JP3215895U - ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 - Google Patents
ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3215895U JP3215895U JP2018000479U JP2018000479U JP3215895U JP 3215895 U JP3215895 U JP 3215895U JP 2018000479 U JP2018000479 U JP 2018000479U JP 2018000479 U JP2018000479 U JP 2018000479U JP 3215895 U JP3215895 U JP 3215895U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- foamed fiber
- foamed
- polyolefin
- porous layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 171
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 33
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 23
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 10
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 5
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 36
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 32
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 24
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 6
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 3
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 3
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical compound CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 3-methylbut-1-ene Chemical compound CC(C)C=C YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RITONZMLZWYPHW-UHFFFAOYSA-N 3-methylhex-1-ene Chemical compound CCCC(C)C=C RITONZMLZWYPHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 3-methylpent-1-ene Chemical compound CCC(C)C=C LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005678 polyethylene based resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000346 polystyrene-polyisoprene block-polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N sec-butylidene Natural products CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006027 ternary co-polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
【課題】十分な保温性と、十分な柔軟性を実現する発泡繊維を提供する。【解決手段】ポリオレフィン系発泡繊維6であって、一対の非現出面2,3の間に多孔層4を設けるとともに、上記非現出面2,3は多孔層4の孔が表面に現出しない面であり、上記多孔層4を構成する孔のうち、上記非現出面2,3以外の面7,8,9,10側における孔を、外部に開放させた。【選択図】図2
Description
この考案は、衣類などの詰め物等に適した発泡繊維、発泡繊維集合体及び詰め物に関する。
従来から、天然綿や羽毛などの代用として様々な合成繊維が開発されている。
例えば、特許文献1の合成繊維は、中空のコア部の外周に、長手方向に連続する複数のフィンを放射状に突出させたものである。
このような中空繊維は、衣類やクッションの詰め物として用いた時、上記コア部や、フィン間に保持される空気によって高い保温性が発揮されるものとして期待されている。
例えば、特許文献1の合成繊維は、中空のコア部の外周に、長手方向に連続する複数のフィンを放射状に突出させたものである。
このような中空繊維は、衣類やクッションの詰め物として用いた時、上記コア部や、フィン間に保持される空気によって高い保温性が発揮されるものとして期待されている。
しかし、上記従来例の中空繊維は、それほど高い保温性を発揮できない。
なぜなら、上記中空繊維は、長手方向に連続したコア部の空間やフィン間の長い空隙が、天然繊維集合体に存在するような細かい空隙に比べて空気保持力が小さいからである。繊維の空気保持力が小さければ、保温性はそれほど高くならない。したがって、上記従来の中空繊維では、十分な保温性が得られない場合がある。
また、上記従来の中空繊維は、長手方向に連続するフィンを設けているため、1本の繊維の剛性が高くなり、複数の繊維が絡みにくくなってしまう。そこで、繊維の集合体の内部に空気を保持するための適度な空隙が構成され難く、繊維の集合体としても十分な保温性が得られないという問題があった。
さらに、繊維の長手方向に連続するフィンのため、個々の繊維の剛性が高くなりすぎ、柔軟性を実現することが難しくなってしまう。このように剛性が高い繊維を、例えば衣類などに用いた場合には、ごそごそして肌触りが悪くなるという問題もあった。
この考案の目的は、十分な保温性と柔軟性とを実現する合成繊維を提供することである。
なぜなら、上記中空繊維は、長手方向に連続したコア部の空間やフィン間の長い空隙が、天然繊維集合体に存在するような細かい空隙に比べて空気保持力が小さいからである。繊維の空気保持力が小さければ、保温性はそれほど高くならない。したがって、上記従来の中空繊維では、十分な保温性が得られない場合がある。
また、上記従来の中空繊維は、長手方向に連続するフィンを設けているため、1本の繊維の剛性が高くなり、複数の繊維が絡みにくくなってしまう。そこで、繊維の集合体の内部に空気を保持するための適度な空隙が構成され難く、繊維の集合体としても十分な保温性が得られないという問題があった。
さらに、繊維の長手方向に連続するフィンのため、個々の繊維の剛性が高くなりすぎ、柔軟性を実現することが難しくなってしまう。このように剛性が高い繊維を、例えば衣類などに用いた場合には、ごそごそして肌触りが悪くなるという問題もあった。
この考案の目的は、十分な保温性と柔軟性とを実現する合成繊維を提供することである。
