JPH01201563A - 繊維充填体およびその製造方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、家具、自動車などに使用されるクツション材
として好適な繊維充填体およびその製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 本発明者らは、特公昭６０−４５３７９号公報などに記
載のように、クツション材として短繊維を圧縮空気によ
って測地内に吹込んで形成した繊維充填体をすでに提案
した。この方法により製造された充填体は、ランダムに
配列した短繊維からなる薄層ウェッブが扁平面とほぼ垂
直方向に配列した構造をとるのが特長とされてあり、力
〜ドウニップ法によるウェッブシートを詰め込んだ繊維
充填体に比べて、厚さ方向の圧縮率が小さく、また、圧
縮に対する反発力が大きくなり、それによって適度の硬
さを有する良好なりッション性が得られるため、疲れを
与えない座りここちや寝心地を得ることを可能にすると
いう特徴を有するものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この方法による充填体は、薄層ウェッブがほぼ
垂直方向に配列しているために、折り曲げたり、薄層の
配列方向と垂直の方向に引張った時に割れやすい、ある
いは、長期間使用によりヘタリを起こしやすいなどの欠
点がおり、したが−って、長期間の使用には耐えられな
かった。

本発明の目的は長期間の使用に耐える繊維充填体および
その製造方法を提供することである。

さらに具体的には、本発明の目的のひとつは、薄層ウェ
ッブの配列方向と垂直方向の引張り強力を向上し、割れ
にくく、長期間の実用に耐える繊維充填体およびその製
造方法を提供することである。また、本発明の別の目的
は、繰返し圧縮荷重に対する弾性回復率に優れ、長期間
の使用にもベタリにくく、実用に耐える繊維充填体およ
びその製造方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の繊維充填体は次の
いずれかの構成を有する。すなわち、（１）　　短繊維
を主体とする薄層ウェッブが積層してなる繊維充填体で
あって、該繊維充填体の繰り返し平均圧縮率が８５％以
上であることを特徴とする繊維充填体、 または、 （２）短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してなる
繊維充填体であって、該繊維充填体の外層部表面に対し
て平行方向の引張強力が３０ｇ以上であることを特徴と
する繊維充填体、 または、 （３）　　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層して
なる繊維充填体であって、該薄層ウェッブが該繊維充填
体の外層部表面に対し交差して配列しており、これら薄
層ウェッブの５０％以上が屈曲率５％以上の屈曲形態を
有していることを特徴とする繊維充填体、または、 （４）　　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層して
なる繊維充填体であって、該繊維充填１本の内層部に存
在する該薄層ウェッブが該繊維充填体の外層部表面に対
し交差して配列しており、これら薄層ウェッブの５０％
以上が屈曲率５％以上の屈曲形態を有しており、かつ、
該繊維充填体の外層部に存在する該薄層ウェッブが該外
層部表面とほぼ平行に配列していることを特徴とする繊
維充填体、である。

また、本発明の繊維充填体の製造方法は次のいずれかの
構成を有する。すなわら、 （５）短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してなる
繊維充填体であって、該繊維充填体の少なくとも一方の
外層部を構成する短繊維よりなる薄層ウェッブが該外層
部表面とほぼ平行に配列されていることを特徴とする繊
維充填体、 またｔま、 （６）　　短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノ
ズルから通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法
であって、該通気性型枠の厚さと該吹込ノズルの厚さと
の比が２を越える条件で充填することを特徴とする繭維
充填体の製造方法、または、 （７）短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノズル
から通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法であ
って、充填した後、圧縮し、圧縮された状態を保持する
ことを特徴とする繊維充填体の製造方法、 または、 （８）短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノズル
から通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法であ
って、該通気性型枠の厚さと該吹込ノズルの厚さとの比
が２を越える条件で充填した後、圧縮し、圧縮された状
態を保持することを特徴とする繊維充填体の製造方法、 である。

本発明において基材として使用する短繊維は、ポリエス
テル、ポリアクリル、ポリアミド、ポリプロピレンなど
の合成繊維、木綿、麻、絹、羊毛などの天然繊維、ある
いはこれら合成繊維と天然繊維または異種の合成繊維同
士、天然繊維同士などの混合繊維などの短繊維であり、
いずれも適用可能である。このうちでも、圧縮特性の擾
れているポリエステルは最も好ましい材料である。ざら
には、均一に分散させて吹き込むためには絡合性の少な
い繊維を使用することがなお好ましい。

該短繊維は、その繊度が１〜３０ｄの範囲であって、繊
維長が２０〜１００ｍｍの範囲のものを使用することが
好ましい。繊度が１ｄより小さくては短繊維のカサが小
さくなるため、一定体積の成形体を作る場合に密度を大
きくしなければならなくなり、また圧縮荷重に対する回
復性も低下する。

また、３０ｄより大きいと、一定密度の成形体を作る場
合に繊維本数が少なくなるため、圧縮荷重に対する回復
性が低下する。また、繊維長も２０ｍｍより短くなると
成形体のカサが小さくなり、かつ圧縮荷重に対する回復
性が低下する。また、１００ｍｍより長くなると繊維が
絡みやすくなるため均一な成形体を得ることが難しくな
り、かつ圧縮荷重に対する回復性も低下する。

