JP4081401B2

JP4081401B2 - 三次元交絡構造体

Info

Publication number: JP4081401B2
Application number: JP2003109785A
Authority: JP
Inventors: 勝隆伊藤; 佳弘佐古; 康宏秋吉
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: JP2004316002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成皮革や不織布として有用な三次元交絡構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成皮革は、天然皮革に似せた製品で、その開発の歴史は古いが、近年の合成皮革としては、編織布や不織布等のシート地に多孔質被覆層や非多孔質被覆層を形成させたものが知られており、その製造方法も数多く提案されている。その中でも特に繊度０．６ｄｔｅｘ以下の極細繊維を交絡要素に用いて三次元交絡構造体とすると、天然皮革に類似した優れた製品が得られる。
【０００３】
しかしながら、従来の合成皮革が求めたものは、高級感のあるスエード調のものが主体であり、スエード調のみでは、嗜好や要求が非常に多様化している現在のニーズには必ずしも対応しきれない。特に、汎用感のあるワイルドな風合いを持ったものについては、対応が不十分であり、新規な風合いを有する合成皮革が求められている。
【０００４】
かかる対応の一つとして、アクリル繊維及び他の繊維を用いた合成皮革が提案（特許文献１、特許文献２参照）されているが、風合いは改良されるものの、アクリル繊維を主体としているため、機能面、特に消臭機能、吸保湿機能に関しては要求を満足するものではなかった。また、一般に不織布の機能付与は、後加工に多く見られるが、耐久性が悪く、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等のバインダーが必要となり、繊維そのものの風合いが損なわれるといった問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２４８４７１号公報
【特許文献２】
特開２００２−４５２０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の合成繊維を用いた三次元交絡構造体とは異なる新しい風合い、優れた耐摩性を有すると共に機能性、特に消臭機能と吸保湿機能に優れた三次元交絡構造体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、平均酢化度５６．２％以上６２．５％以下のセルローストリアセテート繊維及び平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテート繊維の群から選ばれる少なくとも一つの繊維であって、単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２５ｍｍの短繊維状の繊維Ａと、単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２０ｍｍの短繊維状のポリエステル繊維からなる繊維Ｂとを、交絡要素とし、繊維Ａ及び繊維ＢがＡ／Ｂ重量比で６０／４０〜４０／６０で含まれる三次元交絡構造体、にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明における交絡要素の一方の繊維Ａは、平均酢化度５６．２％以上６２．５％以下のセルローストリアセテート繊維及び平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテート繊維の群から選ばれる繊維からなり、一つの繊維であってもよいし或いは２つ以上の繊維であってもよい。
【０００９】
平均酢化度５６．２％以上６２．５％以下のセルローストリアセテート繊維或いは平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテート繊維には、平均酢化度５６．２％以上６２．５％以下のセルローストリアセテート或いは平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートより細孔ノズルを用いる等の手段を用いて乾式紡糸法により製造されるものであって、特にその製法には限定はなく、単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２５ｍｍの短繊維状の繊維が用いられる。
