JPH08505908A

JPH08505908A - ファイバ充填材およびファイバの他のアスペクト

Info

Publication number: JPH08505908A
Application number: JP6516994A
Authority: JP
Inventors: シンダー，アドリアン，チャールズ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1996-06-25
Also published as: DE69319745T2; EP0681619B1; ATE168419T1; CA2154000A1; ES2118370T3; US5344707A; WO1994017233A1; EP0681619A1; DE69319745D1; KR100245849B1; KR960700370A

Abstract

(57)【要約】ファイバボールは枕やクッションに充填材として用いたり、支持体として用いる。ファイバボールは通常のデニールの滑り良くしたファイバ充填材の混合物から得られ、支持体および弾性を与える。少量の低デニールの滑り良くしたファイバを混合したものは最適な審美性を与える。

Description

【発明の詳細な説明】ファイバ充填材およびファイバの他のアスペクトこの発明は、ファイバ充填材料、特にポリエステルファイバ充填材、さらに詳しくはファイバボール形状のファイバ充填材の改良およびこれらの他のアスペクトおよび用途、および他のファイバのアスペクトおよび用途に関する。ポリエステルファイバ充填材は広く用いられるようになっており、枕、キルト、寝袋、衣料、調度品クッション、マットレスおよびその類似品のための相対的に廉価な充填材料としてよく受け入れられてきた。ポリエステルファイバ充填材は、一般に、スタッファーボックス（stuffer box）タイプのクリンパ（crimper ）で縮ませたフィラメントから切断されたポリエチレンテレフタレートステープル（短ファイバ：staple）（即ち、カットファイバ）から製造されてきた。上記ファイバのデニール（すなわち、dtex）は一般に、衣料に用いられた綿ファイバおよびポリエステル織物ファイバよりも単位フィラメント当たりのデニール（dp f）が十分に高い５〜６のオーダーであった。これは、最も充填材料に必要とされる重要点がその弾性だからである。上記ファイバは中空でも充実でもよく、断面正円でも他の断面形状でもよく、末端消費者または製造上の必要性に従って種々の寸法に切断される。ポリエステルファイバ充填材は、ファイバ同士の摩擦を減少させるために、通常はシリコンで、近時はポリエチレンテレフタレート／ポリエーテルセグメント共重合体で被覆して“滑り良く”（slickened）してある。ファイバ間の低摩擦は、上記ファイバ充填材から製造された仕上げ品の手触りを改善し、滑りよく柔らかい手触りを生み、使用時に品物中で上記ファイバ充填材が絡み合う（または互いに保持し合う）傾向を減らすのに貢献する。ポリエステルファイバ充填短ファイバは、一般に、広げられた後に、交差して重なり合ったウエブ形状に形成されることによって処理されて、品物を充填するのに用いられる詰め綿（芯と呼ばれる）を形成する。この技術を用いて充填された品物の性能は多年にわたって多くの末端消費者に満足させてきたが、ダウンおよびダウン／フェザー混合物などの天然充填材の審美性を完全に再現できなかった。そのような天然充填材は毛羽立てられたポリエステルファイバ充填芯とは基本的に異なる構造を有する。毛羽立てられたポリエステルファイバ充填芯は、充填材料間の連続性をもたない小さなパーティクルから構成されている。これは、パーティクルが詰め物の「かわ」の範囲内で動き回って消費者の輪郭または所望の形状にパーティクルを適用させることを許容するものである。ダウンやフェザーの充填材が動き回り得る容易さが、単純に揺れたり軽くたたいたりすることによってぎっしり詰められた後の圧迫からの回復において重要な役割を演じるものと信じる。この長所は毛羽立ち性（refluffability）と呼ばれている。ダウンやフェザーとは反対に、毛羽立てられたポリエステルファイバ充填芯は、上記ファイバが平行に配された層状構造を有し、ウエブや層が動き回られない程度に各ウエブ間や層間が緩く結合され、ダウンやフェザーに類似するように毛羽立てられている。ポリエステル充填材は、しかしながら、天然の充填材に対して、特に洗濯性および耐久性に関し、いくらかの利点を有している。従って、マーカス（Marcus）は小型で、柔軟なポリエステルファイバクラスターから構成されたファイバ充填材、あるいは着用中および洗濯中にそのアイデンティティを維持し、かつ、消費者がファイバ充填材で充填された品物を再度毛羽立てさせることができるファイバボールを開発した。これらのクラスターは、ポリエステルファイバ充填材の良好な機械特性および洗濯性に、ダウンまたはダウン／フェザー混合物の毛羽立ち性を組み合わせたものである。