JPWO2018181138A1

JPWO2018181138A1 - 中綿

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Publication number: JPWO2018181138A1
Application number: JP2019509778A
Authority: JP
Inventors: 宏小野; 佳丘大和
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2020-04-09
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: KR102478354B1; WO2018181138A1; JP7061292B2; CN110475924A; KR20190133018A; CN110475924B

Abstract

軽量で嵩高であり、保温性が高く、身体の動きに沿いやすい柔軟性を有する寝具や衣料用に適した中綿を提供する。アクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体からなるサイドバイサイド型構造の中心部と、架橋構造、及びＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基を有する表層部とからなるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と、中空ポリエステル繊維（Ｂ）とを絡めて混合し、つぶ綿状にしたものを用いたことを特徴とする。

Description

本発明は、軽量嵩高であり、柔軟性に富み、身体に追随しやすい、羽毛の代替として使用可能な中綿に関する。本発明の中綿は、寝装寝具の中綿やダウンジャケット等の衣料の中綿に好適に用いることができるものである。

寝具用中綿や衣料用中綿では、軽量で嵩高であり、保温性が高く、身体の動きに追随するような柔らかな風合いが要求される。かかる用途には、羽毛、真綿などの動物性繊維やポリエステルなどの合成繊維が用いられてきた。このうち、特に羽毛は、軽量で圧縮復元性に優れ、羽毛同士が絡み合わないことから、極めて優れた嵩高性を長期間維持できる特徴を有する。また、羽毛は、保温性や柔軟性にも優れるため、寝具や衣料などの中綿としてもっぱら多用されてきた。

しかしながら、近年の羽毛の生産量の低下により、羽毛の価格が高騰し、これらの中綿の材料として手頃な価格で提供することが困難になってきている。このため、羽毛の上記性能を有する高機能な代替中綿を開発することが強く要望されている。

保温性の向上に関しては、動物性繊維を除く吸湿発熱性繊維に、他の合成繊維を混合して粒綿状にした中綿が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１で使用されるような通常の形態で吸湿発熱性繊維を用いた場合、吸湿発熱性と嵩高性を高いレベルで両立して維持することは極めて困難であり、結果として保温性を長期間維持することができないという問題があった。

特開２００３−２８６６３８号公報

本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、軽量で嵩高であり、保温性が高く、身体の動きに沿いやすい柔軟性を有する寝具や衣料用に適した中綿を提供することにある。

本発明者は、かかる目的を達成するために、中綿に使用する吸湿発熱性繊維とそれに併用される合成繊維の構成形態について鋭意検討した結果、吸湿発熱性繊維として特定の中心部と表層部からなるサイドバイサイド型構造の複合繊維を使用し、さらに中空ポリエステル繊維を使用して、これらをつぶ綿状に加工することによって、軽量性、嵩高性、保温性、柔軟性を高いレベルで達成した中綿を提供できることを見出した。

具体的には、吸湿発熱性繊維として、嵩高性に寄与するアクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体からなるサイドバイサイド型構造の中心部と、吸湿発熱性に寄与する架橋構造及びＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基を有する表層部とからなる特定のサイドバイサイド型複合繊維を使用し、さらに軽量で嵩高性に優れる中空ポリエステル繊維を使用し、これらをつぶ綿状の形態に加工することによって、羽毛の性能を併せ持つ中綿を提供できることを見出した。

本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであり、以下の（１）〜（６）の構成を有するものである。
（１）アクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体からなるサイドバイサイド型構造の中心部と、架橋構造、及びＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基を有する表層部とからなるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と、中空ポリエステル繊維（Ｂ）とを絡めて混合し、つぶ綿状にしたものを用いたことを特徴とする中綿。
（２）含有されるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と中空ポリエステル繊維（Ｂ）の重量比が１０：９０〜６０：４０であることを特徴とする（１）に記載の中綿。
（３）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の全カルボキシル基量が３．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の中綿。
（４）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）のＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基量が３．０〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の中綿。
（５）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の単繊維繊度が１〜１５ｄｔｅｘであり、繊維長が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の中綿。
（６）中空ポリエステル繊維（Ｂ）の単繊維繊度が０．５〜１０ｄｔｅｘであり、繊維長が５〜７０ｍｍであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の中綿。

