JPS58173578A - シ−ト状保温詰綿 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は藩くても暖かいシート状保温詰綿に関する。

さらに詳しくは、非円形断面からなる繊維状物からなり
、繊維状物内部に非連続気泡を有する、厚さ当りの保温
性に優れたシート状保温詰綿に関する。

従来スポーツ衣料用や、カジュアル衣料用。

肌かけふとん等にはダウンがよく用いられていた。しか
し、このダウンは天然資源であり、資源１ｉｉｉｓの問
題があり、また、ダウンは着用時嵩高になるという欠点
を有している。

一般に優れた保温性、４１に単位厚さ当りの保温性のよ
い繊維集合体を得るＫは、 （１）繊維太さの影響 （１繊維の断面形状 （−）繊維内部の空孔の影響 （ｉＶ）繊維配列の影響 （ｖ）比容積の影響 要因が考えられる。

まず第１の要因には集合体を構成する１本１本の繊維が
細くなればなるはと保温性が増大することはよく知られ
ている。例えば一定容積のガラスクールの直径を変化さ
せた場合、その熱伝導率は、２．Ｓμがら７．５μの範
囲で１μごとに約０．００１　Ｋｇ！／＠・ｈ・℃増減
する。繊維が細くなると、これに伴ない線維の一定重量
当りの表酉積が増大し、集合体に含まれる空気の対流が
起りにくくなることによって保温性が向上する訳である
が、この影響は繊維の太さが約１デニール程度になると
飽和状態になり、これ以上繊維を細くしても保温性はほ
とんど向上しないことが報告されている。

ｊＩ２０畳因に９いては体系的な研究結果は知られてい
ないが、真円形状を基準にして断面形状がいびつになる
ほど、すなわち異型度が大きくなるほど、一定重量当り
の繊維表面積が増大し、結局線維を細くした場合と同様
に、繊維表面層近傍に非対流空気（デッドエアー）が生
じ、保温性が向上することは容易に推察される。

第３の要因は、２つの原因によって保温性向上に寄与す
る。１つは、同一デニールの繊維の見掛は太さが増し、
この結果繊維費面積を増大させることによる影響で、先
に述べた太さおよび断面形状の場合と同様の理由による
。もう１つは、１本１本の線維自体が実質上、繊維と空
気の複合体になることにより、繊維素材のみによって構
成される場合に比較し、空気が含まれる分だけ熱伝導率
が小さくなることによる。この場合、繊維中に占める空
孔の体積比率以外に、１つ１つの空孔の大きさ、および
空孔相互の連通性によって効果が異なることが推定され
るが衣料や寝装用途に使用される繊維は非常に細いため
空孔の体積比率によって見掛けの熱伝導率はほぼ決まり
、その他の影響は比較的小さいものど考えられる。繊維
内部空孔の影響は、空気の熱伝導率が０．０２２　Ｋａ
ｔ／７１１・ｈ・℃　ということを考えてみても、非常
に大きいであろうことが容易に推察される。通常の円型
ポリエステル繊維に比較し、いわゆる中空繊維がかなり
広範囲の比容積領斌にわたる集合体について６０−程度
保温性が高くなることが知られているが、これも一種の
空孔効果といえる。

第４の要因については、繊維が熱流に対して、より直角
に配列されるに従って、繊維自体を通じての熱の移動の
割合が少なくなり、集合体の見掛の熱伝導率は減少、結
果として保温性は増大することが知られている。保温材
が布帛あるいはシート状の場合は、保温材の平面に対し
て、それを構成する１本１本の繊維が、より平行に配列
されたもの根、保温性は高くなるわけである。なお熱流
に対して直角に配列された場合と平行に配列された場合
の差は、集合体の比容積が小さくなるに従って拡大する
ことが知られている。

