JPH02118149A - 結合したポリエステルフアイバーボールの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリエステルのファイバーフィル（ｆ　１ｂ
ｅｒｆ　ｉ　ｌ　ｌ）と普通に呼ばれるポリエステルの
７フイハーフイリング（ｆｉｂｅｒｆｉｌｌｉｎｇ）材
料における改良に関し、さらに詳しくは、バインダー繊
維を含有するファイバー・ポール（ｆｉｂｅｒｂａｌｌ
）の形態のポリエステルのファイバ・−ポールから、有
用な新規な結ばしたファイバーボールを製造する方法に
関する。

熱的に結合した（ポリエステルの）ファイバーポルのバ
ットは、よく知られており、そして、とくにヨーロッパ
において、大規模の商業的用途を獲得した。バインダー
繊維は、ファイバーフィルの中に緊密にブレンドして、
ファイバーフィルのバンドの真に［完全な結合（ｔｈｒ
ｏｕｇｈ　　ｂｏｎｄｉｎｇ）Ｊを達成すること、およ
び、慣用法であった、よりすぐれた耐久性対樹脂結合を
達成することができ、そして、また、減少した燃焼性対
樹脂結合を提供することができる。このようなバインダ
ー繊維のブレンドは、大規模で、室内装飾品、マツトレ
スおよび強い支持が望まれる同様な最終用途において使
用される。しかしながら、それらは、これらの最終用途
において、とくに室内装飾品のシートのクツ／コンにお
ける唯一の充填剤材料としてめったに使用されず、ここ
ではファイバーフィルのバットはフオームのコアのため
の「ラッピング（ｒａｐｐｉｎｇ）」として使用される
ことか普通である。主な理由は、多分、１００％のファ
イバーフィルのクノンヨンにおいて所望の弾性および性
能を得るためには、従来現在の技術を用いてはコストが
かかりかつ困難であり過ぎると考えられ、かつ所望の性
能か美的に得ることかできないであろうほと、このよう
な比較的高い密度のを提供することか必要であろうとい
うことにあったと信じられる。従来のファイバーフィル
のバットにおいて、繊維は平行な層で配置されており、
それらの層は一緒に結合されている。このような層状化
構造体において、クツ／コンとして使用する間に加えら
れる圧力は繊維の方向に対して本質的に垂直であり、そ
して、これは、従来の層状化および結１の技術を用いて
所望の弾性および耐久性を達成するために、このような
高い密度に到達しなければならない理由の少なくとも１
部であると、私は信する。

本発明によれば、後述するように、従来入手可能である
ものよりも、ことに弾性および耐久性に関して、改良さ
れた性能を有する製品に、結合して製造できる、新規な
ファイバーフィル構造体が提供される。

本発明によれば、ブレンドの約５〜５０重量％のバイン
ダー繊維と緊密に配合された、約１０〜約１００ｍｍの
切断長さを有する、ランダムに配置された、もつれた、
らせん状にけん縮したポリエステルのファイバーフィル
から本質的に成る平均寸法約２〜約１５ｍｍの個々のフ
ァイバーボールを、個々に熱結きし、そして冷却するこ
とを特徴とする結合したファイバーボールを製造する方
法が提供される。あるいは、約１０〜約１００ｍｍの切
断長さを有するランダムに配置された、もつれた、らせ
ん状にけん縮した二成分ポリエステル／バインダー物質
の繊維から本質的に成ることを特徴とする平均寸法約２
〜約１５ｍｍの個々のファイバポールを、個々に熱結合
し、そして冷却することを特徴とする結合したファイバ
ーボールを製造する方法か提供される。

理解されるように、本発明のファイバーボールは、従来
、商業的実施において、カーデイングしたウェブおよび
バットを使用し、そしてこれが実施において付与したす
べての拘束をもって、バットの形態に結合および造形す
ることに、効果的に制限されてきた、ポリエステルのフ
ァイバーフィルから結合した物品を製造する代替の技術
の完全に新規な可能性および使用を開く。

本発明のファイバーボールの性質、ことにらせん状にけ
ん縮したファイバーフィルが取る形状の性質のある考え
は、添付図面の第１図および第２図にから得ることがで
きる。便宜上、この時点にＪｉいて、私の同時係属出願
、すなわち、らせん状にけん縮したポリエステルのファ
イバーフィルの再毛羽立ち可能なファイバーボール、お
よびこのようなファイバーボールを製造゛する方法に関
する、米国特許第４．６１８，５３１号（この開示をこ
こに引用によって加える）を参照することができる。私
の同時係属出願の目的は、再毛羽立ち可能な特性（ダウ
ンから得られる）およびまた選択可能性（ダウンと異な
る）を有するという意味において、ダウンより低いコス
トで、ダウンの代替物を提供することであった。示した
ように、この目的はらせん状にけん縮したポリエステル
のファイバーフィルから再毛羽立ち可能なファイバーボ
ールを製造することによって達成された。本質的な要素
はこのようならせん状にけん縮したファイバ−フィルの
使用であった。このような再毛羽立ち可能なファイバー
ボールは、ここで第３図および第４図に対応する、私の
同時係属出願の第５図および第６図に示される容器の壁
に対してファイバーフィルの小さいタフトを反復した空
気の混転することによって得ることができる。本発明の
目的は、上に示したように、私の同時係属出願の目的と
完全に異なる。その上、本発明のファイバーボールは、
私の同時係属出願中に特定的に開示される再毛羽立ち可
能なファイバーボールと、結合を達成するだめの、バイ
ンダー繊維の含量および本発明の目的である新規な結合
した製品によって、区別される。それにもかかわらず、
ファイバーポルを製造するために使用する技術は同様で
あり、そして本質的に同一の装置か両者の場合において
使用することができ、そして第１図および第２図は本発
明のファイバーボールおよびその中のらせん状にけん縮
したファイバーフィルの可視化において助けとなるであ
ろう。

