JPS63309666A - 合成繊維乃至高分子物質の加熱加工法 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は、合成繊維乃至高分子物質に成る布帛やシート
或は塗膜等を、次の様に処理する場合に必要とされる加
熱方法に関するものである。

（１１軟化させてプレス成型乃至賦形する。

（２）全体にわたって収縮させ織密度や編密度等を緻密
にする。

（３）部分的に収縮させて皺立模様や凹凸模様を付ける
。

（４）部分的に溶融させて切断し或は孔を開ける。

（５）　　その構成する合成繊維を融着させて布帛をセ
ットし或は形状安定にする。

（６）合成繊維乃至高分子物質になる粉粒物を所要の基
材の表面に融着させる。

（７）発泡剤を保有する高分子物質になる粉粒物やシー
ト或は塗膜等を発泡させる。

〔従来技術と問題点〕

従来、ホットメルト性合成繊維やホントメルト性パウダ
ー（粉体塗料等）等の熱融着性合成繊維乃至高分子物質
を布帛やシートその他の基材に加熱融着する場合、その
融着しようとする基材も熱融着性合成繊維乃至高分子物
質の融点温度以上に加熱している。

このため、その基材が極く薄手のものである場合や、基
材が熱融着性合成繊維乃至高分子物質よりも僅かに融点
の高い合成繊維乃至高分子物質に成る場合、その熱融着
性合成繊維乃至高分子物質を加熱して基材に融着するこ
とが出来ない。

又、合成繊維に成る布帛の表面に加熱されたエンボスロ
ーラを圧着して凹凸模様を付けようとする場合、その模
様の形際を先鋭にするにはエンボスローラをより高く加
熱しより強く圧着しなければならないのであるが、その
様に高い温度で強く圧着すると、その圧着箇所がフィル
ム状になったり破れてしまう。

特に、薄手の布帛の場合には、エンボスローラからの輻
射熱を受けて、布帛全体が収縮し変形し易く、よって、
その表面に凹凸模様を付けることは極めて困難である。

〔発明の目的〕

従って、本発明の第一の目的は、熱融着性合成繊維乃至
高分子物質を所要の基材に加熱融着する場合や、合成繊
維乃至高分子物質に成る布帛やシート等の一部を加熱し
て賦形しようとする場合に、その融着させる合成繊維乃
至高分子物質だけ、或は、その賦形しようとする箇所だ
けを加熱することである。

本発明の第二の目的は、合成繊維乃至高分子物質の一部
を加熱しようとする場合に、他の加熱する必要のない部
分も加熱されて不都合な変形が生じことのない様にする
ことである。

本発明の第三の目的は、合成繊維乃至高分子物質の加熱
すべき箇所に不都合な変形が生じない様に、≠の加熱の
程度をコントロールすることである。

〔発明の構成〕

本発明に係る加熱処理法は、かかる目的に合致するもの
であり、合成繊維乃至高分子物質の内部又は表面若しく
は表面付近に、その合成繊維乃至高分子物質よりも遥か
に電磁波を吸収して発熱する物質を介在せしめ、電磁波
を照射してその物質を発熱せしめ、その発熱する物質を
介して合成繊維乃至高分子物質を加熱し、軟化、収縮、
溶融、融着、又は、溶融破断することを特徴とするもの
である。

即ち、本発明は、電磁波が物質を発熱させる機能を有す
るが、その発熱の程度は物質により相異し、合成繊維乃
至高分子物質よりも遥かに高温に発熱する物質が存在す
ると言う知見と、その様に発熱し易い物質の中には特定
の波長の電磁波によってより一層高く発熱する物質が存
在すると言う知見とに基づき完成されたものである。

その様に合成繊維乃至高分子物質よりも電磁波を吸収し
て発熱する物質（以下、感光発熱物質と言う、）として
は黒鉛及びカーボンブラックその伯の黒色炭素が使用さ
れる。

