JP5145239B2 - 固着可能な芯地材料 - Google Patents

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Description

本発明は、特に繊維工業における芯地材料として使用可能である固着可能(接着可能)な繊維状平面形成物であって、不織布、織物、編物、生地又はこれらに類するものをベースとする支持体を有し、少なくとも片面に接着剤コーティングを備えているものに関する。
芯地材料は、衣類の、目に見えない骨格をなすものである。この芯地材料によって正確なフィット性及び着用時の最適な快適さが得られる。使い方に応じて芯地材料は、加工性を促進し、機能性を高め、衣類を安定させる。衣類以外でも、このような機能は、工業的な繊維の応用において、例えば家具産業、クッション若しくはポルスター産業、及び家庭用繊維製品産業で利用することができる。
芯地材料は、不織布、織物、生地又は同等の繊維状平面形成物からなっていてよく、大抵、付加的に接着剤が設けられており、これにより、該芯地に表地を、大抵熱的に、熱及び/又は圧力によって接着させることができる(固着芯地若しくは接着芯地)。このようにして、芯地は表地に固着される。上記種々の繊維状平面形成物は、製造方法に応じて異なる性質プロフィールを有する。織物は、経糸及び緯糸方向のスレッド/ヤーンからなり、編物は、メリヤス網目の形成を介して1つの繊維状平面形成物に結合されたスレッド/ヤーンからなる。不織布は、熱的、機械的又は化学的に結合された単繊維からなる。繊維状平面形成物の製造のための種々の方法が公知であり、特許文献に記載されている。
衣類で使用される表地は、同様に公知の方法によって製造される。表地と芯地材料とを可能なかぎり均質に結合させるために、芯地材料の性質プロフィールを表地のそれに適合させなければならない。慣例の応用における重要な基準は、手触り、表地/芯地材料複合体の触覚、及び場合によっては表地への芯地材料の接着である。さらなる要件は、例えば洗濯又は化学クリーニングの際の表地/芯地材料複合体の手入れ特性にある。使用の際の他の重要な基準は、長期にわたる使用耐性ないしは使用時の衣服中での芯地材料の挙動である。芯地材料の機能的性質は、表地に伝達されるないしは表地の特殊性を補助することができる。
表地の性質を補助する機能的性質を有するこのような芯地材料の例は、例えば、弾性挙動を有する芯地材料である。弾性表地には、有利には、伸び挙動ないしは弾性挙動を有する芯地材料が使用される。もう1つの例は、水を避ける性質を有する芯地材料であり、表地の、例えば同様の疎水性の性質を補助するものである。
固着可能な芯地材料は、片面に接着剤コーティングが設けられているのが通常である繊維状の支持体(織物、生地、不織布、編物等)からなる。この接着剤は、熱により活性可能であり、通常、熱可塑性ポリマーからなる。この接着剤コーティングを支持体に塗布する技術(例えばパウダードット法、ペースト印刷法、ダブルドット法、散布法、ホットメルト法)は公知であり、特許文献に記載されている。
公知の固着可能な芯地材料の欠点は、表地への支持体材料の機能的性質の伝達が支持体と表地との間に存在する接着剤コーティングによって損なわれることである。さらに、種々の機能的性質を伝達する手段は著しく限定されている。
本発明の課題は、特に繊維工業における固着可能な芯地材料として使用可能である、固着可能な繊維状平面形成物であって、例えば表地への機能的性質の伝達に関して最適化されているものを提供することである。
この課題は、請求項1の全ての特徴を有する固着可能な繊維状平面形成物によって解決される。有利な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
本発明によれば、特に繊維工業における固着可能な芯地材料として使用可能であり、不織布、織物、編物、生地又はこれらに類する物をベースとする支持体を有する固着可能な繊維状平面形成物であって、少なくとも片面に接着剤コーティングが設けられている固着可能な繊維状平面形成物において、該接着剤コーティングに、予め規定された機能性を有する繊維からなる追加の層が被着されている。