いくつかの特別の製品は標準的なファイバ充填材から改良された毛羽立て機で商業的に生産されてきたが、そのような製品は異なる末端消費者のために準備され、高級なベッドまたは調度品の製造に必要とされる特性を備えていなかった。スタインラック（Steinruck）は、米国特許第2,923,980号明細書において上記のような改良された毛羽立て機や“ナッブ（nubs）”を製造する方法を開示した。マーカス（Marcus）は新規なファイバボールの製造方法のための供給品としての特定の特性を備えたファイバを用いた新規のファイバボールを製造した。米国特許第4,618,531号明細書および同第4,783,364号明細書は好適なファイバボール製品およびその製品を螺旋クリンプ（spiral crimp、オメガクリンプを含む）から供給されたファイバから製造する方法を開示した。これらのファイバはその自然なクリンプ性のために穏和な条件下での回転が可能である。これらの製品は、主にベッドや調度品であるクッションにおいて米国および欧州で商業的に成功を納めてきた。マーカス（Marcus）は、螺旋（helical）クリンプと呼ばれるのが好ましいとされることがあり、そのようなうず巻き状（spiral）クリンプが所望のファイバボールの構造を達成するために、すなわち、各ファイバボール内でのファイバの所望ランダム配置を与え、かつ、隣接するボール間の所望の低粘着性を達成するために、重要であると証明した。標準的な機械式のクリンプを有する市販のファイバからは、良好な耐久性、高い充填力および低い粘着性を与える所望のファイバボール構造を有し、充填製品の毛羽立ち性が重要な必要条件であるファイバボールを製造できなかった。充填力を最適化する、（すなわち、バルクを増やす）ために、耐久性、特に洗濯に対する耐久性を最適化する、（すなわち使用中に損失するバルク量を少なくする）ために、ランダムに分配されるべきファイバボール構造を形成するもつれたファイバがその構造全体を通して均一な密度を有し、かつ、洗濯中または通常の着用時にファイバボール密度を維持するのに十分な程度にもつれているものと信じられている。最適な充填力および耐久性を達成するために、ファイバボール内での各ファイバが完全に個々に大きくなったバルクを有し、その結果充填力や耐久性が分配されることが重要であると信じられている。ファイバボールの性能に依存する上記構造を得るために、マーカス（Marcus）は自然にクリンプする傾向のあるファイバを用いて、良好に固化された構造を非常に弱い力で製造することができた。前出特許において、マーカス（Marcus）は、供給ファイバとしての螺旋（helical）クリンプを用いることによって、この所望のファイバボール構造や特性を得るための好適な方法、および弱い力でファイバを回転させる空気回転（air tumbling）方法を開示した。結果として得られた製品はフアイバボール内のファイバのランダム分配によって、少なくとも50％回転（最少寸法に対する最大寸法の比が２：１よりも小さい）であることによって、および従来の製品において示されなかった低粘着性を有することによって特徴付けられている。マーカス（Marcus）は、標準的な機械的なクリンプを有する市販のファイバを用いて同一条件で許容できるファイバボールを製造しなかった。新規のファイバボールを製造するのにマーカス（Marcus）によって用いられた供給ファイバは、相対的に異常であり、入手困難であり、および／または市場において高価なものであった。ポリエステルステープルファイバの大半は機械的に、一般的にはスタッファボックス技術（stuffer box technique）によってクリンプさせられた。マーカス（Marcus）が、毛羽立てた芯タイプの構造における平行化されたファイバよりもむしろファイバボール形状のファイバ充填材を用いる価値があることを開示した後、標準的な機械的にクリンプしたファイバがなぜ良好なファイバボールを製造できないかどうかについて見出され、マーカス（Marc us）が用いたもの以外の供給ファイバを提供することが望まれていた。米国特許第5,218,740号明細書において、スナイダー（Snyder）はファイバクラスターを製造する他の方法および装置を開示し、機械的にクリンプした供給ファイバから、満足すべきファイバクラスターを製造するのに成功した。米国特許第5,112,68 4号明細書の重要な目的は、しばしばファイバボールと呼ばれる、そのようなクラスターへ製造される能力を有する機械的にクリンプした供給ファイバを提供することにある。本願明細書中に表現されているように、本発明の要旨は、また、ポリエステルファイバ充填材以外のファイバからクラスターを製造することに適用され得るものである。取り外し可能で、再度の毛羽立ち性のある（refluffable）クッションは、今や近代的な調度品のスタイルの典型である。これは再度の毛羽立ち性のあるファイバ充填材の新規なニーズを創造したもので、そのクッションは再度ふっくらと太らせることができる。また、調度品では、ベッドまたは衣料よりも支持性がよく、充填力が強い充填品が求められている。