これらの感光発熱物質を発熱させる電磁波として近赤外
線が通用される。

この近赤外線は７２０〜１５００ｍμの波長帯域に存在
する電磁波である。

特に、本発明をより有効に実施するには、より一層可視
光線に近い７５０ｍμ前後の波長を主たる波長とする近
赤外線を通用することが望ましい。

本発明に通用される近赤外線については次の通り説明さ
れる。

Ｉ＋ 即ち、赤外線は、１０　　Ｈｚから４ＸＩＯＨ２の電気
的周波数帯域に存在し、可視光線とマイクロ波との間の
０．７２μから１０００μまでの広い波長帯域を台する
。

この赤外線は、０．７２μから１．５μまでの波長帯域
に存在する赤外線を近赤外線と称し、１．５μから５．
６μまでの波長帯域の赤外線を中間赤外線と称し、５．
６μから１ｏｏｏμまでの波長帯域の赤外線を遠赤外線
と称して区別される。

その様に区別される波長に応じ、近赤外線ランプ、中間
赤外線ランプ、及び、遠赤外線ランプが、それぞれ区別
されて市販されている。

本発明では、０．７２μから１．５μまでの近赤外線を
放射するランプが使用されるが、特に、０．７５μ（７
５０ｍμ）前後の波長を主要な波長とする近赤外線照射
ランプを１Ｑｃｓ＋以内の至近距離から照射して使用す
ることが推奨される。

本発明において感光発熱物質として使用される黒鉛やカ
ーボンブラックは黒色物質である。

然し、黒色物質や濃色物質の全てが必ずしも感光発熱物
質として本発明に通用される訳ではない。

即ち、本発明に言う［合成繊維乃至高分子物質の内部又
は表面若しくは表面付近に感光発熱物質を介在せしめる
」とは、［感光発熱物質により合成繊維乃至高分子物質
を黒色や濃色に着色すること」を意味するものではない
。

特に、本発明において近赤外線を１０ｃｍ以内の至近距
離から照射する場合、合成繊維乃至高分子物質を黒色や
濃色に着色しない程度、即ち、０．１重量％以下の感光
発熱物質を合成繊維乃至高分子物質の内部又は表面若し
くは表面付近に介在せ、しめてもよい。

従って、黒色や濃色に着色された合成繊維乃至高分子物
質であっても、それが感光発熱物質以外の顔料や染料に
よって着色されたものであれば、感光発熱物質を介在さ
せた場合にのみ、近赤外線によって加熱し軟化、収縮、
溶融、融着、或は、溶融破断させることが出来る。

因に、黒鉛及びカーボンブラックその他の黒色炭素物質
が感光発熱物質に該当するか否かは、近赤外線を照射し
てみれば容易に確認出来る。

本発明の適用される合成繊維乃至高分子物質としては、
ナイロン、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ビニロン
繊維等の熱可塑性合成繊維及びそれらの合成繊維と同じ
成分の合成樹脂がある。

これらの合成繊維乃至高分子物質の内部又は表面若しく
は表面付近に感光発熱物質が介在する形態は、次の通り
例示される。

（１）合成繊維を組成する高分子物質乃至合成樹脂に、
感光発熱物質を練込んで、合成繊維を紡糸する。

（２）合成繊維の表面に、感光発熱物質を、バインダー
と共に塗工し或は接着する。

（３）感光発熱物質を練込んだ合成繊維、或は、感光発
熱物質を表面に塗工又は接着した繊維と通常の合成繊維
とを混紡する。

（４）　　感光発熱物質を有する糸条と、一部又は全部
が通常の合成繊維に成る糸条とを、引揃え又は交撚する
。

（５）　　一部又は全部が通常の合成繊維に成る糸条の
表面に、感光発熱物質を散布し付着させ、又は、感光発
熱物質を有する粉末を散布し付着させ、或は、それらを
バインダーにより塗着する。

（６）高分子物質に感光発熱物質を練込んで、合成樹脂
粉粒体や皮膜（シート）或は塗膜をつくる。

（７）通常の合成樹脂シート或は合成樹脂塗工層表面（
塗膜）に、感光発熱物質を散布し付着させ、又は、感光
発熱物質を有する粉末を散布し付着させ、或は、それら
をバインダーと共に塗工し接着する。

