JP2814336B2

JP2814336B2 - 立体状不織布及びその製造法

Info

Publication number: JP2814336B2
Application number: JP5062540A
Authority: JP
Inventors: 彰則南
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH06257043A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願発明は、不織布を利用す
ることにより、新しい素材を提供することを目的とする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、クッション材あるいは詰
め綿を入れた人形等は、所定の形状に縫製した袋に、綿
や繊維塊を詰めることにより製造していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て製造されたものは、詰められた綿あるいは繊維塊は自
由に動くため、使用している間にこれらの詰めものが片
寄ったり、あるいは、切れたりすることにより型が崩れ
ることになり、また、製造工程においても綿詰めに手間
がかかるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この出願発明は、線状の
接合部を軸として線対称の断面形状を有するとともに、
これと直交する切断面において放射状のひだを有する断
面形状を有し、内部に線状の接合部を有する立体状不織
布であって、好ましくは、放射状のひだを有する断面形
状が長手方向に連続しているものであって、一枚あるい
は複数枚積層した不織布に、線状の接合部を形成し、つ
いで、線状の接合部を軸として線対称の形状に切断する
ことにより製造される。

【０００５】この出願発明は、図１に示すように、一枚
あるいは複数枚積層した不織布１に、線状の接合部２を
形成することにより、所定厚みの不織布に線状の強い圧
縮部分を形成し、この線状の接合部２を軸とする線対称
の形状の切断線３に沿って不織布を切断することによ
り、切断箇所での不織布の厚みを回復させて、不織布片
からなるひだが線状の接合部で一体化された、線状の接
合部を軸として線対称の断面形状を有すると共に、これ
と直交する切断面において断面が放射状のひだを有する
形状の立体状不織布（図２）を得る。なお、上記の製造
方法の他に、図３に示すように、予め線対称の図形形状
に切断した不織布４を１枚あるいは複数枚積層した後、
線対称の対称軸となる部分に線状の接合部２を形成して
立体状不織布を得る方法もある。

【０００６】不織布の材質としては特に限定されない
が、かさ高で、圧縮回復性に富むものが望ましく、接着
性繊維を含む繊維ウェブを無圧下または低圧下で熱処理
して接着した不織布、繊維ウェブに接着剤をスプレーし
た不織布、繊維ウェブに接着樹脂粉末を散布し、無圧下
または低圧下で加熱処理して接着した不織布、後に熱処
理して仮接着をはずすことによりかさ回復ができる圧縮
状態で繊維間を仮接着した不織布などが好適に利用でき
る。また、必要に応じて、織物、編み物、ネット、フィ
ルムなどを不織布とともに積層してもよい。上記線状の
接合部２は、直線状でも波線状でもよく、実線状でも破
線状でも点線状でもよい。また、接合部は熱シール、超
音波シール、高周波シールなどのシール手段や、接着剤
を付与することによる接着手段や、ミシンなどの縫製に
よる縫合手段によって形成することができる。シール手
段や接着手段による場合、上記の線状の接合部の幅は１
〜５ｍｍが好ましい。不織布の構成繊維に熱可塑性繊維
を使用できない場合には、接着手段や縫合手段を用いる
べきであるが、使用できる場合にはシール手段を用いる
方が引張り強度の大きな接合部を形成できる。

【０００７】また、不織布１の切断は線状の接合部２を
対称軸とする線対称図形の形に行われる。得られる立体
状不織布は、この線対称図形を対称軸を中心にして回転
した回転体の形状となる。切断線３の描く線対称図形の
形状は、特に限定されないが、例えばクッション材や詰
め綿として利用する場合には、図１、４〜６に示すよう
な木、球、ひょうたん、きのこなどの目的形状を平面に
投影した形状を用いるのがよい。

