JPH0693551A

JPH0693551A - 伸縮性繊維シート及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0693551A
Application number: JP3336323A
Authority: JP
Inventors: Soichi Murakami; 荘一村上; Kenichi Tagawa; 憲一田川; Toshio Yamauchi; 敏夫山内
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1994-04-05

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。【構成】平均繊維径１０〜５０μｍのポリウレタン弾
性フィラメント（Ａ）と非弾性繊維（Ｂ）とが絡合して
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３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、及び該繊維シートに
非弾性短繊維が更に積層され絡合していることを特徴と
する立毛シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟な織編物或いは立
毛布の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。更にポリウレタン弾性体不織
布は、人間の肌を刺激し、かゆみや肌荒れの原因とな
る。

【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。また特公平１−１２６
５９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。

【０００４】特開平２−２６４０５７号公報には、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体鹸化物のメルトブローン極細
繊維とポリウレタンのメルトブローン極細繊維とを混繊
した弾性不織布が開示されているが、平均繊維直径が８
μｍ以下でありかつエチレン−酢ビ成分を加熱接着して
いるので弾性と風合に劣ることは否めない。

【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、平均繊維径１０〜５０μｍのポリウレタン弾
性フィラメント（Ａ）と非弾性繊維（Ｂ）とが絡合して
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３倍以上の長さで積層されて
いることを特徴とする。また本発明の立毛シートは、前
記繊維シートに非弾性短繊維が更に積層され絡合してい
ることを特徴とする立毛シート。

【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）とをそれぞれ溶融しノズルより吐出し
た後、高温気体流を噴射して細化したポリウレタン弾性
フィラメント（Ａ）と非弾性繊維（Ｂ）とが実質的に集
束されずに絡合して積層され、積層されたポリウレタン
弾性フィラメント（Ａ）の接触点が該ポリウレタン弾性
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、及び該繊維シートを２倍以上伸長して前記非弾
性繊維（Ｂ）を延伸する工程とからなることを特徴とす
る。また本発明の立毛シートの製造方法は、前記方法
に、繊維シートに非弾性短繊維（Ｄ）を積層し絡合せし
める工程を付加してなることを特徴とする。

【０００８】繊維シートに用いる熱可塑性繊維形成性ポ
リウレタン弾性体（ａ）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。
このようなポリウレタン弾性体は通常分子量５００〜６
０００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５
００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。

【０００９】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。

【００１０】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、エチレン−酢酸ビニル共重合
体の鹸化物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。

【００１１】本発明の繊維シートを構成するポリウレタ
ン弾性フィラメント（Ａ）の平均直径は１０〜７０μｍ
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。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、高応力の伸織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
とする場合には単糸１〜６デニール（平均直径１０〜２
５μｍ）に設定する。

【００１２】一方、非弾性繊維（Ｂ）は通常３０デニー
ル以下の繊度であり、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ポリウ
レタン弾性フィラメントや非弾性繊維の直径は同一では
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。

【００１３】本発明の繊維シートは、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、メルトブロー紡
糸装置の紡糸口金部に交互にあるいはブロック状に配設
した２系統の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吐出ポリマー流を細化せしめ
る。細化されたポリウレタン弾性フィラメントと非弾性
繊維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。

【００１４】積層されたポリウレタン弾性フィラメント
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。ポリウレタン弾性体のノズルの直
径は通常０．４ｍｍ以上好ましくは０．５〜１．６ｍｍ
であり、０．３５ｍｍ以下では融着が充分でなくなる。
また非弾性重合体（ｂ）を吐出するノズルの直径は通常
０．２０〜０．３５ｍｍであり、０．１５以下では安定
した吐出が難かしい。ポリウレタン弾性体の溶融温度は
溶融粘度がやや高目の１０００〜３０００ポイズになる
ように、一方非弾性重合体の溶融温度が５００〜２００
０ポイズになるように通常設定する。加熱気体の温度は
ポリウレタン弾性体の融点前後（例えば±２０℃）に設
定する。

【００１５】ポリウレタン弾性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。一方積層された非弾性
繊維は、紡糸条件に通常ポリウレタン弾性フィラメント
よりも２倍以上細化される。

【００１６】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、ポリウレタン弾性フィラメント
間の接合が強固となりまた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ので好ましい。

【００１７】本発明の繊維シートは、上記ポリウレタン
弾性フィラメントと非弾性繊維と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絡合し積層されて
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
た風合が著しく損われる。

【００１８】繊維シートを伸長して非弾性繊維（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
途にも依存するが通常２倍以上であり、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こ
とが好ましい（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２〜６倍、ナイロン６で１．
５〜５倍、ポリプロピレンで３〜１０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、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３倍以上好ましくは４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依存する。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】本発明で用いる繊維シートは、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目付１
００ｇ／ｍ²当たり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。また繊維シートの他
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】本発明の立毛シートは、上記繊維シートに
非弾性短繊維（Ｄ）を更に積層し絡合せしめて製造され
るが、かかる非弾性短繊維としてポリエステル繊維、ナ
イロン繊維、アクリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、
及び０．０１〜０．８デニールの極細繊維に分割可能な
多成分繊維、或いは綿、レーヨン、羊毛、絹等のステー
プルファイバーが用いられる。柔軟な触感を賦与するに
は分割可能な多成分繊維、吸汗性を必要する用途には綿
及び／又はレーヨン、人間の肌と接触する場合には綿及
び／又は羊毛が不快感を与えないので好適である。