これは、５〜６のオーダーすなわち dtexのファイバと異なるクリンプ条件を要求し得るような、しばしばより高いデニールのファイバを必要とすることである。従って、前出の特許において開示されたように、ファイバボールが特定のクリンプ形状を有する機械的にクリンプしたファイバから製造され得るのと同等の特性を有することが見出された。重要な特性はマーカス（Marcus）により供給ファイバとして用いられたうず巻き状（spiral）クリンプファイバのクリンプ性に類似して自然にクリンプする能力であると信じられている。適当な供給ファイバは特定範囲の頻度や大きさの一次クリンプや二次クリンプの組み合わせで用いられてきた。必要な値の正確な範囲は、デニールおよび供給ファイバの形状などの種々の研究成果およびファイバボールの製造に用いられた製造技術に依存するであろう。特に、二次クリンプの頻度や大きさおよび二次クリンプの良好な熱硬化性はファイバボールを製造する際の重要な役割を演じるであろうと信じられている。従って、本発明の一つの態様は各ボール内でファイバが均一な密度、ランダムな分配およびもつれを有する再度の毛羽立ち性のあるファイバボールを提供することにある。このファイバボールは平均断面寸法が約２〜約20mmであり、個々のファイバが約10〜100mmの範囲の長さを有し、一次クリンプおよび二次クリンプを有するファイバから製造されている点に特徴がある。一次クリンプは平均頻度が10cm当たりに約14〜約40クリンプを有しており、二次クリンプは平均頻度が10 cm当たりに約４〜約16クリンプを有しており、ファイバ軸方向における二次クリンプの平均の大きさが一次クリンプの平均の大きさの少なくとも４倍である。各ボール内にファイバのランダムな分配およびもつれを有するファイバボールが与えられ、そのファイバは充填材としてのファイバとバインダとしてのファイバとの混合物であり、これはマイクロ波または高周波エネルギ発生源に晒されたときに加熱され得る材料を選択的に含むものである。上記フアイバボールが約2m m〜約20mmの平均径を有し、個々のファイバが約10〜約100mmの長さを有する点に特徴があり、上記充填材としてのファイバが一次クリンプおよび二次クリンプを有し、一次クリンプは平均頻度（frequency）が10cm当たりに約14〜約40クリンプを有しており、二次クリンプは平均頻度が10cm当たりに約４〜約16クリンプを有しており、これによって二次クリンプの平均の大きさは一次クリンプの平均の大きさの少なくとも４倍である。上記ファイバボールを製造する方法がより完全に記述されるように与えられた。加えて、バインダとしてのファイバを含有するファイバボールから製造された成型した構造が与えられた。本発明の他の態様は、ファイバボールを製造するために好適な供給ファイバ、および適当な供給ファイバを製造するステップを包含する方法であった。クリンパ幅１インチ当たり約13〜約26ktexのクリンパ荷重でスタッファ・ボックスクリンパ内でフィラメント当たり約４〜約10dtexの低デニールのポリエステルフィラメントのトウ・バンドを機械的にクリンプし、クリンプしたトウバンドを熱硬化して平均頻度が10cm当たりに約14〜約40クリンプを有する一次クリンプと、平均頻度が10cm当たりに約４〜約16クリンプを有し一次クリンプの平均の大きさの少なくとも４倍である二次クリンプとを有するクリンプしたフィラメントを与え、得られたクリンプしたトウバンドをカットファイバに変換して特定の供給ファイバを与える方法が提供された。特定の供給ファイバは、そのような供給ファイバからフアイバボールを製造し、空気回転方法によって、または衣類毛羽立て部を備えたボール製造機械、例えば改良型ローラートップタイプ、またはスナイダー（Snyder）らの米国特許第5,218,740号明細書中に開示されたものを用いて上記ファイバボールを製造する方法を実施するために供給されるものであり、かつ、それに好ましいものである。類似の方法では、対応して、例えばインチ当たり約 34ktexまでのクリンパ荷重で、より高いdtexのポリエステルフィラメントを用意した。適切なクリンプは、例えば詰め箱タイプの機械式のクリンパの使用によってのみ誘導される必要がないが、適切な構造を誘導する変法もまた予期されていた。我々は、少量のサブデニールファイバを有する機械的にクリンプしたファイバ充填材、または約1.5以下、好ましくは少なくとも0.2〜１の低デニールファイバの混合物からファイバボールからなる枕、クッションおよびその他の品を提供する利点を見出した。記述されているように、そのようなファイバ充填材用に市販されたファイバのデニールは、一般に５〜６デニールのオーダーで高く、もっと高いデニールのものでも、取り外し可能で再度の毛羽立ち性のあるクッション等の一定の目的のためであれば、その弾性および高デニールファイバの支持性により好ましい。低デニールファイバは良好な温度絶縁性を与えることで知られている。しかし、そのファイバがクッションや枕での支持体に用いた場合の十分な弾性を有するとは信じられていない。