JPH09302561A - インクパッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸水性および断熱性・保温性・吸音性・遮音性
に優れたフェルトおよびそれからなるインクパッドおよ
び断熱・保温・吸音・遮音材を廉価に提供する。 【解決手段】０．８デニール以下のステープルを１０重
量％〜４０重量％含有する密度が０．１ｇ／ｃｍ³ 〜
０．３ｇ／ｃｍ³ であるフェルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸水性および断熱性
・保温性・吸音性・遮音性に優れたフェルト、およびそ
れからなるインクパッドおよび断熱・保温・吸音・遮音
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェルトはカードを掛けたウエッブをニ
ードルパンチにより絡めて製造する。また、そのニード
ルパンチは打ち込み本数が多く、密度が大きいのが特徴
である。従って、通常はデニールの細い繊維を多量に混
合するとニードルパンチの際に、針折れが多発し、品質
が一定せず、また針の除去が必要となり、操業が困難で
あった。

【０００３】一方、細い繊維を混合した不織布は既に提
案されている。例えば特開平７−２１９５５５号公報に
は細い繊維を混合した不織布の吸音材の例が記載されて
いる。しかし、この公報には面密度（目付）と厚さの記
載はあるが、密度に関する記載はない。そして、細い繊
維を使用するため繊維小塊を混合する方法を特徴として
いる。また、吸音材は一般に密度が小さい方が吸音効果
が大きいため、フェルトのように密度が大きくなるまで
ニードルパンチすることは常識ではありえない。通常使
用される吸音材の密度は、０．０５ｇ／ｃｍ³ 以下が多
く使用されている。

【０００４】また、不織布等の繊維製品に細い繊維を混
合すると毛細管現象で吸水性が向上することは公知であ
る。しかし前記の通り、細い繊維を多量に混合するとニ
ードルパンチの際に、針折れが多発し、品質が一定しな
いため、吸水性素材としても生産されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は吸水性
および断熱性・保温性・吸音性・遮音性に優れたフェル
ト、およびそれからなるインクパッドおよび断熱・保温
・吸音・遮音材を廉価に提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはフェルト製
造時のニードルパンチの際の針折れ防止対策を種々検討
した結果、本発明の完成に至った。本発明のフェルトは
０．８デニール以下のステープルを１０重量％〜４０重
量％含有する密度が０．１ｇ／ｃｍ³ 〜０．３ｇ／ｃｍ
³ であるフェルトである。

【０００７】

【発明の実施の形態】フェルトに使用される細いステー
プルの繊維径が０．８デニールを超えると吸水性および
吸音性が低下する。また、含有率が１０重量％未満でも
吸水性および吸音性が低下する。しかし、含有率が４０
重量％を超えると針折れが多発するようになる。好まし
くは１５〜３０重量％である。更に、密度が０．１ｇ／
ｃｍ³ より小さいとフェルトの形状安定性が不足する。
また、０．３ｇ／ｃｍ³ より大きくなると針折れが多発
するようになる。

【０００８】細いステープルはフェルト製造時のできる
だけ後の工程で細くなることが好ましい。従って、例え
ば機械的に分割される繊維や、化学的に分割される繊維
を使用するとフェルト製造に好ましい。特にニードルパ
ンチの操業性に良い。しかし、化学的に分割される繊維
は繊維の一部を溶解する方法をしばしば採用する。溶
解、水洗、乾燥等の工程を経ると一般的にコストアップ
になることが多く、経済的には余り好ましくはない。

【０００９】機械的に分割される繊維は既に市販されて
いる。例えばポリエチレンとポリエチレンテレフタレー
トを星状の部分とその足の間の部分とに複合化した繊維
が市販されている。星の足の数によって、足が６本であ
れば、７分割になる。複合繊維のデニールが４デニール
であれば、分割された繊維のデニールは平均すると０．
５７デニールとなる。

【００１０】機械的に分割される繊維はカード工程や、
ニードルパンチ工程で分割される。理想的にはカード工
程では分割されずに、ニードルパンチ工程で分割される
ことが好ましい。例えば鐘紡（株）からカネボウポリエ
ステル（商標名）タイプＥＸとして市販されている。

【００１１】ニードルパンチの針折れ防止には細い繊維
の選定の他に、一緒に混合する他の繊維に大きく影響さ
れる。他の繊維のデニールは、針折れ防止のため太い方
が好ましい。少なくとも２デニール以上、好ましくは４
デニール以上、より好ましくは６デニール以上の平均デ
ニールであるものが良い。

【００１２】また、繊維の長さも大きな影響を与える。
繊維の長さはできるだけ短い方が好ましい。特に細い繊
維ほど繊維長は短い方が好ましい。また、分割繊維も同
様である。他の繊維の素材は特に限定しない。用途によ
り適宜選択すれば良い。一般的な合成繊維、天然繊維、
再生繊維が使用できる。

