JPS604048A - 伸縮性積層繊維構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は柔軟性および通気性を有する伸縮性積層繊維構
造物に関する◇ 従来、伸縮性編織物に弾性体からなるネット、フィルム
、シート或は発泡体シートを積層した伸縮性繊維構造物
が知られている。これらはストレッチ性を要求される衣
料用材、医療用材、或はインチリヤ素材として広い分野
に使用されている。このような積層繊維構造物は嵩高性
に富み、肉厚感、風合、保温性等の性能はポリウレタン
弾性糸を交編織した布帛単独では得られないものでちる
。しかしながらこれら公知の伸縮性積層構造物には各々
の性能に特長と共に制限がある。即ち、成型法によるポ
リウレタンネットと伸縮性布帛との積層物は通気性およ
び伸縮性は有するものの、ネットの月数が微細なものと
は出来ないため表層を平滑にものとすることは困難であ
る上に、柔軟性が乏しくなることは避けられない＠また
湿式法或は転写方式でポリウレタンフィルムを基布上に
積層した構造物は、防水性が得られるが通気性が劣るも
のとなシ、柔軟性か低下する。

またボリクレタンフオーム或は合成ゴムの７オームを基
布に積層した構造物は肉厚感は充分に得られるが通気性
が失われる。７オームをスライスして用いる場合は通気
性は得られるが伸縮性のパワーが劣るものとなる０ またゴムのような弾、柱体のシートと編織物では通気性
も柔軟性も得られない。

このように従来公知の伸縮性繊維構造物はそれぞれの性
能に特長および制限があシ、それぞれの特長を生かした
形での使途に用いられているＯ本発明の目的は軽量で肉
厚感があシソフトな風合と通気性を有する伸縮性の優れ
た積層繊維構造物を提供することにある。

本発明は溶融紡糸されたポリウレタン弾性体フィラメン
トが実質的に集束されずに積層され、前記積層されたフ
ィラメント相互の接触点が該フィラメント自体により接
合されてなるポリウレタン弾性繊維不織布と、少なくと
も一方向の伸び率が１０％以上の編織物とを二層以上積
層、接合してなる伸縮性積層繊維構造物にある。

本発明に適用される不織布を構成するボリウ　気レタン
弾性体としては、公知の溶融紡糸可能な熱可星性ポリウ
レタン弾性体が用いられる。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
キシポリエーテルアミド等と、分子量５００以下の有機
ジインシアネート、たとえばｐ＋ｐ’−ジフェニルメタ
ンジインシアネート、トリＬ／ンジインシアネート、イ
ンホロンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジ
インシアネート、キシリレンジイノシアネート、２．６
−ジイツ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９５００以下の鎖伸長剤
、たとえＣよグリコール、アミノアルコール或はトリオ
ールとの反応によシ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。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ンシアネートが好適である０ま
た鎖伸長剤としては、１．４−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０ ポリウレタン弾性体は上記の如くポリオールとれるのは
ポリオール成分が全体の６５’Ｍｆｊｔ％以上であシ、
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
伸長弾性率が低いものとなる０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０ 本発明に用いる不織布はポリマーとして前記の熱可輩性
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ンシアネート
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。

本発明に用いる不織布はポリウレタン弾性体フィラメン
トが実質的に糸条の全長に亘って集束することなく開繊
して積層されたものである。

モノフィ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添しく損われる。ま
たこのモノフィラメントの直径は通常平均５０ミクロン
以下、好ましくは平均５０ミクロン以下、１１）に好ま
しいのに２０ミクロン以下である。モノフィラメントの
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７０ミクロン以下が望ましい。モノフィラメントの
繊径が犬きくなると不織布が粗剛になる。

本発明に適用する不織布はポリウレタン弾性体フィラメ
ントが積層され、この積層体を構成する繊維相互の接触
点が繊維自体によシ接合されたもので好ましくは接触点
の半数以上、特に好ましくは８０％以上、最も好ましく
は略１００％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紘維相互を熱によシ融着させるこ
とによシ達成できる。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
ため好壕しくない。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。