本発明において、短繊維を主体とするとは、短繊維の繊
維充填体を占める割合が４０％重量以上であることを意
味する。

本発明において、薄層ウェッブとは、短繊維を主体とす
る繊維原料が空気流により型枠または測地に吹き込まれ
、圧力により圧着して薄い層状となったものを意味する
。薄層ウェッブ内では、各短繊維は、各々ランダムな方
向を向いており、該薄層ウェッブが多数積層されて縞状
の模様を呈する繊維充填体となる。

本発明において、繊維あるいは油層ウェッブ相互間は、
接着していなくてもよいが、接着させたものでもよい。

接着した場合、繊維充填体は硬くなり、クツション性が
良くなる。接着しない場合には、柔かくなる。接着の有
無は、充填体に要求される硬度、用途に応じて使い分け
ればよい。

圧縮して繊維充填体を製造する場合、その圧縮状態を保
持するためには上記のような接着を行なうか、接着せず
圧縮した状態のまま側地を縫いとじたり、あるいはざら
にキルテイングするなどの方法が好ましい。

本発明において、短繊維相互間あるいは薄層ウェッブ相
互間を接着する場合の接着手ρは、接着剤でもよく、ま
た融着によってもよい。

接着剤を用いる場合には、接着性繊維が好ましく、上記
基材の短繊維中に混合使用することで短繊維あるいは薄
層ウェッブ相互間を容易に接着し得る。上記接着性繊維
としては低融点ｌ！維が好ましく使用される。この低融
点繊維の例としては、例えば低融点特性を有する共重合
ポリエステル、共重合ポリアミド、ポリオレフィン、ポ
リビニルアルコールなどからなる繊維がある。また、少
なくとも一方に上記低融点繊維ポリマー成分を有する複
合繊維は、形態保持性ならびに強度特性が１グれている
ので、接着性繊維として好ましい態様である。複合形態
が芯鞘状の場合には、鞘成分に低融点成分を配置する。

特に芯成分を多芯状に複合させたものが好ましい。

このよう゛な低融点成分からなる接着性繊維は、繊維充
填体を形成する前の段階で短繊維にして混合させる。短
繊維にすることによって繊維充填体の全体に均一に分散
させることができ、したがって短繊維間や薄層ウェッブ
間を均一に接着できるからである。また、この接着性繊
維の短繊維の繊維長は、分散性向上のため繊度が２〜”
”””自長が２０〜６０ｍｍの範囲であるようにするこ
とが好ましい。

本発明において、この接着性繊維を繊維充填体に混合す
る場合の混合率は、繊維充填体に対して１０〜６０重量
％であることが好ましい。接着性繊維の混合率が１０重
量％より少ないと、基材の短繊維や薄層ウェッブ間の接
着が不十分になって繊維充填体として所定の硬度を得る
ことが難しくなり、また圧縮荷重に対する回復性も低下
する。

また、６０重量％より多くなると、反対に繊維充填体が
硬くなりすぎ、快適なりッション性が得られにくくなる
。すなわち、基材の短繊維の方は繊維充填体の風合など
を生かすために必要であるが、この量が４０重量％より
少なくなると、その短繊維の物性を生かすことが困難に
なる。

本発明の目的を達成するためには、各種の態様かあるが
、以下順に説明する。

ます、最初に、短繊維を主体とする薄層ウェッブか積層
してなる繊維充填体の繰り返し平均圧縮率を８５％以上
とすれば、本発明の目的のひとつである、繰返し圧縮荷
重に対する弾性回復率に優れ、長期間の使用にもベタリ
にくい、実用に耐える繊維充填体とすることができる。

また、上記の態様を繊維充填体の内部構造からとらえる
と、次のように表現できる。すなわち、上記短繊維を主
体とする繊維原料は集合して小単位の薄層ウェッブを形
成し、しかもその薄層ウェッブが多数集積されて積層状
態になっており、かつ薄層ウェッブの積層方向が繊維充
填体の平面方向に対し角度を有するように交差し、好ま
しくは出来るだけ繊維充填体の平面方向に直交する方向
の成分を多く含有するようにして、実質的に厚さ方向に
向けて配列されている態様（以下、この内部構造をＳ構
造という）である。この積層構造は繊維充填体に対し繰
り返し圧縮荷重に対する弾性回復率を付与するＩＷとな
るもので、ヘタリの低減を達成することが容易となる。

また、短繊維または薄層ウェッブ相互間が接着されてい
る場合には、上述の効果は一層高められる。

このような繊維充填体の構造で重要なことは、上記薄層
ウェッブが厚さ方向の配列において、途中に強い屈曲部
を有することである。本発明者らが先に提案した特開昭
８０−４５３７９号における繊維充填体においても、薄
層ウェッブは緩いカーブの屈曲を有するか、これでは本
発明の目的を達成することは困難であり、これよりも−
屑入ぎな角度の屈曲あるいは屈折した屈曲部を有すると
、本発明の目的を達成することができる。この際、繊維
充填体を構成する薄層ウェッブのうち、その５０％以上
が、後に定義する屈曲率５％以上であることが好ましい
。このように強い屈曲形態の薄層ウェッブを繊維充填体
中に多数包含することにより、ヘタリに対する耐久性を
飛躍的に向上することができる。