【０００８】この出願発明の方法による製造を一例を挙
げて具体的に説明すると、熱融着性繊維を含む不織布
を、１枚ないし複数枚重ね、積層厚み（Ｔｃｍ）がスリ
ット幅（Ｗｃｍ）の２Ｔ≧４５／３６０×πＷになるよ
うセットする。（不織布の材質にもよるが、２Ｔ＜４５
／３６０×πＷでは本発明に要求される物性を満たす立
体状不織布は得にくい）。このセットされたものを一定
幅間隔に連続シール（熱、超音波、高周波）あるいは縫
合したのち、Ｗｃｍ幅に切断する。この積層厚みとスリ
ット幅との関係が、２Ｔ＜πＷのときは、図７に示すよ
うに、断面形状が花びら状に、また、２Ｔ≧πＷのとき
は、図８に示すように、断面形状がモール状（円形状）
となる。シール部分に少なくとも２０％（好ましくは３
５％）以上の熱融着性繊維及び又は熱融着樹脂（メッシ
ュ、織物も可）を含んだものは、強度が高く、また、
更に強度を高めるためにシール部にひも、ワイヤを入れ
ることもできる。

【０００９】立体状不織布における断面形状と積層厚み
（Ｔｃｍ）、スリット幅（Ｗｃｍ）の関係はつぎのよう
である。線状の接合部がスリット幅の中心の場合イ．２Ｔ＜πＷのとき、ひだとひだの間に間隙ができ
て、花びら状に開く。（２Ｔ≧（１／３πＷ〜１／４π
Ｗ）のときは、花びらが均一に開き、２Ｔ＜（１／３π
Ｗ〜１／４πＷ）のときは、花びらが不均一に開きやす
い。）ロ．２Ｔ≧πＷのとき、ひだとひだの間の間隙がなくな
り、外周表面の繊維層はつながってモール状となる。な
お、（シール時の圧縮によって厚みＴｃｍが更に広がる
場合は、２Ｔ＜πＷでもモールになる場合もある。）なお、この出願発明の立体状不織布は、図のようにスリ
ット幅Ｗは変化するので、位置によって断面が花びら状
になったり、モール状になったりする場合がある。ただ
し、最大スリット幅Ｗ_MAXが、２Ｔ≧πＷ_MAXとなるとき
は、どの位置においてもひだとひだの間の間隔はなくな
る。

【００１０】接合方法としては、不織布自身に接着成分
を含むときは、超音波シール、高周波シール、熱シール
などのシール手段によるのがよく、シール部の形状は連
続しているので、強度が向上する。なお、不連続にシー
ルすることもできる。シール幅はどのようにしてもよい
が、１〜５ｍｍ幅が好ましく、強度を求める場合は幅が
大きい方がよい。また、強度補強のために、シール部あ
るいは全面にひも状物、メッシュ、織編物を入れてもよ
い。不織布中の接着成分として熱可塑性繊維を用いる場
合は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リ塩化ビニリデン、アクリル系繊維を主体に不織布を構
成することが望ましい。ビニロンやポリビニルアルコー
ル繊維の場合は、湿熱と圧力でシールすることができ
る。シールの方向はたて方向、よこ方向どちらでも良
い。これら熱可塑性繊維の比率は、要求される引張強
度、可とう性、あるいはシール部の幅やシール部の厚
み、また積層不織布中の接着に関与する繊維の種類など
によって異なるが、不織布中の接着に関与する繊維比率
は少なくとも２０ｗｔ％以上、好ましくは４０ｗｔ％以
上が望ましい。２０ｗｔ％未満でもシールが得られる
が、引張強度や保型性が強く求められる用途には適さな
い。しかし、ホットメルト接着剤でシールする場合、及
び補強材として、ひも状物、メッシュ編織物を挿入する
場合はこれらの問題点を解決することができる。また、
線状の接合部の形成手段として接着剤による接着手段を
用いてもよく、この場合接着剤（例えば、エチレン及び
エチレン共重合体、共重合ポリアミド、共重合ポリエス
テル、ポリプロピレン、酢酸ビニル共重合体、セルロー
ス誘導体、アクリル系樹脂、ポリウレタン）を塗布し、
基材を圧縮しながら圧着（圧入）すればよい。

【００１１】この出願発明によって得られる素材は、例
えば、それぞれの機能に応じてつぎのような用途があ
る。研磨、ブラシ用としては、タワシ、ヘチマ、洗車ブ
ラシ、家庭用タワシが、担体としては、水浄化用微生物
固定化担体、人工海草、人工培土が、フイルタとして
は、液体フィルター、空調フィルター、掃除機のフィル
ターが、ドレーン材としては、導水管、土木用ドレーン
材が、吸水材としては、吸水パッド、結露防止材が、吸
油材としては、オイルキャッチャー、オイルフェンス、
油吸液材が、保温材としては、保温綿、木に巻く縄の代
替品が、吸音材としては、ダクト内の吸音用に、衝撃緩
衝材としては、プロテクター、体操マットなどに、クッ
ション材としては、木、きのこ、ラグビーボール、こけ
しなどの形状の詰め綿、ざぶとん、枕、背当てとして、
その他、立体絵本、木、きのこ、ラグビーボール、こけ
しなどの形状の人形ヌイグルミ、靴の中の脱臭保型、モ
ール、竹刀の代わり、クッション積木などとして使用さ
れる。

