JP5749796B2 - 不織布用二層織物 - Google Patents

Description

本発明は、不織布の製造工程で用いられる織物に関し、特に長期に渡って防汚効果が持続する防汚性不織布用二層織物に関する。

従来、製紙、不織布、建材等の製造工程において、搬送用途及びフィルタ用途として、経糸、緯糸で製織した工業用織物が使用されている。かかる工業用織物には、いずれの用途においても剛性、寸法安定性、防汚性等が要求されている。
すなわち、剛性は原料や浮遊成分等の目的物を保持、搬送する為に必要である。特に建材の製造工程、フィルタ用途等で重い原料や浮遊成分を取り扱うときには織物の必須特性として剛性が要求される。又、寸法安定性は常に安定して織物を走行させる為に必要である。そして防汚性は、紙、不織布又は建材を常に安定した品質の製品として供給する為、又、効率の良いろ過、搬送を行うためにも重要な特性である。
特に、不織布の製造法の一つであるエアレイド製法では、織物の防汚性は繊維付着の問題に大きく係わるため重要である。ここでエアレイド製法とは、パルプシートや短繊維の合成繊維などを空気中で分散させてからワイヤー上で形成させる製法の事である。主な繊維結合方式としては接着剤型が用いられ、接着性繊維等を用いて繊維間を融着させて結合する。しかし、接着剤型を用いたエアレイド製法では、ワイヤー上において、この接着性繊維が織物と融着してしまうという問題点が指摘されていた。

そこで近年、特に防汚効果を目的とした糸や樹脂等の開発が進められてきた。例えば、防汚効果を目的とした織物としては、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（以下、「ＥＴＦＥ」とも記載する。）等のフルオロポリマーとポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」とも記載する。）等の芳香族系ジカルボン酸ポリマーとの配合により構成された糸を用いた技術が開示されている（特許文献１参照）。
今日では、上記のようなフッ素系樹脂は防汚性に優れているため防汚用途で広く使用されている。
しかし、不織布用の織物として使用するためには、防汚効果に加えて破断強度や引張強度等といった剛性が必要であった。上記のようなＥＴＦＥ等のフッ素系樹脂のみで製織された織物は剛性に乏しい為、不織布の製造工程で使用される織物としては十分な強度を得ることは困難であった。
ここで、剛性を向上させるためにはＰＥＴ等、剛性のあるポリマー配合量の割合を増加させればよく、一方、防汚性を向上させるためにはフッ素系樹脂の配合量の割合を増加させればよい。
したがって、糸の組成に関して剛性と防汚性は相反する関係にあり、工業用織物に必要とされる剛性と防汚性の両方を、織物を構成する糸の組成のみで十分に得ることは困難であるという問題点が指摘されていた。

そこで、工業用織物に必要とされる剛性と防汚性の両方を十分に得る観点から、織物の表面に、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂のうち少なくとも２種類の樹脂を塗布してなる抄紙用織物に関する技術が開示されていた（特許文献２参照）。更に、シリコーン又はフッ素系樹脂被膜を形成した複合糸を使用する防汚性工業用織物に関する技術も開発されていた（特許文献３参照）。
しかし、これら織物を不織布の製造工程で使用すると、使用期間が長くなるにつれて、摩耗によって樹脂被膜が剥がれ落ちてしまうことが危惧され、長期間に渡って防汚効果を持続させることが困難であることが予想されている。

特開平１１−１８９９４７号公報 特開昭５７−１７１７９０号公報 特開２００８−１３３５７０号公報

本発明は、フッ素系樹脂を使用することで繊維等の付着防止効果を高めながら、剛性等の不織布用織物の要求特性を充足すると共に、不織布の製造工程に長期間使用することによって表面が摩耗しても防汚効果が持続する防汚性不織布用二層織物を提供することを目的とする。

本発明者は、従来上記課題を解決するために、剛性、伸び等に優れ、長期間に渡って防汚効果が持続する不織布用二層織物を提供するための以下の構成を採用した。
（１）不織布用二層織物において、少なくとも上面側経糸及び上面側緯糸により構成された上面側織物と、下面側経糸と下面側緯糸により構成された下面側織物を有し、前記上面側織物と前記下面側織物とを緯糸接結糸により結合し、当該緯糸接接糸は上面側経糸が織物内部に織り込まれた箇所で内部接結するように織り合わされており、前記上面側経糸及び上面側緯糸がフッ素樹脂によって形成され、前記下面側経糸及び＼又は下面側緯糸及び＼又は緯糸接結糸の一部又は全部が、一般糸で形成されていることを特徴とする不織布用二層織物である。
（２）対となる前記上面側経糸と下面側経糸及び対となる前記上面側緯糸と下面側緯糸とが、織物表面に対して垂直となるように織り合わされてオンスタック構造を形成していることを特徴とする上記（１）に記載された不織布用二層織物である。

