JP2024508779A - 耐久性を有するピリング耐性の不織布断熱材 - Google Patents

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Abstract

(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン処理された繊維と;(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;(d)1~20wt%の、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である、第2のバインダー繊維群と、を含有する繊維混合物から作製された結合処理済み不織布ウェブを備えた、バッティング材が提供される。

Description

発明の詳細な説明
[関連出願の相互参照]
本出願は、2021年2月17日に出願された米国仮特許出願第63/150,311号の利益を主張し、米国仮特許出願第63/150,311号の全内容はここで参照により本願に組み込まれる。
[本発明の技術分野]
本発明は、概して、耐久性を有し、ピリング/繊維移動に耐性の不織布断熱材、該断熱材を作製する方法、及び該断熱材を含む物品に関する。該断熱材は、繊維製品の分野において特に有用である。
[本発明の背景]
合成繊維及び天然の充填材料(例えば、ダウン)などの繊維及び充填材料は、繊維製品の分野では断熱用の材料として長く使用されてきた。例えば、アウトドア産業は長年、衣類、防寒着、寝袋などに繊維及びダウンを利用してきた。しかしながら、そのような繊維の使用にとって不都合なのは、この種の断熱材が、空気透過性の低いダウンプルーフ生地と組み合わされた場合、及び/又は不織スクリム材料で保護された場合であっても、ピリングや、生地表面を通り抜ける激しい繊維移動の表出を、極めて生じやすいということであった。
スクリムとは、物品の断熱材とシェル生地又はライナー生地との間の保護層として使用されることの多い芯材である。繊維移動とは、繊維が生地表面を貫通し、その結果、典型的には外的環境にさらされる物品の外側となる該物品の外面の側に、繊維が存在するようになることである。ピリング性とは、繊維が生地表面から離れて丸まったり絡み合ったりした繊維粒子を形成し、該粒子が生地の表面に付着したままとなる傾向を指す。
ダウンプルーフ生地は、典型的には、250を超えるスレッドカウントで密に織られ、かつASTM D737による空気透過性評価が1立方フィート毎分(CFM)未満である生地として定義される。時には、繊維移動の低減及び/又はダウンプルーフ達成の手段として、生地にコーティングが施されることもあれば、生地の表面を密閉するカレンダ加工が施されることもある。これらの処理は、物品の全体的な快適性に対して直接的影響を有する生地の空気透過性を、さらに低減させる。生地の空気透過性が低いほど、その生地は通気性及び快適性が低くなる。生地の空気透過性が高いほど、その生地は通気性及び快適性が高くなる。
繊維製品の分野で使用される一定の種類の移動耐性の断熱材は、当分野で知られている。これらの断熱材は、典型的には1.0デニールを超える高デニールの繊維を主として構成され、かつ疎水性仕上剤を含有していない。移動耐性の表面は、上記種類の通常生産される一般的な断熱材の上に、該断熱材の表面上の接着剤として市販の化学樹脂を使用して作り出されてきた。しかしながら、この種の処理に伴う様々な不都合、例えば処理によって断熱材の手触りが堅くばりばりするようになり、伸縮性が低減され、かつ着心地が良くないという事実が存在する。さらに、移動耐性の表面を作り出すために使用される最も入手し易い市販の化学樹脂は水を急速に吸着するが、これは性能及び快適さの両方を要求するアウトドア用品のような繊維製品にとってはかなりの不都合に相当する。
よって、望ましい特性を有し、さらには繊維移動(ピリングを含む)に対する耐性又は防止策が改善された、改良型断熱材が必要とされている。
本発明の開示を容易にするために従来技術のある特定の態様について議論してきたが、出願人はこれらの技術的態様を決して否定するものではなく、かつ特許請求の範囲に記載された本発明が本明細書中で議論された従来の技術的態様のうち1以上を包含しうることが企図されている。
文書、行為、又は知識事項について参照又は議論がなされる本明細書において、この参照又は議論は、その文書、行為、若しくは知識事項又はこれらの任意の組み合わせが、優先日の時点で、公的に入手可能であるか、公知であるか、共通の一般知識の一部であるか、又はそうでなければ適用すべき法定条項の下で先行技術を構成すること;又は、本明細書が関係している任意の問題を解決する試みに関連すると知られていること、を認めるものではない。
簡潔に述べると、本発明は、繊維移動及びピリングに対する耐性を有するが、断熱性及び吸水性を含む並外れた特性をなおも示す、改善された断熱材の必要性を満たしている。本発明は、上記に議論された技術の問題及び欠陥のうち1以上に対処することができる。しかしながら、企図されているのは、本発明が多くの技術領域における他の問題及び欠陥に対処するのに有用であることを証明することである。したがって、特許請求の範囲に記載された発明は、必ずしも、本明細書中で議論された特定の問題又は欠陥のうちいずれかへの対処に限定されるように解釈されるべきではない。
出願人は、驚嘆すべきことに、本明細書中で議論される繊維混合物を含む本発明の断熱材の一定の実施形態が、望ましい特性、例えば優れた熱的特性、優れた吸水特性(すなわち、該実施形態は許容できない量の水を吸着しない)、迅速な乾燥時間、並びに繊維移動及び/若しくはピリングへの耐性、又は防止などを有することを見出した。
第1の態様では、本発明は、結合処理済み不織布ウェブを含むバッティング材を提供し、前記バッティング材は第2の表面に平行な第1の表面を有し、かつ前記結合処理済み不織布ウェブは、繊維混合物であって該繊維混合物の全重量に対して
(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン化された繊維と;
(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;
(d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
を含有し、繊維混合物中の繊維は均質に混合されている繊維混合物を、含んでいる。
第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様によるバッティング材を含む物品を提供する。
第3の態様では、本発明は、本発明の第1の態様によるバッティング材又は本発明の第2の態様による物品を作製する方法を提供する。該方法は、
― 本発明の繊維混合物を、
(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン化された繊維と;
(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;
(d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
を混合することにより調製するステップ;
― 該繊維混合物から(例えば梳綿により)不織布ウェブを形成するステップ;
― 不織布ウェブを提供するか、又は場合により、繊維混合物から形成された不織布ウェブを1以上(例えば、1、2、3、4、又は5枚)の追加の不織布ウェブとともに積層(例えばクロスラッピング)するステップ;
― 不織布ウェブを最も高いバインダー繊維結合温度又はそれを上回る温度に加熱することにより、繊維混合物を含む結合処理済み不織布ウェブを少なくとも備えた、1以上の不織布ウェブを含むバッティング材又はバッティング材中間物を形成するステップであって、前記バッティング材又はバッティング材中間物は第2の表面に平行な第1の表面を有する、ステップ;
― 場合により、バッティング材中間物の第1及び第2の表面に樹脂溶液を塗布するステップ;
― 場合により、バッティング材中間物を樹脂溶液中の樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱するステップ;並びに
― 場合により、バッティング材中間物の1以上の表面をカレンダ加工することによりバッティング材を形成するステップ
を含む。
