JPH05131580A - 伸縮性繊維シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の伸縮性植毛布の欠陥を解消し、柔軟で
通気性を有しかつ伸長回復性に優れた伸縮性繊維シート
及びその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）と非弾
性繊維（Ｂ）とが積層され、かつ積層された前記ポリウ
レタンフィラメント（Ａ）の接合点がポリウレタンフィ
ラメント（Ａ）自体により相互に融着されてなる繊維シ
ートにおいて、非弾性繊維（Ｂ）がポリウレタンフィラ
メント（Ａ）の無緊張下での長さに対し２倍以上の長さ
で積層されていることを特徴とする伸縮性繊維シート及
びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟な風合を有しかつ
通気性に優れた伸縮性繊維シート及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、伸縮性を有する植毛布を得るため
に伸縮性布帛に直接植毛する試みは種々なされている
が、このような方法では植毛用の接着剤が伸縮性布帛に
浸透するために伸縮性が損われ、また風合が粗剛となる
ことは避けられなかった。

【０００３】この点を解決するために伸縮性を有する布
帛に伸縮性フィルムを貼り合わせてから植毛する方法が
例えば特公昭５０−３２３３８号公報に提案されてい
る。しかしながらこの場合には布帛への接着剤の浸透は
避けられるものの、風合が硬くなる上、通気性が全く失
われることは避けられなかった。

【０００４】また特公平１−１２６５９号公報には、伸
縮性フィルムに代えて通気性に優れたポリウレタン弾性
繊維不織布に植毛した伸縮性植毛布帛が提案されている
が、植毛用の接着剤により通気性と柔軟性が損われるこ
とは否めない。そこで接着剤を少なくして風合を柔軟に
しようとすると、植毛の固着が不充分で脱離するという
問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
欠陥を解消し、柔軟で通気性を有しかつ伸長回復性に優
れた伸縮性繊維シート及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の伸縮性繊維
シートは、ポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）と非弾
性繊維（Ｂ）とが積層され、かつ積層された前記ポリウ
レタンフィラメント（Ａ）の接合点がポリウレタンフィ
ラメント（Ａ）自体により融着されてなる繊維シートに
おいて、非弾性繊維（Ｂ）がポリウレタンフィラメント
（Ａ）の接合点間の無緊張下での長さに対し２倍以上の
長さで積層されていることを特徴とする。

【０００７】また本発明の製造方法は、熱可塑性繊維形
成性ポリウレタン弾性体（ａ）と熱可塑性繊維形成性非
弾性重合体（ｂ）とがいずれも繊維外周面に露出する形
状を以って長手方向に亘って接合されている複合フィラ
メント（Ｃ）が実質的に集束されずに積層され、積層さ
れた複合フィラメント（Ｃ）の接合点が前記ポリウレタ
ン弾性体（ａ）自体により相互に融着されてなる繊維シ
ートを製造する工程、該繊維シートを構成する複合フィ
ラメント（Ｃ）をポリウレタンフィラメント（Ａ）と非
弾性繊維（Ｂ）とに分割する工程、繊維シートを伸長し
て前記非弾性繊維（Ｂ）を延伸する工程、及び必要によ
り繊維シートに流体を噴射して非弾性繊維（Ｂ）を片側
に偏在させる工程を付加してなることを特徴とする繊維
シートの製造方法である。

【０００８】本発明の繊維シートを構成する複合フィラ
メントに用いる熱可塑性繊維形成性ポリウレタン弾性体
としては、公知の溶融紡糸可能なポリウレタン弾性体で
あればよく特に限定されない。

【０００９】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、イソホロンジイソシア
ネート、水素化ジフェ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。

【００１０】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′−ジフェ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７０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繊維シートの伸度および伸長
回復性が低いものとなる。

【００１１】熱可塑性繊維形成性非弾性重合体（ｂ）及
び非弾性繊維（Ｂ）としてはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロ
ン６６、ポリプロピレン及びこれらを主成分とする共重
合体及び混合物が挙げられるが、特にポリエチレンテレ
フタレート及びエチレンテレフタレート単位を主成分と
する（８０モル％以上）ポリエステル共重合体が耐光性
の点で好適である。