示したように、本発明の本質的要素は、有意のカール、
ここでらせん状にけん縮したファイバフィルと呼ぶよう
なもの、を有する繊維を使用することにある。このよう
な繊維は、繊維にカールする自然の傾向を与える、すな
わち、らせん状の形状を取らせる「メモリー」を有する
。このようならせん状にけん縮を与えることは、それ自
体他の目的に対してよく知られている。これは、例えは
、キリアン（Ｋ　１ｌｉａｎ）への米国特許第３．０５
０゜８２１号または米国特許第３，１１８．０１２号に
おいて教示されているように、ことに約１−１０の範囲
内の延伸デニールのフィラメントについて、新しく押出
したポリエステルフィランントの非対称噴射急冷によっ
て経済的に提供されうる。このらせん状のけん縮は繊維
の横断面を横切る結晶構造における差から生ずると信じ
られ、これは差別的収縮を与えるので、繊維は適切な熱
処理時にらせん状にカールする。このようなカールは規
則的でなく、そして事実非常に不規則であるが、一般に
３次元であり、それゆえらせん状のけん縮と呼んで、機
械的手段、例えば、スタッファ−ボックス、によって誘
発された本質的に２次元ののこ歯状けん縮と区別し、こ
の機械的手段は現在ステーブル繊維に対するポリエステ
ルのトウ前駆体をけん縮する、商業的に使用されている
好ましい方法である。非対称噴射急冷は、ここにおける
実施例１〜５においてファイバーボールを作るために使
用した技術である。らせん状のけん縮を形成する別の方
法は、二成分フィラメント、時には複合フィラメントと
呼ばれる、を作ることであり、ここでこれらの成分は熱
処理されるとき異なるように収縮し、それゆえらせん状
にけん縮する。二成分は般により高価であるが、ある最
終用途、ことに、例えは、非対称噴射急冷技術によって
適切にらせん状にけん縮することがより困難である場合
、比較的高いデニールのファイバーフィルを使用しよう
とするとき、好ましいことがある。二成分のポリエステ
ルのフィラメントは、例えば、エバンス（Ｅ　ｖａｎｓ
）らの米国特許第３，６７１，３７９号において教示さ
れている。同時係属出願ＥＰＡＩ０２０３　４６９号の
実施例１１１Ｂにおいて記載されているような、ユニチ
カ・リミテッド（Ｕｎｉｔｉｋａ　ｌ、【ｄ、）により
Ｈ３８Ｘとして販売されている二成分ポリエステルのフ
ァイバーフィルを使用することによって、とくにすぐれ
た結果が達成された。ここでポリエステル成分のみを使
用する必要はない。適当なポリアミド／ポリエステルの
二成分フイラメンＩ・を選択して、すぐれたらせん状に
けん縮を得ることができる。らせん状のけん縮する「メ
モリー」および能力をもつファイバーフィルを得るなお
他の方法は、ニラポンエステルの特開昭５７−５６５１
２号、１９８２年４月５日発行およびトウヨウ・ボウセ
キの英国特許第１，１３７．０２８号、これはこの性質
の中空ファイバーフィルをｆ（）ることができることを
示している、に開示されている。

必須であるらせん状のけん縮のほかに、ファイバーフィ
ルのステープルファイバーは、望む審美性および入手可
能な祠料に従い、充実または中空であ一す、丸いかある
いは丸くない横断面をもち、そして先行技術において開
示される他の形状をもつことができる。

らせん状のけん縮はファイバーフィルにおいて発現させ
、こうしてファイバーボールの製作が可能となるように
しなくてはならない。こうして、フィラメントを溶融紡
糸し、そして紡糸されたフィラメントを一緒にすること
によって、非対称噴射急冷したポリエステルのトウを製
造する。次いで、トウを延伸し、必要に応じて表面変性
剤を被覆し、必要に応じて緩和した後、普通の方法で切
断してステーブルファイバーを形成し、そして好ましく
は切断後に緩和して繊維の非対称特性を高める。

この特性は、繊維がカールしかつ毛羽立ちが最少の所望
のファイバーボールを形成するために、必要である。慣
用の機械的けん縮は望ましくない。

なぜなら、例えば、スタッファ−ボックスの技術では、
不適切な熱処理が所望のらせん状のけん縮を破壊し、そ
れゆえ、このような機械的にけん縮されたファイバーフ
ィルは、望むように、７フイバーポールを形成しないで
あろうからである。このような機械的けん縮はらせん状
にけん縮の代替法ではない。なぜなら、機械的けん縮は
、所望のファイバーボールを形成しない、のこ歯状けん
縮を与えるからである。しかしながら、適当な熱処理を
用いるある適当な程度の機械的けん縮は前駆体のフィラ
メントのトウに対して与えられる場合、ファイバーボー
ルを得ることができることをわれわれは発見し、この場
合において、究極のファイバーフィルはこの機械的けん
縮およびらせん状のけん縮の組み合わせである形状を有
するであろう。

これは、ここにおける実施例６〜１０において使用した
技術である。、われわれは、このけん縮をΩけんｈ３（
オメガ−けん縮）と呼ぶ。なぜなら、繊維の形状はこの
ギリンヤ文字のΩの形状に類似し、前述の「メモリー」
のために得られるらせん状のけん縮のカールの上に重な
った機械的けん縮からののこ歯の組み合わせであるから
である。このΩ−けん縮は他の方法で得ることかできる
。

本発明のファイバーボールの他の必須要素はバインダー
繊維であり、このバインダー繊維は好ましくはブレンド
の約５〜約５０重量％の量で使用し、正確な量は特定の
成分および所望の最終用途に依存するが、約１０〜３０
重量％か一般に好ましい。上に示したように、バインダ
ー繊維はよく知られており、そしてポリエステルのファ
イバーフィルの熱的に結合したバットを得るために商業
的に使用されさている。このような普通のパインター繊
維、例えば、より低い融点のポリエステルのバインダー
繊維を、本発明に従い、そのままであるは適当の変性し
て使用できる。しかしながら、いくつかの任意なものは
、以後明らかなように、利用できる。バインダー繊維の
ための一般的要件は、便利にはパンム（Ｐ　ａｍｍ）の
米国特許筒４，２８１．０４２号およびフランコスキー
（Ｆ　ｒａｎｋｏｓｋｙ）の米国特許筒４，３０４．８
１７号（これらの開示を引用によってここに加える）に
記載されている。