本発明に適用される不織布の重要な特長の一つけ、不織
布の破断強度、伸度が極めて大きく、のまま反映してい
るためであ一す、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或はポリウレタンや合成ゴムの
発泡体シートでは得られない性能である０本発明に適用
される不織布は破断伸度が通常６００％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
シ異なるものであるが、通常α４　ｋｇ／　ｅｓ、好ま
しくは１．０１ａ／ａｍ以上である。また１００％伸長
弾性率は通常８５％以上、好ましくは９０％以上である
。不織布の強　黒度、伸度および伸長弾性率は、不織布
を構成する繊維相互の接触点の接着強度によって変動す
るものであるが、本発明に用いる不織布が、上記の強度
、伸度および伸長弾性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０ 本発明に用いる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０不織布の剛軟度（ＪＩＳ　Ｌ−１０９
６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、本発明に用いられる不織
布は目付をＸ（９／ｍ２）、剛軟度を７　（Ｂｂ　）　
としたときｙ　＜　０．２　Ｘ　＋　３゜ であり、更に好ましいのは ｙ　（０，２Ｘ　＋　２０ の範囲のものである０この特長はポリウレタン弾性体の
物性と上述の如き不織布の構造と構成１ｉｊｉ：維の直
径が小さいことと相俟って得られるものであり、従来公
知の湿式法又は乾式法によるポリウレタン弾性繊維のウ
ェッブ或は成壓法によるポリウレタンネットやシートで
は達成することが出来なかったものである０ 本発明に適用される編繊物は少くとも一方向の伸び駆が
１０％以上であシ、好ましくは２０％以上である。伸び
率が小さいときは目的とする積層構造物の伸度が小さく
たる。本発明に於ける伸び率とは巾５ＣＩＩ＋の試料に
１．５肘の荷重をかけ１分間放置１、たときの伸び率を
意味する。

本発明に適用される紡織物の糸Ｌ！綽ｔとしては編地或
は織物のいずれも用いることが出来る力！。

経編布および緯出布は伸び率か大きいため好適である。

弾性糸を交編したストレッチ絹地は更に好適である。織
物の場合にはたて糸又はよと糸に弾性糸を使用したスト
ン・ソチ織物力＋４与に好適である。

また、絹織物を植成するね維と１．てはナイロン、アク
リル、ポリエステ／Ｉ’、＋ｆ”Ｉプロピレン、或はレ
ーヨン、アセテートたどの化学繊維又は綿、麻、羊毛、
絹などの天然υ１維およびこれらの組合わせが好適に用
いられるＯ このようガ編織物としてはたとえばナイロンとウレタン
糸からなるツーウェイト１１コツト、綿とウレタン糸を
交編した九編布、羊毛ストレッチ繊物などがあるｏｆた
起毛加工を施した起毛布、フロック加工を施した植毛布
、パイル地、タオル地などは表面の風合、感触の点から
特に好適である。

本発明に適用する編織物の特殊な形状としてそれ自体は
伸び率の小さい布帛をギャザ状に折畳んだものも含まれ
る。このような形状はたとえば伸長状態にあるポリウレ
タン不織布と編織物とを積層し、接合せしめた後不織布
を回復させることによって得られる。

本発明の構造物は前記のポリウレタン弾性繊維不織布と
編織物を積層し、接合したものであるがその積層数は二
層以上であシ、特にポリウレタン弾性繊維不織布の両面
に編織物を積層した三層洛造が好適である。

本発明の構造物はポリウレタン弾性体繊維不織布と編織
物とをたとえば接着剤を用いて接合することにより製造
することが出来る。接着剤としては前記ポリウレタン不
織布を溶解したシ、膨潤したシしないものであれば、エ
マルシロンタイプ、溶液タイプいずれも使用できる。接
着剤の種類に特に制限はないが、接着剤そのものに弾性
を有するポリウレタン系、アクリル酸エステル系、合成
ゴム系などが特に好適である。

これらの接着剤のエマルシコン或は溶液はその！！マで
塗布してもよいが、適当なホイツノ（−文は攪拌機、に
よシ微細な泡を形成せしめてから塗布するいわゆるフオ
ームコート法を用いることによシ得られる積層構造物の
通気性、柔軟性および伸縮性は更に良好となり好適であ
る。また接着剤としてウェッブ状或は粉末状のまたホッ
トメルト接着剤を用いてもよい。

本発明の積層構造物を製造する他の方法と１−では接合
をポリウレタン弾性繊維自体の熱融着によって行なう方
法も好適である。たとえば熱接着ラミネート機、高周波
ウェルダー或は超音波ミ・〜等の装置が好適に使用出来
る。この場　気合、上記の接着剤やホットメルト接着剤
との併用も可能である。

