維10の断面積をA2とし、樹脂20の断面積をB2とし、毛羽結合体40bの内部で樹脂20により結合された複数の繊維10に取り囲まれてなる空隙30aの断面積をC2とした場合、下記の式(3):
Gs(%) = {C2 / (A2+B2+C2)} × 100 ・・・(3)
で定義する毛羽結合体40bにおける空隙占有率Gs(%)と、上記のマルチフィラメント糸結合体40aにおける空隙占有率Gy(%)との空隙占有率比(Gs/Gy)を適切な範囲に設定すると、ヌバック調特有のぬめり感を発現させることができる。
本発明のヌバック調布帛100では、空隙占有率比(Gs/Gy)が、下記の式(4):
Gs/Gy > 1 ・・・(4)
を満たすように構成されていることが好ましい。空隙占有率Gsは、繊維10(基材)への樹脂20の含浸量を調整することにより変更可能である。上記の式(4)を満たすように構成された本発明のヌバック調布帛100は、表面近くに形成される毛羽結合体40bに比較的多くの空隙30aが含まれる構造となり、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感を実現することができる。空隙占有率比(Gs/Gy)が1以下の場合、ぬめり感を十分に付与することが困難となる。
本発明のヌバック調布帛100は、毛羽結合体40bを有することで、基材を構成するフィラメント糸が表面に露出せず、表面の摩擦係数(MIU)が低く抑えられている。具体的には、ヌバック調布帛100の表面の摩擦係数は、基材の編織方向、編織方向と45°で交差する方向、及び編織方向と直交する方向の三方向で測定した値のうち、一番小さい値が0.15〜0.45であることが好ましい。天然皮革の表面の摩擦係数は、0.1〜0.3程度であり、ヌバック調布帛100の表面の摩擦係数が、0.15〜0.45であれば、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感を発現させることができる。摩擦係数が0.15未満の場合、耐摩耗性が不足する虞がある。摩擦係数が0.45を超える場合、ぬめり感が十分に現れないことがある。
本発明のヌバック調布帛100は、毛羽結合体40bの厚みd2が、好ましくは0.01〜0.2mmとなるように、より好ましくは0.05〜0.1mmとなるように設定される。上記の厚みd2の範囲に設定された本発明のヌバック調布帛100は、耐摩耗性を向上することができる。厚みd2が0.01mm未満の場合、摩耗により毛羽結合体40bが破壊され易くなる虞がある。厚みd2が0.2mmを超える場合、ヌバック調布帛100が硬くなり、触感が天然皮革と相違する虞がある。
本発明のヌバック調布帛100において、ぬめり感や毛並みと、耐摩耗性とをバランスよく実現するためには、繊維10のサイズを適切に選択又は設定することが効果的となる。繊維10の太さは、単繊度として好ましくは0.1〜0.7dtex、より好ましくは0.1〜0.5dtexのものが選択される。繊維10の太さが単繊度として上記の範囲に設定された本発明のヌバック調布帛100は、必要十分な耐摩耗性を維持しながら、良好な毛並みを実現することができる。単繊度が0.1dtex未満の場合、耐摩耗性を十分に確保することが困難となる。単繊度が0.7dtexを超える場合、ヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することが困難となる。なお、使用する繊維10は、上記の条件を満たすものであれば、サイズが異なる複数種の繊維を混合した混繊物であっても構わない。