本発明の中綿は、吸湿発熱性繊維として、Ｎａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維を使用しているので、吸湿後にすぐに高い温度上昇を示すとともに、特定の複合構造を採用しているので、吸湿時の繊維のへたりの影響が少なく、高い嵩高性をもたらすことができ、結果として高い保温持続性を持つことができる。また、軽量嵩高な中空ポリエステル繊維を併用し、これを前述の吸湿発熱性繊維と混合してつぶ綿状に加工しているので、高い嵩高性、軽量性、柔軟性、保温持続性を併せ持つことができる。

ＩＳＯ１８７８２：２０１５の測定方法及び条件に準拠して測定したＮａ塩型またはＭｇ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維の経過時間ごとの温度の推移を示すグラフである。

以下、本発明の中綿を詳細に説明する。

本発明の中綿は、特定の中心部と表層部とからなるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と、中空ポリエステル繊維（Ｂ）とを絡めて混合し、つぶ綿状にしたものを用いたことを特徴とする。かかる特徴により、迅速に吸湿して発熱性を示す吸湿発熱性と、持続的な保温性をもたらす嵩高性と、軽量、柔軟性とを高いレベルでもたらすことができる。

本発明で使用するサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、一価金属のＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維であることが必要である。Ｍｇ塩型またはＣａ塩型の二価金属塩型は、吸湿発熱性を持つが、吸湿発熱時の初期の上昇温度が低いため、早期に暖かさや保温性を実感することを希望する場合には問題がある。また、Ｚｎ塩型等の他の二価金属塩型では、そもそも吸湿発熱性に劣り、快適な環境が得られないため、好ましくない。Ｎａ塩型またはＫ塩型の一価の金属塩型は、吸湿発熱時の初期の上昇温度が高いため、早期に暖かさを実感することができる。但し、Ｎａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維は、通常の繊維形態では、嵩高性が不足し、保温性が持続できないため、本発明では後述するような特殊な複合構造をとる。

本発明で使用するサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、アクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体からなるサイドバイサイド型構造の中心部と、架橋構造およびＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する表層部とからなる複合繊維である。本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、中心部とその周囲の表層部からなる複合構造を有しており、中心部で硬い構造を形成することにより嵩高性の向上に寄与させ、表層部で架橋構造およびＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を存在させることにより高い吸湿発熱性の役割を担うようにしていることが特徴である。サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、全カルボキシル基量が３．５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、最大１０ｍｍｏｌ／ｇ程度、好ましくは最大６．５ｍｍｏｌ／ｇまで可能である。実際には、このカルボキシル基量は、実質的に全量が表層部に存在する。また、サイドバイサイド型複合繊維の全カルボキシル基量のうち約９０％以上、好ましくは約９５％以上、より好ましくは実質的に全てがＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基であることが好ましい。具体的には、サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、Ｎａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基量が３．０ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、最大１０ｍｍｏｌ／ｇ程度、好ましくは最大６．５ｍｍｏｌ／ｇである。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、原料繊維としてアクリロニトリル系繊維を使用し、アクリロニトリル系繊維は、アクリロニトリル系重合体から公知の方法で製造されることができる。アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリルが５０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは８０重量％以上である。アクリロニトリルの含有量が少ない場合は、架橋構造が少なくなり、繊維物性が低下するおそれがある。架橋構造は、アクリロニトリル系重合体のニトリル基とヒドラジン系化合物等の窒素含有化合物を反応させることによって繊維中に導入されることができる。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、アクリロニトリル含有率が異なる２種のアクリロニトリル系重合体をサイドバイサイドで接合した複合構造を有する。このようにアクリロニトリル含有率に差を持たせた２種のアクリロニトリル重合体をサイドバイサイドで配置することにより加水分解処理時の収縮の度合いに差が発生して捲縮を発現させることができ、捲縮の結果として嵩高性の向上に寄与することができる。なお、嵩高性を十分に向上させるためには、２種のアクリロニトリル系重合体間のアクリロニトリル含有率の差は１〜８重量％、さらには１〜５重量％であることが好ましく、２種のアクリロニトリル系重合体の複合比率（重量比）は２０／８０〜８０／２０、さらには３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。

