JP3361967B2

JP3361967B2 - 不織布およびそれからなる人工皮革

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Publication number: JP3361967B2
Application number: JP24268697A
Authority: JP
Inventors: 秀樹新田; 善行的場
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: JPH1181153A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、挫掘性および軽量
性に優れた不織布、その製造方法および該不織布からな
る人工皮革に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、天然皮革の代替材料として挫掘性
に優れた人工皮革の開発が進められている。例えば、特
公昭６２−４６６６２号公報には、ソフトで挫掘性のな
い不織布および人工皮革として、高収縮繊維と自己伸長
性繊維とからなるウヱブをニードルパンチングした後、
収縮させ、次いで自己伸長繊維の伸長性を発現せしめた
高収縮不織布を作成し、ポリウレタン樹脂等を含浸、凝
固させた人工皮革用基材が提案されている。しかしなが
ら、該不織布を用いて作成した人工皮革は、挫掘性には
優れているものの、不織布を構成する繊維を収縮させる
ため、繊維重量が増加し、軽量性に劣るという問題があ
った。一方、特公平１−３８９１５号公報には、人工皮
革用不織布として、中空繊維を用いることが記載されて
いる。しかしながら、該公報に記載されている不織布
は、中空繊維を用いて不織布作成後、中空繊維をフィブ
リル化し、極細繊維とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、天然皮革の代替材料として、挫掘性および軽量性に
優れた人工皮革、および該人工皮革を作成するための不
織布を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、中
空繊維からなる不織布において、該不織布の厚さ方向の
一方から他方に向かって該中空繊維の中空率が勾配を有
していることを特徴とする不織布、中空繊維からなる不
織布を、温度差を有する加熱体の間でプレスせしめるこ
とを特徴とする上記不織布の製造方法および上記不織布
を用いた人工皮革に関するものである。

【０００５】以下、本発明に関して詳細に説明する。本
発明において使用する中空繊維とは、繊維軸に対して直
角の横断面において空間のある繊維をいい、該空間部分
の割合は、繊維の断面積全体に対して２０％以上である
ことが好ましく、４０〜６０％であることが特に好まし
い。中空繊維の初期中空率が大きいほど、不織布化した
後の密度勾配が大きくなるので好ましい。該中空繊維を
構成する成分としては、例えばポリエステル、ポリアミ
ド、ポリオレフィン等の繊維形成性を有する高分子重合
体であれば特に限定はないが、ポリエステル、ポリアミ
ドであることが好ましく、ポリエステルであることが特
に好ましい。

【０００６】中空繊維の製造方法としては、従来公知の
方法を用いることができるが、例えば、ポリマー極限粘
度が０．４５以上、好ましくは０．５５〜０．７０のポ
リエステルポリマーを中空型口金ノズルより紡速１００
０〜２０００ｍ／ｍｉｎで溶融紡糸し，紡糸口金直下で
２０〜３５℃の冷風を風速０．２〜４．０ｍ／ｍｉｎで
吹き付けて冷却する方法を用いることができる。使用す
る紡糸口金としては、例えば、中空型にスリットを有す
る中空キャップを用いることができる。ここで、紡糸す
る繊度を大きくせず、可能な限り中空率を大きくするた
めには、スリット幅を可能な限り薄くし、スリットの中
空型を形成する内径を可能な限り大きくすることが好ま
しい。具体的には、スリット幅は０．０３〜０．０５ｍ
ｍ、スリットの中空型を形成する内径は０．２〜０．４
ｍｍとすることが好ましい。かくして得られた中空未延
伸糸は、用途に合わせて延伸される。

【０００７】また、該中空繊維は、本発明の特徴である
軽量性を損なわない範囲で収縮性あるいは自己伸長性を
もたせることができ、収縮性あるいは自己伸長性を有す
る中空繊維を用いることが好ましい。例えば、特に７０
℃の温水中で２０％以上の収縮率を有する収縮性の中空
繊維を用いることができる。例えば、繊維に収縮性をも
たせる方法としては、紡糸することにより得られた原糸
を５０〜７５℃の温水浴中で１．５〜４．５倍に延伸
し、更に、ローラー、加熱プレート等で熱セットするこ
とにより延伸する方法が挙げられる。

【０００８】また、本発明の不織布は、該不織布を形成
する主たる繊維が中空繊維であればよく、本発明の特性
を損なわない範囲で他の非中空繊維を混合して使用する
ことができる。不織布を形成する中空繊維の割合は、収
縮性を有しているか否かによっても異なるが、例えば不
織布重量に対して７０％以上であることが好ましい。

