JPH0345134B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリエステルのフアイバーフイル
（fiberfill）と普通に呼ばれるポリエステルのフ
アイバーフイリング（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
含有するフアイバーボール（fiberball）の形態の
ポリエステルのフアイバーボールから、有用な新
規なゆるい結合した集合体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）フアイバー
ボールのバツトは、よく知られており、そして、
とくにヨーロツパにおいて、大規模の商業的用途
を獲得した。バインダー繊維は、フアイバーフイ
ルの中に緊密にブレンドして、フアイバーフイル
のバツトの真に「完全な結合（through
bonding）」を達成すること、および、慣用法で
あつた、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シヨンにおける唯一の充填
剤材料としてめつたに使用されず、ここではフア
イバーフイルのバツトはフオームのコアのための
「ラツピング（rapping）」として使用されること
が普通である。主な理由は、多分、100％のフア
イバーフイルのクツシ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、かつ所望の性能が美的に得ることができな
いであろうほど、このような比較的高い密度のを
提供することが必要であろうということにあつた
と信じられる。従来のフアイバーフイルのバツト
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、クツシヨンとして使用する
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
よび結合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、私は信ずる。 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、新規なフアイバーフイル構造体が
提供される。 本発明によれば、ブレンドの約５〜50重量％の
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
テルのフアイバーフイルから本質的に成る平均寸
法約２〜約15mmの個々のフアイバーボールを、
個々に熱結合し、そして冷却することによつて結
合したフアイバーボールを製造し、次いでマツト
レスカバー中で充填することを特徴とするゆるい
結合された集合体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の個々のフアイバーボールを、個々に
熱結合し、そして冷却することによつて結合した
フアイバーボールを製造し、次いでマツトレスカ
バー中で充填することを特徴とするゆるい結合さ
れた集合体を製造する方法が提供される。 理解されるように、本発明のフアイバーボール
は、従来、商業的実施において、カーデイングし
たウエブおよびバツトを使用し、そしてこれが実
施において付与したすべての拘束をもつて、バツ
トォ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、ポリエステルのフアイバーフイ
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。 本発明のフアイバーボールの性質、ことにらせ
ん状にけん縮したフアイバーフイルが取る形状の
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
おいて、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アイバーフイルの
再毛羽立ち可能なフアイバーボール、およびこの
ようなフアイバーボールを製造する方法に関す
る、米国特許第4618531号（この開示をここに引
用によつて加える）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
することであつた。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アイバーフ
イルから再毛羽立ち可能なフアイバーボールを製
造することによつて達成された。本質的な要素は
このようならせん状にけん縮したフアイバーフイ
ルの使用であつた。このような再毛羽立ち可能な
フアイバーボールは、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アイバーフイ
ルの小さいタフトを反復した空気の混転すること
によつ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、本発明のフアイバーボール
は、私の同時係属出願中に特定的に開示される再
毛羽立ち可能なフアイバーボールと、結合を達成
するための、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つて、区別
される。それにもかかわらず、フアイバーボール
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が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
本発明のフアイバーボールおよびその中のらせん
状にけん縮したフアイバーフイルの可視化におい
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アイバー
フイ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
ば、キリアン（Kilian）への米国特許第3050821
号または米国特許第3118012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
ニールのフイラメントについて、新しく押出した
ポリエステルフイランントの非対称噴射急冷によ
つ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、スタツフアーボツクス、によつて
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プル繊維に対
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
てフア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、
二成分フイラメント、時には複合フイラメントと
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。二成分は一般により
高価であるが、ある最終用途、ことに、例えば、
非対称噴射急冷技術によつ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
デニールのフアイバーフイ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
ルのフイラメントは、例えば、エバンス
（Evans）らの米国特許第3671379号において教示
されている。同時係属出願EP A10203469号の実
施例IIIBにおいて記載されているような、ユニチ
カ・リミテツド（Unitika Ltd.）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アイ
バーフイルを使用することによつて、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トを選択して、
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
もつフアイバーフイルを得るなお他の方法は、ニ
ツポンエステルの特開昭57−56512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1137028号、これはこの性質の中空フアイバー
フイルを得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、フアイ
バーフイルのステーブルフアイバーは、望む審美
性および入手可能な材料に従い、充実または中空
であり、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アイバーフイルにおいて
発現させ、こうしてフア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、
フイラメントを溶融紡糸し、そして紡糸されたフ
