JPH10328442A

JPH10328442A - 繊維成形中材

Info

Publication number: JPH10328442A
Application number: JP14150397A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Aiyama; 和則相山; Tomoshige Sugino; 知重杉野; Seiichi Kamioka; 征一上岡
Original assignee: Toray Industries Inc; Shiga Shokusan Inc
Current assignee: Toray Industries Inc; Shiga Shokusan Inc
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、繊維成形中材として充分な弾性、耐
へたり性と、外材との一体感を満足する上に、良好な加
工性を有する繊維成形中材を提供せんとするものであ
る。【解決手段】本発明の繊維成形中材は、短繊維相互が部
分的に接合されてなる繊維集合体であって、その少なく
とも片面に該繊維集合体を構成する繊維で構成された立
毛層または毛羽立ち層を有することを特徴とするもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維で構成された
成形中材に関し、マットレス、敷きふとん、椅子シート
等の中材、または床、壁に使用する防音中材などに用い
られる繊維成形中材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より使用されている繊維成形中材の
素材および形態は、発泡ウレタン、ポリエステル繊維集
合体、又はポリエステル繊維相部分接着成形体（以下
「ポリエステル成形体」と言う）、および及びこれらの
複合体が主流である。これらのうち硬さ、弾性、耐へた
り性を生じる発泡ウレタン、およびポリエステル成形体
は、単体で使用した場合、外材（布帛、皮革、木材な
ど）との密着性が悪く、一体感がないという問題があっ
た。

【０００３】一方、ポリエステル繊維集合体は、外材と
の一体感はあるが、硬さ、弾性、耐へたり性が悪く、ま
たハンドリング性も不良のため、実用的には問題があっ
て、最近では複合体として使用されるケースが多くなっ
ている。しかし、この複合体を使用する際にも、加工の
煩雑さ、ハンドリング不良、一体感不良、ポリエステル
繊維集合体層の薄さの限界などの問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる技術
的背景に鑑み、繊維成形中材として充分な弾性、耐へた
り性と、外材との一体感を満足する上に、良好な加工性
を有する繊維成形中材を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の繊維成形中材は、短繊維相互が
部分的に接合されてなる繊維集合体であって、その少な
くとも片面に該繊維集合体を構成する繊維で構成された
立毛層または毛羽立ち層を有することを特徴とするもの
である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、上述課題、つまり繊維
成形中材として充分な弾性、耐へたり性とソフトクッシ
ョン性、外材との一体感を満足する上に、良好な加工性
を有するものについて、鋭意検討したところ、短繊維の
繊維集合体の部分接合品を用いれば、弾性と耐へたり性
は満足することを究明したが、ソフトクッション性と外
材との一体感が実現できなかった。そこで、さらに該繊
維集合体の片面の表面を毛羽立たせてみたところ、意外
にも上述課題を一挙に解決することを究明したものであ
る。

【０００７】本発明の繊維成形中材に使用する繊維は、
合成繊維、天然繊維など特に限定されずに用いることが
できるが、成形中材特性の上からポリエステル繊維がも
っとも好ましい。本発明の繊維成形中材を構成する繊維
集合体は、短繊維からなる集合体であって、該短繊維の
繊維の長さは立毛層または毛羽立ち層の厚さを左右する
ものであるが、長い繊維を使うことによって立毛層また
は毛羽立ち層の厚みは厚くなるが、繊維成形中材には使
いにくくて不都合が生じることがある。繊維成形中材と
しては、好ましくは繊維長１０〜２００ｍｍ、より好ま
しくは２０〜１００ｍｍの短繊維が好都合に使用され
る。かかる短繊維としては、中空、異形、丸断面などの
断面形態を有する繊維を使用することができ、さらに好
ましくはケン縮を有する繊維を使用するのが、本発明の
繊維成形中材の特性の上からよい。かかるケン縮のケン
縮形態は波形、立体（スパイラル状）ケン縮のいずれも
使用することができる。なかでも弾力性と硬さに優れる
中空立体ケン縮繊維がもっとも好ましい。かかるケン縮
繊維のケン縮数は、弾性を生じさせるには多い方がよい
が、好ましくは５〜１００山／２５ｍｍ、さらに好まし
くは８〜７０山／２５ｍｍが加工性に優れていてよい。
またかかるケン縮繊維のケン縮度では、好ましくは５〜
５０％、さらに好ましくは８〜３０％のものが使用され
る。

