JPH08158223A - 固綿の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 芯にポリエチレンテレフタレート、鞘にイソ
フタル酸を共重合したポリエステルを配して芯鞘複合紡
糸をした熱接着綿と、極限粘度差が0.03〜0.15あるポリ
エチレンテレフタレートをサイドバイサイド型に複合紡
糸した潜在捲縮能を有する主体綿を、30：70〜90：10の
割合で混綿し、風送により側地に吹き込み、熱接着綿の
鞘に配した共重合ポリエステルの軟化温度以上の温度で
熱処理する。 【効果】 熱接着綿と主体綿が均一に混綿されて、所望
の形状に成形され、主体綿がコイル状の捲縮を発現して
優れたクッション性を発揮すると共に耐久性のあるクッ
ション性を有する固綿とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寝装具、ソファー、ク
ッション等の分野に用いられ優れた成形性を有するポリ
エステル系複合繊維からなる固綿の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエステル短繊維は、その優れ
た特性を利用して寝装具、ソファー、クッション等の詰
め綿として広く使用されており、主体繊維と熱接着繊維
を混ぜてカード機で一度開繊した後、熱処理機で主体繊
維を熱接着して側地に入れ製品化する方法が良く知られ
ている。この方法は、単純な側地から構成されているマ
ット類に於いて適しており、複雑な形態の側地は挿入が
困難であるという問題があった。

【０００３】このような問題を解決する方法として、開
繊した短繊維の代わりに玉状綿を使用する方法が提案さ
れており、例えば、特開昭61−125377号公報にはバイン
ダー繊維を含有した玉状綿を側地に吹き込んだ後、熱処
理して一体化させる方法が開示されている。しかし、こ
の方法では、玉状綿同士の繊維の絡み合いが弱いため耐
久性に問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決し、吹き込み作業性が良好で均一性や成形性に
優れ、優れたクッション性を有する固綿の製造方法を提
供することを技術的な課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決するために鋭意研究の結果、鞘成分として低融点
のポリエステル、芯成分としてポリエチレンテレフタレ
ートを配した複合繊維の捲縮数を特定の範囲とした熱接
着繊維と主体綿を側地に風送し、熱処理することによ
り、この問題が達成することを見出し、本発明に到着し
た。

【０００６】すなわち、本発明は、熱接着綿と主体綿と
からなる固綿を製造するに際し、芯成分としてポリエチ
レンテレフタレートを配し、鞘成分としてテレフタル酸
とイソフタル酸のモル比を85：15〜60：40としてエチレ
ングリコールと共重合したポリエステルを配した芯鞘比
率が40：60〜80：20、機械捲縮数が３〜10個／25mmであ
る芯鞘複合繊維を熱接着綿として用い、極限粘度差が0.
03〜0.15のポリエチレンテレフタレートを複合紡糸した
潜在捲縮能を有する捲縮数が５〜15個／25mmである複合
繊維を主体綿として用い、熱接着綿と主体綿を10：90〜
30：70の割合で混綿し開繊して、風送により側地に吹き
込み、熱接着綿の鞘成分の軟化温度以上の温度で熱処理
することを特徴とする固綿の製造方法を要旨とするもの
である。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明において熱接着綿として用いる繊維は、２種類のポ
リエステルを芯鞘構造として複合紡糸した芯鞘複合繊維
であって、芯成分としては極限粘度〔η〕が、0.45〜0.
75のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いる。
鞘成分としては、テレフタル酸とイソフタル酸のモル比
を85：15〜60：40としてエチレングリコールと共重合し
た極限粘度〔η〕が0.45〜0.60の低軟化点ポリエステル
を用いる。イソフタル酸の共重合割合が15モル％未満で
は接着力が不十分であり、また、軟化温度が高くなり、
熱処理温度を高くする必要がある。一方、40モル％を越
えると軟化温度が低くなりすぎ、固綿を使用中に再接着
が起こり形状が変化してしまったりする危険性があり、
繊維製造において紡糸性が著しく劣り製造に適さなくな
る。また、鞘成分が低融点ポリマーからなるため熱処理
時に単糸同士が融着してしまう可能性があるので未延伸
糸を延伸した後熱セットや熱処理を行わないのが好まし
い。