イラメントを一緒にすることによつて、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
断してステープルフアイバーを形成し、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
が最少の所望のフア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、スタツフアーボツクス
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
けん縮されたフアイバーフイルは、望むように、
フアイバーボ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、
所望のフア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
は前駆体のフイラメントのトウに対して与えられ
る場合、フア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
のフアイバーフイ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−けん縮（オメガ−けん縮）と呼ぶ。な
ぜなら、繊維の形状はこのギリシヤ文字の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つた機械
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がで
きる。 本発明のフア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％が一般に好まし
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アイバーフ
イルの熱的に結合したバツドを得るために商業的
に使用されきている。このような普通のバインダ
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（Pamm）の米国特許第
4281042号およびフランコスキー（Frankosky）
の米国特許第4304817号（これらの開示を引用に
よつてここに加える）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）フアイバーフイルとのブレンドを形成し
（熱的に結合した製品において望ましことがある
審美性を与えるため）、また、平滑化しないフア
イバーフイル（結合部位を与えようとする場合、
平滑化したフアイバーフイルがこの目的に従わな
いとき）との３成分ブレンドならびにバインダー
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
ポリエステルのフアイバーフイルの軟化温度より
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℃または30
℃、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熱的結合がポリエステル
のフアイバーフイ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ア
イバーフイ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１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、したがつてバインダーは
ポリエステルのフアイバーフイルの交差点を結合
する単なるかた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、好ましいシース−コア繊維
を使用し、そして二成分繊維の、例えば、約５〜
約50重量％を構成するシースが結合材料でであ
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アイバー
フイ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
は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たすことのできる。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
ましいことがある。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、本発明のフアイバーボール
は、まず、フア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アイバーフ
イルの結合アセンブリーまたは造形品を残すよう
にする。 バインダー繊維は、好ましくは、ポリエステル
のフアイバーフイルと同様な寸法および処理特性
を有して、緊密なブレンデイ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しいことがある。示
したように、らせん状にけん縮した形態でバイン
ダ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、フアイバーボールの形成
を促進するようにする場合、とくに望ましいが、
らせん状にけん縮したフアイバーフイルは、らせ
ん状にけん縮しない他の繊維の存在下でさえフア
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が
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、dtexは１〜30、好ましく
は少なくとも3dtexであり、好ましくは20dtexよ
り小さく、しばしば約5dtexまたは10dtex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、繊維に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
しいことがある。これはいくつかの理由で、例え
ば、最終結合製品の審美性のために、耐久性を改
良し、そしてまたフアイバーボールの凝集を減少
させ、そしてフアイバーボールを、例えば、ブロ
ーウイングによつて、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、慣用のシリ
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第921646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
フア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、フアイバ
ーフイルを、その中で開示したように、ポリ（ア
ルキレンオキシド）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アイバー
フイルに対して「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
レンオキシド）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、ICIスペ
シヤリテイ・ケミカルス（Specialty
Chemicals）、ブラツセル、の商標“ATLAS”
Ｇ−7264で販売されている繊維材料の仕上げ剤、
は商業的に入手可能であるが、繊維対金属の摩擦
が低く、ならびに繊維対繊維の摩擦が低い材料を
使用することが好ましいであろう。他の材料はデ
ユポン社（E.I.du Pont de Nemours and
Company）によつて“ZELCON”4780として販
売されている。他の材料はレイノルズ
（Raynolds）の米国特許第3981807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
メントおよび、分子量300〜6000のポリ（オキシ
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（McIntyre）ら
の米国特許第3416952号、米国特許第3557039号お
よび米国特許第3619269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、例えば、クエン酸処理によつて、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（Union Carbide）
から“UCON”3207A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、テイジン（Teijin）の
EP159882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、EP669944