第1の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、一対の非現出面の間に多孔層を設け、上記非現出面は上記多孔層の孔が表面に現出しない面であり、上記多孔層を構成する孔のうち、上記非現出面以外の面側における孔を外部に開放させたポリオレフィン系発泡繊維であって、上記発泡繊維の幅が0.1〜5[mm]、長さが10〜1000[mm]であり、下記式〔数1〕で算出される発泡繊維の実容積に対する独立気泡の容積率Sが、20[体積%]以下であることを特徴とする。
S[体積%]=(Vx−W/ρ)×100/Vx・・・〔数1〕
(Vx:発泡繊維の実容積(独立気泡の容積と樹脂部分の容積との和)[cm3]、W:試験片における発泡繊維の重量[g]、ρ:発泡繊維を構成する樹脂の密度[g/cm3])
S[体積%]=(Vx−W/ρ)×100/Vx・・・〔数1〕
(Vx:発泡繊維の実容積(独立気泡の容積と樹脂部分の容積との和)[cm3]、W:試験片における発泡繊維の重量[g]、ρ:発泡繊維を構成する樹脂の密度[g/cm3])
第2の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、上記多孔層を構成する全てもしくはほぼ全ての孔を外部に開放したことを特徴とする。
なお、上記「ほぼ」とは「おおかた」とか「およそ」ということで、「ほぼ全ての孔を外部に開放した」状態とは、外部に解放していない孔があったとしても、それは非常に少ない状態のことである。そして、全ての孔を解放した発泡繊維を製造する工程において意図せずにほんのわずかな解放しない孔ができてしまったものは、上記「ほぼ全ての孔を外部に解放した」ものに含まれる。
なお、上記「ほぼ」とは「おおかた」とか「およそ」ということで、「ほぼ全ての孔を外部に開放した」状態とは、外部に解放していない孔があったとしても、それは非常に少ない状態のことである。そして、全ての孔を解放した発泡繊維を製造する工程において意図せずにほんのわずかな解放しない孔ができてしまったものは、上記「ほぼ全ての孔を外部に解放した」ものに含まれる。
また、上記「ほぼ全ての孔を外部に開放した」状態は、ASTM D2856−70、手順Cに準拠し、東芝ベックマン株式会社製の空気比較式重量計930型を使用して測定される発泡繊維の実容積(独立気泡の容積と樹脂部分の容積との和)Vx[cm3]から、上記式〔数1〕により算出される発泡繊維の実容積に対する独立気泡の容積率S[体積%]が、70[体積%]以下、さらに50[体積%]以下、特に20[体積%]以下であることが好ましい。
なお、発泡繊維を構成する樹脂の密度は、発泡繊維を加熱プレスにより気泡を脱泡させてから冷却する操作を行い、得られた試料から求めることができる。
また、試験体は、非圧縮状態で見かけ容積が40[cm3]となる量を使用する。
なお、発泡繊維を構成する樹脂の密度は、発泡繊維を加熱プレスにより気泡を脱泡させてから冷却する操作を行い、得られた試料から求めることができる。
また、試験体は、非圧縮状態で見かけ容積が40[cm3]となる量を使用する。
第3の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、上記多孔層の孔の平均孔径が0.15〜2.00[mm]であり、上記発泡繊維の幅が0.35〜1.0[mm]であることを特徴とする。
第4の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、基材樹脂が、曲げ弾性率400[MPa]以下のポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする。
第5の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、基材樹脂が、ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする。
第6の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、非現出面が、帯電防止剤が添加されている樹脂層により形成されていることを特徴とする。
第4の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、基材樹脂が、曲げ弾性率400[MPa]以下のポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする。
第5の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、基材樹脂が、ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする。
第6の考案のポリオレフィン系発泡繊維は、非現出面が、帯電防止剤が添加されている樹脂層により形成されていることを特徴とする。
第7の考案の発泡繊維集合体は、上記考案のポリオレフィン系発泡繊維を集合させてなることを特徴とする。
第8の考案の発泡繊維集合体は、かさ高性が20〜60[mm]であることを特徴とする。
第9の考案の発泡繊維集合体は、異なる2種以上の幅の上記ポリオレフィン系発泡繊維を混合させてなり、そのかさ高性が25〜60[mm]であることを特徴とする。
第10の考案は、上記発泡繊維集合体からなる詰め物である。
第11の考案は、上記発泡繊維集合体からなる、衣類、クッション、枕またはかけ布団用の詰め物である。
第8の考案の発泡繊維集合体は、かさ高性が20〜60[mm]であることを特徴とする。
第9の考案の発泡繊維集合体は、異なる2種以上の幅の上記ポリオレフィン系発泡繊維を混合させてなり、そのかさ高性が25〜60[mm]であることを特徴とする。
第10の考案は、上記発泡繊維集合体からなる詰め物である。
第11の考案は、上記発泡繊維集合体からなる、衣類、クッション、枕またはかけ布団用の詰め物である。
この考案によれば、1本1本の繊維の表面に多孔層の孔を開放させているため、繊維の表面に小さい凹部が多数形成される。このような凹部によって、個々の繊維が外周に保持できる空気量が多くなる。このように、空気の保持量が多い繊維を絡み合わせれば、繊維間にもさらに多くの空気を保持できるので、この考案の発泡繊維の集合体はより高い保温性を確保できる。
また、非現出面以外の面に孔を開放させているので、繊維内の独立気泡の量が少なくなり、1本1本の繊維の柔軟性を高めることができる。個々の繊維の柔軟性が高くなれば、それらを集合させたとき、集合体としてふわふわした感触を出すことができる。
また、非現出面以外の面に孔を開放させているので、繊維内の独立気泡の量が少なくなり、1本1本の繊維の柔軟性を高めることができる。個々の繊維の柔軟性が高くなれば、それらを集合させたとき、集合体としてふわふわした感触を出すことができる。
もし、独立気泡が多ければ、独立気泡内に閉じ込められた空気のばね力によって繊維の反発力が大きくなり、柔軟性が損なわれることがある。
しかし、この考案は、上記したように非現出面以外の面で孔を解放して独立気泡を少なくしているので、個々の繊維の反発力を抑えて柔軟性を高めることができる。
さらに、復元性の高いポリオレフィン系樹脂を用いているので、例えば衣類の中綿として用いたときに、繊維内に形成された気泡が体重などで押しつぶされたとしても、荷重を除けば短時間で復元する。
しかし、この考案は、上記したように非現出面以外の面で孔を解放して独立気泡を少なくしているので、個々の繊維の反発力を抑えて柔軟性を高めることができる。
さらに、復元性の高いポリオレフィン系樹脂を用いているので、例えば衣類の中綿として用いたときに、繊維内に形成された気泡が体重などで押しつぶされたとしても、荷重を除けば短時間で復元する。
特に、第2の考案によれば、全てもしくはほぼ全ての孔を外部に開放することによって、繊維多孔層において特に多くの空気を保持できる。そのため、保温性はさらに高くなる。
また、この考案の発泡繊維には独立気泡がほとんどなくなるので、1本1本の繊維の反発力が小さくなって、柔軟性が一層高まる。