【００１３】この繊維長はカードの種類によって異なる
が、カードはローラーカードがカードアクションがソフ
トで好ましい。フラットカードは本来は細い繊維に適し
ているが、アクションが強く、余り適していない。ロー
ラーカードの場合、太い繊維は７６〜５１ｍｍ程度が好
ましく、細い繊維および分割繊維は５１〜３１ｍｍ程度
が好ましい。見かけ上、密度の小さい繊維は直径が大き
くなるので好ましく、密度の小さい繊維は余り好ましく
ない。

【００１４】また、他の繊維は強度の小さい繊維が混合
されている方が好ましい。これは繊維長と同じ意味で、
絡みが強くなると繊維が自然と切断されるためニードル
パンチを多くする上に都合が良い。また、同じ意味で繊
維間摩擦が小さい方が好ましい。適当な油剤を選定し、
付与することもできる。繊維の表面形状も影響がある。
非常に小さい表面の凹凸は摩擦抵抗を小さくするが、大
きな凹凸は摩擦抵抗が大きくなる。断面形状は円形に近
い方が摩擦抵抗は小さく好ましい。柔らかい繊維より、
硬い繊維の方が好ましい。

【００１５】ニードルパンチの針の形状は引っ掛かりの
余り大きくない方が好ましい。部分的に絡みが強くなる
と針の通りが悪くなるので、針折れの原因になる。ニー
ドルパンチの方向は両面から均等に掛けた方が好まし
く、針の深度は浅めにした方が好ましい。連続でニード
ルパンチする場合には針の植え付け形状や針のピッチを
考慮して、前にニードルパンチした場所と同じにならな
いように配慮することが好ましい。

【００１６】ニードルパンチを余り多くせずに、密度を
向上する方法として、サーマルボンディングを併用する
ことができる。サーマルボンディングは一般的に熱融着
繊維を混綿して用いるか、熱融着パウダー、例えばポリ
エチレンパウダーを散布して用る。市販されている熱融
着繊維の例としては例えばチッソ（株）製の芯にポリプ
ロピレン、鞘にポリエチレンを用いた「ＥＳ」（商標
名）や、鐘紡（株）製の鞘にポリエチレン、または変性
ポリエステル、芯にポリエステルを用いた「ベルコン
ビ」等がある。

【００１７】サーマルボンディングするためには熱融着
繊維及び／または熱融着パウダーを５〜３０重量％混合
すれば良い。ボンディングを強固にするため、好ましく
は１５重量％以上である。５重量％未満ではニードルパ
ンチングを併用するとボンディングが強固となり好まし
い。

【００１８】フェルトに吸水性を付与する方法として
は、後加工法として例えば綿に親水性の油剤や樹脂を散
布する方法と親水性の繊維を混合する方法がある。ま
た、両者を併用することも好ましい。

【００１９】親水性の油剤としてはアニオン系、カチオ
ン系、ノニオン系の界面活性剤があり、親水性の樹脂と
してはアクリル系、（メタ）アクリル酸系、オキサイド
系のポリマー等がある。親水性の繊維としてはセルロー
ス系の繊維、例えばコットン、レーヨン、アセテート
や、アミド系の繊維、例えばナイロン６、ナイロン６６
や、アクリル系の繊維、例えばアクリル、酢酸ビニル系
の繊維等がある。他にはアクリル繊維を後加工で表面か
ら加水分解した繊維、やアクリル酸ナトリウム塩系の架
橋タイプ繊維等がある。中ではアクリル酸ナトリウム塩
系の架橋タイプ繊維が好ましい。

【００２０】このアクリル酸ナトリウム塩系の架橋タイ
プ繊維のポリマーの原料となるモノマーとしては（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸等のカルボキシル基を持っ
たビニルモノマー、およびこれらのアルカリ金属塩を用
いることが出来る。これらのモノマーの含有量は７０重
量％以上が好ましい。より好ましくは８０重量％以上で
ある。含有量が低くなると吸水率が低下する。

【００２１】また、部分的にはスルホン酸として例えば
２ー（メタ）アクリルアミドー２ーメチルプロパンスル
ホン酸、（メタ）アルリルスルホン酸、スルホン酸エチ
ル（メタ）アクリレート、スチレンスルホン酸、ビニル
スルホン酸、２ー（メタ）アクリロイルプロパンスルホ
ン酸およびこれらのアルカリ金属塩を用いることが出来
る。スルホン酸が含有されると吸水率が向上し、好まし
い。

