JPH02503014A - ウール含有不織材料 - 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】 ウール含有不織材料 本発明は、ウール含有不織材料、とくに衣類および寝具類用の絶縁材料に関し、 具体的な態様では、主としてウール繊維から形成された絶縁材料を提供するもの である。

現在、鳥のわた毛（ダウン）は、その優れたロフティ特性から、衣類や寝具類用 の優れた軽量充填材として認められている。高品質のわた毛の容積比は、０．０ ０３である。すなわち、ねた毛は、わずか０．３容量％の繊維と９９．７容量％ もの空気を含有する。この閉じ込められた多量の空気が、わた毛の優れた絶縁特 性と重量比に対し、高い保温特性を活性化させるのである。わた毛の第２の重要 な特性は、その高い弾力性、すなわち、反復した圧縮ののちや長年の使用を経た のちでも、その優れたロフティ特性の保持が可能なことである。

わた毛に代えて、現在使用されている合成の代替品には、ポリエステル繊維から なる軽量の不織オープン・ウェブがある。ウェブは、繊維の一部がウェブ方向と 平行に配列される通常のカードウェブまたは好適な非配列形のランダムウェブと できる。ランダムウェブの弾性は、部分的に配列されたウェブよりも、優れてい るようである。

オープン・ウェブの構造は、種々の形態の結合により安定化される。

この結合は、化学的結合法や熱的結合法を含め、種々の方法で達成することがで きる。通常の形態の化学結合は、スプレィ接着（スプレィ結合）や、製品の接着 剤溶液への浸漬を用いる。熱的結合は、将来性のある技術のようであり、不織布 工業は、この方法を採用しつつある。熱的結合では、まず、はとんどのポリエス テル繊維よりも低い融点を示す熱可塑性繊維を部分的に含んでいるウェブを形成 する。次に、かかる複合体の加熱により、低融点の繊維を溶融させて、滴を形成 し、この滴を冷却させて構造を結合、安定化させる。

変法として、複合熱可塑性繊維、例えば融点が異なる２種類のポリマーからつく られる芯とさやの２つの部分各々からなる、２成分繊維を用いて熱的結合を行う 。加熱すると、一方の成分のみが溶融し、バインダー繊維は、滴を形成せずに、 その一体性が保持される。

よく知られているように、合成繊維の特性は、ある点において、ウールのような ステープル状の天然繊維を所定の割合で混合することにより、向上させることが できる。特に、ウールは、良好な水分吸収力を示すので、使用者の使い心地を向 上させる。合成繊維とウールの混合・絶縁性バットが、ホッフメヤーおよびワッ トによる論文に提案されている（ＨｏｆＴｍｅｙｅｒ　ａｎｄ　Ｗａｔｔ、ＷＲ ＯＮＺリポートＲ１２８，１９８６Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏ ｎ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｚｅａｌａｎｄ）発行〕。種々の異なるロフティバットが、 ｌまたは２成分の結合性繊維とウールの混合物を媒抽出ののち、２％バソラン（ Ｂａｓｏｌａｎ）　Ｄ　Ｃによる塩素化または２゜８％バソランＤＣを用い、次 いで２．８％ヘルコセット５７を使用する塩素−へルコセット（Ｈｅｒｃｏｓｅ ｔｔ）処理のいずれかにより、予備処理しても、提案した繊維は、いずれも、か かる予備処理ウールに対し、はっきりした結合力を示さないのである。少なくと も、ある種のウェブでは、ウール繊維を機械的に閉じ込めている。しかし得られ る生成物は、乏しい安定性しか認められず、しかも、現時点では、ウール繊維は 弾力性に乏しく、全般的にわた毛よりも特性が劣っている。

熱可塑性繊維とウール繊維からなる不織布は、オーストラリア特許第４５９５３ ９号に開示されているが、該特許のウール繊維は、それらの交差地点で相互に結 合しておらず、また、ウールと熱可塑性繊維の交差地点においては、ごく弱い結 合があるとしても生じているにすぎないもので、これらは、機械的な圧迫により その構造を保持しているにすぎない。

本発明の目的は、合成繊維とウール繊維から形成される不織材料を提供するもの で、これは、ホッフメヤーおよびワットの論文のポリエステル／ウール製品並び に特許第４５９５３９号の製品を著しく改良したものである。また、本発明の目 的は、わた毛に代わり、効果的に機能する材料を提供するものである。本発明者 らは、意外にも、ウール繊維をウェブ構造内に結合できることを見出したちので ある。

