JPS6261701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、柔軟で寸法安定性に優れ、しかも、
染色性の良好なポリエステル不織布及びその製造
法に関する。 メルトブローイング法は、熱可塑性重合体から
極細繊維ウエブを得る手段として有用なものであ
る。しかしながら、メルトブローイング法で得ら
れたポリエステル繊維ウエブは、熱収縮率が面積
収縮率で60％以上と極めて大きく、このままで人
工皮革用基布として使用した場合、人工皮革製造
工程中、特に乾燥工程や染色工程といつた加熱工
程で大きな収縮が発生する。このため製品幅や長
さの安定性に欠け、工程中に多くのトラブルが発
生するのみならず、製品にしわが発生したり、製
品風合が極度に硬化したりする問題があつた。ま
た、濃色の不織布が得られず、染色堅ろう度も劣
るものであつた。このような問題があると人工皮
革用基布として用いられないばかりか、他の用途
に使用する際にも大きな障害となつていた。 本発明者らは、メルトブローイング法によつて
得られるポリエステル極細繊維を用いて、柔軟性
に富み、形態安定性に優れ、かつ染色性良好な不
織布を得るべく鋭意研究を進めた結果、ついに本
発明を完成し、所期の目的を達成するに至つた。 すなわち、本発明は、メルトブローイング法で
得られたポリエステル極細繊維が相互に三次元的
に交絡しており、かつ沸水面積収縮率が20％以下
であることを特徴とする不織布である。 また、メルトブローイング法で得られたポリエ
ステル極細繊維ウエブに高速流体流処理を施し、
次いで該不織布に糊剤を付与した後、120〜180℃
の温度で熱処理を施し、しかる後に該糊剤を除去
することを特徴とする不織布の製造法である。 以下、本発明の構成，実施の態様，及び効果に
ついて更に詳細に説明する。なお、本発明の不織
布は、柔軟性及び形態安定性に優れ、染色性も良
好であるから、このような不織布を好適に応用し
得る種々の用途に汎用できるが、便宜上、以下の
実施態様は人工皮革用に適用する例をもつて代表
的に説明する。その他の応用はこの実施態様に準
じて行なうことができる。 メルトブローイング法については、インダスト
リアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリ
ー（Industrial and Engineering Chemistry）48
巻，第８号（p.1342〜1346），1956年に基本的な
装置及び方法が開示されており既に公知である。
この方法は溶融ポリマーを高速の熱ガスにより牽
引細化して極細繊維ウエブが製造されるプロセス
である。 メルトブローイング法で得られたポリエステル
極細繊維は、平均単繊維径が0.1〜5.0μｍのもの
が好適である。この範囲のものが特に柔軟であ
り、人工皮革に用いた場合緻密な表面立毛が得ら
れ、優美なチヨークマーク性が発現する。また、
メルトブローイング法で得られたポリエステル極
細繊維は、極めて細いため繊維長の測定が著しく
困難であるが、大よそ30mm以上と推定される。メ
ルトブローイング法で得られるポリエステル繊維
は繊維束状でない極細繊維が二次元的に配列堆積
したランダムなウエブ状物である。 本発明でいうポリエステル繊維とは、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
ト或いは上記重合体を主成分とする共重合体又は
重合体混合物などから作られた繊維があげられる
が、特に固有粘度0.35〜0.50のポリエチレンテレ
フタレートが、人工皮革として用いた場合に緻密
な立毛とヌメリ感のある表面感触が得られ、天然
皮革に酷似した風合と外観のものとなるので最も
好ましい。 本発明の不織布は、メルトブローイング法で得
られた繊維束状でないランダム極細繊維どうしが
高度に三次元的に絡み合つた不織布であり、その
沸水面積収縮率は20％以下である。この範囲の面
積収縮率を有する本発明のシート状物は形態安定
性に優れているため、たとえば人工皮革用基布と
して用いた場合に染色工程などの加熱工程時にし
わになつたり、表面が凸凹になつたりすることは
ない。特に沸水面積収縮率が９％以下の場合は、
上記した工程上の問題が全く起らないばかりか、
得られる人工皮革が極めて柔軟であり、しかも表
面の毛羽長が長くなるという利点がある。しか
も、極めて良好な寸法安定性のため、フイルター
などの他の多くの用途に用いることが可能とな
る。 次に、本発明の製造法について詳細に述べる。 本発明方法においては、先ずメルトブロー法で
得られたポリエステル極細繊維ウエブの表面に高
速流体流を衝突させて、極細単繊維どうしを三次
元的に絡み合せる。 高速流体流としては、細オリフイスをもつたノ
