JPH067562A - クツシヨン材用ポリエステル繊維および固綿 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返し圧縮や高温雰囲気下でもへたりにく
いクツシヨン材用のポリエステル繊維および固綿を得
る。 【構成】 テレフタル酸とエチレングリコール、ビスフ
ェノール−Ｓ等のジオール成分よりなる、ガラス転移点
が８０℃以上、融点１５０℃以上共重合ポリエステル繊
維自体およびこの繊維が融点８０℃以上の共重合ポリエ
ステル系熱融着繊維で接合された、厚さが５mm以上、密
度が0.０１ｇ/cm³以上であるポリエステル固綿。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長期間あるいは高温雰
囲気下で使用したときもへたりにくいクツシヨン材とな
りうるポリエステル繊維および固綿に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ソフアーや椅子の背もたれ、クツ
シヨン等の家具用詰め物やベツド、自動車シートのクツ
シヨン材として、主としてポリウレタンフオームが使用
されてきた。しかしながら、ポリウレタンフオームは、
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。

【０００３】そこで、ポリウレタンフオームに代わる材
料としてポリエステル繊維を主体としたクツシヨン材を
使用することが考えられ、ポリエステル繊維のウエブを
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５７−３５０４７号
公報）等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のポリエステルク
ツシヨン材のうち、ポリエステル繊維のウエブをニード
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
ツシヨン性が低下するという欠点は解消されてはいな
い。

【０００５】本発明は、このような従来のポリエステル
クツシヨン材の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ヨン材あるいは敷布
団、座布団、マツト等の分野にも使用可能な、特に高温
雰囲気下でもへたりにくい新規なポリエステルクツシヨ
ン材用のポリエステル繊維および固綿を提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
新規なクツシヨン材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、本発明の第一発明
は、エチレンテレフタレート単位を主たる構成成分とす
る共重合ポリエステルよりなり、ガラス転移温度が８０
℃以上、融点が１５０℃以上であることを特徴とするク
ツシヨン材用ポリエステル繊維を要旨とし、第二発明
は、エチレンテレフタレート単位を主たる構成成分とす
る共重合ポリエステルよりなり、ガラス転移温度が８０
℃以上、融点が１５０℃以上であるポリエステル繊維
が、融点８０℃以上の熱融着繊維で点接合しており、厚
さが５ｍｍ以上で、密度が0.０１ｇ／cm³ 以上であるこ
とを特徴とするクツシヨン材用ポリエステル固綿を要旨
とするものである。

【０００７】次に、本発明を詳細に説明する。本発明の
目標とするへたりにくいポリエステルクツシヨン材を得
るためには、その構成主体繊維の素材である共重合ポリ
エステルのガラス転移温度が８０℃以上で融点が１５０
℃以上であることが必要である。

【０００８】ガラス転移温度が８０℃未満の場合、高温
雰囲気下で荷重を受けたときにクツシヨン材がへたりや
すく、本発明の目的に合致せず好ましくない。本発明の
ポリエステル繊維よりなるクツシヨン材は、それを構成
する共重合ポリエステルのガラス転移温度が通常のポリ
エチレンテレフタレートのガラス転移温度（約７０℃）
より高く、高温雰囲気下で荷重を受けても永久変形しに
くく、へたりが生じにくいものである。

【０００９】また、融点が１５０℃未満であると、繊維
製造時や固綿製造時の熱セツトがしにくく、繊維物性が
不安定であり実用的でない。

【００１０】通常のポリエチレンテレフタレートよりガ
ラス転移温度の高い共重合ポリエステルを得るには、エ
チレンテレフタレート単位を主たる構成成分とし、好ま
しくは構成成分の７０モル％以上をエチレンテレフタレ
ート単位とし、分子構造的に嵩高く、動きにくい構造の
ジカルボン酸あるいはジオール成分を共重合すればよ
い。このような共重合成分としては芳香族あるいは脂環
式のジオール、ジカルボン酸あるいはこれらの化合物の
核置換体例えばビスフェノールＳ（以下Ｂｉｓ−Ｓとい
う。）、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、シクロヘキサンジメタノールあるいはこれら
にアルキル基、フェニル基、ハロゲン基などが置換した
化合物等が挙げられる。

