JP2005168999A

JP2005168999A - 繊維積層体

Info

Publication number: JP2005168999A
Application number: JP2003416924A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakagawa; 實中川; Atsumi Morioka; 敦美森岡
Original assignee: Nishikawa Living Inc
Current assignee: Nishikawa Living Inc
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】耐久性に優れ、洗濯しても型くずれが起きにくく、発塵性が抑制された繊維積層体を提供する。
【解決手段】捲縮を有する合成繊維のトウを平面状に開繊して得られる繊維集合体を２枚以上積層させ、少なくとも相互に接触する繊維集合体同士を結合させたことにより、これら２枚以上の繊維集合体を一体化させて繊維積層体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、繊維積層体に関し、具体的には各種布団やマットレス、クッション等（以下、これらを布団類と総称する場合がある）の中綿、衝撃吸収材、吸音材、保温材等として使用しうる繊維積層体に関する。

従来より固綿と呼ばれる繊維集合体が布団類の中綿として広く用いられている。これは、通常、繊度４〜２０Ｄｔｅｘ程度、長さ５０〜６５ｍｍ程度のポリエステル等の合成繊維の短繊維を接着性繊維等を用いて部分的に接着させたものである。

しかしながら、固綿には折り曲げにくいという問題や、繊維同士の接着部分が剥離し易く、使用するに従い強度が低下し、へたり易いという問題、洗濯すると形状が崩れ、実際上洗濯は不可能であるという問題等があった。また、短繊維を使用し、かつ繊維同士を接着性繊維等を用いて接着しているため、繊維クズや剥離した接着剤の破片が内在し、発塵性を有するという問題もあった。

上記固綿の問題点を解決するものとして、開繊された繊維長１０〜１００ｍｍのポリエステル短繊維からなるウエブを複数枚重ね合わせてニードルパンチにより機械交絡させた繊維構造体が提案されている（例えば、特開平１１−３１５４５６号公報、特開平１１−３４６８９１号公報）。

このような繊維構造体によれば、固綿が従来有していた折り曲げにくいという問題は解決され、耐久性も向上したが、実際上洗濯ができないという問題や、発塵性を有するという問題は依然として解決されていなかった。
特開平１１−３１５４５６号公報特開平１１−３４６８９１号公報

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れ、発塵性が抑制された繊維積層体を提供することを目的とする。また、布団類として使用する場合に、使用感が良く、洗濯しても型くずれしにくい繊維積層体を提供することを目的とする。

本発明の繊維積層体は、上記の課題を解決するために、捲縮を有する合成繊維のトウを平面状に開繊して得られる繊維集合体を２枚以上積層させ、少なくとも相互に接触する繊維集合体同士を結合させたことにより、これら２枚以上の繊維集合体を一体化させたものとする（請求項１）。

上記において、繊維集合体同士は、ニードルパンチを用いた繊維の交絡により相互に結合させることが好ましい（請求項２）。

繊維集合体には、少なくとも一部に不織布を接着させることができる（請求項３）。

繊維積層体を布団類に使用する場合には、合成繊維の表面にシリコーンを付着させることが好ましい（請求項４）。

また、洗濯に対する耐久性を考慮すると密度が０．０２５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい（請求項５）。

本発明の繊維積層体は長繊維からなる繊維集合体を積層してなるため、従来の固綿のように短繊維同士を接着して形状を付与したものと比較して、洗濯による型くずれが起こりにくく、発塵性も大幅に抑制される。

特に繊維集合体同士をニードルパンチを用いた繊維の交絡により結合させた場合、簡便な手段により繊維集合体が一体化され、また接着剤等を使用しないことにより発塵性もさらに抑制される（請求項２）。

繊維集合体の少なくとも一部に不織布を接着させることにより、繊維集合体の形状が安定し、製造工程における取り扱い性が向上する。また、洗濯の際の型くずれもより起こりにくくなる（請求項３）。