感光発熱物質の介在する合成繊維乃至高分子物質を、そ
の介在する感光発熱物質を介して、近赤外線により加熱
する場合、その合成繊維乃至高分子物質を加熱軟化させ
るか、又は、加熱収縮、溶融、融着、或は、溶融破断さ
せるか、その加熱による変化の程度は、近赤外線の照射
量（照射装置と合成繊維乃至高分子物質との距離や照射
時間）、合成繊維乃至高分子物質に介在する感光発熱物
質の量、合成繊維乃至高分子物質の加熱による変化を妨
げる物質（以下、耐熱助剤と言う。）や加熱による変化
を促進する物質（以下、変化促進剤と言う。）の介在の
有無及びそれらの介在する量などによってコントロール
出来る。

耐熱助剤としては、水酸化アルミニウム等の難燃剤、シ
リコンラバーその他の反応性シリコン化合物等の溶融防
止剤、ジアゾカルボンアミド等の発泡剤が使用される。

これらの耐熱助剤、特に、溶融防止剤として通用する反
応性シリコン化合物ば、合成繊維を組成する高分子の結
晶度合を低下させずに熱収縮させ、その収縮後において
合成繊維に所要の引張強度を保持させたい場合に使用す
るとよい。

かかる目的のために通用される反応性シリコン化合物と
してはジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジエン
ポリシロキサン、エポキシ変性ジメチルポリシロキサン
、アミン変性ポリシロキサン等がある。

変化促進剤としては、ポリエステル繊維に対する苛性ソ
ーダ（アルカリ）の様に、合成繊維乃至高分子物質を腐
蝕させるアルカリ性や酸性の抜蝕剤が使用される。

これらの変化促進剤の使用は、合成繊維を加熱溶融させ
て破断させようとする場合に良い結果をマすてあろう。

本発明を通用する合成繊維乃至高分子物質は、糸条や布
帛、或は、布帛の表面のパイルや毛羽、或は又、シート
乃至フィルム、その他、基材に積層された表面層等の形
態をなすものでもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明しよう。

〔実施例１〕 アルギン酸ソーダ２重量部、黒鉛粉末１重量部、シリコ
ンラバー・エマルジッン１重量部、及ヒ、水９６ｉ１ｉ
量部を混練して調製した塗料を、目付２００ｇ／ｒｄの
ポリエステル繊維に織成された平織組織の織物に、スク
リーン捺染機により印捺した。

次いで、その塗膜を乾燥させてから主要波長が７５０ｗ
μ前後である近赤外線を放射する単位長さくｍ）当たり
の出力２ｋｗ　（２ｋｗ／ｍ）の筒状近赤外線ランプか
ら５０ｍの至近距離を速度７ｍ／分で通過させ、その黒
鉛の印捺箇所に近赤外線を照射した。

その結果、黒鉛の印捺箇所だけが収縮し隆起して皺立模
様を形成し、かくしてカーテンに好適な織物が得られた
。

第１図は、こうして得られた織物を２倍に拡大して示す
写真である。第２図は、その織物の塗料の付着した部分
と塗料の付着しない部分との境目を８０倍に拡大して示
す顕微鏡写真である。

〔実施例２〕 アクリル・エマルジョン樹脂（固形分４０％）３５ｉ量
部、ミネラル・ターペン３３重量部、カーボンブラック
７０．５重量部、及び、水３１．５重量部を混練して調
製した塗料を、ポリエステル繊維で織成し起毛した目付
４５０ｇ／ｎ？の起毛織物の起毛面（起毛層の目付約４
５ｇ／ｍ）にスクリーン捺染機により印捺した。

次いで、その塗膜を乾燥させてから主要波長が７５０ｍ
＋μ前後である近赤外線を放射する単位長さくｍ）当た
りの出力２　ｋｗ　（２ｋｗ／ｍ）の筒状近赤外線ラン
プから５０ｍ５の至近距離を速度５ｍ／分で通過させ、
そのカーボンブラックの印捺箇所に近赤外線を照射した
。