【０００８】熱接着綿の芯鞘複合比率は、40：60〜80：
20の割合とする必要がある。芯成分の割合が80％を超え
ると接着成分が少なくなって接着力が低下し、逆に鞘成
分の割合が60％を超えると紡糸時に糸切れが多発し操業
性が極端に悪くなり、また得られた固綿も主体綿の動き
が抑えられて風合いが硬くなっていく。

【０００９】熱接着綿の捲縮付与は、例えばスタッフィ
ングボックスを用いて行い、機械捲縮数を３〜10個／25
mmとする必要がある。捲縮数が３個／25mm未満である
と、主体綿との絡みが十分に行なわれず、分散性が悪く
なる。また、10個／25mmを越えると繊維同志の絡みが強
すぎて主体綿との混綿が悪く、熱処理後の固綿がブロッ
ク状になり、固綿を繰り返し使用した時にヘタリやすく
なる。

【００１０】熱接着綿の捲縮率は３〜12％とするのが好
ましい。捲縮率が３％未満では嵩の点で劣り、12％を越
えると、側地に吹き込んだ時に開繊した主体綿との混綿
が悪く、熱処理後の固綿に均一性がなく、ブロック状に
なってしまう可能性がある。

【００１１】熱接着綿の単糸繊度は 1.5〜10デニールと
するのが好ましい。1.5 デニール未満であると、固綿の
接着に必要な鞘成分の絶対量が不足して繊維同志の接着
が悪く固綿が得られない。また、10デニールを超える
と、単糸デニールが太すぎて主体綿との絡みが悪く、側
地に吹き込み後の成形性及び均一性が悪くなってしまう
可能性がある。

【００１２】本発明において主体綿として用いる繊維
は、極限粘度差が0.03〜0.15であるＰＥＴを複合紡糸装
置を用いて紡糸した複合繊維であって、弛緩熱処理によ
って捲縮が発現する潜在捲縮能を有する繊維である。通
常、ＰＥＴとしては極限粘度〔η〕が0.55〜0.75の範囲
のものを用いる。極限粘度差が0.03未満であると、十分
な潜在捲縮の発現が得られない。極限粘度差が0.15を超
えると、粘度差によりノズル面でニーリング現象が起き
て糸切れが多発し操業調子が悪くなる。

【００１３】主体綿の複合形態は、潜在捲縮を有する形
態に紡糸されれば特に限定されないが、サイドバイサイ
ド型や偏芯鞘型等あり、熱処理により捲縮を十分に発現
させるためにサイドバイサイド型とするのが捲縮発現能
力が優れている点で好ましい。

【００１４】主体綿の複合比率は、40：60〜60：40とす
るのが好ましく、50：50とするのが捲縮発現能力が優れ
ている点で好適である。

【００１５】主体綿は、極限粘度差のあるＰＥＴを複合
紡糸しているので延伸後に捲縮が発生するが、この時の
捲縮数は５〜15個／25mmとすることが必要である。これ
は熱接着綿の捲縮数とレベルを合わせておくことによ
り、熱接着綿との混綿を均一にするためであり、捲縮数
が少なすぎると繊維同志の絡みが弱く、見かけの嵩はあ
るが、側地に吹き込む綿の量が少なくなり熱処理後、固
綿を繰り返し使用するとヘタリが生じる。捲縮数が多す
ぎると繊維同志の絡みが強く、熱接着綿との混綿が悪
く、熱処理後の固綿に均一性がなく、ブロック状になっ
てしまう。