【００１０】
また、本発明における交絡要素の他方の繊維Ｂには、ポリエチレンテレフタレートより細孔ノズルを用いる、高倍率に延伸する等の手段を用いて溶融紡糸法により製造されるポリエステル繊維であって、特にその製法には限定はないが、単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２０ｍｍの短繊維状のポリエステル繊維が用いられる。
【００１１】
本発明の三次元交絡構造体において、繊維Ａ及び繊維Ｂが、Ａ／Ｂ質量比で４０／６０〜６０／４０、好ましくは５０／５０の割合で交絡要素に含まれることが望ましく、繊維Ｂが４０質量％未満では、耐摩性の向上効果がなく、また繊維Ａが４０質量％未満では、風合い、機能性、特に消臭機能と吸保湿機能が十分発揮されない。
【００１２】
また、交絡要素として繊維Ａ、繊維Ｂ以外に、ナイロン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維等の合成繊維、セルロースアセテート鹸化繊維、レーヨン、ポリノジック、キュプラ等の人造セルロース繊維、麻、羊毛、絹等の天然繊維等が交絡要素全体に対し１０質量％以下の範囲で含まれていてもよい。また、繊維Ａ、繊維Ｂ以外のこれら繊維は、繊維Ａ、繊維Ｂと同程度の細繊度、繊維長の短繊維であることが好ましい。
【００１３】
本発明の三次元交絡構造体は、交絡要素が三次元的に交絡した構造体をなすものであるが、繊維Ａと繊維Ｂからなる交絡要素が補強材に交絡一体化されて三次元交絡構造体を構成することが好ましい。補強材としては、編物、織物或いは不織布の形態であってもよく、補強材の素材として、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、セルロース繊維、セルロースアセテート繊維、木綿、羊毛、絹等が用いられる。編織布は、通常は目の粗い低目付のものでよく、例えば、編物の場合、ラッセル編物等が用いられる。不織布の場合、ポリオレフィン又はポリエステルのスパンボンド、アクリル短繊維をニードルパンチングした不織布等も用いることができる。
【００１４】
本発明の三次元交絡構造体は、次のごとき方法で製造することができる。
三次元交絡構造体の形成には、従来から不織シートの形成に採用されている方法が用いられるが、短繊維を均一に混合するうえで湿式法、いわゆる抄造プロセスによることが好ましい。三次元交絡構造体の形成の際には、交絡要素としてセルローストリアセテート繊維及びセルロースジアセテート繊維の群から選ばれる少なくとも１つの繊維であって単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２５ｍｍの細繊度短繊維と単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２０ｍｍの細繊度ポリエステル短繊維を用いる。セルローストリアセテート繊維及び又はセルロースジアセテート繊維の細繊度短繊維或いは細繊度ポリエステル短繊維の繊維長が１ｍｍ未満では、交絡が不十分となり、繊維長が２５ｍｍ或いは２０ｍｍを超えると均一分散が困難となりダマを発生し易くなる。
【００１５】
また、不織シートの作製にあたっては、繊維長２５ｍｍ以下のフロック状の短繊維を用い、通常の抄造プロセスにより抄造シートとし、後述する高圧流体噴射処理によりフロック状の短繊維同士を交絡させてもよい。また、フロック懸濁液を補強材上に流し、後述する高圧流体処理により補強材と交絡させてもよい。また抄造シートは、少量の接着剤或いはポリビニルアルコール繊維等の繊維状接着剤を用いて作製してもよい。
【００１６】
不織シートの作製には、セルローストリアセテート繊維及びセルロースジアセテート繊維の群から選ばれる少なくとも１つの細繊度短繊維と細繊度ポリエステル短繊維を、質量比で４０／６０〜６０／４０、好ましくは５０／５０の混率で用いることが好ましい。
【００１７】
得られた不織シートを補強材に積層する場合は、好ましくは補強材が不織シートにて挟まれるように積層することが好ましい。補強材に不織シートを積層した後は、不織シート面より、高圧液体噴射処理を行い補強材と不織シートを形成している細繊度短繊維とを交絡一体化する。
【００１８】
