【課題】ギャザー部における外観審美性と機能性を確保しつつ、特定の弾性繊維を使用することにより、細繊度の弾性繊維を使用する場合にあっても安定的に製造可能な複合積層体を提供する。
【解決手段】2枚の布帛の間に、一方向に複数本並列に配置された弾性繊維と、弾性繊維と交差する一方向に複数本並設され2枚の各布帛と弾性繊維を接合する樹脂とを有する複合積層体であって、弾性繊維の長手方向において隣り合う樹脂と弾性繊維が交差する箇所の間では2枚の各布帛と弾性繊維が離間しており、布帛を構成する繊維の繊度に対する弾性繊維の繊度の比が0.5以上300以下であり、かつ、弾性繊維が、単糸繊度8dtex〜25dtexのマルチフィラメントであることを特徴とする複合積層体。
一方向に延在する前記樹脂と前記弾性繊維が交差する箇所での複合積層体の厚みが、0.1mm以上2.0mm以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の複合積層体。
前記弾性繊維の長手方向に隣り合う、一方向に延在する前記樹脂と前記弾性繊維が交差する箇所間での複合積層体の厚みの最大値が1mm以上20mm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の複合積層体。
複合積層体を前記弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態での、一方向に延在する前記樹脂の1本あたりの幅が0.2mm以上10mm以下である、請求項1〜6のいずれかに記載の複合積層体。
複合積層体を前記弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態での、一方向に延在する前記樹脂の間隔が1mm以上20mm以下である、請求項1〜7のいずれかに記載の複合積層体。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで本発明の課題は、高度な紙おむつ製品や衣料品に求められるギャザー部における外観審美性と機能性を確保しつつ、特定の弾性繊維を使用することにより、細繊度の弾性繊維を使用する場合にあっても安定的に製造可能な複合積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明に係る複合積層体は、2枚の布帛の間に、一方向に複数本並列に配置された弾性繊維と、前記弾性繊維と交差する一方向に複数本並設され前記2枚の各布帛と前記弾性繊維を接合する樹脂とを有する複合積層体であって、前記弾性繊維の長手方向において隣り合う前記樹脂と前記弾性繊維が交差する箇所の間では前記2枚の各布帛と前記弾性繊維が離間しており、前記布帛を構成する繊維の繊度に対する前記弾性繊維の繊度の比が0.5以上300以下であり、かつ、前記弾性繊維が、単糸繊度8dtex〜25dtexのマルチフィラメントであることを特徴とするものからなる。
【0010】
このような本発明に係る複合積層体においては、いわゆるデザインコート等により複合積層体の所定の領域に所定の方向に必要な量だけ精度よく付与された樹脂を介して、弾性繊維が両側の布帛に弾性繊維の長手方向に間欠的に所望の形態で接合され、弾性繊維の長手方向において隣り合う樹脂と弾性繊維が交差する箇所の間では2枚の各布帛と弾性繊維が離間している構造が高い規則性をもって構成されて高度な伸縮機能を有するようになり、優れた着用時のフィット性となめらかで規則性、均一性のよい襞を有するギャザー部を備えた複合積層体が実現される。そして、このようなギャザー部を備えた複合積層体の外観審美性を高めるために、とくに、弾性繊維の存在が目立たない外観を得るために、本発明では、布帛を構成する繊維の繊度に対する弾性繊維の繊度の比が0.5以上300以下である構成を採用している。さらに、本発明では特に、弾性繊維として、単糸繊度8dtex〜25dtexのマルチフィラメントが使用されている。このような特定範囲の単糸繊度のマルチフィラメントが使用されることにより、後述の実施例と比較例との比較から明らかなように、複合積層体の製造時に、弾性繊維の糸切れ回数の少ない優れた工程通過性を発揮することが可能になり、安定した複合積層体の製造が可能になる。とくに、前述したように、細繊度の弾性繊維が使用される場合、単糸繊度が細すぎると、製造工程中のガイド等との摩擦やホットメルト接着剤からの受熱により単糸切れが発生しやすく、安定的に複合積層体を製造しにくくなるという問題があるが、弾性繊維として、上記のような特定範囲の単糸繊度のマルチフィラメントが使用されることにより、細繊度の弾性繊維にあっても、優れた工程通過性が得られ、安定的に複合積層体を製造することが可能になる。
【0011】
上述したように、細繊度の弾性繊維が使用される場合、単糸繊度が細すぎることによる問題が発生しやすくなり、その問題が本発明による特定範囲の単糸繊度のマルチフィラメントの使用によって解消されることになるので、本発明は、弾性繊維が細い場合にとくに有効であると言える。すなわち、上記本発明に係る複合積層体においては、上記弾性繊維の繊度が350dtex(デシテックス)以下である場合、本発明による効果がより顕著に発現される。したがって、本発明による効果をより高く得たい場合には、上記弾性繊維の繊度が350dtex以下であることが好ましい。
【0012】
また、本発明に係る複合積層体においては、ギャザー部を備えた複合積層体の商品価値をより高めるために、目視での外観において、複合積層体中の弾性繊維が見えないか弾性繊維が存在していることが確認できない、あるいは弾性繊維が非常に見づらいかその存在が非常に確認しづらいという要求を満たすようにすることが好ましい。このような要求を満たすべく、本発明では、上述の布帛を構成する繊維の繊度に対する弾性繊維の繊度の比が0.5以上300以下である構成を採用するとともに、複合積層体を前記弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態で複合積層体の外部から布帛の外面を前記弾性繊維と交差する方向に分光測色計で測色していった際の、L