ここに示しかつ以後述べるように、意図する最終用途に
依存して、バインダー繊維と表面変性した（平滑化した
）ファイバーフィルとのブレンドを形成しく熱的に結合
した製品において望ましいことがある審美性を与えるた
め）、また、平滑化しないファイバーフィル（結合部位
を与えようとする場合、平滑化したファイバーフィルか
この目的に従わないとき）との３成分ブレンドならびに
バイ／ター繊維それら自体を提供することが好ましいこ
とがある。結合剤材料の１つの重要な要件は、それがポ
リエステルのファイバーフィルの軟化温度より低い結合
温度を有するということである。

こうして、結合剤は、材料の熱に対する感受性および結
合装置の高率および条件に依存して、ポリエステル繊維
より適当に低い、例えば、約２０°Ｃまたは３０°Ｃ１
あるいは好ましくは５０℃だけ低い融点を有し、こうし
てブレンドの熟的結合がポリエステルのファイバーフィ
ルの物理的性質に悪影響を及ぼさないで便利に起こるこ
とができるようにするか、あるいはそうでなければポリ
エステルのファイバーフィルを結合するその必須の機能
を提供できるように感受性であることができるべきであ
る。バインダー繊維がブレンド中においてＩ成分繊維で
ある場合、それらは結合作業の間に繊維の形態を失うこ
とができ、したがってパインターはポリエステルのファ
イバーフィルの交差点を結合する単なるかなまりとして
存在することができる。しかしながら、バインダー繊維
が二成分繊維である場合、例えば、好ましい７−スーコ
ア繊維を使用し、モして二成分繊維の、例えば、約５〜
約５０重量％を構成するンースが結合材料であり、これ
に対してコアが結合作業後に繊維の形態で残ることので
きる高い融点の成分である場合、最終の結合した製品は
ポリエステルのファイバーフィルに加えてもとのバイン
ダー繊維からの、これらの残留コア要素を含むであろう
。事実、またらせん状にけん縮し、それゆえそれ自体本
発明の要件のすべてをはだすことのできる、多成分バイ
ンダー繊維を提供することが可能でありかつ望ましいこ
とかある。換言すると、別のバインダー繊維およびらせ
ん状にけん縮した繊維のブレンドの必要性はないが、本
発明の７フイバーポールは、まず、ファイバーボールに
形成されるらせん状にけん縮した、多成分の、バインダ
ー繊維から本質的に成り、次いで後の段階で処理して結
合成分を活性化し、これにより結合したファイバーフィ
ルの結合アセンブリーまたは造形量を残すようにする。

バインダー繊維は、好ましくは、ポリエステルのファイ
バーフィルと同様な寸法および処理特性を有して、緊密
なブレンディングを容易にするようにするが、これは必
須ではなく、そして意図する最終の用途および成分に依
存して望ましくないことさえある。例えば、バインダー
繊維が、比較的大量で使用する、二成分繊維である場合
、最終結合製品は本質的に同様な寸法および特性の結合
した繊維からなることが望まいしことがある。示したよ
うに、らせん状にけん縮した形態でバインター繊維を提
供することが有利なことがある。これは、バインダー繊
維がブレンドの有意なまたは大きい比率を構成して、フ
ァイバーボールの形成を促進するようにする＃ｈ音、と
くに望ましいが、らせん状にけん縮したファイバーフィ
ルは、らせん状にけん縮しない他の繊維の存在下でさえ
ファイバーボールを形成することができ、こうしてらせ
ん状にけん縮した成分の効果を希釈することかできる。

上のことを心に留めて、繊維の構成成分の種々の特性、
量および寸法の選択は、一般に、意図する最終用途、お
よび結合した物品の審美性、そしてコストおよび入手可
能性のような考慮に依存するであろう。一般に、ａｔｅ
ｘは１〜３０、好ましくは少なくとも３　ｄｔｅｘであ
り、好ましくは２０ｄＬｅＸより小さく、しはしば約５
　ｄｔｅｘまたは１ＱｄＬｅｘまでであり、そして切断
長さは、一般に、約１０〜約１００　ｍｍ、好ましくは
少なくとも２０ｍｍ、好ましくは６０ｍｍまでである。

示したように、繊維の少なくともあるものを平滑化する
（表面を潤滑化する）こと、そしてこの目的に対して普
通の平滑剤を使用することが望ましいことかある。これ
はいくつかの理由で、例えは、最終結合製品の審美性の
ために、耐久性を改良し、そしてまたファイバーボール
の凝集を減少させ、そしてファイバーボールを、例えば
、ブローウィングによって、移送できるようにするため
に望ましいであろう。しかしながら、慣用の・／リコー
ン平滑剤を使用する場合、すでに１９８６年１０月２１
日に提出の米国特許出願筒９２１．６４６号に相当する
、私の同時係属出願に開示したように、これはファイバ
ーボールの結合能力を低下し、そして燃焼性を増加し、
それゆえ、好ましくは、ファイバーフィルを、その中で
開示したように、ポリ（アルキレンオキンド）の鎖から
本質的に成る親水性平滑剤で被覆する。

いくつかのこのような材料は文献に記載されている。好
ましい材料はポリエステルのファイバフィルに対して「
硬化可能」である。例えば、ポリ（エチレンテレフタレ
ート）およびポリ（エチレンオキ７ド）のセグメント化
コポリマーは好ましい。

あるこのような材料は、例えば、ｒｃ＋スペンヤリテ（
’ケミカルレス（Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌｓ）、プラノセル、の商標”ＡＴＬＡＳ”Ｇ−７２６
４で販売さｔｌている繊維材料の仕上げ剤、は商業的に
入手ＩＴＦ能であるが、繊維対金属の摩擦が低く、なら
びに繊維対繊維の摩擦か低い材料を使用することが好ま
しいであろう。他の材料はデュポン社（Ｅ。

