JPH0130945B2

JPH0130945B2 -

Info

Publication number: JPH0130945B2
Application number: JP58094465A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ogawa; Tsutomu Tejima
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1983-05-28
Filing date: 1983-05-28
Publication date: 1989-06-22
Also published as: JPS59223347A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリウレタン弾性体繊維不織布及びそ
の製造方法に関するものである。従来、各種多様な不織布が提案され多くの分野
で使用されているが、これらの不織布は、その殆
どが非弾性のポリアミド、ポリエステル、ポリオ
レフインなどの重合体から構成された不織布であ
り、ポリウレタン弾性体のような高い弾性を有す
る繊維からなる不織布は実用化されていない。ポリウレタン弾性繊維からなる不織布について
はこれまでにもいくつかの提案がなされている。
たとえば特公昭43−26578号公報にはポリウレタ
ン弾性繊維の短繊維からなるウエツブをアルデヒ
ド処理することが述べられている。しかしながら
得られた不織布は繊維間の接合が強固でなく、変
形時のパーマネントセツトが大きく、しかもアル
デヒドを含有する上に処理も煩雑となる。また特
公昭43−26592号公報にはポリウレタン弾性繊維
の短繊維からなるウエツブを加熱加圧処理するこ
とが提案されている。しかしながらこの方法によ
り得られたものは繊維間の結合が強固でなく、こ
れを強固にすると表層でフイルム化が起き固い風
合のものとなる。しかも不織布を作つてから加圧
加熱するため操作も煩雑となり、均一固着も困難
となる。更に特開昭52−81177号公報にはポリウ
レタン弾性体の乾式紡糸において溶媒を含んだ状
態でウエツブとした後溶媒を除去する方法が記載
されているが、乾式紡糸のため繊維同志が膠着す
るため開繊された繊維が得がたく、これより作ら
れた不織布は粗剛なものとなる。しかも乾式紡糸
のため装置及び操作は煩雑となる。本発明者等はかかる従来の欠陥を排除すべく研
究の結果本発明を完成した。本発明の目的は柔軟性、伸縮性および通気性を
有するポリウレタン弾性繊維不織布を提供するこ
とにある。他の目的は、不織布構成繊維の繊度
や、断面構造並びに繊維密度を適宜変更すること
により、用途目的に応じた性能を有し、非弾性不
織布や編織物等の布帛あるいはその他の成型品と
の組合わせによつて多様な製品とすることのでき
る弾性不織布を提供することにある。更に他の目
的は柔軟性、伸縮性および通気性に優れたポリウ
レタン弾性繊維不織布を工業的容易に製造する方
法を提供するにある。本発明は溶融紡糸されたポリウレタン弾性フイ
ラメントが実質的に集束されず積層され、前記積
層されたフイラメントの接触点が該フイラメント
自体により接合されてなり、且つ剛軟度（ｙ）が
一般式ｙ＜0.2X＋20 （ｙは剛軟度（mm）、Ｘは目付（ｇ／m²）を表す）
で表わされる範囲で、目付100ｇ／cm²当りの破断
強度が0.4Kg／cm以上である柔軟性伸縮性および
通気性に優れたポリウレタン弾性繊維不織布であ
る。また、本発明方法は熱可塑性ポリウレタン弾
性体を溶融紡糸後高温気体流を噴射し、細化して
得られた実質的に連続したフイラメントをシート
状に積層し、積層されたフイラメントの接触点を
該フイラメント自体により接合せしめることを特
徴とする、目付100ｇ／cm²当りの破断強度が0.4
Kg／cm以上であるポリウレタン弾性体繊維不織布
の製造方法である。本発明の不織布を構成するポリウレタン弾性体
としては、公知の溶融紡糸可能な熱可塑性ポリウ
レタン弾性体が適用される。このようなポリウレ