上記のような複合構造の繊維に対して表層部に架橋構造が導入される。架橋構造の導入には、従来公知の架橋剤を使用してもよいが、架橋構造の導入効率の点から窒素含有化合物を使用することが好ましい。窒素含有化合物としては、２個以上の１級アミノ基を有するアミノ化合物やヒドラジン系化合物を使用することが好ましい。２個以上の１級アミノ基を有するアミノ化合物としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミン系化合物、ジエチレントリアミン、３，３’−イミノビス（プロピルアミン）、Ｎ−メチル−３，３’−イミノビス（プロピルアミン）などのトリアミン系化合物、トリエチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）−１，３−プロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）−１，４−ブチレンジアミンなどのテトラミン系化合物、ポリビニルアミン、ポリアリルアミンなどであって２個以上の１級アミノ基を有するポリアミン系化合物などが例示される。また、ヒドラジン系化合物としては、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、臭化水素酸ヒドラジン、ヒドラジンカーボネートなどが例示される。なお、１分子中の窒素原子の数の上限は特に限定されないが、１２個以下であることが好ましく、さらに好ましくは６個以下であり、特に好ましくは４個以下である。１分子中の窒素原子の数が上記上限を超えると、架橋剤分子が大きくなり、繊維内に架橋構造を導入しにくくなる場合がある。架橋構造を導入する条件としては、特に限定されるものではなく、採用する架橋剤とアクリロニトリル系繊維との反応性や架橋構造の量などを勘案し、適宜選定することができる。例えば、架橋剤としてヒドラジン系化合物を用いる場合は、ヒドラジン濃度として０．１〜１０重量％となるように上記のヒドラジン系化合物を添加した水溶液に、上述したアクリロニトリル系繊維を浸漬し、８０〜１５０℃、２〜１０時間で処理する方法などが挙げられる。

架橋構造が導入された後は、アルカリ性金属化合物による加水分解処理が施され、繊維の表層部に存在しているニトリル基が加水分解され、カルボキシル基が形成される。具体的な処理条件としては、上述したカルボキシル基量などを勘案し、処理薬剤の濃度、反応温度、反応時間等の諸条件を適宜設定すればよいが、好ましくは０．５〜１０重量％、さらに好ましくは１〜５重量％の処理薬剤水溶液中、温度８０〜１５０℃で２〜１０時間処理する手段が工業的、繊維物性的にも好ましい。本発明においては、上述の架橋導入処理および加水分解処理は、上述のように順に行なうより、それぞれの処理薬剤を混合した水溶液を用いて、一括して同時処理することが好ましい。さらに、本発明では、この同時処理において、従来より低濃度のアルカリ金属化合物の緩い条件で行い、その後の酸処理を従来より高温での厳しい条件で行なうことが好ましい。このようにすることにより、本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、表層部に従来より多くのカルボキシル基が存在し、中心部に比較的硬いアクリロニトリル系重合体が温存された構造をとることができる。

形成されたカルボキシル基には、そのカウンターイオンが水素イオン以外の陽イオンである塩型カルボキシル基と、そのカウンターイオンが水素イオンであるＨ型カルボキシル基がある。本発明では、高い吸湿率を得るためにＨ型カルボキシル基を塩型カルボキシル基に変換して、約９０％以上、好ましくは約９５％以上、より好ましくは実質的に全てのカルボキシル基を塩型カルボキシル基とすることが望ましい。塩型カルボキシル基を構成する陽イオンは、ナトリウムまたはカリウムのアルカリ金属である。多価の金属イオンであるマグネシウム、カルシウム、亜鉛などを採用した場合には、嵩高性が高いが、吸湿による初期の上昇温度が低いため、好ましくない。例えば、本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、アクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体をサイド・バイ・サイドに接合したアクリロニトリル系繊維に対して、上述したような特有の条件で架橋導入、加水分解を施して、カルボキシル基を形成し、カウンターイオンにナトリウムまたはカリウムを選択すると得られる。

