JPH1176650A - 中入れ材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、弾力性、緻密性および耐へたり性に
優れ、さらに切削屑の発生を制御することができ、さら
に優れた加工性と繊維集合体の良好なる形態安定性を有
する中入れ材およびその製造方法を提供せんとするもの
である。 【解決手段】本発明の中入れ材は、ケン縮数が２０〜２
００山／２５ｍｍである３次元立体ケン縮を有する０．
５〜５０デニールのマルチフィラメント糸を主体に構成
されてなる繊維集合体であって、該繊維集合体の繊維密
度が０．０３〜０．１g/ccで、厚さが５〜１０００ｍｍ
の範囲であって、かつ、部分的に繊維相互が接着されて
いることを特徴とするものである。また、かかる中入れ
材の製造方法は、ケン縮したマルチフィラメント糸と接
着剤をあらかじめ混合して型枠内に充填するか、また
は、空気流によって型枠内に吹き込みながら混合、充填
して、繊維密度を調整した後、または密度調整しながら
熱処理して接着剤によって繊維相互を部分的に接着させ
ることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾力性、緻密性お
よび耐へたり性を有する中入れ材およびその製造方法に
関し、マットレス、寝具、椅子・座席シートのクッショ
ン中入れ材、床、壁に使用する防音・断熱中入れ材、肩
パット・ブラジャーパット等の衣料用及び水・空気など
のフイルター材として好適な中入れ材とその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より使用されているステイプルファ
イバーから成る中入れ材は構成する繊維が短くカットさ
れたたものであって、大きなスラブ状繊維集合体より最
終製品に加工するときの切削により繊維切り屑が多量に
発生し環境衛生に悪影響を与えていた。また製品に優れ
た弾力性と耐へたり性を与えるには構成する繊維に本発
明の一つの目的とする多くのケン縮を付与することが必
要であるが、ステープルファイバーの場合はカード機を
使って原綿を開繊する必要があり、このときケン縮数が
多いとカード通過性が悪くなるばかりか紡出できない状
態となるためケン縮数の付与ができなかった。一つの手
段として潜在ケン縮原綿にカード通過性の良いケン縮数
を付与し、カード機紡出後、繊維相互を接着するとき熱
処理によって目的のケン縮数を発現させる方法がある。
しかしケン縮発現時、潜在ケン縮原綿に収縮が起こり、
スラブ状繊維集合体の形が著しく変形する問題があり、
本発明の目的とする用途では採用できないのが現状であ
る。また太いモノフィラメントを部分的に接着した中入
れ材が提案されているが、多くのケン縮が付与できない
ため緻密性、弾力性に欠け風合いも粗硬なものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の背景に鑑み、弾力性、緻密性および耐へたり性に優
れ、さらに切削屑の発生を制御することができ、さらに
優れた加工性と繊維集合体の良好なる形態安定性を有す
る中入れ材およびその製造方法を提供せんとするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の中入れ材は、ケン縮数が２０〜
２００山／２５ｍｍである３次元立体ケン縮を有する
０．５〜５０デニールのマルチフィラメント糸を主体に
構成されてなる繊維集合体であって、該繊維集合体の繊
維密度が０．０３〜０．１g/ccで、厚さが５〜１０００
ｍｍの範囲であって、かつ、部分的に繊維相互が接着さ
れていることを特徴とするものである。また、かかる中
入れ材の製造方法は、ケン縮したマルチフィラメント糸
と接着剤をあらかじめ混合して型枠内に充填するか、ま
たは、空気流によって型枠内に吹き込みながら混合、充
填して、繊維密度を調整した後、または密度調整しなが
ら熱処理して接着剤によって繊維相互を部分的に接着さ
せることを特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、衣料用またはフィルタ
ー用の中入れ材として、前記課題を解決できないものか
鋭意検討したところ、特定な３次元立体ケン縮を有する
マルチフィラメント糸で繊維集合体を構成したところ、
かかる課題を一挙に解決することを究明したものであ
る。