以上のように構成された本発明のヌバック調布帛100は、その厚さ方向の断面視において、表面に毛羽部50が形成され、繊維10と樹脂20とを含む充填部40と、空間が形成された非充填部30とを備える。これにより、ヌバック調布帛100は、内部に空隙30a、及び亀裂30bが形成された多孔質構造を備えるものとなり、これは多孔質素材である天然皮革と類似した構造となる。このような構造が、ヌバック調布帛100の基材の編織方向に対して、平行な断面、45°で交差する断面、及び直交する断面の少なくとも一つにおいて形成されることで、本発明のヌバック調布帛100では、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することができる。図2は、本発明のヌバック調布帛100を基材に用いた編地の編方向を基準として異なる三方向で切断した断面を撮影したSEM画像である。(a)は、編方向に対して平行な断面を示し、(b)は、編方向に対して45°で交差する断面を示し、(c)は、編方向に対して直交する断面を示す。これらのSEM画像は、図1に示すSEM画像と同じ観察条件で撮影したものである。図2に示す例では、何れの断面においても、上述の天然皮革と類似した構造が形成されている。さらに、本発明のヌバック調布帛100は、可撓性シート100´に含まれる繊維10が樹脂20によって補強されているため、天然皮革よりも優れた耐摩耗性を実現することができる。
〔ヌバック調布帛の製造方法〕
図3は、本発明のヌバック調布帛の製造方法の手順を表したフローチャートである。各工程に付されている記号「S」は、ステップを意味する。本発明のヌバック調布帛は、以下に説明する毛羽形成工程(S1)、プレス工程(S2)、マスキング工程(S3)、樹脂付与工程(S4)、乾燥工程(S5)、整毛工程(S6)、及び揉み工程(S7)を実施することにより製造される。これらの工程のうち、毛羽形成工程(S1)、プレス工程(S2)、樹脂付与工程(S4)、及び乾燥工程(S5)は、ヌバック調布帛を得るための必須の工程であり、これらの工程を実施することにより、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現するとともに、耐摩耗性に優れた布帛製品を得ることができる。また、任意の工程であるマスキング工程(S3)を実施することにより、基材の毛羽へ樹脂が過剰に染み込むことを防止し、最終製品としてのヌバック調布帛において毛羽部を形成することが容易になる。さらに、任意の工程である整毛工程(S6)、及び揉み工程(S7)を実施することにより、ヌバック調布帛における毛並みを整えるとともに、触感・風合いをより向上させることができる。以下、各工程について説明する。
初めに、ヌバック調布帛のベースとなる基材を準備する。基材は、150〜1000g/mの目付を有する織編物の表面に起毛処理を施して、織編物の表面側に毛羽を形成する毛羽形成工程(S1)と、織編物を表面側から加熱押圧するプレス工程(S2)とを経て作製される。毛羽形成工程は、起毛処理に、例えば、針布やサンドペーパー(エメリー)を巻き付けたロール(針布起毛機、エメリー起毛機等)を使用することができる。ロールを用いた起毛処理は、織編物をロール回転方向(織編物の長手方向)に移動させながらロール表面に接触させることにより行われる。このとき、針布やサンドペーパーの種類、ロールの回転数、ロールへの織編物の接圧、ロールへの織編物の接触頻度等の諸条件を変更すると、織編物の起毛状態を調整することができる。毛羽形成工程は、ロールを用いた起毛処理によるものだけではなく、毛羽を有する織編物組織の採用や、植毛加工など公知の方法により実施することも可能である。プレス工程は、シボ模様が刻印されたエンボスロール等を用いて実施される。これにより毛羽が形成された織編物の表面側の繊維の密度を上げることができ、最終製品としてのヌバック調布帛において毛羽結合体を形成することが容易になる。