Ｈ型カルボキシル基を塩型カルボキシル基に変換する方法としては、硝酸塩、硫酸塩、塩酸塩などの金属塩によるイオン交換処理、硝酸、硫酸、塩酸、蟻酸などによる酸処理、あるいは、アルカリ性金属化合物などによるｐＨ調整処理などを施す方法が挙げられる。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、横断面における表層部の占める面積が好ましくは５％以上３５％以下、より好ましくは１０％以上３０％以下、さらに好ましくは１０％以上２０％以下である。表層部の面積が上記範囲未満であると、繊維中にカルボキシル基を十分に存在させることができず、高い吸湿発熱性を発揮することができない可能性がある。また、上記範囲を超えると、吸湿で繊維がへたりやすくなり、嵩高性に問題を生じる可能性がある。本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、カルボキシル基が実質的に存在しない中心部を多く存在させることによって、吸湿による繊維のへたりによる嵩高性の低下の影響が小さく、高い嵩高性を達成することができる。また、Ｎａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維は、図１に示すようにＭｇ塩型等の二価の金属塩と比べて高い吸湿発熱性（特に初期の上昇温度）の特徴を有しており、本発明では、その特徴をそのまま享受することができる。

本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、上述の特殊な複合構造のＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維からなるので、２０℃×６５％ＲＨの環境下で５分以内に６．０〜４０％の範囲の吸湿率を容易に達成することができる。特に、本発明の吸湿発熱性繊維は、人間の肌が接触したときの最初の５分以内に高い吸湿発熱効果（高い上昇温度）を実感することができる。

また、本発明のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）は、上述の特殊な複合構造のＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維からなるので、１０〜１００ｃｍ^３／ｇの範囲の比容積を達成することができる。このような高い嵩高性は、特殊な複合構造のＮａ塩型またはＫ塩型のカルボキシル基を有する架橋ポリアクリレート系繊維が持つ高い嵩高性によってもたらされる。比容積が上記範囲未満であると、十分な空気を取り込んでいないために保温性が不十分となるおそれがある。比容積が上記範囲を超えると、少しの力を加えただけで簡単に型崩れを起こしてしまい、保形性が不足するおそれがある。

本発明で使用する中空ポリエステル繊維（Ｂ）は、内部に空洞または空隙を有するポリエステル繊維であり、断面に中空部が存在する限り、従来公知の詰綿用に適したポリエステル繊維を使用して製造されることができる。ポリエステル繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート等が例示され、単独重合体だけでなく複数種のポリマーブレンドからなる共重合体の繊維を使用することができる。中空の形態のポリエステル繊維は、従来公知の方法で適宜得ることができるが、例えばポリエステルレジンペレットを溶融し、高温でＣ型ノズルから吐出し、巻取りローラーにて巻き取ることによって未延伸糸を得、次いで適切な延伸倍率で６０〜９０℃の温度で延伸したり、弛緩熱処理を施すことによって得ることができる。中空ポリエステル繊維（Ｂ）の中空率は、特に限定されないが、軽量性、嵩高性、保温性などを考慮すると１０％〜６０％が好ましい。

本発明で使用するサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の単繊維繊度は１〜１５ｄｔｅｘであり、繊維長は１０〜５０ｍｍであることが好ましい。また、本発明で使用する中空ポリエステル繊維（Ｂ）の単繊維繊度は０．５〜１０ｄｔｅｘであり、繊維長は５〜７０ｍｍであることが好ましい。単繊維繊度が上記範囲未満では、高い嵩高性や圧縮回復性が得られない可能性があり、上記範囲を越えると、風合いが硬くなり、寝具用などの中綿として適さない可能性がある。また、繊維長が上記範囲を逸脱すると、各繊維を混合してつぶ綿状に加工することが難しくなる可能性がある。