第５の要因については、比容積を小さくしていけば、繊
維集合体の見掛の熱伝導率は増大し、最終的には、繊維
素材自体の熱伝導率に近づく。

逆に比容積を大きくしていけば熱伝導率は減少し、空気
自体の値に近づ（が、実際には比容積がある程度以上に
なると対流の影響が出てくるため、ある値を極小点とし
て、比容積がその値な超えると、比容積の増大に伴い見
掛の熱伝導率は急激に増大する。

以上５つの要因を同時に満足する場合、単位厚さ当りの
保温性に優れた繊維集合体が得られ、該繊維集合体構造
がモデル的にもｍｓに近（、かつ優れた保温性を有する
シート状保温詰綿を提供することが判明した。

本発明者らは、これらの知見に基づきダウンのもつ保温
性に加え低電性でありしかもダウンにはない特性、たと
えば、水洗い可能な保温材をみいだすべく鋭意研電の結
果、本発明に到ったものである。

即ち、本発明は、内部に非連続の気泡を有しかつ長手方
向に不規則な、非円形断面の繊維状物が無作為に枝分れ
している網状繊維シートの積層体であって、積層された
各網状繊維シート間において繊維状物が部分的に互（・
に絡み合い、かつ部分的に熱融着しており、繊維状物の
（１）　　主成分が熱可履性ポリエステル樹脂であり、
（−）　　捲縮を有し、 （■）平均繊維径が２〜１００μであり、かつ積層体と
しての （１）　　目付が３０〜１０００１１／ｌ。

（１）　　かさ密度がｏ、ｏ　ｔ〜ｏ、ｘｇ／ｃｓｌで
あることを特徴とするシート状保温詰綿である。

本発明における１内部に非連続の気泡を有し、かつ長手
方向に不規則な非円形断面の繊維状物”とは、繊維状物
の断藺形は＃１１図に示したごとく非円形であり、豪雑
な形状を呈し、さらにその形状及び繊維の太さも部分部
分で異なり、内部に多数の大佐さの異なる独立および連
続気泡が存するものである。この繊維状物の表面積は円
形断面の１．５−６倍に達し、繊維状物内部および外部
にデッドエアを多く含み、不織布の見掛密度は減少して
いるために、そのことが保温性の向上に極めて大きな効
果をもたらしている。

本発明による１無作為に枝分れしている網状繊維シート
”とは、例えば発泡剤を含有した溶融ポリマーを、間１
ｉ１．ｏｍ以下のスリットを有するダイから押し出し、
出口１Ｌ　ドラフトをかけて急冷しつつ引取ることによ
って得られる網状繊維シートであり、溶融ポリマーがグ
イから押し出される際、圧力変化で気泡が顕在化しその
一部は破裂することにより、シートを形成する繊維の１
本１本を極めて複雑に割裂し、またその幹となる繊維か
ら更に細い繊維が枝分れしている複雑な構造体としての
網状繊維シートとなる。

断面形状に幾例学的に一義的な規則性のある場合には、
捲縮のかかり方がランダムになり難（捲縮周期の位相の
重なりが生じて、捲縮の効果としてのバルキー性が小さ
くかつ繊維間の絡み合いも少ない結果となる。

これに対し、本発明の網状繊維シートは、前記のよ５な
構造であるため捲縮のかかり方に規則性がなく、かつ捲
縮数も高くなり、形態保持性の良い、バルキー性のある
ものとなる。

本発明の網状繊維シートの積層体は、前記のように繊維
が枝分れしつつ相互に連結しあったシートを重ねて得ら
れるものであり、その結果シート相互間ＫＪＩい繊維が
入れ込み、絡み合っているため、形態保持性がよく、か
つ伸長変形に対しても大きな自由度をもっているためド
レープ性の優れたものとなる。さらに保温性の観点から
は、シーＦ軟構造を維持しているために基本的に繊維配
列が熱流に対してほぼ直角にならんでいるため前記の記
載どおりに優れた保温性の発１１に寄与している。