ここで開示されているバッティング材、バッティング材を含む物品、及びバッティング材を作製する方法のある種の実施形態は、いくつかの特徴を有するが、その特徴のうち1つだけが単独で該実施形態の望ましい属性を担うことはない。後述の特許請求の範囲によって定められるバッティング材、物品及び方法の範囲を限定することなく、それらのより顕著な特徴についてここで簡潔に議論することとする。この議論について考慮すれば、かつ特に本明細書の「発明の詳細な説明」と題した節を読めば、本明細書中に開示された様々な実施形態の特徴がどのようにして現在の最先端技術に勝る多くの利点を提供するかが理解されるであろう。例えば、本発明の実施形態は、ピリング及び/又は繊維移動を著しく低減及び/又は防止する、改善された断熱材(バッティング材)を提供する。そのような断熱材は、とりわけ繊維製品の分野、例えば衣類、アウターウェア、家具、寝具などに用いられる。
本発明の上記及びその他の特徴及び利点は、本発明の様々な態様についての以降の詳細な説明を添付の特許請求の範囲及び添付図面と併せれば明白となろう。
本発明について以下の図面に関連して後述するが、図面は必ずしも原寸に比例してはいない。
本発明のバッティング材の実施形態の断側面図。 本発明のバッティング材の実施形態の断側面図。 本発明のある種の実施形態に使用される二成分のバインダー繊維が有する可能性のある断面の非限定的な実施例を示す図。
[発明の詳細な説明]
本発明の態様、並びにその一定の特徴、利点、及び詳細について、添付図面に例証された非限定的な実施形態を参照して以下により詳しく説明する。良く知られた材料、製作ツール、加工技法などの説明は、本発明を細部にわたり不必要に分かり難くすることのないように、省略されている。しかしながら、詳細な説明及び具体的実施例が、本発明の実施形態を示しているものの単に例証として提供されていること、かつ限定を目的としていないことは、理解されるべきである。根底にある発明概念の趣旨及び/又は範囲の中にある様々な代替形態、改変形態、追加物及び/又は改編形態は、当業者には本開示から明白となろう。
第1の態様では、本発明は、結合処理済み不織布ウェブを含むバッティング材を提供し、前記バッティング材は第2の表面に平行な第1の表面を有し、かつ前記結合処理済み不織布ウェブは、繊維混合物であって、該繊維混合物の全重量に対して
(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン化された繊維と;
(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;
(d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
を含有し、繊維混合物中の繊維は均質に混合されている繊維混合物を、含んでいる。
図1は、本発明のバッティング材10の実施形態の断側面図を例証している。バッティング材10は、第2の表面4に平行な第1の表面2を有する。バッティング材10の実施形態は、単一の結合処理済み不織布ウェブ6を含み、該不織布ウェブは、繊維混合物(本明細書中では「本発明の繊維混合物」と呼ばれることもある)であって、該繊維混合物の全重量に対して:(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン化された繊維と;(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;(d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と、を含有する繊維混合物を、含んでいる。
本発明のバッティング材の実施形態は、1以上の結合処理済み不織布ウェブ(例えば、1、2、3、4、5、6枚など)を含有する。図1では、バッティング材10は単一の結合処理済み不織布ウェブ6を含んでいる。図示されたバッティング材では、バッティング材10の第1の表面2及び第2の表面4は同じように、結合処理済み不織布ウェブ6の表裏の平行な表面である。これに対して図2は、相互にクロスラッピングされた2枚の結合処理済み不織布ウェブ6及び8を含む、本発明のバッティング材10’の実施形態の断側面図を例証している。2以上の不織布ウェブを含む実施形態において、少なくとも1枚の不織布ウェブは本発明の繊維混合物を含む。いくつかの実施形態では、バッティング材に含まれる大多数の不織布ウェブが本発明の繊維混合物を含む。いくつかの実施形態では、バッティング材に含まれる全ての不織布ウェブが本発明の繊維混合物を含む。
デニールとは、9000メートルの繊維又はヤーンの重量(グラム)として定義される計測単位である。デニールは、繊維又はヤーンの重量(又は繊度)を指定する一般的な方法である。例えば、1.0デニールのポリエステル繊維は典型的にはおよそ10マイクロメートルの直径を有する。
<(a)1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmであるシリコーン化された繊維>
本発明の繊維混合物は、20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmであるシリコーン化された繊維(本明細書中では「シリコーン化繊維(a)」と呼ばれることもある)を含む。例えば、いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、又は55wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば20~45wt%、20~40wt%、25~35wt%など)の、シリコーン化繊維(a)を含む。
本明細書中で使用されるように、「シリコーン化(された)」という用語は、繊維がケイ素を含む組成物(例えばシリコーン)でコーティングされていることを意味する。シリコーン化技法は当分野で良く知られており、例えば米国特許第3,454,422号明細書に記載されている。ケイ素を含む組成物は、当分野で知られた任意の方法、例えば噴霧、ミキシング、浸漬、パディングなどを使用して適用することができる。オルガノシロキサン又はポリシロキサンを含みうる、ケイ素を含む(例えばシリコーン)組成物は、繊維の外側部分に結合する。いくつかの実施形態では、シリコーンコーティング材は、ポリシロキサン、例えばメチルハイドロジェンポリシロキサン、変性メチルハイドロジェンポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、又はアミノ変性ジメチルポリシロキサンなどである。当分野で周知のように、ケイ素を含む組成物は、繊維に直接適用されてもよいし、適用の前に溶液又は乳濁液(例えばポリシロキサンの水性乳濁液)として溶媒で希釈されてもよい。処理の後、コーティングは乾燥及び/又は硬化されるとよい。当分野で周知のように、触媒を使用してケイ素を含む組成物(例えばSi‐H結合を含むポリシロキサン)の硬化を速めてもよく、かつ便宜のために、触媒はケイ素を含む組成物の乳濁液に添加されて、その結果生じた配合物が合成繊維を処理するために使用されてもよい。適切な触媒には、鉄、コバルト、マンガン、鉛、亜鉛、及びスズのカルボン酸塩、例えば酢酸塩、オクタン酸塩、ナフテン酸塩及びオレイン酸塩などが挙げられる。いくつかの実施形態では、シリコーン化に続き、残存溶媒を除去するために繊維を乾燥させ、次いで場合により硬化のために65°~200℃に加熱する場合もある。
シリコーン化繊維(a)は、1.5~10.0デニール、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、又は10.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば2~10デニール、3~10デニール、4~10デニール、5~10デニール、6~10デニール、5~9デニール、6~8デニール、6.5~7.5デニールなど)である。
シリコーン化繊維(a)の長さは、51mm~84mm、例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、又は84mm、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば60~84mm、65~84mm、70~80mmなど)である。
いくつかの実施形態では、シリコーン化繊維(a)は中空繊維である。いくつかの実施形態では、シリコーン化繊維(a)は中実の(中空ではない)繊維である。
いくつかの実施形態では、シリコーン化繊維(a)はポリマー繊維である。特定の実施形態では、シリコーン化繊維(a)はポリエステル繊維である。いくつかの実施形態では、シリコーン化繊維(a)は再生ポリエステル(例えばポストコンシューマーリサイクル(PCR)ポリエステル)を含む。
<(b)渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである中空の複合繊維>