*値が最大値を示すポイントにおけるL
*値、a
*値、b
*値(L
*1、a
*1、b
*1)とL
*値が最小値を示すポイントにおけるL
*値、a
*値、b
*値(L
*2、a
*2、b
*2)を用いて次式で規定される色差変動ΔE
*vが1.0以下である複合積層体とすることができる。
ΔE
*v=√[(L
*1―L
*2)
2+(a
*1―a
*2)
2+(b
*1―b
*2)
2]
【0013】
この色差変動ΔE
*vは、複合積層体を弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態で複合積層体の外部から布帛の外面を弾性繊維と交差する方向に分光測色計で測色していった際に上式で表されるもので、測色方向における色差の変動の度合を示すものである。布帛と弾性繊維が同色系の場合には、色差変動ΔE
*vはとくに明度を示すL
*値の変化度合に左右され、それによって弾性繊維の見えやすさと見えづらさ、その存在の確認のしやすさとしづらさが左右される。この色差変動ΔE
*vが大きいほど、弾性繊維との交差部分での色差の変化が大きいので、外観上、弾性繊維が見えやすくなったり、弾性繊維の存在が確認しやすくなる。色差変動ΔE
*vが1.0以下であることにより、弾性繊維が見えないか弾性繊維が存在していることが確認できない、あるいは弾性繊維が非常に見づらいかその存在が非常に確認しづらいという要求特性が満たされることになる。したがって、所望の伸縮機能、優れた着用時のフィット性となめらかな肌触りで規則性のよい襞を有し、かつ、特に外部からの目視では弾性繊維の存在が目立たない均質な外観の審美性に優れた複合積層体が実現される。
【0014】
また、本発明に係る複合積層体においては、弾性繊維の合着指数が10未満であることが好ましい。この合着指数は、後述の定義の如く、弾性繊維を所定条件で走行させた場合の所定長当たりの糸割れ箇所数で表され、合着指数が低いほど、良好な工程通過性が得られやすく複合積層体の製造の安定化が可能になるとともに、給糸される弾性繊維の形態の乱れが減るので安定して均一性の高い襞形状が得られやすくなる。
【0015】
また、本発明に係る複合積層体においては、一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所での複合積層体の厚みが、0.1mm以上5.0mm以下であることが好ましく、0.1mm以上2.0mm以下であることがより好ましい。
【0016】
また、本発明に係る複合積層体においては、弾性繊維の長手方向に隣り合う、一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所間での複合積層体の厚みの最大値が1mm以上20mm以下であることが好ましい。
【0017】
また、本発明に係る複合積層体においては、複合積層体を弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態での、一方向に延在する樹脂の1本あたりの幅が0.2mm以上10mm以下であることが好ましい。このような好ましい樹脂幅は、デザインコートによって精度よく調整できる。
【0018】
また、本発明に係る複合積層体においては、複合積層体を弾性繊維の延在方向に最大に伸張した状態での、一方向に延在する樹脂の間隔が1mm以上20mm以下であることが好ましい。
【0019】
また、本発明に係る複合積層体においては、弾性繊維の熱軟化点が100℃以上240℃以下であることが好ましい。これによって、デザインコートされた樹脂との接合が容易に行われ得る。
【0020】
さらに、本発明に係る複合積層体においては、弾性繊維と交差する方向に複数本配置された一方向に延在する樹脂は、布帛および/または弾性繊維の構成成分と同一の成分を含むものであることが好ましい。これによって、デザインコートされた樹脂との接合が容易化される。
【発明の効果】
【0021】
このように、本発明に係る複合積層体によれば、高度な紙おむつ製品や衣料品に求められるギャザー部における外観審美性と機能性を両立させた複合積層体を得ることができ、とくに、弾性繊維として、特定範囲の単糸繊度のマルチフィラメントが使用されることにより、細繊度の弾性繊維にあっても、優れた工程通過性が得られ、安定的に複合積層体を製造することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る複合積層体の製造装置の概略構成を示している。
図1において、1は本発明における弾性繊維としてのポリウレタン弾性糸1を示している。この弾性繊維としてのポリウレタン弾性糸1は、図示された少なくとも2本の糸送りローラーのうち糸送り方向に上流側の糸送りローラーを構成し、速度(周速)が予め設定された所定の一定速度で駆動される定速ローラー3によって弾性繊維巻糸体としてのポリウレタン弾性糸巻糸体2からタテ取り解舒されながら下流側に給糸される。
図1では、説明を分かりやすくするために、1本のポリウレタン弾性糸1の給糸状態を図示してあるが、実際には、複数本のポリウレタン弾性糸1が並列に(例えば、図の紙面と垂直の方向に並列に)一方向に(矢印方向に)給糸される。
【0024】