ここで、温度絶縁性は第１義的な要件ではない。従って、少量の低デニールファイバを用いた一定の混合物の製品中における利点を見出されたことは驚くべきことである。したがって、ここで改善されたファイバボールを提供する。このファイバボールは、平均直径が約２〜20mmであり、また各ファイバボール内で個々のファイバが不規則に分布し、かつもつれている。また、ファイバボールに含まれるファイバは表面が滑らかになっており、かつ長さが約10〜100mmである。上記改善されたファイバボールの特徴は、約0.2〜１デニールの低デニールファイバが約10〜5 0重量％含まれることを必須とし、また補足的に約２〜20デニール（上記低デニールの少なくとも３倍）の高デニールファイバが約90〜50重量％含まれることである。さらに、上記ファイバボールは１次のクリンプに加えて重要な２次のクリンプ処理により機械的にクリンプされており、それによってファイバが絡み合ってファイバボールを形成する。本発明が提供する他の改善されたファイバボールは、平均直径が約２〜20mmであり、また各ファイバボール内で個々のファイバが不規則に分布し、かつもつれている。また、ファイバボールに含まれるファイバは表面が滑らかになっており、かつ長さが約10〜100mmである。この改善されたファイバボールの特徴は、約0 .2〜１デニールの低デニールファイバが約10〜50重量％含まれることを必須とし、また補足的に約２〜20デニール（上記低デニールの少なくとも３倍）の高デニールファイバが約90〜50重量％含まれることである。さらに、低デニールの利点は機械的にクリンプされたファイバ充填材のみからなるファイバボールに限定されものではないので、上記ファイバボールは螺旋状にクリンプされており、それによってファイバが絡み合ってファイバボールを形成する。また、本発明によって提供される高デニールのファイバ充填材は、既に示したような機械的にクリンプ処理されたものと、既に示したような螺旋状にクリンプ処理されたものとがある。好ましい態様は、約0.6〜１の低デニールで、かつ約４〜10の高デニールであり、低デニールファイバが30重量％またはそれ以下含まれる混紡を含む。他の態様は、プロセスおよび充填製品を含むもので、該充填製品は枕、クッション、および充填製品様のものである。この充填製品様のものとしては、連続したファイバからなるふとん皮地織物、特にふとん皮地に低デニールファイバを有するものである。上記特許によれば、ある種の機械的にクリンプ処理された供給ファイバは、同一のプロセス条件下で、うず巻き状（スパイラル）クリンプ処理ファイバ（しばしば螺旋状（ヘリカル）クリンプ処理ファイバとも呼ぶ）から作られたものと同様の耐久性および毛羽立ち性を有するファイバボールを作ることができる。より広い範囲にわたって機械的にクリンプ処理された供給ファイバは、他のファイバボール製造プロセスを用いた際に満足したファイバボールを与える。ここで、他のファイバボール製造プロセスは、例えば米国特許第5,218,740号に開示されたものであり、これに開示された内容を本願に関係あるものとして取り込む。いくつかの例では、ファイバボールの構造はうずまき状クリンプ処理ファイバから得られたものと類似しているものなので、両者を区別することは例え走査型電子顕微鏡（SEM）を用いたとしても困難である。機械的にクリンプ処理されたファイバから良好な構造を持つファイバボールを作ることは、特定の断面を有するファイバに関しての特有な実用上および商業上の興味によるものである。この特定の断面を有するファイバは、うずまき状クリンプ処理または複合（bicomponent）方法によってクリンプ処理および／または製造するのが困難なファイバであり、例えば多数の溝および／または大きな隙間（high void content）を有するファイバや高デニールファイバである。開示された技術によって、スパン合成ファイバからなるいかなる原料からでも、クリンプ処理の条件を変えることで３次元構造、低凝集力、および優れた耐久性を有するファイバボールを作ることが可能となるので、一次の螺旋と二次の螺旋との特定の組み合わせができる。当業者が理解することができるように、いかなるクリンプ処理操作もある程度は経験にもとづくものであり、また特定の供給ファイバ、クリンパーの型、寸法および／または構造にもとづくものであり、さらに何を求め、満足する結果（例えば、ファイバボール）が得られるまで実験することにもとづくものであるけれども、ガイドラインをここに示す。充填を目的として、ファイバボールは好ましくは球形であり、かつ平均直径が２〜20mmである。そして、50重量％のボールが好ましくは最大寸法が最小寸法の２倍を越えないような断面を有する。ファイバボールは、不規則に配列され、もつれたファイバからなるもので、特定の頻度（frequency）および強度（amp litude）を一次および二次クリンプ処理に与えるために加熱される。