タン弾性体は通常分子量500〜6000の低融点ポリ
オール、たとえばジヒドロキシポリエーテル、ジ
ヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカー
ボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等
と、分子量500以下の有機ジイソシアネート、た
とえばＰ，P′−ジフエ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、イソホロンジイ
ソシアネート、水素化ジフエニルメタンジイソシ
アネート、キシリレンジイソシアネート、２，６
−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート等と、分子量500以下
の鎖伸長剤、たとえばグリコール、アミノアルコ
ール或はトリオールとの反応により得られるポリ
マーである。これらのポリマーのうち、特に良好
なものはポリオールとしてポリテトラメチレング
リコール、またはポリε−カプロラクトン或はポ
リブチレンアジペートを用いたポリウレタンであ
る。ポリオールとしてポリエチレングリコールを
用いると親水性が向上するため特殊の用途に用い
られる。また有機ジイソシアネートとしてはＰ，
P′−ジフエニルメタンジイソシアネートが好適で
ある。また鎖伸長剤としては、Ｐ，P′−ビスヒド
ロキシエトキシベンゼンおよび１，４−ブタンジ
オールが好適である。ポリウレタン弾性体は上記の如くポリオールと
有機ジイソシアネートと鎖伸長剤とから合成され
るものであるが、本発明に於て好適に使用される
のはポリオール成分が全体の65重量％以上であ
り、特に好ましいのは68重量％以上である。ポリ
オール成分の含有量が少ない場合は得られる不織
布の伸度および伸長回復性が低いものとなる。こ
れらのポリウレタン弾性体が可塑剤顔料、安定剤
等を含有することは差支えない。本発明の不織布は構成するポリウレタン弾性体
フイラメントが実質的に糸条の全長に亘つて接合
することなく開繊して積層されたものである。モ
ノフイラメントが開繊されずに集束された状態で
接合されていると、不織布の柔軟性が著るしく損
われる。またこのモノフイラメントの直径は通常
平均30ミクロン以下好ましくは平均25ミクロン以
下、特に好ましいのは20ミクロン以下である。モ
ノフイラメントの直径はバラツキがあることが考
えられるが、最大の場合でも50ミクロン以下が望
ましい。モノフイラメントの繊径が大きくなると
不織布が粗剛になる。本発明の不織布を構成するポリウレタン弾性繊
維の断面形状は、円形、異形、中空等の各種形状
をとり得るが、不織布としての後加工性、シート
形成性及び伸縮性の面から円形断面のものが好ま
しい。本発明の不織布はポリウレタン弾性体フイラメ
ントが積層され、この積層体を構成する繊維相互
の接触点が繊維自体により接合されたものであ
る。このような接合状態はポリウレタン弾性繊維
相互を熱により融着させることにより達成でき
る。溶媒を用いる方法、或は他の接着剤を用いる
方法は、不織布の通気性、柔軟性を減少するため
好ましくない。しかしながらこれらの特性を損わ
ない範囲で接着剤を併用することは差支えない。本発明の不織布の重要な特長の一つは、不織布
の破断強度、伸度が極めて大きく、弾性的性能が
優れていることである。これは不織布を構成する
ポリウレタン弾性繊維の性能そのまま反映してい
るためであり、従来公知の非弾性重合体からなる
不織布やポリエステルエーテル弾性体などの弾性
的性能の劣る重合体からなる不織布では得られな
い性能である。本発明の不織布は破断伸度が通常
300％以上、好ましくは500％以上である。破断強
度は、不織布の厚さにより異なるものであるが、
通常目付100ｇ／cm²当り0.4Kg／cm以上、好ましく
は1.0Kg／cm以上である。また100％伸長時の回復
率は通常85％以上、好ましくは90％以上である。
不織布の強度、伸度および伸長回復率は、不織布
