JP2015063784A - 成形用織物の製造方法及び繊維成形品並びに複合物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】成形用織物の製造方法並びにこの方法により製造された成形用織物を用いた繊維成形品及び複合物品を提供する。【解決手段】高配向未延伸糸を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更に染色糸を製織する成形用織物の製造方法であって、熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]?100(%)で算出される伸長率が6%以下である。また、この製造方法により製造された成形用織物を成型してなる繊維成形品であって、用いる成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されている。染色糸は、染色されたポリエチレンテレフタレート糸であることが好ましい。【選択図】図1
Description
本発明は、成形用織物の製造方法並びにこの方法により製造された成形用織物を用いた繊維成形品及び複合物品に関する。更に詳しくは、本発明は、定長又は弛緩熱処理により収縮を制御し、その後、染色した糸を用いて製織することにより、糸が均一に染色されるとともに、賦形し易さを備える成形用織物の製造方法に関する。また、この方法により製造された成形用織物を用いて得られたものであって、彩度の高い色彩表現をすることができるとともに、カラーミックスも可能な繊維成形品及び複合物品に関する。
従来、ポリエステル繊維等を用いて製織された織物が、車両用内装材の表皮材及び衣料用等の産業分野などの広範な用途において用いられており、繊維成形品に関する提案も見られる。例えば、ポリエステル製の未延伸糸又は半延伸糸を芯糸とした混繊糸を用いた自動車の内装等に適した成形性織物が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、特定の高配向未延伸糸を特殊な加工方法及び条件で製造した、反発性に優れたポリエステル繊維が知られている(例えば、特許文献2参照。)。そして、染色された繊維は、成形性を活かして、帽子材料、ブラジャーカップ、水着カップなどのカップ類や肩パッドなどに好ましく適用できると記載されている。
特許文献1に記載された成形性織物では、複数の糸が混繊された混繊糸であるため染めむらが生じ易い。また、未延伸糸は収縮し易く、先染めすると大きく収縮して、染色時に内側となった糸と外側となった糸との間に染めむらが生じてしまう。更に、染色時の温度では、一旦収縮した糸が伸長するため、巻き芯に巻かれた糸が巻き芯から抜け落ちてしまい、巻糸の端面が傷付き、毛羽が発生したり、巻きを解除し難くなるという問題がある。また、特許文献2に記載されている反発性に優れたポリエステル繊維を用いてなる織物を反染めした場合、高温時に伸び易いため、伸長にむらが生じ、染めむらや皺が発生し、商品性に乏しい。一方、ウール糸等を複合させると伸び難くはなるが、三次元に賦形させる際の成形性が低下するという問題がある。
本発明は、糸が均一に染色されるとともに、賦形し易さを備える成形用織物の製造方法、及びこの方法により製造された成形用織物を用いて得られたものであって、彩度の高い色彩表現をすることができるとともに、カラーミックスも可能な繊維成形品及び複合物品を提供することを目的とする。
本発明は以下のとおりである。
1.高配向未延伸糸を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更に上記染色糸を製織する成形用織物の製造方法であって、
上記熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、上記沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下であることを特徴とする成形用織物の製造方法。
2.上記高配向未延伸糸が、ポリエチレンテレフタレート糸である上記1.に記載の成形用織物の製造方法。
3.上記1.又は2.に記載の製造方法により製造された成形用織物を成形してなる繊維成形品であって、
上記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする繊維成形品。
4.上記染色糸が、染色されたポリエチレンテレフタレート糸である上記2.に記載の繊維成形品。
5.上記1.又は2.に記載の製造方法により製造された成形用織物からなる表皮層と、該表皮層に接合されてなる基材層とを備える複合物品であって、
上記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする複合物品。
6.上記基材層が、発泡樹脂を含む上記5.に記載の複合物品。
7.車両用天井材である上記5.又は6.に記載の複合物品。
1.高配向未延伸糸を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更に上記染色糸を製織する成形用織物の製造方法であって、
