JPH09158023A

JPH09158023A - 弾性不織布構造物およびその製造法

Info

Publication number: JPH09158023A
Application number: JP7351112A
Authority: JP
Inventors: Ere Kotani; エレ小谷
Original assignee: Japan Felt Industrial Co Ltd
Current assignee: Japan Felt Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【目的】この出願発明は、タテ、ヨコ方向に関わらず充
分な伸縮性と柔軟性に富んだ弾性不織布構造体と、その
製造方法を提供することを目的とするものである。これ
は、ストレッチバック性の要求されるサポーターや合皮
レザーの裏張り、クッション、衣料用芯地等に展開する
ことができる。【構成】この出願発明は、潜在捲縮繊維が主要成分であ
る低密度不織布を捲縮発現させたものと、ガラス転移温
度が低いゴム状樹脂の複合体よりなる弾性不織布構造体
であって、その製造方法は、潜在捲縮繊維を主成分とし
て、針密度を低くしてニードルパンチすることにより低
密度不織布を形成し、それをタテ、ヨコともに高いオー
バーフィード率で熱処理しつつ捲縮を発現させて、伸縮
性の優れた不織布とした後、それにゴム的性質の高い樹
脂成分を不織布対比１５〜６０％の範囲で含浸処理、乾
燥することを、構成の特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、捲縮繊維の伸縮性とゴ
ムの弾性を有効に利用した不織布構造体に関するもの
で、これは、優れたストレッチバック性を利用したサポ
ーターや、伸縮を要求される合皮レザーの裏張り、クッ
ション、衣料用芯材等に幅広く使われる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般繊維よりなる不織布に弾
性重合体を含有させたシート状物については、種々提案
されている。（特開平５−３２１１５７，特開平３−２
１３５８７等）

【０００３】それらは風合い、腰、立毛性、官能的性能
の確保をねらった改良された皮革状物の提供に関わるも
のであり、伸縮弾性構造体とは異なるものである。従っ
て構成技術やその作用効果も本発明とは大幅に相違して
いる。一方、最近ではウレタン系繊維やエステル系弾性
体のスパンボンド式製造による伸縮性弾性不織布も発表
されているが、これらは薄地のもので高価なものであ
る。これに対して、本発明は厚地で安価な伸縮性弾性不
織布を提供するものであり、そのための技術的構成を提
案している。また、特開平７−３００７５２では、タテ
方向の伸縮性を制限して衣料用締めつけ材という特殊な
用途に適合する伸縮性不織布について紹介がある。ここ
では潜在捲縮繊維を使った不織布を基材にして、タテ方
向の伸縮性を抑制する種々の手法が記述されれている
が、その１つとして弾性を持つ接着剤で固定する方法も
提起されている。しかし、衣料用締めつけ材のような特
殊な用途は別として、本発明が利用される用途では、一
般にタテ方向、ヨコ方向にかかわらず、十分な伸縮性及
び柔軟性が要求されるため、弾性体の選定をはじめ、不
織布基材の製造にそれなりの工夫が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】皮革状物とは異なる伸
び縮み性の高い厚地シート状弾性体を安価に提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明の伸縮性良好な弾性不織布構造物及び製造方法は
次の構成からなる。

【０００６】本発明での基材となる不織布には潜在捲縮
繊維が使われる。これは熱や溶剤に対して作用特性が異
なる２成分を、一般的にはサイドバイサイドで複合紡糸
し延伸して得られる。潜在捲縮繊維は熱や溶剤で処理す
ることで捲縮が顕在化して、特有のバネ状の伸縮性を保
有するものとなり、これで構成される不織布も優れた伸
縮性をもつ傾向にある。潜在捲縮繊維の素材としては、
安価で優れた耐久性、力学的特性を保持し、染色可能で
捲縮発現後の伸縮弾性のよいポリエステル系潜在捲縮繊
維、あるいは染色には難点はあるが、捲縮の伸縮弾性に
は特に優れているポリオレフィン系潜在捲縮繊維を使用
することが、本発明の目的達成上好ましい。またコスト
的に許されるならば、ナイロン系潜在捲縮繊維も利用す
ることができる。

【０００７】不織布生地の繊維構成については、伸縮弾
性の確保のため、７５％以上は、上記潜在捲縮繊維であ
るべきである。潜在捲縮繊維が７５％より少なくなる
と、最終構造体の伸縮弾性特性が劣るものとなり、好ま
しくない。

【０００８】２５％以下の組成については、用途ニーズ
に従って各種の機能的素材の混合が可能である。例えば
消臭，抗菌繊維、熱融着繊維、風合い変化、吸湿性付与
のための天然繊維（羊毛等）等をブレンドすることがで
きる。