次に、必要に応じて、基材の表面に水溶性組成物を塗布するマスキング工程(S3)を実施する。マスキング工程は、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロール誘導体等の水溶性組成物を、スクリーンプリント等で基材の表面に塗布する方法、及び撥水剤をスクリーンプリント等で基材の表面に塗布する方法等により実施される。これらの方法のうち、作業性の良さ、最終製品としてのヌバック調布帛の仕上がりの良さから、水溶性組成物を基材の表面に塗布する方法が好適である。水溶性組成物の塗布量を調整することにより、樹脂付与工程において毛羽に樹脂が含浸する範囲を制限し、最終製品であるヌバック調布帛における毛羽部、及び毛羽結合体を所望の厚さで構成することが可能となる。
次に、基材に樹脂を含浸させる樹脂付与工程(S4)を実施する。樹脂付与工程は、樹脂を含む樹脂溶液に基材を浸漬し、これをマングルに通して搾り出すマングル−パッド法、樹脂溶液をスプレーコーター、グラビアコーター、リバースコーター、ドクターナイフコーター等を用いて基材に塗布するコーティング法等により実施される。これらの方法のうち、基材に樹脂を均一に含浸できる点で、マングル−パッド法が好適である。樹脂の含浸条件は、150〜1000g/mの目付を有する基材に、固形分換算で30〜300g/mの樹脂が付与されるように設定される。これにより、基材において、フィラメント糸に含まれる繊維の間、及びプレス工程により繊維密度が高められた毛羽の間に樹脂が付着するが、マスキング工程において水溶性組成物が塗布されていることで、毛羽の最も表面側の部分には樹脂が付着しない。基材の重量に対する樹脂の付与量は、樹脂の固形分換算で、7〜50重量%、好ましくは10〜30重量%に調整される。
次に、樹脂を含浸させた基材を湿熱乾燥させる乾燥工程(S5)を実施する。乾燥工程は、高温スチーマー、高圧スチーマー等を用いて実施される。湿熱乾燥は、基材の内部まで樹脂を確実に固化できる点で好ましい乾燥方法である。湿熱乾燥によって乾燥された基材は、強度及び耐摩耗性に優れた布帛製品に加工することができる。基材の乾燥条件は、乾燥温度が好ましくは80〜150℃、より好ましくは100〜130℃に設定される。乾燥温度が上記の範囲であれば、樹脂のマイグレーションを抑制して、繊維に樹脂を付与することができ、毛羽結合体、及びマルチフィラメント糸結合体を形成することができる。乾燥温度が80℃未満の場合、樹脂の乾燥(硬化)が不十分となり、樹脂がマイグレーションを起こして繊維の所定位置に樹脂を付与することが困難となる。乾燥温度が150℃を超える場合、最終製品であるヌバック調布帛のぬめり感が低下し、毛並みが粗硬となり易くなる。乾燥時間は好ましくは50〜1200秒、より好ましくは100〜600秒に設定される。乾燥時間が上記の範囲であれば、樹脂のマイグレーションを抑制して、繊維に樹脂を付与することができ、毛羽結合体、及びマルチフィラメント糸結合体を形成することができる。乾燥時間が50秒未満の場合、樹脂の乾燥(硬化)が不十分となり、樹脂がマイグレーションを起こして繊維の所定位置に樹脂を付与することが困難となる。乾燥時間が1200秒を超える場合、最終製品であるヌバック調布帛のぬめり感が低下し、毛並みが粗硬となり易くなる。乾燥工程が完了した基材は、フィラメント糸の内部、及び毛羽部の根元付近で繊維が樹脂で結合された状態で硬化しており、そのままでもヌバック調布帛として使用できる可撓性シートとなる。この可撓性シートの内部には、繊維によって取り囲まれた空隙が多数形成される。すなわち、本発明のヌバック調布帛は、可撓性シート内に空隙が適度に分散しており、天然皮革に類似した構造が形成されている。
次に、樹脂が付与された基材の表面に起毛処理を施す整毛工程(S6)を実施する。この整毛工程は、必要に応じて実施される任意の工程であり、乾燥により乱れた毛羽の毛並みを整えることができる。整毛工程を行うことにより、完成したヌバック調布帛は、その表面が適度な摩擦係数(MIU)を備えたものとなり、より天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現することができる。ヌバック調布帛の表面の摩擦係数は、0.15〜0.45が好ましく、0.20〜0.40がより好ましい。摩擦係数が0.15未満の場合、耐摩耗性が不足する虞がある。摩擦係数が0.45を超える場合、ぬめり感が十分に現れないことがある。