（３）前記緯糸接結糸の上面側に更に補助緯糸を配置して、前記上面側織物と下面側織物とを織り合わせたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載された不織布用二層織物である。
（４）前記フッ素樹脂がエチレン−テトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された不織布用二層織物である。
（５）前記下面側経糸及び＼又は下面側緯糸及び＼又は緯糸接結糸の一部又は全部が、一般糸で形成されていることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載された不織布用二層織物である。

本発明に係る防汚性不織布用二層織物は、フッ素系樹脂を使用することで繊維等の付着防止効果を高めながら、剛性等の不織布用織物の要求特性を充足すると共に、不織布の製造工程に長期間使用することによって表面が摩耗しても防汚効果が持続するという効果を奏する。

以下、本発明に係る不織布用二層織物の構造と作用効果を説明する。その後、図面を参照して本発明に係る不織布用二層織物の実施形態を詳述する。
本発明に係る不織布用二層織物は、少なくとも、上面側経糸及び上面側緯糸により構成された上面側織物と、下面側経糸及び下面側緯糸により構成された下面側織物とを、緯糸接結糸により結合した不織布用二層織物である。
ここで上面側織物においては、上面側経糸と上面側緯糸の材料としてフッ素系樹脂が用いられている点に特徴を有する。このように上面側織物をフッ素系樹脂からなる糸のみで構成し、下面側織物においては下面側経糸と下面側緯糸を一般糸を用いて織り合わせた構造を採用する。また緯糸接結糸は、上面側経糸と接結する際、内部接結するよう織り合わされている。更に上面側経糸と下面側経糸及び上面側緯糸と下面側緯糸が垂直になるように織り合わされたオンスタック構造であることを特徴としている。

本発明において、完全組織とは織物組織を形成する最小の繰り返し単位であり、これが前後左右に繰り返されて織物が形成される。
本発明において、ナックルとは経糸が１本または複数本の緯糸の上、または下を通って表面に突出している箇所のことである。又、クリンプとは緯糸が複数本の経糸の上又は下を通って表面に形成された長い浮き構造のことである。
更にオンスタック構造とは、上下に配置される同じ方向の糸が垂直に重なって配置されている構造を示している。

従来、防汚性を向上させるために表面緯糸にフッ素系樹脂による糸を用いた織物が知られていた。しかしフッ素系樹脂により形成された糸は、耐久力に対する物性が貧弱であるため、緯糸の全てをフッ素系樹脂による糸で構成すると、織物の剛性が低下してしまい、実際に不織布の製造工程に使用することは困難であった。更に織物の伸び特性に大きく影響する経糸には、フッ素系樹脂による糸を使用することが出来なかった。そのため不織布と接する織物の表面には、一般糸が使用されており、十分な防汚性を持った織物を得る事は出来なかった。
そこで本発明者は、搬送する不織布と接する面を構成する糸にフッ素系樹脂による糸を使用しながらも、不織布用織物に要求される物性を満たす為、上面側層をフッ素系樹脂による糸のみで構成し、下面側層を一般糸で構成することによって、上面側層と下面側層を緯糸接結糸によって織り合わせた不織布用二層織物を発明した。
本発明に係る織物は、フッ素系樹脂による糸を使用しながらも不織布用織物に必要な物性を満たした織物である。本発明に係る織物は上面側経糸、上面側緯糸、下面側経糸、下面側緯糸、そして上面側経糸と下面側経糸の両方と織り合わせる緯糸接結糸によって構成される。

上面側層を構成する上面側経糸及び上面側緯糸には、フッ素系樹脂による糸を使用している。そのため、不織布と直接接触する上面側の糸の全てをフッ素系樹脂糸として織物の防汚性を受け持たせ、下面側層を構成する下面側経糸、下面側緯糸には一般糸を使用し、織物の剛性、伸び等の物性を受け持たせた点に特徴を有する。
又、緯糸接結糸は、上面側経糸が織物内部に織り込まれた箇所で緯糸接結糸と上面側経糸が織り合う内部接結とする事で、緯糸接結糸が織物表面に現れない構造とした。
このように上面側層と下面側層を緯糸接結糸で織り込むことで、不織布に接する面を全てフッ素系糸にしながら不織布用織物としての要求特性を満たした織物の提供を可能とした。
又、オンスタック構造を採用したことで、上面側織物によって防御されることにより下面側織物は露出せず、織物表面にある不織布と接するのは防汚性を高めた上面側織物のみとなる構造とした。
更に本発明に係る織物は、上面側緯糸間に上面側緯糸よりも線径の細い補助緯糸を配置してもよい。例えば、上面側緯糸と補助緯糸を交互に配置することで、表面性を向上させる効果がある。