上記の薄層ウェッブの途中に形成する屈曲形態としては
、ひとつの薄層ウェッブあたり一箇所のみならず、三箇
所以上に渡って有していてもよく、また屈曲方向を色々
に変換するものであってもよい。また、繊維充填体中体
に異なる角度や屈曲形態の薄層ウェッブが混在したり、
また屈曲部の数が異なる薄層ウェッブが混在したもので
あってもよい。

また、本発明において、繊維充填体が圧縮荷重に対し十
分な弾性回復率を有するとともに硬くなりすぎないよう
にするためには、基材となる短繊維および必要に応じて
用いる接着性繊維とを繊維充填体に締める充填密度は、
２０〜６０ｇ／１０００ｄの範囲であることが好ましい
。

第１図、第２図に、本発明の繊維充填体の一例を示す。

第１図は第２図のＩ−１矢視の断面図で、繊維充填体の
厚さ方向の断面構造を模式的に示す。

第２図は第１図の■−■矢視の断面図で、繊維充填体の
偏平方向の断面構造を模式的に示す。

これらの図に示すように、繊維充填体１は小単位からな
る多数の薄層ウェッブ２の集積によって構成されており
、かつ個々の薄層ウェッブ２は図示してはいない多数の
短繊維により形成されている。各薄層ウェッブ２内にお
いて、短繊維は薄層ウェッブ面内ではランダムな方向に
配列しているが、平面視に投影した方向や側面視に投影
した方向は、それぞれ薄層ウェッブの層方向（すなわち
薄層ウェッブと薄層ウェッブとの境界面の方向）に沿う
配列となっている。また、互いに隣接する薄層ウェッブ
２，２間の境界面は、繊維充填体の平面方向（平面視）
では第２図に示すように年輪状であるが、厚さ方向（側
面視）では第１図に示すように実質的に厚さ方向に向け
た配列である。

すなわち、厚さ方向の断面で見たとき、薄層ウェッブ２
の層方向は繊維充填体の平面方向に対し交差するように
角度を有している。

また、上記薄層ウェッブ２内に接着性繊維を混合してお
くと、薄層ウェッブ内の短繊維同士、薄層ウェッブ同士
が接着される。また、薄層ウェッブ内では短繊維同士は
比較的強く絡合し集合しているが、薄層ウェッブ２，２
間では絡合状態が弱くなっており、そのため、第１図、
第２図において、繊維充填体１を長ざ方向Ｌ−Ｌに強く
引張ると、薄層ウェッブの境界面で剥離が起こる。しか
し、厚さ方向Ｔ−Ｔや幅方向Ｗ−Ｗに引張るときには剥
離箇所は一定せず、しかも上記長さ方向に引張る場合よ
りも大きな引張力を必要と覆る。

上記構成において、薄層ウェッブ２は厚さ方向の中間部
に屈曲角度の大きな屈曲部３を有し、かつ屈曲歪みをも
った状態にあり、さらに薄層ウェッブ同士が互いに接着
固定されていれば好ましい。

このような歪みを有する屈曲部３は、一つの薄層ウェッ
ブあたり１個に限らず、第３図のように２個にしたり、
第４図のように３個にしたり、あるいはそれ以上の数を
有していてもよい。また、第５図のように屈曲部の数が
異なる薄層ウェッブや繊維充填体の平面に対する角度の
異なる薄層ウェッブが一つの繊維充填体内に多数混在し
ていてもよい。

上述の形態において、後に定義する屈曲率Ｂが５％以上
である薄層ウェッブを、全体の薄層ウェッブのうち５０
％以上を占めるようにすると本発明の目的を達成するこ
とができる。屈曲率Ｂの高い薄層ウェッブをこのように
多数含むことによって、繊維充填体の繰返し圧縮荷重に
対する弾性回復率は著しく向上し、また、長期使用後も
ヘタリが著しく低減する。このように高い弾性回復率が
得られるのは、薄層ウェッブが屈曲部に基づいて歪みを
発生し、その歪みを有する状態が維持されているためで
あり、それによって厚さ方向にバネ様の大きな弾性力が
付与されるためであると思われる。

本発明において、屈曲率Ｂは、下式（１）により求めら
れる値である。

（１）式中、Ｃは厚さ方向に延びる薄層ウェッブの境界
線が繊維充填体の上下両外面に実質的に交差する点１１
口の間のその境界線に沿う長さで必り、ｄは上記４１口
の間の最短長さを意味する（第１図、第３図、第４図参
照）。ただし、薄層ウェッブの４９口の点が、繊維充填
体の外面付近で明確に見分けられないときは、その外面
から１０ｍｍ内側の部分を４１口とみなしてもよく、こ
れにより屈曲率Ｂの直が実質的に変わるおそれはない。

また、本発明において、圧縮率Ｃは、下式（２〉により
求められる値である。

と （２）式中、ａは圧縮前の繊維充填体の厚さ、ｂは圧縮
後の繊維充填体の厚さである。

上述の特性を有する繊維充填体は、たとえば、圧縮空気
による短繊維の吹き込み成形の後、得られる成形体を厚
さ方向に圧縮した状態で熱処理することによって得るこ
とができる。

