JP2020203412A

JP2020203412A - 繊維製品を製造する方法

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Publication number: JP2020203412A
Application number: JP2019111756A
Authority: JP
Inventors: 亮介大和; Ryosuke Yamato; 耕祐横山; Kosuke Yokoyama; 崇司川守; Takashi Kawamori; 卓也今井; Takuya Imai; 翔太青柳; Shota Aoyagi
Original assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-24

Abstract

【課題】湿気硬化型ホットメルト接着剤によって接着された２つ以上の繊維基材を有する繊維製品の柔軟性を高める方法を提供すること。【解決手段】第１の繊維基材１及び第２の繊維基材２を有し、これらが互いに接着されている、繊維製品３を製造する方法が開示される。当該方法は、第１の繊維基材１上に湿気硬化型ホットメルト接着剤を含む接着剤層４を形成する工程と、接着剤層４を介して第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を接着する工程とを備える。接着剤層４を介して第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を接着する工程が、接着剤層４を介して第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を貼り合わせることと、接着剤層４を発泡させることと、接着剤層４を硬化させることとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維製品を製造する方法に関する。

織物等の繊維基材同士を接着するために、ホットメルト接着剤が用いられることがある（例えば、特許文献１）。

特開平１０−０８８０９７号公報

本発明の一側面は、湿気硬化型ホットメルト接着剤によって接着された２つ以上の繊維基材を有する繊維製品の柔軟性を高める方法を提供する。

本発明の一側面は、第１の繊維基材及び第２の繊維基材を有し、これらが互いに接着されている、繊維製品を製造する方法を提供する。当該方法は、前記第１の繊維基材に湿気硬化型ホットメルト接着剤を含む接着剤層を形成する工程と、前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を接着する工程と、を備える。前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を接着する工程が、前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を貼り合わせることと、前記接着剤層を発泡させることと、前記接着剤層を硬化させることと、を含む。

本発明の一側面に係る方法は、湿気硬化型ホットメルト接着剤によって接着された２つ以上の繊維基材を有する繊維製品の柔軟性を高めることができる。柔軟性の高い接着剤層を有する繊維製品は、例えば衣類の着心地の改善に寄与し得る。

繊維製品を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、繊維製品を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。図１に示される方法は、第１の繊維基材１を支持体１０に沿って配置する工程と（図１の（a））、第１の繊維基材１上にホットメルト接着剤を含む接着剤層４を形成する工程と（図１の（ｂ））、接着剤層４を介して第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を接着する工程と（図１の（ｃ）及び（ｄ））を備える。製造される繊維製品３は、第１の繊維基材１、第２の繊維基材２、及びこれらの間に介在する接着剤層４を有する。

第１の繊維基材１及び第２の繊維基材２は、繊維を含む基材であれば特に制限されず、例えば、織物（布地等）、編物、又は不織布であることができる。不織布は紙であってもよい。第１の繊維基材１及び第２の繊維基材２は、互いに同一でも異なっていてもよい。

接着剤層４は、例えば、ホットメルト接着剤を第１の繊維基材１の表面内の所定の接着領域に塗布することによって形成される。ホットメルト接着剤は、例えば６０〜１３０℃での加熱により溶融した状態で、第１の繊維基材１に塗布される。塗布方法は、特に制限されないが、例えば、ダイコーター、ロールコーター、スプレー等の塗布装置を用いる方法が挙げられる。狭小な接着領域にホットメルト接着剤が塗布される場合、ディスペンサーが適している。あるいは、フィルム状のホットメルト接着剤を第１の繊維基材１に積層することにより、接着剤層４を形成してもよい。接着剤層４を形成するホットメルト接着剤は、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ホットメルト接着剤であることができる。

接着剤層４の最小幅は、例えば１〜５０ｍｍであってもよい。接着剤層４の厚さ（第１の繊維基材１にしみ込んでいない部分の厚さ）は、０．０１〜０．５ｍｍであってもよい。

第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を接着する工程は、接着剤層４を介して第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を貼り合わせることと、接着剤層４を発泡させることと、接着剤層４を硬化させることとを含む。