適当な一次クリンプ処理は、平均頻度が約14〜40クリンプ／10cm、好ましくは約18〜28（またはいくつかのファイバでは約３２）クリンプ／10cmであり、この場合の二次クリンプ処理の平均頻度は約４〜16/10cmである。また、二次クリンプ処理の強度は一次クリンプ処理の少なくとも４倍である。クリンプ処理されたポリエステルファイバの切断長は、約20mmないし約100mmであり、また直線密度（ファイバ充填材として）は約３ないし約30dtexである。よりいっそう低いdtexレベルは一般に優れたレシリエンス（resilience）または充填支持（filling support）を与えるものではない。ここに示す範囲は、種々のファクター（例えば最終使用目的）や多のファイバファクター（例えば、デニール、断面形状、特定のファイバに関して特に選択される処理条件）に一般に依存しているいかなるファイバに対しても適当な、そして正確な限度である。上記のように、本発明によれば、ファイバボールは、一般に30重量％またはそれ以上までの最小量、しかし35重量％まで、あるいは40重量％、あるいは半分（約50重量％）までの低デニールのファイバ、すなわちファイバ充填材よりも低いデニールのファイバがファイバボールを製造するのに用いられる。そのような低デニールのファイバは、好ましくはサブデニールファイバ（subdenier fibers）と呼ぶ。当業者に明らかなように、螺旋状にクリンプ処理されたファイバ（マーカスが示唆）と同様に、ファイバボールに変換するのに好適な機械的にクリンプ処理されたファイバを製造する方法が現在発見されている。それによって、色々なファイバを混合（blend）してファイバボールを形成するのが可能である。このような混合の例としては、螺旋状にクリンプ処理されたファイバの混合や機械的にクリンプ処理されたファイバの混合が含まれる。これらは低デニールのファイバでもってファイバボールを形成するのに適している。また、そのような混合におけるファイバの正確な比率（およびクリンプ形状）は、ファイバボールを形成するのに用いられる技術、ファイバあるいはファイバボールのデニールや断面、およびファイバボールの他の構成要素等に依存する。ファイバは、スリケナー（slickener）、例えばシリコン滑面剤または主にポリオキシアルキレンおよびポリエチレンテレフタレートからなる分割共重合体によって被覆することにより、ファイバとファイバとの間の摩擦を抑えるべきである。また、最終使用製品の改善された柔軟性のほかにも、ファイバボール製造プロセスにおいて、潤滑もまた重要な役割を担うもので、該プロセス中に重なり合ったファイバが互いに滑り合うのを助ける。すでに示したように、マーカスの米国特許第4,618,531号および第4,783,364号には、うず巻き状（または螺旋状）のクリンプを有する供給ファイバから作られたファイバボールが開示されている。そのようなファイバは、機械的にクリンプ処理されたファイバのかわりに、あるいはそれに加えて、本発明にもとづいて低デニールファイバを含むファイバボールを製造する再にファイバ充填材として用いられてもよい。螺旋状のクリンプとそれからファイバボールを形成する方法を持つそようなファイバ充填材は、上記マルコス特許に開示されている。そのようなファイバ充填材は、相対的にわずかなファイバがファイバボールから突き出ており、その結果ファイバボール間の凝集力が低い。また、螺旋状クリンプ処理は、毛羽立ち性と同様に、ファイバ充填材の容積、レシリエンス、および耐久性に対してファイバが最適に寄与するようにする。このファイバボールの構造は、ファイバの「記憶」による自然発生的なファイバのカーリングに大部分が依存している。このカーリングは複合構造の結果、あるいは非対象クエッチングにおいて生ずるスピンストレス（spin stress）の結果として生ずる。この自然発生的なカーリングのポテンシャルによって、たいへんマイルドな条件下で供給ファイバからファイバボールを製造することが可能となり、たいへん弱い力が与えられることによって圧密ファイバボール構造が達成される。このファイバボールは優れた充填力と耐久性とを持つレシリエント構造を有する。そのようなファイバボールと、カード上に通常は作られる「ナブ（nub）」と呼ばれる従来の製品または同様の市販品との主な違いは、「ナブ」が相当な量のファイバを含むもので、該ファイバは強くもつれた核に存在し、かつレシリエンスに対してはなんら貢献することがなく、たんに「死重」を構成するだけである。このようなナブは、十分に強く絡み合っているものなので、カード操作（ca rding operation）に耐えうる。ナブは、スラブヤーン（例えば、バーバーカーぺット、タペストリー、および異なったヴィジュアル性とさわり心地性とを備えた織物）に用いるのに適している。しかし、充填材として用いるのに必要な容積、レシリエンス、および耐久性がない。既に示したように、マーカスは螺旋状のクリンプ処理したファイバを用いることによってレシリエンスファイバボールを製造し、またエアタンブリングプロセス（air tumbling process）ファイバは標準的な機械的にクリンプ処理されたファイバからファイバボールを製造することができない。