高圧液体噴射処理法は、例えば、補強材と不織シートの積層体を、実質的に表面平滑な支持部材上に不織シート側を上にして載せ、１０ｋｇ／ｃｍ^２以上の圧力で噴射される液体柱状流、液体扇形流、液体スリット流等を作用させることによって、補強材と不織シートを形成している細繊度短繊維との交絡一体化処理を行う。ここで、実質的に表面平滑な支持部材とは、支持部材の模様が得られる三次元交絡構造体に形成されることなく、しかも、噴射された液体が速やかに除かれるようなものであれば、どのようなものでも用いることができる。その具体例としては３０〜２００メッシュの金網又はプラスチックネット或いはロール等を挙げることができる。
【００１９】
高圧液体噴射処理に用いる液体は、処理される繊維の溶剤以外なら何でもよいが、通常は水或いは温水が好ましく用いられる。噴射ノズルの孔径は、柱状流の場合、０．０６〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍの範囲である。ノズル噴射孔と積層体の間の距離は、０．５〜５ｃｍ程度の範囲が適当である。液体の圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ^２以上、好ましくは１５ｋｇ／ｃｍ^２以上で、交絡一体化処理は、通常数回行う。この場合、１回目よりも２回目以降の高圧液体噴射処理での圧力を高めることが有効である。
【００２０】
不織シートと補強材の積層及び高圧液体噴射による交絡一体化処理は、複数回繰り返してもよい。即ち、不織シートと補強材の積層、高圧液体噴射処理を行った後、先に不織シートを積層した側に更に不織シートを積層し、高圧液体噴射処理を行ってもよいし、出来つつある三次元交絡複合体を裏返し、反対側に不織シートを積層し、高圧液体噴射処理を行ってもよい。また、これらの操作を繰り返してもよい。
【００２１】
本発明の三次元交絡構造体は、従来のアクリル繊維等を用いた三次元交絡構造体では得られなかった消臭機能、吸保湿といった機能性を、後加工なしに付与することが可能である。また本発明の三次元交絡構造体は、ポリウレタン、合成ゴム、アクリル酸エステル重合体等の弾性重合体を用いて、不織布シート或いは人工皮革とすることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例における評価方法、測定方法は、次のとおりである。
【００２３】
（耐摩性評価）
ＪＩＳＬ１０９６．８．１７．５．Ｅ法（マーチンデール法衣料用）により評価し、良好〜劣るの判定を◎、○、△、×で示した。
（風合い評価）
三次元交絡構造体のドライ感等を手触りの官能試験により評価し、良好〜劣るの判定を◎、○、△、×で示した。
【００２４】
（消臭率）
消臭評価の臭気成分として、イソ吉草酸、酢酸、アンモニア、ノネナール（Ｃ_６Ｈ_１９Ｏ）を選定した。温度２０℃、湿度６５％の雰囲気下に２４時間静置した試料１ｇを、臭気成分のイソ吉草酸或いは酢酸のガス濃度が５０ｐｐｍになるように調整した３７０ｍｌの三角フラスコ中に封入し、１時間放置後、検知管（北川式ガス検知器）にてフラスコ内のガス濃度を測定した。対象として、試料が未封入である以外は同様の測定を行い、１時間放置後のフラスコ内のガス濃度を測定した。消臭率は、対象ガス濃度に対する試料封入のガス濃度の割合から算出した。臭気成分がアンモニアの場合、上記の評価方法においてアンモニアガス濃度が１１０ｐｐｍになるように調整する以外は同様に評価した。また臭気成分がノネナールの場合、温度２０℃、湿度６５％の雰囲気下に２４時間静置した試料１ｇを、ノネナールのガス濃度が３０ｐｐｍになるように調整した１２５ｍｌのガラス製バイアル瓶に封入し、２時間放置後、ガスクロマトグラフにてノネナールのガス濃度を測定した。対象として、試料が未封入である以外は同様の測定を行い、ガスクロマトグラフのピーク面積から相対消臭率を算出した。
【００２５】
（吸湿率）
試料約５ｇを、温度４０℃、湿度９０％の雰囲気下に２４時間放置後、採取し、その質量及び絶乾質量を測定し、次式にて吸湿率Ａａ（％）を算出した。同様に、温度２０℃、湿度６５％の雰囲気とする以外は評価方法が同じである吸湿率Ａｂも次式にて算出した。これら吸湿率が高いほど鹸化による変性化度が高いことが判る。
吸湿率Ａａ又はＡｂ(％)＝〔(採取時の質量−絶乾質量)／絶乾質量〕×１００
【００２６】
（実施例１〜６、比較例１〜４）