最後に、風合を調整するための揉み工程(S7)を実施する。この揉み工程は、必要に応じて実施される任意の工程であり、乾燥により硬化した風合を柔軟にすることができる。
揉み工程に用いられる装置としては、ドラムに布帛を入れて回転させ、布帛を上から下へたたきつけて柔軟性を付与するミリングマシン、多数のピンを布帛の表面に打ち込んで、柔軟性と平滑性を付与するバイブレーションステーキングマシンが挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。
以下、本発明のヌバック調布帛の実施例について説明する。本実施例では、本発明の構成を有するヌバック調布帛を作製した。また、本発明との比較のため、本発明の構成を有さない布帛を比較例として作製した。
<実施例1>
PET割繊生糸(84dtex/25f)とPET生糸(33dtex/12f)とを含むインターレース加工糸を用いて、ブリスター組織で丸編地の基布を編成した。基布の目付は466.6g/mであり、基布の厚みは1.1mmであった。この基布をヌバック調布帛の可撓性シートのベース材料として使用した。初めに、基布に毛羽形成工程(#600のサンドペーパーを用いて、起毛処理を1000回/分)を実施した後、分散染料で染色し、再度、毛羽形成工程(#600のサンドペーパーを用いて、起毛処理を1000回/分)を実施した。その後、ケシボ柄の模様が刻印されたエンボスロールを用いて加熱押圧(100℃、150kg/mm、3m/分)するプレス工程を実施して基材を得た。基材にマスキング工程(1350メッシュのシゴキスクリーンを用いて、カルボキシメチルセルロースを16重量%含有する水溶液を基材の表面にWET塗布量で46g/m塗布した後、60℃で10分間熱処理)を実施した後、マングル−パッド法によりポリウレタン樹脂液を含浸させる樹脂付与工程を実施した。樹脂付与工程において、ポリウレタン樹脂液は、水系ポリウレタン樹脂(「SAD8・2」、第一工業製薬株式会社製)を20重量%含有するものを使用し、基材への含浸量は、基材の目付に対して固形分換算で16重量%に調整した。ポリウレタン樹脂の含浸後、湿熱乾燥させる乾燥工程(95%RH、130℃、10分間)を実施し、基布(編物)にポリウレタン樹脂が付与された可撓性シートを形成した。この可撓性シートは、ポリウレタン樹脂の付与量が固形分換算で74.7g/mであった。最後に整毛工程(#600のサンドペーパーを用いて、起毛処理を1000回/分)、及び揉み工程(バイブレーションステーキングマシン(商品名「3H3200A」、CARTIGLIANO S.p.A製)を使用、加工速度3m/分、打ち込み深度3.0mm)を実施して、実施例1のヌバック調布帛を得た。
<実施例2>
実施例1のヌバック調布帛で用いたものと同一の丸編地の基布をヌバック調布帛の可撓性シートのベース材料として使用した。ヌバック調布帛の製造では、樹脂付与工程において使用するポリウレタン樹脂液を、水系ポリウレタン樹脂(「SAD8・2」、第一工業製薬株式会社製)を40重量%含有するものに変更し、基材への含浸量を、基材の目付に対して固形分換算で32重量%に調整した。ポリウレタン樹脂の付与量は、固形分換算で149.3g/mとなるように調整した。その他は、実施例1と同一の工程を実施して、実施例2のヌバック調布帛を得た。
<実施例3>