【０００９】本発明は、上記中空繊維を用いて不織布を
作成するが、不織布の作成方法は、従来公知の方法を用
いることができ、例えば、カード、ランダムウヱバー、
クロスラッパー、ニードルロッカー等一般的に不織布製
造に使用される設備を用いることができる。収縮性を有
する中空繊維を用いた場合は、不織布としたのち、該不
織布を適当な時間、温水浴中に浸漬または熱風中に放置
し、収縮処理を行う。

【００１０】本発明においては、このようにして得られ
た中空繊維からなる不織布に、更に該不織布の厚さ方向
の一方から他方に向かって該中空率が勾配を有している
ことが必要である（以下、該密度勾配を有する不織布を
「本不織布」という）。

【００１１】勾配を付ける方法としては、特に限定され
ないが、例えば、中空繊維からなる不織布を、温度差を
有する加熱体の間でプレスせしめることによって達成す
ることができる。具体的には、１５０〜１７０℃の金属
鏡面ローラーとこれより低温の金属またはゴムローラー
との間で狭圧することにより、高温ローラーに接触した
方の不織布表面の中空繊維の中空率が低下し、低温ロー
ラーに接触した方の不織布表面の中空繊維の中空率が変
化しないことから、該不織布の厚さ方向の一方から他方
に向かって該中空率の中空率が勾配を有することとな
る。中空率の勾配は、目的とする人工皮革の用途に応じ
て決めることができるが、プレスした後の加熱体に接し
た側の不織布表面の中空率は、０％以上３０％以下、好
ましくは０％以上１５％以下である。ここで、中空率０
％とは、中空繊維が完全につぶされている状態をいう。
更に、該不織布はプレスされることにより、得られた不
織布の表面は平滑性に優れたものとなる。

【００１２】ここで、不織布を構成する中空繊維として
収縮性を有する繊維を用いる場合には、温水中または加
熱雰囲気下で収縮処理を行った後、上記中空繊維の中空
率に勾配を付ける処理を行うことが好ましい。このよう
に、不織布の一面側の中空率を低下させることにより、
その面の不織布の繊維密度が高まり、面平滑性が向上
し、密度勾配ができることにより、曲げ剛性が小さくな
りソフト性がアップし、得られた人工皮革の挫掘性が向
上するとともに外観品位の優れたものとなる。更に、中
空繊維を用いることにより、不織布全体の重量を減少さ
せることができ、得られた人工皮革も軽量性に富むもの
となる。

【００１３】本発明によれば、本不織布を用いて人工皮
革を製造することができる。人工皮革の製造方法として
は、基材となる不織布として本不織布を用いること以外
は、従来公知の方法を用いることができる。具体的に
は、本不織布に高分子重合体を含浸および/または塗布
し、凝固、乾燥させ基材を作成する。該基材表面には、
高分子重合体からなる表面被覆層を形成する。ここで、
本不織布に含浸させる高分子重合体としては、ポリウレ
タンエラストマー、ポリウレタン／ウレアエラストマー
等のポリウレタン系エラストマーの他、ゴム状弾性を示
すアクリル酸樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン共重
合体、スチレン・ブタジエン共重合体等を用いることが
できる。これらは、有機溶剤溶液または水分散液として
本不織布に含浸される。また、表面被覆層を形成する高
分子重合体としては、ポリウレタンエラストマー、ポリ
ウレタン／ウレアエラストマー等のポリウレタン系エラ
ストマーを、有機溶剤溶液あるいは水などの非溶剤を分
散させたｗ／ｏ型分散液として用いることができる。こ
れらは、基材表面に塗布した後、湿式凝固法または乾式
凝固法等を用いて脱溶媒することにより表面被覆層が形
成され、人工皮革が得られる。

【００１４】本不織布を使用した場合、得られた人工皮
革の挫掘性は、非中空繊維からなる人工皮革の挫掘性に
比べて良好であり、柔軟性に富んだものとなる。例え
ば、円形非中空繊維の曲げ硬さを１とすると、中空率２
５％のものは０．９３８、中空率５０％のものは０．７
５０、中空率７０％のものは０．４９０となる。更に、
中空繊維を用いることから、本発明の不織布およびそれ
からなる人工皮革は、軽量性に富むものである。本発明
の不織布を用いた人工皮革は、その特性から特に軽量性
を要求されるランニングシューズ用アッパーとして好ま
しく用いることができる。