【００１２】本発明の繊維シートを構成する複合フィラ
メントは、前記熱可塑性繊維形成性ポリウレタン弾性体
（ａ）と熱可塑性繊維形成性非弾性重合体（ｂ）とが、
分割可能とすべく例えば図１イ〜ニの如く、いずれも繊
維外周面に露出する横断面形状を以って接合されている
ことが必要である。かかる複合フィラメントが積層さ
れ、その接合点が前記ポリウレタン弾性体（ａ）自体に
より相互に融着されるためには、ポリウレタン弾性体
（ａ）が複合フィラメントにおいて３０％以上の表面積
比率を占めることが有利であり、更に非弾性重合体
（ｂ）が分割され易く、また多数の細い非弾性繊維
（Ｂ）を生成させるためには、５０〜７５％の表面積比
率を占めることがより好ましい。

【００１３】複合フィラメントの平均直径は通常７０μ
ｍ以下、好ましくは１５〜５０μｍである。繊維径が大
きくなると得られる繊維シートが粗剛になる。分割後の
ポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）は通常５０デニー
ル以下の繊度であり、高応力の伸縮性立毛シートを目的
とする場合には１本で２５〜５０デニールに設定し、低
応力を目的とする場合には２〜３本に分割するなどして
単糸１〜５デニールに設定する。一方分割後の非弾性繊
維（Ｂ）は通常３０デニール以下の繊度であり、高密度
の立毛を生成するために分割数を多くするが、柔軟な立
毛を目的とする場合には単糸を０．１〜１デニールに、
腰のある立毛を目的とする場合には５〜３０デニールに
設定し、またこれらを併用することもできる。尚、繊維
シートを構成する複合フィラメントの直径は同一ではな
く、例えば平均直径２０μｍのものを電子顕微鏡で観察
すると１０〜２５μｍの範囲に分布している。

【００１４】本発明に用いる繊維シートは、熱可塑性繊
維形成性ポリウレタン弾性体（ａ）と熱可塑性繊維形成
性非弾性重合体をそれぞれ溶融し計量した後紡糸口金部
で接合し、例えば特開昭６０−９９０５７号や特開平２
−２８９１０７号公報に記載されたメルトブロー紡糸装
置を用い紡糸ノズルから吐出し、ノズルの両側から噴出
する加熱気体流により複合フィラメントを細化せしめ
る。細化された複合フィ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ット等の捕集装
置上で気体流と分離され、該ネット上に積層される。積
層された複合フィラメントは自己の有する熱により積層
された状態でポリウレタン弾性体（ａ）の接触点が該ポ
リウレタン弾性体自体の融着により接合される。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。複合フィラメント相
互間の接触点の接合を強固にするためには紡糸ノズルか
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。ノズル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。

【００１５】本発明では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、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、耐熱性と耐溶剤溶解性の向上し
た繊維シートが得られる。

【００１６】本発明に用いる繊維シートは、上記複合フ
ィラメントが実質的に繊維長手方向に亘って集束するこ
となく開繊して積層されていることが好ましい。単糸が
開繊されずに集束された状態で融着されていると、繊維
シートの柔軟性が低下しまた複合フィラメントの分割が
著しく損われる。

【００１７】次に繊維シートを構成する複合フィラメン
トの少なくとも一部を分割する方法としては、ポリウレ
タン弾性体（ａ）と非弾性重合体（ｂ）との組合せによ
り選択する。即ち、例えばポリウレタン／ポリエチレン
テレフタレート、ポリウレタン／ポリプロピレンの如き
接着性に乏しい組合せでは繊維シートを伸長して非弾性
繊維（Ｂ）を延伸する方法により、ポリウレタン／ナイ
ロン６の如き分割性に乏しい組合せでは伸縮、屈曲、ね
じり、摩擦等の機械的方法、ベンジルアルコールやフェ
ノールに浸漬して膨潤・収縮性の差を利用する化学的方
法、或はこれら方法の組合せによる。

【００１８】繊維シートを伸長して複合フィラメントの
非弾性繊維（Ｂ）を延伸する方法としては、必要があれ
ば加熱流体との接触や加熱ローラー等により繊維シート
を加熱して、ローラー間で未延伸状態の非弾性繊維
（Ｂ）を少なくとも一方向に伸長して繊維性能を発現さ
せる公知の方法を適用できる。また必要があれば、フィ
ルムで実施されている２軸延伸の方法を用いることもで
きる。