本発明の中綿では、サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と中空ポリエステル繊維（Ｂ）以外に中綿の全重量の３０重量％以下の割合で他の従来公知の合成繊維（中空でないポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維等）を混合して使用することができる。本発明の中綿に含有されるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と中空ポリエステル繊維（Ｂ）の重量比は、好ましくは１０：９０〜６０：４０、より好ましくは１５：８５〜５０：５０である。サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）が上記範囲未満では、十分な吸湿発熱性が発揮できない可能性があり、また、上記範囲を越えると、コストが増加し、柔軟性も低下する可能性がある。

本発明の中綿は、上述のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と中空ポリエステル繊維（Ｂ）を必須成分として絡めて混合し、これをつぶ綿状に加工したものを使用することを特徴とする。つぶ綿状に加工する方法としては、従来公知の方法を採用することができるが、例えば各使用繊維を高速気流下で攪拌する方法、各使用繊維を攪拌機に入れて混合、攪拌する方法、各使用繊維を複数本引き揃えて集束処理を行なった後切断し、その後、繊維の融点未満の温度で熱処理して捲縮を発現させてファイバーボール状にする方法などを採用することができる。本発明の中綿を構成するつぶ綿は、それぞれが略球状であり、一つのつぶ綿の直径は、例えば５〜５０ｍｍ程度であることができる。

本発明の中綿は、単独で使用するだけでなく、従来使用されている羽毛、綿、麻、羊毛、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリルなどの繊維とともに使用することができる。本発明の中綿は、上述のように軽量で嵩高性を有し、保温持続性、柔軟性を持つので、寝装寝具（掛け布団、敷き布団、枕など）の中綿あるいは秋冬用アウター衣料などの詰物としての中綿として極めて好適である。

以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の比率は断りのない限り重量基準で示す。実施例中の特性の評価方法は以下の通りである。

（１）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）のカルボキシル基量
（ｉ）全カルボキシル基量
繊維試料約１ｇを、５０ｍｌの１ｍｏｌ／ｌ塩酸水溶液に３０分間浸漬する。次いで、繊維試料を、浴比１：５００で水に浸漬する。１５分後、浴ｐＨが４以上であることを確認したら、乾燥させる（浴ｐＨが４未満の場合は、再度水洗する）。次に、十分乾燥させた繊維試料約０．２ｇを精秤し（Ｗ１［ｇ］）、１００ｍｌの水を加え、さらに、１５ｍｌの０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液、０．４ｇの塩化ナトリウムおよびフェノールフタレインを添加して撹拌する。１５分後、濾過によって試料繊維と濾液に分離し、引き続き試料繊維を、フェノールフタレインの呈色がなくなるまで水洗する。このときの水洗水と濾液をあわせたものを、フェノールフタレインの呈色がなくなるまで０．１ｍｏｌ／ｌ塩酸水溶液で滴定し、塩酸水溶液消費量（Ｖ１［ｍｌ］）を求める。得られた測定値から、次式によって全カルボキシル基量を算出する。
全カルボキシル基量［ｍｍｏｌ／ｇ］＝（０．１×１５−０．１×Ｖ１）／Ｗ１
（ｉｉ）塩型カルボキシル基量
上記の全カルボキシル基量の測定方法において、最初の１ｍｏｌ／ｌ塩酸水溶液への浸漬およびそれに続く水洗を実施しないこと以外は同様にして、Ｈ型カルボキシル基量を算出する。かかるＨ型カルボキシル基量を上記の全カルボキシル基量から差し引くことで、塩型カルボキシル基量を算出する。

（２）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の２０℃×６５％ＲＨ吸湿率
繊維試料約２．５ｇを、熱風乾燥器で１０５℃、１６時間乾燥して重量を測定する（Ｗ２［ｇ］）。次に、該繊維試料を、温度２０℃、６５％ＲＨに調節した恒温恒湿器に５分間入れておく。このようにして吸湿した繊維試料の重量を測定する（Ｗ３［ｇ］）。これらの測定結果から、次式によって２０℃×６５％ＲＨ吸湿率を算出する。
２０℃×６５％ＲＨ吸湿率［％］＝（Ｗ３−Ｗ２）／Ｗ２×１００