本発明に係る織物の上面側経糸及び上面側緯糸の材料であるフッ素樹脂は、防汚性の高いフッ素を含有する複合樹脂であれば良い。例えば、ポリテトラフロロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフロロエチレン−パーフロロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフロロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。特にＥＴＦＥが防汚性、コストの面から適している。
なお、フッ素樹脂原料（水分散液）中にシリコン樹脂を含ませておくと柔軟性の面でさらに好ましい。また、フッ素樹脂原料（水分散液）中に各種顔料を添加しておくと、織物表面の色を任意に変えることができる。

下面側織物に使用する一般糸としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、アラミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリテトラフルオロエチレン等が使用できる。
糸の形態としては、モノフィラメントの他、マルチフィラメント、スパンヤーン、捲縮加工や嵩高加工等を施した一般的にテクスチャードヤーン、バルキーヤーン、ストレッチヤーンと称される加工糸、あるいはこれらの撚り合わせる等して組み合わせた糸が使用できる。
糸の断面形状も円形だけでなく四角形状や星形等の短形状の糸や楕円形状、中空等の糸が使用できる。
不織布用織物は、張力が経糸方向にかけられて使用されるため剛性が必要とされる。そのような観点からは、糸の形態としては、モノフィラメントが好ましい。本発明に係る織物は、下面側経糸が剛性のあるモノフィラメントを用いることによって、高張力下であっても好適に使用することができる。
更に前記緯糸接結糸の上面側に補助緯糸を配置して上面側織物と下面側織物とを織り合わせた構造を採用することもできる。
ここで補助緯糸は、緯糸接結糸とオンスタック構造をとることにより織物の表面平滑性を向上させている。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。ここで、意匠図とは織物組織の最小の繰り返し単位であって織物の完全組織に相当する。本発明に係る特許請求の範囲に記載されている織物はこの完全組織に相当する。かかる完全組織が上下左右に任意に結合することによって最終的な製品として完成する。
各意匠図において、経糸はアラビア数字、例えば１、２、３・・・で示す。上面側経糸はＵを付した数字、下面側経糸はＤを付した数字、例えば１Ｕ，２Ｄ・・・で示す。
緯糸は、ダッシュを付したアラビア数字、例えば１'、２'、３'・・・で示し、上面側緯糸はｕを付した数字、下面側緯糸はｄを付した数字、緯糸接結糸はｂを付した数字、補助緯糸はｆを付した数字で示し、例えば１'ｕ、１'ｄ、２’ｂ、２’ｆ・・・等で示す。
意匠図において、×印は上面側経糸が上面側緯糸又は補助緯糸の上側に配置されていることを示し、○印は下面側経糸が下面側緯糸の下側に配置されていることを示し、■印は緯糸接結糸が上面側経糸の上側に配置されていることを示し、□印は緯糸接結糸が下面側経糸の下側に配置されていることを示す。なお、■□印は意匠図中マス目の上部に横長の長方形で表記されている。

実施形態１
図１は、実施形態１に係る不織布用二層織物の完全組織を示す意匠図である。又、図２は図１に示す意匠図における経糸１に沿った断面図を示している。
図１に示す実施形態１に係る不織布用二層織物は、上面側経糸Ｕと、下面側経糸Ｄと、上面側緯糸ｕと、走行面側緯糸ｄと、緯糸接結糸ｂによって構成された二層織物である。
図１に示す如く、上面側経糸１Ｕは上面側緯糸１’ｕ、上面側緯糸３’ｕ、緯糸接結糸４’ｂの上側を通って上面側ナックルを形成している。次いで上面側緯糸５’ｕ、緯糸接結糸６’ｂ、上面側緯糸７’ｕの下側を通った後、緯糸接結糸８’ｂの上側を通っている。
又、下面側経糸１Ｄは下面側緯糸１’ｄ、緯糸接結糸２’ｂ、下面側緯糸３’ｄの上側を通った後、緯糸接結糸４’ｂ、下面側緯糸５’ｄ、下面側緯糸７’ｄ、緯糸接結糸８’ｂの下側を通って下面側ナックルを形成している。
ここで、緯糸接結糸ｂについて見ると、緯糸接結糸６’ｂは上面側経糸１Ｕの上側を通って上面側層を織り込み、上面側経糸２Ｕと下面側経糸２Ｄの間及び上面側経糸３Ｕと下面側経糸３Ｄの間を通って、下面側経糸４Ｄの下側を通って下面側層を織り込むことによって上面側層と下面側層を結合している。