上記熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、上記沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下であることを特徴とする成形用織物の製造方法。
2.上記高配向未延伸糸が、ポリエチレンテレフタレート糸である上記1.に記載の成形用織物の製造方法。
3.上記1.又は2.に記載の製造方法により製造された成形用織物を成形してなる繊維成形品であって、
上記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする繊維成形品。
4.上記染色糸が、染色されたポリエチレンテレフタレート糸である上記2.に記載の繊維成形品。
5.上記1.又は2.に記載の製造方法により製造された成形用織物からなる表皮層と、該表皮層に接合されてなる基材層とを備える複合物品であって、
上記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする複合物品。
6.上記基材層が、発泡樹脂を含む上記5.に記載の複合物品。
7.車両用天井材である上記5.又は6.に記載の複合物品。
本発明の成形用織物の製造方法では、高配向未延伸糸を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、この染色糸を製織して成形用織物とする。そして、染色に用いる熱処理された後の加工糸の収縮挙動が制御されている。
このような構成とされていると、本発明の製造方法により、染めむらが抑制された織物を効率よく製造することができ、得られた成形用織物は、賦形性に優れ、特に三次元の立体的な繊維成形品を容易に製造することができる。
また、本発明の繊維成形品は、本発明の成形用織物の製造方法により製造された成形用織物を成形してなる繊維成形品である。
このような構成とされていると、特に三次元の立体的な形状であっても、皺、破れ等を生じることなく、容易に賦形することができる。
また、染色糸は、染色されたポリエチレンテレフタレート糸であることが好ましい。
この場合、容易に所定の残留伸度を有する高配向未延伸糸のみからなる繊維成形品とすることができ、より皺、破れ等を生じることのない繊維成形品とすることができる。
また、本発明の複合物品は、立体構造を有しても、表皮層に皺等が形成されることがなく、外観性に優れる。
このような構成とされていると、本発明の製造方法により、染めむらが抑制された織物を効率よく製造することができ、得られた成形用織物は、賦形性に優れ、特に三次元の立体的な繊維成形品を容易に製造することができる。
また、本発明の繊維成形品は、本発明の成形用織物の製造方法により製造された成形用織物を成形してなる繊維成形品である。
このような構成とされていると、特に三次元の立体的な形状であっても、皺、破れ等を生じることなく、容易に賦形することができる。
また、染色糸は、染色されたポリエチレンテレフタレート糸であることが好ましい。
この場合、容易に所定の残留伸度を有する高配向未延伸糸のみからなる繊維成形品とすることができ、より皺、破れ等を生じることのない繊維成形品とすることができる。
また、本発明の複合物品は、立体構造を有しても、表皮層に皺等が形成されることがなく、外観性に優れる。
以下、図も参照しながら、本発明を詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
1.成形用織物の製造方法
本発明における着色された成形用織物の製造方法は、高配向未延伸糸(以下、「POY」と略記する。)を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更にこの染色糸を製織する成形用織物の製造方法である。そして、熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下である。
本発明における着色された成形用織物の製造方法は、高配向未延伸糸(以下、「POY」と略記する。)を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更にこの染色糸を製織する成形用織物の製造方法である。そして、熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下である。
POYは、合成樹脂繊維からなる。この繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略記する。)繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリ乳酸繊維等のポリエステル系繊維が挙げられる。ポリエステル系繊維、特にPET繊維は、強度が大きく、優れた耐久性、耐光性等を有するため好ましい。