１、ｄｕ　　Ｐｏｎｔ　　ｄａ　　Ｎｅｍｏｕｒｓ　　
ａｎｄ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）によって’ＺＥＬＣＯＮ”
　４７８０として販売されている。他の材料はレイノル
ズ（Ｒａｙｎｏｌｄｓ）の米国特許環３．．９８１．８
０７号中に開示されている。ポリ（エチレンテレフタレ
ート）セグメント化よび、分子量３００〜６，０００の
ポリ（オキ７アルキレン）から誘導された、ポリ（アル
キレンオキシド）のセグメントから本質的に成る、いく
つかのセグメント化コポリエステルおよびそれらの分散
液は、マクインタイヤー（ｐＡ　ｃ　ｒ　ｎｔｙｒｅ）
らの米国特許環３．４１６．９５２号、米国特許環３．
５５７，０３９号および米国特許環３．６１９゜２６９
号および、ポリ（エチレンテレフタレート）セグメント
およびポリ（アルキレンオキシド）セグメントを含有す
る同様なセグメント化コポリマーを開示する種々の他の
特許明細書中に開示されている。一般に、ポリ（アルキ
レンオキシド）は商業的に便利な材料であるポリ（エチ
レンオキシド）である。他の適当な材料は、例えは、ク
エン酸処理によって、架橋できるように官能基をグラフ
ト化した変性ポリ（エチレンオキシド）／ポリ（プロピ
レンオキシド）、例えば、ユニオン・カーバイド（Ｕ　
ｎ１ｏｎ　　Ｃａｒｂｉｄｅ）から°’ＬＩＣＯＮ”３
２０７Ａとして商業的に入手可能であるものを包含する
。

とくに有用な組成物を包含できる他の材料は、ティジン
（Ｔｅｉｊｉｎ）のＥＰ１５９　８８２号およびＩＣＩ
のＥＰ６６９４４号に開示されている。特定の平滑剤の
選択は所望の最終用途に依存し、そして示した平滑剤の
多くは潤滑する能力、例えば、繊維対繊維および／また
は繊維対金属の摩擦を低下する能力およびアニオン基の
量において異なる。

例えば、湿気の輸送および耐久性を望むが、柔軟性が重
要でない場合、ＥＰ６６９４４号中の項目１２は望まし
いことがある。望む審美性に依存して、平滑剤の量は、
例えば、平滑剤のタイプおよび望む効果に依存して、フ
ァイバーフィルの重量の約０．０５〜約１％、好ましく
は約０．１５〜約０．５％である。

ポリエステルのファイバーフィルは、他のステープルフ
ァイバーと同様に、圧縮されたこりに入れて一般に輸送
され、これを便利にはまずオープナ−（ｏｐｅｎｅｒ）
で処理して、個々の繊維をある程度分離した後、平行化
したウェブを望む場合、例えば、カードでさらに処理す
る。本発明の製品を作るために、繊維を完全に平行にす
ることは不必要であり、そして一般に望ましくないが、
まず、繊維をオープニングおよび分離して、明確なタフ
トにした後、後述するように、処理してファイバーボー
ルを形成する。

ファイバーボールは、容器の壁に対して反復してファイ
バーフィルの小さいタフト（らせん状のけん縮を有する
）を空気の混転することによって形成される。処理が長
くなると、一般に密なポールか碍られる。物体の反復し
た衝撃は、らせん状のけん縮のカールのために、個々の
繊維をいっそうからみ合わせかつ一緒にロックする。し
かしながら、輸送容易な製品を提供するためには、突起
する繊維のらせん状のけん縮は隣接するファイバーボー
ル間の凝集を生ずるであろうから、また、ポールの毛羽
立ちを減少することが好ましい。しかしなから、この凝
集は、また、ここに記載するように、平滑剤を完全に分
布させて、ポール間の潤滑性を増加することによって減
少させることができる。平滑剤は、また、審美性に影響
を及ぼす。

所望の審美性に依存して、混転および平滑剤の適用量を
調節することができる。

本発明のファイバーボールは、第１図および第２図に示
すように、ランダムに配置された繊維がらなり、らせん
状にけん縮したファイバーフィルを使用するため、低い
凝集の、望ましい軽い綿毛状ポールを示す。対照的に、
規則的なポリエステルのファイバーフィル、すなわち、
らせん状にけん縮した材料を含まない、機械的にけん縮
したポリエステルのファイバーフィル、のみから成るが
たまりは、本発明の方法によってポールに形成すること
ができない。このような規則的なファイバーフィルは、
他の繊維、例えば、羊毛と同様に、非常に高い剪断力の
使用によって、ポールを包含する、密なアセンブリーに
強制的にすることができる。これらの密なアセンブリー
は、本発明の綿毛状ブローウィング可能なファイバーボ
ールと完全に異なり、より硬く、より密でありかつ毛羽
立っており、そして本発明の方法にとって望ましくない
。

空気の混転は、私の同時係属出願、現在米国特許第４，
６１８，５３１号、に記載されるローチ（Ｌ　ｏｒｃｌ
ｅ）機に基づき、かつ第３図および第４図に示されてい
る、修正した機械で満足に実施された。この機械を実施
例において使用した。

得られるファイバーボールは、例えば、ここにおよび私
の同時係属出願に記載するように、ことに毛羽立ちを潤
滑によって減少する場合、ブローウィングによって容易
に輸送される。

次いで、これらのファイバーボールを圧縮しかつ一緒に
結合して、外見的には結合したバットに類似する結合し
た構造体にすることができ、あるいは任意の所望の造形
物に成形することができる。

例えば、ファイバーボールは軽いマツトレスカバー地ま
たは不織布の中にブローウィングし、次いで加熱してマ
ツトレスカバー地（ｔｉｃｋｉｎｇ）の形状のり７／ヨ
ン様物品を製造することができる。

その結果、最終製品は、以後示すように、改良された弾
性および性能を有し、そして先行技術の結合したバント
と非常に異なる。この改良は、先行技術の層状化ハツト
の主として平行な繊維と対照的に、繊維がすべての方向
において有意の成分ををするという事実から生ずる。性
能の差は、異なる構造体が重りを支持しているとき、そ
れらの構造体を検査することによって示すことができる
ように、驚くべきことでありかつ有意である。本発明の
結合した製品は１．その上に重りを支持する、多くの独
立のばねのように作用し、これに対して先行技術の平行
化しｊユ繊維の構造体は、回顧において理論的に説明で
きる理由のために、側面から内方に引かれるであろう。