経糸にPET2H加工糸(84dtex/25f)を用い、緯糸1にPET割繊生糸(84dtex/25f)4本とPET生糸(33dtex/12f)2本とを含むインターレース加工糸を用い、緯糸2にPET1H加工糸(330dtex/96f)を用いて、緯朱子2重組織で織物の基布を編成した。基布の目付は314g/mであり、基布の厚みは1.0mmであった。この基布をヌバック調布帛の可撓性シートのベース材料として使用した。ヌバック調布帛の製造では、樹脂付与工程において、ポリウレタン樹脂の付与量が固形分換算で50.2g/mとなるように調整した。その他は、実施例1と同一の工程を実施して、実施例3のヌバック調布帛を得た。
<実施例4>
表地糸にPET生糸(84dtex/24f)を用い、連結糸にPET1H加工糸(84dtex/144f)を用い、裏地糸にPET割繊生糸(84dtex/25f)とPET生糸(44dtex/12f)とを含むインターレース加工糸を用いて、トリコットの基布を編成した。基布の目付は394.1g/mであり、基布の厚みは1.3mmであった。この基布をヌバック調布帛の可撓性シートのベース材料として使用した。ヌバック調布帛の製造では、樹脂付与工程において、ポリウレタン樹脂の付与量が固形分換算で63.1g/mとなるように調整した。その他は、実施例1と同一の工程を実施して、実施例4のヌバック調布帛を得た。
<実施例5>
実施例1のヌバック調布帛で用いたものと同一の丸編地の基布をヌバック調布帛の可撓性シートのベース材料として使用した。ヌバック調布帛の製造では、プレス工程の実施後、マスキング工程を実施することなく、樹脂付与工程を実施した。その他は、実施例1と同一の工程を実施して、実施例5のヌバック調布帛を得た。
<比較例1>
実施例1のヌバック調布帛で用いたものと同一の丸編地の基布を布帛のベース材料として使用した。初めに、基布に毛羽形成工程(#600のサンドペーパーを用いて、起毛処理を1000回/分)を実施した後、分散染料で染色し、再度、毛羽形成工程(#600のサンドペーパーを用いて、起毛処理を1000回/分)を実施した。その後、熱セット処理(150℃、1分間)を実施して、比較例1の布帛を得た。すなわち、比較例1の布帛は、実施例1のヌバック調布帛において、基布にポリウレタン樹脂液を含浸させずに、熱セット処理を施した状態のものである。
<比較例2>
経糸にPET1H加工糸(84dtex/96f)2本の合撚糸を用い、緯糸1にPET2H加工糸(167dtex/48f)を用い、緯糸2にPET1H加工糸(330dtex/96f)を用いて、経朱子2重組織で織物の基布を編成した。基布の目付は501.2g/mであり、基布の厚みは1.3mmであった。この基布を布帛のベース材料として使用した。布帛の製造では、初めに、熱セット処理(150℃、1分間)を実施した後、樹脂塗布工程を実施した。樹脂塗布工程では、ナイフコーティングを用いて基布の表面にポリウレタン樹脂液を塗布した(ポリウレタン樹脂付着量 固形分換算で30g/m)。ポリウレタン樹脂液は、水系ポリウレタン樹脂(「SAT18D」、第一工業製薬株式会社製)を29.6重量%含有するものを使用した。ポリウレタン樹脂の塗布後、乾熱乾燥(130℃、10分間)を実施し、最後に、ケシボ柄の模様が刻印されたエンボスロールを用いて加熱押圧(100℃、150kg/mm、3m/分)することによりプレス工程を実施して、比較例2の布帛を得た。
次に、上記の各布帛の諸特性を確認するため、各種測定及び評価を行い、皮革の構造と諸特性との関係について検討を行った。測定及び評価項目は、以下のとおりである。
[毛羽部の厚み、毛羽結合体の厚み]
各布帛について、表面の毛羽部に対してファンデーションブラシ(SA−15−8,T427、株式会社大創産業製)を垂直に接触させ、伏せ毛方向に5回撫でて伏せ毛の状態とし、基材の編織方向に対して平行な断面、45°で交差する断面、及び直交する断面の三断面を、走査型電子顕微鏡(S−3000N、株式会社日立ハイテクノロジー社製)によって拡大倍率1000倍で撮影し、SEM画像において三断面での毛羽部の厚みを求め、そのうち最も小さい値を布帛の毛羽部の厚み(mm)とした。また、上記の三断面でのSEM画像において毛羽結合体の厚みを求め、そのうち最も小さい値を布帛の毛羽結合体の厚み(mm)とした。