ここで、PETとしては、80モル%以上のエチレンフタレート単位を含有するエチレンフタレート系重合体が好ましい。このエチレンフタレート系重合体は、例えば、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタリンジカルボン酸等の二塩基酸類、オキシ安息香酸等のオキシ酸類、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等のグリコール類、及び5−ナトリウムスルホイソフタル酸等のうちの少なくとも1種の共重合成分からなる単位を含むことができる。また、PET繊維には、酸化チタン等の艶消し剤、カオリナイト等の微細孔形成剤、及び帯電防止剤等が添加されていてもよい。
また、PETを用いてなるPOY(Partially Oriented Yarn)では、複屈折が0.02〜0.12、特に0.025〜0.08であることが好ましい。複屈折が0.02〜0.12であれば、構造形成がある程度進んでいるため、十分な強度を有する成形用織物とすることができ、繊維成形品への賦形性も十分に確保される。この複屈折は、偏光顕微鏡、例えば、OLYMPUS社製、型式「BH−2」を用いて、レターデーションΓと光路長dとから、複屈折=Γ/dとして算出することができる。尚、dは繊維中心でのΓと繊維径とから求められる。
更に、成形用織物の製造に使用される未延伸糸であるPOYは、紡糸時、高速で巻き取って高配向させ、紡糸後は延伸されていない未延伸糸である。巻取速度は特に限定されないが、通常、2500〜4500m/分程度である。また、POYは、延伸糸と比べて低応力で応力の増加とともに少しづつ伸びが増加するため、POYを用いて製造された成形用織物は、所望の形状に賦形し易く、繊維成形品の製造が容易である。
POYの形態は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいがマルチフィラメントであることが好ましい。また、マルチフィラメントである場合、繊度は特に限定されないが、通常、30〜600dtex、特に50〜300dtex程度のPOYを用いることができる。更に、単糸繊度も特に限定されないが、0.2〜10dtex、中でも0.5〜5dtex程度とすることで、耐久性と風合いに優れた成形用織物を得ることができる。
成形用織物は、POYを、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更にこの染色糸を製織することにより製造される。POYは、織物として熱処理する際、大きく収縮することを防ぐために熱処理されて用いられる。POYの熱処理方法は、特に限定されず、乾式法と湿式法とがあるが、本発明では、乾式法、即ち、乾熱処理によって加工糸を作製することが好ましい。例えば、図1に記載のように、未処理のPOY(1)をヒータ(5)へと供給してヒータ(5)内において、空気等の気体が加熱された雰囲気で熱処理する方法が挙げられる。この場合、POY(1)を、定長を保ちながら供給する熱処理でもよく、オーバーフィードに供給する弛緩熱処理でもよい。尚、図1において、符号(5)はヒータを意味し、符号(7)は供給用ローラを意味し、符号(9)は引取第1ローラを意味し、符号(11)は引取第2ローラを意味し、符号(13)は空気交絡装置を意味し、符号(15)、(17)、(19)はガイドを意味する。
乾熱処理における温度は、POY(1)の種類等に応じて、適宜、調整されるが、通常、120〜260℃、好ましくは180〜240℃である。また、POY(1)がヒータ(5)内を通過する時間も、POY(1)の種類等により、適宜、調整されるが、通常、0.05〜1.2秒である。
湿式法の場合、例えば、巻芯等に捲回されたPOYに水蒸気を吹き付ける方法、巻芯等に捲回されたPOYを熱処理浴に浸漬する方法が挙げられる。
本発明では、加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、沸水処理後乾熱処理糸の[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下である。L1及びL2を決定する具体的な方法を説明する。前処理工程により得られた加工糸を、周長1mにて10回巻いて、かせを作製し、98℃の熱水に10分浸漬して沸水処理する。次いで、室温(20〜25℃)で乾燥させた後、この沸水処理糸に、[8.82×20×沸水処理後のTex数]により算出される値の荷重[mN(ミリニュートン)]を掛けて伸びたときの長さをL1とする。また、沸水処理糸を、180℃に設定された加熱装置内に30分静置し、乾熱処理する。この乾熱処理糸に、[8.82×20×乾熱処理後のTex数]により算出される値の荷重[mN(ミリニュートン)]を掛けて伸びたときの長さをL2とする。このL1とL2とから上述の式により算出されるPOYの伸長率は、6%以下であり、好ましくは−10〜6%、より好ましくは−5〜6%、更に好ましくは0〜6%である。即ち、沸水処理糸は、僅かに伸長するか、寸法変化がないか、あるいは、少し収縮することが好ましい。
乾熱処理の温度(180℃)は、かせ染め、チーズ染め等により染色(湿熱)するときの130℃程度に相当する温度であり、上述の伸長率が6%を超えると、例えば、かせ染めの場合、糸の収縮により、束状の糸の長さ方向の側面の中央部が凹んだうえに、巻かれた糸全体がかせ染色用の管から抜け落ちてしまうことがある。その結果、染めむらが生じるとともに、巻きの端面部が毛羽立ち、巻きを解除し難くなる解除不良を起こすこともある。一方、伸長率が小さ過ぎる、即ち、伸長せずに収縮する場合に、収縮率が大き過ぎると、巻き締まりによる染めむら等が懸念される。