本発明の繊維混合物は、10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである中空の複合繊繊(本明細書中では「中空複合繊維(b)」と呼ばれることもある)を含む。例えば、いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、又は45wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば15~45wt%、20~40wt%、25~35wt%など)の中空複合繊維(b)を含む。
中空複合繊維(b)は、渦巻き状の(螺旋形の)捲縮を有する。
中空複合繊維(b)は、1.5~10.0デニール、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、又は10.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば2~10デニール、3~10デニール、4~10デニール、5~10デニール、6~10デニール、5~9デニール、6~8デニール、6.5~7.5デニールなど)である。
中空複合繊維(b)の長さは、51~84mm、例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、又は84mm、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば51~75mm、55~75mm、60~70mmなど)である。
中空複合繊維(b)は、シリコーン化されてもよいし、無処理(dry)(すなわちシリコーン化されない)でもよい。いくつかの実施形態では、中空複合繊維(b)は無処理であり、かついかなる表面化学反応によっても処理されていない。いくつかの実施形態では、中空複合繊維(b)は表面化学反応によって処理されている(例えば、シリコーン化されている)。
いくつかの実施形態では、該複合繊維(b)はポリマー繊維である。特定の実施形態では、複合繊維(b)はポリエステル繊維である。いくつかの実施形態では、複合繊維(b)は再生ポリエステル(例えば、PCRポリエステル)を含む。
<第1のバインダー繊維群>
本発明の繊維混合物は、10~45wt%の第1のバインダー繊維群を含み、前記第1のバインダー繊維群は、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である(本明細書中では「バインダー繊維(c)」と呼ばれることもある)。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、又は45wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば、15~40wt%、20~40wt%、25~35wt%など)のバインダー繊維(c)を含む。
いくつかの実施形態では、バインダー繊維(c)は、高い破断時伸び率(例えば、200%~800%、例えば200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、又は800%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)を有する。破断時伸び率とは、繊維が破断するところまで引き伸ばされた時の該繊維の長さの伸び率(%)を指す。
いくつかの実施形態では、バインダー繊維(c)は、例えば少なくとも200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、又は800%の破断時伸び率を有する。いくつかの実施形態では、バインダー繊維(c)は、その元の長さの200~800%(例えば、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、又は800%)に引き伸ばされて5分以内に完全に回復する。
バインダー繊維(c)は、1.5~8.0デニール、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、又は8.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば2~8デニール、3~8デニール、4~7.5デニール、5~7デニールなど)である。
バインダー繊維(c)の長さは、51mm~84mm、例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、又は84mm、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば51~75mm、55~75mm、60~70mmなど)である。
バインダー繊維(c)は、110℃~180℃、例えば、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、又は180℃、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば120~170℃、125~160℃など)の結合温度を有する。
バインダー繊維(c)は、2つの異なるポリエステル成分を含むコポリエステル繊維である。
いくつかの実施形態では、バインダー繊維(c)は内側ポリエステル成分及び外側ポリエステルエラストマー成分を含む。そのような実施形態及びある種の他の実施形態では、バインダー繊維(c)は100%ポリエステル繊維であると見なされる。
いくつかの実施形態では、バインダー繊維(c)は、内側ポリエステル成分、及び内側ポリエステル成分より低い融点を有する外側ポリエステルエラストマー成分を含む。
図3A~Fは、本発明のある種の実施形態で使用される二成分のバインダー繊維(例えば、バインダー繊維(c)、又はバインダー繊維(d)として使用されるもの)が有する可能性のある断面の非限定的な実施例を示す。図3Aでは、コア42及びシース44は50:50の比率であり、かつ隣り合うように配置構成されている。本明細書中で使用されるように、用語「コア」は、二成分繊維のうちシース部分とは異なる基礎的部分を指す。様々な実施形態において、コアは二成分繊維の中心、最も内側の部分にあってよい。しかしながら、他の実施形態では、コアは中心から外れていてもよいし、二成分繊維の外周面の少なくとも一部分に存在してもよい。図3Bでは、コア42及びシース44は不均等なラジオ(radio)であり、かつ隣り合うように配置構成されている。さらに、コア42とシース44との間の境界面は平面ではない。図3C~3Fでは、コア42及びシース44は、コア42が二成分繊維20’の内部の一部分を形成しておりかつシース44に取り囲まれている、同心状の配置構成になっている。図3A~3Eに示された非限定的な実施形態では、コア42はシース44に対して非対称的に配置されている(すなわち、コア42は二成分繊維20’の内部で対称性に関してずれた位置にある)。図3C~3Fでは、コア42は中心から外れている(すなわち繊維の中心点又は中心軸から外れている)が、なおもシース44に完全に取り囲まれている。図3Eは、トリローバル型の繊維20’を示す。図3C~3Fに示された配置構成は、「シーアイランド(sea island)」又は「海島(island in sea)」構造としても知られている。当業者には了解されるであろうが、これらは非限定的であって、さらなる成分又は追加の「島」を含みうる配置構成である。
<第2のバインダー繊維群>
本発明の繊維混合物は、1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群を含み、前記第2のバインダー繊維群は、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である(本明細書中では「バインダー繊維(d)」と呼ばれることもある)。
本発明の繊維混合物は、1~20wt%のバインダー繊維(d)、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば、2~18wt%、3~17wt%、4~16wt%、5~15wt%など)のバインダー繊維(d)を含む。
バインダー繊維(d)は、1.5~6.0デニール、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、又は6.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば、1.5~5デニール、1.5~4デニール、1.5~3デニールなど)である。
バインダー繊維(d)の長さは、51mm~84mm、例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、又は84mm、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば51~75mm、51~70mm、51~65mm、51~60mmなど)である。