【０００６】本発明の中入れ材に使用する繊維はマルチ
フィラメント糸を主体とする繊維と接着繊維または接着
剤とから成り、主体とする繊維は部分的に接着されて中
入れ材を構成したものである。かかる繊維集合体の密度
は０．０３〜０．１g/ccであることが必要である。０．
０３g/cc未満の繊維密度のものは、弾力性に欠けるもの
となり、また０．１g/ccを越えるものは板のような硬さ
のものとなり好ましくない。また、中入れ材の厚さは、
用途によって異なるが、５ｍｍ未満または１０００ｍｍ
を越えるものは、弾性や弾力の点で満足するものが得ら
れない。

【０００７】マルチフィラメント糸としては、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
の合成繊維のマルチフィラメント糸が使用される。かか
るマルチフィラメント糸の単繊維の太さは５０デニール
までであることが必要であり、５０デニールを越えて
は、ケン縮数が制御されて、緻密性と弾力性に劣りまた
風合いも悪くなり粗硬感がでる傾向を示す。また０．５
デニール未満の太さのものでは、柔らかくなりすぎて弾
力性に欠ける傾向がでてくる。

【０００８】かかるマルチフィラメント糸のケン縮形態
は３次元立体ケン縮であることが必要で、２次元の平面
的なケン縮では緻密性と弾力性に欠ける。かかる３次元
立体ケン縮のケン縮数は多ければ多い程、製品の弾力性
を改善させることができて好都合に発揮される。ケン縮
数が２０山／２５ｍｍ未満の場合では、マルチフィラメ
ント糸を使う必要がなく、弾力性だけならば従来より提
案されているステープルファイバー方法で十分なのであ
る。かかるケン縮数の上限は、２００山／２５ｍｍまで
で、これを越えては、弾力性の向上は望めないばかり
か、単繊維のもつれが起こり、加工トラブルが発生する
ようになる。

【０００９】また、かかる３次元立体ケン縮のケン縮度
も多い方が製品の弾力性がでる特徴があり、好ましくは
１０％以上６０％以下、さらに好ましくは２０％〜６０
％のケン縮度を有するものがよい。

【００１０】次に、繊維相互を部分的に接着させるため
の接着剤としては、粒状、膜状、液状または繊維状など
の形態のものを使用することができるが、特に繊維状接
着剤を使うのが好ましい。かかる繊維状接着剤として
は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどの合成繊維からなる熱溶融接着機能を有す
るものが好ましく使用される。かかる熱溶融接着繊維と
しては、芯鞘複合繊維で、かつ、鞘が低融点で、溶融後
芯の繊維が残り、該鞘成分が接着剤となるものである。
また単成分、つまり熱溶融接着繊維のみの場合は、当然
のことながら繊維状では残らない形態で、主体繊維の相
互を接着するものである。いずれにしてもかかる熱溶融
接着繊維の溶解温度は主体とするマルチフィラメント糸
との温度差で５０〜１５０℃低いものを使用するのが好
ましい。かかる熱溶融接着繊維の形状はステープルファ
イバーでもフィラメントであってもよく、好ましくは均
一に主体繊維が部分的に接着される形態であればよい。
かかる熱溶融接着繊維の単繊維の太さは、細い方が均一
に分散するが溶融量が少なくなるので、好ましくは１〜
５０デニール、さらに好ましくは２〜１５デニールのも
のが使用される。かかる熱溶融接着繊維とマルチフィラ
メント糸との混合割合は、好ましくは１０〜８０％、さ
らに好ましくは２０〜５０％である。１０％未満では接
着不足により弾力性と硬さが不充分なものとなりやす
く、また、８０％を越えると接着部分が多すぎて硬く板
状の中入れ材となりやすい。

【００１１】かくして得られる部分的に接着された繊維
集合体は、最終製品の形状に合わせて層状にカットして
使用する場合があるが、本発明の繊維集合体はマルチフ
ィラメント糸であり、ステープルファイバーのような繊
維末端が少ないために、かかるカットによる繊維屑がほ
とんど発生せず、衛生的に使用することができる。

