JPH04126856A - ポリエステル固綿 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、風合が柔らかで、長期間あるいは高温雰囲気
下で使用したききもへたりにくいクツション材となりう
るポリエステル固綿に関するもので、さらに詳しくは、
ポリエステル繊維が、融点１１０〜２２５℃の特定のポ
リエステル系バインダー繊維で点接合されたポリエステ
ル固綿に関するものである。

（従来の技術） 従来、ソファ−や椅子の背もたれ、クツション等の家具
用詰め物やベツド、自動車シートのクツション材として
、主としてポリウレタンフォームが使用されてきた。し
かしながら、ポリウレタンフォームは、燃焼時に含窒素
系の毒性ガスが発生すること、あるいは製造時に使用す
るフロンガスが大気上層のオゾン層を破壊すること等、
安全性や環境保護の立場から問題点が指摘されている。

そこで、ポリウレタンフォームに代わる材料としてポリ
エステル繊維を主体とした固綿を使用することが考えら
れ、ポリエステル繊維のウェブをニードリング加工した
ものやバインダー繊維を併用して融着加工したもの（例
えば、特開昭５７３５０４７号公報）等がある。

（発明が解決しようとする課題） 従来のポリエステル固綿のうち、ポリエステル繊維のウ
ェブをニードリング加工したものは、繊維の一部が脱落
したり、飛散しやすく、この欠点を防止しようとしたバ
インダー繊維を併用して融着加工したものも、風合の柔
らかさに欠け、当りが硬く、また、両者ともに繰り返し
圧縮や高温雰囲気下での圧縮に対してへたりやすく、使
用経時によりクツション性が低下するという欠点がある
。

本発明は、このような従来のポリエステル固綿の風合の
柔らかさ不足やへたりやすさ等を解消し、家具用詰め綿
やベツド、自動車シート用クツション材あるいは敷布団
、座布団、マット等の分野にも使用可能な、柔らかな風
合とへたりにくさを有する新規なポリエステル固綿を提
供することを目的とするものである。

（課題を解決するだめの手段） 本発明者は、このような新規な固綿を開発すべく鋭意検
討を重ねた結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、主体となるポリエチレンテレフタ
レート繊維が、炭素数４以上の直鎖脂肪族成分を含み、
結晶融点が１１０℃以上、２２５℃以下で、かつＤＳＣ
により測定される降温結晶化ピークの高さ（ｂ）とＤＳ
Ｃにより測定される降温結晶化ピークの半価幅（ａ）と
の比（ｂ　／　ａ　）が０．２以上であるポリエステル
系バインダー繊維で点接合され、厚さが５　ｍｍ以」二
で、密度が０．０１５ｇ　／　ｃｎ！以上であることを
特徴とするポリエステル固綿を要旨とするものである。

次に、本発明の詳細な説明する。

まず、主体となるポリエチレンテレフタレート繊維は、
エチレンテレフタレート単位を主たる構成成分とするも
のであるが、その特性を損なわない範囲でイソフタル酸
、５−スルホイソフタル酸、ジエチレングリコール等の
他の成分が共重合されたものであっても差し支えない。

また、その繊度は特に限定されるものでな（、用途によ
る要求特性により決めればよいが、一般には３〜２００
デニールのものが用いられる。

本発明のポリエステル固綿のもう１つの構成要素である
ポリエステル系バインダー繊維は、炭素数４以上の直鎖
脂肪族成分を含む低融点結晶性ポリエステル系重合体を
バインダー成分としてもつものであり、この低融点結晶
性ポリエステル系重合体のみからなる単成分繊維および
、この低融点結晶性ポリエステル系重合体がムレ繊維の
表面の全部または一部を形成している芯鞘型、ザイドバ
イザイド型、海島型、割繊型等の複合繊維を含むもので
ある。

直鎖脂肪族成分としては、１，４−ブタンジオール、１
，６−ヘキサンジオール、１．８−オクタンジオール、
■、９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール等
の脂肪族ジオール、また、アジピン酸、セパチン酸、テ
トラデカン−１，１４−ジカルボン酸、オクタデカン−
１，１８−ジカルボン酸、エイコサン１．２０−ジカル
ボン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。炭素数４
以上の直鎖脂肪族成分をポリエステル重合体中に導入す
ることにより結晶性が増大し、結晶融点が観測されやす
くなる。低融点結晶性ポリエステル系重合体の結晶融点
は、これらの直鎖脂肪族成分の種類およびポリニスデル
重合体の全繰り返し単位中に占める割合によって定まる
ので、所定の結晶融点となるように適宜直鎖脂肪族成分
の種類およびポリエステル重合体の全繰り返し単位中に
占める割合を定めるとよい。