合成繊維の表面にシリコーンを付着させた場合、繊維のきしみが低減され、布団類として使用する場合の使用感が向上する（請求項４）。

また、密度を０．０２５ｇ／ｃｍ^３以上とすることにより、洗濯に対する耐久性をさらに向上させることができる（請求項５）。

本発明の繊維積層体を構成する繊維集合体は、合成繊維（フィラメント）のトウを平面状に開繊して得られるものである。トウを構成する合成繊維（以下、単に繊維とも言う）は理論的には無限に連続したものと存在しうるが、実際には、原則として繊維集合体の一端からこれに相対向する一端まで、その長さ方向又は幅方向一杯に連続する長繊維として、ほぼ一定方向に配列して、繊維集合体を構成する。繊維は捲縮を有することを要し、捲縮は潜在するものでも顕在するものでもよい。繊維の捲縮は、従来より公知の機械的又は化学的手段により付与することができる。

本発明で使用する合成繊維の種類は特に限定されないが、強度や取り扱いの容易さからポリエステル繊維が好ましく、他にナイロン、ポリブチレンテレフタレート等も使用することができる。合成繊維の繊度は、通常１〜３０Ｄｔｅｘ程度であり、６〜２０Ｄｔｅｘ程度が好ましい。合成繊維としては中空繊維を用いることもでき、中空繊維は、軽量性、保温性等の点で優れている。

トウを開繊する手段は特に限定されず、従来より公知の方法を使用することができるが、一例としてはベンディングローラーの使用が挙げられる。開繊された繊維は、捲縮を有している点を除いてはほぼ直線状であり、そのまま使用することもできるが、必要に応じて変形させてもよい。例えば、屈曲させることにより繊維集合体に厚みを持たせることができ、それにより所望の厚さを有する繊維積層体を得るために積層する繊維集合体の枚数を減らすことが可能となる。具体例としては、ホーラーを用いて繊維集合体に波形のうねりを付与することが挙げられる。

本発明においては、繊維が上記のように原則として繊維集合体の一端から他端まで連続する長繊維として繊維集合体を構成しているため、従来の固綿等の短繊維からなる繊維構造体と比較して洗濯による型くずれが起こりにくい。また、繊維クズや繊維同士を接着する接着剤の剥離物もほとんど存在しないので、発塵性が大幅に改善される。なお、繊維は後述するニードルパンチによる処理等を行うと、その際に長繊維の一部が切断されて若干量の繊維クズが発生しうるが、通常の条件で製造する限り、これにより発塵性の問題が生じることはない。

本発明の繊維積層体を布団類のような身の回り品に使用する場合には、繊維の表面にシリコーンを付着させることが好ましい。これにより、繊維同士の摩擦によるきしみを低減させ、布団類の使用感を向上させることができる。繊維の表面にシリコーンを付着させるとは、繊維の表面の全部又は一部をシリコーンでコーティングすることをいい、シリコーン成分としては、繊維表面の摩擦係数を低減させるために従来より使用されているものが適宜使用でき、アミノ変性やエポキシ変性等の変性シリコーンも用いることができる。

上記繊維集合体は、そのまま積層し、一体化させて繊維積層体とすることも可能であるが、繊維集合体の形状を安定させるために、繊維集合体の少なくとも一部に不織布を接着させてもよい。このように不織布を接着させることにより、これが仮止めとして働いて、繊維積層体製造の際の繊維集合体の取り扱いが容易になり、また洗濯の際の型くずれをより起こり難くすることもできる。

不織布は通常は繊維集合体の一方の面に接着させれば十分であるが、必要に応じて両面に接着させてもよい。

不織布としては、例えばポリエステル繊維等の合成繊維からなり、厚さ０．１〜１ｍｍ程度のものを用いることができる。なお、繊維積層体内部の不織布は、繊維積層体の完成後は必ずしも必要ではないので、場合によっては、水溶性の素材からなる不織布を繊維積層体内部に用い、繊維積層体の完成後にこの不織布を水に溶解させて除去してもよい。

なお、上記繊維集合体は、接着剤や接着性繊維等を用いて繊維同士を部分的に結合させることにより形状安定性をより向上させることも可能である。ただし、本発明の発塵抑制効果を損なわないように接着剤等の種類や量を選択する必要がある。