繊維Ａとして平均酢化度６１．６％のセルローストリアセテート繊維の短繊維（単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）又は平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテート繊維の短繊維（単繊維繊度１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）を用い、繊維Ｂとしてポリエチレンテレフタレート繊維の短繊維（単繊維繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ）を用い、表１に示す質量比で混合し、目付２０ｇ／ｍ^２の抄造シートを作製した。なお、抄造シートの作製に当たっては、バインダーとして水溶性ポリビニルアルコール系繊維を５質量％用いた。なお、表１中、ポリエステル繊維とあるはポリエチレンテレフタレート繊維の意味である。
【００２７】
補強材として沸水収縮率３２％のポリエチレンテレフタレートフィラメント糸（８２ｄｔｅｘ／３６フィラメント）からなる目付４０ｇ／ｍ^２の天竺編物を用い、編物上に作製した抄造シートを載置し、これを８０メッシュの金網上に載置して、抄造シート層側から、孔径０．１２５ｍｍのノズルを用いて、２０ｋｇ／ｃｍ^２、３０ｋｇ／ｃｍ^２、５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力の順に３回高圧噴射水流処理を行った。その後このシートを反転し、抄造シートを新たに載置し、同様に２０ｋｇ／ｃｍ^２、３０ｋｇ／ｃｍ^２、５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力の順に３回高圧噴射水流処理を行った。更にその上に抄造シートを新たに載置し、同様の高圧噴射水流処理を繰り返した。
【００２８】
次いで、作製した複合シートを沸水中で２分間処理して複合シートを幅方向及び長手方向に２５％収縮させ、乾燥して三次元交絡構造体を得た。得られた三次元交絡構造体の風合いを表１に、また消臭性能（実施例６）、吸湿性能（実施例３、６）をそれぞれ表２、表３に示した。
【００２９】
（比較例５〜６）
アクリル繊維の細繊度短繊維（単繊維繊度０．５ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）、ポリエチレンテレフタレート繊維の細繊度短繊維（単繊維繊度０．５ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍ）を用い、バインダーとして水溶性ポリビニルアルコール系繊維を５質量％用いて、それぞれ目付２０ｇ／ｍ^２のアクリル繊維の抄造シート、ポリエチレンテレフタレート繊維の抄造シートを作製した。作製した抄造シートを用い、実施例１〜６と同様にして、複合シートとした後、沸水中で２分間処理して複合シートを幅方向及び長手方向に２０％収縮させ、乾燥して三次元交絡構造体をそれぞれ得た。得られた三次元交絡構造体の風合いを表１に、消臭性能を表２に、吸湿性能を表３に示した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
【表３】

【００３３】
【発明の効果】
本発明の三次元交絡構造体は、優雅な光沢、発色性、ドライ感といった従来の合成繊維を用いた三次元交絡構造体にはみられない風合い、及び優れた耐摩性を有するものであり、また、後加工での機能性の付与を必要とせずに、消臭機能、吸保湿機能を発揮するものである。また、本発明の三次元交絡構造体は、その風合い、機能面から、不織布シート或いは人工皮革の素材シートとして極めて有用なるものであり、不織布シート及び人工皮革における用途の展開に大きく貢献するものである。

Claims

平均酢化度５６．２％以上６２．５％以下のセルローストリアセテート繊維及び平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテート繊維の群から選ばれる少なくとも一つの繊維であって、単繊維繊度が１ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２５ｍｍの短繊維状の繊維Ａと、単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満、繊維長が１〜２０ｍｍの短繊維状のポリエステル繊維からなる繊維Ｂとを、交絡要素とし、繊維Ａ及び繊維ＢがＡ／Ｂ重量比で６０／４０〜４０／６０で含まれる三次元交絡構造体。
交絡要素が、補強材に交絡一体化されてなる請求項１に記載の三次元交絡構造体。