【００１２】また、本発明の繊維集合体は、主体とする
マルチフィラメント糸の単繊維軸が平面方向に対してほ
ぼ立体的に配列するように使うと、たとえば介護用のベ
ットとかリクライニング椅子の場合では、必要に応じ
て、アコーデオンの如く自在に曲げることができる。ま
たフイルターなどは、通気性、通液性がよく、圧力損失
が少ない特徴を有する。さらには肩パット、ブラジャー
パットなどのように形状に合わせて型押し成形加工を施
す場合でも、型押し性と成形性がよく、複雑な形状通り
に自在に加工することができる。

【００１３】かかる立体配列を得るには、型枠内に自然
に充填したマルチフィラメント糸を一方向から圧縮する
ことによっても得られるし、また、厚さが制限された型
枠内に高圧空気によって、マルチフィラメント糸を強く
吹き込むことによっても得ることができる。

【００１４】次に本発明の中入れ材の一例を図面によっ
て説明する。図１は、本発明の中入れ材の一例を示す斜
視図で、図２はその内部拡大図である。中入れ材１は表
面がカットされているため単繊維の末端２が表面にでて
いる。中入れ材１の内部はマルチフィラメント糸の単繊
維３は接着部分４によって接着されている。

【００１５】次に本発明の中入れ材を製造する方法の一
例を説明する。ポリエチレンテレフタレートなどの合成
繊維原料を紡糸し原糸を作る。この原糸は高配向未延伸
糸でも延伸糸でも良いが、加工性、ケン縮の固定性から
高配向未延伸糸が好ましい。引続き仮撚加工をおこない
単繊維にケン縮を付与する。仮撚付与の方法はフリクシ
ョンタイプとピンタイプ、ベルトニップタイプがある
が、いずれのタイプでもよく、生産性と強固なケン縮付
与が可能なタイプでよい。また熱セットは１ヒーターで
も２ヒーターでもよいが、繊維のトルクと伸縮性の安定
性から２ヒーターがよい。セットする温度は接着加工時
の繊維集合体の形態安定性から高い方がよく、合成繊維
の種類によって異なり、軟化点より２０℃低い温度近辺
で行うのがよい。ケン縮加工したマルチフィラメント糸
は圧空サクションガンによって型枠内に吹き込まれる。
接着繊維は吹き込む前にマルチフィラメント糸と合わせ
ておいてもよく、また別個に同時に吹き込んでもよい。

【００１６】型枠内の繊維は密度調整のため型枠をちじ
めてを固定する。引き続いて熱処理して接着繊維を溶融
させて繊維相互を接着する。熱処理の方法は、乾熱、湿
熱のいずれでもよいが、繊維集合体の中心層まで熱が均
一に貫通することが必要であり、好ましくは内部熱風空
気の圧力も均一性がほしく、圧力釜による湿熱セットが
よい。処理温度は接着繊維の溶融温度より１０〜７０℃
高くする。時間は目標温度に達した後１〜５０分がよ
い。繊維密度の調整は、前述したように熱処理前におこ
なってもよいが、熱処理中におこなてもよい。熱処理中
の方が熱によって繊維が軟化しているので調整する力が
少なくてすむ。繊維密度は目標の０．０３〜０．１g/cc
に調整する。

【００１７】型枠に入れたまま十分冷却した後解放す
る。冷却が十分でないと、外力によって容易に変形す
る。製品によっては型枠から解放したままで使用するこ
とができるが、必要に応じて製品形態に合わせてカット
して使用する。カットの方法は帯状の金属刃を回転させ
て切るのがよいが、熱による溶融切断などいろいろな方
法を採用することができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例によって説明
する。

【００１９】実施例１ ポリエチレンテレフタレートを高速紡糸し、高配向未延
伸糸２５０デニール・３０フィラメントをフリクション
仮撚機で仮撚数２４００T/M 、第１ヒーター温度２１５
℃、加工倍率１．７倍で仮より加工し、引き続き第２ヒ
ーターヒーターの温度２００℃でリラックス熱処理しチ
ーズに巻き取り１５０デニール・３０フィラメントの３
次元立体ケン縮のポリエステルマルチフィラメント糸を
得た。