【０００８】かかる短繊維の太さは、成形中材に弾性を
生じさせるため、主体として使用する繊維は、好ましく
は１〜５０デニール、さらに好ましくは３〜２０デニー
ルの繊度を有する繊維である。もちろん、ソフト感を付
与するために、かかる繊維にさらに極細繊維を併用する
こともできる。

【０００９】本発明の繊維成形中材は、短繊維相互が部
分的に接合されてなる繊維集合体であるが、この部分的
接合は、弾力性および通気性を重要視した構成である。
該接合には、接着剤および熱融着の少なくとも１種の方
法が採用される。かかる接着剤としては、ゴム系接着剤
や、合成樹脂系接着剤を使用することができ、また、熱
融着の場合には、低融点の合成樹脂を使用することがで
きる。かかる接合材の形状は、粒状でも繊維状でもよ
く、また、接合処理としては、熱、乾燥、圧力などのい
ずれを採用してもよい。もっとも好ましくは、通常のポ
リエステル繊維とポリエステル系熱接着繊維（特に芯鞘
型複合繊維が好ましい）を混合し、熱融着処理によって
成形中材を作る方法がもっとも好ましい。かかる接合材
の混合比率は、繊維集合体全量の好ましくは５〜６０重
量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％がよい。

【００１０】本発明の繊維成形中材の厚さは、最終製品
の用途によって左右されるもので，別に制約されるもの
ではないが、たとえば弾性に富む中材として用いるに
は、好ましくは５〜２００ｍｍ、さらに好ましくは１０
〜１５０ｍｍの厚さのものがよい。

【００１１】本発明の繊維成形中材は、少なくとも片面
に立毛層または毛羽立ち層を有するものであるが、この
層を構成する単繊維は、該繊維集合体から毛羽立たされ
て形成されたものであり、単繊維相互に接着されておら
ず、繊維方向が成形中材の厚さ方向に向いているので、
ソフトクッション性とフンワリとした風合いと、外材と
の一体感を惹起させるものである。この立毛層または毛
羽立ち層を構成する毛は、該短繊維の平均繊維長の半分
までの長さが該繊維集合体表面から突出しているもので
あればよく、具体的には、好ましくは０．５〜６０ｍ
ｍ、さらに好ましくは１〜４０ｍｍの長さの立毛または
毛羽で構成されているのがよい。かかる立毛または毛羽
が長すぎると、立毛または毛羽の脱落が多くなる傾向が
でてくる。具体的に毛の長さをいえば、たとえば強い弾
性が要求される椅子中材は１ｍｍと薄くして外材とのな
じみをよくし、また柔らかさと弾性が共に要求されるベ
ットなどでは３０ｍｍと長いものを使用するのがよい。
この立毛層または毛羽立ち層は、たとえば外材が片面が
布帛で他面が板状の場合は、布帛に接するように毛羽立
ち層を設け、板状に接する方を繊維集合体層とし、布帛
で繊維成形中材全体を包皮する場合は両面に立毛層また
は毛羽立ち層を設けたものを使用する。

【００１２】本発明の繊維成形中材を構成する立毛層ま
たは毛羽立ち層の部分を除いた部分は、繊維相互が接合
された繊維集合体であるが、この部分の繊維密度は、弾
性や耐へたり性に影響するものであり、好ましくは０．
０２〜０．０９ｇ／ｃｃ、さらに好ましくは０．０３〜
０．０７ｇ／ｃｃの範囲のものがよい。かかる繊維密度
が低すぎると柔らかく単なる単繊維集合体でしかなくな
り、逆に高すぎると、硬すぎて、弾性がなくなり板状と
なるので実用しにくくなる。立毛層または毛羽立ち層の
繊維密度は、空間を有するので０．００５〜０．０７ｇ
／ｃｃ程度のものである。