【０００９】基材となる不織布生地の密度については、
捲縮繊維の伸縮効果を充分発揮するためになるべく低く
して０．１５ｇ／ｃｍ^２以下、好ましくは０．１２ｇ／
ｃｍ^２以下にすることが必要である。この様にして得ら
れる伸縮性生地も一応伸縮性をもつが、このままでは伸
長回復性や強伸度等の力学的特性が不十分なものであ
り、これにゴム状樹脂を複合化する必要がある。

【００１０】ゴム状樹脂はゴム的性能の高いものである
べきであり、目安としてガラス転移温度は０℃以下、初
期伸長応力は低く、伸度，強度とも高いことが望まれ
る。初期伸長応力については、１００％伸長時の強度が
３０ｋｇ／ｃｍ^２以下であることが望まれる。これによ
ってゴム的な柔軟な特性が得られ、伸長時の回復も優れ
たものになる。また伸度、強度が高いものであれば、構
造物としてのタフネスが確保できる。例えば、伸度とし
ては４００％以上あることが好ましく、強度は１５０ｋ
ｇ／ｃｍ^２以上あることが望まれる。このようなゴム状
樹脂としては、シリコン系ゴムやウレタン系弾性体、Ｎ
ＢＲゴムエマルジョン等の中より選ぶことができる。選
定にあたっては上記の伸縮弾性特性を最優先とするが、
さらに、耐光、耐熱性、コスト等を目安にして最終的に
決定するべきである。アクリル樹脂やエチレン酢ビ系樹
脂は、一般に弾性的性能が不足する為、好ましくない。

【００１１】ゴム状樹脂の複合は、コスト面や容易性を
考慮すると一般に加工上有利には、ゴム状樹脂のエマル
ジョンを含浸、乾燥、架橋する方法が使われる。溶液系
での含浸−凝固、あるいは乾式処理による付着も可能で
あるが、回収の問題や工程の制御の上で、技術上、コス
ト上難しい点が多い。

【００１２】特に厚地不織布生地へのゴム状樹脂の含浸
加工にあたっては、エマルジョン含浸方式で、マイグレ
ーションによるゴムの偏在が問題になる場合がある。そ
の場合は、感熱ゲル処方のゴムエマルジョンを利用する
ことができる。

【００１３】ゴム状樹脂の含有量は、不織布を構成する
繊維重量の１５〜６０％が好ましい。１５％未満である
と、構造体としての強度、伸度は低くなり、伸縮とくに
バック特性が乏しくなる。一方、６０％を越えて多くな
り過ぎると、構造体はゴワゴワした風合いとなり、伸縮
性や伸度も低下してくる。また、コストも高くなり有利
ではない。製品として利用するに当たっての伸縮性の目
安は、用途にもよるが、伸長回復性として、２５％伸長
時の回復率が少なくとも８０％以上あることが望まし
い。それ以下では伸縮性シートとしての機能が発揮され
ず、価値がないものになる。あわせて、破断伸度につい
ても本発明品としての特徴をうたうためには、タテ、ヨ
コ方向のどちらも５０％以上の高い値をもつことが好ま
しい。また、特別に、破断時の強度が高い構造物を基布
として前述の不織布を形成し、ゴム状樹脂と複合化する
こともできる。編織物としては通常、潜在捲縮繊維より
なる紡績糸、又はフィラメントで編織されたものが使用
される。これに、潜在捲縮繊維ステープルのウエブを積
層し軽度にニードルパンチして熱風炉でバルク出しした
ものに、ゴム状樹脂を含浸処理することで、目的とする
高い強度をもつ弾性不織布構造体を得ることができる。

【００１４】続いて、本発明の不織布構造体の製造につ
いて概要を説明する。まず、不織布生地が形成される。
潜在捲縮繊維あるいは場合により目的に応じた他繊維を
ブレンドしたものを、カードにかけてウェブ化し、得ら
れたウェブをラッパーで所望の重量に積層した後、ニー
ドルパンチを施す。積層にあたってウエブをタテあるい
はヨコ方向に対して角度を持たせて重ねあわすと、伸縮
地の方向性が一層少ないものとすることができる。ニー
ドルパンチは比較的あまくし、針の密度は５０本／ｃｍ
^２以下、好ましくは４５本／ｃｍ^２以下にするべきであ
る。針密度を高くすると、捲縮の発現に当たって抵抗が
大きくなり、十分な伸縮性が得られなくなる。その後、
繊維の特性に応じて１００〜２００℃で、タテ方向、ヨ
コ方向共にオーバーフィートしつつ熱処理し捲縮を発現
させる。捲縮発現を円滑にするためのオーバーフィード
率は２５％以上は欲しい。このようにして密度が０．１
５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．１２ｇ／ｃｍ^３以下の伸
縮性のある不織布ができる。多くの場合は、強度アップ
を目的とするなどを理由に適度なニードルパンチを施す
が、場合によっては紡出後の軽い荒刺しのみで熱処理を
することもある。こうして得られた不織布を染色するこ
とも可能である。