このような繊維充填体の製造法の一例としては、まず、
基材となる短繊維と接着性繊維との混合繊維（以下混合
繊維という〉を、吹き込みノズルを通して、圧縮空気に
より通気性型枠内に吹き込む。

この通気性型枠の通気量は、フラジール型通気■試験機
による測定値で、５〜１００ｃｃ／　ａｎ　＊　Ｓｅｃ
とするのがよい。

なお、本発明において通気性型枠とは、通常の通気性を
有する型枠の他、布帛からなるいわゆる測地をも含むも
のである。

このようにして圧縮空気により通気性型枠内に詰込まれ
た混合繊維は、型枠ごと圧縮下に加熱成形される。

第６図Ａ、第６図Ｂは、それぞれ、型枠内に混合繊維を
吹き込み、圧縮加熱成形して得られた繊維充填体を吹き
込み方向に対して平行に切断した模式化した断面図およ
び模式化した平面図である。

図示したように吹き込みノズル６がら空気流と共に型枠
４，５とから構成された分割タイプの型枠内に吹き込ま
れた混合繊維は、型枠内にランダムに充填されるのでは
なく、型枠の厚さ方向にほぼ平行に層状に配列し、この
層状の薄層ウェッブ２が多数積層した形態で充填されて
いる。

次いで、この型枠内の充填された混合繊維層の厚さが第
６図Ａの型枠内混合繊維層の厚さｔｌから第７図に示す
厚ざｔ２に達するまで、該型枠４の上から圧縮し、加熱
成形した後、型枠を取り除くことにより、第８図に示す
ような繊維充填体１を得ることができる。このようにし
て得られた繊維充填体１を構成する薄層ウェッブ２は、
第８図に示すように、圧縮前（第６図）のようにほぼ直
線状の積層配列形態から少なくとも１箇所で屈曲した形
態に変化する。

また、第６図Ｂに示すように、剛直性型枠５と非剛直性
型枠４とから構成された型枠中に同様に混合繊維を吹き
込み、該型枠のうち非剛直性型枠４を取り除き、第７図
に示す圧縮可能な剛直性型枠５−に取り変えた後圧縮し
、加熱成形することができる。この方法は、製品の形状
が複雑で、所定の充填密度に混合繊維を充填することが
困難な場合に有利である。

第８図はこのようにして得られた繊維充填体１の一例を
示す模式化した断面図である。第７図および第８図にお
いて繊維充填体１を構成する薄層ウェッブ２は圧縮によ
り屈曲している。

ここで剛直性の型枠素材としては、パンチングメタル、
鉄板などの金属板、各種合成樹脂板が用いられる。合成
樹脂板の素材としては、耐熱性を有するものが好ましい
。

また、非剛直性の型枠素材としては、編織物。

不織布などの布帛に代表される可撓性シートがある。

なお、剛直性の型枠の通気量を制御するため、該剛直性
型枠の内外に、可撓性の非剛直性の型枠素材などを積層
してもよい。

これらの型枠の形状は、製品の外形と相似の形状にすれ
ばよいが、複雑な形状の製品については複数の型枠に分
割すると所望の形態の製品が容易に得られる。

上記混合繊維を型枠内に充填した後の圧縮、加熱成形に
際しては、該薄層ウェッブを屈曲させるため該繊維充填
体内の薄層ウェッブ２の配列方向に対してできるだけ垂
直な方向から圧縮するのが好ましい。

また、上記圧縮成形時の圧縮程度は、繊維充填体に要求
される圧縮回復性、硬さ、風合なとにより相違するが、
型枠内の繊維充填体の当初の厚さが少なくとも５％以上
減少するように圧縮し、成形するのが好ましく、これに
より、圧縮成形された繊維充填体内には、平均屈曲率が
５％以上の薄層ウェッブが少なくとも５０％以上形成さ
れ、優れた繰り返し圧縮回復性を示すようになる。たと
えば、第１０図およびは第１１図はそれぞれ、成形前の
型枠内における繊維充填体の厚さ方向平均圧縮率（％）
に対する圧縮成形された繊維充填体の繰り返し平均圧縮
回復率（％）および薄層ウェッブの平均屈曲率との関係
を示す図である。

第１１図から、混合繊維を構成する短繊維（特に主要繊
維成分）の繊度と充填密度とにより相違するが、繊維充
填体の厚さ方向の平均圧縮率（％）がＯの場合、薄層ウ
ェッブの平均圧縮率（％）は５％未満であるのに対して
、該繊維充填体の平均圧縮率（％）が増大するにつれて
薄層ウェッブの平均屈曲率は５％を越えて増大し、また
、第１０図から、繊維充填体の平均圧縮率（％）が増大
するにつれて、繊維充填体の繰り返し平均回復率（％）
も向上することが判る。

なお、加熱温度、加熱時間に関しては、繊維充填体を構
成する主要繊維成分である短繊維の種類、充填密度、製
品の用途などにより相違するが、低融点成分を含む接着
性繊維などの接着剤を用いる場合には、該低融点成分が
融解可能な温度および時間に設定する必要がある。