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、フアイバーフイ
ルの重量の約0.05〜約１％、好ましくは約0.15〜
約0.5％である。 ポリエステルのフアイバーフイルは、他のステ
ープルフアイバーと同様に、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
ナー（opener）で処理して、個々の繊維をある
程度分離した後、平行化したウエブを望む場合、
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、明確なタ
フトにした後、後述するように、処理してフアイ
バーボールを形成する。 フアイバーボールは、容器の壁に対して反復し
てフアイバーフイルの小さいタフト（らせん状の
けん縮を有する）を空気の混転することによつて
形成される。処理が長くなると、一般に密なボー
ルが得られる。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、個々の繊維をいつそ
うからみ合わせかつ一緒にロツクする。しかしな
がら、輸送容易を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アイバ
ーボール間の凝集を生ずるであろうから、また、
ボールの毛羽立ちを減少することが好ましい。し
かしながら、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、ボール間の
潤滑性を増加することによつ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。 本発明のフアイバーボールは、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か
らなり、らせん状にけん縮したフアイバーフイル
を使用するため、低い凝集の、望ましい軽い綿毛
状ボールを示す。対照的に、規則的なポリエステ
ルのフアイバーフイル、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
リエステルのフアイバーフイル、のみから成るか
たまりは、本発明の方法によつてボールに形成す
ることができない。このような規則的なフアイバ
ーフイルは、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つて、ボールを包含
する、密な集合体に強制的にすることができる。
これらの密な集合体は、本発明の綿毛状ブローウ
イング可能なフア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つており、そ
して本発明の方法にとつて望ましくない。 空気の混転は、私の同時係属出願、現在米国特
許第4618531号、に記載されるローチ（Lorch）
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。 得られるフアイバーボールは、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つて減少する場合、ブロー
ウイングによつて容易に輸送される。 次いで、これらのフア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ツドに
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、フア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イングし、
次いで加熱してマツトレスカバー地（ticking）
の形状のクツシ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
の結合したバツトと非常に異なる。この改良は、
先行技術の層状化バ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
分を有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つて示すことができ
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、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た繊維の構造体は、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
移送が速いということであり、これはフアイバー
ボー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ツフイング
（stuffing）材料がこのようなフアイバーボール
である、構造体、例えば、クツシヨンおよびマツ
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
げ剤の使用によつ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
フア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つ
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
合したバツ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、先行技術の結合バツトより、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、フアイバーボール
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イングするこ
とによつ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アイバ
ーフイル製品と完全に異なるが、フエザーおよび
裁断したフオームを充填したクツシヨンにいつそ
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
ンおよびフ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つて凝集
を減少することが再び望ましい。毛羽立ち／凝集
のこの減少は、例えば、ブローウイングによる、
フア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、フアイバーボールの寸法は、私の同時係属
出願、米国特許第4618531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15
mm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（Instron）機に
取り付けた直径10cmの適当なフート（foot）で圧
縮した、各試料のクツシヨ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
された。インストロンのプロツトから、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（Support Bulk）
（SB 60N）、すなわち、60Nの圧縮下の高さ、お
よび7.5Nの圧縮下のかさ（高さ）（Ｂ 7.5N）を
記録（cmで）した。柔軟性は絶対的項（AS、す
なわち、IH2−B7.5N）および相対的項（RS−
IHの百分率として）の両者で計算した。クツシ
ヨンのかたさは強い支持、すなわち、支持かさと
相対関係があり、そして柔軟性と逆に関係する。 弾性は、仕事の回復（Work 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−クツシヨンの試料の各々を、約100l／
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、よりかたいクツシヨン
（その試験は表２〜５に示す）を13kPa（約133
ｇ／cm²）の加圧下に1400サイクル／時間の速度で
10000回連続的に曲げ、そして圧縮曲線を再び測
定し、そしてAF（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15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）フイラメントのトウを、
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175℃の温度で緩和してらせん状の
けん縮を発生させた。ステープルフアイバーを、
同一長さに切つた4.4dtex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ー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