【００１５】次に、ゴム状樹脂の付着方法について説明
する。上記捲縮発現後の不織布シートを、目的付着量に
応じた適当な濃度のゴム状樹脂エマルジョン液に含浸
し、それをニップで絞るか、あるいは吸引して余分の液
を除き、ゴム状樹脂エマルジョンの特性に応じて、１２
０〜１８０℃で乾燥する。この時、架橋化も同一工程で
済ますと、効率的である。また取り扱い、制御が難しい
が、ゴム状樹脂を適当な溶剤に溶解したものを付与し、
凝固法で析出し洗浄乾燥することもできる。さらには、
溶液を付着した後直接的に乾燥することで、類似の複合
体を得ることもできる。

【００１６】樹脂を付着加工して仕上げた弾性不織布構
造体を、改めて沸水処理、または高圧熱水処理すると、
一層優れた風合のものにすることができる。理由は不明
であるが、潜在捲縮繊維のミクロクリンプが一層発現す
るためかとも推測される。

【００１７】

【実施例】本発明をさらに詳細に、実施例によって説明
する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。本願発明において伸長回復率の測定はＪＩＳ−
Ｌ１０９６のＡ法に準じておこなった。すなわち定速伸
長型引っ張り試験機で試料巾５ｃｍ、試料長２０ｃｍと
して引っ張り速度２０ｃｍ／分のもとで、２５％（５ｃ
ｍ）伸長後再び原点にもどすことで張力が０となる伸長
率Ｘ％を読み取り下記式で表記した。また強度、伸度は上記において試料巾５ｃｍ、試料長１
０ｃｍ、引っ張り速度１０ｃｍ／分で測定してサンプル
破断時の強度（ｋｇｆ／５ｃｍ巾）と伸度（％）を読み
取った。またゴム状樹脂の熱的、力学的特性は、メーカ
ーの提示する数値を利用した。

【実施例１】ポリエステル潜在捲縮繊維（帝人製のＴＣ
７９２ｄ×５１）を原料として通常の不織布製造工程
で、針密度を少なく（３０本／ｃｍ^２）して製造し、目
付が、９０ｇ／ｍ^２、密度ρ＝０．０４ｇ／ｃｍ^３の原
布を得た。これを連続的に１６０℃の熱風式炉でタテ、
ヨコ共３０％のオーバーフィードをしつつ熱処理をし
て、目付が、１２０ｇ／ｍ^２、ρ＝０．１２ｇ／ｃｍ^３
の生地を作る。これをアクリルシコーンゴム樹脂（Ｔｇ
＝−３０℃、１０％伸長時の応力２０ｋｇ／ｃｍ^２、強
度２００ｋｇ／ｃｍ^２伸度６００％）の１５％エマルジ
ョンに含浸し、吸引により余分なエマルジョンを除去し
て、１４０℃の乾燥機へ連続的に通すことで、アクリル
シリコーンゴム付着量が不織布重量対比４５％の柔軟な
風合いと優れたストレッチバック性をもつ不織布構造体
が得られた。

【００１８】この複合体の伸縮率は、タテ方向６５％、
横方行には１００％、強度はタテ方向で８ｋｇ／ｃ
ｍ^２、ヨコ方向９ｋｇ／ｃｍ^２、また２５％伸長時の回
復力は８８％であり、優れたストレッチバック性を持っ
ていることがわかった。これを１００℃の沸水で１時間
３０分熱処理して乾燥したものは、一層柔軟な風合いで
優れた反発弾性をもつものであった。

【００１９】

【実施例２】ポリエステル潜在捲縮繊維（ユニチカ
（株）製Ｃ−８１１．５ｄ×５１）を使用し、通常
の不織布製造工程で、実施例１と同様に目付９０ｇ／ｍ
^２ ρ＝０．０４ｇ／ｃｍ^３の原布を作り、実施例１と
同様オーバーフィードしつつ熱処理して目付１２０ｇ／
ｍ^２、ρ＝０．１２ｇ／ｃｍ^３の生地をつくった。これ
にウレタン系ゴム状樹脂（Ｔｇ＝−１０℃、１００％伸
長時の応力２０ｋｇ／ｃｍ^２、強度が２００ｋｇ／ｃｍ
^２、伸度５００％）を固形分で不織布の重量対比１５
％、２５％、４０％、６０％、付着させた（実施例２−
１〜実施例２−４）。あわせて、比較のために同じ生地
に同じゴム状樹脂を固形分で１０％、７０％付着（比較
例−１、−２）させたものも作成した。