次に、本発明の目的を達成するための別の態様について
説明する。

短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してなる繊維充
填体の外層部表面に対して平行方向の引張強力を３０　
（］以上とすれば、本発明の目的のひとつである、薄層
ウェッブの配列方向と垂直方向の引張り強力を向上し、
割れにくく、長期間の実用に耐える繊維充填体とするこ
とができる。

また、上記の態様を繊維充填体の内部構造からとらえる
と、次のように表現できる。すなわち、基材の短繊維は
集合して小単位の薄層ウェッブを形成し、しかもその薄
層ウェッブが多数集積されて積層状態になっており、か
つ繊維充填体の平面の少なくとも一面における薄層ウェ
ッブの積層方向が該平面方向にほぼ平行に配列されてい
る態様（以下、この構造をＨ構造という）である。この
積層構造とすることにより、薄層ウェッブの配列方向と
垂直方向の引張り強力を向上し、割れにくく、５期間の
実用に耐えるという特性を付与することが可能となる。

また、本発明において、上述のＳなる内部構造と、Ｈな
る構造とを組合せた構造、すなわち、内層部に存在する
該薄層ウェッブが該繊維充填体の外層部表面に対し交差
して配列しており、これら薄層ウェッブの５０％以上が
屈曲率５％以上の屈曲形態を有しており（Ｓ＠造）、か
つ、該繊維充填体の外層部に存在する該ＲＢラウェブが
該外層部表面とほぼ平行に配列している（Ｈ構造）よう
な組合せ構造を有する繊維充填体は、本発明の目的をす
べて達成することができ、好ましい態様である。

次に本発明による繊維充填体の製造方法について説明す
る。

短Ｐｔｉ惟は、解繊したあと、吹綿ファンによる空気流
により、吹込ノズルに送られ、吹込ノズルに取付けられ
た測地または型枠に詰込まれる。ここで、第１２図に示
すごとく、吹込ノズルの厚さをａ、測地または型枠の厚
さをｂとした時に、ａとｂの大きさを変えて側地への詰
込を行なった結果の充填体の１ｆｉＳ造を表１に示す。

ａは、内寸法であり、ノズルの大きさを示す。

ここで、測地に対する吹込ノズルの位四を、第１２図に
示すごとく、上方に設定した時（表１における「上」）
、第１３図に示すごとく、中央に設定した時（表１にお
ける「中」）および第３図に示すごとく、下方に設定し
た時（表１における「下」）の３通りにつき、実施した
。また、充填体は、吹込方向と平行方向に切断し、ヨコ
方向からその断面を観察して、薄層の構成を次の４通り
の場合に区分し判定した。すなわち Ａ：扁平面と角度をもって積層した薄層のみで構成され
ている場合（第１５．１６．１７図）Ｂ：扁平面の上側
にのみ、扁平面と平行に薄層を形成し、他の残る部分は
、扁平面と角度をもって積層した薄層で構成されている
場合（第２０図） Ｃ：扁平面の下側にのみ、扁平面と平行に薄層を形成し
、他の残る部分は、扁平面と角度をもって積層した薄層
で構成されている場合（第１８図） Ｄ＝扁平面の上側と下側の両面を、扁平面に平行な薄層
で形成され、他の残る部分は、扁平面と角度をもって積
層した薄層で構成されている場合（第１９図） （以下余白） 表１ ここで、吹込ノズルの厚さａに対する側地の厚ざｂの比
率ｂ／ａが、２必るいは、２．３以上になると扁平面の
外層部に扁平面と平行な薄層が構成されることがわかる
。この状態を図面により詳述する。

ｂ／ａが２未＠（表１におけるＡ）の場合、第１５．１
６．１７図に示すごとく、薄層ウェッブは、繊維充填体
外層面７と角度をもって積層される。これは、吹込ノズ
ル６より吹出された短繊維が、吹込ノズルの厚さが厚い
ため、測地または型枠４のほぼ仝而に充満するためであ
る。この場合、吹込ノズル６の取付位置を何処に設定し
ても、同じ結果でおる。次に、ｂ／ａが２以上で吹込ノ
ズル６を、型枠または側地４の上方（表１におけるＢ）
に設定した場合、第１８図のごとく、繊維充填体外層面
７の下面に、繊維充填体外層面７と平行の薄層ウェッブ
２を形成し、他の残る部分は、繊維充填体外層面７に角
度をもって積層した薄層ウェッブにより構成される。こ
れは、側地の厚さに対する吹込ノズルの厚さの比が小さ
いため、吹込ノズルより吹出された短繊維は、先ず、下
方の繊維充填体外層面７に沿って、下方繊維充填体外層
面７に平行な薄層ウェッブ２を形成し、引続き繊維充填
体外層面７と角度をもった薄層ウェッブが残った部分に
積層するためである。

次に、ｂ／ａが２以上で、吹込ノズル６を側地または型
枠４の下方（表１におけるＣ）に設定した場合、第２０
図に示したごとく、吹込ノズル６より吹出された短繊維
は、先ず繊維充填体外層面７の上面部に、繊維充填体外
層面７と平行な薄層ウェッブ２を形成し、引続き、繊維
充填体外層面７と角度をもって積層し、薄層ウェッブを
形成する。また、ｂ／ａが２以上で、吹込ノズル６を側
地または型枠４の中央部（表１におけるＤ）に取り付け
た場合、第１９図に示すごとく、先ず、吹出しノズル６
より流出した短繊維は、繊維充填体外層面７の上面と下
面の繊維充填体外層面７と平行の薄層ウェッブ２を形成
し、引続き、残りの中層部分を、繊維充填体外層面７と
角度をもった薄層ウェッブ２を形成することになる。