【００１１】これらの共重合成分は共重合率が高くなる
と非晶性が高くなり、融点が低下して、繊維製造時の生
産性が悪くなるため、３０モル％以下程度の共重合率と
するのが好ましい。

【００１２】本発明における共重合ポリエステルには、
必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲であれば、
アジピン酸、セバシン酸、１, ４−ブタンジオール、
１, ６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポ
リエチレングリコール等の他の副原料が共重合されてい
てもよいし、種々の添加剤等が含まれていてもよい。

【００１３】本発明に用いる共重合ポリエステルを構成
するモノマーの構成成分およびその共重合割合は、広範
囲に選択し得るが、経済性、汎用性、物性等を勘案すれ
ば、次のようなものが好ましい。すなわち、エチレンテ
レフタレート単位を７０〜９５モル％、好ましくは８０
〜９３モル％、およびＢｉｓ−Ｓのエチレンオキシド付
加体とテレフタル酸またはエチレングリコールと１, ４
−ナフタレンジカルボン酸あるいはエチレングリコール
と２, ６−ナフタレンジカルボン酸とのエステル単位を
５〜３０モル％好ましくは７〜２０モル％共重合した共
重合ポリエステルである。

【００１４】次に、本発明に用いる共重合ポリエステル
の製造方法の一例を具体的に説明する。テレフタル酸と
エチレングリコールのエステル化反応により得られたビ
ス（β−ヒドロキシエチルテレフタレート）およびその
オリゴマーにＢｉｓ−Ｓのエチレンオキシド２モル付加
体（以下Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯという。）およびテレフタル
酸を加え、２００〜２６０℃で窒素ガス等の不活性雰囲
気下で１〜４時間エステル化反応を行う。得られたエス
テル化物を重合反応缶に移送し、２００〜２８０℃の温
度で 0.５〜５時間、１トル以下の減圧下で重縮合反応
を行う。所望の極限粘度となるまで重縮合した後、窒素
ガスで常圧に戻し、加圧してポリエステルをテグス状に
払い出し、冷却後、切断してチツプ状の共重合ポリエス
テルを得ることができる。

【００１５】重縮合反応は、通常、触媒の存在下で行わ
れ、重縮合反応触媒としては、ポリエステルの製造に一
般に用いられているアンチモン、ゲルマニウム、スズ、
チタン、コバルト等の金属の化合物やスルホサリチル
酸、ｏ−スルホ安息香酸無水物の有機スルホン酸化合物
が用いられる。なお、エステル化工程で予め重縮合反応
触媒を添加することもできる。

【００１６】本発明のポリエステル繊維は、汎用のポリ
エステル繊維と同様の方法で製造すればよい。製造条件
は使用する共重合ポリエステルの物性により異なるが、
概ね従来技術を踏襲できる。すなわち、紡糸は汎用の紡
糸装置を用いればよい。また、紡糸に際し、安定剤、蛍
光剤、顔料、強化材を共存させてもよい。繊維の断面形
状は、丸断面をはじめ、偏平、六葉、Ｗ型、三角断面等
の異形あるいは中空断面でもよい。

【００１７】紡出された繊維は、必要に応じて連続的ま
たは別工程で延伸、熱処理、捲縮付与後カツトされ短繊
維とする。繊度は特に限定されるものでなく、用途によ
る要求特性により決めればよいが、一般には２〜２００
デニールのものが用いられる。本発明のクツシヨン材用
ポリエステル繊維は、単独でウエブを形成し、ニードリ
ング等の工程を経て固綿とし、所定の縫製工程を経てク
ツシヨン材として用いることができるが、本発明の第二
発明のごとく熱融着繊維と混用して固綿として用いるの
が望ましい。

【００１８】本発明の第２発明のポリエステル固綿は、
前記のクツシヨン材用ポリエステル繊維と熱融着繊維
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、梳綿機等でウエブを形成した後、熱処理装置
を通して熱融着成分を溶融させ、クツシヨン材用ポリエ
ステル繊維を点接合させて得ることができる。