（３）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の比容積
繊維試料５０ｇを軽く開繊してから、カード機で開繊し、積層する。試験片を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさになるように６個切り出し、バットに入れて恒温恒湿機内に２４ｈｒ以上放置する。恒温恒湿機から取出し、質量が１０．０ｇ〜１０．５ｇになるように積み重ね、作られた試験片を正確に秤量する。試験片に１０ｃｍ×１０ｃｍのアクリル板を載せ、おもり５００ｇを３０秒間載せ、次にこのおもりを除き、３０秒間放置する。この操作を３回繰り返し、おもり５００ｇを除いて３０秒間放置した後、四すみの高さを測定して平均値を求め、次式により比容積を算出する。
比容積（ｃｍ^３／ｇ）＝１０×１０×試料の四すみの高さの測定平均値（ｍｍ）／１０／試験片の質量（ｇ）

（４）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の上昇温度
ＩＳＯ１８７８２：２０１５に準拠して試料繊維の上昇温度を測定した。

（５）中綿の比容積
上記（３）サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の比容積と同じ方法で中綿の比容積を算出する。

（６）中綿の上昇温度
ＩＳＯ１８７８２：２０１５に準拠して中綿試料の上昇温度を測定した。

（７）中綿の肌沿い性
中綿試料１５０ｇを３０ｃｍ×３０ｃｍに縫製した布団側生地に均一に詰めてミニ布団を作成する。次に、直径５ｃｍ長さ３０ｃｍの木製の棒を準備し、台の上に寝かせておく。中綿試料を詰めたミニ布団を１０ｃｍの高さから木製棒の上に落とす。木製棒の接地点からミニ布団接地点までの距離を測定する。接地点間の距離が短ければ肌沿い性が良い。

（８）中綿の軽量性
中綿試料を１０００ｍｌメスシリンダーに詰める。次にアクリル樹脂製天板５ｇを乗せ、容積が１０００ｍｌとなっているか確認する。そのときの中綿試料重量を測定する。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ１）の作成
アクリロニトリル９０重量％、アクリル酸メチルエステル１０重量％のアクリロニトリル系重合体Ａｐ（３０℃ジメチルホルムアミド中での極限粘度［η］＝１．５）、アクリロニトリル８８重量％、酢酸ビニル１２重量％のアクリロニトリル系重合体Ｂｐ（［η］＝１．５）をそれぞれ４８重量％のロダンソーダ水溶液で溶解して、紡糸原液を調製した。特公昭３９−２４３０１号による複合紡糸装置にＡｐ／Ｂｐの複合比率（重量比）が５０／５０となるようにそれぞれの紡糸原液を導き、常法に従って紡糸、水洗、延伸、捲縮、熱処理をして、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの重合体ＡｐとＢｐを複合させたサイド・バイ・サイド型原料繊維を得た。