【００２０】得られた不織布〜ゴムの複合体の特性は、
表１のとうりである。比較例−１の樹脂付着量が１０％の複合体は、伸長回復
性が不足しているし強度も弱いようである。また、比較
例−２の樹脂付着量が７０％の複合体は、ゴワゴワした
風合いで、伸長回復性も劣るものであった。また、強度
は強いが伸度は小さい。

【００２１】

【実施例３】実施例２で使用したポリエステル潜在捲縮
繊維７５％と抗菌繊維（帝人ケミタックα ２ｄ）２５
％を混合して、不織布生地目付１３０ｇ／ｍ^２、ρ＝
０．１３ｇ／ｃｍ^３をつくった。これに実施例２で使用
したウレタン系ゴム状樹脂を不織布生地対比４０％付着
させて伸縮性不織布をつくった。不織布のヨコ方向伸度
は９８％で、タテ方向のそれは６５％であり、２５％伸
長時の回復率は８２％と一応のレベルにあり、はりのあ
る柔軟な風合いのもであった。抗菌性能も実用レベルに
あり抗菌タイプ芯地として使用できるものと判断され
た。

【００２２】

【実施例４】ポリプロピレン系潜在捲縮繊維（ユニチカ
製ＵＰ−８１２ｄ×５１）を使用して実施例１と同様
の方法により、不織布厚地を作成して同じ熱風炉で１３
０℃でオーバーフィードしつつ熱処理して目付が１３０
ｇ／ｍ^２、ρ＝０．１１ｇ／ｃｍ^３の生地をつくった。
これにアクリルシリコーンゴム状樹脂を不織布対比３５
％付着させて得た伸縮性不織布は、２５％伸長時の回復
率９３％と非常に優れたものであった。なお、ヨコ方向
の伸度は１２８％、タテ方向は９７％、強度はタテ方向
で９．３ｋｇ／ｃｍ^２ヨコ方向で１０．５ｋｇ／ｃｍ^２
であった。

【００２３】

【比較例３】実施例１で得られた目付１２０ｇ／ｍ^２の
捲縮発現後不織布に、ウレタン系ゴム状樹脂（Ｔｇ＝４
℃、１００％伸長時の強度１４０ｋｇ／ｃｍ^２）を不織
布対比４０％付着させて複合シートを作成した。しかし
得られたものは、２５％伸長時の回復率が４６％と著し
く劣るものであり、また伸長強度は高いがヨコ方向伸度
が５０％タテ方向は４３％と、本発明の目的にはそぐわ
しくないものであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の伸縮性弾性不織布構造体は、優
れたれたストレッチバク性と適当な弾力性を保持し、し
わにもなりにくいため、サポーターや伸縮性が要求され
る合皮レザーの裏張り、袋物や各種生活材、衣料品の芯
地等、幅広い用途に展開できる。また、再熱水処理して
乾燥されたものは、その柔軟な風合から外衣用途にも使
用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜在捲縮繊維が７５％以上よりなる不織布
に、ガラス転移温度が零度以下で、１００％伸長時の応
力が３０ｋｇ／ｃｍ^２以下であるウレタン系、またはシ
リコーン共重合系ゴム状樹脂を、不織布の重量対比１５
〜６０％付着してなる伸縮性に富んだ弾性不織布構造
物。
【請求項２】不織布構造体として、タテ方向及び横方向
の破断伸長率が５０％以上で、２５％伸長時の回復率が
８０％以上である請求項１記載の弾性不織布構造物。
【請求項３】潜在捲縮繊維が７５％以上よりなるウェブ
を針密度４５本／ｃｍ^２以下で軽くニードルパンチして
得られる不織布を、タテ方向、横方向共に２５％以上の
オーバーフィード率で、各々の繊維に適した温度の熱処
理を行い、捲縮を発現させた後、密度が０．１５ｇ／ｃ
ｍ^３以下のものに、ガラス転移温度が零度以下で、１０
０％伸長時の応力が３０ｋｇ／ｃｍ^３以下であるウレタ
ン系、又はシリコーン共重合系ゴム樹脂を不織布重量対
比１５〜６０％付着させてなる弾性不織布構造体の製造
方法。
【請求項４】請求項１で得られる不織布複合体を、再び
沸水処理または高圧熱水処理をして得られる柔軟な風合
いの弾性不織布構造体。