[繊維占有率、樹脂占有率、空隙占有率、空隙占有率比]
各布帛について、編織方向に対して直交する断面及び平行な断面を走査型電子顕微鏡(S−3000N、株式会社日立ハイテクノロジー社製)によって拡大倍率1000倍で撮影し、SEM画像に含まれる毛羽結合体の繊維、樹脂、空隙の面積の和を画像解析により求め、SEM画像における毛羽結合体の面積を100としたときの繊維、樹脂、空隙の面積の和が占める割合を、毛羽結合体における繊維占有率(%)、樹脂占有率(%)、空隙の占有率(%)とした。また、SEM画像に含まれるマルチフィラメント糸結合体の繊維、樹脂、空隙の面積の和を画像解析により求め、SEM画像におけるマルチフィラメント糸結合体の面積を100としたときの繊維、樹脂、空隙の面積の和が占める割合を、マルチフィラメント糸結合体における繊維占有率(%)、樹脂占有率(%)、空隙占有率(%)とした。さらに、各布帛について、毛羽結合体における空隙占有率(%)とマルチフィラメント糸結合体における空隙占有率(%)との比である空隙占有率比を算出した。毛羽結合体及びマルチフィラメント糸結合体における繊維、樹脂、空隙の占有率の算出は、編織方向に対して直交する断面及び平行な断面において夫々2点ずつ(合計4点)行い、その平均値を採用した。
[摩擦係数]
各布帛について、基材の編織方向、編織方向と45°で交差する方向、及び編織方向と直交する方向の三方向で表面の摩擦係数(MIU)を自動化表面試験機(KES−FB4−AUTO−A、カトーテック株式会社製)によって測定し、三方向で測定した値のうち一番小さい値を採用した。
[フィンガーマーク]
各布帛の表面を指で押し、フィンガーマークの付き方を以下の基準に従って目視により評価した。
〇・・・天然皮革でのフィンガーマークに類似したフィンガーマークが付く。
×・・・天然皮革でのフィンガーマークに類似したフィンガーマークが付かない。
測定結果及び評価を以下の表1にまとめる。
Figure 2019099970
実施例1〜5のヌバック調布帛は、何れも毛羽部の厚みが0.01〜0.4mmの範囲にあり、毛羽結合体の厚みが0.01〜0.2の範囲にあった。適切な厚みの毛羽部、及び毛羽結合体により、天然皮革のものと類似したフィンガーマークが得られた。また、実施例1〜5のヌバック調布帛は、何れも空隙占有率比(Gs/Gy)が1を超えるものであった。すなわち、表面近くに形成される毛羽結合体において、比較的多くの空隙が含まれることが確認された。また、実施例1〜5のヌバック調布帛は、摩擦係数が0.4以下となり、天然皮革のものと類似したフィンガーマークが得られた。その結果、天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みが発現し、触感も良好であった。
これに対し、ポリウレタン樹脂が付与されていない比較例1の布帛は、毛羽結合体、及びマルチフィラメント糸結合体の何れも形成されておらず、摩擦係数が0.4を超え、ヌバック調特有のぬめり感が発現しなかった。比較例2の布帛は、毛羽部が形成されておらず、天然皮革のものと類似したフィンガーマークは得られなかった。さらに、比較例2の布帛は、毛羽結合体が形成されているが、マルチフィラメント糸結合体が形成されておらず、空隙の分布が実施例1〜5のヌバック調布帛と相違することが確認され、ヌバック調特有のぬめり感や毛並みが発現しなかった。
本発明のヌバック調布帛は、表面近くに形成される毛羽結合体において比較的多くの空隙が含まれる構造を有していることが認められ、このような構造が天然皮革に近いヌバック調特有のぬめり感や毛並みを実現していると考えられる。
本発明のヌバック調布帛、及びヌバック調布帛の製造方法は、自動車用シート、航空機用シート、船舶用シート、ソファー、家具、鞄、靴等の各種皮革製品に利用可能である。