バインダー繊維(d)の結合温度は、80℃~135℃、例えば、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、又は135℃、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば90~125℃、95~115℃など)である。
いくつかの実施形態では、バインダー繊維(d)はポリマー繊維である。特定の実施形態では、バインダー繊維(d)はポリエステルを含む。いくつかの実施形態では、バインダー繊維(d)は再生ポリエステル(例えばPCRポリエステル)を含む。
バインダー繊維は当分野で良く知られており、数々のバインダー繊維が市販されている。本発明に使用されるバインダー繊維(d)は、従来のバインダー繊維(例えば低融点ポリエステルのバインダー繊維)でも他のバインダー繊維でもよいが、いかなるバインダー繊維が使用されるにせよ、該バインダー繊維はシリコーン化繊維(a)及び中空複合繊維(b)の軟化温度よりも低い結合温度を有することを条件とする。バインダー繊維は、例えば米国特許第4,794,038号明細書において議論されており、バインダー繊維のある種の実施形態についての一般的プロトコールは、米国特許第4,281,042号明細書及び米国特許第4,304,817号明細書に記述されている。いくつかの実施形態では、バインダー繊維(d)は単成分繊維である。いくつかの実施形態では、バインダー繊維(d)は、多成分繊維(例えば二成分繊維、例を挙げるとコアがシースよりも高融点の成分を含むシースコア繊維)である。いくつかの実施形態では、バインダー繊維(d)は、図3A~Fに例証された非限定的な構成のうちの1つを有する二成分繊維である。
本発明のバッティング材は、いくつかの実施形態において、該バッティング材の中の全て又は一部のバインダー繊維を溶融することで結合処理済み不織布ウェブ型のバッティング材を形成するように、加熱処理されている。当業者には了解されるであろうが、「バインダー繊維」についてはバッティング材の繊維混合物において言及されているが、バインダー繊維は、その元の加熱処理前の形態のバインダー繊維とは全く異なる、完全に又は部分的に溶融した繊維であってもよい。
本発明のバッティング材の実施形態では、シリコーン化繊維(a)、中空複合繊維(b)、バインダー繊維(c)、及びバインダー繊維(d)は、各々が別個かつ異なっており、相互に排他的な繊維群である。
本発明の繊維混合物では、繊維要素、例えばシリコーン化繊維(a)、中空複合繊維(b)、バインダー繊維(c)、及びバインダー繊維(d)などが混合される(例えば、均質に混合される)。当業者には十分理解されるように、繊維を混合することにより典型的には均質な混合物が生じる。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物はほぼ均一な(すなわち90~100%均一な)組成物である。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、シリコーン化繊維(a)、中空複合繊維(b)、バインダー繊維(c)、及びバインダー繊維(d)から成る。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物の少なくとも90wt%(例えば、少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は99.5wt%)は、シリコーン化繊維(a)、中空複合繊維(b)、バインダー繊維(c)、及びバインダー繊維(d)の合計wt%から成っている。例えば、シリコーン化繊維(a)、中空複合繊維(b)、バインダー繊維(c)、及びバインダー繊維(d)の合計wt%が繊維混合物の90wt%である場合、該繊維混合物の10wt%は他の繊維要素から成るということも考えられる。
別段の定めがない限り、本発明のバッティング材に使用される繊維は捲縮していても捲縮していなくてもよい。渦巻き状の捲縮及び標準的な捲縮を含む様々な捲縮が当分野で知られている。
別段の定めがない限り、本発明のバッティング材に使用される繊維の断面は任意の所望の形状(例えば円形又はその他)であってよい。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、該繊維混合物の重量に対して:
- 20~40wt%のシリコーン化繊維(a)(例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲);及び/又は
- 20~40wt%の中空複合繊維(b)(例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲);及び/又は
- 20~40wt%の第1のバインダー繊維群(c)(例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲);及び/又は
- 5~15wt%の第2のバインダー繊維群(d)(例えば、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)
を含む。
本発明の繊維混合物のいくつかの実施形態では:
― シリコーン化繊維(a)は、3.0~10.0デニール(例えば、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、又は10.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)であり;かつ/又は
― 中空複合繊維(b)は、3.0~10.0デニール(例えば、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、又は10.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)であり;かつ/又は
― 第1のバインダー繊維群(c)は、3.0~8.0デニール(例えば、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、又は8.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)であり;かつ/又は
― 第2のバインダー繊維群(d)は、1.5~4.0デニール(例えば、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、又は4.0デニール、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲)である。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は合成繊維及び場合により天然繊維を含むことができる。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材の繊維混合物は、天然繊維を含む。例えば、いくつかの実施形態では、繊維混合物は、羊毛、コットン、テンセル、カポック(カポックの木の種子から得られるコットンのような綿毛であり、場合により使用前にさらに加工される)、亜麻、獣毛、絹、及びダウン(例えばダックダウン又はグースダウン)から選択された1以上の構成要素を含む。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維混合物は、天然及び/又は合成のポリマー繊維を含む。
数多くの合成繊維が当分野で知られており、任意の当分野で許容された所望の合成繊維を本発明に使用することも企図される。実際、様々な繊維が様々な特性を有しており、様々な用途において有利に使用するのに役立っている。この情報は十分に当業者の理解の範囲内にある。多様な合成繊維を本発明に使用することが可能であり、いくつかの実施形態では、合成繊維は、ポリアミド(例えばナイロン/ポリアミド6.6、ポリアミド6、ポリアミド4、ポリアミド11、及びポリアミド6.10など)、ポリエステル、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリプロピレン、ポリ乳酸(ポリラクチドとしても知られる)(PLA)、ポリ(アクリル酸ブチル)(PBA)、アクリル酸、アクリラート、アセタート、ポリオレフィン、ナイロン、レーヨン、リヨセル、アラミド、スパンデックス、ビスコース、及びモダール、バイオポリマー繊維(例えばポリヒドロキシアルカノアート(PHA)、ポリ(ヒドロキシ酪酸‐コ吉草酸)(PHBV))、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される。