該原料繊維に、水加ヒドラジン０．５重量％および水酸化ナトリウム１．６重量％を含有する水溶液中で、１００℃×２時間、架橋導入処理および加水分解処理を同時に行い、８重量％硝酸水溶液で、１２０℃×３時間処理し、水洗した。得られた繊維を水に浸漬し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ９に調整し、水洗、乾燥することにより、Ｎａ塩型カルボキシル基を有するＮａ塩型架橋ポリアクリレート系繊維（表層部面積１８％、Ｎａ塩型カルボキシル基量３．８ｍｍｏｌ／ｇ）を得た。なお、かかる繊維の赤外線吸収測定においては、ニトリル基に由来する２２５０ｃｍ^−１付近に吸収があり、繊維表層部においてはニトリル基の加水分解が進行しているが、繊維中心部においてはニトリル基が残存していることが確認された。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ２）の作成
上記のサイドバイサイド型複合繊維（Ａ１）の作成においてｐＨ９に調整するために添加される水酸化ナトリウムの代わりに水酸化カリウムを使用した以外は同じ方法でＫ塩型架橋ポリアクリレート系繊維（表層部面積１８％、Ｋ塩型カルボキシル基量３．９ｍｍｏｌ／ｇ）を得た。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ３）の作成
実施例１においてアクリロニトリル系重合体Ａｐの組成をアクリロニトリル９２重量％、アクリル酸メチルエステル８重量％に変更した以外は同じ方法でＮａ塩型架橋ポリアクリレート系繊維を得た（Ｎａ塩型カルボキシル基量３．８ｍｍｏｌ／ｇ）。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ４）の作成
実施例１において架橋導入処理および加水分解処理に使用する水溶液中の水酸化ナトリウムの含有率を１．６重量％から１．８重量％に変更した以外は同じ方法でＮａ塩型架橋ポリアクリレート系繊維を得た（表層部面積２３％、Ｎａ塩型カルボキシル基量４．９ｍｍｏｌ／ｇ）。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ５）の作成
アクリロニトリル９０重量％、アクリル酸メチルエステル１０重量％のアクリロニトリル系重合体Ａｐ（３０℃ジメチルホルムアミド中での極限粘度［η］＝１．５）、アクリロニトリル８８重量％、酢酸ビニル１２重量％のアクリロニトリル系重合体Ｂｐ（［η］＝１．５）をそれぞれ４８重量％のロダンソーダ水溶液で溶解して、紡糸原液を調製した。特公昭３９−２４３０１号による複合紡糸装置にＡｐ／Ｂｐの複合比率が５０／５０となるようにそれぞれの紡糸原液を導き、常法に従って紡糸、水洗、延伸、捲縮、熱処理をして、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの重合体ＡｐとＢｐを複合させたサイド・バイ・サイド型原料繊維を得た。

該原料繊維に、水加ヒドラジン０．５重量％および水酸化ナトリウム１．６重量％を含有する水溶液中で、１００℃×２時間、架橋導入処理および加水分解処理を同時に行い、８重量％硝酸水溶液で、１２０℃×３時間処理し、水洗した。得られた繊維を水に浸漬し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ９に調整した後、繊維に含まれるカルボキシル基量の２倍に相当する硝酸マグネシウムを溶解させた水溶液に５０℃×１時間浸漬することによりイオン交換処理を実施し、水洗、乾燥することによりＭｇ塩型カルボキシル基を有するＭｇ塩型架橋ポリアクリレート系繊維（表層部面積１８％、Ｍｇ塩型カルボキシル基量３．８ｍｍｏｌ／ｇ）を得た。

サイドバイサイド型複合繊維（Ａ６）の作成
アクリロニトリル９０重量％、アクリル酸メチルエステル１０重量％のアクリロニトリル系重合体Ａｐ（３０℃ジメチルホルムアミド中での極限粘度［η］＝１．５）、アクリロニトリル８８重量％、酢酸ビニル１２重量％のアクリロニトリル系重合体Ｂｐ（［η］＝１．５）をそれぞれ４８重量％のロダンソーダ水溶液で溶解して、紡糸原液を調製した。特公昭３９−２４３０１号による複合紡糸装置にＡｐ／Ｂｐの複合比率が５０／５０となるようにそれぞれの紡糸原液を導き、常法に従って紡糸、水洗、延伸、捲縮、熱処理をして、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの重合体ＡｐとＢｐを複合させたサイド・バイ・サイド型原料繊維を得た。

該原料繊維に、水加ヒドラジン０．５重量％および水酸化ナトリウム１．６重量％を含有する水溶液中で、１００℃×２時間、架橋導入処理および加水分解処理を同時に行い、８重量％硝酸水溶液で、１２０℃×３時間処理し、水洗した。得られた繊維を水に浸漬し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ９に調整した後、繊維に含まれるカルボキシル基量の２倍に相当する硝酸カルシウムを溶解させた水溶液に５０℃×１時間浸漬することによりイオン交換処理を実施し、水洗、乾燥することによりＣａ塩型カルボキシル基を有するＣａ塩型架橋ポリアクリレート系繊維（表層部面積１８％、Ｃａ塩型カルボキシル基量３．９ｍｍｏｌ／ｇ）を得た。