【００１３】本発明の繊維集合体層を構成する繊維は、
通常の平面に対して水平に配列された平面配列でも、ま
た、平面に対して略直角に配列された立体配列でも、い
ずれでもよいが、立体配列の繊維集合体では、さらに弾
性、耐へたり性が向上するので好ましい。すなわち圧縮
される方向に繊維軸を向け、繊維の挫屈、ねじり応力を
利用することができる利点があり、さらにアコーデオン
の様に抜群の曲がり性を有する繊維成形中材を提供する
ことができる上に、良好な通気性および水抜け性を付与
することができ、またさらに、立毛層または毛羽立ち層
の毛の長さの長いものを提供しやすいという利点もあ
る。

【００１４】かかる立体配列の繊維集合体は、カードウ
エッブを波形に屈曲させる方法や、小さい繊維集合体を
エアーにより飛ばして堆積させる方法などにより形成す
ることができる。かかる立体配列では、繊維集合体の単
繊維の好ましくは約５０％以上が立体配列していれば有
効である。

【００１５】本発明の繊維成形中材は、用途によっては
自在に曲がることが要求される場合がある。例えば、介
護用ベットに使うマットとか、リクライニング椅子など
であり、これらは特に表面の柔らかさと中心層の弾力
性、またさらに外材である布帛との一体感が強く要求さ
れる。本発明の繊維成形中材は、立毛層または毛羽立ち
層が、優れた曲がり性に対応して伸び縮みできるので、
外材との一体感に優れているという特徴を発揮する。

【００１６】本発明の繊維成形中材は、厚さ５ｃｍ、幅
１０ｃｍ、長さ５０ｃｍの繊維成形中材サンプルを試験
台の上から長さ方向に３０ｃｍせり出し、その時、先端
が垂れ下がった長さを測定して評価したとき、好ましく
は１０ｃｍ以上、さらに好ましくは１０〜３０ｃｍの曲
がり性を有する。この曲がり性が、１０ｃｍ未満では曲
げたとき割れる危険性がある。

【００１７】本発明の繊維成形中材を図面により説明す
る。図１は本発明の繊維成形中材の一例を示す斜視図
で、図２は、図１の部分拡大図である。本発明の繊維成
形中材は、繊維集合体１と、立毛層または毛羽立ち層２
によって構成されている。立毛層または毛羽立ち層２の
繊維４は、繊維集合体から引き出されて構成されてお
り、繊維相互が接着されておらず、毛羽立った状態で存
在し、端末は繊維集合体の繊維３に接合されて結束して
いる。この繊維３は相互が粒状または繊維状の接合材に
よって部分的に接合されていて、部分接合部５を形成し
ている。

【００１８】次に、本発明の繊維成形中材を製造する方
法を、一例を挙げて説明する。はじめに、繊維相互を接
合して構成された繊維集合体を作り、これを加工して、
立毛層または毛羽立ち層を形成し、繊維成形中材を作
る。具体的には、繊維を一般的に使われる開綿混合機
で、低融点融着繊維と高融点の繊維とをミキシングした
後、カード機で開繊、ミキシング、ウエッブ化した後、
該ウエッブを重合・積層する。この積層体を、該低融点
融着繊維の融点以上の温風を貫通させて充分溶融させ、
次いで、冷却して溶融した繊維を固め、繊維相互を接合
する。

【００１９】次に、立毛層または毛羽立ち層は、弾性の
ある針、例えば針金などを無数に植えたローラーを高速
回転させる毛羽立て装置に、繊維集合体の表面が接触す
るようにかけて行う。この立毛層または毛羽立ち層の厚
さ、つまり毛の長さはローラーとの接触深さで調節する
ことができる。

【００２０】本発明の繊維成形中材は、さらに機能性薬
剤、すなわち、撥水剤や親水化剤などで処理して、所望
の性能を有する製品を提供することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によって
さらに詳しく説明する。