螺旋状にクリンプ処理されたファイバは、目的とする構造を有するそのような製品を製造するための好ましいフィードのままである。ファイバボール形成のカギは、自然発生的にカールさせるためのポテンシャルに等しい強さを有する供給ファイバを提供することにあると考えられている。複合ファイバと同様の強さをいつも保つことはできないけれども、カールのためのポテンシャルによってマイルドな条件下で製造されるファイバボールを与える。ファイバのクリンプ配列およびこれらのファイバを製造するために用いられるプロセス条件は、ファイバボール構造に関して重要である。一般に商業的に入手可能な機械的クリンプ処理されたファイバによっていかなるファイバボールも作ることはできないエアタンブリング条件は、許容される構造、充填力、および耐久性を持った製品を、変更された機械的に処理されたクリンプを持つファイバから製造することに用いられる。こられの変更された「機械的にクリンプされたファイバ」から最適構造を有するファイバボールを製造するためのキーパラメータは、二次クリンプである。それは、自然発生的なカールへファイバのポテンシャルを与えると考えられているファイバの二次クリンプである。なぜなら、それによって、３次元クリンプ配列が与えられる。ソリッドな断面を有する供給ファイバは一般に中空のファイバよりも容易に、特に米国特許第4,618,531号、第4,783,364号、および第4,794,038号に開示された修正ローチ型（modified Lorch type）装置上で、ファイバボールを形成する。ある修正カード上では、二次クリンプによる違いは、よりいっそう小さなものであり、クラスターを作るだめの能力としてしかみなされない。しかし、特定のクリンプは要求に応えるような優れた構造、耐久性、充填力（ロフト／バルク）、および低粘着性を持つファイバボールの製造にとって重要性を有する。ソリッドなファイバおよいび相対的に低いデニールは一般に容易に丸めてファイバボールにすることがより一層簡単であるけれども、ファイバボールは13dtexのような高い曲げ弾性率を持ち、かつ４−穴、25％が無効なファイバから作られる。本発明に用いられるポリエステルファイバは、好ましくは滑面剤によって被覆される。いずれの従来の滑面剤もこの目的のために用いることができる。そのような材料は、米国特許第4,794,038号に記載されている。従来の滑面剤は一般にファイバの重量あたりSiの濃度が0.01ないし約１％のレベルで用いられる。シリコンポリマーは、ファイバの重量あたりの％Siとして測定して、一般に約0.03％〜0.8％、好ましくは約0.15％〜0.3％の量で用いられる。ここでの滑面の役割はファイバ間の粘着を抑えてファイバボール製造操作中により良い構造を形成させること、充填剤のスリックネス（slickness）を改善させること、およびファイバボール間の粘性を低下させること（レフラファビリティを改善）である。しかし、上記開示のように、供給ファイバは約0.05重量％ないし約1.2重量％（のファイバ）のセグメンテッド・コ（ポリアルキレンオキシド／ポリエチレンテレフタレート）、例えばマックインタイラら（McIntyre et al.）の米国特許第3,416 ,952号、第3,557,039号、および第3,619,269号に開示されたものや、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むセグメント化共重合体のような他の特許明細書に開示されたものが含まれる。他の好適な材料として、グラフトポリアルキレンオキシド／ポリエチレンオキシド含有の材料が用いられる。これらの生産物によるファイバ間の摩擦（fiber/fiber friction）はシリコンによる摩擦と類似している。しかし、それらの材料によって滑りやすくされたファイバは市販の共重合体バインダファイバと結合することができ、またこのような結合は、マーカス（I．Marcus）の米国特許第5,169,580 号および米国特許第4,940,502号に開示されているように、成形を目的としたファイバボールの製造にとって必須のものである。以下、本発明を以下の実施例で詳細に説明する。以下の実施例では、すべてのファイバはポリ（エチレンテレフタレート）から作られる。特に記さないかぎり、すべての部およびパーセントは重量あたりのもの、およびファイバの重量（ba sed on the weight of the fibers；OWF）にもとづくものである。容積（bulk）測定は主にマーカスの米国特許第4,618,518号に記載された方法にもとづく。実施例１機械的にクリンプ（カールさせる）するとともに、ポリシロキサン・スリックナー（slickener）により滑らかに（約0.3％SiOWF）されたポリ（エチレンテレフタラート）フィラメントの引き抜きトウ（tow）から、サブデニールのファイバ（0.9dpf）を1.25インチの長さに切断した。一次クリンプの頻度は、本明細書で説明したような二つの方法で測定した。