をトスツシユラー（Ttutzschler）綿ビーターで
６秒間処理して離散した小さいタフトにした。得
られる生成物のバツチを、説明しかつ図解した、
修正したローチ機の中にブローウイングし、そし
て１分間250rpmで、次いで３分間400rpmで処理
して、タフトを固められたフアイバーボールに転
換した。 太さ２mmのステンレス鋼の棒で補強されかつ40
×33cmの長方形の基部をもつワイヤメツシユで作
られた箱（型）の中に、フアイバーボールを、異
なる程度に詰めて、下に示すように、20Kg／m³(A)
〜50Kg／m³(E)の１系列の異なる密度を発生させ
た。フア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、箱の中へのフアイバーボ
ールの量を変化させることによつて生ずる密度を
変化させた。次いで、型を炉内に入れ、160℃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「クツシヨン」
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
ように、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つて、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、また、きわ
めてすぐれる；（これは高い密度について測定し、
かつ表２に関して後述する）。比較のため、実施
例１と正確に同一の手順に従つて結合した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、次の通りであつた： １ ３成分の60／20／20のブレンドを約20Kg／m³
に圧縮し（本発明の項目Ａとの比較のため）同
一量20％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）フアイバーフイ
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、前記フイメン
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
なかつた。 ２ 85/15のブレンドを約25Kg／m³に圧縮し（本
発明の項目Ｂと比較のため）デニール4.4dtex
の同一バインダー繊維（15％）を使用したが、
6.1dtexの乾燥中空商用フアイバーフイルの85
％を含有した（項目Ｂにおいて使用した
4.7dtexのフアイバーフイルよりも有意に高
い）。 本発明のクツシヨンにおいてdtexは低いに
もかかわらず、項目ＡおよびことにＢは、同様
な密度の比較１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RS）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ヨ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つて、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
特性は密度によつて調節しない）：− ３ 商用ポリウレタン「柔軟な」フオームのコ
ア、35Kg／m³。 ４ 商用ポリウレタン「かたい」フオームのコ
ア、30Kg／m³。 ５ 商用ラテツクスのコア（10cmの高さ）、72
Kg／m³。 表１の結果が示すように、本発明の製品Ｃおよ
びＤは、かたいフオームのクツシヨン３および４
に弾性が匹敵し、そして本発明の製品Ｅはラテツ
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、しばしば、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アイバーフイルのために路
を切り開くことができるであろう。 試料のクツシヨンＥの耐久性（50Kg／m³におけ
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
つた同様な密度のクツシヨンと比較する。 実施例 ２ 実施例１の手順に従うが、ただしフアイバーボ
ールを10％の同一バインダー繊維と混合し、次い
で50Kg／m³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、ただしフアイバーボ
ールを0.35％の3207A UCONで処理し、そして
50℃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、かさまた
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3207AUCON
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と等しいかさおよび低い弾性を示
す。 実施例 ５ 実施例４のフアイバーボールを10％のランダム
の形態（ボールではない）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」フアイバーボール単独の成形を
示し、これに対して実施例３および４は非シリコ
ーンPEO型平滑剤で平滑化されたフアイバーボ
ールの単独成形を示し、実施例２は成形前の乾燥
フア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、弾性は低かつた。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
ほとんど同一であつたが、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
示した。 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、スタツフアー
ボツクスに通過させることによつて機械的けん縮
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）。得られるフアイバー
フイルはΩ−けん縮を有した。実施例６〜10のフ
アイバーボールは実施例１〜５のフアイバーボー
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 60N）を有する。 実施例11および13は、ポリエステルのフイラメ
ントの緩和前に、好ましい（非シリコーン、親水
性）の平滑剤を使用してフア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イラメン
ト上に「硬化」させることを示す。得られるクツ
シヨンの耐久性のデータは、実施例１のフアイバ
ーフイ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ツク
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 11 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）のフイラメントのトウ
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”Ｇ
−7264として販売されているセグメント化コポリ
マーを、0.3％の濃度で、繊維に適用し、そして
130℃で乾燥した。このトウを引続いて35mmに切
り、そして175℃で緩和した。このステープルを
80／20の比で、同一長さに切つた4.4dtexのシー
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ーでオープニングし、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アイバーボールに加
工した。 フアイバーボールを、実施例１に本質的に記載
するようにして、密度50Kg／m³の40×33×９cmの
クツシヨン成形した。このクツシヨンを前述のよ
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に従つて作つ
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 このクツシヨンは実施例11との比較のために実
施例１のステープルを使用して作つた。 実施例 13 これは実施例11に本質的に類似するが、ステー
プル／バインダーに比は90／10であつた。このク
ツシヨンはきわめてすぐれた耐久性を示すが、弾
性は非常に劣る。この製品は背中のクツシヨンま
たはより柔軟なクツシヨ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 このクツシヨンは、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つた。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（80／20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