を構成する繊維相互の接触点の接着強度によつて
変動するものであるが、本発明の不織布が、上記
の強度、伸度および伸長回復率を示すことは接触
点の接合が充分に行われていることを示すもので
ある。本発明の不織布の最大の特長は極めて柔軟性が
大きいことである。不織布の剛軟度（JIS Ｌ−
1096の45度カンチレバー法）は該不織布の目付が
大きくなると増加するものであるが、本発明の不
織布は目付をＸ（ｇ／m²）、剛軟度をｙ（mm）とし
たときｙ＜0.2X＋20 であり、好ましいのはｙ＜0.2X＋10 の範囲のものである。この特長はポリウレタン弾
性体の物性と上述の如き本発明の不織布の構造と
構成繊維の直径が小さいことと相俟つて得られる
ものであり、従来公知の湿式法或いは乾式法によ
るポリウレタン弾性繊維のウエツブでは達成する
ことが出来なかつたものである。次に本発明方法について説明する。前記の熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融した
とえば特公昭41−7883号公報に記載された紡糸装
置を用い紡糸口金から吐出し、たとえばノズルの
両側から噴出する加熱気体流によりフイラメント
を細化せしめる。細化されたフイラメントは実質
的に集束されることなく、たとえば移動するコン
ベアネツト等の捕助装置上で気体流と分離され、
該ネツト上に積層される。積層されたフイラメン
トは自己の有する熱により積層された状態でフイ
ラメントの接触点が該フイラメント自体により接
合される。捕集装置上に積層後冷却固化する前又
は後にローラー等を用い加熱加圧して接合せしめ
てもよい。フイラメント相互間の接触点の接合を強固にす
るためには紡糸口金から捕集装置上に積層する位
置までの間隔は余り長くない方がよく、たかだか
１ｍ、好ましくは50cm以下である。口金と捕集装
置の間に気体流の誘導通路を設けることも出来る
が、なくても差支えない。本発明の不織布はポリマーとして前記の熱可塑
性ポリウレタン弾性体を用いるものであるが更に
好適には、溶融したポリウレタン弾性体にポリイ
ソシアネート化合物を添加し、混練した後紡糸ノ
ズルから吐出すればよい。本発明のポリウレタン弾性繊維からなる不織布
は、そのすぐれた弾性、柔軟性、通気性を活かし
単独で各種の用途に使用されるが、他の素材と組
合わせることにより更に多様な製品とすることが
できる。このような素材としては非弾性重合体、
たとえばポリエステル、ナイロン、ポリオレフイ
ン、アクリルなどの合繊或はセルロース、羊毛な
どの天然繊維からなる編織物、網地、不織布、ウ
エツブなどを挙げることが出来る。また、ポリウ
レタン等のフイルム、発泡シート等も用いられ
る。このような製品、用途としては、伸縮性を要求
されるスポーツウエア、フアンデーシヨン等の各
種衣料の素材として又、その芯地、中綿、補強
剤、ストレツチテープ、バンド等がある。また各
種形状へのフイツト性、クツシヨン性、成型性を
有するためパツキン類、クツシヨン材、充填物、
成型材料として有用である。またポリウレタン弾
性体特有の摩擦係数、耐摩耗性を活かした用途と
しては靴の内張材料などの各種の滑り止めがあ
る。以下実施例により本発明を説明する。なお各種の物性値の測定は以下の方法で行なつ
た。破断強度および伸度：巾２cmの試料をJIS 1096に
準じ、つかみ間隔を５cm、引張速度10cm／min
として伸長し、破断時の１cm巾当りの強度と伸
度を測定する。 100％伸長回復率：巾２cmの試料をつかみ間隔５
cm引張速度10cm／minとして100％伸長し、直
ちに同じ速度で原長まで回復させる。記録した
荷重−伸長曲線から残留伸び率ｌ（％）を求め
次式により100％伸長回復率を算出する。 100％伸長回復率（％）＝100−ｌ／100×100 剛軟度：JIS Ｌ−1096の45゜カンチレバー法によ
つた。通気性：JIS Ｌ−1096のフラジール形試験機を用
いた。実施例１脱水した水酸基価102のポリテトラメチレング
リコール5548部（以下部はすべて重量部を意味す