【００１５】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例において、挫靴性は、評価すべきシート状物の表を
内側として折り曲げ、発生したシワの形状を観察し、シ
ワが小さく、分散しているものを「良」とし、シワが大
きく、集中するものを「不良」とした。実施例におい
て、充実感は、評価すべきシート状物の表を外側として
折り曲げた時に、ダンボールを折り曲げたように角ので
るものを「不良」とし、丸みをもって曲がるものを
「良」とした。

【００１６】［実施例１］オルソクロロフェノール（以
下、「ＯＣＰ」という。）中３０℃で測定した固有粘度
０．６０のポリエチレンテレフタレートを２９０℃で中
空繊維紡糸用口金（スリット幅０．０３ｍｍ、スリット
の中空径を形成する内径０．３ｍｍ）を用いて紡糸し
た。得られた未延伸糸を５８℃の温水中で２．７倍に延
伸し、冷空気にさらして乾燥し、７０℃の温水中で４０
％の収縮性を有し、同心円状の中空を有する中空率４８
%、１デニールの繊維を得た。得られた繊維を５１ｍｍ
にカットしカード、クロスラッパーによりウヱブを作成
し、更に８００本／ｃｍ²のニードルパンチングを行
い、１０２ｇ／ｍ²の絡合不織布を得た。

【００１７】得られた不織布を７０℃の温水中に２分間
浸漬し、元の面積の６０％に収縮させ、サクション脱水
機により含水率５０％とした後、ハイドロジェンポリシ
ロキサンを主成分とする不織布処理剤０．３％液を含
浸、スクイーズし、含液率１５０％に調整した。これを
表面温度１１０℃のドラムと非加熱のベルトとからなる
ベルト加圧機に通し、面圧０．２０ｋｇ／ｃｍ²で４０
秒間乾燥プレスを行った後、更に先のベルト加圧機で熱
ドラム面に接した不織布面が再びドラム面に接するよう
にして、表面温度１５０℃のドラムと非加熱のベルトと
からなるベルト加圧機に通し、面圧０．２２ｋｇ／ｃｍ
²で４０秒間熱処理プレスした。得られた不織布の特性
を表１に示す。

【００１８】本不織布をワックスで固定し、繊維断面を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、熱ドラムに接した不
織布面から約０．４ｍｍの間の繊維は中空繊維がつぶれ
ており、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍの部分では繊維断面
の中空がつぶれず維持されており、０．９ｍｍを超える
部分では完全な同心円状の中空形状を有していた。

【００１９】［実施例２］ポリテトラメチレングリコー
ル（分子量２０４０）とポリヘキサメチレンアジペート
（分子量２０００）との１：１混合ポリマージオ−ル、
4、4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、エチレン
グリコールを反応させたジイソシアネートに基づく窒素
含有量が４．０％のポリウレタンエラストマーのジメチ
ルホルムアミド溶液（濃度１０％）に多孔調整剤、着色
剤を加えて含浸液を作成し、実施例１で作成した本不織
布を含浸し、含浸溶液量が９００ｇ／ｍ²となるように
スクイーズし、含浸溶液量が９００ｇ／ｍ²となるよう
に調整し、次いで同組成のポリウレタンエラストマー
（濃度２０％）溶液を本不織布のドラム接触面側に溶液
量で９００ｇ／ｍ²コーテイングした。

【００２０】これを凝固水浴中に浸漬し、凝固させ、洗
浄を繰り返し脱溶媒を行った後、乾燥させた。得られた
基材のポリウレタン被覆面を２４０メッシュのサンドペ
パーを装着した研磨機で研磨し、ポリウレタン微細開放
孔を表面に有するヌバック調人工皮革を得た。得られた
人工皮革の特性を表１に示す。

【００２１】［比較例１］ＯＣＰ中３０℃で測定した固
有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートを、２９
０℃でスリットのない口金を用いて紡糸した。得られた
未延伸糸を５８℃の温水中で２．７倍に延伸し、乾燥冷
空気にさらして乾燥し、７０℃の温水中で４０％の収縮
性を有する２デニールの繊維を得た。

【００２２】この繊維を５１ｍｍにカットし、カード、
クロスラッパーによりウヱブを作成し、更に８００本／
ｃｍ²２のニードルパンチングを行い、２０５ｇ／ｍ²の
絡合不織布を得た。

【００２３】これを７０℃の温水中に２分間浸漬し、元
の面積の６０％に収縮させ、サクション脱水機により含
水率を５０％とした後、ハイドロジェンポリシロキサン
を主成分とする不織布処理剤０．３％液を含浸、スクイ
ーズし、含液率１５０％に調整した。これを表面温度１
１０℃のドラムと非加熱のベルトとからなるベルト加圧
機に通し、面圧０．２０ｋｇ／ｃｍ²で４０秒間乾燥プ
レスを行った後、更に先のベルト加圧機で熱ドラム面に
接した不織布面が再びドラム面に接するようにして、表
面温度１５０℃のドラムと非加熱のベルトとからなるベ
ルト加圧機に通し、面圧０．２２ｋｇ／ｃｍ²で４０秒
間熱処理プレスして、不織布を得た。得られた不織布の
特性を表１に示す。得られた不織布を用いて実施例２に
記載した方法に準拠して人工皮革を作成した。得られた
人工皮革の特性を表１に示す。

【００２４】［実施例３］ＯＣＰ中３０℃で測定した固
有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートを２９０
℃で中空繊維紡糸用口金（スリット幅０．０５ｍｍ、ス
リットの中空径を形成する内径０．３ｍｍ）を用いて紡
糸した。得られた未延伸糸を５８℃の温水中で２．５倍
に延伸し、乾燥冷空気にさらし乾燥し、７０℃の温水中
で５２％の収縮性を有する中空率５０％、１デニールの
繊維を得た。更に、この収縮中空糸を６８℃の温水中で
定長収縮させ、１５０℃で６％の自己伸長性を有する繊
維を得た。

【００２５】次いで、該繊維を５１ｍｍにカットし、高
収縮糸と自己伸長糸とを７０：３０の割合で混綿しカー
ド、クロスラッパーによりウヱブを作成し、更に８００
本／ｃｍ²のニードルパンチングを行い、１００ｇ／ｍ²
の絡合不織布を得た。

【００２６】これを７０℃の温水中に２分間浸漬し、元
の面積の６０％に収縮させ、サクション脱水機により含
水率を５０％とした後、ハイドロジェンポリシロキサン
を主成分とする不織布処理剤０．３％液を含浸、スクイ
ーズし、含液率１５０％に調整した。これを表面温度１
１０℃のドラムと非加熱のベルトとからなるベルト加圧
機に通し、面圧０．２０ｋｇ／ｃｍ²で４０秒間乾燥プ
レスを行った後、更に先のベルト加圧機で熱ドラム面に
接した不織布面が再びドラム面に接するようにして、表
面温度１５０℃のドラムと非加熱のベルトとからなるベ
ルト加圧機に通し、面圧０．２２ｋｇ／ｃｍ²で４０秒
間熱処理プレスして、不織布を得た。得られた不織布の
特性を表１に示す。

【００２７】本不織布をワックスで固定し、繊維断面を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、熱ドラムに接した不
織布面から約０．４ｍｍの間の繊維は中空繊維がつぶさ
れており、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍの部分では繊維断
面の中空がつぶれず維持されており、０．９ｍｍを超え
る部分では完全な中空形状を有していた。本不織布を実
施例２に記載した方法に準拠して人工皮革を作成した。
得られた人工皮革の特性を表１に示す。

【００２８】［実施例４］ＯＣＰ中３０℃で測定した固
有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートを２９０
℃の中空繊維紡糸用口金スリット幅０．０４ｍｍ、スリ
ットの中空径を形成する内径０．３ｍｍ）を用い紡糸し
た。得られた未延伸糸を６０℃の温水中で２．５倍に延
伸し、乾燥冷空気にさらし乾燥し、７０℃の温水中で５
５％の収縮性を有する中空率５２％、1デニールの繊維
を得た。該未延伸糸を１４０℃のローラー延伸機で４倍
に延伸し、繊維強度が５．０ｇ／ｄｅの非収縮繊維を得
た。

【００２９】この繊維を５１ｍｍにカットし高収縮糸と
非収縮糸とを７０：３０の割合で混綿し、カード、クロ
スラッパーによりウヱブを作成し、更に８００本／ｃｍ
²のニードルパンチングを行い、１００ｇ／ｍ²の絡合不
織布を得た。

【００３０】これを７０℃の温水中に２分間浸漬し、元
の面積の６０％に収縮させ、サクション脱水機により含
水率を５０％とした後、ハイドロジェンポリシロキサン
を主成分とする不織布処理剤０．３％液を含浸、スクイ
ーズし、含液率を１５０％に調整した。これを表面温度
１１０℃のドラムと非加熱のベルトとからなるベルト加
圧機に通し、面圧０．２０ｋｇ／ｃｍ²で４０秒間乾燥
プレスを行った後、更に先のベルト加圧機で熱ドラム面
に接した不織布面が再びドラム面に接するようにして、
表面温度１５０℃のドラムと非加熱のベルトとからなる
ベルト加圧機に通し、面圧０．２２ｋｇ／ｃｍ²で４０
秒間熱処理プレスして、不織布を得た。得られた不織布
の特性を表１に示す。

【００３１】本不織布をワックスで固定し、繊維断面を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、熱ドラムに接した不
織布面から約０．４ｍｍの間の繊維は中空繊維がつぶさ
れており、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍの部分では繊維断
面の中空がつぶれず維持されており、０．９ｍｍを超え
る部分では完全な中空形状を有していた。本不織布を実
施例２に記載した方法に準拠して人工皮革を作成した。
得られた人工皮革の特性を表１に示す。

【００３２】［実施例５］ＯＣＰ中３０℃で測定した固
有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートを２９０
℃で中空繊維紡糸用口金（スリット幅０．０４ｍｍ、ス
リットの中空径を形成する内径０．３ｍｍ）を用いて紡
糸した。得られた未延伸糸を１４０℃のローラー延伸機
で４倍に延伸し、繊維強度が５．０ｇ／ｄｅの繊維を得
た。この繊維を７０℃の温水中に２分間浸漬したが、収
縮性は示さなかった。

【００３３】次いで、該繊維を５１ｍｍにカットし、高
強度糸をカード、クロスラッパーによりウヱブを作成
し、更に８００本／ｃｍ²のニードルパンチングを行
い、１７０ｇ／ｍ²の絡合不織布を得た。

【００３４】これを７０℃の温水中に２分間浸漬し、サ
クション脱水機により含水率を５０％とした後、ハイド
ロジェンポリシロキサンを主成分とする不織布処理剤
０．３％液を含浸、スクイーズし、含液率１５０％に調
整した。これを表面温度１１０℃のドラムと非加熱のベ
ルトとからなるベルト加圧機に通し、面圧０．２０ｋｇ
／ｃｍ²で４０秒間乾燥プレスを行った後、更に先のベ
ルト加圧機で熱ドラム面に接した不織布面が再びドラム
面に接するようにして、表面温度１５０℃のドラムと非
加熱のベルトとからなるベルト加圧機に通し、面圧０．
２６ｋｇ／ｃｍ²で４０秒間熱処理プレスして、不織布
を得た。得られた不織布の特性を表１に示す。

【００３５】次いで、この不織布を実施例２で使用した
ものと同じポリウレタンエラストマー溶液（濃度１０
％）を含浸し、スクイーズし、含液溶液量が９００ｇ／
ｍ²となるように調整した。更に、本不織布のドラム接
触面側に、同組成のポリウレタンエラストマー溶液（濃
度２０％）を溶液量で９００ｇ／ｍ²コーティングし、
凝固浴に浸漬し、凝固、洗浄、乾燥した。

【００３６】得られた基材のポリウレタン被覆面を２４
０メッシュのサンドペーパーを装着した研磨機で研磨
し、ヌバック調人工皮革を得た。得られた人工皮革の特
性を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１からわかるように、本発明の不織布を
用いて得られた人工皮革は、比較例１に示された人工皮
革に比べて、挫掘性に優れ、重量が少なく軽量性に優れ
たものであり、更に曲げ硬さが小さいことから柔軟性に
も優れたものであることがわかった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によって得られた不織布は、中空
繊維からなり、該不織布の厚さ方向の一方から他方に向
かって該中空繊維の中空率が勾配を有していることを特
徴とするものであり、該不織布を用いて作られた人工皮
革は、挫掘性および軽量性に優れた効果を奏するもので
ある。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06N 3/00 - 3/18 D04H 1/00 - 13/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中空繊維からなる不織布において、該不
織布の厚さ方向の一方から他方に向かって該中空繊維の
中空率が勾配を有していることを特徴とする不織布。
【請求項２】中空繊維からなる不織布を、温度差を有
する加熱体の間でプレスせしめることを特徴とする請求
項１記載の不織布の製造方法。
【請求項３】人工皮革において、基材として請求項１
記載の不織布を用いることを特徴とする人工皮革。