さらに、独立気泡は、荷重に押しつぶされて内部の空気が抜けると、荷重を除いても空気を吸い込んで復元するのに時間がかかるため、独立気泡を多く含んだ繊維は復元性に劣る。しかし、この考案のように、全てもしくはほぼ全ての孔が表面に解放して、独立気泡をほとんど含んでいない発泡繊維は、外力によって容易に押しつぶされたとしても、外力を除けば短時間で復元する。
また、この考案の発泡繊維には独立気泡がほとんどなくなるので、1本1本の繊維の反発力が小さくなって、柔軟性が一層高まる。
さらに、独立気泡は、荷重に押しつぶされて内部の空気が抜けると、荷重を除いても空気を吸い込んで復元するのに時間がかかるため、独立気泡を多く含んだ繊維は復元性に劣る。しかし、この考案のように、全てもしくはほぼ全ての孔が表面に解放して、独立気泡をほとんど含んでいない発泡繊維は、外力によって容易に押しつぶされたとしても、外力を除けば短時間で復元する。
また、第4の考案によれば、基材樹脂の曲げ弾性率を400[MPa]以下にしたので、その基材樹脂を用いた発泡繊維は、特に柔軟性、回復性に優れたものになる。
繊維の集合体を衣類やクッションなどの詰め物にしたときに、繊維の弾性率が高すぎると、堅くてごわごわした感じになるが、この考案によれば、個々の繊維の柔軟性がさらに高く、その集合体も柔らかく、ふわふわした感触を一層確実に実現することができる。例えば、この考案の発泡繊維によって羽毛のような肌触りを実現することもできる。
さらに、第8の考案の発泡繊維集合体は、かさ高性試験結果が20[mm]〜60[mm]なので、適度な反発力を有し、この考案の発泡繊維を衣類の詰め物等として好適に使用できる。
また、かさ高性が20[mm]〜60[mm]の繊維の集合体は適度な反発力、歪回復性、及び歪回復速度を示すものとなり、枕やかけ布団用の詰め物として特に適している。
枕に用いれば、頭部を適度に支えることができ、適度な通気性も期待できる。また、中掛け布団等に用いた場合には、身体の形状に馴染みやすく、身体を包み込んで、適度な通気性、保温性を維持できる。
繊維の集合体を衣類やクッションなどの詰め物にしたときに、繊維の弾性率が高すぎると、堅くてごわごわした感じになるが、この考案によれば、個々の繊維の柔軟性がさらに高く、その集合体も柔らかく、ふわふわした感触を一層確実に実現することができる。例えば、この考案の発泡繊維によって羽毛のような肌触りを実現することもできる。
さらに、第8の考案の発泡繊維集合体は、かさ高性試験結果が20[mm]〜60[mm]なので、適度な反発力を有し、この考案の発泡繊維を衣類の詰め物等として好適に使用できる。
また、かさ高性が20[mm]〜60[mm]の繊維の集合体は適度な反発力、歪回復性、及び歪回復速度を示すものとなり、枕やかけ布団用の詰め物として特に適している。
枕に用いれば、頭部を適度に支えることができ、適度な通気性も期待できる。また、中掛け布団等に用いた場合には、身体の形状に馴染みやすく、身体を包み込んで、適度な通気性、保温性を維持できる。
この考案のポリオレフィン系発泡繊維は、表面に気泡などによる孔が発現していない一対の非現出面の間に多孔層を設けた発泡繊維である。上記多孔層は多数の孔を備えた層である。
また、上記非現出面は、上記多孔層の孔が表面に現出しない面であり、この非出現面以外の面における上記多孔層を構成する孔は外部に開放させている。
また、上記非現出面は、上記多孔層の孔が表面に現出しない面であり、この非出現面以外の面における上記多孔層を構成する孔は外部に開放させている。
この実施形態の発泡繊維は、ポリオレフィン系樹脂製の発泡シートをカットすることによって形成できるが、その形成方法を以下に説明する。
図1は、この実施形態の発泡繊維の材料となる発泡シート(以下「原反シート」という)1とこれを所定の幅Lにカットした帯状シート5とを示した図である。
上記原反シート1は、例えば、公知の押し出し発泡方法によって製造することができる。この押し出し発泡方法では、押し出し機にポリオレフィン系樹脂を主成分とする基材樹脂、発泡剤及び気泡調整剤を供給し、これらを混練して発泡性溶融混練物を得た後、該混練物を環状スリットから押し出して筒状発泡体にする。このように押し出された筒状発泡体を、円柱状の冷却装置側面上で冷却した後、押し出し方向に切り開いてシート状にするものである。
図1は、この実施形態の発泡繊維の材料となる発泡シート(以下「原反シート」という)1とこれを所定の幅Lにカットした帯状シート5とを示した図である。
上記原反シート1は、例えば、公知の押し出し発泡方法によって製造することができる。この押し出し発泡方法では、押し出し機にポリオレフィン系樹脂を主成分とする基材樹脂、発泡剤及び気泡調整剤を供給し、これらを混練して発泡性溶融混練物を得た後、該混練物を環状スリットから押し出して筒状発泡体にする。このように押し出された筒状発泡体を、円柱状の冷却装置側面上で冷却した後、押し出し方向に切り開いてシート状にするものである。
この実施形態の発泡繊維の基材樹脂は、靭性、柔軟性、耐水性、復元性、耐薬品性等に優れるポリオレフィン系樹脂であり、基材樹脂の50[重量%]以上、好ましくは70[重量%]以上、さらに好ましくは90[重量%]以上をポリオレフィン樹脂により構成する。
また、この考案の発泡繊維をクッション材などに用いる場合には、ポリオレフィン系樹脂の中でも、特に柔軟性、復元性に優れる観点からポリエチレン系樹脂を用いることが好ましい。同様の観点から、上記ポリオレフィン系樹脂のうち、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン等の曲げ弾性率(JIS K7171:2008、試験片;射出成形により作製、試験片寸法80[mm]×10[mm]×4[mm]、試験片状態調節あり、試験速度2[mm/分])が400[MPa]以下のポリオレフィン系樹脂が特に好ましい。また、特に耐熱性、復元性に優れる観点からポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
また、この考案の発泡繊維をクッション材などに用いる場合には、ポリオレフィン系樹脂の中でも、特に柔軟性、復元性に優れる観点からポリエチレン系樹脂を用いることが好ましい。同様の観点から、上記ポリオレフィン系樹脂のうち、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン等の曲げ弾性率(JIS K7171:2008、試験片;射出成形により作製、試験片寸法80[mm]×10[mm]×4[mm]、試験片状態調節あり、試験速度2[mm/分])が400[MPa]以下のポリオレフィン系樹脂が特に好ましい。また、特に耐熱性、復元性に優れる観点からポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
上記ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等のエチレン重合体やエチレン成分が50[モル%]以上のエチレン系共重合体があげられる。なお、エチレンと共重合可能なコモノマーとしては、例えば、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、3,4−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、3−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ヘキセン等があげられる。また、これらのポリエチレン系樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。上記ポリエチレン系樹脂のうち、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