【００２２】実施例１繊維集合体を構成する高融点側の主体繊維として、ポリ
エステル中空立体ケン縮短繊維（１３デニール、繊維長
６４ｍｍ）を７０重量％、接合繊維としてポリエステル
芯鞘型複合繊維（溶融温度１１０℃、４デニール、繊維
長５１ｍｍ）３０重量％の原綿を層状に重ねて開綿機２
台を通過させ、十分にミキシングした後、カード機にか
けてウエッブを作成した。このウエッブを積層する成型
装置にかけて連続した積層重合帯とした後、続いてエア
ースルー型ドライヤーで熱風１７０℃の熱風を貫通通過
させ、目付２kg／ｍ²の繊維相互が接着した繊維集合体
を作った。

【００２３】この繊維集合体は、さらに、ローラー径２
５ｃｍで、表面に長さ３ｃｍ、直径約１ｍｍの針金が無
数に植えてある毛羽立てローラーを通過させて、片面を
毛羽立たせ、毛羽長さ５ｍｍの毛羽立ち層を有する繊維
成形中材を作成した。この繊維成形中材の厚さは５２ｍ
ｍで、全体の繊維密度は０．０３８５ｇ／ｃｃであっ
た。

【００２４】比較例１実施例１と同様に、目付２kg／ｍ²、厚さ５０ｍｍ、繊
維密度０．０４ｇ／ｃｃである繊維相互が接着した従来
より使われているポリエステル繊維集合体を作成した。

【００２５】実施例２主体繊維としてポリエステル短繊維（機械ケン縮、１８
デニール、繊維長６４ｍｍ）を６０重量％、接合繊維と
してポリエステル芯鞘型複合繊維（溶融温度１１０℃、
４デニール、繊維長５１ｍｍ）４０重量％を実施例１と
同様に開綿機とカード機を通過させ後、メタリックワイ
ヤーを巻いたシリンダーが高速で回転する開繊・分繊機
にかけてウエッブをバラバラにして繊維塊を作り、さら
に、高圧エアーで飛ばし、厚さが制御されている枠内に
詰め込んで圧縮した後、エアースルー型ドライヤーで１
７０℃の温度をかけて、繊維相互を接着して繊維集合体
を作った。この繊維集合体の厚さは、８０ｍｍ、目付
３．２kg／ｍ²、繊維密度０．０４ｇ／ｃｃであった。

【００２６】さらに、この繊維集合体を、実施例１と同
様に毛羽立てローラーを通過させて両面毛羽立て層を形
成し、繊維成形中材を作った。この毛羽の長さは、各１
０ｍｍであった。

【００２７】比較例２ポリエステル中空短繊維（スパイラル型立体ケン縮繊
維、１０デニール、繊維長６４ｍｍ）を１００％で開綿
機・カード機・成型機にかけて、厚さ約２５ｍｍ、目付
３００kg／ｍ²のポリエステル短繊維集合体を作った。
これと比較例１で作ったポリエステル成形体を、短繊維
集合体／成形体／短繊維集合体の順に重合し、従来より
使われている３層積層複合体を作った。実施例２と比較
例２のサイズは、ヨコ１００ｃｍ×タテ２００ｃｍ×厚
さ８ｃｍである。

【００２８】実施例１と比較例１は、ポリエステル６５
重量％、木綿３５重量％の混紡平織布帛で包み、柔らか
さ、一体感の比較を行った。

【００２９】その結果、柔らかさは、ＪＩＳＫ−６４
０１に基づいて測定される圧縮−荷重曲線で表されるも
ので、図３に示されているとおり、実施例１のものは、
低荷重時の厚さ変形量が大きく、高荷重領域では比較例
１と同じ反発力を示し、手でさわったときに柔らかく感
じ、力を加えると弾力を感じる。比較例１のものは、さ
わったとき、中材と外材との一体感がなく、分離した感
じであった。これに対し、実施例１のものは、一体感が
あり、良好な感触と見栄えのするものが得られた。