他の利点は湿気の移送か速いということであり、これは
ファイバーポル間の多孔性から生ずると信じられ、これ
は主要なあるいは唯一のスタッフィング（ｓｔｕｆｆｉ
ｎｇ）材料がこのようなファイバーボールである、構造
体、例えば、クツ・ジョンおよびマツトレスのために特
定の潜在的重要性をもつ。湿気の移送の特性は、示すよ
うに、永久的親水性仕上げ剤の使用によってさらに向上
させることができる。こうして、最終構造体のための主
な期待される最終用途は、室内装飾品、例えば、自動車
の座席、マツトレスなどの製品である。このような構造
体は、必要に応じて、マツトレスカバー地内のファイバ
ーボール中のバインダー繊維を、所望の形状の型内で、
加熱により活性化することによって、最終的に望む形状
に最初にすることができる。あるいは、結合した構造体
は、先行技術の結合したバットのような長い長さに、あ
るいは他の標準の形状に形成し、次いで切断し、そして
、必要に応じて、再成形することができる。これに関し
て、先行技術の結合バントより、大きい柔軟性を得るこ
とができる。

その上、従来商業的に使用されているものと完全に異な
る方法で、すなわち、ファイバーボールを個々に流動床
で結合し、次いで個々のボールをマツトレスカバー地の
中にブローウィングすることによって使用することが可
能であることを証明できる。得られる新規な製品は、再
毛羽立ち可能であり、それゆえ、先行技術の結合したフ
ァイバーフィル製品と完全に異なるが、フェザ−および
裁断したフオームを充填したクツションにいっそう類似
する。このような製品は、弾性および耐久性にすぐれる
ことに加えて、個々のボールをダウンおよび７エザーの
ブレンドと同様な方法で、マツトレスカバー地内で動か
すことができるという新規な特性を有する。このような
製品において、この目的で（および、私の同時係属出願
に開示するように、湿気の移送を促進するために）適当
な潤滑剤または平滑剤を適用することによって凝集を減
少することか再び望ましい。毛羽立ち／凝集のこの減少
は、例えば、ブローウィングによる、ファイバーボール
の輸送性を改良し、そして柔軟性が望ましい場合、最終
用途における柔軟性を改良し、そして、しばしば、先行
技術の製品では達成できないと信じられる、改良された
程度の湿気の輸送を、また、提供する。このような製品
において、ファイバーボールの寸法は、私の同時係属出
願、米国特許第４，６１８，５３１号に記載するように
、審美的理由で重要であると信じられ、約２〜約１５ｍ
ｍの平均寸法が好ましい。

試験法の説明 かさの測定は、インストロン（ｌ　ｎ５ｔｒｏｎ）機に
取り付けた直径１０ｃｍの適当なフート（ｆｏｏ【）で
圧縮した、各試料のクツションの圧縮力および高さを測
定するために、インストロン機で便利に実施すした。イ
ンストロンのプロットから、試験材料の第２初期高さ（
ＩＨ２）、すなわち、第２サイクルの開始時の高さ、支
持のかさ（Ｓ　ｕｐｐｏｒｔＢｕｌｋ）（ＳＢ　　６Ｏ
Ｎ）、すなわち、６ＯＮの圧縮下の高さ、および７．５
Ｎの圧縮下のかさ（高さ）（８７，５Ｎ）を記録（ａｍ
で）した。柔軟性は絶対内項（ＡＳ、すなわち、ＩＨ２
−８７゜５Ｎ）および相対内項（Ｒ５−ＩＨの百分率と
して）の両者で計算した。クツションのかたさは強い支
持、すなわち、支持かさと相関関係があり、そして柔軟
性と逆に関係する。

弾性は、仕事の回復（Ｗ　ｏｒｋ　　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ
）　　（ＷＲ）として測定する、すなわち、全体の圧縮
曲線の下の面積の百分率として計算した全体の回復曲線
の下の面積の比である。ＷＲが高いほど、弾性はすぐれ
る。

耐久性−クツションの試料の各々を、約１００１／ｍ２
／秒の空気の透過率を有する布で覆い、そしてその圧縮
曲線を測定し、そしてＢＦとして記録した（曲げの前）
。次いで、よりかたいクッンヨン（その試験は表２〜５
に示す）を１３ｋＰａ（約１３３　ｇ／ｃｍ”）の加圧
下に１４００サイクル／′時間の速度でｔｏ、０００回
連続的に曲げ、そして圧縮曲線を再び測定し、そしてＡ
Ｆ（曲げ後）として記録して、曲げ試験から生ずるかさ
および弾性の変化を百分率（△）として示す。実施例１
５以降のまくらは、表６に関して後述するように、異な
る方法で曲げた。

本発明を次の実施例においてさらに説明する。

特記しないかぎり、すべての部および百分率は、繊維の
合計重量に関する重量による。

実施例１ ４．７ｄｔｅｘの非対称噴射急冷し延伸したポリ（エチ
レンテレフタレート）フィラメントのトウを、機械的に
けん縮しないで普通の方法により、２．８×の延伸比で
調製した。このトウを３６ｍｍの長さに切り、そして１
７５°Ｃの温度で緩和してらせん状のけん縮を発生させ
た。ステープルファイバーを、同一長さに切った４　、
　４　ｄｔｅｘのシース／コアのバインダー繊維と８０
／２０の比でブレンドした。このブレンドを市販のオー
プナ−を使用してオープニングし、そして得られたオー
プニングしたブレンドをトスツシュラー（Ｔ　ｔｕｔｚ
ｓｃｈｌｅｒ）綿ヒーターで６秒間処理して離散した小
さいタクトにした。得られる生成物のバッチを、説明し
かつ図解した、修正したローチ機の中にブローウィング
し、そして１分間２５０　ｒｐｍで、次いで３分間４０
０　ｒｐｍで処理して、タフトを固められたファイバー
ボールに転換した。

太さ２ｍｍのステンレス鋼の棒で補強されかつ４０Ｘ３
３ｃｍの長方形の基部をもつワイヤメノンユで作られた
箱（型）の中に、ファイバーボールを、異なる程度に詰
めて、下に示すように、２０Ｋｇ、／ｍ’　（Ａ）　−
５０Ｋｇ／ｍ”　（Ｅ）のｌ系列の異なる密度を発生さ
せた。ファイバーボールの試料の各々を約９ｃｍの同様
な高さに圧縮したが、箱の中へのファイバーボールの量
を変化させることによって生ずる密度を変化させた。次
いで、型を炉内に入れ、１６０°０の温度の空気を長方
形の基部を横切らせて１５分間流れさせた。型を冷却後
、得られる「クッンヨン」を解放し、そして圧縮特性を
決定し、そして表１の上部に項目Ａ−Ｅとして記録する
。これが示すようＪこ、本発明の製品から得ることので
きる支持は、密度を変化させることによって、広い範囲
内で変化させることができ、そして、また、きわめてす
ぐれる弾性（ＷＲ）が、ことに高い密度の生成物におい
て、得られる。耐久性は、まｔ；、きわめてすぐれる；
（これは高い密度ｆこついて測定し、かつ表２に関して
後述する）。