【００１９】本発明の第２発明のポリエステル固綿のも
う１つの構成要素である熱融着繊維は、融点８０℃以上
のポリマーをバインダー成分として持つものである。こ
のような熱融着繊維としては、主体となるクツシヨン材
用ポリエステル繊維より１０℃程度以上融点の低いポリ
マーから成るものであればいずれでもよく、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのオレフィン系、ポリアミド
系、ポリエステル系の熱融着繊維が好ましい。なかでも
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
フタレートにイソフタル酸、アジピン酸、ジエチレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサン
ジオール、１，９−ノナンジオール等を共重合した共重
合ポリエステル系またはポリエチレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールなどを共重合したポリエステ
ルエラストマー系の熱融着繊維がより好ましい。

【００２０】この熱融着繊維としては、前記したポリマ
ーのみからなる単成分繊維およびこのポリマーが単繊維
の表面の全部または一部を形成している芯鞘型、サイド
バイサイド型、海島型、割繊型等の複合繊維等があげら
れる。これらのうち、芯がポリエチレンテレフタレー
ト、鞘が融点８０℃以上の結晶性の良好な共重合ポリエ
ステルあるいは共重合ポリエステルエーテルエラストマ
ーとした芯鞘複合繊維がへたりにくさと風合の柔らかさ
の観点からより好ましい。熱融着繊維の繊度は限定しな
いが、２〜１００デニールが適当である。

【００２１】本発明の第２発明に用いる熱融着繊維の使
用割合は、固綿全体の１０〜７０％でよいが、用途によ
る要求特性により、変えることができる。また、混綿し
ウエブを形成した後、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、サクシヨンドラムドライヤ
ー、ヤンキードラムドライヤー等が用いられ、熱融着繊
維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。

【００２２】本発明の第２発明のポリエステル固綿は、
そのクツシヨ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、0.０
１ｇ／cm³ 以上とする必要がある。密度が0.０１ｇ／cm
³ 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、用途によるクツシヨン性
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、0.１ｇ／cm³ 以下とするのが好
ましい。本発明の第２発明のポリエステル固綿の厚さと
密度を規制するには、熱処理によるウエブの面積収縮を
考慮して熱処理前のウエ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エブ
をはさんで熱処理すればよい。

【００２３】

【作用】本発明のクツシヨン材用ポリエステル繊維は、
繰り返し圧縮に対してへたりにくいものであり、また、
このポリエステルはガラス転移温度が８０℃以上である
ので、使用に際して例えば７０〜８０℃位の高温雰囲気
下での圧縮に対してもへたりにくいものとなる。さらに
本発明の第２発明の固綿は、融点が高く, ある程度以上
の厚さと密度を有しているため高温雰囲気下でへたりに
くいことと共に極めてクツシヨン性の良いクツシヨン材
とすることができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
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評価法は、次のと
おりである。 （１）極限粘度 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／ｄｌ、温度２０℃で測定した。 （２）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）繊 度 ： ＪＩＳ Ｌ−１０１５ ７・５・１
Ａの方法で測定した。 （４）強力、伸度 ： ＪＩＳ Ｌ−１０１５ ７・７
の方法で測定した。

【００２５】（５）繰り返し圧縮時の耐へたり性 ポリエステルクツシヨン材の厚さを測定した後、試験片
（１０cm×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。

【００２６】（６）高温雰囲気下の耐へたり性 ポリエステルクツシヨン材の厚さを測定した後、試験片
（１０cm×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。

【００２７】製造例 テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応
により得られたビス（β−ヒドロキシエチルテレフタレ
ート）およびそのオリゴマー４5.０kgにＢｉｓ−Ｓ２Ｅ
Ｏを8.８kg、テレフタル酸4.３kg、触媒としてテトラブ
チルチタネート２６ｇを加え、２５０℃、窒素ガス制圧
下3.６kg／cm² で２時間エステル化反応を行った。得ら
れたエステル化物を重縮合反応器に移して、２８０℃、
0.４トルで３時間重縮合反応を行い、共重合ポリエステ
ル（Ａ) を得た。