特定の実施形態では、本発明の繊維混合物はポリエステル合成繊維を含む。いくつかの実施形態では、そのようなポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリ(ヘキサヒドロ‐p‐キシリレンテレフタラート)、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリ‐1,4‐シクロヘキシリンジメチレン(PCDT)、及びテレフタラートのコポリエステルであってエステルユニットのうち少なくとも85モルパーセントがエチレンテレフタラート又はヘキサヒドロ‐p‐キシリレンテレフタラートのユニットであるもの、のうち1以上を含む。特定の実施形態では、合成繊維はポリエチレンテレフタラート繊維である。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、バッティング材の全重量に対して4~15wt%の樹脂を含む。例えば、いくつかの実施形態では、バッティング材は、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば6~10wt%)の樹脂を含む。
いくつかの実施形態では、バッティング材の第1及び/又は第2の表面は、バッティング材の全重量に対して2~8wt%、例えば2、3、4、5、6、7、又は8wt%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば2~5wt%)の樹脂を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材の面積重量は、25~60g/m、例えば、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、又は60g/m、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば30~40g/m)である。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材の密度は、5~15kg/m、例えば5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15kg/m、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば5~14kg/m、13~14kg/mなど)である。
いくつかの実施形態では、バッティング材の厚さは、3mm~100mm(例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100mm)、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲である。
クロー(clo/oz/yd2)は、衣類又はその他の断熱性物品の熱抵抗を計測するために使用される単位である。1.0クローという値は、通常の換気がなされた室内(気流0.1m/s)で21℃(70°F)の環境において安静にしている人が熱平衡を維持することを可能にする断熱の量として定義される。一般に、この温度を上回るとその衣類を身に着けた人は汗をかくことになり、この温度を下回るとその人は寒く感じることになる。衣類及び/又はその構成要素(例えばバッティング材のような断熱材)のような物品については、クロー値を決定することができる。高いクロー値は、物品が、相対的に低いクロー値を有する別の物品よりも暖かいことを示している。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、ISO 11092に従って0.012クロー毎g/mよりも高い(例えば、0.012、0.013、0.014、0.015、0.016、0.017、0.018、0.019、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、又は0.50クロー毎g/mよりも高い)、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲の、単位重量当たりの保温能力を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、乾燥時の該バッティング材の重量に対して150wt%以下(例えば、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、又は150wt%以下)の吸水性を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、乾燥時の該バッティング材の重量に対して、50~150wt%(例えば、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、又は150wt%)、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲の、吸水性を有する。
本発明のバッティング材の実施形態は、驚いたことに、ピリング及び繊維移動に対して並外れた耐性を有する。
断熱性構築物(バッティング材など)による繊維移動の問題を防止するために、かつては過剰な樹脂及び/又はダウンプルーフ生地が断熱性構築物に使用されてきた。事実としてダウンプルーフ生地は、典型的には1立方フィート毎平方メートル(CFM)未満の空気透過性を有する生地である。残念ながら、ダウンプルーフ構築物における生地の重量及び低い空気透過性は、繊維移動の防止のために通気性及び快適性を犠牲にしている。
出願人は、驚くべきことに、本発明のバッティング材の実施形態が、繊維移動/ピリングへの抵抗又は防止という観点では過剰な樹脂及び/又はダウンプルーフ生地を使用して用意された比較用の実施形態に匹敵し、なおもはるかに快適性及び通気性に優れていて、高度に改良された繊維製品を生み出しているということを見出した。この特徴は、本発明のバッティング材の不織布ウェブを作製するために使用される本発明の繊維混合物の独自の組成に起因している。
当業者は一般に、ステープル繊維(長さが限定されないフィラメントとは対照的な、限定された長さの繊維)を含む結合処理済み不織布バッティング材を、繊維移動の試験に供することは考えないものであった。確かに、一般通念に従えば、不織布断熱材はマーチンデール試験に耐えることができないはずである。サンプルを10回洗濯する前及び後に行われるマーチンデール試験法は、高いCFMの生地、シートベルト、バックパック、ハーネスなどのような様々な材料に対する加圧下での摩擦に断熱材が晒された時に生じる繊維移動を測定するために使用される。結合処理済み不織布ウェブを含む通常のバッティング材は、この試験により激しく損傷され、かつ過度の繊維移動を生じるであろう。しかしながら、驚くべきことに、本明細書中に記載された本発明のバッティング材の実施形態は、繊維移動試験に供された時に表面のピリングや繊維移動を示さない。これは、断熱材の耐久性に関する全く新しいベンチマークである。本明細書中に記載された繊維移動試験に耐えることができる断熱材(バッティング材など)は、非常に通気性の高い生地(cfmが高い、例えば1~500CFMであるもの、例えばテクスチャード加工表面を備えた生地など)と組み合わされて、並外れて快適かつ通気性の高い繊維製の物品を作り出すことができる。本発明のバッティング材の特性はさらに驚くべきものである、というのも、当業者にはシリコーン化繊維(a)の存在が耐久性を損ねることが予想されるからである(これは、シリコーン化された繊維がより多いと、バインダー繊維は一般にシリコーン化された繊維には十分に結合しないことから結合点がより少なくなると予想されるからである)。驚いたことに断熱材の繊維移動特性を損なうことのない、これらのシリコーン化繊維の存在は、本発明のバッティング材の実施形態の有益な撥水特性に寄与して、通気性が良く、撥水性があり、移動耐性で、かつ優れたドレープ性を有する(これらは相互に矛盾する ― 少なくとも1つの特性は他の特性について有益な結果を達成するために譲歩しなければならないであろう ― と従来考えられていた特性である)、非常に有利な断熱材を作り出す。
断熱材の繊維移動耐性を測定するための1つの試験方法は、IDFL(国際羽毛試験機関:International Down and Feather Testing Laboratory)のダウンプルーフ性(Downproofness)・国際回転ボックス(International Rotation Box)標準試験法である。この方法に従って、一面にドアを備えた45.5cmのプラスチック製ボックスの転動容器が使用される。モーターは毎分回転数48±2の速度でボックスを回転させる。24個の6.5番の固体シリコーン栓がボックス内で使用される。清潔なサンプル物品がボックス内に置かれ、該ボックスが30分間回転される。物品、転動容器のボックス及びシリコーン栓の表面から全ての繊維及び繊維塊が収集される。収集物は評価及び計数され、30分の転動期間の後に物品の生地を通過して脱出又は突出している繊維の量(>4mmの繊維のみが計数される)に基づいて、表Iに示されるように、1(著しい繊維移動)~5(繊維移動はほとんど又は全く無し)の数字による評点付けが行われる。