その結果、カーボンブラックの塗着した起毛毛羽だけが
溶融収縮して起毛織物のベースに融着し起毛面に凹部が
形成された。

他方、カーボンブラックの塗着されない起毛毛羽はその
まま残って凸部となった。

かくして、椅子張地に好適な形際のシャープな凹凸模様
が起毛面に描出された織物を得た。

第３図は、こうして得られた織物を３倍に拡大して示す
写真である。第４図は、その織物の塗料の付着した部分
と塗料の付着しない部分との境目を８０倍に拡大して示
す顕微鏡写真である。　　−〔実施例３〕 カーボンブラックを３重量％縁込んで紡糸した太さ７デ
ニールのレーヨン繊維と通常の大さ１０デニールのポリ
エステル繊維とを重量比１対４の割合で混紡した太さ２
０番手の紡績糸を経糸と緯糸に用いて目付２００ｇ／ｎ
？の目粗な織物を製織した。

次いで、主要波長が７５０ｍμ前後である近赤外線を放
射する単位長さくｍ）当たりの出力２ｋｗ（２ｋｎ／ｍ
）の筒状近赤外線ランプから５０ｍの至近距離を速度６
ｍ／分で通過させて近赤外線を、その織物に照射した。

その結果、ポリエステル繊維はレーヨン繊維を介して融
着した。

かくして、織物は目ずれのしない形状安定性のよい恰も
樹脂を含浸させて仕上たかの如くしっかりとしたものと
なった。

〔実施例４〕 カーボンブラックを３重量％練込んで紡糸した太さ７デ
ニールのレーヨン繊維と通常の太さ１０デニールのポリ
エステル繊維とを重量比１対４の割合で混紡した太さ２
０番手の紡績糸をモケットの地糸に用いた。

又、パイル糸には太さ５００デニールのナイロンを用い
た。

これらの地糸とパイル糸によって、パイル長さ５ｆｌの
無地のモケットを製織した。

このモケットを速度６ｍ／分にて搬送し、主要波長が７
５０ｍμ前後である近赤外線を放射する単位長さくｍ）
当たりの出力２　ｋ　ｗ　（２ｋｗ／ｍ）の筒状近赤外
線ランプから５０鶴の至近距離の下を通過させ、その裏
面に近赤外線を照射した。

その結果、モケットの裏側に面する地糸のポリエステル
繊維相互間とパイル糸のバックステッチのナイロン繊維
相互間が融着し、恰もバッキング剤を塗工したかの如く
仕上げられた。

第５図は、こうして得られたモケットの裏面を９倍に拡
大して示す写真である。第６図は、本発明により処理さ
れる前のモケットの裏面を９倍に拡大して示す写真であ
る。

〔実施例５〕 カーボンブラックを３重量％練込んだ粒径的１００μの
ポリエチレン樹脂粉末を、雰囲気温度１４０℃の加熱ゾ
ーンに通して予備加熱したモケットの裏面に約２５０ｇ
／ｎ？均一に散布した。

次に、主要波長７５０ｍμ前後の近赤外線を放射する単
位長さく　ｍ　）当たりの出力２　ｋｗ　（２ｋｗ／ｍ
）の筒状近赤外線ランプから５００の至近距離の下を通
過させて近赤外線を照射した。

この近赤外線の照射後、直ちにプレスローラにてポリエ
チレン樹脂粉末の散布した面を押圧した。

その結果、モケットの裏面にポリエチレン樹脂皮膜が密
着した。

かくして、モケットは形状安定性のよいしっかりしたも
のに仕上った。

〔実施例６〕 ５デニール・ポリエステルフィラメントで編成された目
付１００ｇ／ｎ（の二重組織のトリコントの表面に、太
さ約２鶴の線書きｊｉ１ｉ４様を鉛筆で措いて鉛筆の芯
の黒鉛を付着させた。

次いで、その模様を描いた表面に近赤外線を照射するた
めに、そのトリコントを主要波長が７５０ｍμ前後であ
る近赤外線を放射する単位長さく　ｍ　＞当たりの出力
２　ｋＷ（２ｋｗ／ｍ）の筒状近赤外線ランプから５０
ｆｌの至近距離の下を速度６ｍ／分で通過させた。