なお、この方法に圧縮工程を加えると、上）ホしたよう
なＳ構造とＨ構造を合せもった繊維充填体が得られる。

本発明による繊維充填体を構成している薄層ウェッブは
、短繊維が空気流により型枠または測地に吹き込まれ、
圧力により圧着して薄い層状となつたものであり、薄層
ウェッブ内では、各短繊維は、各々ランダムな方向を向
いている。また、第１８〜２０図に示すごとく繊維充填
体外層面と平行方向に積層した薄層ウェッブ２は、繊維
充填体外層面と角度をもって積層した薄層ウェッブの延
長上に形成されてあり、両者はつながりをもつものであ
る。

本発明で使用する測地または型枠は、任意の形状のもの
でよいが、空気流を介して、短繊維を詰込むため、適度
な通気性が必要である。フラジール型通気量試験機によ
り測定した通気量は、５〜２００ＣＣ／ｃＪ　−ｓｅｃ
の範囲のものが好ましい。

なお、本発明において、繰り返し平均圧縮回復率（％）
、厚さ方向平均圧縮回復率（％）、平均屈曲率（％）は
次のようにして求められる値である。

繰り返し平均圧縮回復率（％）： 圧縮成形された繊維充填体上に８５（］／ｃｎｆの荷重
を１ｏｏｏ回、繰り返し加え、荷重負荷前の厚さ（ｐ）
と、繰り返し荷重負荷後の厚さ（ｑ）を測定し、下式に
より計算した。これを繊維充填体の２か所について求め
、その平均値を繰り返し平均圧縮回復率とする。

繰り返し圧縮回復率（％）＝　　−Ｘ１００厚さ方向平
均圧縮回復率（％）： 第６図Ａの型枠に充填された、未圧縮状態の混合繊維の
厚さをｅとし、第７図の圧縮された状態の繊維充填体の
厚さをｆとした時、下式により計算した値を繊維充填体
の厚さ方向平均圧縮回復率とする。

し 平均屈曲率（％）： 第９図Ａおよびの第９図Ｂの薄層ウェッブの平均屈曲率
の測定法を説明するための断面図において、圧縮により
屈曲した薄層ウェッブ２の屈曲点を挟む２点間距離りと
この２点間距離における薄層ウェッブ２の仝長ｉを実測
し、下式により計算した。これを繊維充填体の少なくと
も３０か所について求め、その平均値を平均屈曲率とす
る。

次に、本発明による繊維充填体の効果を実施例により説
明する。

［実施例］ （実施例１〉 ポリエステル短繊維（繊度１０ｄ、ａｌｉ維長自長ｍｍ
）と共重合ポリエステル短繊維（融点１１０’Ｃ。

繊度４ｄ、繊維長５１ｍｍ＞とを混合比（重量）６０：
４０の割合で混合し、かつ開繊し、この混合開繊した繊
維を圧縮空気により側地に詰め込み、詰込密度４０ｇ／
　１０００ａ＋ｆ　、厚さ７．’３ｃｍの繊維充填体を
作製した。

これらの繊維充填体のうち、半数は圧縮せずそのまま（
すなわち、圧縮率Ｏ％）の状態で、残りの半数は圧縮率
５％の状態で、１４０°Ｃの熱風により１　Ｑｍｉｎの
熱処理をして繊維充填体にした。

第８図に対応して示した具体的な上記サンプルのイ２２
ロ、ハ二、ホにおいて、全体の薄層ウェッブに対し屈曲
率５％以上の薄層ウェッブを含む割合は、圧縮率Ｏ％の
従来法と圧縮率５％の本発明に基づくものとで比較する
と表２のようになった。

（以下、余白） 表２ すなわち、圧縮率５％で熱処理したものは、繊維充填体
の中に屈曲率５％以上の薄層ウェッブを含む割合が５０
％以上になっており、このような内部構造かへタリにく
さの原因となっている。

（実施例２） ポリエステル短繊維（繊度１０ｄ、繊維長５１ｍｍ）と
共重合ポリエステル短繊維（融点１１０’Ｃ。

繊度４ｄ、繊維長５１ｍｍ＞とを混合比（重量）６０：
４０の割合で混合し、かつ開繊し、この混合開繊した繊
維を圧縮空気により測地に詰め込み、詰込密度４０ｇ／
　１００１００Ｏ、厚ざ７．３ｃｍの繊維充填体を４個
作製した。

これら４個の繊維充填体のうち、１個はそのまま（すな
わち、圧縮率Ｏ％で）、１４０’Ｃの熱風によりｌＱｍ
ｉｎの熱処理をして繊維充填体にした（比較例１：Ｎｏ
、４＞。

また、残り３個については、それぞれを型枠にいれ、厚
さ方向にそれぞれ圧縮率５％、２０％。

３０％の異なる圧縮を与えて、上記と同じ条件（１４０
’Ｃの熱風、’ｌＱｍｉｎ）（７）熱Ｏｎ　理ヲ？Ｔ　
’ｘ　って繊維充填体にした（実施例：Ｎｏ、１．２．
３）。