作つ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11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アイバーボールから作
つ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、次の代表的なフオームおよびラテツクスの
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、成形されたクツシヨン
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：− Re1：30Kg／m³のポリウレタンフオーム Re2：35Kg／m³のポリウレタンフオーム「柔
軟」 Re3：35Kg／m³のポリウレタンフオーム Re4：40Kg／m³のポリウレタンフオーム Re5：72Kg／m³のラテツクスマツトレスコア 表５は、フア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ヨンにつ
いての匹敵する耐久性のデータを示す。 Ct1：6dtexの中空乾燥ステープルを使用し、
カージングし、50Kg／m³の密度に成形し
た85／15ブレンド。 Ct2：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。 Ct3：ランダムに充填したが、40Kg／m³の密度
である、同一ブレンド。 Ct4：Ct1と同一であるが、6dtex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。 Ct5：Ct4と同一のブレンドであるが、Ct2のよ
うにオープニングしかつランダム充填し
た。 Ct6：Ct5と同一であるが、わずかに40Kg／m³
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： 適当な比のフアイバーフイルのバインダーのブ
レンドから作つた繊維のアセンブリーは、本発明
によるフア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
れそしてラテツクスに匹敵する耐久性を有する成
形されたクツシヨンおよび同様な製品を製造する
ことができる。 本発明のフアイバーボールから作つたクツシヨ
ンまたはマツトレスのコアは、「平滑剤」の親水
性特性およびフアイバーボール構造体のため、ほ
とんどのフオームおよびラツテクスより高い空気
透過性及び良好な湿気輸送性を有することによつ
て、フオームおよびラテツクスを越えた重要な利
点を有する。 本発明のフアイバーボール−成形クツシヨン
は、凝集したバツトから作つた成形クツシヨンと
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、カージングしたバツト
から成形したクツシヨ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
アイバーボールから作つたクツシヨンは、それ自
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
のクツシヨン、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、Ct4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、それら自体のメリツトを有し、そして
同時係属出願DP−4155の首題である。 個々に結合したフアイバーボール、例えば、ま
くらのフアイバーボール 実施例15〜17において、フアイバーボールは一
緒に成形して一体的ブロツクを形成せず、個々に
結合して、それらが再毛羽立ち可能なクツシヨン
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。個々のフアイバーボー
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、本発明のフアイバ
ーボールを個々に結合し、次いでまくらのカバー
地の中にブローウイングした。実施例17におい
て、比較のため、フアイバーボールを加熱せず、
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イングした。
Ct18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4618631号の
首題、をカバー地の中にブローウイングして追加
の比較を製造した。各場合において、1000ｇのフ
アイバーボールを寸法80cm×80cm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4618631号の欄９〜10
に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10000サイクル後得
られたかさの損失（米国特許第4618631号に報告
されているよう）にほぼ相当する6000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10000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4618631号において使
用したよりも過酷な曲げ条件を反映することが理
解されるであろう。 実施例 15 本発明のフアイバーボールは実施例１に記載さ
れるように製造した。次いで、個々のフアイバー
ボ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。
このようにしてフアイバーボールは本質的に個々
に結合した（一緒に結合したボールは手で分離し
た）。次いで、1000ｇを80×80cmのまくらのカバ
ー地の中にブローウイングによつて充填した。 実施例 16 実施例15に記載するフアイバーボールを0.35％
“ATLAS”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℃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 フア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が、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
15の対照として試験して、フアイバーボールの耐
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：− 乾燥したフアイバーボール（実施例17）は、と
くに支持かさレベル（60N）において、平滑化し
た市販製品（Ct18）より劣つた耐久性を有する。 「乾燥」結合したフアイバーボール（実施例
15）は、平滑化し、結合しない商用製品（Ctl8）
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アイバーボール（実施
例16）は最良の耐久性を示す。２つの結合した試
料（実施例15および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
はすぐれた概観、より快く、全体的により望まし
い室内装飾品のクツシヨンに転換する。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、米国特許第4618531号
に従うフア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
いてフア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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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アイ
   バーフイルから本質的に成る平均寸法約２〜約15
   mmの個々のフアイバーボールを、個々に熱結合
   し、そして冷却することによつて結合したフアイ
   バーボールを製造し、次いでマツトレスカバー中
   に充填することを特徴とするゆるい結合された集
   合体を製造する方法。 ２ 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の個々のフア
   イバーボールを、個々に熱結合し、そして冷却す
   ることによつて結合したフアイバーボールを製造
   し、次いでマツトレスカバー中に充填することを
   特徴とするゆるい結合された集合体を製造する方
   法。