【００１６】主体綿の潜在捲縮能は、側地に吹き込んだ
後の熱処理時に発揮されて、コイル状の捲縮を発現し、
固綿に優れたクッション性と耐ヘタリ性をもたらす。主
体綿の潜在捲縮能としては、単独で無緊張状態で熱処理
した時に、20〜50個／25mmの捲縮を発現し、捲縮率が18
〜24％となっているのが好ましい。

【００１７】主体綿の単糸繊度は 3〜15デニールとする
ことが好ましい。3 デニール未満とすると、固綿の硬さ
がなく、ヘタリやすい固綿になり、15デニールを越える
と、単糸デニールが太すぎて熱接着綿との絡みが悪く、
側地に吹き込み後の成形性及び均一性が悪くなりやす
い。

【００１８】本発明における熱接着綿及び主体綿の繊維
長は30〜50mmとするのが好ましい。

【００１９】この長さが50mmを越えると繊維同志が長さ
方向に絡んで分散性が悪くなり、側地に吹き込むとき吹
き込み用の開繊した主体綿と混綿が悪くなりやすい。し
たがって、熱処理後の固綿の形成にムラができて、繰り
返し圧縮残留ひずみ率が低下する。また、30mm未満とす
ると、繊維長が短かくなりすぎて開繊した主体綿との絡
み合いが悪くなり、熱処理後の固綿の形成性及び均一性
が悪く、繰り返し使用時にヘタリやすい固綿となる可能
性がある。

【００２０】本発明においては、上記の熱接着綿と主体
綿を混綿し開繊して、風送により製品の形状に型作られ
た側地に吹き込み、その後熱処理して製品である固綿を
得る。

【００２１】熱接着綿と主体綿の混綿比率は、10：90〜
30：70の割合とする必要があり、熱接着綿の混綿比率が
10％未満であると固綿を成形する接着量が不足し、固綿
が得られない。熱接着綿の混綿比率が30％を超えると固
綿の熱処理したときの熱収縮率が高くなり、側地の型と
おりの大きさの固綿が得られなくなったり、弾力性のな
い固綿になってしまったりする。

【００２２】開繊は、開繊機あるいはカードを用いて行
い、開繊率が60％以上となるように開繊するのが好まし
い。

【００２３】側地に吹き込む風速は10〜50m/秒とするの
が好ましい。側地に吹き込む時にも開繊効果が働くが風
速が10m/秒未満の低速になると、開繊効果が働かないと
共に固綿の製造効率も悪くなり、固綿の形成性及び均一
性も悪くなり、風速を50m/秒以上の高速にしても、開繊
効果が変わらない割に高速の空気流とするための電力費
が増加し、コストアップになってしまう。

【００２４】側地に吸込んだ後の熱処理温度は、熱接着
綿の鞘成分の軟化温度以上の温度とすることが必要であ
る。熱接着綿の鞘成分の軟化温度以上の温度を下まわる
温度で熱処理したのでは熱接着綿の接着力が十分に発揮
されない。本発明に用いるイソフタル酸の共重合割合が
15〜40モル％である熱接着綿の鞘成分の軟化温度はおよ
そ 110〜210 ℃であり、鞘成分に用いたイソフタル酸の
共重合割合により熱処理温度を設定すればよいが、通常
軟化温度と軟化温度より10〜30℃程度高い温度の間に設
定すればよい。

【００２５】

【作用】本発明によると、接着性に優れた鞘成分を有す
る芯鞘複合繊維を熱接着綿とし、優れた捲縮特性を発揮
する潜在捲縮能を有する複合繊維を主体綿として、同レ
ベルの捲縮数の繊維の状態で混綿し、所望の形状をした
側地に吹き込み、熱接着綿の鞘成分の軟化温度以上の温
度で熱処理するので、熱接着綿と主体綿が均一に混綿さ
れて、所望の形状に成形され、主体綿がコイル状の捲縮
を発現して優れたクッション性を発揮すると共に耐久性
のあるクッション性を有する固綿とすることができる。