また、上記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体やプロピレン成分が50[モル%]以上のプロピレン系共重合体があげられる。なお、プロピレンと共重合可能なコモノマーとしては、例えば、エチレン、1−ブテン等があげられる。また、上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよく、さらにまた二元共重合体だけでなく三元共重合体でもよい。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
上記ポリプロピレン系樹脂のうち、長鎖分岐を有するプロピレン系樹脂等、高溶融張力タイプのポリプロピレン系樹脂が好ましい。
また、上記ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂には、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、これらブロック共重合体の水添物等のエラストマー成分を配合することがさらに好ましい。
上記ポリプロピレン系樹脂のうち、長鎖分岐を有するプロピレン系樹脂等、高溶融張力タイプのポリプロピレン系樹脂が好ましい。
また、上記ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂には、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、これらブロック共重合体の水添物等のエラストマー成分を配合することがさらに好ましい。
また、上記原反シート1を製造する際に用いる発泡剤としては、公知のポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いられている二酸化炭素、窒素等の無機系物理発泡剤、ノルマルブタン、イソブタン、ペンタン等の有機系物理発泡剤、アゾジカルボンアミド(ADCA)等の化学発泡剤が使用できる。
さらに、公知のADCA等の有機系あるいはタルク等の無機系の気泡調整剤を用いて、原反シート1内の気泡径、すなわち孔の大きさを調整することもできる。
そして、上記発泡剤の添加量は目的とする原反シート1の見かけ密度、発泡剤の種類に応じて適宜調整し、上記気泡調整剤の添加量は、目的とする孔の大きさ、気泡調整剤の種類に応じて適宜調整する。
さらに、公知のADCA等の有機系あるいはタルク等の無機系の気泡調整剤を用いて、原反シート1内の気泡径、すなわち孔の大きさを調整することもできる。
そして、上記発泡剤の添加量は目的とする原反シート1の見かけ密度、発泡剤の種類に応じて適宜調整し、上記気泡調整剤の添加量は、目的とする孔の大きさ、気泡調整剤の種類に応じて適宜調整する。
また、この実施形態では、上記基材樹脂中に帯電防止剤を添加して、原反シート1に帯電防止機能を付加している。原反シート1に帯電防止機能を付加することで、以降の製造工程、特に搬送工程、撹拌工程における取り扱い性や、作成された発泡繊維の取り扱い性を上げることができる。なお、本考案の発泡繊維には非現出面に機能性等を付与する為に樹脂層が積層されたものであってもよく、該樹脂層に上記帯電防止剤を添加することもできる。
上記のような製造方法によって製造された原反シート1は、上記環状スリットから発泡性溶融樹脂が、該スリット内よりも低圧、低温の大気圧条件下に放出され、発泡して気泡が成長する際に、発泡体の表面が急冷されることにより形成されるシートの表裏面、すなわち非現出面2,3の間に、多孔層4を備えたものとなる。
なお、上記製造工程において、発泡性溶融樹脂の溶融粘度の調整、発泡直後の発泡体表面の冷却等、発泡条件を適切に調整して独立気泡率の高く、目立った収縮もない良好な発泡原反シート1を形成すれば、上記非現出面2,3に孔が現れることはほとんどない。そのため、上記原反シート1の非現出面2,3には多孔層4の孔が解放しない。ただし、製造過程等で形成される本考案の発泡繊維の本実施例で評価している機能に影響しない程度のほんのわずかな孔が発泡体表面にあっても、非現出面2,3として許容される。
上記の通り得られた原反シート1は非現出面2,3の間に、多孔層4を備えた独立気泡率の高い良好な発泡原反シートであって、該原反シート1をカットしたカット面には上記多孔層4の孔が解放されることになる。つまり、上記カットによって独立気泡率の高い多孔層4の気泡もカットされ、その気泡のカット面が多孔層4の孔として開放される。
なお、上記製造工程において、発泡性溶融樹脂の溶融粘度の調整、発泡直後の発泡体表面の冷却等、発泡条件を適切に調整して独立気泡率の高く、目立った収縮もない良好な発泡原反シート1を形成すれば、上記非現出面2,3に孔が現れることはほとんどない。そのため、上記原反シート1の非現出面2,3には多孔層4の孔が解放しない。ただし、製造過程等で形成される本考案の発泡繊維の本実施例で評価している機能に影響しない程度のほんのわずかな孔が発泡体表面にあっても、非現出面2,3として許容される。
上記の通り得られた原反シート1は非現出面2,3の間に、多孔層4を備えた独立気泡率の高い良好な発泡原反シートであって、該原反シート1をカットしたカット面には上記多孔層4の孔が解放されることになる。つまり、上記カットによって独立気泡率の高い多孔層4の気泡もカットされ、その気泡のカット面が多孔層4の孔として開放される。
このような原反シート1から、この考案の発泡繊維を形成する際には、原反シート1の押し出し方向Aに沿った、図1の破線で示したカット線nで上記原反シート1をカットし、複数の帯状シート5を形成する。原反シート1の幅方向Bに、カット幅Lを保って複数のカッターを配置し、これらカッターに接触させた原反シート1をA方向に搬送すれば、幅Lの帯状シート5を複数同時に形成することができる。
上記のようにして帯状シート5を形成したら、この帯状シート5を、図1に一点鎖線で示したカット線mに沿って、カット幅Wでカットすると図2に示す発泡繊維6が完成する。
この発泡繊維6は、上記帯状シート5の幅に相当する長さLと、帯状シート5のカット幅に相当する幅Wと、原反シート1の厚みである厚みtを有する。
なお、上記原反シート1の厚みは均一でなくてもよく、押し出し工程において周期的に厚みを変化させるようにしてもよい。また、原反シート1を揃えて複数枚重ねたものを用意し、上記一連の操作を行うことにより本考案の発泡繊維の生産性を向上させることができる。
さらに、上記発泡繊維6は、上記したように原反シート1を押し出し方向に平行にカットして形成した帯状シート5の幅が繊維の長さLになるようにカットしているが、カット手順及びカット方向はこれに限定されない。例えば、原反シート1の押し出し方向が、繊維の長さLになるようにすれば、上記長さLを十分長くすることができる。
この発泡繊維6は、上記帯状シート5の幅に相当する長さLと、帯状シート5のカット幅に相当する幅Wと、原反シート1の厚みである厚みtを有する。
なお、上記原反シート1の厚みは均一でなくてもよく、押し出し工程において周期的に厚みを変化させるようにしてもよい。また、原反シート1を揃えて複数枚重ねたものを用意し、上記一連の操作を行うことにより本考案の発泡繊維の生産性を向上させることができる。
さらに、上記発泡繊維6は、上記したように原反シート1を押し出し方向に平行にカットして形成した帯状シート5の幅が繊維の長さLになるようにカットしているが、カット手順及びカット方向はこれに限定されない。例えば、原反シート1の押し出し方向が、繊維の長さLになるようにすれば、上記長さLを十分長くすることができる。
上記発泡繊維6は、図2に示すように、上記原反シート1の表裏に現れる一対の非現出面2,3の間に多孔層4を備えた発泡繊維である。上記多孔層4は、多数の孔を備えた層であるが、上記非現出面2,3と、この発泡繊維6の長手方向に沿って互いに対向する一対の側面7,8と、長手方向両端の一対の端面9,10とで囲まれている。
上記非現出面2,3は、原反シート1の表裏面2,3であって、上記多孔層4の気泡の孔が表面に現出しない面である。上記非現出面2,3に孔が解放していないことは、図示していないが、顕微鏡写真で確認している。