さらに繊維状物が１部分的に熱融着している”ことは接
着部分が異影異デニール繊維表面間にあるため、接着部
が点接着に近く、またランダムな不均一後着であるため
柔軟接着となる点、さらにスポット接着であるため、接
着間距離が太き（とれて、伸長変形な大きくできる点で
ある。上記のことはドレープ性発現にも大きな寄与をし
ている。

本発明におけるシート状保温詰綿は、主成分に熱可１１
１性ポリエステル樹脂を使用しているため、耐水洗い、
耐クリーニング、耐アイーン等衣料用保温材として使用
される場合に予想される条件な満足する特徴を有する。

また異形異デニールの繊維が部分的に絡み合っているシ
ート状態で例えば熱処理等により捲縮を付与すれば繊維
相互はさらに緊密に絡み合い、優れた形態保持性と伸縮
性をもったシート状−が得られるが、このシート状物は
、前記に述べたように異型１発泡繊維であり、バルキ一
度が最適化し、さらに次に述べるように構成繊＃径が適
度に細いため優れた保温性のＩＩｉ徴を有するシート状
保温詰綿になるものが提供できる。

本発明におけるシート状保温詰綿の平均繊維径は、該繊
維状物の任意の点において横方向に切断した場合、各繊
維の断面の形体及び大きさが不規則に異なる形状及び大
きさの断面を有している。

上記集合体の任意の点で横力向に＋ＡＩ＃ｌした時、見
られるこの不規則に異なる形状及び大きさの断面につい
て、その最大長軸の兼さをＸとし、この最大長軸に対し
て直径方向の最大短軸の長さをｙとして各繊維の平均径
（Ｚ）を下記式＋１１で表わし、この平均径（Ｚ）を任
意の１００個の繊維断面について顯黴鏡写真をペースに
して測定し、各繊維の平均径（Ｚ）の上記１００％１の
断面の平均値（Ｚｌｏｏ　）を下記式（２）で表わすと
、Ｚ　１０Ｇが２〜１００μの範囲、特に５〜３０μの
範囲内に入るのが好適である。

前記記載通り、繊維径は約２μ未満に細（しても保温性
が欧良されず、繊維が細いためバルキー性の低下が著し
い。また約１００μを越えるとシートとしての充分な保
温性能が発揮できない。

本発明のシート状保温詰綿の積層体としての目付は３０
〜１０００１１／ｗｌが好ましい。その目付が約ｓ　ｏ
　１７１未満では、積層体としての強力不足のためシー
ト状詰綿としての工程上の堆扱いが難しく作業性が着し
く困難になり、一方約ｌｏ　ｏ　ｏ　Ｉ／ｖｔｌな越え
ると詰綿は嵩高となり製品としての取扱いが困難となる
。

本発明のシート状詰綿積層体としての嵩密度は０．５Ｊ
？／ａｊ衝重状態で−０．０１〜０４１７／ｃｘｌ　　
が好ましい。さらに好ましくは０．０１５〜０．０６９
７ｃｄがよい。

上記範囲内にある該シート状保１！詰綿は低歯性であり
ながらきわめて良好な保温性能を発揮できる。

また一般に詰綿の通気性は、透湿性と相関性があること
が従来より知られているが、本発明の積層体における通
気性はＪＩＢ　Ｌ　−１０７９Ｋより測定し５０〜５０
０　ｃｃ／□ｗ、、好ましくは１００３００　ＣＣ／に
Ｈ／ｗｅである。

これは、シート状保温詰綿の積層体を構成する１本１本
の繊維が熱流に対してより直角に配列され、繊維自体を
通じての熱移動の割合が少なく集合体としての保温性は
増大するが、一方多層フイルター構造となっているため
、従来の衣料または寝懺用適に用いられる結続の通気性
よりかなり大きなレベルにあるにも拘らず、シート状保
温＃ＭＩＩＡ自体が透湿性を阻害しな（・とい５極めて
大きな特徴を有する。

