JP2013146317A - ウェブ体 - Google Patents

Abstract

【課題】 三次元的に繰り返し屈曲した高分子材料製のフィラメントが絡み合った形態をなし、フィラメントが互いの接触部において結合しウェブ体であって、靴等の滑り防止、泥や水分除去等の機能や、その他の処理機能を有し得るものの提供。
【解決手段】 三次元的に繰り返し屈曲した合成樹脂製のフィラメントＬが絡み合った形態とし、フィラメントＬを互いの接触部において結合させてウェブ状とし、前記フィラメントＬの外周面に多数の繊維Ｂを植毛してウェブ体Ｗとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、三次元的に繰り返し屈曲した高分子材料製のフィラメントが絡み合った形態をなし、フィラメントが互いの接触部において結合したウェブ体に関する。

米国特許３８３７９８８号公報には、三次元的に繰り返し屈曲した合成樹脂製のフィラメントが絡み合った形態をなし、前記フィラメントが互いの接触部において結合してウェブ状をなすマットが記載されている。

このマットは、泥落としやクッション性等に良好な効果を発揮するが、靴や足裏の滑り防止、靴底の細かい土粒子の除去、靴や足の水分除去等について改善が望まれる。

米国特許３８３７９８８号公報

本発明は、三次元的に繰り返し屈曲した高分子材料製のフィラメントが絡み合った形態をなし、前記フィラメントが互いの接触部において結合したウェブ体であって、靴や足裏の滑り防止、靴底の細かい土粒子の除去、靴や足の水分除去等の機能や、その他の処理機能を有し得るものを提供することを目的とする。

(1) 本発明のウェブ体は、
三次元的に繰り返し屈曲した高分子材料製のフィラメントが絡み合った形態をなし、前記フィラメントが互いの接触部において結合してウェブ状をなすと共に、
前記フィラメントの外周面に多数の繊維が植毛されていることを特徴とする。

ウェブ体は、ウェブ状をなすように三次元的に繰り返し屈曲して絡み合った形態をなすフィラメントにより構成され、そのフィラメントの外周面には多数の繊維が植毛されている。

そのため、外周面に多数の繊維が植毛されて三次元的に繰り返し屈曲して絡み合ったフィラメントと、そのフィラメントの外周面に植毛されて三次元的に複雑に配置された繊維との相乗効果により、ウェブ体が様々な機能を発揮し、様々な処理を効果的に行い得る。

機能の例としては、靴や足裏の滑り防止、靴底の細かい土粒子等の除去、靴や足の水分除去等を挙げることができる。靴や足裏でウェブ体を踏んだ際には、ウェブ体が圧縮されることも相まって、ウェブ体の表面のフィラメントのみならず表面よりも内方のフィラメントに植毛された繊維によっても、滑り防止、土粒子等除去、水分除去、消臭（或いは、脱臭又は防臭）、抗菌、静電除去（或いは、除電又は静電気防止）、芳香放出、蓄光（光を蓄えて発光する）等の機能を効果的に発揮し得る。

処理の例としては、様々な面若しくはその他の物の清掃、靴底若しくはその他の物の汚れ落とし若しくは泥落とし、土、泥、若しくはその他の粒状体若しくは粉状体、塵埃、又は液状体等の保持、液体、ゾル、気体、エアロゾル等の濾過や成分吸着、消臭（或いは、脱臭又は防臭）、静電除去（或いは、除電又は静電気防止）などの１又は２以上を挙げることができる。

なお、機能や処理はこれらに限るものではない。

(2) 本発明のウェブ体は、ウェブ体を構成するフィラメント全体の外周面に多数の繊維が植毛されているものとすることができる。。

この場合、ウェブ体を構成するフィラメント全体、すなわちウェブ体の表面及び内方部全部にわたるフィラメントの外周面に、多数の繊維が植毛されているので、ウェブ体全体にわたるフィラメントに多数植毛された繊維をにより様々な処理を効果的に行い得る。

(3) 本発明のウェブ体は、ウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のフィラメントの外周面に多数の繊維が植毛されているものとすることができる。

この場合、ウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分（すなわち前記表面の内方部を表面側と内方側に分けた場合の表面側の部分）のフィラメントの外周面に多数植毛された繊維により様々な処理を効果的に行い得る。