ズルから高圧下で噴出させる水の柱状流が好まし
いが、散水流であつてもよい。オリフイス径は、
0.05〜0.35mm、好ましくは0.10〜0.20mmが用いら
れる。水を押出す圧力は10〜100Kg／cm²、好まし
くは15〜35Kg／cm²が採用される。また、高速流体
処理時、処理面と反対側のシート表面側から減圧
で吸引することが、満足な交絡を起す意味で重要
である。この高速流体流処理と、ウエブ表面に隈
なく衝突させることが、表面の均一性の面で好ま
しい。 上記の如く極細繊維同士を三次元的に絡合させ
て得たウエブは、次いでこれに糊剤処理を施す。
これは熱処理時の不織布の収縮を抑制する形態固
定を行う目的で、熱処理工程前に付与するもので
ある。 本発明で用いる糊剤としては、ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース，デンプン
などの水溶性のものが好ましいが、水溶性でない
ものも用いられる。水溶性糊剤は５〜20重量％の
水溶液で不織布に含浸させることができる。含浸
工程は、前記した高速流体流処理後の湿潤状態で
あつても、また一度乾燥した後でもよいが、高速
流体流処理後、余分の水を脱水し乾燥せずに含浸
させた方が工程が簡略化できる。 前記糊剤の付着率は不織布の重量に対して５〜
60重量％、好ましくは８〜25重量％とする。この
範囲が熱処理時の面積収縮率が10％以下となり、
形態固定効果が極めてよい。付着率が５％未満の
量では、糊付による形態固定効果がほとんど発揮
されず、その後の熱処理工程での収縮が多少起
り、若干風合が硬化することがある。一方、60重
量％をこえる場合は糊付による形態固定効果は充
分満足できるものであるが、たとえばこの不織布
を人工皮革用基布として用いる際、次工程でのゴ
ム状弾性重合体をバインダーとして含浸させるこ
とが困難となる。この糊剤は熱処理工程後、水や
温水，熱水で大部分が抽出除去される。 上記のようにして糊剤の水溶液を含浸させた不
織布は次に乾燥工程に付する。この乾燥工程は、
後に述べる熱セツト処理と同時か又は連続的に行
うことができる。乾燥方法はたとえば熱風乾燥機
が用いられる。乾燥温度は本発明の場合90℃以下
とするが、不織布の糊付固定中における熱収縮を
防ぐことができ特に好ましいものである。90℃を
こえる場合は、糊固定される前に不織布の収縮が
起り、硬い風合のものとなる。 熱処理は、120〜180℃の温度雰囲気に充分さら
すことにより行なわれ、これによつて不織布は沸
水面積収縮率が20％以下と極めて寸法安定性に優
れたものとなる。特に好ましい温度範囲は130〜
150℃である。熱処理温度が。120℃以下の場合
は、熱セツト効果が不充分であり得られた不織布
の沸水面積収縮率が20％を越え、人工皮革用基布
とした場合、たとえば染色工程で製品がしわにな
つたり、表面が凸凹になつたり、しかも硬い風合
のものとなり製品として用いられない。一方、
180℃をこえる高温処理を行うと、構成繊維の劣
化が起りはじめ強度の低い不織布となる。また、
糊剤を用いた場合は糊剤の熱分解も起り、その後
の糊剤除去が困難となる。熱処理時間は10分間以
下で充分であり、好ましくは30秒〜３分間であ
る。熱処理は熱風乾燥機などが好適に用いられる
が、熱ロールによりプレスしながらセツトするの
は硬い不織布となるので好ましい。 熱処理前の収縮性極細単繊維交絡体は糊剤によ
つて形態固定されているため、この交絡体の潜在
収縮能（通常，沸水面積収縮率で60％程度）まで
の収縮は熱処理工程中に発現しない。一般に、熱
処理時における交絡体の面積収縮率は10％以下で
ある。したがつて、熱処理された不織布は嵩密度
（見掛け密度）があまり増加しないので、極めて
柔軟なものとなる。しかも、この不織布を人工皮
革用途として用いる場合に、繊維間隙にポリウレ
タンのようなゴム状弾性重合体を容易に充填させ
ることができるという利点がある。すなわち、人
工皮革を得るには、バインダーとしてゴム状弾性
重合体液を本発明の不織布に含浸させ、ついで重
合体を凝固させる必要があるが、不織布の嵩密度
が高くなるとほとんど含浸させることができなく
なる。 本発明の不織布の特長は、柔軟でしかも極めて
寸法安定性に優れている点にある。したがつて、
たとえば人工皮革用基布として用いた場合、加熱
工程での形態変化がほとんど起らず、柔軟で表面
毛羽の長い良好な人工皮革製品を与える。 本発明の不織布の別の特長としては、染色した
場合に濃色の製品が得られるという点があげられ
る。メルトブローイング法で得られる極細繊維
は、繊維が細いということ以外に繊維の微細構造
がルーズなため濃色が得られにくいが、本発明の
熱処理により繊維内部微細構造が緻密化され、染
料が抜けにくい構造に変化したためと考えられ