比較のため、実施例１と正確番こ同一の手順に従って結
合した５つの従来の材料について、同様な圧縮の測定を
実施し、そして表１の下部に記載する。

これらの［比較」の組成物は、次の通りであった：１．
３成分の６０／２０／２０のブレンドを約２０Ｋｇ／ｍ
３に圧縮しく本発明の項目Ａとの比較のため）同一量２
０％の量で同一のバインダー繊維を使用したが、３倍高
いデニール（１３ｄｔｅｘ）の商用ポリ（エチレンテレ
フタレート）ファイバーフィルの８０％を含有し、これ
は低いデニールの繊維からの製品よりも通常すぐれた弾
性および大きいかたさ（支持のかさ）を与え、前記フィ
メントの１　／　４は商用シリコーン平滑剤（２０％）
で平滑化されており、一方残りの３／４（６０％）は「
乾燥」していた、すなわち、平滑化されていなかった。

２．８５／１５のブレンドを約２５Ｋｇ／ｍ”に圧縮し
く本発明の項目Ｂとの比較のため）デニール４．４ｄｔ
ｅｘの同一バインダー繊維（１５％）を使用したが、６
．１ｄｒｅｘの乾燥中空商用７アイハーフイルの８５％
を含有した（項目Ｂにおいて［ｆｌた４、７ｄｔｅｘの
ファイバーフィルよりも有意に高い）。

本発明のクツションにおいてｄｔｅｘは低いにもかかわ
らず、項目へおよびことにＢは、同様な密度の比較Ｉお
よび２と比較して、等しいかあるいはすぐれた弾性（高
いＷＲ）およびすぐれた支持のかさ（低いＲ５）を示し
た。さらに、本発明の製品はきわめてすぐれた耐久性を
有するが、これに対して比較はこの面において非常に劣
る。より高い密度について、同様な比較のブレンドは非
常に悪いであろう。そこで室内装飾品のシートのクツシ
ョンまたはマツトレスのコアにおいて使用した、次の代
表的製品を試験した；（成分を変化させて柔軟性または
かたさを増加させることによって、ポリウレタンの特性
を変化させることができ、それゆえこれらの特性は密度
によって調節しない）：３゜商用ポリウレタン［柔軟な
Ｊフオームのコア、３５Ｋｇ／ｍ”。

４、商用ポリウレタン「かたい」フオームのコア、３０
Ｋｇ／ｍ３゜ ５、商用ラテックスのコア（１０ｃｍの高さ）、７２Ｋ
ｇ／ｍ３゜ 表１の結果が示すように、本発明の製品ＣおよびＤは、
かｔこいフオームのクツ／コン３および４に弾性か匹敵
し、そして本発明の製品Ｅはラテックスより多少弾性が
ある。これは有意の達成であり、そして、しはしば、従
来フオームのコアが使用されてきた、ある最終用途にお
いて唯一の充填材料として使用するファイバーフィルの
ために路を切り開くことができるであろう。

試料のクツションＥの耐久性（５０Ｋ　ｇ／　ｍ３ニお
ける）を、実施例１におけるようにして表２に記録し、
そして実施例２〜１０に記載するようにして作った同様
な密度のクツションと比較する。

実施例２ 実施例１の手順に従うが、ただしファイバーボールを１
０％の同一バインダー繊維と混合し、次いで５０　Ｋ　
ｇ／　ｍ’において成形して、多少弾性が高くそしてか
さの損失が低い、すなわち、多少耐久性にすぐれる製品
を得た。

実施例３ 実施例１の手順に従うが、ただしファイバーボールを０
，３５％の３２０７Ａ　　ＵＧＯＮで処理し、そして５
０°Ｃで乾燥し、次いで成形した。

この生成物は、低い初期の弾性を示すが、耐久試験後、
かきまたは弾性の損失は少ない。

実施例４ 実施例１の手順に従うが、ただし３２０７ＡＵＧＯＮの
代わりに０．３５％のＧ−７２６４をＰ使用した。この
製品は実施例１と等しいがさおよび低い弾性を示す。

実施例５ 実施例４のファイバーボールを１０％のランダムの形態
（ポールではない）の同一のバインダー繊維と、実施例
２におけるように成形前に混合した。この製品は、耐久
性または弾性とすぐれたかさとの組み合わせを示す。

実施例１〜５の耐久性の結果を要約すると、実施例１は
「乾燥」７アイバーポール単独の成形を示し、これに対
して実施例３および４は非ンリコンＰＥＯ型平滑剤で平
滑化されたファイバーボールの単独成形を示し、実施例
２は成形前の乾燥ファイバーボールとランダムバインダ
ー繊維との混合を示すが、実施例５はこの面と実施例４
のより有効な平滑剤との組み合わせを示す。表２に示す
ように、実施例３および４の平滑化された項目は顕著に
良好な性能を有し、すぐれた結合が起こることを示し、
そして、これらの特定の平滑剤で被覆したにもかかわら
ず、曲げ処理を通じて良好に保持した（これに対してシ
リコーンで平滑化した繊維は結合しない）。事実、それ
らの耐久性は同等の支持のかさにおいて、乾燥の実施例
１よりもすぐれていたが、弾性は低かった。最良の結果
は実施例５において得られ、ここで弾性は最初にはとん
と同一であったが、耐久性の試験後、すぐれており、そ
して支持のかさはすぐれた耐久性をホした。

実施例６〜１０ これらの実施例は、それぞれ、実施例１〜５に対応する
が、ただし４．７ｄｔｅｘのトウを、おだやかなゲート
およびロールの加圧下に、スタッファ−ボックスに通過
させることによって機械的けん縮した（らせん状にけん
縮に加えて、おだやかな機械的けん縮を与えるため）。