定速ローラー3によって下流側に送り出されたポリウレタン弾性糸1は、上述の少なくとも2本の糸送りローラーのうち糸送り方向に下流側の糸送りローラーを構成し、速度(周速)を任意に制御可能な可変速ローラー4によって引き取られるとともにさらに下流側へと給糸される。可変速ローラー4の速度制御により、2本の糸送りローラー間における、つまり定速ローラー3と可変速ローラー4との間における、ポリウレタン弾性糸1に付与されるドラフト(糸の伸長比率)が制御され、さらに、下流側に配置された後述のニップローラー6の駆動速度制御により、該ニップローラー6間に挿入される直前のポリウレタン弾性糸1のドラフトが目標ドラフトに制御される。このニップローラー6間に挿入される直前のポリウレタン弾性糸1のドラフトを該ドラフトに対応する張力で制御または監視するために、糸送り方向にニップローラー6の上流側に、ポリウレタン弾性糸1の張力を検知する張力センサー5が設けられており、ポリウレタン弾性糸1の張力が目標張力になるようにコントロールされるようになっている。定速ローラー3によってポリウレタン弾性糸巻糸体2からタテ取り解舒されてくる段階でのポリウレタン弾性糸1の張力は、ポリウレタン弾性糸巻糸体2の径の変化に伴って変化するが、この張力変化は、定速ローラー3によるポリウレタン弾性糸1の引き出しおよび送り出し動作によって一旦吸収され、ニップローラー6間に挿入される直前のポリウレタン弾性糸1の張力(またはドラフト)は、定速ローラー3から可変速ローラー4を通してニップローラー6までの間のドラフトによって定まり、該張力は、張力センサー5からの検知信号のフィードバックにより、変動のない、あるいは変動があっても極めて小さい、目標張力にコントロールされるようになっている。
【0025】
精度よく目標張力にコントロールされた(つまり、所定のドラフトに伸長された)ポリウレタン弾性糸1は、ニップローラー6によって図における上下の布帛巻体7から引き出される上下2枚の布帛8間に給糸される。このとき、例えば一方の布帛のニップ内面側に、例えばデザインローラーと呼ばれる塗布ローラー9によってホットメルト接着剤等の接着用樹脂が間欠的に並列に伸びる筋状に塗布されて、該接着用樹脂を介してポリウレタン弾性糸1が2枚の布帛8に所定の間隔で断続的に接合されて、伸縮性を有する複合積層体10が形成される。この複合積層体10では、接着用樹脂で接合されていない区間では、ポリウレタン弾性糸1は接着用樹脂で接合されずに各布帛8からは離間しており、それによってその区間では伸長、屈曲可能な襞が形成可能となってギャザー部材としての機能が発揮されるようになっている。このような一連の工程により、本発明による、ギャザー部における規則性のよい(均一性の高い)襞を保つことができ、外観の審美性に優れた複合積層体を提供することができる。そして、単糸繊度8dtex〜25dtexのマルチフィラメントからなる弾性繊維(ポリウレタン弾性糸1)を使用することにより、細繊度の弾性繊維が使用される場合にあっても、優れた工程通過性が得られ、安定的に複合積層体10を製造することが可能になる。
【0026】
ここで、まず、本発明によって得られる複合積層体の形態について述べる。
図2に、本発明により製造された複合積層体の試験片の代表的な一例を略平面方向から撮影した外観写真を例示する。
図3は、
図2の複合積層体の試験片を略断面方向から撮影した外観写真を示しており、図におけるAは一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所での厚みを示し、Bは一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所間の厚みの最大値の測定箇所を示している。
図4に、
図2の複合積層体の試験片を弾性繊維の延在方向に手で伸張する際の伸長途中の状態を示す、略平面方向から撮影した外観写真を例示する。
図5に、
図4の複合積層体の試験片を同じ方向に最大に伸張した状態を示す、略平面方向から撮影した外観写真を例示する。
【0027】
本発明の複合積層体においては、2枚の布帛の間に一方向に複数本並列に配置された、例えば前述したようなポリウレタン弾性糸からなる弾性繊維を有する。弾性繊維は、直線状もしくは曲線状またはそれらの組み合わせた形態で配置され、布帛で挟み込まれている。
【0028】
本発明の複合積層体においては、弾性繊維と交差する方向に複数本配置された一方向に延在する樹脂を有する。すなわち、弾性繊維が挿入される方向に対して交差する方向に樹脂が配置される。この樹脂は、2枚の各布帛と弾性繊維を接合するための樹脂であり、いわゆるデザインコート等により所定の領域に所定の方向に必要な量だけ精度よく付与された接合用の樹脂であってもよく、超音波や加熱により布帛自体や弾性繊維自体(とくに、布帛自体)から生成された接合用の樹脂であってもよい。弾性繊維の長手方向において隣り合う樹脂と弾性繊維とが交差する箇所の間では2枚の各布帛と弾性繊維は離間している。上記において、一方向に延在するとは、樹脂が線状であり、全体として一方向に配置されていることをいう。線状の形態としては直線状もしくは曲線状またはそれらの組み合わせた形態いずれも採り得る。全体として一方向に配置されるとは、かかる線状の形態が幅10mm以内の平行な線の範囲内に収まるように配置されることをいい、一方向の方向とはかかる仮想の平行線の方向をいう。弾性繊維と一方向に延在する樹脂の交差する角度は特に限定されないが、90±20°の範囲内であることが好ましく、90±10°の範囲内であればより好ましく、90±5°の範囲内であればさらに好ましい。
【0029】
本発明における複合積層体においては、弾性繊維の長手方向に隣り合う、一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所の間では各布帛と弾性繊維が離間している。
【0030】