その結果、ポリエステルフィラメント糸の黒鉛の付着し
た部分が溶融破断し、その溶融物は黒鉛が付着せず溶融
しない部分へと引き付けられて固着した。

この結果、その破断箇所から裏面のポリエステルフィラ
メント糸が現れた。

この様に破断箇所が薄くなったので、先に鉛筆で描いた
線書き模様は、透き通った透視模様となった。

第７図は、こうして得られたトリコットを５倍に拡大し
て示す写真である。この写真の中の２本の平行線は染色
により描かれたものであり、白くドツト状に描かれた部
分が溶融破断箇所である。

第８図は、その溶融破断箇所を４０倍に拡大して示す顕
微鏡写真である。

〔発明の効果〕

本発明の効果は次の通り生じる。

（１）合成繊維乃至高分子物質に成る布帛やシートは、
加熱装置によって直接加熱されるのではなく、感光発熱
物質を介して間接的に加熱される。

従って、合成繊維乃至高分子物質の感光発熱物質の介在
しない部分は、感光発ｆ！ＪＪ！物質の介在する部分と
同じ様には加熱されず、従って、収縮したり溶融したり
しない。

（２）感光発熱物質は、極く細かに限定された部分に介
在させることが出来る。

このため、合成繊維乃至高分子物質に成る布帛やシート
の極く細かな部分に限定して加熱処理することが出来る
。

従って、極く薄手の布帛やシートを部分的に加熱するこ
とが出来る。

そして、その様に部分的に加熱し収縮させることによっ
て、極く薄手の布帛やシートに皺立模様や凹凸模様をつ
けることが可能となる。

（３）感光発熱物質は、慣用されるプリント装置によっ
て合成繊維乃至高分子物質に成る布帛やシートに模様を
措いて介在させることが出来る。

従って、プリント装置を用いて、感光発熱物質で描いた
模様の周辺を、他の染料や顔料で彩れば、１１Ｊ記実施
例１における皺立模様や実施例２における凹凸模様或は
実施例６における透視模様をカラフルにすることが出来
る。

その様にして、デザイン的にも斬新な布帛やシートが得
られる。

（４）感光発熱物質として使用されるカーボンブラック
や黒鉛は、至近距離から近赤外線を強く照射した場合に
のみ、合成繊維乃至高分子物質を軟化収縮、溶融、融着
或は溶融破断させる程度に高温度に発熱する。

しかし、カーボンブラックや黒鉛は、通常の日光や照明
燈の光に含まれている少量の近赤外線によっては、合成
繊維乃至高分子物質を変形させ程には発熱しない。

従って、本発明により処理された合成繊維乃至高分子物
質が、感光発熱物質を保有するからと言って、実用上支
障を来すことはない。

尚、特に必要な場合には、感光発熱物質を水溶性バイン
ダーと共に合成繊維乃至高分子物質に介在させ、近赤外
線を照射してから、その感光発熱物質を水洗除去するこ
とも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に係る布帛の表面拡大写真、第２図は
第１図の一部拡大顕微鏡写真、第３図は実施例２に係る
布帛の表面拡大写真、第４図は第３図の一部拡大顕微鏡
写真、ｆｆ１５図は実施例４に係る布帛の裏面拡大写真
、第６図は実施例４に使用した布帛の裏面拡大写真、第
７図は実施例６に係る布帛の表面拡大写真、第８図は第
７図の一部拡大顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）合成繊維乃至高分子物質の内部又は表面若しくは
   表面付近に、 （ｂ）黒鉛及びカーボンブラックその他の黒色炭素物質
   を介在せしめ、 （ｃ）近赤外線を照射して、それらの物質を発熱せしめ
   、 （ｄ）その発熱する黒鉛及びカーボンブラックその他の
   黒色炭素物質を介して合成繊維乃至高分子物質を加熱し
   、軟化、収縮、溶融、融着、又は、溶融破断せしめるこ
   とを特徴とする合成繊維乃至高分子物質の加熱処理法。