また、上記沸水処理糸の収縮率及び伸び率は、特に限定されない。収縮率は、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、特に好ましくは3〜10%である。伸び率は、好ましくは80〜200%、より好ましくは80〜160%、特に好ましくは100〜140%である。
本発明では、上記伸長率、並びに、沸水処理糸の収縮率及び伸び率を、前処理工程における各種条件により調整することができる。例えば、図1において、POY(1)を定長に保たせるためのフィードの調整、POY(1)をオーバーフィードに供給するときのオーバーフィード率の調整、熱処理温度の調整、熱処理時間の調整等によってコントロールすることができる。
本発明では、上記伸長率、並びに、沸水処理糸の収縮率及び伸び率を、前処理工程における各種条件により調整することができる。例えば、図1において、POY(1)を定長に保たせるためのフィードの調整、POY(1)をオーバーフィードに供給するときのオーバーフィード率の調整、熱処理温度の調整、熱処理時間の調整等によってコントロールすることができる。
図1におけるPOY(3)等の加工糸は、そのまま染色に供してよいし、必要に応じて交絡させたり、撚りを加えたり、巻き替えをした後、染色される。
また、上記加工糸を交絡した場合には、集束性を向上させることができる。交絡の方法としては、例えば、インターレース加工等の空気交絡が挙げられる。空気交絡では交絡時の流体噴射加工により糸収束性が向上する。更に、空気交絡では、走行する糸束に高圧空気が噴射され、間欠的に絡み合う。空気交絡の方法及びその条件は、特に限定されない。
更に、上記加工糸に、撚りを加える方法は、特に限定されず、既存の方法によって撚ることができる。撚機も特に限定されず、アップツイスター、ダウンツイスター及びダブルツイスターのいずれであってもよい。撚り方向はS及びZのいずれでもよく、それらをどのように組み合わせてもよい。撚糸の構成としては、1本の糸を撚ってもよく、複数本の糸を纏めて撚ってもよい。また、糸の繊度及び断面形状等もどのように組み合わせてもよい。更に、撚られる加工糸の形態は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、マルチフィラメントの場合に、撚ることによる集束性の効果がより大きく発現される。
本発明に係る染色工程において、加工糸の染色方法は、特に限定されず、かせ染め、チーズ染め等が挙げられる。染色温度は、通常、125℃〜135℃であり、染色の後、洗浄、乾燥等を行うことができる。そして、得られた染色糸を用いて製織することにより成形用織物を製造することができる。尚、製織の後、皺を除去する等の目的で、ピンテンター等を用いて、織物の熱処理(後処理工程)を行ってもよい。この場合の温度は、好ましくは100℃〜175℃である。
本発明により製造された成形用織物の組織は、特に限定されず、例えば、平織物、綾織物、朱子織物及びそれらの組み合わせ等の各種の織物とすることができる。また、織物の糸密度も特に限定されない。この糸密度については、経密度及び緯密度が、いずれも、好ましくは60〜400本/25.4mm、より好ましくは60〜230本/25.4mm、更に好ましくは80〜140本/25.4mmである。経密度及び緯密度が60〜400本/25.4mmであれば、三次元に賦形させ易く、成形性に優れた成形用織物とすることができる。
本発明により得られる成形用織物は、染色された高配向未延伸糸からなる織物である。そして、染色工程において、特定の性質を有する加工糸を用いているので、得られる染色糸は、後述する残留伸度を80%以上とすることができる。そして、この染色糸を含む成形用織物により、所望の形状を有し、多彩な繊維成形品を容易に製造することができる。
2.繊維成形品及び複合物品
本発明の繊維成形品は、上記の製造方法により製造された成形用織物を、所定形状を有する型を用いる等により、所望の形状を付与してなる繊維成形品である。この繊維成形品の製造に用いられる成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されている。
また、本発明の複合物品は、上記の製造方法により製造された成形用織物と、基材とを用いて得られたものである。この複合物品の製造に用いられる成形用織物もまた、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されている。
本発明の繊維成形品は、上記の製造方法により製造された成形用織物を、所定形状を有する型を用いる等により、所望の形状を付与してなる繊維成形品である。この繊維成形品の製造に用いられる成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されている。
また、本発明の複合物品は、上記の製造方法により製造された成形用織物と、基材とを用いて得られたものである。この複合物品の製造に用いられる成形用織物もまた、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されている。