低融点結晶性ポリエステル系重合体の結晶融点は、１１
０℃以上、２２５℃以下であり、好ましくは１３０℃以
上、２００℃以下である。結晶融点が１１０℃未満であ
ると、高温雰囲気下、例えば、炎天下にさらされる椅子
や自動車シートに使用すると、へたりやすくなり好まし
くない。また、結晶融点が２２５℃を超えると、主体と
なるポリエチレンテレフタレート繊維の点接合のための
熱処理の際、ポリエチレンテレフタレート繊維自体が固
化し始めたり、接着が不十分となり、へたりやすくなる
ので好ましくない。

また、前記低融点結晶性ポリエステル系重合体は、ＤＳ
Ｃにより測定される降温結晶化ピークの高さ（ｂ）とＤ
ＳＣにより測定される降温結晶化ピークの半価幅（ａ）
との比（ｂ／ａ）が、０．２以上、好ましくは０．５以
上、特に好ましくは１．０＝６ 以上であり、これが０，２未満であると、耐熱性が劣る
ため、すなわち、融点が１１０℃以上であっても、ガラ
ス転移点以上の温度で非晶部分が軟化し始めるため、前
述したような高温雰囲気下での使用によってへたりやす
く、好ましくない。低融点結晶性ポリエステル系重合体
の具体例としては、第１表に示したようなものが挙げら
れる。

（以下余白） 第 ■ 表 これらの低融点結晶性ポリエステル系重合体のうち、経
済性を考えると、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキ
ザンジオール、ネオペンチルグリコールを構成成分とす
るものが好ましい。

本発明に用いる低融点結晶性ポリエステル系重合体には
、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を共重合し
てもよく、また、艶消剤、安定剤、着色剤等の添加剤を
加えてもよい。

また、本発明に用いるポリエステル系バインダー繊維の
使用割合は、固綿全体の５〜４０％でよいが、用途によ
り、要求される特性により、変えることができる。

本発明のポリエステル固綿を得るには、前記のポリエチ
レンテレフタレート繊維とポリエステル系バインダー繊
維を、用途あるいはその要求特性により決定された割合
にて混綿し、梳綿機等でウェブを形成した後、熱処理装
置を通して低融点結晶性ポリエステル系重合体を溶融さ
せ、ポリエチレンテレフタレート繊維を点接合させる。

この場合、熱処理の前にニードリング加工を行なっても
よい。

熱処理装置としては、熱風循環ドライヤー、熱風貫流ド
ライヤー、サクションドラムドライヤーヤンキードラム
ドライヤー等が用いられ、低融点結晶性ポリエステル系
重合体の融点に応じた処理温度と処理時間を選定して処
理を行なえばよい。

本発明のポリエステル固綿は、そのクツション性を保持
するうえで、厚さを５ｍｍ以上とする必要がある。上限
は特に限定しないが、製造設備、製造コスト、使いやす
さの点から、１５０ｍｍ程度が好ましい。また、本発明
のポリエステル固綿の密度は、０．０１５　ｇ／ｃｎ！
以上とする必要がある。密度が０．０１５　ｇ／ｃｌに
満たない場合、繰り返し圧縮によりへたりやすく、不適
当である。密度の上限は、用途によるクツション性の要
求程度により異なるので特定しないが、製造設備、製造
コスト等の面より、０．１　ｇ　／ｃ＋＋ｆ以下とする
のが好ましい。

本発明のポリエステル固綿の厚さと密度を規制するには
、熱処理によるウェブの面積収縮を考慮し＝１０ て熱処理前のウェブの目付を適切に選定するとともに、
熱処理装置に厚さ規制ロールを組み込んだり、所定の厚
さのスペーサーをはさんだ板や金網の間にウェブをはさ
んで熱処理すればよい。

（作　用） 本発明のポリエステル固綿は、炭素数４以上の直鎖脂肪
族成分を含む低融点結晶性ポリエステル系重合体によっ
て点接合されており、このバインダー成分には弾性があ
るため、風合の柔らかい固綿となり、繰り返し圧縮に対
してもへたりにくいものとなる。