その結果、各繊維充填体の特性は表３に示すとありであ
った。

表３ 表３から、本発明の繊維充填体は、比較例の繊維充填体
に比べて繰り返し平均圧縮回復率が高く、したがって、
長期間の使用によってもヘタリが著しく少ないことがわ
かる。

（実施例３） ポリエステル短繊維（繊度３ｄ、繊維長５１ｍｍ＞６０
％に対し、低融点成分５０％を含むポリエステル短繊維
（繊度４ｄ、繊維長５１ｍｍ＞を４０％の比率で混合し
、開繊を行なった後、空気流により測地に吹込を行なっ
た。側地は、空気流でぶくうました状態において厚さ’
ｌＱｃｍ、幅３Ｑｃｍ、長ざ５Ｑｃｍで、フラジール型
試験機で測定した通気量が５０ｃｃ／ＣＩ＋ｆ−ｓｅｃ
のものを使用した。吹込ノズルは、吹出部の厚さを３ｃ
ｍ（ｂ／ａ＝３．３＞のものを用いた。ノズル位置は、
第１８図に示すごとく、測地の最上端に設定した。

短繊維の充填密度を４０ｇ／１０００扇として、吹込後
、ポリエステルの低融点部分を融着して、接着させ大き
ざが厚さ１Ｑｃｍ、幅３Ｑｃｍ、長さ５Ｑｃｍの繊維充
填体を作製した。

一方、比較例２として、吹込ノズルの厚さ７ｃｍのもの
を使用し、（ｂ／ａ＝１．４３＞前記実施例の場合と同
一の方法で繊維充填体を作製した。

ここで、上記繊維充填体を、吹込方向と平行に、繊維充
填体外層面と直角方向に切断し、その断面を観察した。

また、第２１図に示すごとく、吹込方向と平行方向で、
繊維充填体外層面と直角方向に切断し、幅５ｃｍ、厚さ
’ｌＱｃｍの試験を作り、試長１０ｃｍで、長さ方向の
切断強力を測定した。この結果を表４に示す。

表４ これによると、実施例３は、吹込ノズルの厚さに対する
測地の厚さの比が３．３３でおり、充填体の断面は、第
１８図のごとく、繊維充填体外層面の下面に繊維充填体
外層面と平行な薄層つ■ツブを形成し、他の部分は、繊
維充填体外層面と角度を持った薄層ウェッブで構成され
、且つ、前者の薄層ウェッブは後者の薄層ウェッブの延
長上に形成されていた。また、繊維充填体の、吹込方向
と平行方向に切断する時の引張強力は、実施例３の場合
が、比較例２の場合より大きく、割れにくい、充填体を
うろことが出来た。又、実施例による繊維充填体を家具
椅子用のクツション材として使用した結果、割れの発生
が起りにくいことがわかった。

（実施例４） ポリエステル短繊維１０デニール、繊維長５１ｍｍ　　
を６０％、ポリエステル短繊維４デニール、繊維長５１
ｍｍの低融点成分５０％を含むもの４０％の重量比で混
合し、開繊後、空気流により吹込ノズルを通して大きさ
が厚さ１２ｃｍ、幅３Ｑｃｍ、長ざ５Ｑｃｍの側地に詰
込を行なった。厚さ３ｃｍの吹込ノズルを、第１９図に
示すごとく測地の中央部分に設定した。側地の通気量は
、フラジール型試験機による８　０Ｃｃ／ｃｉ　−ｓｅ
ｃのものを使用した。

詰込後、熱処理を行ない、前記ポリエステル繊維の低融
点部分を融解して、接着させ、サイズが厚さ１２ｃｍ、
幅３ＱＣｍ、長さ５Ｑｃｍで、密度が３５ｇ／１１００
０（の繊維充填体を製造した。

一方、比較例３として、厚さ８ｃｍの吹込ノズルを使用
し、上記実施例４と全く同一方法で繊維充填体を作製し
た。

両者の繊維充填体を実施例３と同様に評価した結果を表
５に示す。

表５ この結果、実施例４は、吹込ノズルの厚さに対する側地
の厚さが４であり、繊維充填体外層面の両面の外層部に
、繊維充填体外層面と平行に薄層ウェッブを形成し、残
る部分は、繊維充填体外層面と角度をもった薄層ウェッ
ブで形成されていた。

また、この繊維充填体外層面に平行な薄層ウェッブは、
繊維充填体外層面と角度をもった薄層つニップの延長上
に形成されていた。引張強力は比較例の場合よりも大き
く、割れに対して、良好な充填体をうろことが出来た。