更に本発明のシート状保温結ｍ＜積層体）の熱伝導率は
平面比較法により測定し、０．０２〜０．１ＫｓＩ／１
１−ｈ・℃である。本発明のシート状保温詰綿は厚さ当
りの保温性が極大になるように設計されており、従来の
樹脂綿のほば４倍の性能を有する。

本発明に用いられる熱可塑性ポリマーとしては、主成分
が熱可塑性ポリエステルが好ましく、さらに好ましくは
、熱可塑性ポリエステルの成分がポリエチレンテレフタ
レートあるいはポリブチレンテレフタレートあるいはポ
リエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレー
トの混合物が好ましい。そのうちで特に好ましくはポリ
エステル成分が６′０〜１０　ｏｌｊｌチであり、残り
成分４０〜０重量％が熱可塑性ポリオレフィンを含有す
るブレンド吻が好ましく・。

本発明で熱可塑性ポリエステル樹脂を主成分として（・
るのは耐熱性、耐ドライクリーニング性、耐水性等、衣
料および寝装用詰綿として実用上好ましい性能を有する
からである。また、熱可塑性ポリエステルのうちで、工
業上容易に入手できるポリエチレンテレフタレートおよ
びポリブチレンテレフタレートがよい。

本発明による繊維成分は、熱可塑性ポリエステル樹脂含
有率１００重’ｔチでも長手方向に不規則な非円形断面
を有するため、熱処理等により捲縮が宕”易にかかり、
適度な密度で、かつ形態保持性のよいシート状詰綿が得
られる。さらに熱可塑性ポリエステル樹ＪＩｉＫ熱可塑
性ポリオレフィンな０〜４０ム菫チブレンドすることに
より、高度の捲縮がかかったシート状詰綿が得られる。

熱可塑性ポリオレフィンが４０重量％を越えると詰綿使
用時の耐熱性に問題がある。

また熱可塑性ポリオレフィンのうちでは融点が比較的高
いポリプルピンがよい。

本発明のシート状保温詰綿の表面には、内層部（積層体
）を形成する繊維成分である熱可塑性ポリエステルの融
点より実質的に少なくとも１０℃以上低い熱可塑性樹脂
繊維を表層部として配し【なるものが好ましい。

一般に保温結縛は作業上その表面層がなめらかでけばだ
たないのが好ましいため、がかる表層部は、シート状保
温詰綿の表面に融着した皮膜な構成する目的で用いるも
のであり、シート状保温詰綿の製造工程中、表層部を構
成する熱可塑性ポリエステル樹脂の融点以上かつ内層部
（積層体）を形成する熱可塑性ポリエステル樹脂の融点
以下の温度で処理することにより得られる。

表層部を構成する熱可塑性樹脂としてはポリフｖ−ピン
、ポリエチレン、ポリスチレン、アイオノマー樹脂、ビ
ニル系共重合体が好ましく、さらにそのポリマーは１種
だけでなく、２種以上のポリマーの混合物でもよい。

更に本発明のシート状保温詰綿の少なくとも表面には油
剤を付与することが好ましい。詰綿として使用されると
き表地との閏のすべり特性は衣料および寝装材としての
着用感の実否を大きく左右する。

油剤にはシリコン系または鉱物油系が好ましく、さらに
熱処理によって架橋反応により固化する油剤も用いるこ
とができる。

以上の如く本発ｑ４によれば、貞好な保温性を有し、か
つ低歯性であり、しかも水洗い可能であるため、本発明
の応用用途としてはスポーツ衣料用、防嘩作業衣勢保温
機能を要求される衣料用の他、カジュアル衣料用、ベビ
ー児服用の一般衣料用、寝俟具、ガウン、特殊芯材等に
用いられる。さらに後加工的な工夫を加えることＫより
応用用途が拡大され、これらの用途に限定されず、各種
の用途に適用可能である。