続いて本発明をその一般性の制限なしに、本発明による固着可能な繊維状平面形成物の、繊維工業における固着可能な芯地材料としての使用例について説明する。しかし、本発明による固着可能な繊維状平面形成物の使用は、このような使用に限定されていない。例えば、布張り家具のような家庭用繊維製品、例えば座席カバーのための補強された座席用構造体における固着可能な繊維状平面形成物としての、又は自動車内装における固着可能で且つ延伸可能な繊維状平面形成物としての他の使用も可能である。以下の実施態様は、問題なく、例えば上記の本発明による固着可能な繊維状平面形成物の他の応用においても使用可能である。
例えば衣類において固着された状態で、追加の繊維層(付加的繊維層)が、表地と芯地材料の支持体との間に配置されている。芯地材料の固着は、例えば繊維工業で通常の方法(例えば固着プレス若しくは接着プレス)で行なうことができる。それにより、使用される繊維層に応じて、支持体材料の機能性に付加された追加的な機能性が、表地を伴った固着された状態で得られる。この機能性は表地に適合したものであり、表地の密な接触によって最適にその機能が発揮される。この導入された付加的な又は変更された機能性は、芯地のかさ張った触覚、弾性、柔軟性、手触り、帯電防止、色、匂いの抑制、水蒸気透過性、気密性、緩衝性、絶縁性、表地に対する接着補強等であってよい。これらの例は模範的なものであり、その達成される機能性は、この例に限定されていない。追加繊維層及び支持体の機能は同じでもよく、よって、補強できるか、又はしかしながら異なる分野であってもよい。例えば、表地が高められた弾性を有するように、2つの層、すなわち支持体及び追加繊維層を弾性に形成することは、有利である。異なる機能的性質の例は、支持体材料に防水性の仕上げを設け、追加繊維層を弾性繊維から製造することである。
本発明において、意外にも、本発明による固着可能な繊維状平面形成物が、接着剤層上の追加の繊維層があっても、極めて良好に表地に接着することが明らかにされた。実施例においても示されるように、接着剤層の被覆によって、被覆されていない接着剤層と比較して、表地への接着の目立った低下が明らかに起きない。このことは、熱により柔らかくされた接着剤が、表地への固着の際に、追加の繊維層中を表地に向かって少なくとも部分的に浸透し、そこで接着をもたらすことによるものと考えられる。
それ以外にも、接着剤層の被覆によって、層相互(芯地材料/芯地材料)の接着ないしはかみ合いの危険が軽減される。
本発明による解決によって、さらに、追加の繊維層を後からの被着することによって、支持体及び接着剤層での規格統一が可能となる。これにより、経済的な生産方法が可能となり、それというのは、後の工程段階にあっても固着可能な繊維状平面形成物の性質を再度変更することができるからである。
本発明による固着可能な繊維状平面形成物のための支持体としては、不織布、織物、生地、編物等を使用することができる。支持体は単層であっても多層であってもよい。
接着剤コーティングは、通常、ポリマー、有利には熱可塑性ポリマーによって形成される。熱可塑性ポリマーは、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン若しくはポリウレタン又は酢酸エチルビニルをベースとすることができる。異なるポリマーの組合せ又はブレンドも、同様に可能である。
接着剤コーティングは、連続的に支持体の表面全体に拡がっていてもよいし、しかしまた不連続的に、例えば点状の模様若しくは類似の形態で塗布されていてよい。
接着剤の塗布は、十分に公知の方法によって行なうことができる(例えば、粉末ドット法、ペースト印刷法、ダブルドット法、散布法、ホットメルト法)。好ましくは、ダブルドット方法が使用され、それというのは、この方法により、極めて良好な接着が達成されるからである。これは、この方法では接着剤が良く方向付けられて追加の繊維層に浸透されることによるものと考えられる。ダブルドット法を適用し、本発明によって接着剤層を追加の繊維層で被覆した場合、接着剤粒子があまり剥がれることがないというさらなる利点がある。
追加の繊維層は、単層で構成されていてもよいし多層で構成されていてもよい。追加の繊維層あるいは個々の層は、天然繊維及び/又は化学繊維を含んでいてよい。処理方法に応じて、被着された繊維層は、支持体/接着剤複合体に、安定した機械的及び/又は熱的な(接着剤がいくらか溶けている場合)かみ合いによって接着する。この複合体は、場合によっては、付加的に化学的に若しくは針によって(機械的若しくは水流により結合若しくはボンディングされて)、なお一層強力に結合させることができる。
適当な化学繊維の例は、ポリエステル、ポリアミド、再生セルロース繊維、ポリオレフィン、ポリウレタンないしはこれらそれぞれの共重合体及び変化体であって、場合によっては繊維補助剤、例えばシリコーン、帯電防止剤等、又は繊維中に加工されて導入された作用物質(例えば難燃剤等)によって付加的に仕上げられている。化学繊維は、ステープル繊維又は直接溶融紡糸されたエンドレス繊維(例えばスパンボンド不織布)又は直接溶融紡糸された有限繊維(例えばメルトブローン繊維)であってよい。溶融紡糸工程のための適当なポリマーは、例えば全ての公知の、熱可塑性に繊維を形成する種類のポリマーである。特に10dtexまでの全ての繊度が特に適している。粗大な繊度、つまり>10dtexでは、繊維剛性は、通常この目的にもはや使用することができない程度に増大してしまう。
特に適当な繊度は、繊度<1dtexのマイクロファイバ(極細繊維)である。追加の繊維層は、このようなマイクロファイバを使用した場合、均一で密な構造を有して形成され、これにより、層全体の機能的性質、例えば予め規定された弾性も均質に形成されることが明らかになった。
機能的性質を有する最も頻繁に使用される芯地材料は、「弾性挙動」という機能性を表地に伝達するのに適する芯地材料である。このような芯地材料は、本発明によれば、弾性繊維からなる追加の繊維層を、芯地材料の接着剤側に有している。
これには、弾性ポリマーからなる溶融紡糸されたファインファイバ(極細繊維)が特に適している。
弾性ファインファイバは、有利には、紡糸方法によって製造される。特に、このファインファイバは、簡単かつ経済的に、芯地材料の接着剤コーティング上に直接的に紡糸することができ、それというのは、通常、ファインファイバが裏張り層(支持体)に当たる際、さらなる助剤又は措置なしでも良好に裏張り層に接着するのになお十分な粘着性を有するからである。
このために、メルトブローンを基礎とする溶融紡糸方法が特に適しており、それというのは、この方法を用いて極めて微細な繊度で且つ均質な繊維構造を機能層として得ることができるからである。
溶融紡糸可能な弾性ポリマーとしては、特に、繊維を形成する全ての弾性の熱可塑性プラスチック、例えば弾性共重合体(例えばコポリエーテルエステル)、弾性コポリアミド(例えばポリエーテルブロックコポリアミド)、特に有利には、ポリエステル、ポリエーテル及び/又はポリカプロラクトンの化学に基づいた、芳香族及び/又は脂肪族鎖を有する弾性ポリウレタンが適当である。
表地との良好な接着は、特に、追加の繊維層の単位面積当たり重量が30g/mを超えない場合に達成される。単位面積当たり重量がそれより大きいと、接着剤コーティングの被覆が増えることによって、表地への接着は通常、極めて著しく低下する。単位面積当たり重量が15g/mより小さい場合には、特に良好な接着が達成される。単位面積当たり重量についての下限の記載は無意味であり、それというのは、下限は、所望の効果、特に付加層の伝達すべき機能性の所望の強さに依存するからである。これは、当業者によって容易に、慣例の実験に基づいて算出することができる。本発明の別の有利な実施の形態では、追加の繊維層の繊維材料及び/又は固着温度は、繊維層が、表地との固着の際に容易に溶け始め、それにより一緒に接着に寄与するように選択される。この場合、表地への芯地材料の機能的性質の特に良好な伝達は、一方では、芯地材料の支持体材料の機能的性質を強化するか又はさらなる機能的性質の分を補完する追加の繊維層の使用によって、他方では、繊維の付加的な接着作用に基づいた極めて良好な接着によって達成されることができる。その場合には、追加の繊維層の厚みも上記の限界値に限定されない。
追加の繊維層の使用される繊維ポリマーの各融点は、固着可能な芯地材料の要求される性質プロフィールに従う。本発明による芯地材料が使用された衣服の、例えばしわ伸ばしにおける適用時に、例えば極めて高温のアイロンを用いる際にも、又は衣服の集中的なスチームがけの際にも、追加の繊維層の繊維構造体が熔解しないことを保証するために、約165℃より高い融点を有する繊維ポリマーを使用すべきである。
本願では、一般性が制限されることなく、片面に接着剤コーティングを有する芯地材料の最も頻繁に使用される変形形態が記載されている。しかし、本発明は、接着剤コーティングを表側及び裏側に有する支持体を含む固着可能な繊維状平面形成物にも使用可能である。このような固着可能な繊維状平面形成物の場合、本発明による追加の繊維層は、片側の接着剤コーティングのみに設けられていてもよいし、又は両側の接着剤コーティングに設けられていてもよい。
以下に、本発明を、その一般性が制限されることなく、実施例及び図に基づいて詳説する。
図1は、接着剤コーティング3を伴った支持体2と該接着剤コーティング3上に存在する追加の繊維層4とを含む本発明による固着可能な繊維状平面形成物1を示す。接着剤コーティング3は、不連続的に塗布されている。この接着剤コーティング3は、ここに示す実施例では、その一般性が限定されることなく、接着剤スポット5によって形成する。追加の繊維層は、固着された状態で図示していない表地と直接接触し且つ該表地と特に固く結合しているため、表地への追加の繊維層の機能的性質の伝達は特に効果的である。
表1に、基材(支持体)及び接着剤コーティングが異なる種々の芯地材料について、追加の繊維層なしの製品例(「a」の例)、及びそれぞれ構造は類似するが、接着剤側の本発明による様々な追加の繊維層が設けられている製品例(「b」の例)の一次分離力値を、直接比較して示す。
この追加の繊維層の被着は、メルトブローン装置で種々の単位面積当たり重量で、熱可塑性ポリマーを用いて、接着剤側での直接的な紡糸により被覆することによって行なった。
自社のバチスト表地上への、表に記載の芯地材料の固着を、連続プレスで140℃で12秒の持続時間で行なった。分離力の測定をDIN54310ないしはDIN EN ISO6330に依拠して行なった。分離力試験では、表地/芯地材料の接着が、試験実施時に芯地材料が完全な剥離が起こる前に破断する程度に強い場合には、記載の分離力値に「sp」の符号を付した。これは目標とすべき最大値であり、それというのは、接着は基本的に芯地材料の内部強度より強いからである。これに対し、層の剥離は「MW」の符号で表される。
表1:種々の試料の一次分離力の測定
Figure 0005145239
表1の説明:
TPUメルトブローン(1):標準のメルトブローン装置で、湿度<0.1%で紡糸された、ショアA硬度85、210℃、2.16kpでMFI 17及び融点範囲170〜184℃(コフラー加熱装置(Koflerheizbank))である、ポリエステルベースの熱可塑性の芳香族ポリウレタン。
TPU メルトブローン(2):標準のメルトブローン装置で、湿度<0.1%で紡糸された、ショアA硬度85及び融点範囲160〜175℃である、ポリエーテルベースの熱可塑性の芳香族ポリウレタン。
PES メルトブローン(3):標準のメルトブローン装置で、湿度<0.1%で紡糸された、ショアD硬度36、210℃、2.16kpでMVR 30及び融点約195℃である、熱可塑性コポリエステルベースのエラストマー。
NW:グラビアの溶接面積12%で、PS法により熱によってカレンダ固定されたステープルファイバからなるランダムに堆積させた不織布。
G:織物。
本発明による芯地材料の試料「b」が、追加の繊維層による接着剤コーティングの被覆にもかかわらず、追加の繊維層なしの芯地材料と全く同等の一次分離力を有するということがわかる。したがって、表地への接着は、接着剤コーティングの被覆にもかかわらず、追加の繊維層によって損なわれない。
表2に、表地への追加の繊維層の機能的性質の伝達の証明のために、追加の繊維層のある及びない場合での、種々の材料からなる芯地材料における弾性測定の結果を示す。
次の試料を製造した。
試料1b:70%ポリアミド・ステープルファイバ1.7dtex/30%ポリエステル・ステープルファイバ1.7dtex、25g/mの不織布であって、PS固定化し且つダブルドット法によってcp52印刷ステンシル(Druckschablone)を用いて、ポリアミド接着剤を9g/mで及び本発明により追加的に被着される10g/mのポリウレタン繊維層で被覆したもの(表1の試料1bと同じ)。
試料1a:70%ポリアミド・ステープルファイバ1.7dtex/30%ポリエステル・ステープルファイバ1.7dtex、25g/mの市販の不織布であって、PS固定化し且つダブルドット法によってcp52印刷ステンシルを用いて、ポリアミド接着剤を9g/mで被覆したもの(表1の試料1aと同じ)。
試料C:100%ポリエステルヤーンdtex 33f18からなる、平織、24g/mの市販のバイエラスティック(bielastic)織物であって、cp52印刷ステンシルを用いてポリアミド・ダブルドットコーティングを9g/mで被覆した。
試料D:100%ポリアミド・ステープルファイバ1.7dtex、35g/mの市販の不織布であって、PS固定化し且つダブルドット法によってcp52印刷ステンシルを用いてポリアミド接着剤を10g/mで被覆した。
上記試料に、Zwick社の試験装置を用いて、次に記載の、符号MI及びMIIが付された試験を行なった。その測定結果を表2に示す。
測定MI:材料を約3N/5cmで横方向に伸ばし、百分率での伸びを約3N/5cmで測定した。この試験後にこの製品を緩和させ、この試験を同じ試料に10回繰り返した。表2に記載されているのは1回、5回及び10回の測定後の測定値である。
10回の測定後、該試料/製品がこの測定サイクル中に伸びたかを判定する。製品の伸び、すなわち戻り力の不足を、元の長さに対する百分率での変化で記載した。この値を測定するために、試料においては測定開始前の特定の長さを記録した。
測定MII:材料を横方向に約20%伸ばし、約20%の伸びに必要な力を測定した。この試験後、この製品を緩和させ、この試験を同じ試料にさらに10回繰り返した。表2に記載されているのは1回、5回及び10回の測定後の測定値である。
10回の測定後に、試料/製品がこの測定サイクル中に伸びたかを判定する。製品の伸び、すなわち戻り力の不足を、元の長さに対する百分率での変化で記載した。この値を測定するために、試料においては測定開始前の特定の長さを記録した。
表2:種々の試料における弾性測定
Figure 0005145239
測定MIが示すのは、標準芯地不織布の試料1aは、小さな力で繰り返し延伸及び緩和させることができるが、一連の測定の終了後には、本発明による芯地材料の試料1bに比べ顕著に増大した伸びが観察されたことである。この測定は、本発明による芯地材料1b(弾性の追加の繊維層を備えているもの)が、従来どおりに構成された試料1aよりも顕著に改善された復元能力、及びひいては顕著に改善された弾性性質を有することを示している。これら2つの試料は、試料1bにおける追加の繊維層を除いて類似の構造を有するのであるから、上記の測定結果は、本発明による試料1bの良好な弾性性質が、付加的繊維層の弾性性質によると考えられることのより確かな証拠である。表地との結合により、この弾性性質は表地に伝達される。市販のバイエラスティック織物芯地の試料C及び試料Dは、この比較的小さな力で、本発明による芯地材料の試料1bより明らかにあまり著しくは伸ばすことができず、したがって、この本発明による芯地材料に比べ不利である。
測定MIIでは、材料に伸び20%まで繰り返して負荷をかけた。本発明による芯地材料の試料1bは、上記の測定結果と一致して、低い伸張力での良好な復元力を示している。同様に、測定サイクルの実施後の試料1bの試料材料の伸びはわずかであり、これにより、該材料が良好に回復することが結論付けられる。標準不織布の試料1aは、繰り返し伸ばすことはできるが、試料は著しく大きく伸ばされかつ回復を示していない、つまり、この材料は弾性ではない。この測定も、表地への弾性の追加繊維層の本発明による作用を証明している。
試料Dは、要求に十分に耐えることができず試験中に破断した。この製品は、十分に伸ばすことはできず、弾性ではない。市販のバイエラスティック織物芯地の試料Cでは、測定中に材料の伸びが生じ、そのためにますます大きな力が費やされなければならない。同時に、この試験によって弾性が引き出される。バイエラスティック織物芯地の従来技術である試料Cは、よって、20%の可逆性の伸びに適当ではない。
要約すると次のことが確認される。表1及び2の結果が、本発明による芯地材料が追加の繊維層によるものと考えることができる芯地材料の良好な伸び特性及び緩和特性に関して、上記従来の材料を顕著に凌駕していることを示す。さらに、本発明による芯地材料の場合、表地への接着が弾性の追加繊維層による接着剤層の被覆によって損なわれないことがわかる。
本発明による固着可能な繊維状平面形成物が概略的な断面図で示されている。

Claims (10)

  1. 繊維工業における固着可能な芯地材料として使用できる固着可能な繊維状平面形成物であって、不織布、織物、編物、生地をベースとした支持体を備えており、該支持体の少なくとも片面に、熱可塑性ポリマーからなる接着剤コーティングが備えられているものにおいて、該接着剤コーティングに、予め与えられた機能を有する、繊維からなる少なくとも1つの追加層が被着されており、
    前記追加層の単位面積当たり重量が30g/mを超えず、
    前記繊維状平面形成物の固着が、前記追加層中を浸透する前記接着剤コーティングによって行われ、
    前記少なくとも1つの追加層が、前記接着剤コーティング上に直接的に紡糸することによって設けられている、固着可能な繊維状平面形成物。
  2. 前記追加の繊維層が、繊度<1dtexの繊維を含む、請求項1に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  3. 前記追加の繊維層が弾性繊維を含む、請求項1又は2記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  4. 前記追加の繊維層が溶融紡糸された繊維を含む、請求項1から3までのいずれか1項に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  5. 前記追加の繊維層が、前記繊維状平面形成物を固着するための圧力及び温度の作用によって少なくとも部分的に溶融可能である溶融紡糸された繊維を含む、請求項1から4までのいずれか1項に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  6. 前記接着剤コーティングが、前記支持体の部分領域にのみ塗布されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  7. 前記接着剤コーティングがダブルドットコーティングである、請求項1から6までのいずれか1項に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  8. 前記繊維が、メルトブローンにより紡糸されている、請求項1に記載の固着可能な繊維状平面形成物。
  9. 繊維工業における固着可能な芯地材料として使用できる固着可能な繊維状平面形成物を表地に固着させる方法であって、
    前記繊維状平面形成物が、不織布、織物、編物、生地をベースとした支持体を備えており、該支持体の少なくとも片面に、熱可塑性ポリマーからなる接着剤コーティングが備えられているものであって、該接着剤コーティングに、予め与えられた機能を有し且つ繊維からなる少なくとも1つの追加層が被着されており、前記追加層の単位面積当たり重量が30g/mを超えず、
    前記固着可能な繊維状平面形成物が、前記追加層中を浸透する前記接着剤コーティングによって固着される、方法。
  10. 繊維工業における固着可能な芯地材料として使用できる固着可能な繊維状平面形成物の製造方法であって、
    前記繊維状平面形成物が、不織布、織物、編物、生地をベースとした支持体を備えており、該支持体の少なくとも片面に、熱可塑性ポリマーからなる接着剤コーティングが備えられており、該接着剤コーティングに、予め与えられた機能を有し且つ繊維からなる少なくとも1つの追加層が被着されており、前記追加層の単位面積当たり重量が30g/mを超えず、前記繊維状平面形成物の固着が、前記接着剤コーティングによって行われ、
    当該方法が、前記少なくとも1つの追加層を、前記追加層中を浸透する前記接着剤コーティング上に直接的に紡糸することによって設けることを含む、方法。
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