【００１２】これをさらに用途及び素材の材質、形状に
ついて述べると、水質浄化用、微生物固定化担体用とし
て用いるものは、河川や湖沼、海などのＢＯＣ、ＣＯ
Ｄ、窒素、リン低減を目的とした有用微生物固定化材、
漁礁、人工海草となるので、形状は、花びら状に開いた
形が望ましい。これは、水中の微生物、溶存Ｏ₂、栄養
源との接触機会を増すためであり、また、断面の直径は
３〜１２ｃｍが好ましい。３ｃｍより大きい場合には接
触面積が増加し、１２ｃｍより小さい場合には内部まで
水が浸透しやすい。繊維組成としては、例えば、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性繊維の単一又は複
合系が望ましい。親水性あるいは炭素源を付与する目的
でビスコースレーヨン、綿などの非熱可塑性繊維を含ん
でいても良い。不織布の構造（繊度）は、平均繊度が１
０デニール以上が好ましく、繊度が小さすぎると目詰り
を起こすことがある。シール加工前の不織布の見掛密度
は０．２ｇ／ｃｍ³以下が目詰りの点からは好ましい。
不織布は、繊維接着による不織布でも、バインダー接着
による不織布でも良く、微生物固定化量を高めるための
ポリマー処理やイオン交換処理を施しても良い。積層枚
数は、３〜６枚（花びらの枚数は６〜１２）が適当であ
り、１枚の厚みは３〜１５ｍｍ程度が好ましい。また、
花びら１枚の厚みを薄く、枚数を減らし、かつ均一に開
かせたい場合は、薄くて、緻密で幅広な不織布４と、厚
くて弾性に富み、幅の狭い不織布５を交互に積層し、真
ん中をシールすることで達成できる。タワシあるいは研
磨材として使用する場合には、クッション性、反発弾
性、耐摩耗性（特にスリット断面の）が要求されるの
で、繊維の端面が表面に出るものがよい。形状として
は、花びらと花びらの隙間があまり開いていない構造、
花びら同士がくっついてモール状になっている構造が良
い。また、スリットを蛇行させて、ひょうたんのような
凹凸状としても良い。繊維組成は、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリオレフィン、塩ビ等が使用され、剛性の高
いものがよい。不織布構造としては、耐摩耗性向上のた
め、熱融着繊維による接着に加えて接着剤を併用するの
が好ましい。接着剤成分（接着繊維も含める）は、３０
％以上がよく、繊度は荒い研磨、仕上研磨によって異な
るが、０．１デニール〜１００デニールが好ましく、さ
らに、研磨剤（例えば、カーボランダムなど）も塗布
（付着）しても良い。クリスマスデコレーション、衣料
用（シール部は縫製が望ましい。圧縮し、ミシンがけす
る。）、アクセサリーなどのモールとして使用する場合
には、触感が重要であり、形状としては、ひだとひだの
隙間がない方が好ましい。繊維組成は、ポリアミド、ポ
リエステル、アクリル系、ポリオレフィン、レーヨン、
綿、などが使用され、不織布の構造としては、０．１〜
１２デニールと細目がよく、ハイクリンプファイバー、
潜在卷縮繊維を使ってボリューム感と触感の柔らかさ、
保温性をもたせるのがよい。とくに、人形やクッション
材の詰め綿として使用する場合、木、球、ひょうたん、
きのこなど所望の回転形状にできるため、これを用いて
製作した人形やクッションは形くずれが生じにくく、ソ
フトで圧縮回復性に優れ、非常に有用である。