一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所の間の厚みは、0.1mm以上2.0mm以下であることが好ましく、より好ましいのは0.2mm以上2.0mm以下である。0.1mmより小さいと、複合積層体中の弾性繊維の存在が目視で判別できる場合があり、複合積層体を伸長した場合は、弾性繊維の存在がより顕著に判別できるようになることから、複合積層体の外観および審美性が低下する場合がある。2.0mmより大きいと、形成した襞が挫屈し易くなる場合があり、着用時のフィット性となめらかで規則性のよい襞の感触が不満足となる場合がある。
【0031】
そして、弾性繊維の長手方向に隣り合う、当該箇所の間において、その厚みの最大値は、1mm以上20mm以下であることが好ましく、より好ましいのは2mm以上10mm以下である。1mmより小さいと、伸長複合積層体中の弾性繊維の存在が明らかに目視で判別できる場合があり、複合積層体を伸長した場合は、弾性繊維の存在がより顕著に判別できるようになることから、複合積層体の外観および審美性が低下する場合がある。20mmより大きいと、形成した襞が挫屈し易くなる場合があり、着用時のフィット性となめらかで規則性のよい襞の感触が不満足な場合がある。
【0032】
一方向に延在する樹脂の幅は、最大伸長時に0.2mm以上10mm以下であることが好ましく、より好ましいのは0.4mm以上6mm以下である。0.2mmより小さいと、複合積層体中の弾性繊維が動きやすく、伸縮を繰り返した場合に、襞の均一性が低下したり、隣り合う弾性繊維が近接して、その存在が目視で判別できる場合があり、複合積層体の外観および審美性が低下する場合がある。10mmより大きいと、複合積層体を透過光で見た場合、弾性繊維の存在が筋状または縞状に目立ちやすくなる場合がある。さらに、複合積層体の伸度が低下し、置き寸が大きくなる場合や着用時のフィット性となめらかで規則性のよい襞の感触が不満足な場合がある。
【0033】
そして、一方向に延在する樹脂の間隔は、複合積層体の最大伸長時に1mm以上20mm以下であることが好ましく、より好ましいのは2mm以上15mm以下である。一方向に延在する樹脂の間隔とは、一方向に延在する樹脂の中心間の距離をいう。かかる間隔が1mmより小さいと、複合積層体中の弾性繊維の存在が明らかに目視で判別できる場合が出現し、複合積層体を伸長した場合は、より顕著であり、著しく複合積層体の外観および審美性が低下する場合がある。20mmより大きいと、形成した襞が挫屈し易くなる場合があり、着用時のフィット性となめらかで規則性のよい襞の感触が不満足となる場合がある。
【0034】
本発明の複合積層体に用いられる布帛とは織物、編物、不織布などが好適で、特に好ましい布帛は不織布であり、抄紙法などの湿式不織布製造法またはレジンボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンボンド法、スパンレース法、メルトブロー法およびフラッシュ紡糸法などの乾式不織布製造法により得られるもののいずれであってもよく、それらのうち単層体であっても複数の積層体であってもよい。また、不織布の目付は10〜20g/m
2以下が好ましく、より好ましくは12〜18g/m
2である。
【0035】
布帛を構成する繊維の素材については特に限定されないが、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレンとエチレン等各種α−オレフィンのコポリマ、ポリウレタン等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の再生繊維、半合成繊維、ウール、綿等の天然繊維などが好ましい。
【0036】
布帛を構成する繊維の形態は、長繊維フィラメント、短繊維紡績糸のいずれであってもよく、2種以上の繊維を混紡、混繊したものや、捲縮加工を施したもの、その他、複合繊維等広く選択することができる。
【0037】
本発明における複合積層体は、少なくとも一部に弾性繊維が用いられるものである。
本発明で使用される弾性繊維は、ポリウレタン系弾性繊維、ポリエーテル・エステル系弾性繊維、ポリアミド系弾性繊維、もしくは、天然ゴム、合成ゴム、半合成ゴムからなる糸状のいわゆるゴム糸、さらに、エラストマーフィルムを繊維状に裁断したもの、または、これらを主体とした他の有機合成樹脂体との複合もしくは混合によって得られる繊維、捲縮繊維などが採用でき、繊維自身がエンタルピー弾性を有するものがより好ましい。そして、複合積層体として伸縮性がよりよく発揮させる観点から、最も好ましいのはポリウレタン系弾性繊維(代表的には、前述したようなポリウレタン弾性糸)である。
【0038】
本発明の複合積層体に用いられる弾性繊維は裸糸であっても、他の弾性繊維または非弾性繊維によって被覆(カバリング)されたものであってもよい。複合積層体として伸縮性の観点から、最も好ましいのは裸糸である。
【0039】
なお、ポリウレタン系弾性繊維とは、ソフトセグメントとしてコポリエステルジオールなどの長鎖ジオール、ハードセグメントとしてジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(以下、MDIと略する)などのジイソシアネートおよび鎖伸長剤として二官能性水素化合物を主構成成分とするポリエステル系弾性繊維またはソフトセグメントとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール、ハードセグメントとしてMDI、鎖伸長剤として低分子量の二官能性水素化合物を主構成成分とするポリエーテル系弾性繊維が好ましい。
【0040】