（CPI）は13クリンプ／インチ（約５クリンプ／センチ）であり、チップ（CHI）は17クリンプ／インチ（ほぼ11クリンプ／センチ）であった。二次クリンプ（CHI）は1.4クリンプ／インチ（0.55クリンプ／センチ）であった。また、両方ともに機械的にクリンプするとともに、ポリシロキサン・スリックナーにより約0.3％Si OWFに滑らかにされたポリ（エチレンテレフタレラート）の実施例1A用の4.5dpf、および実施例1B用の6dpfの引き抜きトウから、より高いデニールのファイバ充填材を1.25インチの長さに切断した。一次クリンプ頻度（ CPI）は、4.5dpfでは6.1クリンプ／インチであり、6dpfでは4.7クリンプ／インチであった。一次クリンプ（CHI）値は、4.5dpfでは8.7クリンプ／インチであり、6dpfでは6.4クリンプ／インチであった。 20重量％の前記サブデニールのファイバと前記80重量％のより高いデニールのファイバとを標準混織物装置で混織りした。得られた混織物をキルシュナー・ビーター（Kirschner beater）上に広げ、次に、供給装置に空気搬送し、この装置により前記混織物の制御量を、スナイダー（Snyder）らによる米国特許第5,218, 740号に記載されているようなファイバボール作成用の装置に供給した。また、比較のために、比較例CAでは4.5dpfの100％の前記より高いデニールのファイバ充填材（A）を用い、比較例CBでは6dpfの100％の前記より高いデニールのファイバ充填材（B）を用い、比較例CCでは4.5dpfの100％の前記より高いデニールの螺旋クリンプしたファイバ充填材（B）を用いた以外は、同様にして、それぞれ、ファイバボールを作成した。前記螺旋クリンプファイバ充填材はスナイダーらの米国特許第5,218,740号の実施例１に用いられたものと同様のものであり、この特許の記載内容はここに該特許番号を参照することにより本明細書の一部分を構成するものとする。実施例1Aと実施例1B、および比較例CA，CBおよびCCから得られたファイバボールを集め、それらのバルク、すなわち、表示した負荷（ニュートン）の下でのそれらの高さ（センチ）、およびそれらの凝集性、負荷なしの“初期高さ”（センチ）であるIHを測定、比較した。前記負荷下の高さおよび凝集性は、本質的にマーカス（Marcus）による米国特許第4,618,531号に記載されており、前記IHは、該ファイバボールのサンプルがある予加圧を受けた後に測定したものである。凝集性は、マーカス（Marcus）による米国特許第4,618,531号に記載されているように、毛羽立ち性にきわめて良く相関している。前述の技術に示されているように、螺旋クリンプを有するファイバは、毛羽立ち性のある（refluffable）ファイバボールを作成するために最適なものであり、これは第１表に示されており、比較例CC（螺旋クリンプファイバ充填材）の凝集値が機械的にクリンプされたファイバ（比較例CAおよびCB）よりかなり良い（低い）ことから分かる。驚くべきことに、機械的にクリンプされたファイバの毛羽立ち性（低い凝集値によって示される）は、第１表の実施例1Aおよび実施例IBに示されているように、20重量％のサブデニールのファイバを混紡することで向上する。また、実施例1Aおよび実施例1Bは、比較例CC（螺旋クリンプファイバ充填材）のIH値に匹敵するIH値を持っており、同等の初期ロフト（loft）すなわち充填の能力を示しているが、負荷下ではより高く、実施例品はより堅いことが示されている。実施例２サブデニールのファイバ（0.9 dpfと0.7 dpf）を、実施例１におけるサブデニールファイバと本質的には同様にして作成した。より高いデニールのファイバボールは、前述の比較例CC（およびＵＳＰ第5,21 8,740号の実施例１）でのように螺旋クリンプを有する4.25dpfのファイバ充填材であった。ここでの実施例１に記載された手順と同様にして、さまざまな混織物を作成し、ファイバボールに成形し、表２に示した測定データが得られた。第２表から分かるように、サブデニールが20％量のファイバボールでは、そのロフトすなわち充填の能力は、100％4.25dpfのファイバボールに匹敵するが、高い負荷をかけた状態では、より柔らかく（高さがより低く）、６以下の凝集性値を有し、許容できる毛羽立ち性を示している、すなわち、サブデニール量がより多いと、ファイバボールの凝集性値がより大きくなる。テストの方法本明細書で示した測定およびテストの方法のほとんどは、すでに示した技術文献に示されているものと同じであるが、クリンプ測定は以下のようにして実施した。一次クリンプ測定−（CPI）単一のファイバを緩めた状態でファイバ長測定装置のクランプとクランプの間に配置する。まず、前記クランプとクランプとの間を入手にて開き、前記ファイバを引き延ばし、クリンプを除去することなく、存在するすべての緩みを除去する。ピークと谷とにより定義されるクリンプの合計数を（拡大レンズを使って）数える。