ここで、残留伸度は、成形用織物を構成糸に分解し、JIS L 1013(2010)の「8.5引張強さ及び伸び率」に準じて測定したときの引張強さが最大値の時の伸び率である。尚、試験条件としては、定速伸長形であって、つかみ間隔は250mm、引張速度は250mm/minである。
本発明の繊維成形品の製造に用いられる成形用織物の構成糸である全ての染色糸の残留伸度は80%以上、特に100%以上である(通常、150%以下である。)。このように、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより構成された成形用織物を用いた繊維成形品であれば、優れた賦形性を有し、特に三次元に成形するときなどに、容易に伸長するとともに、皺が発生したりすることもない。一方、染色糸の残留伸度が80%未満、例えば、30〜50%程度のPET糸等では、三次元に成形するときなどに、賦形性に劣り、皺が発生したり、無理に引っ張ったりすると破れてしまうこともある。
本発明の繊維成形品は、成形用織物のみを用いて製造することができる。この場合には、成形用金型を用いたホットプレス法が適用される。また、本発明の繊維成形品は、成形用織物と、他の部品とを、面接触させた状態で、双方を変形させることにより製造することができる。他の部品は、通常、板状の、樹脂成形体、繊維成形品、金属成形品等である。図2は、本発明の繊維成形品(21)の一例である。
所定の形状が付与された繊維成形品は、深絞り等による変形部を有することもあるが、成形用織物は、賦形性に優れるため、繊維成形品に皺が発生したり、破れたりすることはない。
所定の形状が付与された繊維成形品は、深絞り等による変形部を有することもあるが、成形用織物は、賦形性に優れるため、繊維成形品に皺が発生したり、破れたりすることはない。
また、上記本発明の成形用織物を、他の材料とともに用いて、一体化した複合材料を製造することができる。本発明の複合物品は、成形用織物からなる表皮層と、基材層とを備える(図3及び図4参照)。本発明の複合物品(22)において、表皮層(24)及び基材層(26)は、直接接合されていてよいし、接着層(25)を介して接合されていてもよい。図3は、基材層(26)と、表皮層(24)とが直接、接合された複合物品(22)を示し、図4は、基材層(26)と、表皮層(24)とが、接着層(25)を介して接合された複合物品(22)を示す。これらの複合物品は、例えば、成形用織物を、板状の基材と接合させ、得られた積層体を変形して製造することができる。図3及び図4において、基材層(26)は、樹脂発泡体からなる層としているが、これに限定されず、樹脂中実体からなる層、繊維集合体からなる層等とすることもできる。樹脂発泡体として、発泡樹脂シートを用いる場合、樹脂繊維、ガラス繊維等を含む不織布等からなるシート等とともに用いて、剛性を有する複合型の基材層を形成することができる。
本発明の複合物品を、例えば、カップ類やパッド類等の衣料、及び、天井材等の車両用内装材とする場合、通常、ポリウレタンフォーム等からなる樹脂発泡体が用いられる。ポリウレタンフォームからなるシートは、常法により発泡させ、成形したスラブフォームから所定の形状及び寸法となるように切り出す等の方法により作製することができる。また、他の樹脂発泡体としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種の汎用の熱可塑性樹脂を用いてなるフォームを用いることもできる。更に、ガラス繊維等の無機繊維が配合されたフォーム原料を用いてなる繊維強化樹脂フォームを用いることもできる。
基材層(基材)の厚さは、特に限定されず、用途に応じて、適宜、選択することができるが、通常、1〜10mmである。尚、厚さは、複合物品の全体において、一定であってよいし、部分的に異なってもよい。
本発明の複合物品を、例えば、カップ類やパッド類等の衣料、及び、天井材等の車両用内装材とする場合、通常、ポリウレタンフォーム等からなる樹脂発泡体が用いられる。ポリウレタンフォームからなるシートは、常法により発泡させ、成形したスラブフォームから所定の形状及び寸法となるように切り出す等の方法により作製することができる。また、他の樹脂発泡体としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種の汎用の熱可塑性樹脂を用いてなるフォームを用いることもできる。更に、ガラス繊維等の無機繊維が配合されたフォーム原料を用いてなる繊維強化樹脂フォームを用いることもできる。
基材層(基材)の厚さは、特に限定されず、用途に応じて、適宜、選択することができるが、通常、1〜10mmである。尚、厚さは、複合物品の全体において、一定であってよいし、部分的に異なってもよい。
図3の複合物品(22)は、例えば、樹脂基材を加熱して1面側の表面を溶融させた後、シート状の成形用織物と接着(溶着)させ、次いで、ホットプレスを行うことにより製造することができる。
図4の複合物品(22)は、基材層(26)の形状を有する成形体(26A)を作製した後、シート状の成形用織物(20)と、接着剤(接着シート等)(25A)とを用い、ホットプレス等により製造することができる(図5参照)。