一方、上記非出現面2,3以外の面7,8,9,10は、いずれもカット面であり、この面でカットされた全ての気泡が、上記多孔層4を構成する孔として外部に開放されている。
図3は、この実施形態の発泡繊維6の顕微鏡写真である。この発泡繊維6は、幅W=0.35[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]である。
一方、上記非出現面2,3以外の面7,8,9,10は、いずれもカット面であり、この面でカットされた全ての気泡が、上記多孔層4を構成する孔として外部に開放されている。
図3は、この実施形態の発泡繊維6の顕微鏡写真である。この発泡繊維6は、幅W=0.35[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]である。
また、図4(a)、(b)は、上記発泡繊維6の端面10の顕微鏡写真である。
図4(a)は、幅W=0.35[mm]の繊維、図4(b)は幅W=1.0[mm]の繊維である。
上記図4(a)は、帯状シート5を0.35[mm]幅にカットする際に、多孔層4が厚み方向に多少押しつぶされたものを撮影したので、孔が変形している部分があるが、いずれにしても、図4(a)、(b)いずれも、端面10に多孔層4の孔が解放していることがわかる。
なお、この写真には表れていない側面7,8及び端面9も、端面10と同様に、孔が解放している。
また、図4(a)のものは、帯状シート5を0.35[mm]幅にカットすることにより、多孔層4を構成する全ての気泡(該気泡の幅方向の気泡径は0.50[mm]を超えている)がカットされて多孔層4を構成する全ての孔を外部に開放したものとなっている。
図4(a)は、幅W=0.35[mm]の繊維、図4(b)は幅W=1.0[mm]の繊維である。
上記図4(a)は、帯状シート5を0.35[mm]幅にカットする際に、多孔層4が厚み方向に多少押しつぶされたものを撮影したので、孔が変形している部分があるが、いずれにしても、図4(a)、(b)いずれも、端面10に多孔層4の孔が解放していることがわかる。
なお、この写真には表れていない側面7,8及び端面9も、端面10と同様に、孔が解放している。
また、図4(a)のものは、帯状シート5を0.35[mm]幅にカットすることにより、多孔層4を構成する全ての気泡(該気泡の幅方向の気泡径は0.50[mm]を超えている)がカットされて多孔層4を構成する全ての孔を外部に開放したものとなっている。
上記のようにして製造された発泡繊維6の特性について以下に説明する。
上記発泡繊維6は、多孔層4を備えることによって内部及び外周面に多くの空気を保持できる。この空気によって個々の繊維としても保温性を保持でき、多数の発泡繊維6が絡み合った集合体は、繊維間に保持した空気によってより高い保温性を実現できる。
上記発泡繊維6は、多孔層4を備えることによって内部及び外周面に多くの空気を保持できる。この空気によって個々の繊維としても保温性を保持でき、多数の発泡繊維6が絡み合った集合体は、繊維間に保持した空気によってより高い保温性を実現できる。
<保温性試験>
上記したこの考案の発泡繊維と、他の素材の保温性を比較する保温性試験を行なった。
試験対象は、幅W=0.35[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]の発泡繊維6(以下、「考案品1」という)、ダウン、スモールフェザー、ポリエステル綿、及び綿である。これらをそれぞれ約46[cm]角の布製の袋内に、所定量充填して試験サンプルSとした。
なお、考案品1の基材樹脂は曲げ弾性率200[MPa]の低密度ポリエチレン(帯電防止剤含有)であり、考案品1の独立気泡の容積率S[体積%]が0[体積%]、考案品1の平均気泡径が0.55[mm]であった。
具体的には、ダウンを100[g]、140[g]ずつ充填したサンプルS、綿を140[g]、200[g]、250[g]ずつ充填したサンプルS、考案品1、スモールフェザー及びポリエステル綿をそれぞれ100[g]、140[g]、200[g]ずつ充填したサンプルSを作成した。
なお、上記ダウンは、水鳥の胸毛など、芯のない鳥の綿毛である。
また、上記スモールフェザーとしては、芯があり、その長さが65[mm]以下の羽を用いている。
上記したこの考案の発泡繊維と、他の素材の保温性を比較する保温性試験を行なった。
試験対象は、幅W=0.35[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]の発泡繊維6(以下、「考案品1」という)、ダウン、スモールフェザー、ポリエステル綿、及び綿である。これらをそれぞれ約46[cm]角の布製の袋内に、所定量充填して試験サンプルSとした。
なお、考案品1の基材樹脂は曲げ弾性率200[MPa]の低密度ポリエチレン(帯電防止剤含有)であり、考案品1の独立気泡の容積率S[体積%]が0[体積%]、考案品1の平均気泡径が0.55[mm]であった。
具体的には、ダウンを100[g]、140[g]ずつ充填したサンプルS、綿を140[g]、200[g]、250[g]ずつ充填したサンプルS、考案品1、スモールフェザー及びポリエステル綿をそれぞれ100[g]、140[g]、200[g]ずつ充填したサンプルSを作成した。
なお、上記ダウンは、水鳥の胸毛など、芯のない鳥の綿毛である。
また、上記スモールフェザーとしては、芯があり、その長さが65[mm]以下の羽を用いている。
上記各サンプルSについて、図5に示す試験装置を用いて保温性試験を行なった。
上記試験装置は、断熱材からなる基板11上に約40[℃]に調整した湯を入れた熱媒体12を置き、それを上記したサンプルSで覆うものである。
上記サンプルSは、各素材を充填し、試験装置にセットする前に、あらかじめ室温23[℃]、相対湿度50[%]の雰囲気で養生しておくものとする。
この装置を、0[℃]の雰囲気下に1時間放置し、温度センサ13でサンプル表面の温度を測定した。
なお、図5中の符号14は、各サンプルSを、熱媒体12と間隔を保って支持するための網状の支持部材で、中央には、サンプルSに接触するように温度センサ13を取り付けている。また、符号15は、熱媒体12の温度を監視するための温度センサである。
上記試験装置は、断熱材からなる基板11上に約40[℃]に調整した湯を入れた熱媒体12を置き、それを上記したサンプルSで覆うものである。
上記サンプルSは、各素材を充填し、試験装置にセットする前に、あらかじめ室温23[℃]、相対湿度50[%]の雰囲気で養生しておくものとする。
この装置を、0[℃]の雰囲気下に1時間放置し、温度センサ13でサンプル表面の温度を測定した。
なお、図5中の符号14は、各サンプルSを、熱媒体12と間隔を保って支持するための網状の支持部材で、中央には、サンプルSに接触するように温度センサ13を取り付けている。また、符号15は、熱媒体12の温度を監視するための温度センサである。
この保温性試験結果を図6,7に示す。
図6は、各サンプルSを0[℃]下に1時間放置した後、温度センサ13で測定したサンプル表面温度と、繊維などの充填素材の充填量との関係を示したものである。充填量が少なく、1時間後の内部温度が高いほど、保温性が高いといえる。
図6のグラフから、黒の四角形で示したダウン、白抜き四角形で示した考案品1、白丸で示したポリエステル綿及び黒三角形で示した綿、黒丸で示したスモールフェザーの順に保温性が高いことがわかる。
図6は、各サンプルSを0[℃]下に1時間放置した後、温度センサ13で測定したサンプル表面温度と、繊維などの充填素材の充填量との関係を示したものである。充填量が少なく、1時間後の内部温度が高いほど、保温性が高いといえる。
図6のグラフから、黒の四角形で示したダウン、白抜き四角形で示した考案品1、白丸で示したポリエステル綿及び黒三角形で示した綿、黒丸で示したスモールフェザーの順に保温性が高いことがわかる。