【００１９】延伸倍率は、メルトブロー紡糸の条件や用
途にも若干依存するが、破断強伸度を測定する引張試験
において最大応力（強度）を示す延伸倍率（Ｒｍａｘ）
の７０〜１２０％程度に通常設定する（但し、ポリウレ
タン弾性フィラメント（Ａ）の伸長限界を超えることは
ない）。例えばポリエチレンテレフタレートでは３〜７
倍、ナイロン６で２．５〜６倍、ポリプロピレンで４〜
１２倍程度であるが、ポリウレタン弾性フィラメントと
組合せるのでその上限は６倍程度となる。

【００２０】繊維シートは、分割と延伸により非弾性繊
維（Ｂ）がポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）の接合
点間の無緊張下での長さに対し２倍以上の長さで積層さ
れているため、非弾性繊維（Ｂ）がたるみやループ状或
は毛羽状になって存在する。延伸倍率をＲｍａｘの９０
％以上と大きく設定すると、非弾性繊維（Ｂ）の一部が
切断して毛羽状の立毛が多い繊維シートが得られる。更
に１５０％以上になると、繊維シートの強度が低下し毛
羽の保持力が低下することがある。

【００２１】本発明の繊維シートは、必要により更に空
気又は水などの流体を噴射して非弾性繊維（Ｂ）を片側
に偏在させる工程を付加することもできる。繊維シート
を例えば１．５〜２．０倍伸長して実施するとより有効
であり、これにより織物の風合を一層賦与することがで
きる。

【００２２】本発明で製造される繊維シートは、破断伸
度が通常３００％以上、好ましくは５００〜７００％で
あり、破断強度は繊維シートの厚さにより異なるが０．
５ｋｇ／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８０％以
上、好ましくは８５％以上で伸縮回復性に優れた繊維シ
ートである。本発明で製造される繊維シートの他の特長
は、極めて優れた通気性と柔軟な風合を有することであ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、上記種々の
特性を有する伸縮性繊維シートを工業的容易にかつ安価
に製造することができる。また本発明の伸縮性シートは
包帯、マスク、手袋、使い捨てオムツの両側緊締部、創
傷面保護テープなどの材料として有用である。

【００２４】本発明の繊維シートは、以下の物性値にて
評価される。破断強度および伸度：巾２ｃｍの試料をＪ
ＩＳ 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２ｃ
ｍの試料をつかみ間隔５ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉ
ｎ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。

【数１】 剛軟度：ＪＩＳ Ｌ−１０９６の４５°カンチレバー法
によった。 通気性：ＪＩＳ Ｌ−１０９６のフラジール形試験機を
用いた。 風合：織編物を５年以上扱う熟練者により評価して、良
好（○）〜不良（×）のランク付を行う。

【００２５】

【実施例】

比較例１ 脱水した水酸基価５６のポリブチレンアジペート１１６
０部（以下部はすべて重量部を意味する。）と１，４−
ブタンジオール１７９部とをジャケット付のニーダーに
仕込み、攪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′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート６６０部を加えて反応させた。攪拌を続けると約
３０分で粉末状のポリウレタンが得られ、これを押出機
によりペレッ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１ｇ／１００ｃｃの相対粘度が２．０
５の熱可塑性ポリウレタン弾性体を得た。

【００２６】このようにして得たポリウレタン弾性体の
ペレットを原料とし、１列に配列した直径０．６ｍｍの
紡糸ノズルの両側に加熱気体の噴射用スリットを有する
溶融ブロー紡糸装置を用い溶融温度２４５℃、ノズルか
ら吐出し、２００℃に加熱した空気を１．８ｋｇ／ｃｍ
² の圧力でスリットから噴射して細化した。細化したフ
ィラメントをノズル下方２５ｃｍに設置した３０メッシ
ュの金網からなるコンベア上で捕集し、ローラーではさ
んで引取り目付６０ｇ／ｍ² の不織布を得た。

【００２７】この不織布は平均直径２０μｍのポリウレ
タン弾性繊維のモノフィラメントが開繊されて積層して
おり、フィラメント間の交絡点は互に融着により接合さ
れていた。

【００２８】実施例１ 比較例１の熱可塑性ポリウレタン弾性体を２４５℃に、
分子量６００のポリエチレングリコールを５重量％共重
合したポリエチレンテレフタレート（易染ポリエステ
ル）を２８５℃に各々加熱溶融し、２：１の重量比で図
１のイの如き形状に接合した後紡糸ノズルに導き、以下
比較例１と同様にして平均直径２４μｍの複合フィラメ
ントから構成される繊維シートを得た。この繊維シート
は、複合フィラメントが単糸に開繊されて積層してお
り、複合フィラメント間の交絡点はポリウレタン弾性体
成分が互いに融着して接合されていた。