また、このバインダー成分は、１１０〜２２５℃の明確
な結晶融点を有する結晶性ポリマーであるので、ポリマ
ーのガラス転移点量」二の雰囲気下であっても、結晶融
点より約１０℃以上低い温度なら軟化の程度が少なく、
高温雰囲気下での圧縮に対してもへたりにくいものとな
る。

（実施例） 以下、実施例によって本発明の詳細な説明するが、本発
明はこれらによって限定されるものではない。なお、本
発明に記述した諸物性の測定法は、次のとおりである。

（１）　　相対粘度 フェノールと四塩化エタンの等重量混合物を溶媒とし、
試料濃度０．５ｇ／ａ、温度２０℃で測定した。

（２）結晶融点 パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を
使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。

（３）ＤＳＣにより測定される降温結晶化ピークの高さ
（ｂ）とＤＳＣにより測定される降温結晶化ピークの半
価幅（ａ）との比（ｂ／ａ）パーキンエルマー社製の示
差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用し、試料量１．０ｍｇ
、昇温速度２０℃／分で測定試料の〔融点＋３０］ｔま
で昇温後、降温速度２０℃／分で降温したときの降温結
晶化ピークより求めた。

第１図は、ＤＳＣにより測定される降温結晶化ピークを
示す模式図であり、縦軸は熱量（ｍｃａｌ／秒）、横軸
は温度（℃）を示す。降温結晶化ピークの高さ（ｂ）と
は、基線に対する極大点の高さ（ｍｃａｌ／秒）であり
、降温結晶化ピークの半価幅（ａ）とは、降温結晶化ピ
ークの高さ（ｂ）の半分の高さでのピーク幅（℃）であ
る。なお、測定に際し、チャート速度を２０＋ｎｌ１１
／分とした。

（４）捲縮数 ＪＩＳ　　Ｌ１０１５　７，１．２．１法で測定した。

（５）繰り返し圧縮時、耐へたり性 ポリエステル固綿の厚さを測定した後、試験片（１０ｃ
ｍＸ　１０ｃｍ）を平行平面板にはさみ、毎分６０回で
１５ｋｇの荷重をかけて合計５万回の繰り返し圧縮試験
を行なった後の厚さを測定し、次式で嵩高性保持率Ｃ（
％）を算出し、へたりにくさの尺度とした。Ｃの値が大
きいほどへたりにくいものである。

（６）高温雰囲気下の耐へたり性 ポリエステル固綿の厚さを測定した後、試験片（１０ｃ
ｍＸ　１０ｃｍ）を平行平面板にはさみ、当初の厚さの
５０％に圧縮固定して温度７０℃の恒温槽中に入れ、６
時間放置した後取り出し、平行平面板よりはずして常温
中で３０分間放置し、その厚さを測定する。次式で高温
雰囲気下の嵩高性保持率Ｃｐ（％）を算出し、耐へたり
性の尺度とした。

（７）風合 １０人のパネラ−による官能試験により、次の３段階で
評価した。

１：柔らかい　　２：普　通 ３：硬　い 実施例１ テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）と１，４−ブタンジオ
ールおよび１，６−ヘキザンジオールをＢＤ／ＨＤモル
比６８／３２で、また、ＤＭＴに対するグリコールのモ
ル比が１．６　：　１となるような割合に仕込み、さら
に、ＤＭＴ１モルに対して３×１０−４モルのテトラブ
チルチタネートを触媒としてエステル交換、重縮合させ
、相対粘度１．５３、結晶融点１７０℃、ＤＳＣにより
測定される降温結晶化ピークの高さ（ｂ）とＤＳＣによ
り測定される降温結晶化ピークの半価幅（ａ）との比（
ｂ／ａ）２．３７のバインダー成分としてのポリエステ
ル重合体Ａを得た。

このポリエステル重合体Ａのチップと相対粘度１．３８
のポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル重
合体Ｂのチップを減圧乾燥した後、通常の複合溶融紡糸
装置を使用して溶融し、ポリエステル重合体Ａを鞘、ポ
リエステル重合体Ｂを芯、複合比（重量比）（Ａ／Ｂ）
を１／１として紡糸孔数２６５の紡糸口金を通し、紡糸
温度２７０℃、総吐出量３４７　ｇ／分で複合溶融紡出
した。