また、図6中、破線Cは、ダウンを140[g]充填したサンプルの1時間後の温度であり、約26.5[℃]を示している。
そして、各素材の保温性を上記ダウンの保温性と対比するため、1時間後の温度が、図6の破線Cの値となる各素材の充填量をグラフより想定し、その結果を図7に○印で示している。
図7に示すように、ダウン140[g]と同等の保温性能を実現するための充填量は、この実施形態の考案品1が210[g]、ポリエステル綿及び綿が240[g]、スモールフェザーが250[g]であった。
以上の結果から、上記考案品1の保温性は、ダウンよりは劣るが、ポリエステル綿や、ダウン以外の素材よりも高く、十分な保温性を備えていることがわかった。
そして、各素材の保温性を上記ダウンの保温性と対比するため、1時間後の温度が、図6の破線Cの値となる各素材の充填量をグラフより想定し、その結果を図7に○印で示している。
図7に示すように、ダウン140[g]と同等の保温性能を実現するための充填量は、この実施形態の考案品1が210[g]、ポリエステル綿及び綿が240[g]、スモールフェザーが250[g]であった。
以上の結果から、上記考案品1の保温性は、ダウンよりは劣るが、ポリエステル綿や、ダウン以外の素材よりも高く、十分な保温性を備えていることがわかった。
本考案の発泡繊維は下記の通りJIS規格L1903:2011に準拠して求められるかさ高性が20[mm]〜60[mm]、さらに25[mm]〜55[mm]であることが適度な反発力等の観点から好ましい。
<かさ高性試験1>
また、この実施形態の発泡繊維6のかさ高性を他の素材と対比するため、かさ高性試験1を行なった。
このかさ高性試験1は、JIS規格L1903:2011の試験方法に準拠して、以下の手順で行なった。
測定装置として、直径175[mm]の円筒と、直径170[mm]、重量43.6[g]の荷重用円盤を用い、測定サンプル量は10.9[g]とした。
〈試験手順〉
1)以下に説明するサンプルを、それぞれ円筒に入れ、上から糸でつるした上記荷重用円盤をゆっくり降下させる。
2)荷重用円盤をつるしている糸が緩んだ時点から、時間を2分間計測する。
3)2分後の荷重用円盤の高さを、円筒の3か所で1[mm]単位で計測し、その平均値をかさ高性とする。
4)上記1)〜3)の手順を3回繰り返し、3回のかさ高性の平均値を求め、それを各サンプルのかさ高性とする。
<かさ高性試験1>
また、この実施形態の発泡繊維6のかさ高性を他の素材と対比するため、かさ高性試験1を行なった。
このかさ高性試験1は、JIS規格L1903:2011の試験方法に準拠して、以下の手順で行なった。
測定装置として、直径175[mm]の円筒と、直径170[mm]、重量43.6[g]の荷重用円盤を用い、測定サンプル量は10.9[g]とした。
〈試験手順〉
1)以下に説明するサンプルを、それぞれ円筒に入れ、上から糸でつるした上記荷重用円盤をゆっくり降下させる。
2)荷重用円盤をつるしている糸が緩んだ時点から、時間を2分間計測する。
3)2分後の荷重用円盤の高さを、円筒の3か所で1[mm]単位で計測し、その平均値をかさ高性とする。
4)上記1)〜3)の手順を3回繰り返し、3回のかさ高性の平均値を求め、それを各サンプルのかさ高性とする。
このかさ高性試験1のサンプルは、上記保温性試験で試験サンプルの充填素材とした考案品1、上記考案品1の幅Wを変えた考案品2、上記考案品1と2とを混合した考案品3〜5、ポリエステル綿、綿、及びスモールフェザーである。
なお、上記考案品2は、幅W=1.0[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]とした、この実施形態の発泡繊維6である。
また、上記考案品3〜5はそれぞれ、上記考案品1と2とを混合したものであるが、考案品1と考案品2との重量混合比は、考案品3が7:3、考案品4が5:5、考案品5が3:7である。
かさ高性試験1の結果は、図8に示す通りで、実施形態の考案品1のかさ高性は38[mm]、幅が大きい考案品2のかさ高性は67[mm]であった。考案品1のかさ高性は、今回試験したサンプル中、最も小さい値であったが、考案品2のかさ高性は67[mm]で、スモールフェザーよりも大きく、綿と同等であった。また、考案品3〜5のように考案品1と考案品2とを混合したものは、これら考案品1と2の間のかさ高性を示し、かさ高性の異なる発泡繊維を混合することにより、かさ高性は調整可能であった。
なお、上記考案品2は、幅W=1.0[mm]、厚みt=0.5[mm]、長さL=30[mm]とした、この実施形態の発泡繊維6である。
また、上記考案品3〜5はそれぞれ、上記考案品1と2とを混合したものであるが、考案品1と考案品2との重量混合比は、考案品3が7:3、考案品4が5:5、考案品5が3:7である。
かさ高性試験1の結果は、図8に示す通りで、実施形態の考案品1のかさ高性は38[mm]、幅が大きい考案品2のかさ高性は67[mm]であった。考案品1のかさ高性は、今回試験したサンプル中、最も小さい値であったが、考案品2のかさ高性は67[mm]で、スモールフェザーよりも大きく、綿と同等であった。また、考案品3〜5のように考案品1と考案品2とを混合したものは、これら考案品1と2の間のかさ高性を示し、かさ高性の異なる発泡繊維を混合することにより、かさ高性は調整可能であった。
<かさ高性試験2>
さらに、上記発泡繊維6の幅、長さ、厚みを変更した本考案品のサンプルを用い、上記かさ高性試験1と同様の手順で測定したかさ高性と、発泡繊維の幅、長さ、厚みとの関係を確認する試験を行なった。
この試験結果を図9に示すが、この試験結果から以下のことがわかる。
図9に示した、長さL=400[mm]、幅W=1.0[mm]であって、厚みt=1.0[mm]のサンプルと、厚みt=0.5[mm]のサンプルのかさ高性から、厚みが厚くなるとかさ高性が大きくなっていることがわかる。
さらに、上記発泡繊維6の幅、長さ、厚みを変更した本考案品のサンプルを用い、上記かさ高性試験1と同様の手順で測定したかさ高性と、発泡繊維の幅、長さ、厚みとの関係を確認する試験を行なった。
この試験結果を図9に示すが、この試験結果から以下のことがわかる。
図9に示した、長さL=400[mm]、幅W=1.0[mm]であって、厚みt=1.0[mm]のサンプルと、厚みt=0.5[mm]のサンプルのかさ高性から、厚みが厚くなるとかさ高性が大きくなっていることがわかる。
また、長さL=30[mm]、厚みt=0.5[mm]で、幅W=1.0[mm]の上記考案品2と、幅W=0.35[mm]の上記考案品1のかさ高性から、幅Wが大きくなるとかさ高性が大きくなっていることがわかる。
このように、1本の発泡繊維は、同じ長さでも、厚みや幅が大きくなると、かさ高性が大きくなることがあることがわかった。このような結果になったのは、多孔層4内の孔の大きさに比べて幅あるいは厚みが大きくなったことにより、1本の発泡繊維6内に含まれる独立気泡の数が多くなったからと考えられ、発泡繊維6内の独立気泡の数が多くなれば、その分、気泡中の空気ばねによってかさ高性が高くなる。
このように、1本の発泡繊維は、同じ長さでも、厚みや幅が大きくなると、かさ高性が大きくなることがあることがわかった。このような結果になったのは、多孔層4内の孔の大きさに比べて幅あるいは厚みが大きくなったことにより、1本の発泡繊維6内に含まれる独立気泡の数が多くなったからと考えられ、発泡繊維6内の独立気泡の数が多くなれば、その分、気泡中の空気ばねによってかさ高性が高くなる。
さらに、幅W=1.0[mm]、厚みt=0.5[mm]が同じで、長さLを10[mm]から400[mm]の範囲で変えたサンプルのかさ高性を測定しているが、その結果から、繊維の長さが長いほどかさ高性が大きくなることが確認できた。繊維の長さが長くなるとかさ高性が大きくなるのは、繊維同士が適度な空隙を保った状態でしっかり絡みあうので、絡んだ状態を維持しやすくなるためと考えられる。