る。 更に、得られた染色した不織布の耐光染色堅ろ
う度，洗たく染色ろう度、転染堅ろう度が向上す
る。また、繊維内部構造が緻密化されるため繊維
強力が高まり、染色した不織布の摩擦堅ろう度も
向上するという大きな利点もある。 以下に本発明を実施例をあげて更に詳細に説明
する。尚、実施例中諸物性は下記の方法により測
定したものである。 面積収縮率：サンプル表面にタテ10cm，ヨコ10
cmの正方形の印を入れ、熱処理後にこの正方形の
寸法を測り、タテとヨコを乗じて求めた面積と元
のサンプル面積（100cm²）との差を元のサンプル
表面の割合（％）として求める。 柔軟度：ASTM D1388―64の方法に従い測定
する。 耐光染色堅ろう度：フエドメーターを用いカー
ボンアークを24時間照射し、ブルースケール
で級を判定する。 洗たく染色堅ろう度：JIS L0821―1965に記載
された洗たく試験機を用い、JIS L0844―
1973のＡ―２法による。 湿摩擦染色堅ろう度：JIS L0823―1971に記載
された摩擦試験き用い、JIS―L0849―1971
に記載された湿摩擦試験法による。 実施例 メルトブローイング法により平均繊維径２μ
ｍ，目付量200g／m²のポリエチレンテレフタレ
ートからなる極細短繊維ウエブを得た。このウエ
ブの沸水面積収縮率は60％であつた。つぎに、
0.15mmφのオリフイスをあけた多数のノズルを揺
動させながら、30Kg／cm²の圧力をかけて水を噴射
させ、直進流部分をウエブ表面に、表１回、裏１
回衝突させた。 得られた不織布は、繊維束状でない極細単繊維
が高度に三次元的に交絡した構造のものであつ
た。 この湿つた不織布を、そのまま10％のポリビニ
ルアルコール水溶液中へ浸漬し、付着率20％にな
るようにマングルで調整した後、80℃で乾燥し
た。この糊付けした不織布を第１表に示した各温
度で２分間、乾熱処理を行つた。 得られた不織布に、ポリウレタンの付着量が繊
維に対して60重量％となるように、15％のポリウ
レタン―ジメチルホルムアミド溶液を含浸した
後、70℃の温水でポリビニルアルコールとジメチ
ルホルムアミドを除去し、再び80℃で乾燥した。 シート表面を250＃のサンドペーパーでバフイ
ングし、表面を毛羽立てた後、青系の分散染料で
130℃、90分間の高温染色を行い、ついで還元洗
浄し、乾燥した。熱処理後の不織布及び前記した
方法で得られた起毛人工皮革の物性は第１表に示
す通りであつた。

【表】 第１表から明らかなように、120〜180℃の温度
範囲で熱処理した不織布は、熱処理時の収縮率が
10％以下と極めて小さい上に、残留沸水収縮率も
９％以下と小さい。このため、得られた不織布及
び人工皮革は極めて柔軟性に優れており、また人
工皮革の立毛長もかなり長くチヨークマーク性に
優れた良質なスエード調人工皮革であつた。 更に、得られた不織布及び人工皮革は充分濃色
のものであり、その結果、耐光染色堅ろう度も良
好であつた。また、染たく及び湿摩擦染色堅ろう
度が向上したことは、熱処理により繊維内部構造
が緻密化され、繊維強力が増したためと思われ
る。 一方、熱処理温度が110℃の場合は、熱セツト
効果が不充分であり、残留収縮率が大きい。その
ため、染色時に大きな収縮が発生し、得られたも
のの柔軟度は極めて悪く硬いものである。しか
も、染色堅ろう度の向上も認められない。また、
190℃以上の場合は熱処理時の収縮が大きく変形
がおこり、風合も硬いものであり、繊維の熱劣化
がポリビニルアルコールの熱変成が認められ、し
かも染色堅ろう度も低い結果のものであつた。 以上詳記したように、本発明不織布は柔軟性及
び形態安定性に優れ、染色性その他においても良
好な物性を備えており、ユニークな風合と相埃つ
て、衣料用及び産業用素材として汎用性を有し、
その結果は顕著なものがある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メルトブローイング法で得られたポリエステ
   ル極細単繊維が相互に三次元的に交絡しており、
   かつ沸水面積収縮率が20％以下であることを特徴
   とする不織布。 ２ ポリエステル極細単繊維の平均繊維径が0.1
   〜5.0μｍである特許請求の範囲第１項記載の不
   織布。 ３ 沸水面積収縮率が９％以下である特許請求の
   範囲第１項記載の不織布。 ４ メルトブローイング法で得られたポリエステ
   ル極細繊維ウエブに高速流体流処理を施し、次い
   で該不織布に糊剤を付与した後、120〜180℃の温
   度で熱処理を施し、しかる後に該糊剤を除去する
   ことを特徴とする不織布の製造法。 ５ 糊剤の付着率が該不織布に対して５〜60重量
   ％である特許請求の範囲第４項に記載の不織布の
   製造法。