また、ポリエーテル・エステル系弾性繊維とは、ソフトセグメントとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール、ハードセグメントとしてポリブチルテレフタレートまたはポリブチルイソフタレートを主構成成分とするものが好ましい。
【0041】
本発明においては、最終製品に所望の伸縮性を付与させる観点から、前述したようにポリウレタン系弾性繊維を用いるのが好ましい。
【0042】
本発明で使用され得るポリウレタン系弾性繊維に用いるポリウレタン重合体は、いずれも長鎖のポリエーテルセグメント、ポリエステルセグメントまたはポリエーテルエステルセグメント等を主構成成分とするソフトセグメントとイソシアネートと鎖伸長剤であるジアミンまたはジオールを主構成成分とするハードセグメントとから構成されることが好ましい。
【0043】
かかるポリウレタン重合体のソフトセグメントを構成する原料としては、1)テトラヒドロフラン、テトラメチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチルテトラヒドロフラン等から得られる重合体または共重合体であるポリエーテルセグメント、2)エチレングリコール、テトラメチレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等のジオールとアジピン酸、コハク酸等の二塩基酸とから得られるポリエステルセグメント、3)ポリ−(ペンタン−1,5−カーボネート)ジオール、ポリ−(ヘキサン−1,6−カーボネート)ジオール等から得られるポリエーテルエステルセグメントを用いることができるが、中でもテトラメチレングリコールから得られるポリエーテルセグメント、すなわちポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMGと略する)が好ましい。
【0044】
本発明の複合積層体に用いられる弾性繊維においてポリウレタン重合体は、ヒドロキシル末端ソフトセグメント前駆体を有機ジイソシアネートで重付加反応させること(キャッピング反応)によって得られたプレポリマ生成物をジアミン鎖伸長剤またはジオール鎖伸長剤で鎖伸長させて得ることができる。さらには、熱軟化点を調整する目的で、プレポリマ生成物にさらに有機ジイソシアネートを反応させた後、鎖伸長剤を反応させて得ることも好適である。
【0045】
本発明においてポリウレタン重合体に供する有機ジイソシアネートとしては、MDI、トリレンジイソシアネート(TDI)、ビス−(4−イソシアナートシクロヘキシル)−メタン(PICM)、ヘキサメチレンジイソシアネート、3,3,5−トリメチル−5−メチレンシクロヘキシルジイソシアネート等を用いることができるが、中でもMDIが好ましい。
【0046】
種々のジアミン、たとえばエチレンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン等がポリウレタンウレアを形成させるためのジアミン鎖伸長剤として好ましく使用される。
【0047】
ジアミン鎖伸長剤は、1種のみのジアミンに限定されるわけでなく、複数種のジアミンからなるものであってもよい。鎖停止剤は、ポリウレタンウレアの最終的な分子量の調節を助けるために反応混合物に包有させることができる。通常、鎖停止剤として活性水素を有する一官能性化合物、たとえばジエチルアミン等を使用することができる。
【0048】
また、鎖伸長剤としては、上記ジアミンに限定されることはなく、ジオールであってもよい。特に、100℃〜180℃の熱軟化点を有する弾性繊維を得るのに好適である。例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレートおよびパラキシリレンジオール等を用いることができる。ジオール鎖伸長剤は、1種のみのジオールに限定されるわけでなく、複数種のジオールからなるものであってもよい。また、イソシアネート基と反応する1個の水酸基を含む化合物と併用していてもよい。この場合、このようなポリウレタンを得る方法については溶融重合法、溶液重合法など各種方法を採用することができ、限定されるものではない。重合の処方についても、特に限定されずに、たとえば、ポリオールとジイソシアネートと、ジオールからなる鎖伸長剤とを同時に反応させることにより、ポリウレタンを合成する方法等を採用することができ、いずれの方法によるものでもよい。
【0049】
さらに本発明の効果を損なわない範囲で安定剤、熱伝導性改良剤、顔料を配合することも好ましい。
【0050】
例えば、耐光剤、酸化防止剤などとして、いわゆるBHTや住友化学工業(株)製の“スミライザー(登録商標)”GA−80などをはじめとするヒンダードフェノール系薬剤、BASF社製“チヌビン(登録商標)”等のベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系薬剤、リン系薬剤、各種のヒンダードアミン系薬剤、ポリフッ化ビニリデンなどを基とするフッ素系樹脂粉体またはシリコーン系樹脂粉体、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸、また、銀や亜鉛やこれらの化合物などを含む殺菌剤、消臭剤、またシリコーン、鉱物油などの滑剤、硫酸バリウム、酸化セリウム、ベタインやリン酸化合物、リン酸エステル化合物などの各種の帯電防止剤などが添加されてもよいし、またポリマーと反応して存在してもよい。そして、特に光や各種の酸化窒素などへの耐久性をさらに高めるには、酸化窒素捕捉剤、例えば日本ヒドラジン(株)製のHN−150,Clariant Corporation製“Hostanox(登録商標)”SE10等、熱酸化安定剤などを含有させることが好ましい。
【0051】