このようなかさ高性試験2の結果から、この考案の発泡繊維6は、幅、長さ、厚みを変更することによって、かさ高性をある程度調整でき、例えば、綿、ポリエステル綿及びスモールフェザー並み、あるいはそれ以上のかさ高性を実現できることがわかった。
このようなかさ高性試験2の結果から、この考案の発泡繊維6は、幅、長さ、厚みを変更することによって、かさ高性をある程度調整でき、例えば、綿、ポリエステル綿及びスモールフェザー並み、あるいはそれ以上のかさ高性を実現できることがわかった。
つまり、この実施形態の発泡繊維6は、幅、長さ、厚みを変更することによって、用途に応じたかさ高性を実現することができる。
もし、発泡繊維6の集合体のかさ高性が高ければ、多少の圧力が作用しても、ぺちゃんこになりにくく、空気を保持した状態を保つことができる。そのため、かさ高性が高い発泡繊維6は、クッション性だけでなく、安定した保温性を維持することもできる。
一方、発泡繊維の集合体のかさ高性の上限を調整することにより、過度な反発力を抑制することができ、枕やかけ布団用の詰め物として適したものとなる。
もし、発泡繊維6の集合体のかさ高性が高ければ、多少の圧力が作用しても、ぺちゃんこになりにくく、空気を保持した状態を保つことができる。そのため、かさ高性が高い発泡繊維6は、クッション性だけでなく、安定した保温性を維持することもできる。
一方、発泡繊維の集合体のかさ高性の上限を調整することにより、過度な反発力を抑制することができ、枕やかけ布団用の詰め物として適したものとなる。
また、上記したこの実施形態の発泡繊維6は、非現出面2,3以外の面に多孔層4の孔を解放することによって、全周が気泡壁で囲まれた所謂独立気泡の体積割合を少なくしている。独立気泡の該割合が少なくなれば、気泡による弾力が小さくなり、柔軟性が高くなる。そのため、繊維集合体も、柔軟性に富んだものとなって、ふわふわした感触を実現できる。
このような柔軟性は、上記従来の中空繊維では実現できないものである。
特に、非現出面2,3以外の面7〜10(図2参照)に、原反シート1のカット幅を調整する方法や発泡繊維の二次加工により、全ての孔を連通するように解放させれば、より一層、柔軟性を高くできる。
さらに、曲げ弾性率が400[MPa]以下の基材樹脂を用いた場合には、上記原反シート1が特にしなやかになり、これを材料とする発泡繊維6の柔軟性をさらに高めることができる。
このような柔軟性は、上記従来の中空繊維では実現できないものである。
特に、非現出面2,3以外の面7〜10(図2参照)に、原反シート1のカット幅を調整する方法や発泡繊維の二次加工により、全ての孔を連通するように解放させれば、より一層、柔軟性を高くできる。
さらに、曲げ弾性率が400[MPa]以下の基材樹脂を用いた場合には、上記原反シート1が特にしなやかになり、これを材料とする発泡繊維6の柔軟性をさらに高めることができる。
なお、上記多孔層4内の独立気泡の体積割合は、独立気泡の気泡径を考慮して上記発泡繊維6の幅Wを調整することによって調整できる。
なぜなら、帯状シート5のカット幅Wが、多孔層4を構成する個々の孔(気泡)の径よりも小さければ、個々の孔の範囲にカット線が含まれ、カット幅Wが孔の径よりも大きければ、カット幅内に独立気泡が含まれるからである。そのため、カット幅Wを小さくすれば、ほとんどの孔がカット面である側面7,8に解放されることになる。
つまり、多孔層4を構成する孔の大きさと上記カット幅Wとの関係によって、発泡繊維6内の独立気泡の体積割合を調整できる。
なぜなら、帯状シート5のカット幅Wが、多孔層4を構成する個々の孔(気泡)の径よりも小さければ、個々の孔の範囲にカット線が含まれ、カット幅Wが孔の径よりも大きければ、カット幅内に独立気泡が含まれるからである。そのため、カット幅Wを小さくすれば、ほとんどの孔がカット面である側面7,8に解放されることになる。
つまり、多孔層4を構成する孔の大きさと上記カット幅Wとの関係によって、発泡繊維6内の独立気泡の体積割合を調整できる。
例えば、上記各試験で用いたサンプルのような、幅W=0.35[mm]〜1.0[mm]の範囲の発泡繊維は、手で触ることによって、十分な柔軟性を実現していることを確認しているが、このことからも、この実施形態の発泡繊維6は幅Wが0.35[mm]〜1.0[mm]の範囲で、大多数の孔が解放されているものと推測できる。
また、幅W=1.0[mm]の発泡繊維の端面10の写真(図4(b))には、全周を気泡壁で囲まれた孔が表れている。このことから、幅W=1.0[mm]では、十分な柔軟性を維持しながらも、多孔層4内に独立気泡が多少含まれていると予測できる。
また、幅W=1.0[mm]の発泡繊維の端面10の写真(図4(b))には、全周を気泡壁で囲まれた孔が表れている。このことから、幅W=1.0[mm]では、十分な柔軟性を維持しながらも、多孔層4内に独立気泡が多少含まれていると予測できる。
一方、幅W=0.35[mm]の発泡繊維の端面の写真(図4(a))では、全周を気泡壁で囲まれた孔は確認できない。つまり、幅W=0.35[mm]の発泡繊維では、全てもしくはほぼ全ての孔が、外部に解放していることがわかる。
なお、多孔層4内の孔の径は、上記原反シート1内の気泡径であるが、特定の断面における各孔の厚み方向に直交する横方向の最大径の算術平均値として表すことができ、本考案の発泡繊維の該平均孔(気泡)径は、0.15〜2.00[mm]の範囲内であることが所期の目的を達成する上で好ましい。
なお、多孔層4内の孔の径は、上記原反シート1内の気泡径であるが、特定の断面における各孔の厚み方向に直交する横方向の最大径の算術平均値として表すことができ、本考案の発泡繊維の該平均孔(気泡)径は、0.15〜2.00[mm]の範囲内であることが所期の目的を達成する上で好ましい。
上記独立気泡の体積割合が変化すれば、1本の発泡繊維6の弾力が変化するので、繊維の集合体としたときの繊維同士の絡み性も変化する。そして、繊維同士がしっかりと絡みあえば、空気保持力が高くなる。このように、独立気泡の体積割合は、集合体としての空気保持力にも影響し、柔軟性や感触だけでなく、保温性にも影響すると考えられる。
言い換えれば、発泡繊維内の独立気泡の体積割合を調整することによって、繊維の集合体の柔軟性や感触だけでなく、保温性の調整も可能になる。
なお、上記実施形態の発泡繊維6の独立気泡の体積割合は、繊維の幅Wと発泡繊維6の材料となる原反シート1の発泡倍率や気泡径にも依存する。本考案の発泡繊維において、原反シート1の発泡倍率は3〜40倍、平均気泡径は0.15〜2.00[mm]の範囲内であることが好ましい。なお、上記原反シート1の発泡倍率や気泡の大きさは、上記したように発泡剤や気泡調整剤の添加量の調整など、原反シート1の製造工程において制御可能である。
言い換えれば、発泡繊維内の独立気泡の体積割合を調整することによって、繊維の集合体の柔軟性や感触だけでなく、保温性の調整も可能になる。
なお、上記実施形態の発泡繊維6の独立気泡の体積割合は、繊維の幅Wと発泡繊維6の材料となる原反シート1の発泡倍率や気泡径にも依存する。本考案の発泡繊維において、原反シート1の発泡倍率は3〜40倍、平均気泡径は0.15〜2.00[mm]の範囲内であることが好ましい。なお、上記原反シート1の発泡倍率や気泡の大きさは、上記したように発泡剤や気泡調整剤の添加量の調整など、原反シート1の製造工程において制御可能である。
なお、上記発泡繊維6は、上記したように原反シート1をカットすることによって、その幅W及び長さLを制御することができるが、上記した発泡繊維6として必要な特性や、製造効率等を考慮すると、以下の寸法が好ましいと考えられる。
発泡繊維6の幅Wは、生産性、保温性、柔軟性などの観点から、0.1〜5.0[mm]が適当であり、0.2〜3.0[mm]が好ましく、0.2〜2.0[mm]がさらに好ましく、0.2〜1.5[mm]が特に好ましく、また、原反シート1の厚みtとほぼ等しくすることがさらに好ましい。