サイドバイサイド構造を持たない吸湿発熱性繊維（Ａ７）の作成
アクリロニトリル９０重量％、アクリル酸メチルエステル１０重量％のアクリロニトリル系重合体Ａｐ（３０℃ジメチルホルムアミド中での極限粘度［η］＝１．５）を４８重量％のロダンソーダ水溶液で溶解して、紡糸原液を調製した。紡糸装置に紡糸原液を導き、常法に従って紡糸、水洗、延伸、捲縮、熱処理をして、単繊維繊度６．６ｄｔｅｘのサイドバイサイド構造を持たない原料繊維を得た。

該原料繊維に、水加ヒドラジン０．５重量％および水酸化ナトリウム１．６重量％を含有する水溶液中で、１００℃×２時間、架橋導入処理および加水分解処理を同時に行い、８重量％硝酸水溶液で、１２０℃×３時間処理し、水洗した。得られた繊維を水に浸漬し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ９に調整し、水洗、乾燥することにより、Ｎａ塩型カルボキシル基を有するＮａ塩型架橋ポリアクリレート系繊維を得た。

中空ポリエステル繊維（Ｂ１）の作成
東洋紡（株）製のシュレープを使用した。この製品の太さは２．０ｄｔｅｘであり、繊維長は２０ｍｍであり、中空率は３０％である。

中空でないポリエステル繊維（Ｂ２）の作成
ポリエチレンテレフタレートのペレットと平均粒子径０．４μｍの炭酸カルシウム粒子３重量％を溶融混練した後、２．０ｄｔｅｘとなるように紡糸、延伸し、繊維長を２０ｍｍにカットした中空でないポリエステル繊維（中空率は０％）を作成した。

中綿の作成
表１の記載の材料及び使用割合に従って各吸湿発熱性繊維とポリエステル繊維を混合し、ガーネットワイヤーが表面に設けられた複数のローラが設けられたカードで、開繊を十分に行い、空気の乱流の起きやすい円筒状空間の中で複数のフィンが着いて回転する回転体が設けられた部屋の中に、繊維を吹き込み所定時間乱流撹拌後に取り出せるようにした装置で、実施例１〜１２及び比較例１〜５の中綿を得た。得られた中綿はいずれも、略球状のつぶ綿であり、一つのつぶ綿の直径は、約３０ｍｍであった。

表１に実施例１〜１２及び比較例１〜５の中綿に使用した各材料や製造条件の詳細及び評価結果を示す。

表１の結果から明らかなように、本発明の範囲に属する実施例１〜１２の中綿は、全ての評価項目において優れた結果を示しているのに対して、サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）がＭｇ塩型やＣａ塩型の比較例１，２やつぶ綿加工をしていない比較例３や中空ポリエステル繊維を使用していない比較例４やサイドバイサイド構造をとらない吸湿発熱性繊維を使用した比較例５は、いずれかの評価項目において明確に劣る結果を示した。

本発明によれば、軽量で嵩高であり、保温性が高く、身体の動きに沿いやすい柔軟性を有する寝具や衣料用に適した中綿を提供することができ、特に羽毛代替用途において寄与することが大である。

Claims

アクリロニトリル含有率が異なる二種類のアクリロニトリル系重合体からなるサイドバイサイド型構造の中心部と、架橋構造、及びＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基を有する表層部とからなるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と、中空ポリエステル繊維（Ｂ）とを絡めて混合し、つぶ綿状にしたものを用いたことを特徴とする中綿。
含有されるサイドバイサイド型複合繊維（Ａ）と中空ポリエステル繊維（Ｂ）の重量比が１０：９０〜６０：４０であることを特徴とする請求項１に記載の中綿。
サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の全カルボキシル基量が３．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることを特徴とする請求項１又は２に記載の中綿。
サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）のＮａ塩型又はＫ塩型のカルボキシル基量が３．０〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中綿。
サイドバイサイド型複合繊維（Ａ）の単繊維繊度が１〜１５ｄｔｅｘであり、繊維長が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中綿。
中空ポリエステル繊維（Ｂ）の単繊維繊度が０．５〜１０ｄｔｅｘであり、繊維長が５〜７０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の中綿。