【００２６】

【実施例】次に実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例における特性値等の測定方法は、次の
通りである。

【００２７】(1) 極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合溶媒中、20℃
で測定。

【００２８】(2) 軟化温度 軟化点測定装置を用い、シリコーン浴中でのポリマーへ
の針入温度を測定。

【００２９】(3) 繊度 JIS L-105-7-5-1A の方法により測定。

【００３０】(4) 捲縮数 JIS L-105-12-1 の方法により測定。

【００３１】(5) 繰返圧縮残留ひずみ率 固綿を 300×300 ×50mmの大きさに切断して、JIS K-64
01-5-3の方法により測定。

【００３２】(7) ブロック状 得られた200gの固綿を厚みの中程から上下に引っ張って
はがし、５mm以上の大きさのブロック状の固まりの数を
数えて、○：０〜１個のもの、△：２〜５個のもの、
×：６個以上のものの３段階で評価した。

【００３３】実施例１ 芯成分として極限粘度0.68のポリエチレンテレフタレー
ト、鞘成分としてイソフタル酸（ＩＰＡ）を20モル％で
共重合した極限粘度0.53のポリエチレンテレフタレート
系共重合ポリエステル (軟化温度 200℃) を用い、複合
紡糸機にて芯鞘複合比率50：50で芯鞘構造型複合繊維を
紡糸温度 270℃、紡糸口金孔数280 、引き取り速度1000
m/分、吐出量436g/ 分で紡糸して束状に集束し、50℃の
供給ローラと60℃の延伸ローラの間で3.5 倍で延伸し、
40万デニールの延伸束とし、引き続いてスタッフィング
ボックスに導入して捲縮数６個／25mmの機械捲縮を付与
した後、ノニオン系水溶性仕上げ油剤からなる濃度１％
の水性エマルジョンを付与し、60℃10分間乾燥後、カッ
タで32mmにカットし、繊度が 6.1デニールの熱接着綿を
得た。

【００３４】一方、複合紡糸機を用いて〔η〕＝0.56の
ＰＥＴを低粘度成分とし、〔η〕＝0.64のＰＥＴを高粘
度成分（高低粘度成分の極限粘度差Δ〔η〕＝0.08) と
して複合重合比50：50でサイドバイサイド型に接合した
複合繊維を、紡糸温度 280℃、紡糸口金孔数 139、引き
取り速度1000m/分、吐出量 340g/分で紡糸し、束状に集
束して、50℃の供給ローラと90℃の延伸ローラの間で3.
6 倍で延伸し、58万デニールの延伸束を弛緩処理してノ
ニオン系水溶性仕上げ油剤からなる濃度１％の水性エマ
ルジョンを付与後、 170℃で10分間乾燥し、カッターで
32mmにカットし、繊度が 4.1デニールで捲縮数が11個／
25mmの主体綿を得た。

【００３５】得られた熱接着綿 60gと主体綿140g（熱接
着綿と主体綿の割合30：70）を混綿・開繊して、40m/秒
の風速で 400×400 ×50mmの大きさのテフロン加工した
ステンレス製金網の長方形体の側地に吹き込み後、熱風
乾燥機で 210℃、30分間の熱処理を行って本発明による
固綿を得た。

【００３６】実施例２ 実施例１において、高粘度成分として〔η〕＝0.64のＰ
ＥＴに替えて〔η〕＝0.71のＰＥＴ (Δ〔η〕＝0.15)
を用いた捲縮数が９個／25mmの主体綿を用い、鞘成分と
してＩＰＡの共重合の割合を20モル％に替えて40モル％
とした共重合ポリエステル (軟化温度 110℃) を用いた
捲縮数が３個／25mmの熱接着綿を用い、熱処理温度を 2
10℃に替えて 120℃とした以外は実施例１と同様にして
本発明による固綿を得た。