る。）と1.4−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベ
ンゼン499部とをジヤケツト付のニーダーに仕込
み、撹拌しながら充分に溶解した後、85℃の温度
に保ち、これにＰ，P′−ジフエニルメタンジイソ
シアネート1953部を加えて反応させた。撹拌を続けると約30分で粉末状のポリウレタン
が得られ、これを押出機によりペレツト状に成形
しジメチルホルムアミド中25℃で測定した濃度１
ｇ／100c.c.の相対粘度が2.50のポリウレタン弾性
体を得た。このようにして得たポリウレタン弾性体のペレ
ツトを原料とし、１列に配列した直径0.8mmのノ
ズルの両側に加熱気体の噴射用スリツトを有する
溶融ブロー紡糸装置を用い溶融温度245℃、ノズ
ル当り毎分0.5ｇの割合でポリマーを吐出し、200
℃に加熱した空気を3.5Kg／cm²の圧力でスリツト
から噴射して細化した。細化したフイラメントを
ノズル下方25cmに設置した30メツシユの金網から
なるコンベア上で捕集し、ローラーではさんで引
取り不織布を得た。この不織布はポリウレタン弾
性繊維のモノフイラメントが開繊されて積層して
おり、フイラメント間の交絡点は互に融着により
接合されていた。この不織布の物性値は次のごと
くであつた。目付 180ｇ／cm² 引張強力 1.0Kg／cm 破断伸度 685％ 100％伸長回復率 92％剛軟度 54mm フイラメント直径 20ミクロン通気性 173cm³／cm²／sec この不織布は、柔軟で伸縮性および通気性が大
きいため伸縮性の布帛と組合わせてスポーツ衣
料、フアンデーシヨン用途に有効であつた。実施例２実施例１の方法で、ポリマーの吐出量と引取速
度を変更して各種の目付のポリウレタン弾性繊維
不織布を製造した。フイラメントの直径はいずれ
も20〜30ミクロンの間であつた。各々の不織布の
物性値を第１表に示す。

【表】剛軟度は目付が大きくなると増大するが、いず
れも式（）を満す値であつた。コンベアネツト
に捕集後直ちに130℃の熱ロールで加圧すると、
更に剛軟度の値は更に低くなつた。比較のため市
販のポリウレタン繊維（40デニール４フイラメン
ト）を８mmに切断し、抄紙機により目付120ｇ／
m²のウエツブを作り、150℃で５分間加熱加圧処
理したものの剛軟度は76であつた。また加熱空気の噴出圧を低くすることによりフ
イラメントの直径を50ミクロンにした目付120
ｇ／m²のウエツブを150℃で加熱、加圧したシー
トの剛軟度は65であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は目付と剛軟度の関係を示す説明図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１溶融紡糸されたポリウレタン弾性フイラメン
トが実質的に集束されずに積層され、前記積層さ
れたフイラメントの接触点が該フイラメント自体
により接合されてなり、且つ剛軟度（ｙ）が一般
式（）ｙ＜0.2x＋20 （）〔ｙは剛軟度（mm）、ｘは目付（ｇ／m²）を表す〕
で表わされる範囲で、目付100ｇ／cm²当りの破断
強度が0.4Kg／cm以上である柔軟性、伸縮性およ
び通気性に優れたポリウレタン弾性繊維不織布。２ポリウレタン弾性体フイラメントの平均直径
が30ミクロン以下である特許請求の範囲第１項記
載の不織布。３剛軟度（ｙ）が一般式（）ｙ＜0.2x＋10 （）である特許請求の範囲第１項記載の不織布。４不織布の100％伸長回復率が90％以上である
特許請求の範囲第１項記載の不織布。５熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融紡糸後高
温気体流を噴射し、細化して得られた実質的に連
続したフイラメントをシート状に積層し、積層さ
れたフイラメントの接触点を該フイラメント自体
により接合せしめることを特徴とする、目付100
ｇ／cm²当りの破断強度が0.4Kg／cm以上であるポ
リウレタン弾性体繊維不織布の製造方法。