【００３０】実施例２と比較例２のものは、ポリエステ
ル１００％の丸編み生地の中に入れて、ベット用のマッ
トを作った。

【００３１】比較例２のものは、成形体と短繊維集合体
を重ねる手間がかかり、また、丸編み地に入れるとき
に、専用の機械が必要となるぐらい手間がかかった。し
かも、リクライニングシートのように曲げようとしても
曲がらず、介護に使うベット用マットには使うことがで
きないものであった。これに対し、実施例２のものは、
中材は一体となっているため取扱は良好で、丸編み地の
中にも簡単に入れることができ、また、曲がり性も２０
ｃｍと抜群に優れていた。また、耐へたり性を比較する
ため、両者の繰り返し圧縮残留ひずみを測定したとこ
ろ、実施例２のものは９．８％で、比較例２のものは１
８．２％で、実施例２のものは抜群の耐へたり性を示し
た。

【００３２】なお、繰り返し圧縮残留ひずみは、サンプ
ルの厚さを５０％圧縮を瞬間的に繰り返す操作を８万回
繰り返した直後の厚さ減少率で示したものである。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、外材との一体感、触
感、弾力性、加工性および耐へたり性などの優れた特性
を同時に満足する製品を提供することができ、特にマッ
トレス、敷きふとんを初め、あらゆる分野で使用される
椅子シート等の中材や、さらに、床、壁に使用する防音
吸音用中材などに幅広く使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維成形中材の一例を示す外観図であ
る。

【図２】本発明の繊維成形中材の他の一例を示す部分模
式図である。

【図３】実施例１と比較例２の圧縮ー荷重曲線である。

【符号の説明】

１繊維相互接着層２毛羽立ち層３繊維相互接着層を構成する繊維４毛羽立ち層の繊維５接着部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上岡征一滋賀県大津市園山１丁目１番１号滋賀殖産株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】短繊維相互が部分的に接合されてなる繊
維集合体であって、その少なくとも片面に該繊維集合体
を構成する繊維で構成された立毛層または毛羽立ち層を
有することを特徴とする繊維成形中材。
【請求項２】該短繊維が、１０〜２００mmの繊維長を
有するものである請求項１記載の繊維成形中材。
【請求項３】該短繊維が、１〜５０デニールの繊度を
有するものである請求項１または２記載の繊維成形中
材。
【請求項４】該短繊維が、５〜１００山／２５mmのケ
ン縮を有するものである請求項１〜３のいずれかに記載
の繊維成形中材。
【請求項５】該短繊維が、異形断面繊維を含むもので
ある請求項１〜４のいずれかに記載の繊維成形中材。
【請求項６】該短繊維が、中空繊維を含むものである
請求項１〜５のいずれかに記載の繊維成形中材。
【請求項７】該短繊維が、極細繊維を含むものである
請求項１〜６のいずれかに記載の繊維成形中材。
【請求項８】該繊維集合体が、平面に対して略直角方
向に配列された単繊維で構成されていることを特徴とす
る請求項１記載の繊維成形中材。
【請求項９】該立毛層または毛羽立ち層が、０．５〜
５０ｍｍの該繊維集合体表面からの長さの立毛または毛
羽で構成されている請求項１記載の繊維成形中材。
【請求項１０】該部分的接合が、接着剤および熱融着
の少なくとも１種の方法によるものである請求項１記載
の繊維成形中材。
【請求項１１】該繊維成形中材が、厚さ５ｃｍ、幅１
０ｃｍ、長さ５０ｃｍの該繊維成形中材サンプルを試験
台の先端から長さ方向に３０ｃｍせり出させた時の該サ
ンプル先端が垂れ下がった長さを測定したとき、少なく
とも１０ｃｍ垂れ下がるものである請求項１記載の繊維
成形中材。
【請求項１２】該繊維成形中材が、ベットマット、寝
具、車輌用椅子、船舶用椅子、事務用椅子、建築用防音
材および道路用防音材のいずれかに用いられるものであ
る請求項１〜１０のいずれかに記載の繊維成形中材。