Figure 2024508779000002
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、IDFLのダウンプルーフ性・国際回転ボックス標準試験法に従って4又は5の繊維移動に関する評点を有する。繊維移動に対する優れた耐性は同様にピリングに対する優れた耐性を示し、よって本明細書中で議論されるような繊維移動耐性は、ピリングに対する耐性を含んでいる。
「INS‐17繊維移動試験」は、ダウンプルーフ性・国際回転ボックス標準試験法よりもさらに激しくかつ厳格な、出願人が開発した繊維移動耐性試験基準である。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、INS‐17繊維移動試験によって試験した場合に繊維数が20未満の繊維移動耐性を有する。
INS‐17繊維移動試験は、様々な種類の生地を通して繊維が移動する見込みを測定する。この試験について下記に述べる。
サンプルは以下のように準備する:生地を選択し、半分に折り畳むことにより3辺が開口した枕(約12”×12”)を形作る。そのうち2辺を縫合し、折り目の向かい側の辺を未縫合のまま残す。1点の断熱材(例えばこの場合、本発明のバッティング材の実施形態)を切断して、固まることなく生地の枕の内側にちょうど収まるように約12”×12”とする。この断熱材を枕の中に入れ、枕の最後の辺を縫合する。断熱材の位置が変わるのを防止するために、枕のみを、端からおよそ0.25インチのところで外縁部全体にわたって縫合する。枕のA面及び/又はB面に、そのように印付けを行う。
この枕サンプルを試験手順に供するが、該試験手順は以下を含む:
<サイクル1>:枕を、21個のゴム栓(例えば、本明細書中に記載の実施例に使用されているヘクト・ラバー株式会社(Hecht Rubber Corporation)が販売するHerco Black Rubber One-Hole Stopper、部品番号ST1H‐04‐BKなど)とともに、1分間に45回のサイクルの間、家庭用乾燥機(加熱なし)に入れておく。サイクル1を完了した後、生地を通り抜けているあらゆる繊維を検出するために枕の両面を入念に観察する。本明細書中に記載された実施例については、暗色の背景かつ適切な照明を使用して枕を観察し、梱包用テープを利用して枕の表面に繊維がないか徹底的に精査する。
<サイクル2>:枕を家庭用洗濯機に入れ、以下すなわち:通常の洗濯サイクル、冷水すすぎ、少量洗濯、大さじ2杯の洗濯用洗剤(例えばTide(登録商標))を使用、という設定の洗濯サイクルに供する。洗濯サイクルを完了した後、枕を洗濯機から取り出し、乾燥機に入れ、完全に乾燥するまで21個のゴム栓とともに低温の乾燥機サイクルに供する。サイクル2を完了した後、生地を通り抜けているあらゆる繊維を検出するために枕の両面を入念に観察する。生地を通り抜けている繊維を計数し、枕の両面について記録する。本明細書中に記載された実施例については、暗色の背景かつ適切な照明を使用して枕を観察し、梱包用テープを利用して枕の表面に繊維がないか徹底的に精査する。
<サイクル3>:サイクル2を繰り返すが、洗濯用洗剤を用いない。
<サイクル4>:サイクル2を繰り返すが、洗濯用洗剤を用いない。
サイクル1~4を完了した後、生地を以下のように等級分けする:
Figure 2024508779000003
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材の移動耐性は、INS‐17繊維移動試験によれば「移動耐性」(すなわち計数された繊維が0)又は「許容可能な移動」(すなわち計数された繊維が3未満)である。
いくつかの実施形態では、バッティング材は、ASTM D3107によって試験した場合、0.65lbsの洗濯量で、縦方向(MD)、横方向(CD)、及び対角線方向のうち1以上の方向に、5~30%(この中のあらゆる範囲及び副範囲を含む)の伸張又は多方向伸張を生じる。例えば、いくつかの実施形態では、バッティング材は、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30%の、MD、CD、及び/又は対角線方向の伸張を生じる。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は優れたドレープ性を有する(該断熱材は自重により垂れ下がる)。断熱材のドレープ性は、該断熱材が内部に使用されている物品の快適性及び美観のような品質に対して大きく影響する。いくつかの実施形態では、断熱材のドレープ性は、試験法ASTM D1388に従った計測で1.0cm~3.0cm(例えば、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、又は3.0cm)、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば1.5~2.5cmなど)である。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、ISO 3385に従った計測で50%超、例えば50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、又は60%を超える圧縮回復性を有する。
いくつかの実施形態では、本発明のバッティング材は、ISO 3385に従って50.5~70%、例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、又は70%、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲(例えば50.5~68%、55~67%、60~65%など)の、圧縮回復性を有する。
第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様によるバッティング材を含む物品を提供する。
いくつかの非限定的な実施形態において、該物品は、フットウェア(例えば、靴、ソックス、スリッパ、ブーツ)、アウターウェア(例えば、ジャケット、コート、ベスト、靴、パンツ(例えば、スノーパンツ、スキーパンツなど)、手袋、ミトン、スカーフ、被り物、帽子などのような外出用衣料品)、衣類/衣服(例えば、シャツ、パンツ、下着(例えば肌着、防寒用肌着、ソックス、靴下など)、寝間着(例えば、パジャマ、ナイトガウン、ローブなど))、アクティブウェア(例えば、スポーツ又は運動のために着用される、履物を含む衣類)、寝袋、寝具(例えば、掛け布団又はキルト)、枕、クッション、ペット用ベッド、家庭用品(例えば、布張りの椅子)、などの物品である。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維は物品のうち1つの少なくとも一部の中に含まれる。
いくつかの実施形態では、該物品の空気透過性は、1CFM~500CFM、
例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、又は500CFM、又はこの中のあらゆる範囲及び副範囲である。
第3の態様では、本発明は、本発明の第1の態様によるバッティング材又は本発明の第2の態様による物品を作製する方法であって、
― 本発明の繊維混合物を、
(a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン処理された繊維と;
(b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
(c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;
(d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
を混合することにより調製するステップ;
― 該繊維混合物から(例えば梳綿により)不織布ウェブを形成するステップ;
― 不織布ウェブを提供するか、又は場合により繊維混合物から形成された不織布ウェブを1以上(例えば1、2、3、4、又は5枚)の追加の不織布ウェブとともに積層(例えばクロスラッピング)するステップ;