(4) 本発明のウェブ体は、上記繊維の長さが上記フィラメントの径の０．１乃至１０倍であるものとすることができる。

(5) 本発明のウェブ体は、
ウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に液状接着剤が適用され、この液状接着剤により、三次元的に繰り返し屈曲したフィラメントの互いの接触部における結合が行われ、
上記繊維は、フィラメントの外周面に静電植毛された繊維がフィラメントに固定されたものであり、フィラメントに対する繊維の固定は、ウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に適用された上記液状接着剤により行われたものとすることができる。

この場合、三次元的に繰り返し屈曲したフィラメントを互いの接触部において結合させるためにウェブ体の全体にわたるフィラメントのの外周面に適用する液状接着剤を、植毛する繊維の固定にも用いるものであるから、製造効率が高く、而もウェブ体の内方部のフィラメントに対する繊維の植毛に適する。

(6) 上記繊維は、靴底の泥又は汚れ落としのためのものとすることができる。

この場合、ウェブ体を靴底の泥又は汚れ落とし用として効果的に使用し得る。

(7) 上記繊維は、消臭性の繊維であるものとすることができる。

この場合、ウェブ体を消臭用（或いは、脱臭用又は防臭用）として効果的に使用し得る。

(8) 上記繊維は芳香性の繊維であるものとすることができる。

この場合、芳香性のウェブ体として使用し得る。

(9) 上記繊維は、塵埃吸着性の繊維であるものとすることができる。

この場合、塵埃吸着用として効果的に使用し得る。

(10) 上記繊維は、特定物質吸着性の繊維であるものとすることができる。

この場合、特定物質吸着用として、或いは特定物質を除去するためのフィルタとして効果的に使用し得る。
(11) 上記繊維は、抗菌性の繊維であるものとすることができる。

この場合、抗菌性を有するものとして使用し得る。

(12) 上記繊維は、吸水性の繊維であるものとすることができる。

この場合、吸水用として使用することができる。

(13) 上記繊維は、静電除去性の繊維であるものとすることができる。

この場合、静電除去性（或いは、除電性又は静電気防止性）を有するものとすることができる。

(14) 上記繊維は、蓄光性の繊維であるものとすることができる。

この場合、蓄光性を有するものとすることができる。

本発明のウェブ体によれば、外周面に多数の繊維が植毛されて三次元的に繰り返し屈曲して絡み合ったフィラメントと、そのフィラメントの外周面に植毛されて三次元的に複雑に配置された繊維との相乗効果により、ウェブ体が様々な機能を発揮し、様々な処理を効果的に行い得る。

機能の例としては、靴や足裏の滑り防止、靴底の細かい土粒子等の除去、靴や足の水分除去、消臭、抗菌、静電除去、芳香放出、蓄光等を挙げることができる。靴や足裏でウェブ体を踏んだ際には、ウェブ体が圧縮されることも相まって、ウェブ体の表面のフィラメントのみならず表面よりも内方のフィラメントに植毛された繊維によっても、滑り防止、土粒子等除去、水分除去、抗菌、静電除去等の機能を効果的に発揮し得る。

処理の例としては、様々な面若しくはその他の物の清掃、靴底若しくはその他の物の汚れ落とし若しくは泥落とし、土、泥、若しくはその他の粒状体若しくは粉状体、塵埃、又は液状体等の保持、消臭、静電除去、液体、ゾル、気体、エアロゾル等の濾過や成分吸着などの１又は２以上を挙げることができる。

なお、機能や処理はこれらに限るものではない。

植毛繊維を省略したウェブ体の斜視図である。 植毛繊維を省略したウェブ体の一部拡大正面図である。 繊維が植毛されたフィラメントの模式的一部拡大縦断面図である。 繊維が植毛されたフィラメントの模式的拡大横断面図である。 ウェブ体の製造工程説明図である。

(1) 図１乃至図４は、本発明のウェブ体Ｗの実施の形態の一例についてのものである。

このウェブ体Ｗは、ほぼ一定太さの複数の合成樹脂フィラメントＬが、三次元的に繰り返し不規則に屈曲した形状で三次元的に絡み合った形態をなし、絡み合ったフィラメントＬが互いの接触部において接着剤により結合して、全体として平板形状の弾力性のあるウェブ状をなす。