そして、溶融や熱軟化を促進するために、熱伝導性改良剤として、例えば、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、シリカ、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素等を含有させることが好ましい。
【0052】
例えば、顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、リン酸ジルコニウムなどを含有させることが好ましい。中でも弾性繊維の目剥きによるギラツキを抑え、弾性繊維が目立たない均質な外観の複合積層体を得るという観点からは酸化チタンが好ましい。酸化チタンであればルチル型、アナターゼ型のいずれでも好ましく用いられる。また、光の反射を抑え、かつポリウレタン弾性糸を安定的に製造するという観点から、平均一次粒子径が0.15μmから0.3μmの範囲のものであることが好ましい。また、ポリウレタン系弾性繊維中への含有量はギラツキの防止という観点から0.3質量%以上であることが好ましく、口金への詰まり等を防ぎ安定的にポリウレタン系弾性繊維を紡糸するという観点から3質量%以下であることが好ましい。
【0053】
そして、溶融や熱軟化を促進するために、熱伝導性改良剤として、例えば、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、シリカ、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素等を含有させることが好ましい。
【0054】
ポリウレタン重合体を溶液とする場合に用いる溶媒としては、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcと略する)、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等を使用することができるが、DMAcが最も一般的に使用される溶媒である。
【0055】
ポリウレタン重合体の溶液濃度としては、30〜50質量%(溶液の全質量を基準にして)の溶液濃度にてポリウレタン系弾性繊維のフィラメント糸を得る乾式紡糸法が好ましい。
【0056】
本発明においては、ポリウレタン重合体からポリウレタン系弾性繊維を紡糸する方法は特に限定されるものではないが、例えば、1)ジオールを鎖伸長剤として用いたポリウレタン系弾性繊維の紡糸法として、溶融紡糸法、乾式紡糸法または湿式紡糸法等を採用することができる。また2)ジアミンを鎖伸長剤として用いたポリウレタン系弾性繊維の紡糸法として、通常乾式紡糸法を採用することができる。
【0057】
本発明においては、高度な伸縮性、特に伸縮回復応力の観点からはポリウレタン系弾性繊維のフィラメント糸の使用が好適であるが、弾性繊維自体が目立ちやすくなる傾向がある。そこで、次の形態の繊維仕様や組み合わせが好ましい。
【0058】
布帛を構成する繊維の繊度は、使用される用途に応じて適宜選択しうるが、0.1〜5000dtexの範囲が好ましい。
【0059】
本発明における複合積層体を構成する布帛の繊度とは布帛表面に分布する繊維の最大繊度を表す。
【0060】
そして、布帛を構成する繊維の繊度は、均一性の高い襞形成の観点から0.1〜500dtexがより好ましく、0.1〜50dtexがより好ましく、最も好ましくは、0.3〜30dtexである。そして、複合積層体中の感触の観点から、好ましくは、0.2〜5dtex、最も好ましくは、0.2〜2.0dtexである。
【0061】
また、弾性繊維の繊度としては、3000dtex以下が好ましく、より好ましくは、350dtex以下である。本発明では、弾性繊維は、単糸繊度8dtex〜25dtexのマルチフィラメントからなる。
【0062】
弾性繊維の単糸繊度が、8dtexに満たないと、複合積層体の製造時、ガイドやローラーとの摩擦やホットメルト接着剤からの受熱に弾性繊維が耐えられず単糸切れに起因する弾性繊維自体の破断が生じやすくなるという傾向があり、単糸繊度が25dtexを超えると合着指数が悪化するため弾性繊維の収束性にムラが生じ、複合積層体の製造時にガイドやローラーとの摩擦にもムラが大きくなり、糸切れが生じやすくなるという傾向がある。また、弾性繊維の繊度が3000dtexを超える弾性繊維を用いると、複合積層体の製造時、走行摩擦にセンサー側が耐えきれずに破損する傾向がある。
【0063】
そして、本発明の複合積層体において、外観品位の観点から、布帛表面に分布する繊維の最大繊度に対する弾性繊維の繊度の比は0.5以上300以下であることが必要である。
【0064】
複合積層体中の弾性繊維の存在が判別困難である形態、すなわち、弾性繊維が目立たない均質な外観の複合積層体を得るには、透過光より表面反射光の影響が支配的であり、表面に分布する繊維の最大繊度と弾性繊維との繊度比が重要である。
【0065】
布帛表面に分布する繊維の最大繊度に対する弾性繊維の繊度の比が300を超えると、弾性繊維の存在が顕著に目立ち、外観品位を損ねる。
【0066】
布帛表面に分布する繊維の最大繊度に対する弾性繊維の繊度の比が0.5以上300以下であると弾性繊維の存在を目視で容易に認識できなくなり、外観品位に特に優れたものとなる。
【0067】
この効果は、布帛表面に分布する繊維の最大繊度が0.2〜2.2dtexの範囲でより顕著に表れ、より顕著に表れるのは0.5〜2.0dtexである。布帛表面に分布する繊維の最大繊度に対する弾性繊維の繊度の比は300より大きいと、複合積層体中の弾性繊維の存在が明らかに目視で判別できる場合があり、複合積層体を伸長した場合は、より目視で判別しやすくなり、複合積層体の外観および審美性が低下する。繊度比が0.5より小さいと、実質、弾性繊維の弾性が不足し、襞が形成され難く、伸縮性も発現しない。
【0068】
さらに、本発明に係る複合積層体においては、弾性繊維が見えないあるいは目立たない均質な外観の複合積層体10を得るために、以下のように規定される色差変動ΔE
*vを特定の値以下(1.0以下)とすることが好ましい。色差変動ΔE
*vは、後述する非接触式の分光測色計によるLab表色系におけるL
*値、a
*値、b
*値の値から後述する式により算出される値である。なお、Lab表色系におけるL
*値とは、明度を表す指標であり、a
*値は赤〜緑の間の位置、b
*値は黄〜青の間の位置を表す指標である。この色差変動ΔE
*vが大きいほど、弾性繊維との交差部分での色差の変化が大きいので、外観上、弾性繊維が見えやすくなったり、弾性繊維の存在が確認しやすくなる。色差変動ΔE
*vが1.0以下であることにより、弾性繊維が見えないか弾性繊維が存在していることが確認できない、あるいは弾性繊維が非常に見づらいかその存在が非常に確認しづらいという要求特性が満たされることになる。
【0069】
なお、本発明においては弾性繊維が原着糸であってもよく、布帛やそれを構成する繊維は予め着色されたものを使用することも好ましい。布帛やそれを構成する繊維の着色方法については特に限定されるものではないが、弾性繊維と同色に着色するという観点から、色の調整が可能なチーズ染色等によって着色することも好ましい。
【0070】
本発明で使用される弾性繊維として好ましいのは、工程通過性も含め、実用上の問題がなく、かつ、一方向に延在する樹脂と弾性繊維が交差する箇所での形態に優れたものを得る観点から、熱軟化点が100℃以上240℃以下の範囲となるものが好ましい。熱軟化点が100℃より低いと、染色など加工工程や実用上、タンブラー乾燥や複合積層体製造時の一方向に延在する樹脂からの受熱などで形態が破壊される場合があり、240℃より高いと、一方向に延在する樹脂と弾性繊維との相溶性が低く、襞の形成に悪影響を与える場合がある。熱軟化点の範囲はより好ましくは、110℃以上200℃以下、さらに、最も好ましいのは120℃以上160℃の範囲である。この範囲であれば、公知の手法である熱ロールや超音波ウエルダー、高周波ウエルダー、電磁誘導ウエルダー、これらの複合ウエルダーを使用して、弾性繊維と交差する方向に複数本配置された一方向に延在する樹脂を弾性繊維および/または布帛を構成する素材が熱軟化または溶融せしめるのに好適である。
【0071】
本発明における複合積層体に用いられる布帛においては、弾性繊維と交差する方向に複数本配置された一方向に延在する樹脂が存在し、樹脂とはホットメルト接着剤、溶剤系接着剤等の各種接着剤や弾性繊維および/または布帛を構成する素材が熱軟化または溶融したものである。
【0072】
布帛を構成する素材が熱軟化または溶融したものの場合には熱エンボス加工、超音波融着等の熱融着法による種々公知の方法を採り得る。
【0073】
一方向に延在する樹脂の領域にはニードルパンチ、ウォータージェット等の機械的交絡法が加わっていることも好ましい。
【0074】
さらに、一方向に延在する樹脂として好ましい樹脂は、本発明はその効果を高めるために、布帛や弾性繊維と同種の素材を含む樹脂であり、布帛や弾性繊維の成分を含むものであることがより好ましい。そして、一方向に延在する樹脂として、かかる布帛や弾性繊維の成分を含む樹脂を用いる場合、布帛または弾性繊維を熱軟化または溶融させて一方向に延在する樹脂を形成することもが好ましく、最も好ましいのは、布帛と弾性繊維が共に熱軟化または溶融して形成された場合である。
【0075】
本発明の複合積層体は、伸縮性を有する複合積層体であって、肌に密着する衣類、具体的には下着、スポーツウェアあるいは、子供用および大人用おむつ、生理用品、マスク、医療用ウエア、手術着、包帯、サポーターのような衛生材料、医療材料等の用途に好適に使用され、更には、審美性に優れることからカーテン、家具などのインテリア用品、寝具、裏地、ガードル、ブラジャー、インティメイト商品、衣料用ウエストバンド、ストレッチスポーツウエア、ストレッチアウター等の用途が挙げられる。
【実施例】
【0076】
以下、本発明における複合積層体の評価について、実施例を用いて説明する。まず、本発明の説明において使用した各特性の測定、評価方法について説明する。
【0077】
[熱軟化点]
弾性繊維の耐熱性の指標の一つとして熱軟化点を測定した。弾性繊維について、レオメトリック社製動的弾性率測定機RSAIIを用い、昇温速度10℃/分で、動的貯蔵弾性率E’の温度分散を測定した。熱軟化点は、E’曲線のプラト領域での接線と、E’が熱軟化により降下するE’曲線の接線との交点から求めた。なお、E’は対数軸、温度は線形軸を用いた。
【0078】
[布帛の繊度]
走査型電子顕微鏡を用いて布帛の表面の繊維を観察し、ランダムに選んだ10本の表面繊維の直径の最大値(α)を測定し、布帛を構成する物質の密度(ρ)g/m
3を用いて、以下の算式より求めた。
繊度(dtex)=ρ×π×(α/2)
2×10000
【0079】
[弾性繊維の繊度]
本発明において弾性繊維の繊度はISO2060に準じて測定した見掛繊度であり、測定方法は次の通りである。見掛繊度の測定に供する弾性繊維のサンプルは20℃、65%相対湿度環境下に24時間静置したものを使用する。弾性繊維を無荷重下で長さd(単位:m)に切断し、見掛繊度(dtex)=長さd(m)の糸質量(g)×10000÷dを小数点以下1桁まで求める。ここで、長さdとしては、通常0.1mあれば足りるが、連続した1本の繊維である必要はなく、複数本の合計の長さd’が0.1mあればよい。この場合、弾性繊維のサンプルを複合積層体から取り出す場合には2枚の布帛の間に配置された弾性繊維が各布帛と離間した箇所からサンプリングすればよい。例えば、複合積層体を、弾性繊維と交差する方向に複数本配置された一方向に延在する樹脂に沿って、ハサミを用いて切断し、直線形状のよい弾性繊維片を長さの合計が0.1±0.01mになるまで光学顕微鏡にて寸法を測定して複数本の弾性繊維片を選び、合計した長さd’を求める。次に精密天秤にて選んだ複数本の弾性繊維片の合計質量を測定し、弾性繊維片の合計質量(g)×10000÷d’を算出して弾性繊維の繊度を求める方法が挙げられる。
【0080】
[弾性繊維の合着指数]
弾性繊維巻糸体を転がしながら弾性繊維を解舒した。この時、400%伸長状態の弾性繊維を50m/分の送り速度で送り、交差ロールを介して糸割れ箇所を拡大して糸割れ箇所数を計測する。糸割れ箇所は曲がった節として観察される。20個の巻糸体を検査して糸割れ箇所の発生数を調べ、弾性繊維100mあたりの糸割れ箇所数(平均値)を求め、合着指数とした。
【0081】
[複合積層体の色差変動測定]
測定対象の複合積層体を伸張方向に最大に伸張して固定し、裏地に黒色(L
*=20±1、a
*=0.2±0.2、b
*=0.3±0.2)の板を配置した。非接触式の分光測色計としてカラーマスター(D25 DP−9000型 シグナルプロセッサー)、測色径φ=1mmを使用してL*a*b*表色系におけるL
*値、a
*値、b
*値の各値を複合積層体の幅方向に0.5mm間隔で40点測定した。測定結果から、L*が最大値のポイントをL
*1、a
*1、b
*1とし、最小値のポイントをL
*2、a
*2、b
*2として色差変動“△E
*v”を以下の算式より求めた。
ΔE
*v=√[(L
*1―L
*2)
2+(a
*1―a
*2)
2+(b
*1―b
*2)
2]
【0082】
[工程通過性]
複合積層体を以下の条件で作成し(糸道は
図1参照)、弾性繊維1スレッド、10,000m当たりのデザインローラー部での糸切れ回数と、全体での糸切れ回数を求めた。
弾性繊維の給糸速度:50m/min
弾性繊維の布帛間挿入時ドラフト:表1に示す通り
【0083】
[複合積層体の襞の外観形状評価(襞の均一性)]
複合積層体をMD方向に20%伸長させ、長さ30cmで両端を固定し、温度20℃、65%相対湿度環境下で24時間放置した後、目視にて襞の形状を観察し、以下の判定を行った。
《襞の評価》
◎:襞の乱れが0カ所。
○:襞の乱れが1〜3カ所。
△:襞の乱れが4〜10カ所。
×:襞の乱れが10カ所以上
【0084】
[実施例1]
表1に示すように、弾性繊維として235dtexのポリウレタン弾性糸(熱軟化点:220℃、単糸数:14本、単糸繊度:16.8dtex)を12本、布帛間への挿入時ドラフト3.3倍にて挿入した。このポリウレタン弾性糸の合着指数は0であった。複合積層体の布帛として、PP(ポリプロピレン)の不織布で、スパンボンド層/メルトブロー層/スパンボンド層の3層積層構造(表1では「SMS」と表記)を有するPP(ポリプロピレン)の不織布を、目付17g/m
2、表面繊維繊度1dtexで使用した。したがって、本発明における布帛を構成する繊維の繊度に対する弾性繊維の繊度の比としては235であった。ポリウレタン弾性糸と布帛としての不織布との接合用樹脂には、ゴム系ホットメルト接着剤を使用し、該樹脂として、市販の凝集力高めの標準品(製造元:ボスティック・ニッタ株式会社、品番:AFX−162)を、塗布量20g/m
2にてデザインコートで付与した。結果、表1の評価結果に示すように、色差変動△E
*vが0.6と1.0以下であり、工程通過性に関しては、デザインロール部での糸切れ回数と全体での糸切れ回数がともに0であり、襞の外観形状としての襞の均一性が◎で、目標とする規則性、均一性の高い美しい襞を有し、外観の審美性に優れるとともに、糸切れが少なく安定して製造可能な複合積層体が得られた。
【0085】
[実施例2〜8、比較例1〜4]
表1に示すように、実施例1に比べていずれかの条件を変更した(ポリウレタン弾性糸の熱軟化点はいずれも220℃)。なお、実施例4と実施例8以外においては、弾性繊維としてのフィラメントは、紡糸セルの下部においてスレッドラインに所定の圧力の圧空により仮撚りすることによって合着させた。実施例4においては、フィラメントを、紡糸セルの下部においてスレッドラインに実施例1の1/2の圧力の圧空により仮撚りすることによって合着させた。実施例8においては、フィラメントを、紡糸セルの下部においてスレッドラインに実施例5の1/2の圧力の圧空により仮撚りすることによって合着させた。
【0086】
表1に示すように、実施例1〜8では、本発明で規定した条件を満たしているので、乱れの少ない高い規則性、均一性を有する襞を有し、かつ、弾性繊維の存在が目立たない審美性に優れた外観を有する複合積層体が得られ、それらの工程通過性も良好で、安定した製造が可能であった。ただし、実施例4と実施例8においては、合着指数が10を超える弾性繊維を使用したので、工程通過性と襞の均一性が若干低下したが、いずれも合格範囲内であった。
【0087】
一方、比較例1〜4では、本発明で規定した条件のいずれかを満たしていないので、弾性繊維の存在が目立たない審美性、襞の目標性能をともに満たすとともに工程通過性にも優れた複合積層体は得られなかった。すなわち、比較例1、2では、とくに弾性繊維(ポリウレタン弾性糸)の単糸繊度が小さすぎたので、工程通過性と襞の均一性がともに悪化した。比較例3、4では、とくに布帛を構成する繊維の繊度に対する弾性繊維の繊度の比が大きすぎたので、襞の均一性で満足できる評価が得られなかったとともに、色差変動△E
*vが1.0を超え、弾性繊維が目立つ点で優れた外観の審美性が得られなかった。
【0088】
【表1】