第１の繊維基材１と第２の繊維基材２とは、これらの間に接着剤層４を介在させながら貼り合わせられる。貼り合わせの間、第１の繊維基材１、又は第２の繊維基材２又はこれらの両方を加熱することにより、接着剤層４を溶融させてもよい。第１の繊維基材１、接着剤層４及び第２の繊維基材２を有する積層体を加圧してもよい。

通常、第１の繊維基材１に第２の繊維基材２を貼り合わせた後、接着剤層４を発泡及び硬化させる。硬化した接着剤層４によって、第１の繊維基材１に第２の繊維基材２が接着される。イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ホットメルト接着剤を含む接着剤層４は、主に、ウレタンプレポリマーと水分との反応による湿気硬化の過程で発生するＣＯ_２が接着剤層４中に残存することよって、発泡することができる。したがって、接着剤層４の発泡及び硬化は同時に進行することができる。例えば、ウレタンプレポリマー中のイソシアネート基の濃度、ウレタンプレポリマーを構成するポリオールの種類、湿気硬化のための触媒の含有量、湿気硬化の条件、又はこれらの組み合わせを適切に制御することによって、接着剤層４を十分に発泡させることができる。

ウレタンプレポリマーは、ポリオールとポリイソシアネートとの反応生成物（又は重縮合物）であることができる。

ウレタンプレポリマーを構成するポリオールが、ポリブタジエンポリオール又は水素化ポリブタジエンポリオールのうち少なくとも一方を含んでいてもよい。これらポリオールに由来する構成単位を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ホットメルト接着剤を含む接着剤層４は、硬化後に十分な柔軟性又は伸縮性を有し易い。

ポリブタジエンポリオール及び水素化ポリブタジエンポリオールの合計量が、ポリオールの総量を基準として、５０質量％以上、６０質量％以上、又は６５質量％以上であってよく、９５質量％以下、９０質量％以下、又は８５質量％以下であってもよい。

ポリブタジエンポリオールは、ブタジエンに由来する重合鎖とその重合鎖の両末端等に結合した水酸基とを有する化合物である。水素化ポリブタジエンポリオールは、ポリブタジエンポリオールの水素添加物である。ポリブタジエンポリオール及び水素化ポリブタジエンポリオールは、平均１．８〜２．５程度の水酸基を有していてよい。

ポリブタジエンポリオール及び水素化ポリブタジエンポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、粘度及び接着力のバランスの観点から、５００〜１０００００、７００〜５００００、又は９００〜１００００であってよい。本明細書において、数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される、標準ポリスチレン換算値である。

水素化ポリブタジエンポリオールの市販品としては、例えば、ＧＩ−１０００、ＧＩ−２０００、ＧＩ−３０００（いずれも商品名、日本曹達株式会社製）が挙げられる。ポリブタジエンポリオールの市販品としては、例えば、Ｇ−１０００、Ｇ−２０００、Ｇ−３０００（いずれも商品名、日本曹達株式会社製）、ＰｏｌｙｂｄＲ−１５ＨＴ、ＰｏｌｙｂｄＲ−４５ＨＴ（いずれも商品名、出光興産株式会社製）、ＫｒａｓｏｌＬＢＨ−Ｐ３０００（商品名、クレイバレー社製）が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。

ウレタンプレポリマーを構成するポリオールが、非晶性ポリオールを含んでいてもよい。非晶性ポリオールに由来する構成単位を有するウレタンプレポリマーを含有する湿気硬化型ホットメルト接着剤は、硬化の過程で十分に発泡し易い。発泡性の観点から、ポリオールの全量に対する非晶性ポリオールの割合が、１０〜５０質量％であってもよい。

ここで、ポリオールが非晶性であることは、示差走査熱分析（ＤＳＣ）に基づいて確認することができる。例えば、１０℃／分の冷却速度のＤＳＣ測定において観測される結晶化エンタルピーが５５Ｊ／ｇ以下のポリオールは、非晶性ポリオールとみなされる。非晶性ポリオールの具体例としては、ポリエーテルポリオール、非晶性ポリエステルポリオール、非晶性ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、及びダイマージオールが挙げられる。