ウェブ体Ｗの全体のフィラメントＦの外周面に一定径及び一定長さの繊維Ｂの一端部が接着剤により多数満遍なく固定されて植毛されている。

(2) ウェブ体Ｗの製造は、例えば次のように行うことができる。

フィラメントＬの原材料である合成樹脂ペレットを、押出成形機に投入し（図５[Ａ]）、ｍ行ｎ列のｍｎ個（ｍは１以上の整数、ｎは２以上の整数）の平行な下向きノズルから溶融状態の複数本の合成樹脂線条を冷却水中に下向きに浸漬させる（図５[Ｂ]）。

冷却水中において溶融状態の複数本の合成樹脂線条が、冷却されつつ三次元的に不規則に繰り返し屈曲して互いに絡み合ってウェブ状の形態となる。

これを冷却水から引き出してエアブロー等により水分を除去する（図５[Ｃ]）。

次いで、ウェブ体Ｗの全体にわたるフィラメントＬの外周面に液状接着剤を適用し（図５[Ｄ]）、更に、ウェブ体ＷのフィラメントＬと植毛する繊維Ｂを載せた電極との間に直流高電圧を印加することにより、繊維ＢをフィラメントＬに対し飛翔させてフィラメントＬの外周面の接着剤層に繊維Ｂの一端部を埋入させ（図５[Ｅ]）、その後、液状接着剤を固化させてフィラメントＬを互いの接触部において結合させると共に繊維Ｂを固定する（図５[Ｆ]）。

或いは、ウェブ体Ｗの全体にわたるフィラメントＬの外周面に液状接着剤を適用した後、液状接着剤を固化させてフィラメントＬを互いの接触部において結合させ、次いで、ウェブ体Ｗの全体にわたるフィラメントＬの外周面に液状接着剤を適用し、ウェブ体ＷのフィラメントＬと植毛する繊維Ｂを載せた電極との間に直流高電圧を印加することにより繊維ＢをフィラメントＬに対し飛翔させてフィラメントＬの外周面に形成された液状接着剤層に繊維Ｂの一端部を埋入させ、液状接着剤を固化させて繊維Ｂを固定する。

液状接着剤固化後においても非固定状態の繊維については、エアブロー等によりウェブ体から除去することにより目的のウェブ体Ｗが得られる。

(3) フィラメントは、三次元的に繰り返し屈曲した形状、例えば三次元的に繰り返し不規則に屈曲した形状（例えばコイル形状）をなす。三次元的に繰り返し屈曲した形状のフィラメントは、一定平面内には収まらない。

フィラメントは絡み合った形態（例えば三次元的に絡み合った形態）をなし、絡み合ったフィラメントが互いの接触部において結合してウェブ状（好ましくは、少なくとも厚み方向において弾力性のあるウェブ状）をなす。ウェブ体を構成するフィラメントは、一般的には複数本である。

絡み合ったフィラメントの互いの接触部における結合は、例えば、接着剤による接着、フィラメントを構成する高分子材料同士の融着等によるものとすることができる。例えば、ウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に液状接着剤を適用し、この液状接着剤により、三次元的に繰り返し屈曲したフィラメントの互いの接触部における結合が行われるものとすることもできる。

ウェブ体を構成するフィラメントは、高分子材料製である。高分子材料の例としては、合成樹脂や、合成ゴム等のエラストマー等を挙げることができ、合成樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド等を挙げることができるが、これらに限るものではない。

ウェブ体がウェブの厚み方向において弾力性を有するようにする上で、例えばフィラメントは比較的軟質であるものとすることができる。

接着剤としては、例えばアクリルエマルジョン接着剤、酢酸ビニルエマルジョン接着剤、ポリウレタン接着剤、エポキシ樹脂接着剤等を挙げることができるが、これらに限らない。

ウェブ体の空隙の程度、ウェブ体の厚さ、フィラメントの断面形状、フィラメントの太さ等は、用途に応じて適宜設定することができる。

フィラメントの断面形状は、円形若しくは円形に近い形状のほか、例えば、楕円形、多角形、星形等を適宜採用し得、複数種の断面形状のフィラメントを組み合わせることもできる。

フィラメントの太さ（円形断面の場合の直径或いは横断面の最大寸法）は、例えば０．５乃至６ｍｍとすることができる。好ましくは１乃至４ｍｍである。複数のフィラメントにおける各フィラメントの太さは、同一とするのが一般的であるが、必ずしも同一に限るものではない。