また、図4の複合物品(22)は、シート状の成形用織物と、シート状の基材と、接着剤(接着シート等)とを用い、所定形状のキャビティを有する金型を用いることにより製造することができる。
尚、上記のような複合型の基材層を有する複合物品の製造方法としては、予め、一体化した積層板を変形する方法、図6に示すように、表皮層(24)を備える第1積層体(31)と、1面側に接着性能を付与した第2積層体(33)とを用い、加熱された金型を備える成形装置を用いたホットプレス法に供することにより一体化させる方法(図7〜図9参照)等が挙げられる。
また、図4の複合物品(22)は、シート状の成形用織物と、シート状の基材と、接着剤(接着シート等)とを用い、所定形状のキャビティを有する金型を用いることにより製造することができる。
尚、上記のような複合型の基材層を有する複合物品の製造方法としては、予め、一体化した積層板を変形する方法、図6に示すように、表皮層(24)を備える第1積層体(31)と、1面側に接着性能を付与した第2積層体(33)とを用い、加熱された金型を備える成形装置を用いたホットプレス法に供することにより一体化させる方法(図7〜図9参照)等が挙げられる。
図7〜図9で示したホットプレス法の場合、所定の形状が付与された複合物品(22)は、深絞り等による変形部を有することもあるが、本発明の成形用織物は賦形性及び強度に優れるため、表皮層(24)に皺が発生したり、破れたりすることがない。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1
PET樹脂を使用し、紡糸速度(巻取速度)3000m/分にて140dtex−36fのPOYを作製した。その後、このPOYを、220℃に設定された長さ1mの中空炉に速度220m/minで供給し、速度200m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は10%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
実施例1
PET樹脂を使用し、紡糸速度(巻取速度)3000m/分にて140dtex−36fのPOYを作製した。その後、このPOYを、220℃に設定された長さ1mの中空炉に速度220m/minで供給し、速度200m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は10%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
その後、交絡糸を250T/mの撚り数でZ撚りした。次いで、撚糸500gを染色用の加工糸として用い、糸染め用の管に満巻にソフト巻きし、135℃でベージュ色に糸染めした。糸は安定した巻き形状を維持した状態で内外装に染め差なく染色することができた。その後、この染め糸を用いて機上密度として経/緯=124本/124本/25.4mmにて製織した。次いで、ピンテンターを用いて生機を160℃にて仕上げセットし、成形用織物を仕上げた。この成形用織物を分解して、染色糸を回収し、JIS L 1013(2010)に準じて、残留伸度を測定したところ、最低値が105%であった。
その後、成形用織物を用いて、130℃に加熱された、深さ70mm、曲率半径90mmのお椀型の金型にて外周を拘束しながら賦形した。その結果、皺を生じることなく賦形することができた。
その後、成形用織物を用いて、130℃に加熱された、深さ70mm、曲率半径90mmのお椀型の金型にて外周を拘束しながら賦形した。その結果、皺を生じることなく賦形することができた。
尚、弛緩熱処理後のフィラメント(加工糸)を、前述のようにして沸水処理したところ、沸水処理糸の収縮率は20%であった。また、この沸水処理後、糸を、180℃で乾熱処理した。そして、乾熱処理糸の伸長率を算出した。沸水処理糸の長さをL1とし、乾熱処理糸の長さをL2としたとき、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率は4%であった。
比較例1
実施例1で用いたPET製のPOYをそのまま染色に用いた。500gのPOYを糸染め用の管に満巻にソフト巻きし、135℃でベージュ色に糸染めした。しかし、糸の収縮により、長さ方向の側面の中央部が凹んだうえに、巻かれた糸全体が管から抜け落ちてしまった。その結果、染めむらが生じるとともに、巻きの端面部が毛羽立ち、解除不良を起こしてしまい、次工程の賦形に用いることができなかった。
尚、沸水処理したPOYの収縮率は51%であり、沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理後、乾熱処理したPOYの長さをL2としたときに、実施例1と同様にして算出される沸水処理後乾熱処理糸の伸長率は7%であった。
実施例1で用いたPET製のPOYをそのまま染色に用いた。500gのPOYを糸染め用の管に満巻にソフト巻きし、135℃でベージュ色に糸染めした。しかし、糸の収縮により、長さ方向の側面の中央部が凹んだうえに、巻かれた糸全体が管から抜け落ちてしまった。その結果、染めむらが生じるとともに、巻きの端面部が毛羽立ち、解除不良を起こしてしまい、次工程の賦形に用いることができなかった。