得られるファイバーフィルはΩ−けん縮を有した。実施
例６〜ＩＯのファイバーボールは実施例１〜５のファイ
バーボールより１０〜２０％高いかさを有し、これに対
して成形した製品は非常に異なるが、低い弾性および低
い支持のかさ（ＳＢ　　６ＯＮ）を有する。

実施例１１および１３は、ポリエステルのフイメンｔ・
の緩和前に、好ましい（非シリコーン、親水性）の平滑
剤を使用してファイバーボールを製造し、こうして緩和
処理の間に平滑剤をフィラメント上に「硬化」させるこ
とを示す。得られるクツションの耐久性のデータは、実
施例１のファイバーフィルからの匹敵する製品と表３に
おいて比較し、一方表４および５はフオームおよびラテ
・ソクスの製品（４）から、そして本発明に従わない他
の成形した繊維構造体（５）から得られた匹敵するデー
タを提供する。

実施例ＩＩ ４．７ｄｔｅｘの非対称噴射急冷し延伸したポリ（エチ
レンテレフタレート）のフイラメン１のトウを、機械的
けん縮を用いないで、２．８×の延伸比において普通の
方法で調製した。“ＡＴＬＡＳ”　Ｇ７２６４として販
売されているセグメント化コポリマーを、０．３５％の
濃度で、繊維に適用し、そして１３０°Ｃで乾燥した。

このトウを引続いて３５ｍＩｎに切り、そして１７５℃
で緩和した。このステーブルを８０／２０の比で、同一
長さに切った４　、　４　ｄｔｅｘのソース／コアのバ
インダー繊維とブレンドした。このブレンドを商用オー
プナ−でオープニングし、そして生ずるオープニングし
た繊維を実施例１に本質的に記載するようにしてファイ
バーボールに加工した。

ファイバーボールを、実施例１に本質的に記載するよう
にして、密度５０Ｋｇ／ｍ３の４０Ｘ３３Ｘ９ｃｍのク
ッンヨンに成形した。このクツションを前述のように耐
久性について試験し、そして結果は、主として仕事の回
復（弾性）に関して、実施例１に対する耐久性の改良を
示す。実施例１１に従って作った製品の弾性の損失は、
表２において最良の実施例の約１／２であり、かさの損
失は匹敵する。

実施例１２ このクッンヨンは実施例１１との比較のために実施例１
のステーブルを使用して作った。

実施例１３ これは実施例ＩＩに本質的に類似するか、ステープル／
バインダーに比は９０／１０であった。

このクンジョンはきわめてすぐれた耐久性を示すか、弾
性は非常に劣る。この製品は背中のり・ソションまたは
より柔軟なりッションを要求するスタイルにおいて可能
性を有する。

実施例１４ このクンジョンは、実施例１３と比較するため、実施例
１のステープルを同一バインダーと９０゜１０の比でブ
レンドして作った。耐久性の試験は、実施例１２より多
少高いかさの損失を示す（８０／２（〕の比を使用する
）。

表３が確証するように、「乾燥」ブレンドから作った成
形された構造対の弾性は、対応する「平滑剤化」ブレン
ドについてのものより高い（実施例ＩＩ対１２、および
１３対１４）。他方において、「乾燥」ブレンドを含有
するファイバーボールから作った成形構造体は弾性の損
失が高い。

比較製品 表４は、本発明の製品と同一の条件下に試験したマツト
レスおよび室内装飾品の製造業者が供給した、次の代表
的な７オームおよびラテックスの試料についての耐久性
のデータを示す。これらの製品の初期の値（表４に報告
するような）と前に報告した測定値（表１）との間の小
さい差は、試料対試料の差および試料の大きさからの結
果である。表４における結果は、成形されたクツション
と同一大きさに切断した、実際に試験した片についての
測定値である： Ｒｅ　　ｌ：　　３０Ｋｇ／ｍ１のポリウレタンフォー
ム Ｒｅ　　２：　　３５Ｋｇ／ｍ３のポリウシ９ンフオー
ム「柔軟」 Ｒｅ　　３：　　３５Ｋｇ／ｍ”のポリウレタンフォー
ム Ｒｅ　　４　：　　４０　Ｋｇ／ｍ’のポリウレタンフ
ォーム ｒ＜ｅ　　５　：　　７２　Ｋｇ／ｍ３のラテックスマ
ツトレスコア 表５は、ファイバーボールから作られないが、常に同一
バインダー繊維を使用した、成形された繊維構造体から
の、同一大きさのクツションについての匹敵する耐久性
のデータを示す。

Ｃｔ　　１：　　６ｄｔｅｘの中空乾燥ステープルを使
用し、カーシングし、５０Ｋ ｇ／ｍ”の密度に成形した８５／１５ ブレンド。

ＣＬ２：　　オープニングし、そしてランダムに型の中
に、同一密度に、充填し た同一ブレンド。

ＣＬ３：　　ランダムに充填したが、４０Ｋｇ／１１１
３の密度である、同一ブレンド。

Ｃｔ　　４：　　Ｃｔ　　ｌと同一であるが、５　ｄｔ
ｅｘの中空繊維を、実施例１１における ように、ポリ（エチレンテレフタ レート）とポリ（エチレンオキシ ド）とのセグメント化コポリマー の０．３５％で被覆した。

Ｃｔ　　５：　　ＣＬ　　４と同一のブレンドであるが
、ｃｔ　　２のようにオープニングしか つランダム充填した。

Ｃｔ　　６：　　Ｃｔ　　５と同一であるが、わずかに
４０Ｋｇ／ｍ’の密度を有した。

表３．４および５に含有されるデータは次のようにして
分析することができる： 適当な比のファイバーフィルのバインダーのブレンドか
ら作った繊維のアセンブリーは、本発明によるファイバ
ーボールを使用することにより、匹敵する支持のかさに
おいて、フオームよりすぐれそしてラテックスに匹敵す
る耐久性を有する成形されたクツションおよび同様な製
品を製造することができる。

本発明のファイバーボールから作ったクツションまたは
マツトレスのコアは、「平滑剤」の親水性特性およびフ
ァイバーボール構造体のため、はとんとのフオームおよ
びラテックスより高い空気透過性及び良好な湿気輸送性
を有することによって、フオームおよびラテックスを越
えた重要な利点を有する。