本発明の積層構造物を製造する別の方法としては、ポリ
ウレタン弾性繊維不織布と、編織物をａ７＆ｉし、キル
テイングによ多接合する方法も好適である。この場合に
は縫目をジグザグ或は波状にする、縫糸にポリピバロラ
クトン繊維の如き伸縮糸を用いる。伸びの大きい縫目と
なるミシンを使用する等によシ縫目によ多積層構造物の
伸度が低下しないようにするのがよい０このようにキル
テイングによ多接合しても、弾性不織布の強度が低下し
ないことは本発明の利′点の−ってあシ、弾性体の７４
　）Ｌムやシート或は発泡体では達成できなかったこと
である。

本発明の構造物の重要な性能の一つは弾性的性能が匿れ
ていることである。構造物の伸び率は積層する編織物の
伸び率によって制限されるが、１０％以上であシカシュ
アル衣刺、スポーツ次相などに適する４０〜６０％は勿
論、ストレッチプープ等に用いられる１００〜２００％
の伸び率も容易に得ることが出来る。

また、張力をかけて伸長した後、張力を除いた時の回復
が極めて早く、回復率が大きいことが特長で、たとえば
１０％伸長したときの瞬間回復単は９０％以上である＠ 本発明の構造物のもう一つの特長は極めて柔軟性に富む
ことである。この柔軟性は前記の本発明を構成するポリ
ウレタン弾性繊維不織布の柔軟性が大きいことによシ達
成されるもので、公知の弾性体ネット、フィルム、発泡
体シート停との積層によっては得られない性能である。

この柔軟性のため衣料用途に好適な極めてソフトな風合
が得られる。

また、通気性および透湿性があることも本発明構造物の
特長であシ衣料用、医療用或は衝打用として好適である
。

以下実施例によって本発明に＝明する。

なお各種物性の測定は以下の方法で行なった〇破断強度
および伸度：巾２傭の試料をＪＩＳ　Ｌ１０９６に準じ
、つかみ間隔を５（至）、引張速度１０ｃｇ／ｍｉｎと
して伸長し、破断時の１ａ巾当シの強度と伸度を測定す
る。

伸び率：ＪＩＳ　Ｌ　１０９６の伸縮織物の定荷重法に
準じ、巾５ｃｍの試料に１．５ｋｇの荷重をかけ１分間
放置後の伸び率を測定する。

伸長弾性率：巾２薗の試料をつかみ間隔５Ｃｓ。

引張速度１０　ａｍ　／　ｍ　ｉ　ｎとして一定押びま
で引き伸ばし直ちに同じ速度で原長まで回復させ、記録
した荷重−伸長曲線から残留伸びをめ、次式によシ伸長
弾性率を算出する。

ム ここにＬニ一定押び（Ｍ）　、Ｌｌ：残留伸び（賜）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７ラジ一ル形試験機
を用いた。

実施例１ 分子［１５００のポリブチレンアジペート、ｐＨｐ′−
ジフェニルメタンジインシアネートおよび１．４−ブタ
ンジオールから合成した熱可産性ポリウレタン弾性体を
溶融し、分子量１υ００のポリブチレンアジペートと２
倍モルのｐ、ｄ−ジフェニルメタンジインシアネートか
ら合成したポリイノシアネート化合物１０重−＊９ａを
添加し、混練した後、メルトブロー紡糸装置の口金から
吐出して紡糸後１００℃で３時間熱処理したときの性能
が第１表の如き不織布を得た。

第１表 すずれも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シ、フィラメント間の交絡点は互に
融着によシ接合されていた。

通気度はいずれも極めて太き（４００ｃｊ／ｃｄｔ／　
ａｅ。

以上の値を示した。

＆１−１の不織布の両面にヨコ方向の伸び率９５％、目
付１５７ｇ／、１の綿メリヤスを熱接着ラミネート機で
２００℃、線圧２　Ｑ　＃／ＩＩ！ＩＩでＩ　Ｑ　ｍ／
ｍ　ｉ　ｎの速度で熱接着した。この積層構造物のヨコ
方向の伸び率は８０％でファンデーション用素材として
好適であった。

また１−２の不織布の表に伸び率タテ４２％、ヨコ１０
０％のナイロントリコットを、裏に伸び率タテ４５％、
ヨコ１６５％の綿メリヤスをアクリル系接着剤を用いて
接合した積層構造物はタテ３６％、ヨコ７８％でスポー
ツ用のジャンパー用素材として好適であった。