ウェブ体の厚さは、例えば２乃至２００ｍｍとすることができる。好ましくは４乃至８０ｍｍ、より好ましくは８乃至４０ｍｍである。

ウエブ体の形状は、平板状のほか、一方向に波形状をなす波板状、全面にわたり凹凸を有する凹凸板状等、種々の形状が可能である。

(4) フィラメントの外周面には多数の繊維が植毛されている。繊維の長さは例えば０．１乃至２０ｍｍとすることができる。好ましくは０．２乃至１０ｍｍ、より好ましくは０．３乃至５ｍｍである。繊維の長さは、例えば植毛対象であるフィラメントの径の０．１乃至１０倍とすることができる。好ましくは０．３乃至３倍である。

繊維は、ナイロン、レーヨン等が好ましいが、これに限るものではない。また、繊維としては例えば単繊維を用いることができるが、これに限るものではない。

繊維の径は、例えば０．０１乃至１ｍｍとすることができるが、これに限らない。好ましくは０．０１５乃至０．５ｍｍ、より好ましくは０．０２乃至０．２ｍｍである。

植毛される繊維は同一のものを用いることが一般的であるが、長さ、径、材質、色、断面形状等の１又は２以上が異なる複数種の繊維を用いることもできる。この場合、例えばウェブ体における位置に応じて別々の種類の繊維を植毛することができるほか、複数種の繊維が混合した状態で植毛することもできる。

繊維は、例えば、靴底の泥又は汚れ落としのためのもの（例えばある程度剛性が高い繊維）、消臭性を有するもの（例えば消臭性物質・臭い物質吸収又は吸着性の多孔質物質が内添又は外添された繊維、多孔質繊維）、芳香性を有するもの（例えば徐放性の芳香剤が内添又は外添された繊維）、抗菌性を有するもの（例えば抗菌物質が内添又は外添された繊維）、静電除去性を有するもの（例えば静電除去性物質が内添又は外添された繊維）、蓄光性を有するもの（例えば蓄光性物質が内添又は外添された繊維）、塵埃吸着性若しくは特定物質吸着性を有するもの等を適宜選択して用いることができる。

繊維の植毛は、例えば静電植毛により行うことができる。静電植毛は、例えば、ウェブ体を構成するフィラメントの外周面に液状接着剤を適用して（或いは、フィラメントを構成する高分子材料の少なくとも表面部が、溶融状態等の繊維の端部が付着若しくは埋入し得る状態において）、ウェブ体のフィラメントと植毛する繊維を載せた（或いは、例えば収容した）電極との間に直流高電圧を印加することにより繊維をフィラメントに対し飛翔させてフィラメントの外周面の接着剤層（或いは溶融高分子材料層等）に繊維の一端部を付着若しくは埋入させ、その後、接着剤（或いは溶融高分子材料等）を固化させて繊維を固定することにより行うことができる。なお、接着剤（或いは溶融高分子材料）固化後においても非固定状態の繊維があれば、必要に応じ、それらをウェブ体から除去する。

接着剤としては、例えばアクリルエマルジョン接着剤、酢酸ビニルエマルジョン接着剤、ポリウレタン接着剤、エポキシ樹脂接着剤等を挙げることができるが、これに限らない。

なお、三次元的に繰り返し屈曲したフィラメントを互いの接触部において結合させるためにウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に液状接着剤を適用する場合に、その液状接着剤により、フィラメントに対する繊維の固定を行うものとすることができる。

繊維の植毛については、例えば、ウェブ体を構成するフィラメント全体に多数の繊維が植毛されているものとすることができる。この場合、例えばウェブ体全体を液状接着剤に浸漬することにより、ウェブ体を構成するフィラメント全体の外周面に液状接着剤を適用して植毛することができる。

また、ウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分（例えばウェブ体の全表面又は一部の表面と、その内方部のうち前記表面側の部分。すなわち前記表面の内方部を表面側と内方側に分けた場合の表面側の部分）のフィラメントの外周面に多数の繊維が植毛されているものとすることもできる。この場合、例えばウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のみを液状接着剤に浸漬することにより（或いは例えばウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のみに液状接着剤をスプレーや塗布ローラや刷毛等により塗布することにより）、ウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のフィラメントの外周面に液状接着剤を適用して植毛することができる。或いは、例えばウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のフィラメントのみを加熱等により溶融状態等として植毛することができる。