― 不織布ウェブを最も高いバインダー繊維結合温度又はそれを上回る温度に加熱することにより、繊維混合物を含む結合処理済み不織布ウェブを少なくとも備えた、1以上の不織布ウェブを含むバッティング材又はバッティング材中間物を形成するステップであって、前記バッティング材又はバッティング材中間物は第2の表面に平行な第1の表面を有する、ステップ;
― 場合により、バッティング材中間物の第1及び/又は第2の表面に樹脂溶液を塗布するステップ;
― 場合により、バッティング材中間物を樹脂溶液中の樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱するステップ;並びに
― 場合により、バッティング材中間物の1以上の表面をカレンダ加工することによりバッティング材を形成するステップ
を含む方法を提供する。
いくつかの実施形態では、不織布ウェブを提供し、かつ場合により該ウェブを積層(例えばクロスラッピング)するステップの後(例えば、直後)に、その結果得られたバッティング材中間物はニードリング加工に供される。ニードリングは、典型的には、繊維の向きを機械的にウェブを通過する向きにすることにより不織布ウェブを結合するための機械である、ニードル織機において実施される。ニードリング(ニードルパンチングとも呼ばれる)の際には、ボード(「ニードルボード」)に取り付けられた有刺針が繊維をバッタリング(battering)中間物へと打ち込んでは戻ることにより、繊維は機械的に交絡した状態となる。ニードリングは、典型的には稠密な製品(典型的なニードリング加工織物にはパッド、製紙用フェルト、当て物、裏地などが挙げられる)を生産するために不織布ウェブに対して使用されるが、本出願人は、本発明の望ましい実施形態がニードリング加工を用いることにより生産可能であることを見出した。例えば、いくつかの実施形態では、バッティング材中間物は、ニードルボードがそれほど密ではない(すなわちニードリングで典型的に使用されるよりも少数の針を含む)ように改変された、及び/又は針刺しを制限して針がバッティング材中間物の中に部分的しか入らないように改変された、ニードリング加工に供することにより、軽く縫い付けられる。本出願人は、そのような「部分的ニードリング」により、典型的なニードリング加工製品ほど稠密ではないが繊維移動特性がさらに一層改善された実施形態が得られることを見出した。
いくつかの実施形態では、ニードリング加工は、前記「不織布ウェブを提供するか、又は場合により繊維混合物から形成された不織布ウェブを1以上(例えば、1、2、3、4、又は5枚)の追加の不織布ウェブとともに積層(例えばクロスラッピング)するステップ」に続いて、上記に列挙されたステップのうちいずれかを実施する前に、バッティング材中間物に対して実施される。
本発明について、以降の実施例に記載された特定の実施形態を参照することによりここで例証するが、本発明を限定するものではない。
本発明のバッティング材の実施形態を、
― 30wt%の、再生ポリエチレンを含み、7デニールかつ長さ76mmであるシリコーン化繊維(a)と;
― 30wt%の、再生ポリエチレンを含み、7デニールかつ長さ64mmである無処理の中空複合繊維(b)と;
― 30wt%の、6デニールかつ長さ64mmであるポリマーバインダー繊維(c)と;
― 10wt%の、再生ポリエチレンを含み、2デニールかつ長さ51mmであるバインダー繊維(d)と
を含む繊維混合物を混合することにより準備する。
該繊維混合物を、梳綿機で不織布ウェブへと成形し、次いで加熱してバインダー繊維(c)及びバインダー繊維(d)を結合させることにより、結合処理済み不織布ウェブを形成する。70/30の水/樹脂溶液を結合処理済み不織布ウェブの両面(A面及びB面)に塗布し、その後、該樹脂溶液中の樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱する。このバッティング材中間物を185℃でカレンダ加工してバッティング材の実施形態を形成する。
繊維移動試験を、INS‐17繊維移動試験に従ってバッティング材実施形態について実施する。枕1~3についての移動試験の結果は以下のとおりである:
Figure 2024508779000004
容易に分かるように、厳格な繊維移動試験手順にもかかわらず、本発明のバッティング材の実施形態は繊維移動に対して並外れた耐性を実証している。ステープル繊維を含む結合処理済み不織布バッティング材において繊維移動の低減/防止をこのレベルで達成する能力は、並外れて有利である。
上述のようにして準備された40gsmのバッティング材サンプルを、ASTM D3107に相当する本出願人の標準操作手順に供する。結果は以下のとおりである:
Figure 2024508779000005
本発明のバッティング材のさらなる実施形態を、
― 20wt%の、再生ポリエチレンテレフタラートを含み、6デニールかつ長さ64mmであるシリコーン化繊維(a)と;
― 50wt%の、再生ポリエチレンテレフタラートを含み、3デニールかつ長さ51mmである無処理の中空複合繊維(b)と;
― 15wt%の、6デニールかつ長さ64mmであるポリマーバインダー繊維(c)と;
― 15wt%の、再生ポリエチレンを含み、2デニールかつ長さ51mmであるバインダー繊維(d)と
を含む繊維混合物を混合することにより準備する。
該繊維混合物を、梳綿機で不織布ウェブへと成形し、次いで軽く縫い付けを行って(すなわち部分的ニードリング加工に供して)繊維をさらに交絡させることにより、繊維移動からのより強力な保護を付与する。70/30の水/樹脂溶液を、結合処理済みの縫い付けがなされた不織布ウェブの両面(A面及びB面)に塗布し、その後、該樹脂溶液中の樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱する。この加熱も、バインダー繊維(c)及びバインダー繊維(d)を結合することにより結合処理済みかつ軽く縫い付けられた不織布ウェブを形成する役割を果たす。該バッティング材中間物を170℃でカレンダ加工してバッティング材の実施形態を形成する。
繊維移動試験を、INS‐17繊維移動試験に従ってバッティング材実施形態について実施する。移動試験の結果は以下のとおりである:
Figure 2024508779000006
該バッティング材実施形態についてマーチンデール試験も実施する。具体的には、バッティング材中間物の洗濯されていないサンプルを生地で覆い、マーチンデール試験機での試験に供する。生地、シートベルト材料、及びバックパック材料を用いてサンプルを摩擦する個別の試験を実施し、結果は以下のとおりである:
Figure 2024508779000007
容易に分かるように、バッティング材実施形態は激しいマーチンデール試験(一般にバッティング断熱材に対しては実施されない)にもかかわらず並外れた成績を示した。ステープル繊維を含む結合処理済み不織布バッティング材において繊維移動の低減/防止をこのレベルで達成する能力は、並外れて有利である。
本明細書中で使用される専門用語は、単に特定の実施形態について説明するためのものであり、本発明を限定するようには意図されていない。本明細書中で使用されるように、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」は、文脈がそうでないことを明白に示していないかぎり、複数形も含むように意図されている。さらに当然のことながら、用語「含む(comprise)」(及び該用語の任意の形、例えば「含む(comprises)」及び「含んでいる(comprising)」)、「有する(have)」(及び該用語の任意の形、例えば「有する(has)」及び「有している(having)」)、「備える(include)」(及び該用語の任意の形、例えば「備える(includes)」及び「備えている(including)」)、「含有する(contain)」(及び該用語の任意の形、例えば「含有する(contains)」及び「含有している(containing)」)、並びにこれらの任意の他の文法的別形は、非限定型(open-ended)の連結動詞である。その結果、1以上のステップ又は要素を「含む」、「有する」、「備える」又は「含有する」方法又は物品は、その1以上のステップ又は要素を所有するが、その1以上のステップ又は要素のみを所有するようには限定されない。同様に、1以上の特徴を「含む」、「有する」、「備える」又は「含有する」、方法のステップ又は物品の要素は、その1以上の特徴を有するが、その1以上の特徴のみを所有するようには限定されない。
本明細書中で使用されるように、用語「含んでいる(comprising)」、「有する(has)」、「備えている(including)」、「含有する(contains)」、及びこれらの他の文法的別形は、用語「~から成る(consisting of)」及び「本質的に~から成る(consisting essentially of)」を包含する。