また１−３の不織布の表面に伸び率１００％の綿のパイ
ルニットを裏面に伸び率９５％の綿メリヤスをラミネー
トした積層構造物は伸び率６８％、通気度４５　ｄ／ｃ
ｎｌ／　ｓｅｃで健康腹巻用の素材として好適でめった
。

実施例２ ｐＩｐ′−ジフェニルメタンジイソシアネート、分子１
１０００のポリテトラメチレングリコール、１．４−ブ
タンジオールからなるポリウレタン弾性体のペレットを
ル（料とし、１列に配列した直径０．８Ｎのノズルの両
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℃、ノズル当シ毎分ｏ、　ｓ
　ｇ　］割合でポリマーを吐出し、２００℃に加熱した
空気を３．５ｋｇΔの圧力でスリットから噴射して細化
１−た０細化したフィラメントをノズル下方２５頌に設
置した５０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ィラメントが開繊され
て積層しておシ、フィラメント間の交絡点は互に融着に
よル接合されていた。この不織布の物性値は次のごとく
で６っ九〇 目　付　８６　．２　１７ｍ’ 引張強力　０．７９０蛇／饋 破断伸度　７．５０　ｘ １００％伸長回復率　９２　％ 剛軟度　６１　誌 フィラメント直径　２０　ミクロン 通気性　４００　ａｄ／ａｒｔ／　５ｅｃＪＡｈ次いで
、ナイロンとスパンテックスよりなるツーウェイトリコ
ット（ヨコの伸長率１２８％、目付２９１　、！ｉｔ／
ｙ♂　）を上記不織布の表側に、ナイロン製のハーフト
リコット（ヨコの伸ｉ率７５％、目付１３３９層ｍ’）
を上記不織布の裏側にそれぞれ貼シ付け５層となした。

これらをｆａｊ層するにあたって、アクリル系接着剤（
商品名：ヨドゾールＡ−４５４０−カネボウ・エヌエス
シー■製）でフオームコート法ヲ用い貼合せた。１００
℃で５分、１３０℃で６分間熱処理を行って得られた積
層構造物の物性値は次の如くであった。

目　付　４９９　ｆｌｉと−２ 伸び率　５５　％ ５０％伸長弾性率　９０　’Ａ 剛軟度　４８！四 通気性　５５　ｄ／ｃｔｈ／ｓｅｃ このように得られた積層物は、伸び率が犬でしかも回復
率が大きく、柔軟性に富み、通気性にも覆れたものであ
った。

この物をウェットスーツに適用したところ、すぐれた伸
縮性及び繰返し変形に対する安定性を示し、かつ着用時
の人体に対する追従性にすぐれていた。

カネボウ合繊株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　溶融紡糸されたポリウレタン弾性体フィラメン
   トが実質的に集束されずに積層され、前記積層されたフ
   ィラメント相互の接触点が該フィラメント自体によシ接
   合されてなるポリウレタン弾性繊維不織布と、少なくと
   も一方向の伸び率が１０％以上の編織物と友二層以上積
   層、接合してなる伸縮性積層繊維構造物◎（２）ホ！Ｊ
   ウレタン弾性体フィラメントの平均直径が５０ミクロン
   以下である特許請求の範囲第１項記載の構造物。 （６）　ポリウレタン弾性繊維不織布の剛軟度０）が一
   般式 ％式％ Ｃ但り、、ｙは剛軟度（Ｗ）、Ｘは目付（１１／ｍ”　
   ）を表わす〕で表わされる範囲である特許請求の範囲第
   １項記載の構造物◎ （４）　ポリウレタン弾性繊維不織布の１００％伸長弾
   性率が９０％以上でおる特許請求の範囲第１項記載の構
   造物り （５）　編織物の少なくとも一方向の伸び率が２０％以
   上である特許請求の範囲第１項記載の構造物。 （６）　編織物が経編布又は緯線布である特許請求の範
   囲第１項記載の構造物。 （７）　編織物が起毛布である特許請求の範囲第１項記
   載の構造物。 （８）　編織物が弾性糸を交編又は交織したものである
   特許請求の範囲第１項記載の構造物〇（２）　ポリウレ
   タン弾性繊維不織布の両面に編織物を積層した特許請求
   の範囲第１項記載の構造物。