【００３７】実施例３ 実施例１において、高粘度成分として〔η〕＝0.64のＰ
ＥＴに替えて〔η〕＝0.71のＰＥＴ (Δ〔η〕＝0.15)
を用いた捲縮数が９個／25mmの主体綿を用い、鞘成分と
してＩＰＡの共重合の割合を20モル％に替えて15モル％
とした共重合ポリエステル (軟化温度 210℃) を用いた
捲縮数が６個／25mmの熱接着綿を用い、熱処理温度を 2
10℃に替えて 220℃とした以外は実施例１と同様にして
本発明による固綿を得た。

【００３８】実施例４ 実施例１において、高粘度成分として〔η〕＝0.64のＰ
ＥＴに替えて〔η〕＝0.61のＰＥＴ (Δ〔η〕＝0.05)
を用いた捲縮数が９個／25mmの主体綿を用い、鞘成分と
してＩＰＡの共重合の割合を20モル％に替えて40モル％
とした共重合ポリエステル (軟化温度 110℃) を用いた
捲縮数が３個／25mmの熱接着綿を用い、熱処理温度を 2
10℃に替えて 140℃とした以外は実施例１と同様にして
本発明による固綿を得た。

【００３９】比較例１ 実施例１において、鞘成分としてＩＰＡの共重合の割合
を20モル％に替えて10モル％とした共重合ポリエステル
(軟化温度 225℃) を用いた捲縮数が10個／25mmの熱接
着綿を用い、熱処理温度を 210℃に替えて 245℃とした
以外は実施例１と同様にして比較例としての固綿を得
た。

【００４０】比較例２ 実施例１において、鞘成分としてＩＰＡの共重合の割合
を20モル％に替えて50モル％とした共重合ポリエステル
(軟化温度95℃) を用いた熱接着綿の紡糸を試みたが糸
切れが多発したので以後の作業を中止した。

【００４１】比較例３ 実施例１において、高粘度成分として〔η〕＝0.64のＰ
ＥＴに替えて〔η〕＝0.58のＰＥＴ (Δ〔η〕＝0.02)
を用いた捲縮数が６個／25mmの主体綿を用いた以外は実
施例１と同様にして比較例としての固綿を得た。

【００４２】比較例４ 実施例１において、高粘度成分として〔η〕＝0.64のＰ
ＥＴに替えて〔η〕＝0.76のＰＥＴ (Δ〔η〕＝0.20)
を用いた主体綿の紡糸を試みたがノズル面のニーリング
現象による糸切れが多発したので以後の作業を中止し
た。

【００４３】実施例５ 実施例１において、芯鞘複合比率を50：50に替えて40：
60とした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様にして
本発明による固綿を得た。

【００４４】実施例６ 実施例１において、芯鞘複合比率を50：50に替えて60：
40とした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様にして
本発明による固綿を得た。

【００４５】実施例７ 実施例１において、芯鞘複合比率を50：50に替えて80：
20とした主体綿を用いた以外は実施例１と同様にして本
発明による固綿を得た。

【００４６】比較例５ 実施例１において、芯鞘複合比率を50：50に替えて30：
70とした熱接着綿の紡糸を試みたが糸切れが多発したの
で以後の作業を中止した。

【００４７】比較例６ 実施例１において、芯鞘複合比率を50：50に替えて90：
10とした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様にして
比較例としての固綿を得たが、熱接着綿の芯成分の一部
が外に出ていて、鞘成分が少ないため接着力が不十分な
ものであった。

【００４８】比較例７ 実施例１において、機械捲縮数を６個／25mmに替えて２
個／25mmとした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様
にして比較例としての固綿を得た。

【００４９】比較例８ 実施例１において、機械捲縮数を６個／25mmに替えて15
個／25mmとした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様
にして比較例としての固綿を得た。

【００５０】比較例９ 実施例１において、捲縮数を11個／25mmに替えて３個／
25mmとした主体綿を用いた以外は実施例１と同様にして
比較例としての固綿を得た。