以下、本発明の実施例を掲げてさらに具体的に説明する
。

実施例１ ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）７０部とポリブ
ーピレン（ＰＰ）３０ＩＩＫ発泡剤としてＮ、ガスを溶
融拠金し押出機がら１７０〜３５０℃の押出温度で押出
し、ダイ出口で急冷しながら引敗りポリブチレンテレフ
タレートとボリプｔｉヒレンの網状異形畿維シートを得
た。このシートの平均繊維径は！５μであった。次に峡
シートなｓＯｏ枚積層してその表面にシリコンオイルＯ
，Ｓ重量％付着させた網状異形繊維シート（組成ｐｐｓ
ｏ部／ポリーｚチｔｚン（ｐｇ）ｓ。

部）２層を積層し、オーバーフィード率１．５倍で供給
し、７倍に凰展して網状異形繊維ウェッブを得、予備プ
レス後１６９〜１８０’Ｃの範囲テ熱処理しシート状保
温詰綿を得た。このシート状保温詰綿の厚みは０．４■
、目付１ａｏ＃／ｊ。

かさ密度０．０４　ｙ／ｃｃ、熱伝導率ｏ、ｏ　ｓ　Ｋ
ｅｍ／＊・ｈ−Ｃ。

通気度１６１　ＣＣ／（ｚ／ｗｅであった。

実施例２〜Ｓ、比較例 積層体としてポリエステル樹脂の組成を変えた以外は実
施例１と同様にし【シート状保温詰綿な作成した例（実
施例Ｚ−Ｓ）及び通常のポリエチレンテレフタレート（
ＰＩＣＴ）繊維不織布よりなる詰綿の比較例を併せ第１
表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシート状保温詰綿を構成する繊維状物
横断面の電子順黴鏡写真（倍率１００６倍）である。 齢麹−社 ＝４０９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に非連続の気泡を有し、かつ長手方向に不規則
   な非円形新聞の繊維状物が無作為に枝分れしている網状
   繊維シートの積層体であって、積層された各網状繊維シ
   ート間において繊維状物が部分的に互いに絡み合い、か
   つ部分的に熱融着しており、繊維状物の （１）　　主成分が熱可塑性ポリエステル樹脂であり、 （１）　　捲縮を有し、 （ｉｔ）　　平均繊維径が２〜Ｚｏｏμであり、かつ積
   層体の （１）　　目付が３０〜１ｏｏｏＩＩ／ＩＩ／、（膳）
   　かさ！！度が０．０１〜６．１１／ａｉ　テあること
   を％黴とするシート状保温詰綿。 ２、積層体の通気性がｓ　ｏ　−ｓ　ｏ　ｏ　ｃｃ／＊
   ／５ＩＩｃ　−ｃ−ある特許請求範囲ｊ１１１１項記載
   −ト状保温詰綿。 ３、積層体の熱伝導率が０．０２〜Ｏ、ｌ　ＫａｓＥ／
   ｍ−ｈ・℃である特許謔求範２１＄１１項記載のシート
   状保温詰綿。 ４、繊維状物の成分が、熱可塑性ポリエステル６０〜１
   ００重量％、オレフィン糸樹脂４０〜Ｏ重量−である特
   許請求範囲第１填記載のシート状保温詰綿。 ５、繊維状物の成分が、ポリブチレンテレフタレート・
   ｏ−ｔｏｏ重量％、ポリプｐピレン４０〜Ｏ重量−であ
   る特許請求範囲第４７項記載のシート状保温詰綿。 ６、繊維状物の成分が、ポリエチレンテレフタレー）１
   ｉ０〜１００重量％、ボリプｐビンン４０〜４１重量％
   である特許請求範囲第４項記載のシート状保温詰綿。 ７、積層体の表両に、積層体を構成する繊維状物の融点
   よりも少なくとも１０℃以上低い融点な有する熱可塑性
   樹脂繊維よりなる表層部を配してなる特許請求の範囲第
   １項記載のシート状保温詰綿。 ８、シート状保温詰綿の弐面に油剤が付着されてなる特
   許請求の範囲第１項または籐ＩＪＪ記載のシート状保温
   詰綿。