【００２０】単繊維太さ５デニール、ケン縮数が１１０
山／２５ｍｍである。

【００２１】かかるマルチフィラメント糸と、芯が通常
ポリエステル繊維で鞘が溶解温度が１１０℃であるポリ
エステル接着マルチフィラメント糸５０デニール・１２
フィラメントを引き揃え、圧空サクションガンで型枠内
に吹き込んだ。

【００２２】型枠のサイズは幅１００ｃｍ、長さ２５０
ｃｍ、高さ５０ｃｍで、接着繊維と主体繊維を合わせて
２５．６ｋｇを入れた。さらに厚さ方向に１６ｃｍ、長
さ方向に５０ｃｍ圧縮して固定し、幅１００ｃｍ、長さ
２００ｃｍ、厚さ３４ｃｍである型枠を高圧スチームセ
ッターに入れて１３０℃、３０分間熱処理した後乾燥、
冷却した。かかるスラブ状ブロックを帯状の刃が回転す
るカッターで幅８３ｃｍ、長さ１９１ｃｍ、厚さ９ｃｍ
に切り、ベットマットの中入れ材を作った。繊維密度は
０．０４g/ccである。

【００２３】比較例１ ポリエステル繊維立体３次元ケン縮、ケン縮数１２山／
２５ｍｍ、６デニール５１ｍｍと、接着繊維として芯鞘
型溶解温度１１０℃、４デニール５１ｍｍを６対４で開
綿機に掛けて開綿混合し、更にカード機に掛けてウエッ
ブ状とした後ガーネットワイヤーを巻いたシリンダーを
高速で回してウエッブをバラバラにして前記型枠内に吹
き込んだ。以下実施例１と同様である。

【００２４】比較例２ ポリエステルサドバイサイド型潜在ケン縮繊維、２次元
ケン縮、ケン縮数１０山／２５ｍｍ（ケン宿発現時、立
体３次元ケン縮５０山／２５ｍｍ）、６デニール５１ｍ
ｍと、比較例１の接着繊維を６対４で混合し、比較例１
と同様に加工してスラブ状ブロックを作った。しかし、
最大、幅方向に１９０ｍｍ、長さ方向に３００ｍｍ，厚
さは３０ｍｍ、不定形に収縮し、目標サイズの中入れ材
を作ることができなかった。また最低サイズが目標サイ
ズになるように設定することができるが、いずれにして
も不定形サイズとなり、カットの際ロスが多くなり採用
できない。

【００２５】実施例２ ポリエステルマルチフィラメント糸２２５デニール１５
フィラメントをピンタイプの仮より機で、ヒーター温度
２２０℃、仮より数１９００Ｔ／ｍでウーリー加工を施
してケン縮数８０山／２５ｍｍであるケン縮マルチフィ
ラメント糸を作った。かかるケン縮マルチフィラメント
糸と、芯鞘型マルチフィラメント糸１５０デニール１５
フィラメントである接着繊維を引き揃えて、船舶座席シ
ートの形状をしたサイズ５００×４６０ｍｍで厚さ３０
０ｍｍの型枠内に圧空サクションガンによって詰め込ん
だ。更に型枠の厚さ方向に２００ｍｍ圧縮して固定し、
高圧スチームセッターに入れて１３０℃、３０分間熱処
理した。充分冷却した後型枠から取り出して本発明中入
れ材を作った。繊維密度は０．０５g/ccであった。 比較例３ ポリエステルモノフィラメント４８０デニールに立体３
次元ケン縮５山／２５ｍを付与した繊維を、金属メッシ
ュコンベアー上に幅５００ｍｍ厚さ１２０ｍｍ、長さ５
００ｍｍの容積に１２００ｇ積層した。更にアクリル樹
脂を乾燥重量で５００ｇ付着するようにスプレーしてサ
クション型熱風乾燥機に入れて、１５０℃、２０分間乾
燥した。引き続いて回転帯状刃カッターで実施例２と同
様な船舶座席シートの形状にカットして従来の中入れ材
を作った。