【００２４】繊維シートの片面又は両面に積層された繊
維ウェブ中の非弾性短繊維の群は、ニードルパンチ或は
流体絡合法など公知の方法によりその少なくとも一部が
繊維シートの構成繊維間を貫通し、そしてポリウレタン
弾性フィラメント（Ａ）、非弾性繊維（Ｂ）及び非弾性
短繊維（Ｄ）とが相互に絡合している。流体絡合法と
は、孔径０．０１〜１．０ｍｍ程度の噴射ノズルから１
０〜８０ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力で水又は空気を噴射さ
せることによる。また繊維ウェブの重量は、目的・用途
により選択するが、通常５〜２００ｇ／ｍ²程度であ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の繊維シート及び立毛シートは、
ポリウレタン弾性フィラメントを構成成分としているの
でゴム弾性的な伸縮回復性に富み、またシート表面を立
毛で覆っているので柔軟で通気性に富むものである。ま
た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、
衣服、合成皮革などの材料として有用である。

【００２６】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ＪＩＳ１０９
６に準じ、つかみ間隔を５ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍ
ｉｎ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５ｃ
ｍ、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１０
０％伸長回復率を算出する。１００％伸長回復率（％）＝１００−Ｌ剛軟度：ＪＩＳＬ−１０９６の４５°カンチレバー法
によった。通気性：ＪＩＳＬ−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。

【００２７】

【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。

【００２８】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０．８ｍｍ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２３０℃、ノズルか
ら吐出し、２１０℃に加熱した空気を２．５ｋｇ／ｃｍ
²の圧力で幅０．５０ｍｍの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不織布
を得た。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。

【００２９】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の重量非で、
ポリウレタン弾性体用の直径０．８０ｍｍのノズルと非
弾性繊維用の０．３０ｍｍのノズルを交互２列に配設し
た口金に導き、以下比較例１と同様にして平均直径２０
μｍのポリウレタン弾性フィラメントと平均直径１０μ
ｍの非弾性フィラメントとから構成される繊維シートを
得た。この繊維シートは、前記２種のフィラメントが単
糸に開繊されて絡合積層しており、ポリウレタン弾性フ
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。

【００３０】次に、繊維シートを８０℃の熱水中で回転
ローラーにより２．０倍に伸長して非弾性フィラメント
を延伸した。ポリウレタン弾性フィラメントは平均４デ
ニール、延伸された易染ポリエステルフィラメントは平
均０．７デニールの分布をもつ繊度を有しており、易染
ポリエステルフィラメントがたるみやループ状となって
積層されていた。

【００３１】実施例２実施例１の繊維シートを２．０倍に伸長した状態で綿ウ
ェブ（繊度２．５デニール、繊維長約３８ｍｍ、目付１
５ｇ／ｍ²）を両面に積層し、２ｍｍ間隔で多数配列し
た孔径０．２５ｍｍの噴射ノズル３列から柱状水流を圧
力４５ｋｇ／ｃｍ²で噴射させた後反対側から同様にし
て水流絡合を施した。次いで、分散染料で染色して得ら
れた立毛シートは、高弾性を示し植毛布の風合を有して
いた。

【００３２】実施例３水流絡合をダブルニードルロッカールームに通して上下
より３００本／ｃｍ²のニードルパンチングを行うこと
に変更する以外、実施例２と同様にして立毛シートを製
造した。

【００３３】実施例４易染ポリエステルの吐出量を２倍にし（１：１の重量
比）、延伸の伸長倍率を３倍に変更する以外、実施例１
と同様にして繊維シートを製造した。尚、延伸した易染
ポリエステル繊維は１．０デニールの平均繊度を有して
いた。

【００３４】実施例５易染ポリエステルの吐出量を３倍にし（２：３の重量
比）、延伸の伸長倍率を５倍に変更する以外、実施例１
と同様にして繊維シートを製造した。尚、延伸された易
染ポリエステル繊維は０．８デニールの平均繊度を有し
ていた。分散染料で染色した繊維シートは、一部の易染
ポリエステル繊維が毛羽状となっていた。

【００３５】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。

【００３６】実施例６実施例５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。

【００３７】

【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。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】削除

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均繊維径１０〜５０μｍのポリウレタ
ン弾性フィラメント（Ａ）と非弾性繊維（Ｂ）とが絡合
して積層され、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３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。
【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。
【請求項３】非弾性繊維（Ｂ）が実質的に連続したフ
ィラメントである請求項１記載の繊維シート。
【請求項４】請求項１記載の繊維シートに非弾性短繊
維が更に積層され絡合していることを特徴とする立毛シ
ート。
【請求項５】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）とをそ
れぞれ溶融しノズルより吐出した後、高温気体流を噴射
して細化したポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）と非
弾性繊維（Ｂ）とが実質的に集束されずに絡合して積層
され、積層されたポリウレタン弾性フィラメント（Ａ）
の接触点が該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、及び該繊維シー
トを２倍以上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。
【請求項６】請求項５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。
【請求項７】請求項５記載の方法に、繊維シートに非
弾性短繊維（Ｄ）を積層し絡合せしめる工程を付加して
なることを特徴とする立毛シートの製造方法。
【請求項８】溶融したポリウレタン弾性体（ａ）にポ
リイソシアネート化合物を添加混合した後ノズルより吐
出する請求項５記載の方法。