【００２９】次に、繊維シートを８０℃の熱水中で回転
ローラーにより３．０倍に伸長するとともに毎秒２回上
下するステンレス板で繊維シートの伸縮をくり返すこと
により（３．０〜４．０倍伸長）、繊維シートを構成す
る複合フィラメントを分割した。分割して生成したポリ
ウレタン弾性フィラメントは平均４デニール、分割・延
伸された易染ポリエステル繊維は平均０．８デニールの
分布をもつ繊度を有しており、易染ポリエステル繊維が
たるみやループ状となって積層されていた。

【００３０】実施例２ 図１ロの如き複合形状に変更する以外、実施例１と同様
にして繊維シートを製造した。尚、易染ポリエステル繊
維は０．４デニールの平均繊度を有していた。

【００３１】実施例３ 回転ローラー間の伸長倍率を４．０倍に、ステンレス板
による伸縮倍率を４．０〜５．０倍に変更する以外、実
施例２と同様にして繊維シートを製造した。得られた繊
維シートは、一部の易染ポリエステル繊維が毛羽状とな
りピーチスキン調の触感を有していた。

【００３２】比較例２ 比較例１のポリウレタン不織布にエマルジョンタイプの
アクリル系接着剤（ヨドゾールＡ−４５４０）と整泡剤
（カネビノールＹＣ８０）を混合してホイッパーにより
体積が１．５倍になるまで攪拌して発泡させた接着剤を
ワイヤードクターを用いて塗布し、繊維長０．８ｍｍ、
繊度１．５デニールの褐色レーヨンを静電植毛してベル
ベット調の布帛を製造した。

【００３３】実施例４ 実施例３で得られた繊維シートを１．５倍伸長した状態
で、孔径０．２５ｍｍの噴射ノズルから水を噴射圧力３
０ｋｇ／ｃｍ² で噴射し、易染ポリエステル繊維を繊維
シートの片側に偏在させた。得られた繊維シートを分散
染料を用いて染色すると、一層織物の風合を呈しピーチ
スキン調の触感を有していた。

【００３４】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に好適な複合フィラメントの横断面形状
の例を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）と
   非弾性繊維（Ｂ）とが積層され、かつ積層された前記ポ
   リウレタンフィラメント（Ａ）の接合点がポリウレタン
   フィラメント（Ａ）自体により融着されてなる繊維シー
   トにおいて、非弾性繊維（Ｂ）がポリウレタンフィラメ
   ント（Ａ）の接合点間の無緊張下での長さに対し２倍以
   上の長さで積層されていることを特徴とする繊維シー
   ト。
2. 【請求項２】 非弾性繊維（Ｂ）がエチレンテレフタレ
   ート単位を主要なくり返し単位とする熱可塑性ポリエス
   テルからなる請求項１記載の繊維シート。
3. 【請求項３】 熱可塑性繊維形成性ポリウレタン弾性体
   （ａ）と熱可塑性繊維形成性非弾性重合体（ｂ）とがい
   ずれも繊維外周面に露出する形状を以って長手方向に亘
   って接合されている複合フィラメント（Ｃ）が実質的に
   集束されずに積層され、積層された複合フィラメント
   （Ｃ）の接合点が前記ポリウレタン弾性体（ａ）自体に
   より融着されてなる繊維シートを製造する工程、該繊維
   シートを構成する複合フィラメント（Ｃ）をポリウレタ
   ンフィラメント（Ａ）と非弾性繊維（Ｂ）とに分割する
   工程、及び繊維シートを伸長して前記非弾性繊維（Ｂ）
   を延伸する工程とからなることを特徴とする繊維シート
   の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の方法に、繊維シートに流
   体を噴射して非弾性繊維（Ｂ）を片側に偏在させる工程
   を付加してなることを特徴とする繊維シートの製造方
   法。
5. 【請求項５】 非弾性重合体（ｂ）がエチレンテレフタ
   レート単位を主要なくり返し単位とする熱可塑性ポリエ
   ステルである複合フィラメント（Ｃ）をベンジルアルコ
   ール中で繊維シートの伸縮をくり返すことにより分割す
   る請求項３記載の方法。