次に、このファイバを、すべてのクリンプがちようど消失するまで、さらに引き延ばす。クリンプした数フィートのトウを用い、代表的な数セクションを選び、そこからフィラメントのふさを切断し、一つ一つのフィラメントを引き抜き、前記測定を少なくとも10本のフィラメントについて行って、平均値を算出し、“CPI”として用いる。一次クリンプ測定（CHI）ステープル（staple；短繊維）もしくはトウの試料をテンションをかけないで平坦な表面に置く。１インチ間隔の二つの平行線が設けられたテンプレートを前記試料の数セクション上に置き、各１インチセクションあたりのクリンプ数（ピーク数のみ）を拡大レンズと特別な照明を用いて数える。この操作を少なくとも10回繰り返し、これら10回の測定値の平均値をCHIとする。二次クリンプは、本明細書では、全部のトウ・バンド（towband）で実施した以外は、CHIでと基本的には同様の方法で測定した。枕、クッションおよび他の充填製品を、該ファイバボールから、前記技術文献に記載されているような従来の方法により、例えば、一般にティッキング（tick ing）と呼ばれている好適な布袋に吹き入れることにより、調製することができる。本発明によれば、前記ティッキングのようなサブデニールフィラメントを混ぜた織布を用いて、大変美的な製品を得ることができる。すなわち、74重量％のワープ（warp）と26重量％の充填材とからなる砂入り織物（sanded fabric）であり、重量3.5オンス／平方ヤードで、50デニールで47フィラメント・ヤーン（f ilament yarn）の透明な滑らかなポリ（エチレンテレフタラート）フィラメントと、60デニールで、100フィラメントの充填材とから構成される織物から、枕として大変良好な美的な製品が得られた。したがって、本発明による重要なアスペクトは、10ないし50重量％の約１以下のdpfの、特に平均dpfが1.5以下のフィラメント・ヤーンからなる織物の、一体的な、ティッキングとしての、連続性である。dpfの低いフィラメント状ヤーン、特にポリエステルフィラメントもしくは他の合成フィラメントの、ティッキングとして、および特にファイバボールが充填された枕との組み合わせ、あるいはファイバボールが充填されたサポート製品としての、使用は、新規であると確信される。

Claims

【特許請求の範囲】１．各ファイバボール内で個々のファイバがランダムな分配ともつれを有し、平均直径が約２ないし20mmの改良されたファイバボールであって、滑らかにされた長さが約10ないし約100mmのファイバからなり、該ファイバは本質的に約10ないし約50重量％の約0.2から約1.5デニールの低デニールファイバと、補充の約90ないし約50重量％の前記低デニールの少なくとも約３倍の約２から約20デニールの高デニールファイバ充填材とからなり、該ファイバ充填材が機械的に一次クリンプに加えて有意に二次クリンプされ、それにより該ファイバがファイバボール状にもつれていることを特徴とするファイバボール。２．各ファイバボール内で個々のフアイバがランダムな分配ともつれを有し、平均直径が約２ないし20mmの改良されたファイバボールであって、滑らかにされた長さが約10ないし約100mmのファイバからなり、該ファイバは本質的に約10ないし約50重量％の約0.2から約1.5デニールの低デニールファイバと、補充の約90ないし約50重量％の前記低デニールの少なくとも約３倍の約２から約20デニールの高デニールファイバ充填材とからなり、該ファイバ充填材が螺旋クリンプを有し、それにより該ファイバがファイバボール状にもつれていることを特徴とするファイバボール。３．各ファイバボール内で個々のファイバがランダムな分配ともつれを有し、平均直径が約２ないし20mmの改良されたファイバボールであって、滑らかにされた長さが約10ないし約100mmのファイバからなり、該ファイバは本質的に約10ないし約50重量％の約0.2から約1.5デニールの低デニールファイバと、補充の約90ないし約50重量％の前記低デニールの少なくとも約３倍の約２から約20デニールの高デニールファイバ充填材とからなり、該ファイバ充填材のいくらかが螺旋クリンプを有し、該ファイバ充填材のいくらかが機械的に一次クリンプに加えて有意に二次クリンプされ、それにより該ファイバがファイバボール状にもつれていることを特徴とするファイバボール。４．前記低デニールファイバが10ないし30重量％含むとともに、前記高デニールのファイバ充填材が補充的に90ないし70％含むことを特徴とする請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載のファイバボール。５．前記低デニールが約0.6ないし約１であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のファイバボール。６．前記高デニールが約４ないし約10であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載のファイバボール。