尚、沸水処理したPOYの収縮率は51%であり、沸水処理糸の長さをL1とし、沸水処理後、乾熱処理したPOYの長さをL2としたときに、実施例1と同様にして算出される沸水処理後乾熱処理糸の伸長率は7%であった。
比較例2
実施例1で用いたPET製のPOYを使用し、500℃に設定された長さ1mの中空炉に速度575m/minで供給し、速度500m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は15%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
実施例1で用いたPET製のPOYを使用し、500℃に設定された長さ1mの中空炉に速度575m/minで供給し、速度500m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は15%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
その後、弛緩熱処理後のフィラメント(加工糸)を、前述のようにして沸水処理した。沸水処理糸の収縮率は25%であった。次いで、沸水処理後、糸を、180℃で乾熱処理した。そして、乾熱処理糸の伸長率を算出した。沸水処理糸の長さをL1とし、乾熱処理糸の長さをL2とし、実施例1と同様にして算出した伸長率は2%であった。その後、沸水処理後乾熱処理糸を実施例1と同様にして撚糸とし、この撚糸を用いて実施例1と同様にして製織した。次いで、得られた織物を98℃で10分間湿熱処理し、その後、180℃に設定された熱風乾燥機によりで3分間熱処理した。この熱処理により織物は経方向に20%、緯方向に23%収縮した。次いで、液流染色機を用いて、130℃で20分、織物をベージュ色に染色した。染色後の織物は、液流染色機の揉み作用により部分的に延伸されたため、皺と染めむらとが発生していた。
上記のように、実施例1では、沸水処理後乾熱処理糸の伸長率が4%であり、糸は安定した巻き形状を維持した状態で内外装に染め差なく染色することができた。また、お椀型の形状、即ち、三次元の形状に成形したとき、皺、破れ等を生じることなく成形することができ、賦形性に優れていた。一方、比較例2では、沸水処理後乾熱処理糸の伸長率が6%以下であったが、糸の染色を行わずに製織したので、上記の不具合が生じた。
実施例2
PET樹脂を使用し、紡糸速度(巻取速度)3000m/分にて140dtex−36fのPOYを作製した。その後、このPOYを、220℃に設定された長さ1mの中空炉に速度220m/minで供給し、速度200m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は10%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
PET樹脂を使用し、紡糸速度(巻取速度)3000m/分にて140dtex−36fのPOYを作製した。その後、このPOYを、220℃に設定された長さ1mの中空炉に速度220m/minで供給し、速度200m/minで引き出して弛緩熱処理した。この弛緩熱処理により、POY(加工糸)は10%収縮した。次いで、インターレース加工により、弛緩熱処理後のフィラメント同士を交絡させて集束性を向上させ、中空炉の出口から1.5mの位置で交絡糸を巻き取った。交絡糸の繊度は154dtexであった。
その後、熱処理加工糸を250T/mの撚り数でZ撚りした。次いで、撚糸500gを糸染め用の管に満巻にソフト巻きし、135℃でベージュ色に糸染めした。糸は安定した巻き形状を維持した状態で内外装に染め差なく染色することができた。その後、この染め糸を用いて、経糸密度124本/25.4mm、及び、緯糸密度124本/25.4mmにて製織した。次いで、得られた生機を、150℃の中間セット、バックコーティング、及び、ピンテンターを用いた150℃の仕上げセット、を、順次、行い、成形用織物を得た。その後、この成形用織物を分解して、染色糸を回収し、JIS L 1013(2010)に準じて、残留伸度を測定したところ、最低値が112%であった。
次に、上記成形用織物に対して、厚さ4.2mmの軟質ポリウレタンフォームシートをフレームラミネートにより接着した。これにより、軟質ポリウレタンフォームシートの厚さが3.5mmの第1積層体(31)を得た。一方、ガラス繊維からなる不織布シート、半硬質ポリウレタンフォームシート、及び、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いて、半硬質ポリウレタンフォーム部(26G)の両面にガラス繊維不織布層(26E)が形成された、合計厚さ7mmの第2積層体(33)を得た。このとき、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を、ガラス繊維からなる不織布シートに含浸させて加熱プレスし、不織布シートと、半硬質ポリウレタンフォームシートとを接着させた。