かくして、本発明は不縁材料の形成方法を提供する。該方法は、合成繊維とウー ル繊維の両方をウェブに混合し、次いで結合媒体を用いて繊維間に分散した結合 を形成することによりかかるウェブを安定化させることからなるもので、ウール 繊維を、ウェブの形成前に、ウールのエビイキュティクル（ｅｐｉｃｕｔｉｃｌ ｅ）の変性に有効な予備処理に付して、ウール繊維の表面エネルギーを、その一 体性を破壊することなく該ウール繊維がウェブ中の結合媒体を受は入れるのに充 分なほどに、実質的に増加させ、これにより、上記分散結合に、該材料のウール 繊維をウェブ中に保持するのに実質的に有効な該ウール繊維との結合を含めるこ とを特徴とするものである。

また、本発明は、ウール繊維が結合媒体を受は入れやすくさせるための、該ウー ル繊維の予備処理法を提供する。該方法は、かかる繊維をウールのエビイキュテ ィクルの変性に有効な予備処理に付して、ウール繊維の表面エネルギーを、その 一体性を破壊することなく該ウール繊維が結合媒体を受は入れるのに充分なほど に、実質的に増加させることからなる。

本発明は、さらに不縁材料を提供するもので、°核材料は、結合媒体により得ら れる繊維間の分散した結合によって安定化させた合繊繊維とウール繊維の両者を 有するウェブからなり、上記分散した結合には、該材料のウール繊維をウェブ内 に保持するのに著しく有効な、ウール繊維との結合が包含される。

ウール繊維用の予備処理は、有利には、ウール繊維の表面には有効であるが好ま しくは該繊維の内部には実質的に浸透しないような速度で、進行する。ウール繊 維は、好ましくは該予備処理に有効な流体で、スプレィ処理するが、処理流体浴 中に浸漬することもできる。ウール繊維のエビイテイクルの変性は、エツチング 、除去、他の変性などにより得られる。

驚くべきことに、必要な結合特性を達成するための都合よい処理には、防縮加工 ウール繊維に対し予め用いられている処理の適用が包含されていることが判明し た。一般に、本発明の目的に必要な処理は、防縮加工目的に使用されるものより も、より激しい処理であるが、予想に反し、繊維の一体性を壊すことなく充分に 高い表面エネルギーを達成することができたのである。

本発明の前処理は、好ましくは、ウールのエビイキュティクルの変性がウール繊 維の防縮に必要なものよりも大きいように臨界パラメーターを設定した減成化学 処理からなる。別法として、プラズマ処理や機械的研摩のような、物理的処理を 用いることができる。減成化学処理は酸エツチングまたは過マンガン酸塩処理と できるが、最も好ましくは繊維の酸性塩素化からなる。

酸性塩素化処理は、塩酸溶液中の次亜塩素酸ナトリウム、塩素ガス溶液、または 溶液中に塩素を遊離するように設計された他の試薬、例えばジクロロイソシアヌ ル酸およびその塩（Ｄ　ＣＣＡ）のいずれかを用いて行うことができる。好まし いレベルの処理は、ウール重量の、少なくとも３％の塩素吸尽であり、最も好ま しくは、４〜８％の処理である。好ましいｐＨは５．５以下で、最も好ましくは 、２゜０〜３．５である。この処理ののち、ウールを、例えば重亜硫酸塩または 亜硫酸塩で中和し、次いで洗浄する、要すれば、塩素化の前後にウールを染色し てもよい。これらの処理は、好ましくは防縮加工に通常用いられている市販のＫ ＲＯＹマーシナリイ（ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）　（ケミイー）−ボレイシＪン・オ ブ・カナダＣＫｒｏｙ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　　ｏｆ　　Ｃａｎａｄａ） ）を使用して行うことができる。

結合媒体は、都合よくは低融点熱可塑性繊維または、複合繊維、例えば、合成繊 維を当初から含んでいるか、またはウェブ形成の間に該合成繊維を含む熱可塑性 繊維からなる。ウェブは、好ましくはランダムウェブ、例えばバット形の該材料 または圧縮して薄層紙様の構造とすることができる。しかし、本発明は、特にオ ープン・ロフティ・ウェブの形態で用いられる。