また、繊維の幅Wを原反シート1の厚みtと等しくした場合には、紐の断面がほぼ正方形になるため、繊維の曲り易さに方向性が少なくなるので発泡繊維同士が互いに絡まりやすく、緩衝材として好ましい。
発泡繊維6の幅Wは、生産性、保温性、柔軟性などの観点から、0.1〜5.0[mm]が適当であり、0.2〜3.0[mm]が好ましく、0.2〜2.0[mm]がさらに好ましく、0.2〜1.5[mm]が特に好ましく、また、原反シート1の厚みtとほぼ等しくすることがさらに好ましい。
また、繊維の幅Wを原反シート1の厚みtと等しくした場合には、紐の断面がほぼ正方形になるため、繊維の曲り易さに方向性が少なくなるので発泡繊維同士が互いに絡まりやすく、緩衝材として好ましい。
発泡繊維6の長さLは、保温性、緩衝性、充填等の作業性の観点から、10[mm]以上が適当であり、15〜500[mm]、さらに20〜400[mm]、特に30〜300[mm]が好ましい。上記長さLの上限は、おおむね1000[mm]が現実的である。
この考案の発泡繊維は、衣類の詰め物など様々な用途に適用できる。
2 非現出面
3 非現出面
4 多孔層
6 発泡繊維
7 側面
8 側面
9 端面
10 端面
W (発泡繊維の)幅
L (発泡繊維の)長さ
t (発泡繊維の)厚み
3 非現出面
4 多孔層
6 発泡繊維
7 側面
8 側面
9 端面
10 端面
W (発泡繊維の)幅
L (発泡繊維の)長さ
t (発泡繊維の)厚み
Claims (11)
- 一対の非現出面の間に多孔層を設け、上記非現出面は上記多孔層の孔が表面に現出しない面であり、上記多孔層を構成する孔のうち、上記非現出面以外の面側における孔を外部に開放させたポリオレフィン系発泡繊維であって、
上記発泡繊維の幅が0.1〜5mm、長さが10〜1000mmであり、
- 上記多孔層を構成する全てもしくはほぼ全ての孔を外部に開放させた請求項1に記載のポリオレフィン系発泡繊維。
- 上記多孔層の孔の平均孔径が0.15〜2.00mmであり、上記発泡繊維の幅が0.35〜1.0mmである請求項1または2に記載のポリオレフィン系発泡繊維。
- 基材樹脂が、曲げ弾性率400MPa以下のポリオレフィン系樹脂である請求項1〜3のいずれか1に記載のポリオレフィン系発泡繊維。
- 基材樹脂が、ポリエチレン系樹脂である請求項1〜4のいずれか1に記載のポリオレフィン系発泡繊維。
- 上記非現出面が、帯電防止剤が添加されている樹脂層により形成されている請求項1〜5のいずれか1に記載のポリオレフィン系発泡繊維。
- 請求項1〜6のいずれか1に記載のポリオレフィン系発泡繊維を集合させてなる発泡繊維集合体。
- かさ高性が20〜60mmである請求項7に記載の発泡繊維集合体。
- 異なる2種以上の幅の上記ポリオレフィン系発泡繊維を混合させてなり、そのかさ高性が25mm〜60mmである請求項7に記載の発泡繊維集合体。
- 請求項7〜9のいずれか1に記載の発泡繊維集合体からなる詰め物。
- 請求項7〜9のいずれか1に記載の発泡繊維集合体からなる、衣類、クッション、枕またはかけ布団用の詰め物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018000479U JP3215895U (ja) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018000479U JP3215895U (ja) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014032833A Continuation JP2015158022A (ja) | 2014-02-24 | 2014-02-24 | ポリオレフィン系発泡繊維 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3215895U true JP3215895U (ja) | 2018-04-19 |
Family
ID=61968888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018000479U Expired - Fee Related JP3215895U (ja) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3215895U (ja) |
-
2018
- 2018-02-09 JP JP2018000479U patent/JP3215895U/ja not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4036601B2 (ja) | ポリオレフィン系樹脂発泡体及びその製造方法 | |
KR100391512B1 (ko) | 탄성체 구조물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 매트리스 | |
JPH0580502B2 (ja) | ||
US20220235216A1 (en) | Thermoplastic elastomer foam particles and molded body of same | |
CA2914138A1 (en) | Bedding product including composite layer and method of manufacture | |
JP2006246956A (ja) | ウオッシャブル枕 | |
JP3215895U (ja) | ポリオレフィン系発泡繊維、発泡繊維集合体、及び詰め物 | |
JP4446417B2 (ja) | ポリオレフィン系樹脂連続気泡押出発泡シート | |
WO2014142959A1 (en) | Foam composite and methods of making the same | |
JP2002266223A (ja) | 立体網状構造体 | |
JP2015158022A (ja) | ポリオレフィン系発泡繊維 | |
JP3231460U (ja) | 衣類、クッション、枕又は布団用の詰め物、並びに枕及び布団 | |
JP3206995U (ja) | 合成樹脂発泡薄片 | |
US20060248651A1 (en) | Stuffing, filler and pillow | |
JP2015123318A (ja) | 発泡ポリオレフィンフィルムおよびこれを用いた包装体 | |
TW202026476A (zh) | 網狀結構體 | |
JP2019142992A (ja) | 延伸多孔フィルム | |
JP7448407B2 (ja) | 伸縮フィルム及びその製造方法 | |
JP6154634B2 (ja) | クッション体 | |
JPH08108440A (ja) | ポリオレフィン樹脂発泡板及びその製造方法 | |
JPH03169622A (ja) | オレフィン系樹脂連続気泡発泡体の製造方法 | |
CN102133017A (zh) | 高分子弹性透气枕芯及制备方法 | |
JP3237992U (ja) | クッション材及びクッション材用詰め物 | |
WO2016002941A1 (ja) | 立体網状繊維集合体 | |
CN220832482U (zh) | 一种凝胶片海绵的组合坐垫 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3215895 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A623 | Registrability report |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A623 Effective date: 20181218 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |