JPH08127935A - 形状記憶性織編物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で形状記憶性に優れ，かつ加工性の良好
な織編物を提供する。 【構成】 芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン
酸成分のモル比が７０／３０〜９５／５であるジカルボ
ン酸成分と１種以上の脂肪族ジオール成分からなるポリ
エステルであって，ガラス転移温度が１０〜６０℃であ
る形状記憶性ポリエステルモノフィラメントを主体とし
て構成された形状記憶性織編物。 【効果】 帽子の芯材，ベッドのクッション材，人工芝
等に用いた場合，使用時の変形を加熱等の操作により元
の形状に回復させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，帽子の芯材，ベッドの
クッション材，人工芝等に好適な形状記憶性を有する織
編物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，帽子の芯材，ベッドのクッション
材および人工芝等は，ポリエチレンテレフタレートやナ
イロン等のモノフィラメントからなる織編物が用いられ
ている。しかし，かかる織編物は，使用時の変形に対す
る回復性が悪いという問題があった。

【０００３】一方，形状記憶性能を有する樹脂材料とし
ては，トランスイソプレン系樹脂（特開昭５５−９３８
０６号公報），ポリノルボルネン系樹脂（特開昭５９−
５３６２８号公報）及びその繊維（特開平１−２７２８
２２号公報），ビニル系樹脂とアクリル酸系樹脂または
合成ゴムとの混合物からなるもの（特開昭６３−１７９
５２号公報），及びボリウレタン系の形状記憶ボリマー
（特開平２−１６９７１３号公報）等が知られている。

【０００４】しかし，これらの樹脂材料は，形状記憶能
を発現させるためには，著しく高重合度にする必要があ
り，その結果，曳糸性や繊維形成性が悪く，繊維として
の繊度や強度を維持して製造することは，ほとんど不可
能であって，例えば，ポリノルボルネン系のポリマーに
て形状記憶能を発現させるには重合度３００万以上にす
る必要がある。

【０００５】また，ポリエステル系の形状記憶能を有す
る樹脂としては，例えば，ポリブチレンテレフタレート
と脂肪族ポリラクトンとのブロック共重合体からなる樹
脂（特開平２−１２３１２９号公報），結晶融解エント
ロピーが３cal/g 以下となるように第３成分を共重合し
たポリエチレンテレフタレートからなる樹脂（特開平３
−２６９７３５号公報），ポリブチレンテレフタレート
とポリエチレングリコールとのブロック共重合体からな
る樹脂（特開平２ー２４０１３５号公報）等が提案され
ている。しかしながら，これらの樹脂はいずれも融点が
低くて熱処理工程で硬化してしまい求める風合が得られ
ず，また，耐光性が劣る等繊維製品としての致命的な欠
点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記欠点を
解消し，長期間の使用により変形した織編物を加熱等の
操作により元の形状に回復する形状記憶性を有する織編
物を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは，上記課題
を解決するために鋭意検討した結果，加工性に優れた特
定の形状記憶性ポリエステルモノフィラメントを主体と
してなる織編物を用いることにより目的が達成されるこ
とを見出し，本発明に到達した。すなわち，本発明は，
２種以上のジカルボン酸成分からなり，かつ芳香族ジカ
ルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分のモル比が７０
／３０〜９５／５であるジカルボン酸成分と１種以上の
脂肪族ジオール成分とを主成分とし，ガラス転移温度が
１０〜６０℃である形状記憶性ポリエステルで構成され
るモノフィラメントを主体としてなる形状記憶性織編物
を要旨とするものである。

【０００８】以下，本発明を詳細に説明する。本発明で
いう「形状記憶性」とは，任意の形状（形状Ａ）に成形
して，その形状を熱処理により記憶させ，次いで，形状
Ａとは異なる形状（形状Ｂ）に外力により変形させたも
のを，ガラス転移温度より高く，形状を記憶せしめた温
度よりも低い温度で, 無緊張下で加熱することにより元
の形状Ａに回復するという機能を有していることを意味
する。

【０００９】本発明で用いる形状記憶性ポリエステル
は，２種以上のジカルボン酸成分からなり，かつ芳香族
ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分のモル比が
７０／３０〜９５／５であるジカルボン酸成分と１種以
上の脂肪族ジオール成分とを主たる構成成分とする。

【００１０】上記形状記憶性ポリエステルは，形状を記
憶するに際して固定部となる結晶相と形状の変形や回復
に際して可動部となる非晶相を適度に形成することが必
要であり，このポリエステルを得る方法としては，芳香
族ポリエステルセグメント（結晶相）と脂肪族ポリエス
テルセグメント（非晶相）を適度な割合で共重合する方
法が挙げられ，本発明では，２種以上のジカルボン酸成
分を使用し，かつ芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカ
ルボン酸成分のモル比が７０／３０〜９５／５の範囲で
あることが必要である。芳香族ジカルボン酸成分の割合
が７０モル％に満たないと，繊維としての十分な強度が
得られず，使用上問題がある。また，芳香族ジカルボン
酸成分の割合が９５モル％を超えると，形状の変形およ
び回復のために必要な可動部となる非晶相が少なく，十
分な形状回復性が発揮されない。

【００１１】芳香族ジカルボン酸成分としては，例え
ば，テレフタル酸，イソフタル酸，2,６−ナフタレンジ
カルボン酸，1,４−ナフタレンジカルボン酸，４，4'−
ジフェニルジカルボン酸，ジフェノキシエタンジカルボ
ン酸等が挙げられ，脂肪族ジカルボン酸成分としては，
例えば，アジピン酸，アゼライン酸，セバシン酸，ドデ
カン二酸，ヘキサデカン二酸，エイコサン二酸等が挙げ
られる。

【００１２】一方，脂肪族ジオール成分としては，例え
ば，エチレングリコール，1,４−ブタンジオール，1,３
−プロパンジオール，ネオペンチルグリコール，1,６−
ヘキサンジオール，1,９−ノナンジオール等が挙げられ
る。

【００１３】本発明における形状記憶性ポリエステルの
ガラス転移温度は，１０〜６０℃，好ましくは２０〜６
０℃，最適には４０〜６０℃の範囲のものである。ガラ
ス転移温度が１０℃未満のものでは，室温でエラストマ
ー状となり，本発明の目的とする織編物として使用でき
ない。一方，ガラス転移温度が６０℃を超えると，形状
を固定及び回復させる際の温度を高くすることが必要に
なり，実用上好ましくない。

【００１４】また，形状記憶性ポリエステルの融点は，
１５０℃以上であることが好ましい。融点が１５０℃未
満では，熱セットや高温染色がしにくくなり，実用的で
ない。上記ポリエステルの極限粘度は，０．３以上，好
ましくは０．４〜２．０，最適には０．５〜１．０の範
囲のものが好ましい。極限粘度が０．３未満のもので
は，繊維として必要とされている機械的強度が満足され
ず，極限粘度が２．０を超えると，溶融時の流動性が低
下して加工性が悪くなり，好ましくない。

【００１５】本発明における形状記憶性ポリエステルを
構成する成分およびその共重合割合は広範囲に選択でき
るが，経済性，汎用性，物性等の点で，ジカルボン酸成
分としてテレフタル酸とドデカン二酸とをモル比７０／
３０〜９５／５の割合で用い，ジオール成分としてエチ
レングリコールを用いたポリエステルが最も好ましい。
なお，本発明の織編物の形状記憶性を損なわない範囲で
あれば，上記ポリエステルに安定剤，蛍光剤，顔料等の
添加剤を含有してもよい。

【００１６】本発明の織編物を構成する形状記憶性ポリ
エステルモノフィラメントは，通常のポリエステルモノ
フィラメントと同様に，溶融紡糸，延伸する方法で製造
することができる。本発明で用いる形状記憶性ポリエス
テルモノフィラメントの太さは，０．１mm以上，２mm以
下が好ましく，この範囲を外れると，芯地や人工芝等に
使用すると形状記憶性を発揮しないことがある。また，
上記モノフィラメントの引張弾性率は３００〜９００kg
／mm² ，結節強度は３ｇ／デニール以上であることが好
ましい。これらの特性値を満足しないと，織編物として
柔らかすぎたり，硬すぎたり，あるいは強度が不足し
て，芯地や人工芝等に適さないことがある。

【００１７】本発明の形状記憶性織編物は，上記の方法
で得られたモノフィラメントを通常のモノフィラメント
の織編機を用いて織編物とするが，この際，上記モノフ
ィラメントを１００％使用してもよいが，形状記憶性を
阻害しない範囲であれば，形状記憶性を有しない通常の
ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレ
ート等のポリエステル繊維，ナイロン繊維等の合成繊
維，レーヨン等の再生繊維や天然繊維と交織，交編した
ものであっても差し支えない。

【００１８】本発明では，上述のごとくして得られた織
編物の形状を記憶せしめるために熱処理を行う。この際
の熱処理温度は，形状を記憶せしめるための固定点を生
じさせる必要があり，上記ポリエステル中の結晶部の絡
み合いを引き起こすのに十分な温度である必要があるた
め，本発明の織編物を構成するポリエステルの構成成分
や他の繊維との混率等によって異なるが，使用するポリ
エステル繊維のガラス転移温度より高く，融点より低い
温度である必要がある。本発明の織編物は，目的とする
用途に応じて成形され，前述の熱処理により形状が記憶
され，使用されるが，使用時に生じた変形を回復させる
ために熱処理を行う。

【００１９】変形を回復させ得るための温度としては，
上記ポリエステル中の非晶相を軟化あるいは流動化する
のに十分な温度が必要であり，使用するポリエステルの
ガラス転移温度よりも高く，形状を記憶せしめた温度よ
りも低い温度である必要がある。熱処理温度がポリエス
テルのガラス転移温度より低い場合は，ポリエステル中
の非晶相の軟化あるいは流動化が起こらないため，記憶
された形状の発現がなされず，また，形状を記憶せしめ
た温度よりも高い温度で熱処理すると，ポリエステル中
の非晶相が軟化あるいは流動化するだけでなく，形状を
記憶した固定点も消失されてしまうため，記憶された形
状の回復は不可能になる。本発明は，以上の構成よりな
るものである。

【００２０】

【作用】本発明の形状記憶性織編物は，特定の形状記憶
性ポリエステルからなるモノフィラメントを主体として
構成されており，該ポリエステルは，形状を記憶するに
際して固定部となる結晶相と形状の変形や回復に際して
可動部となる非晶相を有しているため，形状の記憶およ
び回復が可能となる。

【００２１】

【実施例】以下，実施例によって本発明をさらに具体的
に説明するが，実施例における特性値および形状記憶性
の測定，評価は，次の方法で行った。 （１）ガラス転移温度（Ｔｇ），融点（Ｔｍ） 示差走査熱量計（パーキンエルマー社製，ＤＳＣ−７
型）を用いて，昇温速度２０℃／min で測定した。

【００２２】（２）極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し，温度２０℃で測定した。 （３）引張強度，伸度，結節強度および初期引張弾性率 ＪＩＳ Ｌ−１０１３に準じて測定した。

【００２３】（４）形状記憶性 本発明および比較例の織物をヒートセッターにて１６０
℃，５分間熱処理し，プレーンな形状に記憶した後，上
記織物を２つ折りに変形させた状態で，ポリエステルの
ガラス転移温度よりも４０℃高い温度で熱処理した際の
形状の回復を次の基準により判定した。 ○：１分以内に元の形状に回復する。 △：５分以内に元の形状に回復する。 ×：５分以上かかって元の形状に回復あるいは回復しな
い。

【００２４】製造例１ テレフタル酸とエチレングリコールのエステル化反応に
より得られたビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレ
ートおよび／またはそのオリゴマー４５．０kgに，ドデ
カン二酸５．８kg（全ジカルボン酸成分に対して１０モ
ル％），エチレングリコール６．３kg，触媒としてテト
ラブチルチタネート２６ｇを加え，２５０℃窒素ガス制
圧下３．６kg／cm² で２時間エステル化反応した後，２
８０℃に昇温し，０．４トルで４時間重縮合反応を行
い，Ｔｇ＝４７℃，Ｔｍ＝２３８℃，極限粘度０．６１
のポリエステルを得た。

【００２５】製造例２〜８ 表１記載の組成で，製造例１と同様の方法で７種のポリ
エステルを得た。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例１ 製造例１で得たポリエステルを減圧乾燥後，通常の溶融
押出機を用い，紡糸温度２８０℃，紡糸速度３０ｍ／分
で溶融紡糸し，３５℃の水浴で冷却して，未延伸モノフ
ィラメントを得た。上記未延伸モノフィラメントに６０
℃の温水浴中で２．５倍の第１次延伸を行い，次いで，
１６０℃のオーブン中で３．０倍の第２次延伸を行い，
直径０．３mmのモノフィラメントを得た。

【００２８】得られたモノフィラメントを用いて，経密
度５６本／吋，緯密度２４本／吋の平織物を製織した。
得られた織物を常法にて精練，乾燥後，ヒートセッター
を用いて１６０℃，５分間の熱処理を行い，平面形状を
記憶させた本発明の形状記憶性織物を得た。

【００２９】実施例２〜７，比較例１〜３ 表２記載のごとくにポリエステルの種類およびモノフィ
ラメントの太さを変える他は，実施例１と同様の方法で
織物を得た。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２より明らかなごとく，本発明の実施例
１〜７の織物は，優れた形状記憶性を有している。これ
に対し，ガラス転移温度が６０℃を越える製造例６のポ
リエステルを用いた比較例１，ガラス転移温度が２０℃
より低い製造例７を用いた比較例２及び脂肪族ジカルボ
ン酸成分のモル比が５モル未満である製造例８のポリエ
ステルを用いた比較例３は，形状記憶性の劣るものであ
った。

【００３２】

【発明の効果】本発明の形状記憶性織編物は，使用時の
変形を回復させることができ，常に新品の状態で使用で
きる。また，加工性に優れた形状記憶性ポリマーを用い
ているため，安価に形状記憶性織編物を提供することが
できる。本発明の形状記憶性織編物を帽子の芯材やベッ
ドのクッション材等に使用した際に生じる変形を加熱に
より回復することができ，常に良好な形状を提供するこ
とができる。また，人工芝に用いた場合，使用時に生じ
る毛倒れを加熱ことにより回復させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 哲夫 愛知県岡崎市大和町字沓市場49番地６ (72)発明者 大澤 恒之 愛知県岡崎市板屋町224番地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種以上のジカルボン酸成分からなり，
   かつ芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分
   のモル比が７０／３０〜９５／５であるジカルボン酸成
   分と１種以上の脂肪族ジオール成分とを主成分とし，ガ
   ラス転移温度が１０〜６０℃である形状記憶性ポリエス
   テルで構成されるモノフィラメントを主体としてなる形
   状記憶性織編物。