JPH0754253A - クツシヨン材用ポリエステル固綿 - 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固綿を得る。 【構成】 ポリ（ビスメチレンシクロヘキサンテレフタ
レート）あるいはこれを主体とした、ガラス転移点が８
０℃以上、融点１５０℃以上のポリエステル繊維が融点
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、本発明は、ビスメチ
レンシクロヘキサンテレフタレート単位自体あるいはこ
れを主たる構成成分とした、ガラス転移温度が８０℃以
上で、融点が１５０℃以上であるポリエステル繊維が熱
融着繊維で点接合しており、厚さが５mm以上で、密度が
０．０１５ｇ／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
するポリエステルのガラス転移温度が通常用いられるポ
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、へたりが生じ難いものである。

【０００９】また、融点が１５０℃未満であると、ポリ
マーの結晶化度が低いため耐熱性が不充分であり、また
繊維製造時に熱セツトがし難く、例えば固綿製造時に体
積収縮が起こるなど繊維物性が不安定であり、実用的で
ない。

【００１０】本発明のクツシヨン材を構成するポリエス
テルは、ビスメチレンシクロヘキサンテレフタレート単
位自体からなるポリエステルあるいはこれを主たる構成
成分とするコポリエステルとする必要があり、コポリエ
ステルの場合好ましくは構成成分の７０モル％以上がビ
スメチレンシクロヘキサンテレフタレート単位のコポリ
エステルである。通常のポリ（ビスメチレンシクロヘキ
サンテレフタレート）自体はガラス転移温度が１３０
℃、融点２９２℃であり本発明の目的に合致するものが
得られる。

【００１１】本発明におけるコポリエステルには、必要
に応じて本発明の目的を損なわない範囲であれば、ナフ
タレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ア
ジピン酸、セバシン 酸、ビスフェノールＳ、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、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。

【００１２】こういった共重合成分は余り共重合率が高
くなると非晶性が高くなり、融点が低下したり耐熱性が
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。

【００１３】本発明に用いるコ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、ビスメチレンシク
ロヘキサンテレフタレート単位を７０〜９５モル％、及
びエチレングリコールとテレフタル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
コポリエステルである。

【００１４】次に、本発明に用いる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１，４
−シクロヘキサンジメタノールとのエステル化反応によ
り得られたビス（４−ヒドロキシメチル−シクロヘキシ
ルメチル）テレフタレートおよびそのオリゴマーを重合
反応缶に移送し、２９０〜３１０℃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】本発明のクツシヨン材に用いるポリエステ
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。

【００１８】本発明のポリエステル固綿のもう１つの構
成要素である熱融着繊維は、主体となるポリエステル繊
維よりも低融点のポリマーをバインダー成分としてもつ
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何でもよく、
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、ジエチレングリコ
ール、１，６−ヘキサンジオール、ε−カプロラクトン
などを共重合した融点８０℃以上のコポリエステル系ま
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融点８０℃以上のポリエステル
エラストマー系の熱融着繊維がより好ましい。

【００１９】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コポリエステ
ルあるいはコ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。

【００２０】本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。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。

【００２１】本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。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、０．０１５ｇ
／cm³ 以上とする必要がある。密度が０．０１５ｇ／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固綿は、
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と共に極めてクツシ
ヨン性の良いものとなる。

【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／デシリツトル、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１ １，４−シクロヘキサンジメタノールとテレフタル酸の
エステル化反応により得られたビス（４−ヒドロキシメ
チル−シクロヘキシルメチル）テレフタレートおよびそ
のオリゴマー、６４．２ kg にテトラブチルチタネート
２６ｇを加え、温度２８０℃、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、温度３０５℃、圧力
０．４トルで３時間重縮合反応を行い、ポリエステル
（Ａ) を得た。得られたポリエステル（Ａ）は、ガラス
転移温度１３０℃、融点２９２℃、極限粘度０．７１で
あった。

【００２８】製造例２ １，４−シクロヘキサンジメタノールとテレフタル酸の
エステル化反応により得られたビス（４−ヒドロキシメ
チル−シクロヘキシルメチル）テレフタレートおよびそ
のオリゴマー、６４．２kgにテレフタル酸４．３ｋｇ、
エチレングリコール２．０ｋｇ、テトラブチルチタネー
ト２６ｇを加え、温度２６０℃、窒素ガス制圧下３．６
kg／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、温度２９０℃、圧
力０．４トルで３時間重縮合反応を行い、コポリエステ
ル（Ｂ) を得た。得られたコポリエステル（Ｂ）は、テ
レフタル酸単位の共重合量１０モル％、ガラス転移温度
１１９℃、融点２６４℃、極限粘度０．７２であった。

【００２９】製造例３ 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、４５．０kgにテトラブチル
チタネート２６ｇを加え、温度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、温度２８
０℃、圧力０．４トルで３時間重縮合反応を行い、ポリ
エステル（Ｃ) を得た。得られたポリエステル（Ｃ，ポ
リエチレンテレフタレート）は、ガラス転移温度７０
℃、融点２５５℃、極限粘度０．７２であった。

【００３０】実施例１ 製造例で得られたポリエステル（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５１mm、単
糸強度４．３ｇ／ｄ、単糸伸度４８％の糸質を有する短
繊維を得た。この短繊維と、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、結晶
性の良好な融点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５．３ｇ／ｄ，伸度５２％、繊度２デニー
ル，切断長５１mm）を８０：２０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６０
０ｇ／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１の固綿を得た。
この固綿のクツシヨン性評価の結果、Ｃ＝９５％、Ｃｐ
＝９１％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。

【００３１】実施例２ 実施例１において、ポリエステル（Ａ）のかわりにコポ
リエステル（Ｂ）をもちいること以外は、実施例１と同
様に実施して、クツシヨン性を評価したところ繰り返し
圧縮時および高温雰囲気下の耐へたり性のいずれもも良
好であった。

【００３２】実施例３〜４および比較例１ 実施例２において、テレフタル酸およびエチレングリコ
ールの添加量を変更しテレフタル酸の共重合率を２０、
３０および６０％（得られたポリエステルをそれぞれポ
リエステル（Ｄ）：実施例３、ポリエステル（Ｅ）：実
施例４およびポリエステル（Ｆ）：比較例１とする。）
とする以外は、実施例１と同様に実施してクツシヨン材
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。結果を表１に示す。実施例３、４の
ものは結果が良好であったが比較例１で用いたポリエス
テルは示差走査熱量計で融点ピークが認められず、その
ため耐熱性が不充分で短繊維製造工程で熱セットするこ
とができなかった。このためか高温雰囲気下の耐へたり
性が不充分であった。

【００３３】比較例２ 製造例３において得たポリエステル（Ｃ）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。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。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例５〜９ 実施例１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第１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
み合わせたポリエステルとしウエブ熱処理温度を第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５〜９の固綿を得た。実施例５〜９のクツシヨン性の
評価結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】実施例５〜９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。

【００３８】実施例１０〜１１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１０、１１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１０〜１１お
よび比較例３〜４の固綿を得た。実施例１０〜１１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。

【００３９】

【表３】

【００４０】実施例１０、１１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。

【００４１】

【発明の効果】本発明のポリエステル固綿は、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビスメチレンシクロヘキサンテレフタレ
   ート単位自体あるいはこれを主たる構成成分とした、ガ
   ラス転移温度が８０℃以上で、融点が１５０℃以上であ
   るポリエステル繊維が熱融着繊維で点接合しており、厚
   さが５mm以上で、密度が０．０１５ｇ／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。