【００２８】得られた共重合ポリエステル（Ａ）のＢｉ
ｓ−Ｓ単位の共重合量は１０モル％であった。得られた
共重合ポリエステル（Ａ）は、ガラス転移温度８５℃、
融点２３７℃、極限粘度0.７０であった。

【００２９】Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯ 8.８ｋｇおよび、これ
と同時に添加したテレフタル酸4.３kgを添加しないこと
以外は、前述の共重合ポリエステルの製造法と同様にし
て、固有粘度0.７２を有するポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）のチップを得た。

【００３０】実施例１ 製造例で得られた共重合ポリエステル（Ａ）を通常の中
空繊維製造装置方法で紡糸、延伸、捲縮付与後１７０℃
で乾燥熱セットしてから切断し、繊度６ｄ、繊維長５１
mm、単糸強度3.８ｇ／ｄ、単糸伸度５８％、の糸質を有
する短繊維を得た。この短繊維を梳綿機に通した後、ク
ロスラツパーで積層して目付６００ｇ／m²のウエブと
し、バーブ付ニードルを有するニードルロツカールーム
に通して、針密度２４０本/cm²にてニードリングを行な
った。さらにこのウエブを２０mmの厚さとなるようにポ
リエチレンの袋に包んでクツシヨン材とした。

【００３１】このクツシヨン材のクツシヨン性評価の結
果、Ｃ＝９３％、Ｃｐ＝８９％となり繰り返し圧縮時お
よび高温雰囲気下の耐へたり性も良好であった。

【００３２】実施例２ 製造例において、Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯの添加量を１9.８k
g、テレフタル酸の添加量を9.７kgとする以外は、製造
例と同様に実施して、Ｂｉｓ−Ｓ単位の共重合量２０モ
ル％、ガラス転移点９３℃、融点２０７℃、極限粘度0.
７０を有する共重合ポリエステル（Ｂ）を得た。

【００３３】この共重合ポリエステル（Ｂ）を実施例１
と同様にしてクツシヨン材にし、繰り返し圧縮時および
高温雰囲気下の耐へたり性について測定したところ、結
果はともに良好であった。

【００３４】実施例３ 製造例において、Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯの添加量を３3.９k
g、テレフタル酸の添加量を１6.６kgとする以外は、製
造例と同様に実施して、Ｂｉｓ−Ｓ単位の共重合量３０
モル％、ガラス転移点９８℃、融点１８９℃、極限粘度
0.７０を有する共重合ポリエステル（Ｃ）を得た。

【００３５】この共重合ポリエステル（Ｃ）を実施例１
と同様にしてクツシヨン材にし、繰り返し圧縮時および
高温雰囲気下の耐へたり性について測定したところ、結
果はともに良好であった。

【００３６】比較例１ 製造例において得た極限粘度0.７２のＰＥＴを用いるこ
と以外は、実施例１と同様に実施して、クツシヨン材を
得た。このクツシヨン材は、繰り返し圧縮時および、高
温雰囲気下での耐へたり性は不十分なものであった。

【００３７】比較例２ 製造例において、Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯの添加量を１9.８k
g、テレフタル酸の添加量を１6.６kgとするほかジエチ
レングリコール2.８ｋｇを添加すること以外は、製造例
と同様に実施して、Ｂｉｓ−Ｓ単位の共重合量２０モル
％、ジエチレングリコールの共重合量１０モル％、ガラ
ス転移点８１℃、融点１４８℃、極限粘度0.６８を有す
る共重合ポリエステル（Ｄ）を得た。

【００３８】この共重合ポリエステル（Ｄ）を用い、乾
燥、熱セット温度を１５０℃に下げること以外は実施例
１と同様に紡糸、延伸したところ、得られた綿の繊維同
士の融着がひどくクツシヨン材とすることが出来なかっ
た。

【００３９】実施例４ 製造例において、Ｂｉｓ−Ｓ２ＥＯを添加せず、テレフ
タル酸の代わりに１，４−ナフタリンジカルボン酸5.６
kgを添加すること以外は、製造例と同様に実施して、
１，４−ナフタレンジカルボン酸の共重合量１０モル
％、ガラス転移点８２℃、融点２３２℃、極限粘度0.６
９を有する共重合ポリエステル（Ｅ）を得た。