その後、図6に示すように、第2積層体(33)の表面に、第1積層体(31)を載置し、得られた積層物(35)を用いて複合物品を製造した。具体的には、積層物(35)を、図7に示す、皺抑え板(43)と、上型(41)及び下型(45)からなる金型とを備える熱プレス機にセットし、図8及び図9の工程を経て、金型の温度を130℃として、一体化した成形品(37)を得た。そして、この成形品(37)を型内から取り出し、全外周をトリミングして、図4に示す断面形状を有する複合構造体(22)からなる車両用天井材を得た。この車両用天井材は、成形用織物からなる表皮層(24)と、ガラス繊維を含む不織布層、軟質ポリウレタンフォーム部及び半硬質ポリウレタンフォーム部を主とする基材層(26)とを備える複合物品である。
その後、図6に示すように、第2積層体(33)の表面に、第1積層体(31)を載置し、得られた積層物(35)を用いて複合物品を製造した。具体的には、積層物(35)を、図7に示す、皺抑え板(43)と、上型(41)及び下型(45)からなる金型とを備える熱プレス機にセットし、図8及び図9の工程を経て、金型の温度を130℃として、一体化した成形品(37)を得た。そして、この成形品(37)を型内から取り出し、全外周をトリミングして、図4に示す断面形状を有する複合構造体(22)からなる車両用天井材を得た。この車両用天井材は、成形用織物からなる表皮層(24)と、ガラス繊維を含む不織布層、軟質ポリウレタンフォーム部及び半硬質ポリウレタンフォーム部を主とする基材層(26)とを備える複合物品である。
得られた車両用天井材の表皮層(24)を目視観察したところ、皺や浮き等の外観不良は見られなかった。また、この車両用天井材を、100℃に設定された恒温槽で24時間静置したところ、変形は見られず、厚さの寸法変化は0.5mm以下であった。
尚、本発明においては、上述の具体的な実施例に限られず、目的、用途等に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
尚、前述の記載は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施態様を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく、説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その態様において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施態様を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、寧ろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明により得られる成形用織物及び繊維成形品は、衣料や、車両用内装材の表皮材として広く利用することができる。また、本発明の複合物品は、車両用天井材;帽子;ブラジャーカップ、水着カップ等のカップ類;肩パッド等のパッド類に好適である。
1:処理前のPOY、3:処理後のPOY、5:ヒータ、7:供給用ローラ、9:引取第1ローラ、11:引取第2ローラ、13:空気交絡装置、15,17,19:ガイド、20:織物、21:繊維成形品、22:複合物品(複合構造体)、24:表皮層、25:接着層、25A:接着剤、26:基材層、26A:基材層用部材、26C:軟質ポリウレタンフォーム部、26E:ガラス繊維不織布層、26G:半硬質ポリウレタンフォーム部、31:第1積層体、33:第2積層体、37:一体化成形品、41:上型、43:皺抑え板、45:下型。
Claims (7)
- 高配向未延伸糸を、(a)定長を保ちながらの熱処理後、又は(b)弛緩熱処理後、染色して染色糸とし、更に前記染色糸を製織する成形用織物の製造方法であって、
前記熱処理した後の加工糸を沸水処理した沸水処理糸の長さをL1とし、前記沸水処理糸を180℃で乾熱処理した乾熱処理糸の長さをL2としたときに、[(L2−L1)/L1]×100(%)で算出される伸長率が6%以下であることを特徴とする成形用織物の製造方法。 - 前記高配向未延伸糸が、ポリエチレンテレフタレート糸である請求項1に記載の成形用織物の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の製造方法により製造された成形用織物を成形してなる繊維成形品であって、
前記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする繊維成形品。 - 前記染色糸が、染色されたポリエチレンテレフタレート糸である請求項3に記載の繊維成形品。
- 請求項1又は2に記載の製造方法により製造された成形用織物からなる表皮層と、該表皮層に接合されてなる基材層とを備える複合物品であって、
前記成形用織物は、残留伸度が80%以上の染色糸のみにより製織されていることを特徴とする複合物品。 - 前記基材層が、発泡樹脂を含む請求項5に記載の複合物品。
- 車両用天井材である請求項5又は6に記載の複合物品。
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