紡出繊維糸条を冷却した後、引取速度１０００ｍ／分で
引き取って未延伸繊維糸条を得た。

得られた糸条を集束し、１０万デニールのトウにして、
延伸倍率３．１、延伸温度６０℃で延伸し、１５０℃の
ヒートドラムで熱処理してから、押し込み式クリンパを
使用して捲縮を付与した後、長さ５１ｍｍに切断して、
単糸繊度４デニールの芯鞘型複合ポリエステル系バイン
ダー繊維を得た。

得られたバインダー繊維と通常のポリエチレンテレフタ
レート繊維（繊度６デニール、捲縮数９ケ／　２５　ｍ
ｍ、切断長５１ｍｍ、中空率〈繊維切断面における中空
部分の割合〉３１％）を２０：８０の重量割合で混綿し
、梳綿機に通した後、クロスラッパーで積層して目付６
００ｇ／ｍ’のウェブとし、バーブ付ニードルを有する
ニードルロッカールームに通して、針密度２４０本／　
ｃｌにてニードリングを行なった。さらに、このウェブ
を２０ｍｍの厚さのスペーサーをはさんだ金網の間に入
れ、厚さを規制しつつ、１８０℃の熱風循環ドライヤー
中で１．５分間自由熱処理を行なった。

得られた固綿は、密度０．０３１　ｇ　／ｃｎｆ、風合
は１で柔らかいものであった。また、Ｃ−８９％、Ｃｐ
＝８４％であった。

実施例２〜４および比較例１．２ 第２表に示したような種々のジカルボン酸成分とグリコ
ール成分を組み合わせてポリエステル重合体へを得た。

バインダー成分としてこれらのポリエステル重合体Ａを
使用し、延伸工程のヒートドラム温度とウェブ熱処理温
度を第２表に示す条件とすること以外は、実施例１と同
様にして実施例２〜４および比較例１．２の固綿を得た
。

固綿の密度は、いずれも０．０３　ｇ　／ｃｕｔ前後で
あった。

（以下余白） 第 表 ＝１８ な固綿であった。しかしながら、比較例１は、結晶融点
が低く、高温雰囲気下の耐へたり性が低いものであった
。また、比較例２は、バインダー繊維で点接合するだめ
の温度が高くなりすぎて、得られた固綿の風合が硬く、
好ましくない。

実施例５〜８ 主体となるポリエチレンテレフタレート繊維の繊度、切
断長、捲縮数および中空率を変更したこと以外は、実施
例１と同様にして実施した結果を第３表に示す。

第　　　　３　　　　表 いずれも、固綿の厚さは２０ｍｍ、密度はおよそ０、０
３０　ｇ／ｃｕｔであった。いずれの場合も、当りが柔
らかで、耐へたり性も良好なものであった。

実施例９．１０および比較例３．４ 実施例１において熱処理の際に厚さを規制するスペーサ
ーの厚みを種々変更すること（実施例９．１０および比
較例３）、さらには、熱処理前のウェブの目付を変更す
ること（比較例４）以外は、実施例１と同様にして実施
した結果を第４表に示す。

第　　　　４　　　　表 であったが、固綿の密度が低い比較例３の場合、へたり
やすいものとなった。また、厚さの不十分な比較例４の
場合、床づき感があり、クツション材としては不満足な
ものであった。

（発明の効果） 以上のように、本発明の固綿は、風合がソフトで、繰り
返し圧縮や高温雰囲気下圧綿に対しへたりにくい。その
ため、例えば、クツション詰め綿として用いたとき、当
りが柔らかで、衝撃を吸収するため、座り心地がよい。

また、使用経時でへたりが少なく、一定量上の厚さを有
するため、床づき感がなく、家具用詰め綿やベツド、自
動車シート用クツション材、敷布団として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＤＳＣにより測定される降温結晶化ピークを
示す模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主体となるポリエチレンテレフタレート繊維が、
   炭素数４以上の直鎖脂肪族成分を含み、結晶融点が１１
   ０℃以上、２２５℃以下で、かつＤＳＣにより測定され
   る降温結晶化ピークの高さ（ｂ）とＤＳＣにより測定さ
   れる降温結晶化ピークの半価幅（ａ）との比（ｂ／ａ）
   が０．２以上であるポリエステル系バインダー繊維で点
   接合され、厚さが５ｍｍ以上で、密度が０．０１５ｇ／
   ｃｍ＾２以上であることを特徴とするポリエステル固綿
   。