また、結合媒体として用いられる適当な合成繊維は、ポリエルテル・ベース複合 繊維からなる。ウール繊維と同様な直径を有する合成繊維を用いることが有利で ある。好ましい複合繊維は、メルティ（Ｍｅｌｔｙ）４０８０二成分繊維（日本 のユニチカ製造）である。用いうる他の複合繊維は、ポリオレフィン・ベース繊 維（日本のチッソおよびダイワボー製造）である。他の好適な合成バインダー繊 維には、コポリエステル・バインダー繊維、例えば、イーストマン・ケミカル・ カンパニイ（Ｅａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）製、ミニ・ ファイバーズ・インク（Ｍｉｎｉ　Ｆｉｂｅｒｓ　ｂ＋ｃ、）製、ＥＭＳグリロ ン（Ｇ　ｒｉｌｏｎ）　Ｓ　Ａ製のもの、および酢酸ビニル／塩化ビニル・コポ リマー繊維〔ワフカー・ケミ（Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍｉｅ）ＧｍｂＨ）などが 包含される。複合ナイロン繊維は、使用可能ではあるが、高い軟化点／融点範囲 のため、やや好ましくない。

合成繊維がポリエステル・ベース複合熱可塑性繊維である場合、形成された不縁 材料は、少なくとも２０重量％の合成繊維を有する非結合ウェブの形成後、構造 体を有利には使用される特定の繊維に適した温度条件および時間の下に、加熱し 、これにより混合繊維のうち、より低い融点の熱可塑性成分を溶融させる。次い で、この溶融成分は、隣接する繊維上を流れ、かかる繊維に受は入れられる。

冷却すると、網状の結合が形成され、これにより構造が安定化される。ウールの 該予備処理により、合成繊維自体の間ではなくウールと該合成繊維の間において 、満足のゆく結合が確実に形成される。

これは、有効な結合部位となる繊維相互の交差地点の総数が非常に少ないような 、低密度の用途に特に有効である。

予備処理ウール繊維および合成繊維は、好ましくは相互に混合して均一な混合物 とする。この方法は、よく知られており、例えばカーディング・マシンまたはエ アーライド・カーディング・マシンの操作によるものとできる。他の混合メカニ ズムも、均一な混合が得られるなら、同様に使用できる。この混合繊維は、バッ ト形の繊維であり、これは要すれば圧縮により高密度の生成物を得ることができ る。

本発明の最終用途は多数のものが可能である。ある種の用途には、コンティネン タル・キルト、キルテイング製品、ピロー類、マツトレス類、クッション類、衣 類、くっ用のインナー・ソール類、絶縁材料、ポリウレタン・フオームの代用品 などが包含される。

（実施例） 複合熱可塑性ポリエステル繊維、とくに、ノルティ４０８〇二成分繊維を直径２ ５μｌのウール繊維と混合することにより、本発明の種々の絶縁材料を形成した 。これらは、前記−したような酸性塩素化により予備処理したもので、ｐＨ範囲 ２．０〜３．５の溶液からウール重量の６％の塩素を吸尽した。合成繊維：ウー ルの混合比は２０〜８０重量％である。これらの繊維を前記したように混合して 、低密度のウェブを形成した。

オープン・ロフティウエブの形成後、構造体を、１５０℃に予熱したオーブンで １０分間加熱して、二成分繊維の低融点成分を溶融させた。溶融したポリエステ ルはウール繊維上を流れ、該繊維に吸収された。構造体を冷却し、該バットを顕 微鏡で観察すると、分散、極在化した結合が、合成繊維相互間だけでなく、合成 繊維とウール繊維の間にも形成された。バットとして形成した、この実施例の不 縁材料は、非常に満足のゆく特性を示すことが判明した。該材料は、バッキング ・フラクションが０．００３であり、わた毛（ダウン）と同様であった。弾性テ ストにおいて、各バットを繰り返し何回も圧縮しても、該バットの厚さの損失は 、前記ＷＲＯＮＺの開示に従い形成したバットについて認められるものよりも、 非常に小さかった。

後者において、ウェブ構造内に結合されていないウール繊維は、構造の崩壊防止 に役立たない。本発明に従い形成したバットの弾性率は、先行技術のポリエステ ルバットの弾性率と同等であることが判明した。また、実施例の不織材料バット から、キルテイング試料を形成し、熱的特性を測定した。各々の場合において、 重量比に対する保温性は、わた毛から形成した同様なキルテイングと比較して、 少なくとも同等であった。もちろん、わた毛は、ウールよりも、相対的に非常に 高価である。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成１年ｌＯ月１母