10 繊維
20 樹脂
30 非充填部
30a 空隙
30b 亀裂
40 充填部
40a マルチフィラメント糸結合体
40b 毛羽結合体
50 毛羽部
100 ヌバック調布帛
100´ 可撓性シート

Claims (13)

  1. 織編物に樹脂を付与してなる可撓性シートを備えるヌバック調布帛であって、
    前記可撓性シートは、繊維と樹脂とを含む充填部と、空間が形成された非充填部とを備えるヌバック調布帛。
  2. 前記可撓性シートは、表面に毛羽部を備える請求項1に記載のヌバック調布帛。
  3. 前記毛羽部の厚みが、0.01〜0.4mmである請求項2に記載のヌバック調布帛。
  4. 前記非充填部における空間は、前記繊維に囲まれてなる空隙である請求項1〜3の何れか一項に記載のヌバック調布帛。
  5. 前記充填部は、前記織編物を構成するマルチフィラメント糸の内部で、前記繊維と前記樹脂とが結合したマルチフィラメント糸結合体を含み、
    前記可撓性シートの断面の単位面積当たりの領域において、前記マルチフィラメント糸結合体に含まれる前記繊維の断面積をA1とし、前記樹脂の断面積をB1とし、前記マルチフィラメント糸結合体の内部で前記樹脂により結合された複数の前記繊維に取り囲まれてなる前記空隙の断面積をC1とした場合、下記の式(1):
    Gy(%) = {C1 / (A1+B1+C1)} × 100 ・・・(1)
    で定義する空隙占有率Gy(%)が、下記の式(2):
    Gy(%) ≦ 15 ・・・(2)
    を満たすように構成されている請求項4に記載のヌバック調布帛。
  6. 前記可撓性シートは、表面に毛羽部を備え、
    前記充填部は、前記毛羽部の根元で前記繊維と前記樹脂とが結合した薄膜状の毛羽結合体をさらに含み、
    前記可撓性シートの断面の単位面積当たりの領域において、前記毛羽結合体に含まれる前記繊維の断面積をA2とし、前記樹脂の断面積をB2とし、前記毛羽結合体の内部で前記樹脂により結合された複数の前記繊維に取り囲まれてなる前記空隙の断面積をC2とした場合、下記の式(3):
    Gs(%) = {C2 / (A2+B2+C2)} × 100 ・・・(3)
    で定義する空隙占有率Gs(%)が、下記の式(4):
    Gs/Gy > 1 ・・・(4)
    を満たすように構成されている請求項5に記載のヌバック調布帛。
  7. 前記非充填部における空間は、前記繊維が離間してなる亀裂である請求項1〜6の何れか一項に記載のヌバック調布帛。
  8. 前記繊維の単繊度は、0.1〜0.7dtexである請求項1〜7の何れか一項に記載のヌバック調布帛。
  9. 前記樹脂は、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である請求項1〜8の何れか一項に記載のヌバック調布帛。
  10. 織編物の表面に起毛処理を施して、前記表面に毛羽を形成する毛羽形成工程と、
    前記毛羽が形成された織編物を表面側から押圧して基材を形成するプレス工程と、
    前記基材に樹脂を含浸させる樹脂付与工程と、
    前記樹脂を含浸させた基材を湿熱乾燥させる乾燥工程と、
    を包含するヌバック調布帛の製造方法。
  11. 前記プレス工程の後、前記基材の表面に水溶性組成物を塗布するマスキング工程を実行する請求項10に記載のヌバック調布帛の製造方法。
  12. 前記乾燥工程の後、前記樹脂が付与された基材の表面に起毛処理を施して、前記毛羽の毛並みを整える整毛工程を実行する請求項10又は11に記載のヌバック調布帛の製造方法。
  13. 前記整毛工程の後、揉み工程を実行する請求項12に記載のヌバック調布帛の製造方法。
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