次に、上記繊維集合体を２枚以上積層させて一体化する。積層方法としては、完成した繊維積層体の取り扱い性の点から、上面と下面の双方が不織布によって覆われていることが好ましいので、不織布が外側に配されるように重ね合わせることが好ましい。積層した繊維集合体の結合方法は、特に限定されるものではないが、ニードルパンチにより繊維を交絡させる方法が、簡便であり、かつ製造後に接着剤の剥離等の問題を生じないことから好ましい。

ニードルパンチによる方法以外に、接着剤や接着性繊維等により繊維集合体の表面同士を結合させる方法も用いうるが、この場合も発塵抑制効果が損なわれないように接着剤等の種類や量を選択する必要がある。

本発明の繊維積層体は、敷き布団や座布団等の各種布団やマットレス、クッション等の中綿として好適に使用できる。また、衝撃吸収材、吸音材、保温材等の工業資材や建築資材としても使用できる。繊維積層体の大きさ（長さ、幅）は、その用途に応じた任意の大きさとすればよい。繊維集合体の厚さは、通常は１枚あたり５〜１００ｍｍ程度とし、繊維積層体の厚さはその用途によって異なるが、例えば敷布団の場合であると１０〜６０ｍｍ程度である。従って、繊維集合体は所望の厚さの繊維積層体が得られるだけの枚数重ね合わせることとなるが、それぞれの繊維集合体の厚さは、同じであっても、異なっていてもよい。

また、繊維積層体はその用途に応じた物性を有するものとすることが望ましいが、例えば敷き布団の中綿として使用する場合の目安としては、１０ｋｇ圧縮率３０％以上、２５％圧縮加重１．０ｋｇ以上、ＪＩＳＬ０２１７−１０６法による洗濯試験で層間剥離５０ｇ以上が好ましい。

密度は、洗濯による収縮や型くずれをより小さくするためには０．０２５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。密度の上限は特に限定されるものではないが、取り扱いの容易さを考慮すると０．０６ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。

また、発塵性は、繊維積層体を２０ｃｍ×２０ｃｍに切り出し、黒い紙を敷いた上に置き、これを１９ｋｇの重りで２５０回叩いた後に落ちた塵の数で評価し、その個数が５０個以下であることが好ましい。

以下、本発明の繊維積層体の実施例を図を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る繊維積層体Ａの構造を示す断面図であり、図２は、本発明の別の実施例に係る繊維積層体Ｂの構造を示す断面図であり、図３は、これら繊維積層体を構成する繊維集合体１１を示す斜視図である。図中、符号１１，１２は繊維集合体を示し、符号２１，２２，２３は不織布を示す。

図１に示すように、繊維積層体Ａは２枚の繊維集合体１１，１２が積層されてなり、繊維集合体１１の下面には不織布２１が接着され、繊維集合体１２の上面には不織布２２が接着されている。

繊維集合体１１，１２を構成する繊維は、図１の矢印の方向に配向する長繊維であり、繊維積層体Ａの一方の端部（図示せず）から、これに相対向する他方の端部（図示せず）まで連続している。この繊維は全て捲縮を有し、かつ波形のうねりを有している。繊維集合体１１と１２とは、相互の繊維の交絡により結合し、一体化している。

上記のような形状を有する各繊維積層体Ａは、例えば以下の方法により製造することができる。すなわち、予め捲縮を付与された合成繊維のトウを平面状に開繊し、ホーラーで波形のうねりを付与して繊維集合体１１，１２をそれぞれ形成する。繊維集合体１１，１２のそれぞれの一方の面に、接着剤がドット状に塗布された不織布２１，２２を当てて接着させる。

次に２枚の繊維集合体１１，１２を、開繊された繊維が内側、不織布２１，２２が外側（積層体の表裏面）に来るように重ね合わせて、ニードルパンチを行うことにより繊維を交絡させ、これら２枚の繊維集合体１１，１２を一体化させる。

図２に示されたのは、繊維集合体が３枚積層されてなる繊維積層体Ｂであり、３枚の繊維集合体１１，１２，１３を一体化させたものである。このような、繊維積層体Ｂも３枚の繊維集合体を重ね合わせてニードルパンチで一度に一体化することができ、さらに多数の繊維集合体が積層された繊維積層体も上記繊維積層体Ａ，Ｂに準じて製造することができる。いずれの場合も、不織布が外側に配されるように、繊維集合体を積層することが好ましい。