【００４０】この共重合ポリエステル（Ｅ）を実施例１
と同様にしてクツシヨン材にし、繰り返し圧縮時および
高温雰囲気下の耐へたり性について測定したところ、結
果はともに良好であった。

【００４１】表１に実施例１〜４および比較例１〜２の
結果をまとめて示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】実施例５ 実施例１で得られた短繊維と、ＰＥＴを芯成分、テレフ
タル酸および１，４−ブタンジオール／１、６−ヘキサ
ンジオール（モル比６８／３２）を構成成分とする融点
１７０℃の共重合ポリエステルを鞘成分とし、芯／鞘重
量比５０／５０のポリエステル系熱融着繊維（強度5.３
g/d,伸度５２％、繊度２デニール, 切断長５１mm）を８
０：２０の重量割合で混綿し、梳綿機に通した後、クロ
スラツパーで積層して目付６００ｇ／m²のウエブとし、
バーブ付ニードルを有するニードルロツカールームに通
して、針密度２４０本/cm²にてニードリングを行なっ
た。さらにこのウエブを２０mmの厚さのスペーサーを挟
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１０分間熱処理を行なって、厚さ
２０mmの実施例５の固綿を得た。

【００４４】実施例６〜８ 実施例５においてポリエステル系熱融着繊維の鞘成分の
熱融着成分としてのポリエステルの種類を表２に示した
ようにジカルボン酸成分（テレフタル酸：PA、アジピン
酸：AA) とグリコール成分 (1,4-ブタンジオール：BD、
1,9-ノナンジオール：ND、1,6-ヘキサンジオール：HD)
との組み合わせを変えたポリエステルとし、ウエブ熱処
理温度を表２に示す条件とすること以外は実施例５と同
様にして実施例６〜８の固綿を得た。実施例５〜８のク
ツシヨン性の評価結果を併せて表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】実施例５〜８のいずれの固綿も、繰り返し
圧縮時および高温雰囲気下の耐へたり性についての測定
結果はともに良好であった。

【００４７】実施例９〜１０および比較例３〜４ 実施例５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２０mmに替えて、７mm、３５mm、５５mmとす
ること（それぞれ実施例９、１０および比較例３とす
る。）、さらには熱処理前のウエブの目付６００g/m²に
替えて１２０g/m²とし熱処理の際に厚さを規制するスペ
ーサーの厚みを２０mmに替えて４mmとすること（比較例
４）以外は、実施例５と同様にして実施例９〜１０およ
び比較例３〜４の固綿を得た。実施例９〜１０および比
較例３〜４の固綿の厚さ、密度、風合と耐へたり性の評
価結果を表３に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】実施例９および１０は、固綿として満足で
きる風合と耐へたり性をもつものであったが、固綿の密
度が低い比較例３の場合、へたりやすいものであった。
また、厚さの不十分な比較例４の場合、床づき感があ
り、クツシヨン材としては不満足なものであった。

【００５０】

【発明の効果】本発明のポリエステル繊維および固綿
は、繰り返し圧縮や高温雰囲気下での圧縮に対しへたり
にくい。そのため、例えば、クツシヨンの詰め綿として
用いたとき、衝撃を吸収するため、いつまでも座り心地
がよい。また、使用経時でへたりが少なく、一定以上の
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ヨン材、敷布団として好適
である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 1/54 Ｂ 7199−3Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレンテレフタレート単位を主たる構
   成成分とする共重合ポリエステルよりなり、ガラス転移
   温度が８０℃以上、融点が１５０℃以上であることを特
   徴とするクツシヨン材用ポリエステル繊維。
2. 【請求項２】 エチレンテレフタレート単位を主たる構
   成成分とする共重合ポリエステルよりなり、ガラス転移
   温度が８０℃以上、融点が１５０℃以上であるポリエス
   テル繊維が、融点８０℃以上の熱融着繊維で点接合して
   おり、厚さが５ｍｍ以上で、密度が0.０１ｇ／cm³ 以上
   であることを特徴とするクツシヨン材用ポリエステル固
   綿。