【００２２】架橋剤としては２ーヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレートおよびそのエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイドの付加物等が用いられる。架橋剤の量が多すぎ
ると吸水率が低下するため適当に選択する必要がある。
通常は１〜１０重量％が用いられる。吸水ポリマーの場
合は多官能基を利用するが繊維の場合は多官能基でない
方がゲル化が発生し難く、紡糸上好ましい。

【００２３】架橋を行うのは紡糸が完了し、繊維形成が
完了した時点で行う。エステル結合による架橋であるた
め加熱による脱水によって架橋は促進される。架橋は１
５０℃以上で行う方が好ましい。加熱時間は１分以上が
好ましい。温度、時間が不足すると架橋が不十分とな
る。この繊維は鐘紡（株）からベルオアシス（商標名）
として市販されている。この繊維は引っ張り強度が１ｇ
／デニールと小さいので本発明には好適である。

【００２４】上記のアクリル繊維を後加工で表面から加
水分解した繊維やアクリル酸ナトリウム塩系の架橋タイ
プ繊維の混合率は少なくとも３重量％、好ましくは１０
重量％、より好ましくは２０重量％以上である。混合率
が多くなるに連れて吸水率は向上する。

【００２５】本発明でいうフェルト等のイオン交換水の
吸水率は金網上に静置し、水滴が３０秒待っても落ちな
いことを確認してその重量を測定し、絶乾重量との差を
絶乾重量で割って１００倍し、％で求めた。また、吸水
速度は純水に鉛直に下端を浸漬した試料片の１分間後の
吸い上げ高さｍｍのバイレック法を用いて測定した。

【００２６】フェルトの密度はフェルトの目付と厚さか
ら算出した。また、フェルトの吸音率は２マイクロ本式
の松下インターテクノ（株）製の吸音率測定器を使用し
て測定した。この吸音率の測定装置は基本的にはＪＩＳ
Ａ１４０５（垂直入射吸音率測定方法）に準じた測定方
法である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は吸水性および断熱性・保温性・
吸音性・遮音性に優れたフェルトであり、インクパッド
および断熱・保温・吸音・遮音材として廉価に製造で
き、音響機器、建築部材、土木部材、車両・船舶・航空
機用部材として広く利用することができる。

【００２８】

【実施例】

実施例１ 鐘紡（株）のポリエステル中空糸タイプＨ２８Ｆ６デニ
ール５１ｍｍ、機械的作用によって分割する７分割繊維
カネボウポリエステル（商標名）タイプＥＸ４デニール
５１ｍｍ、ベルオアシス９デニール５１ｍｍを重量比で
６０：２０：２０の割合で混合し、カードをかけた後ク
ロスレイし、目付９００ｇ／ｍ² のウエッブを作成し、
両面から交互にニードルパンチし、厚さが７ｍｍ、密度
が０．１３ｇ／ｃｍ³ の本発明のフェルトを製造した。
このフェルトの吸水率は９８０％であった。また、吸水
速度は３２ｍｍであった。吸音率は１０００ヘルツで５
１％であった。

【００２９】このフェルトを成形し、インクパッドを製
造した。本発明のこのインクパッドはインクの吸収が良
好で、インク垂れも殆どなく、インク吸収後の膨張、収
縮が殆どなかった。

【００３０】実施例２ 実施例１と同様にして綿の調合を変化させて、フェルト
を製造し、吸水率、吸水速度，１０００ヘルツの吸音率
を測定し、その結果を表１に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】参考例の試験Ｎｏ．２のフェルトは吸水
率、吸水速度、吸音率共に低かった。また、試験Ｎｏ．
６のフェルトは針折れが多く、近い密度のフェルトを製
造できなかった。本発明の試験Ｎｏ．３〜５は吸水率、
吸水速度、吸音率共に良好な値を示した。

【００３３】実施例３ 試験Ｎｏ．４と同じ綿の調合で、ニードルパンチの打ち
込み本数を変化し、フェルトを製造し、吸水率、吸水速
度，１０００ヘルツの吸音率を測定し、その結果を表２
に示した。

【００３４】

【表２】

【００３５】試験Ｎｏ．１１は試験Ｎｏ．４と同じ調合
ではニードルパンチの際に針折れが多発し、製造できな
かった。そこで、Ｈ２８Ｆの混率５０重量％のうち２０
重量％を熱融着バインダー繊維、鐘紡（株）製ベルコン
ビ（商標名）４デニール、５１ｍｍに変更して使用し、
密度が０．２５になるまでニードルパンチした後、１５
０℃で熱プレスして密度を０．４０に調整した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ０．８デニール以下のステープルを１０
   重量％〜４０重量％含有し、且つ密度が０．１ｇ／ｃｍ
   ³ 〜０．３ｇ／ｃｍ³ であるフェルト。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフェルトからなるインク
   パッド。