［実施例１］
図１に示す構造を有する繊維積層体Ａを製造し、疲労テスト前後の物性及び発塵性を評価した。繊維積層体Ａのさらなる詳細及び測定・評価方法は以下の通りである。結果を表１に示す。なお、物性試験はそれぞれ５回行い、平均値を求めた。

合成繊維：繊度１４Ｄｔｅｘのポリエステル繊維
トウの太さ：５０万ｄｔｅｘ
波形のピッチ（図１におけるｐ）：２５ｍｍ
不織布の組成及び厚み：ポリエステル繊維製、０．２ｍｍ
各繊維集合体（１１，１２）の厚み：２０ｍｍ
繊維積層体Ａの厚み：３５ｍｍ

１０ｋｇ圧縮率：繊維積層体を２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法に裁断し、直径１４５ｍｍ、重さ５０ｇの円板を置き、１０ｋｇの荷重をかけたときの厚さを測定し、初期荷重５０ｇのときの厚さとの比を求めた。
２５％圧縮加重：繊維積層体を２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法に裁断し、直径１４５ｍｍ、重さ５０ｇの円板を置き、初期厚さを測定し、この厚さの７５％になるまで荷重して行き、その荷重量を測定した。
疲労テスト：２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法の繊維積層体を、１９ｋｇ荷重で２５０回叩いた後、このサンプルに湿気を導入し、さらに２５０回叩き、サンプルを乾燥させて上記各物性を測定した。
発塵性：繊維積層体を２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法に裁断し、黒い紙を敷いた上に置き、これを１９ｋｇの重りで２５０回叩いた後に落ちた塵の数を数えた。

［比較例１，２］
比較例１として固綿（２０ｄｔｅｘ、平均繊維長６４ｍｍ）、比較例２として短繊維からなる繊維構造体（１４ｄｔｅｘ、平均繊維長７６ｍｍ、ニードルパンチで積層）を用い、上記実施例１と同様にして疲労テスト前後の物性、発塵性を評価した。結果を表１に併記する。

表１から分かるように、実施例１のものは疲労テスト前後の物性変化が小さく、発塵性も極めて小さかった。

［実施例２，３］
目付、厚さ及び密度が表２に示した数値である本発明に係る繊維積層体を実施例１と同様にして製造し、これを敷き布団に仕上げて、ワッシャー洗濯機（４００ｋｇ）に入れ、洗い１０分間及びすすぎ２分間を２回繰り返し、脱水後、天日干しによる乾燥を行った。洗濯後の敷き布団につき、厚さ、洗濯収縮率、洗濯後外観、発塵性を調べた。結果を表２に併記する。

表２から分かるように、適正な密度を有する実施例２のものは洗濯による収縮や型くずれがほとんどなく、洗濯後の発塵性も極めて小さかった。これに対し、密度の小さい実施例３のものは、洗濯により型くずれを生じ、洗濯を要する用途には適さないことが分かった。

本発明の繊維積層体は、敷布団や座布団等の各種布団やマットレス、クッション等の中綿として使用でき、衝撃吸収材、吸音材、保温材等の工業用資材や建築用資材としても使用可能である。

本発明の一実施例である繊維積層体Ａを示す断面図である。本発明の別の実施例である繊維積層体Ｂを示す断面図である。繊維積層体を構成する繊維集合体１１を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ……繊維積層体
１１，１２，１３……繊維集合体
２１，２２，２３……不織布

Claims

捲縮を有する合成繊維のトウを平面状に開繊して得られる繊維集合体を２枚以上積層させ、少なくとも相互に接触する繊維集合体同士を結合させたことにより、前記２枚以上の繊維集合体を一体化させた繊維積層体。
前記繊維集合体同士をニードルパンチを用いた繊維の交絡により相互に結合させたことを特徴とする、請求項１に記載の繊維積層体。
前記繊維集合体の少なくとも一部に不織布を接着させたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の繊維積層体。
前記合成繊維の表面にシリコーンを付着させたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維積層体。
密度が０．０２５ｇ／ｃｍ^３以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維積層体。