【００２６】実施例１及び比較例１を丸編み地で作った
側地に入れてベット用マットを作った。

【００２７】側地に入れる前に掃除機で切削かすを吸引
し、その重量を計ったところ次の表のとおりであり実施
例１は少ない結果であった。

【００２８】実施例１は弾力性があり、風合いもよく優
れた製品を得ることができた。両者の弾力性と耐へたり
性を測定した結果は次のとおりでありデーターの上から
も優れている。

【００２９】

【表１】 測定方法 圧縮応力は、インストロン社製万能試験機を使って２０
０ｍｍφの加圧板を試料の厚さの２５％まで圧縮したと
きの応力で示す。

【００３０】繰り返し圧縮後の圧縮応力低下率は、試料
の厚さを５０％まで圧縮する動作を６０回／分連続８万
回繰り返した後、圧縮応力を測定する方で測定し、応力
が低下した値を１００分率で示す。

【００３１】鋼球反発性は、１６ｍｍφで１６．３ｇの
鋼球を４６０ｍｍの高さより試料上に落下させ、その反
発距離を測定し、落下高さと反発距離の１００分率で示
す。繰り返し圧縮後のへたり率は、試料の厚さを５０％
まで圧縮する動作を６０回／分連続８万回繰り返した後
厚さを測定し、厚さ低下率を１００分率で示す。

【００３２】つぎに、実施例２と比較例３の中入れ材に
塩化ビニール製シート地をかぶせて船舶用座席シートを
作った。比較例３のものは緻密な感じがなくごわごわと
した風合いであり、また音もする。弾力性を現す圧縮応
力と鋼球反発性を測定した結果は次のとおりであり、実
施例２のものは弾力性の点で優れていることがわかる。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、中入れ材として十分な
弾力性、緻密性、耐へたり性付与と切削屑の減少、さら
に優れた加工性と繊維集合体の良好なる形態安定性を提
供することができ、特にマットレス、寝具、椅子・座席
シートのクッション中入れ材、床、壁に使用する防音・
断熱中入れ材、肩パット・ブラジャーパットなどの衣料
用中入れ材、および水・空気などのフイルター材にも幅
広く使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチフィラメント糸を主体とする中
入れ材の一例斜視図である。

【図２】本発明のマルチフィラメント糸を主体とする中
入れ材の他の一例を示す内部拡大図である。

【符号の説明】

１ 中入れ材 ２ 短繊維の末端 ３ マルチフィラメント糸の短繊維 ４ 接着部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上岡 征一 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 滋賀殖 産株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケン縮数が２０〜２００山／２５ｍｍで
   ある３次元立体ケン縮を有する０．５〜５０デニールの
   マルチフィラメント糸を主体に構成されてなる繊維集合
   体であって、該繊維集合体の繊維密度が０．０３〜０．
   １g/ccで、厚さが５〜１０００ｍｍの範囲であって、か
   つ、部分的に繊維相互が接着されていることを特徴とす
   る中入れ材。
2. 【請求項２】 該繊維集合体が、カット端を有するもの
   である請求項１記載の中入れ材。
3. 【請求項３】 該繊維集合体の接着成分が、ステープル
   ファイバーまたはフィラメント糸である請求項１または
   ２記載の中入れ材。
4. 【請求項４】 該繊維集合体が、平面に対して垂直方向
   に配列されている繊維で構成されている請求項１〜３の
   いずれかに記載の中入れ材。
5. 【請求項５】 該中入れ材が、マットレス、寝具、椅
   子、座席、建築用防音断熱材、道路用防音材、ブラジャ
   ーパット、肩パット、及びフィルターから選ばれた用途
   用である請求項１〜４のいずれかに記載の中入れ材。
6. 【請求項６】 ケン縮したマルチフィラメント糸と接着
   剤をあらかじめ混合して型枠内に充填するか、または、
   空気流によって型枠内に吹き込みながら混合、充填し
   て、繊維密度を調整した後、または密度調整しながら熱
   処理して接着剤によって繊維相互を部分的に接着させる
   ことを特徴とする中入れ材の製造方法。
7. 【請求項７】 繊維相互を部分的に接着させる際に、型
   枠内の繊維集合体を一方向へ圧縮する請求項６記載の中
   入れ材の製造方法。