【００１３】

【実施例】

実施例１チッソＥＳ繊維（繊度２０デニール）からなる目付２０
０ｇ／ｍ²、厚み８ｍｍ、見掛密度が０．０２５ｇ／ｃ
ｍ³の熱融着不織布を５枚積層し、線状に超音波シール
する。次いで図４に示すようにシール部が対称軸となる
ように半径４ｃｍの円形にスリットする。このようにし
て、半径約４ｃｍ、断面が１０枚のひだを形成し、対称
軸の中央部付近ではひだは密着し、対称軸の上下部付近
ではひだはそれぞれ開いた、球状の立体状不織布を形成
する。このひも状不織布を、池、湖沼、河川、海、工場
廃水の生物膜浄化用担体、有用微生物固定化担体として
用いると有効である。

【００１４】実施例２実施例１で用いた不織布ベースに微生物吸着用ポリマー
としてハロゲン化ベンジル４ビニルピリジン−スチレン
コポリマーを付着した不織布を作成したのち、実施例１
と同様にして製造した球状の立体状不織布は微生物の吸
着能力に優れ、微生物固定化担体として有用である。

【００１５】実施例３繊度３０デニールのポリアミド繊維のウェブにアクリル
系接着剤を付与し、繊維／バインダー＝６０／４０、目
付３５０ｇ／ｍ²、厚み１５ｍｍの不織布を作成する。
この不織布を８枚積層し、線状に超音波ウエルダーを用
いてシールしたのち、シール部を対称軸とする最大幅５
ｃｍの図５に示すようなひょうたん形状にスリットす
る。積層不織布の断面は円上に広がり、不織布間のすき
まのない弾性に富んだひょうたん状となる。このひょう
たん状の立体状不織布は、体をこするヘチマの代替品と
して、また、手に巻き付けてこすると風呂の洗浄用タワ
シとして有用である。

【００１６】実施例４繊度６デニール、ハイクリンプタイプの芯成分がポリエ
チレンテレフタレートと鞘成分がポリブチレンテレフタ
レートの芯鞘型複合繊維からなる目付３００ｇ／ｍ²、
厚み２５ｍｍの不織布を作成する。この不織布を４枚積
層し、圧縮してミシンにより線状の縫合線を形成した
後、縫合線を対称軸とする最大幅６ｃｍの図６に示すよ
うなきのこ形状にスリット加工すると、縫合線を中心に
不織布片が厚みを回復して不織布片からなるひだとひだ
との間に隙間がないきのこ状の立体状不織布となる。こ
のきのこ状の立体状不織布は、触感が柔らかくクッショ
ン性に富み、詰め物、クリスマスなどのデコレーショ
ンや衣料用クッション材などに有用である。

【００１７】

【発明の効果】この出願発明は、線状の接合部があるた
め引っ張り強度が優れており、綿の片寄りや綿切れがな
く、保形性に優れ、型崩れをせず、感触のよい、圧縮回
復性に優れた製品が所望の形状に容易に成形できるの
で、多くの用途をもつ素材を使用に適した形状で提供す
ることができ、多分野において新しい製品の開発が期待
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願発明の立体状不織布の製造過程の一例
の状態を示す図

【図２】この出願発明の立体状不織布を示す図

【図３】この出願発明の立体状不織布の製造過程の他の
例の状態を示す図

【図４】この出願発明の球形の立体状不織布の製造過程
の状態を示す図

【図５】この出願発明のひょうたん形の立体状不織布の
製造過程の状態を示す図

【図６】この出願発明のきのこ形の立体状不織布の製造
過程の状態を示す図

【図７】この出願発明の断面形状が花びら状の例を示す
断面図

【図８】この出願発明の断面形状がモール状（円形状）
の例を示す断面図

【符号の簡単な説明】

１不織布２線状の接合部３線対称図形形状の切断線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ３２Ｂ 1/00 Ｂ３２Ｂ 1/00 Ｃ０２Ｆ 3/10 Ｃ０２Ｆ 3/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】線状の接合部を軸として線対称の断面形
状を有するとともに、これと直交する切断面において放
射状のひだを有する断面形状を有し、内部に線状の接合
部を有する立体状不織布。
【請求項２】放射状のひだを有する断面形状が長手方
向に連続している請求項１に記載の立体状不織布。
【請求項３】一枚あるいは複数枚積層した不織布に、
線状の接合部を形成し、ついで、線状の接合部を軸とし
て線対称の形状に切断することを特徴とする立体状不織
布の製造方法。