「本質的に~から成る」という語句、又はその文法的別形は、本明細書中で使用される場合、明示された特徴、整数、ステップ又は構成要素を指定しているとみなされるが、1以上のさらなる特徴、整数、ステップ、構成要素又はこれらの集まりが特許請求の範囲に記載された組成物又は方法の基本的かつ新規な特性を実質的に変更しない場合に限り、その追加の特徴、整数、ステップ、構成要素又はこれらの集まりが追加されることを排除しない。
本明細書中で引用された全ての出版物は、個々の出版物がそれぞれ、あたかも全体が記述されているかのようにして参照により本願に組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように、参照により本願に組み込まれる。
参照により組み込まれた対象事項は、特に明確な指示のないかぎり、何らかの特許請求の範囲の限定要素の代わりであるとはみなされない。
本明細書全体にわたって1以上の範囲について言及される場合、各々の範囲は情報を提示するための簡略化した書式であるように意図されており、この場合その範囲は、範囲内にある各々の個別の点を、あたかもそれらが本明細書中に逐一記載されているかのように包含するものと理解される。
本発明のいくつかの態様及び実施形態について本明細書中に説明及び図示してきたが、同じ目的を成し遂げるために当業者は別例の態様及び実施形態を選ぶこともできる。従って、本開示及び添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれる全てのそのような追加かつ別例の態様及び実施形態を網羅するように意図されている。

Claims (24)

  1. 結合処理済み不織布ウェブを含むバッティング材であって、前記バッティング材は第2の表面に平行な第1の表面を有し、かつ前記結合処理済み不織布ウェブは、繊維混合物であって該繊維混合物の全重量に対して
    (a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン処理された繊維と;
    (b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
    (c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である弾性コポリエステルのバインダー繊維である、第1のバインダー繊維群と;
    (d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
    を含有し、
    該繊維混合物中の繊維は均質に混合されている、繊維混合物
    を含む、バッティング材。
  2. 前記第1の表面及び前記第2の表面は樹脂を含む、請求項1に記載のバッティング材。
  3. バッティング材の全重量に対して4~15wt%の樹脂を含む、請求項2に記載のバッティング材。
  4. バッティング材の全重量に対して6~10wt%の樹脂を含む、請求項3に記載のバッティング材。
  5. 繊維混合物は、繊維混合物の重量に対して
    (a)20~40wt%のシリコーン化された繊維;及び/又は
    (b)20~40wt%の中空の複合繊維;及び/又は
    (c)20~40wt%の第1のバインダー繊維群;及び/又は
    (d)5~15wt%の第2のバインダー繊維群
    を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のバッティング材。
  6. (a)シリコーン化された繊維は3.0~10.0デニールであり;及び/又は
    (b)中空の複合繊維は3.0~10.0デニールであり;及び/又は
    (c)第1のバインダー繊維群は3.0~8.0デニールであり;及び/又は
    (d)第2のバインダー繊維群は1.5~4.0デニールである、
    請求項1~5のいずれか1項に記載のバッティング材。
  7. (a)シリコーン化された繊維は中空である、
    請求項1~6のいずれか1項に記載のバッティング材。
  8. (b)中空の複合繊維は無処理の繊維である、
    請求項1~7のいずれか1項に記載のバッティング材。
  9. (a)シリコーン化された繊維はポリエステル繊維である、
    請求項1~8のいずれか1項に記載のバッティング材。
  10. (a)シリコーン化された繊維は再生ポリエステルを含むポリエステル繊維である、
    請求項9に記載のバッティング材。
  11. (b)中空の複合繊維はポリエステル繊維である、
    請求項1~10のいずれか1項に記載のバッティング材。
  12. (b)中空の複合繊維は再生ポリエステルを含むポリエステル繊維である、
    請求項11に記載のバッティング材。
  13. (c)第2のバインダー繊維群はポリエステルを含む、
    請求項1~12のいずれか1項に記載のバッティング材。
  14. (c)第2のバインダー繊維群の中のポリエステルは再生ポリエステルを含む、
    請求項13に記載のバッティング材。
  15. 25~60g/mの面積重量及び11~15kg/mの密度を有する、請求項1~14のいずれか1項に記載のバッティング材。
  16. 30~40g/mの面積重量及び13~14kg/mの密度を有する、請求項1~15のいずれか1項に記載のバッティング材。
  17. ISO11092に従って0.012クロー毎g/mよりも高い、単位重量当たりの保温能力を有する、請求項1~16のいずれか1項に記載のバッティング材。
  18. 150wt%未満の吸水性を有する、請求項1~17のいずれか1項に記載のバッティング材。
  19. 100wt%未満の吸水性を有する、請求項18に記載のバッティング材。
  20. INS‐17繊維移動試験によって試験した場合に20本未満の繊維移動耐性を有する、請求項1~19のいずれか1項に記載のバッティング材。
  21. 請求項1~20のいずれか1項に記載のバッティング材を含む物品。
  22. 前記物品は、アウターウェア製品、衣類、寝袋、及び寝具から成る群から選択される、請求項21に記載の物品。
  23. 請求項1~22のいずれか1項に記載のバッティング材を作製する方法であって、前記方法は、
    ― 繊維混合物を、
    (a)20~55wt%の、1.5~10.0デニールかつ長さ51mm~84mmである、シリコーン処理された繊維と;
    (b)10~45wt%の、渦巻き状の捲縮を有し、1.5~10.0デニールかつ長さ51~84mmである、中空の複合繊維と;
    (c)10~45wt%の第1のバインダー繊維群であって、弾性コポリエステルのバインダー繊維であり、1.5~8.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度110℃~180℃である、第1のバインダー繊維群と;
    (d)1~20wt%の、第1のバインダー繊維群とは異なる第2のバインダー繊維群であって、1.5~6.0デニール、長さ51mm~84mm、かつ結合温度80℃~135℃である第2のバインダー繊維群と
    を混合することにより調製するステップ;
    ― 該繊維混合物から不織布ウェブを形成するステップ;
    ― 不織布ウェブを提供するか、又は場合により、繊維混合物から形成された不織布ウェブを1以上の追加の不織布ウェブとともに積層するステップ;
    ― 不織布ウェブを最も高いバインダー繊維結合温度又はそれを上回る温度に加熱することにより、繊維混合物を含む結合処理済み不織布ウェブを少なくとも備えた、1以上の不織布ウェブを含むバッティング材又はバッティング材中間物を形成するステップであって、前記バッティング材又はバッティング材中間物は第2の表面に平行な第1の表面を有する、ステップ;
    ― 場合により、バッティング材中間物の第1及び第2の表面に樹脂溶液を塗布するステップ;
    ― 場合により、バッティング材中間物を樹脂溶液中の樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に加熱するステップ;並びに
    ― 場合により、バッティング材中間物の1以上の表面をカレンダ加工することによりバッティング材を形成するステップ
    を含む、方法。
  24. 前記の不織布ウェブを提供するか又は場合により繊維混合物から形成された不織布ウェブを1以上の追加の不織布ウェブと共に積層するステップにより、バッティング材中間物が形成され、かつ前記方法は、該バッティング材中間物をニードリング加工に供することを含む、請求項23に記載の方法。
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