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．不織材料を形成するにあたり、 合成繊維とウール繊維の両方をウエブに混合し、次いで結合性媒体を用いて繊維 間に分散した結合を形成することにより該ウエブを安定化させることからなり、 ウール繊維を、ウエブの形成前に、ウールのエピィキュティクルの変性に有効な 予備処理に付して、ウール繊維の表面エネルギーを、その一体性を破壊すること なく該ウール繊維がウエブの結合性媒体を受け入れるのに充分なほどに、実質的 に増加させ、これにより、上記分散結合として、該材料のウール繊維をウエブ中 に保持するのに実質的に有効なウール繊維との結合を含めることを特徴とする方 法。
2. ２．予備処理が、ウールのエピィキュティクルの変性がウール繊維の防縮加工に 必要なものよりもより大きいように臨界パラメーターを設定する減成・化学的処 理である請求項１記載の方法。
3. ３．予備処理が、ウール繊維の表面には有効であるが該繊維の内部には実質的に 浸透しないような速度で進行する請求項１または２記載の方法。
4. ４．予備処理が、ウール繊維の酸エッチングまたは過マンガン酸塩処理からなる 前記請求項の１つに記載の方法。
5. ５．予備処理が、ウール繊維の酸性塩素化からなる前記請求項の１つに記載の方 法。
6. ６．酸性塩素化が、ｐＨ約５．５以下の溶液からウール重量の少なくとも約３％ の塩素を吸尽させ、次いでウール繊維の中和および洗浄処理に付すことからなる 請求項５記載の方法。
7. ７．酸性塩素化が、ｐＨ範囲約２．０〜３．５の溶液からウール重量の約４〜８ ％の塩素を吸尽させることからなる請求項６記載の方法。
8. ８．ウエブが、オープン・ロフティ・ウエブである前記請求項の１つに記載の方 法。
9. ９．結合性媒体が、低融点・熱可塑性繊維または、当初から合成繊維を有してい るかもしくはウエブへの混合の間に該合成繊維を含む複合熱可塑性繊維である前 記請求項の１つに記載の方法。
10. １０．結合性媒体および合成繊維が、複合熱可塑性繊維からなり、不織材料が、 少なくとも２０重量％のかかる複合熱可塑性繊維からなる請求項８または９記載 の方法。
11. １１．ウール繊維が結合媒体を受け入れ易くさせるべく、該ウール繊維を予備処 理するにあたり、 かかる繊維をウールのエピテイクルの変性に有効な処理に付して、ウール繊維の 表面エネルギーを、その一体性を破壊することなく該ウール繊維が結合媒体を受 け入れるのに充分なほどに、実質的に増加させることを特徴とする方法。
12. １２．予備処理が、ウールのエピィキュティクルの変性がウール繊維の防縮加工 に必要なものよりもより大きいように臨界パラメーターを設定する減成・化学的 処理である請求項１１記載の方法。
13. １３．予備処理が、ウール繊維の表面には有効であるが該繊維の内部には実質的 に浸透しないような速度で進行する請求項１１または１２記載の方法。
14. １４．予備処理が、ウール繊維の酸エッチングまたは過マンガン酸塩処理からな る請求項１０〜１３の１つに記載の方法。
15. １５．予備処理が、ウール繊維の酸性塩素化からなる請求項１０〜１４の１つに 記載の方法。
16. １６．酸性塩素化が、ｐＨ約５．５以下の溶液からウール重量の少なくとも約３ ％の塩素を吸尽させ、次いでウール繊維の中和および洗浄処理に付すことからな る請求項１５記載の方法。
17. １７．酸性塩素化が、ｐＨ範囲約２．０〜３．５の溶液からウール重量の約４〜 ８％の塩素を吸尽させることからなる請求項１６記載の方法。
18. １８．前記請求項の１つに記載の方法により形成される不織材料。
19. １９．合成繊維およびウール繊維の両方を有するオープン・ロフティ・ウエブか らなる請求項１８記載の不織材料。
20. ２０．結合性媒体により得られる繊維間の分散した結合により安定化させた合成 繊維およびウール繊維の両方を有するウエブからなり、上記分散結合として、該 材料のウール繊維をウエブに保持するのに実質的に有効なウール繊維との結合を 含めることを特徴とする不織材料。
21. ２１．ウエブが、オープン・ロフティ・ウエブである請求項２０記載の不織材料 。