本発明のファイバーボール−成形クノシ３ンは、凝集し
たバットから作った成形クンジョンと比較して、１２〜
２２％高い支持のかさを有するが、同一密度において匹
敵する耐久性ないしすぐれた耐久性を有する。その上、
カーシングしたバットから成形したクツションはそれ自
体人間の体によく適合しない。圧力をその中央に加えた
とき、それは側面を引き、側面を上昇させる。本発明の
ファイバーボールから作ったクランタンは、そし自体、
使用者が引き起こした変形に適合し、独立のばねから構
成された系に類似する。

これらの性質は、本発明の製品を、室内装飾品のクッン
ヨン、マツトレスおよび同様な製品のための非常にすぐ
れた製品とする。

繊維のブレンド、例えば、Ｃｔ　　４において使用した
ものから作られた製品は、とくにより低い密度において
、それら自体のメリットを有し、そして同時係属出願Ｄ
Ｐ−４１５５の首題である。

実施例１５〜１７において、ファイバーボールは一緒に
成形して一体的ブロックを形成せず、個々に結合して、
それらが再毛羽立ち可能なりッションおよびまくらにお
いて高度の充填を実行するように使用することができる
。個々のファイバーボールの結合は、例えば、流動床に
おいて実施することができる。

実施例１５および１６において、本発明のファイバーボ
ールを個々に結合し、次いでまくらのカバー地の中にブ
ローウィングした。実施例１７において、比較のため、
７アイバーポールを加熱せず、すなわち、バインダー繊
維の最初の結合を実施しないで、カバー地の中にブロー
ウィングした。

ＣＬｌ８において、商業的に入手可能な製品（バインダ
ー繊維を含まない）、米国特許第４，６１８゜６３１号
の首題、をカバー地の中にブローウィングして追加の比
較を製造した。各場合において、１０００ｇのファイバ
ーボールを寸法８０ｃｍＸ８０ｃｍのカバー地の中に充
填し、そして曲げの前および後に圧縮の測定を実施した
。しかしながら、前に用いた曲げと異なり、耐久性は米
国特許第４゜６１８．６３１号の欄９〜１０４こ記載さ
れる疲労試験を使用して試験したが、ただし曲げの過酷
さは、完全な１０，０００サイクル後得られたかさの損
失（米国特許第４，６１８，６３１号に報告されている
ような）にほぼ相当する６、０００サイクル後（本発明
の場合において）かさが損失する程度に増加し、そして
曲げは合計１０，０００サイクルの間続けた（本発明の
場合）；それゆえ、表６に報告されている結果は米国特
許第４．６１８．６３１号において使用したよりも過酷
な曲げ子件を反映することが理解されるであろう。

実施例１５ 本発明の７フイバーポールは実施例１に記載されるよう
に製造した。次いで、個々の７フイバーポールを非常に
開いた織製した綿布の２枚の間に薄く分布させ、そして
１６０℃で炉内で加熱した。

このようにしてファイバーボールは本質的に個々に結合
した（−緒に結合したポールは手で分離した）。次いで
、１，０００ｇを８０Ｘ８０ｃｍのまくらのカバー地の
中にブローウィングによって充填した。

実施例１６ 実施例１５に記載するファイバーボールを０゜３５％”
　Ａ　Ｔ　Ｌ　Ａ　Ｓ　’”Ｇ−７２６４として販売さ
れたセグメント化コポリマーで噴霧し、室温で乾燥し、
そして１６０°Ｃで実施例１５におけるのと同一条件下
に加熱した。表６における結果は実施例１５の製品つい
てよりすぐれた初期高さの保持を示す。

実施例１７ ファイバーボールを実施例１５におけるのと同一のブレ
ンドから製造したか、加熱せず、結合しない製品をまく
らのカバー地の中に充填し、実施例Ｉ５の対照として試
験して、ファイバーボールの耐久性への結合により達成
される改良を示した。

表６中のデータは、次のことを示す： 乾燥したファイバーボール（実施例！７）は、とくに支
持のかさレベル（６０Ｎ）において、平滑化した市販製
品（Ｃｔｌ　８）より劣った耐久性を有する。

「乾燥」結合したファイバーボール（実施例！５）は、
平滑化し、結合しない商用製品（ＣＬｌ　８）に対して
改良された耐久性を示し、非常にかたく、そして成層製
品の特性をもたない。

平滑化しかつ結合したファイバーボール（実施例＋６）
は最良の耐久性を示す。２つの結合した試料（実施例１
５８よび１６）は、耐久性の試験後、結合しない試料よ
りも非常に高いかさを有し、これはすぐれた概覗、より
快く、全体的により望ましい室内装飾品のクツションに
転換する。

に譜 Ｃカζぐ口ｑフ０つ 此 此 訊 猿 買 買 買 買 蟹

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、米国特許第４．６１８５３１号
に従うファイバーボールの拡大した写真である。 第３図および第４図は、ここにおける実施例においてフ
ァイバーボールを製造するために使用する機械の略断面
図である。 特許出願人　イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス・ア
ンド・カンパニー 代 理 人

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ブレンドの約５〜約５０重量％の量のバインダー繊
   維と緊密に配合された、約１０〜約１００ｍｍの切断長
   さを有する、ランダムに配置された、もつれた、らせん
   状にけん縮したポリエステルのファイバーフィルから本
   質的に成る平均寸法約２〜約１５ｍｍの個々のファイバ
   ーボールを、個々に熱結合し、そして冷却することを特
   徴とする結合したフアイバーボールを製造する方法。
2. ２．個々のフアイバーボールを空気流中で個々に熱結合
   し、そして冷却する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．約１０〜約１００ｍｍの切断長さを有するランダム
   に配置された、もつれた、らせん状にけん縮した二成分
   ポリエステル／バインダー物質の繊維から本質的に成る
   平均寸法約２〜約１５ｍｍの個々のファイバーボールを
   、個々に熱結合し、そして冷却することを特徴とする結
   合したフアイバーボールを製造する方法。
4. ４．個々のフアイバーボールを空気流中で個々に熱結合
   し、そして冷却する特許請求の範囲第３項記載の方法。
5. ５．特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法
   によつて製造された個々に結合したフアイバーボール。