図２に示す如く、緯糸接結糸６’ｂは、緯糸接結糸ｂが上面側層を織り込む箇所において上面側層表面を形成する上面側ナックルと上面側緯糸５’ｕ、７’ｕよりも内部に位置しているのが理解される。このように緯糸接結糸６’ｂ及び１Ｕの箇所において内部接結することで、緯糸接結糸ｂを表面に出さずに上面側層を織り込む構造となっている。
更に、経糸、緯糸共にオンスタック構造をとることで、下面側織物を構成する糸と織物によって搬送される不織布とが直接接触することを防止している。
上記構成を採用することにより、本実施形態１に係る織物は、フッ素系樹脂を使用することで繊維付着防止効果を高めながらも、織物に要求される剛性などの物性を満たし、さらに使用により織物の表面が摩耗しても防汚効果が持続する防汚性不織布用二層織物を提供することができた。

実施形態２
図３は、本発明に係る実施形態２の完全組織を示す意匠図である。又、図４は図３に示す意匠図における経糸１に沿った断面図を示したものである。又、図５は図３に示す意匠図における緯糸２’に沿った断面図を示したものである。又、図６は図３の上面側表面の平面図である。図６ではフッ素樹脂による糸である上面側経糸及び上面側緯糸の下に一般糸である下面側糸が見えることを表すため、下面側糸を斜線にて表現している。又、図中、下面側経糸及び緯糸は上面側経糸及び緯糸より細く描画されているが、これは重なった糸を表現する為の処置であり、実際には上面側経糸及び上面側緯糸、下面側経糸又は下面側緯糸の線径は適宜選択して良い。更に、図７は実施形態２に係る織物の表面写真である。

図３に示す如く、本実施形態２に係る二層織物は、上面側経糸Ｕ、下面側経糸Ｄ、上面側緯糸ｕ、下面側緯糸ｄ、緯糸接結糸ｂ及び補助緯糸ｆによって構成されている。
図３に示す如く、上面側経糸１Ｕは、上面側緯糸１’ｕ、補助緯糸２’ｆ、上面側緯糸３’ｕの上側を通って上面側ナックルを形成している。次いで補助緯糸４’ｆと緯糸接結糸４’ｂの間を通り、上面側緯糸５’ｕ、緯糸接結糸６’ｂ、上面側緯糸７’ｕの下側を通った後、補助緯糸８’ｆと緯糸接結糸８’ｂの間を通っている。
又、下面側経糸１Ｄは、下面側緯糸１’ｄ、緯糸接結糸２’ｂ、下面側緯糸３’ｄの上側を通った後、緯糸接結糸４’ｂ、下面側緯糸５’ｄ、緯糸接結糸６’ｂ、下面側緯糸７’ｄ、緯糸接結糸８’ｂの下側を通って下面側ナックルを形成している。
また、本実施形態２に係る織物は、上面側緯糸の間に補助緯糸６’ｆが配置されている。補助緯糸６’ｆは，緯糸接結糸６’ｂの上面側に配置され，緯糸接結糸６’ｂとオンスタック構造をとっており、表面性を向上させている。

本発明に係る実施形態１の完全組織を示す意匠図である。 実施形態１における経糸１に沿った断面図である。 実施形態１に係る実施形態２の完全組織を示す意匠図である。 実施形態２における経糸１に沿った断面図である。 実施形態２における緯糸１’に沿った断面図である。 実施形態２における上面側表面の平面図である。 実施形態２に係る不織布用二層織物における表面写真である。

１Ｕ，２Ｕ，３Ｕ，４Ｕ 上面側経糸
１Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，４Ｄ 下面側経糸
１’ｕ，３’ｕ，５’ｕ，７’ｕ 上面側緯糸
１’ｄ，３’ｄ，５’ｄ，７’ｄ 下面側緯糸
２’ｂ，４’ｂ，６’ｂ，８’ｂ 緯糸接結糸
２’ｆ，４’ｆ，６’ｆ，８’ｆ 補助緯糸

Claims (4)

1. 不織布用二層織物において、少なくとも上面側経糸及び上面側緯糸により構成された上面側織物と、下面側経糸と下面側緯糸により構成された下面側織物を有し、前記上面側織物と前記下面側織物とを緯糸接結糸により結合し、当該緯糸接接糸は上面側経糸が織物内部に織り込まれた箇所で内部接結するように織り合わされており、前記上面側経糸及び上面側緯糸がフッ素樹脂によって形成され、前記下面側経糸及び＼又は下面側緯糸及び＼又は緯糸接結糸の一部又は全部が、一般糸で形成されていることを特徴とする不織布用二層織物。
2. 対となる前記上面側経糸と下面側経糸及び対となる前記上面側緯糸と下面側緯糸とが、織物表面に対して垂直となるように織り合わされてオンスタック構造を形成していることを特徴とする請求項１に記載された不織布用二層織物。
3. 前記緯糸接結糸の上面側に更に補助緯糸を配置して、前記上面側織物と下面側織物とを織り合わせたことを特徴とする請求項１又は２に記載された不織布用二層織物。
4. 前記フッ素樹脂がエチレン−テトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載された不織布用二層織物。