また、家具椅子用のクツション体として使用した結果、
割れの問題が発生しなかった。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明による繊維充填体は、繊維充填
体外層面の片面または両面の外層部が、繊維充填体外層
面と平行の薄層ウェッブにより構成されている為、吹込
方向と平行方向に引張った場合の強力が大きく、実用に
おいて、割れにくい、耐久性のある特性を発揮すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例からなる繊維充填
体を示し、第１図は第２図のＩ−Ｉ矢視による厚さ方向
の断面図、第２図は第１図のｎ−■矢視による平面方向
の断面図、第３．４．５図はそれぞれ他の実施例からな
る繊維充填体の第１図相当の断面図である。 第６図ＡおよびＢは本発明の繊維充填体の型枠内の空気
流の吹き込み方向に対して平行に切断した模式化した断
面図、第７図は第６図ＡおよびＢの型枠内に充填された
繊維充填体が圧縮された状態を模式化した断面図、第８
図は第７図の圧縮状態で加熱成形して得られた繊維充填
体の模式化した断面図、第９図ＡおよびＢは本発明の薄
層ウェッブの平均屈曲率の測定法を説明するための繊維
充填体が圧縮された状態を模式化した断面図、第１０図
および第１１図はそれぞれ、型枠中の繊維充填体の厚さ
方向平均圧縮率に対する繰り返し平均圧縮回復率との関
係を示す図である。 第１２．１３．１４図は、本発明による繊維充填体　製
造時の吹込ノズルと側地または、型枠の断面を示し、吹
込ノズルの設定位置を、側地または型枠に対し、それぞ
れ、上部、中央部、下部と変えたものである。第１５．
１６．１７図は、比較例として示した繊維充填体の断面
を示したもので、側地または、型枠に対して、吹込ノズ
ルの設定位置を、それぞれ上部、中央部、下部と変えた
時のものである。また、第１８．１９．２０図は、本発
明による繊維充填体の断面を示すもので、測地または型
枠に対する吹込ノズルの取付位置を、それぞれ、上部、
中央部、下部と変えた時のものである。 また、第２１図は、繊維充填体の引張強力を測定する時
の試料の採取のしかたを示すもので、見取図で、第２１
図Ａは試料採取前の繊維充填体の見取図、第２１図Ｂは
試料として採取した繊維充填体の見取図である。 第２２図は本発明の繊維充填体の製造方法における繊維
吹き込み工程を示す概略図、第２３図は同じく熱処理工
程を示す概略図、第２４図は熱処理工程の圧縮率と薄層
ウェッブの屈曲率ならびに繰り返し平均圧縮回復率との
関係を示す図である。 図中、 １：繊維充填体 ２：薄層ウェッブ ３：薄層ウェッブの屈曲部 ４：型枠 ５：型枠 ６：吹き込みノズル ７：繊維充填体の外層面 ８：引張強力測定用試料 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図 Ｗ 第３図 第４図 第５図 第６図Ａ　　　　　　第６図Ｂ 第７図 ぐ 第８図 第９図Ａ 第９図Ｂ ２　　　　　　Ｐ 懐１ｐＡ、ｗ叱仰田蜜回覇冊ド 確１１！ＱＰＩ−仰四目帰　− 第１４図 ｊ１１５　　囚 第１６Ｆ！！Ｊ 第１７　図 第１８囚 ｊｉ１９　！１０ １１２０図 第２１図Ａ 第２１囚Ｂ ｂｃｍ　　　１０ｃｍ 第２２図 第２３図 第２４図 厚さの圧ｍｌ　　　（’／−）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してな
   る繊維充填体であって、該繊維充填体の繰り返し平均圧
   縮率が８５％以上であることを特徴とする繊維充填体。
2. （２）　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してな
   る繊維充填体であって、該繊維充填体の外層部表面に対
   して平行方向の引張強力が３０ｇ以上であることを特徴
   とする繊維充填体。
3. （３）　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してな
   る繊維充填体であって、該繊維充填体の少なくとも一方
   の外層部を構成する短繊維よりなる薄層ウェッブが該外
   層部表面とほぼ平行に配列されていることを特徴とする
   繊維充填体。
4. （４）　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してな
   る繊維充填体であって、該薄層ウェッブが該繊維充填体
   の外層部表面に対し交差して配列しており、これら薄層
   ウェッブの５０％以上が屈曲率５％以上の屈曲形態を有
   していることを特徴とする繊維充填体。
5. （５）　短繊維を主体とする薄層ウェッブが積層してな
   る繊維充填体であって、該繊維充填体の内層部に存在す
   る該薄層ウェッブが該繊維充填体の外層部表面に対し交
   差して配列しており、これら薄層ウェッブの５０％以上
   が屈曲率５％以上の屈曲形態を有しており、かつ、該繊
   維充填体の外層部に存在する該薄層ウェッブが該外層部
   表面とほぼ平行に配列していることを特徴とする繊維充
   填体。
6. （６）　短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノズ
   ルから通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法で
   あって、該通気性型枠の厚さと該吹込ノズルの厚さとの
   比が２を越える条件で充填することを特徴とする繊維充
   填体の製造方法。
7. （７）　短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノズ
   ルから通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法で
   あって、充填した後、圧縮し、圧縮された状態を保持す
   ることを特徴とする繊維充填体の製造方法。
8. （８）　短繊維主体の繊維原料を空気流により吹込ノズ
   ルから通気性型枠内に充填する繊維充填体の製造方法で
   あって、該通気性型枠の厚さと該吹込ノズルの厚さとの
   比が２を越える条件で充填した後、圧縮し、圧縮された
   状態を保持することを特徴とする繊維充填体の製造方法
   。