また、ウェブ体の内方部（内方部の一部でもよい）のフィラメントにのみ多数の繊維が植毛されているものとすることもできる。この場合、例えばウェブ体の内方部に液状接着剤を注入してウェブ体の内方部のフィラメントにのみ液状接着剤を塗布することにより、ウェブ体の内方部のフィラメントの外周面に液状接着剤を適用して植毛することができる。

また、ウェブ体の任意の何れかの部分のフィラメントにのみ多数の繊維が植毛されているものとすることもできる。この場合、例えばウェブ体における位置に応じて、ウェブ体を液状接着剤に浸漬し、液状接着剤をスプレーや塗布ローラや刷毛等により塗布し、或いは液状接着剤をウェブ体の内方部に注入することにより、ウェブ体の必要部分のフィラメントの外周面に液状接着剤を適用して植毛することができる。

また更に、例えば、液状接着剤をウェブ体に部分的に適用して繊維の一端部を液状接着剤の層に付着若しくは埋入させた上で液状接着剤を固化させ、非固定状態の繊維を除去した後、ウェブ体の別の部分に液状接着剤を適用して繊維の一端部を液状接着剤の層に付着若しくは埋入させた上で液状接着剤を固化させ、非固定状態の繊維を除去するという手順を繰り返すことにより、ウェブ体の部分毎に別の繊維を植毛することができる。

繊維は、フィラメントの外周面の全周にわたり植毛されていることが好ましいが、これに限るものではない。なお、ウェブ体を構成するフィラメントのうち少なくともウェブ体の表面部のフィラメントについては外周面の全周にわたり植毛されていることが望ましい。

また、植毛の密度はフィラメントの周方向においても軸方向においても一定であることが好ましいが、何れもこれに限るものではない。

(5) ウェブ体における多数の繊維が植毛されて三次元的に繰り返し屈曲して絡み合ったフィラメント及びそのフィラメントの外周面に植毛されて三次元的に複雑に配置された繊維との相乗効果により、ウェブ体が様々な機能を発揮し、様々な処理を効果的に行い得る。

ウェブ体は、靴の泥落とし等のためのマット、滑り防止マット、プールサイドマット、水分拭き取りマット、風呂上り用マット、室内マット、クッション、座布団、椅子やベンチの座面や背もたれの材料、おもちゃの材料、フィルタ材、ストレーナ材、消臭機能マット、静電気除去機能マット、芳香性マット、抗菌マット、蓄光性マット等として用いることが可能である。

Ｂ 繊維
Ｌ フィラメント
Ｗ ウェブ体

Claims (14)

1. 三次元的に繰り返し屈曲した高分子材料製のフィラメントが絡み合った形態をなし、前記フィラメントが互いの接触部において結合してウェブ状をなすと共に、
   前記フィラメントの外周面に多数の繊維が植毛されていることを特徴とするウェブ体。
2. ウェブ体を構成するフィラメント全体の外周面に多数の繊維が植毛されている請求項１記載のウェブ体。
3. ウェブ体の表面及びその内方部のうち前記表面側の部分のフィラメントの外周面に多数の繊維が植毛されている請求項１記載のウェブ体。
4. 上記繊維の長さが上記フィラメントの径の０．１乃至１０倍である請求項１乃至３の何れか１項に記載のウェブ体。
5. ウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に液状接着剤が適用され、この液状接着剤により、三次元的に繰り返し屈曲したフィラメントの互いの接触部における結合が行われ、
   上記繊維は、フィラメントの外周面に静電植毛された繊維がフィラメントに固定されたものであり、フィラメントに対する繊維の固定は、ウェブ体の全体にわたるフィラメントの外周面に適用された上記液状接着剤により行われたものである請求項１乃至４の何れか１項に記載のウェブ体。
6. 上記繊維が靴底の泥又は汚れ落としのためのものである請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
7. 上記繊維が消臭性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
8. 上記繊維が芳香性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
9. 上記繊維が塵埃吸着性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
10. 上記繊維が特定物質吸着性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
11. 上記繊維が抗菌性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
12. 上記繊維が吸水性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
13. 上記繊維が静電除去性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。
14. 上記繊維が蓄光性の繊維である請求項１乃至５の何れか１項に記載のウェブ体。

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