【００５１】比較例１０ 実施例１において、機械捲縮数を11個／25mmに替えて20
個／25mmとした熱接着綿を用いた以外は実施例１と同様
にして比較例としての固綿を得た。

【００５２】実施例８ 実施例１において、熱接着綿と主体綿の割合を30：70に
替えて10：90として混綿した以外は実施例１と同様にし
て本発明による固綿を得た。

【００５３】比較例１１ 実施例１において、熱接着綿と主体綿の割合を30：70に
替えて 5：95として混綿した以外は実施例１と同様にし
て比較例としての固綿を得た。

【００５４】比較例１２ 実施例１において、熱接着綿と主体綿の割合を30：70に
替えて40：60として混綿した以外は実施例１と同様にし
て比較例としての固綿を得た。

【００５５】獲られた実施例１〜８及び比較例１、３、
７〜１２の固綿の特性を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１により明らかなごとく、本発明による
実施例１〜８の固綿は、いずれも熱接着綿と主体綿が均
一に混綿されていて、繰返し圧縮によるへたりも小さく
優れたクッション性を有するものであった。これに対
し、ＩＰＡの共重合の割合が少ないポリエステルを鞘成
分とする熱接着綿を用いた比較例１は、接着力が不十分
であり、繰返圧縮残留ひずみ率を測定後の試料は、主体
綿の遊離している部分が見られた。また、鞘成分の軟化
温度が高いので、熱処理温度を高くする必要があり、工
業的に実施するのが難しい。極限粘度差の小さいポリエ
ステルを複合した主体綿を用いた比較例３は、熱処理後
の捲縮の発現が弱く十分なクッション性が得られないと
共に繰返し圧縮ひずみ率が低く、耐久性の乏しいもので
あった。機械捲縮数の少ない熱接着綿を用いた比較例７
及び捲縮数の少ない主体綿を用いた比較例９は、繊維同
士の絡みが弱く均一な混綿がなされず、ブロック状に接
着しているため、剥離性、耐久性も劣るものであった。
機械捲縮数の多い熱接着綿を用いた比較例８及び捲縮数
の多い主体綿を用いた比較例１０は、繊維同士の絡みが
強すぎて均一に混綿されずブロック状に接着しているた
め、剥離性、耐久性も劣るものであった。熱接着綿の混
綿割合の少ない比較例１１は、接着が不十分であり、繰
返圧縮残留ひずみ率を測定後の試料は、主体綿の遊離し
ている部分が見られた。熱接着綿の混綿割合の多い比較
例１２は、風合いが硬く、繰返し圧縮ひずみ率が低いも
のであった。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、主体綿と熱接着綿を側
地に高速気流で吹き込み後、温風熱処理をすれば固綿が
得られる。この様に吹き込み作業性が良好で均一で成形
性に優れクッション性にも優れた固綿を容易に得ること
ができ、寝装具、ソファー、クッション等幅広い用途に
好適に用いることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱接着綿と主体綿とからなる固綿を製造
   するに際し、芯成分としてポリエチレンテレフタレート
   を配し、鞘成分としてテレフタル酸とイソフタル酸のモ
   ル比を85：15〜60：40としてエチレングリコールと共重
   合したポリエステルを配した芯鞘比率が40：60〜80：2
   0、機械捲縮数が３〜10個／25mmである芯鞘複合繊維を
   熱接着綿として用い、極限粘度差が0.03〜0.15のポリエ
   チレンテレフタレートを複合紡糸した潜在捲縮能を有す
   る捲縮数が５〜15個／25mmである複合繊維を主体綿とし
   て用い、熱接着綿と主体綿を10：90〜30：70の割合で混
   綿し開繊して、風送により側地に吹き込み、熱接着綿の
   鞘成分の軟化温度以上の温度で熱処理することを特徴と
   する固綿の製造方法。