ウレタンプレポリマーを構成するポリイソシアネートは、イソシアネート基を２個以上有する化合物である。ポリイソシアネートは、ジイソシアネートであってもよい。ジイソシアネートの例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、及びｐ−フェニレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートが挙げられる。ポリイソシアネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。ポリイソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネートを含んでいてもよい。

ウレタンプレポリマー中のイソシアネート基の濃度が高いと、接着剤層４が十分に発泡し易い傾向がある。そのため、ウレタンプレポリマーは、ポリオールの水酸基に対するポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が２．０以上となるような量比でポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる反応生成物であってもよい。ポリオールの水酸基に対するポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比は、５．０以下であってもよい。

ウレタンプレポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、１００００〜１００００００、５００００〜５０００００、又は１０００００〜３０００００であってよい。

湿気硬化型ホットメルト接着剤は、湿気硬化を促進する触媒を更に含有していてもよい。触媒の含有量は、湿気硬化型ホットメルト接着剤の全量を基準として、０．００１質量％以上、又は０．１質量％以上であってもよく、１０質量％以下であってよい。触媒の含有量が大きいと、接着剤層４が十分に発泡し易い傾向がある。触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオクテート、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリオクチルアミン、及びジモルホリノジエチルエーテルが挙げられる。

湿気硬化型ホットメルト接着剤は、粘着付与剤を更に含有していてもよい。粘着付与剤の例としては、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、及びエポキシ樹脂が挙げられる。粘着付与剤の含有量は、湿気硬化型ホットメルト接着剤の全量を基準として、１０〜５０質量％であってよい。

湿気硬化型ホットメルト接着剤は、必要に応じて、その他の成分を更に含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤、界面活性剤、難燃剤、充填剤、光発色剤、熱発色防止剤、香料、イメージング剤及び熱架橋剤が挙げられる。その他の成分の含有量は、湿気硬化型ホットメルト接着剤の全量を基準として、０．００１〜１０質量％であってよい。

第１の繊維基材に塗布される間のホットメルト接着剤の粘度は、塗工性等の観点から、１２０℃において０．０１Ｐａ・ｓ以上、０．０５Ｐａ・ｓ以上、又は０．１Ｐａ・ｓ以上であってよく、３５Ｐａ・ｓ以下、３０Ｐａ・ｓ以下、又は２０Ｐａ・ｓ以下であってよい

ホットメルト接着剤は、フィルム状であってもよい。フィルム状のホットメルト接着剤は、例えば、湿気硬化型ホットメルト接着剤をＰＥＴフィルム等の支持フィルム上に塗布することによって形成することができる。フィルム状のホットメルト接着剤の厚さは、１０μｍ以上、２０μｍ以上、又は３０μｍ以上であってよく、３００μｍ以下、２５０μｍ以下、又は２００μｍ以下であってよい。

接着剤層４の湿気硬化の条件は、接着剤層４が適切に発泡及び硬化するように調整される。例えば、２０〜８０℃の硬化温度、５０〜９０％ＲＨの相対湿度、又はこれらの組み合わせを含む硬化条件を採用すると、接着剤層４が十分に発泡し易い傾向がある。硬化時間は、通常１〜２４時間程度である。

発泡及び硬化後の接着剤層４は、多数の気泡を含む発泡体であることができる。接着剤層４の空隙率（気泡を含む接着剤層４の体積に対する気泡の体積の割合）は、２０〜８０体積％であってもよい。空隙率の高い接着剤層４は、十分な柔軟性を有し易い。

１…第１の繊維基材、２…第２の繊維基材、３…繊維製品、４…接着剤層。

Claims

第１の繊維基材及び第２の繊維基材を有し、これらが互いに接着されている、繊維製品を製造する方法であって、
前記第１の繊維基材上に湿気硬化型ホットメルト接着剤を含む接着剤層を形成する工程と、
前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を接着する工程と、
を備え、
前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を接着する工程が、
前記接着剤層を介して前記第１の繊維基材に前記第２の繊維基材を貼り合わせることと、
前記接着剤層を発泡させることと、
前記接着剤層を硬化させることと、
を含む、方法。
前記湿気硬化型ホットメルト接着剤が、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含有する、請求項１に記載の方法。