JPS59100751A - 硬質加工綿の製造法 - 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】 ａ）、本発明の目的 本発明は、各種合成繊維等から製する硬質加工綿の製造
法に係り、従来の製造法にて得られるこの種硬質加工綿
に比し、あらゆる性能において優れるが、特に、その剥
離強度及び引っ張り強度においては、従来の２倍以上の
性能を有する極めて強靭な特性の硬質加工綿の製造に成
功したものであり、この特性によって、後記のような各
種の用途に供して極めて多様な性能を発揮しうる硬質加
工綿の提供を可能としたものである。

ｂ）、従来技術とその欠点 （１）、従来のこの種硬質加工綿の製造法は、耐高熱性
の各種合成繊維または其の屑若しくはそれ等を混合した
もの（以下、耐高熱性繊維と略記する）に、１３０〜１
６０℃内外の比較的低熱で溶融接着する低熱溶融性の各
種合成繊維または其の屑若しくばそれ等を混合したもの
（以下、低熱溶融性繊維と略記する）を２０〜３０％内
外混入し、 それを製綿機にて展綿して展綿状とし、この展綿状のも
のにニードルマシンにてニーＭ　ルバンチ加工を施して
板状とし、この板状のものに１３０〜１６０℃内外の熱
処理加工を施して、」二重混合繊維中の低熱溶融性繊維
の溶融接着作用によって全体が絡合状態の寸＼一体化し
たものを、必要な厚さにプレス加工を施しで、硬質加工
綿を製造するものである。

上記によって得られた硬質加工綿は、厚さ×？イ肖りの
重量や硬度は素材の混合比やプレス加工の強弱など、目
的によって種々のものが得られるとして、そのＪＩＳ−
Ｌ３２０１規格による、剥離の強さく　Ｋｇ　７５０　
ｍｍ　）　５−　Ｉ　Ｑ内外、引張りの強さく　Ｋｙ／
　ｃｒｌ　）　ｌ　Ｏ〜２５内外、弾性疲労８〜１０％
内外である。

（２）、而して、上記従来の製造法は、その数値に多少
の出入りはあっても、現在、当業界において進歩した製
造法として一般的に行われている方法であるが、これに
よって得られた硬質加工綿の欠点は、特に、その剥離の
強度、即ち第１図示の如くに、板状体に成形した硬質加
工綿を、積層方向に剥ぐ力に対する耐久性に欠けること
及び、 引張りの強度、即ち第２図示の如くに、板状体に成形し
た硬質加工綿を、左右に引っ張り分断せんとする力に対
する耐久性に欠けることにある。

そして、その原因は、次のような点にある。

即ち、耐高熱性繊維が硬質加工綿を形成する主体である
が、該繊維は混入した低熱溶融性繊維と共に製綿機によ
る展綿加工時に互に絡合状態とはなるが、それでもは＼
展綿方向へ揃ったような状態であり、強力に絡合する作
用は主に二−ドルシマノンによるパンチング加工によっ
て行われるが、これとてもニードルが通った付近だけで
ある。

そして、この状態で熱処理加工を施して、低熱溶融繊維
は溶融してその周辺に接触している繊維相互を接着する
。

然し乍ら、耐高熱性繊維の方は、受動的に低熱溶融性繊
維によって接着されるだけで、自らは全く変化すること
はなく、よって絡合接着作用に全く寄与することがない
。

上記からして、剥離強度を発揮するのは、主に絡合接着
がよく行われているニードルパンチ部分であって、他の
部分はあまシ効来がなく、丑だ、引張り強度は、耐高熱
性繊維相互を接着している低熱溶融性繊維の接着力だけ
であるので、これもあまり強いものではない、というこ
とである。

Ｃ）、本発明による上記課題の解決 そこで、本発明は、上記従来製造法の欠点の原因が、耐
高熱性繊維、即ち硬質加工綿の主体となる該繊維（低熱
溶融性繊維は溶けてしまうので）が製造工程において、
何らの変化を起さずに、よって、常に受動的であって、
伺ら積極的な役割りを果さない点にあることを突き止め
たものであり、よって、該耐高熱性繊維も、製造工程中
に何らかの変化を生せしめて（繊維の本質を変えるので
はなく、外形形態的に変化を起させる）、特に繊維相互
の絡合密度の増進に寄与せしめると共に、加工性を商め
で、もって、良好な絡合状態と加工しやすい状態におい
て、低熱溶融性繊維の溶融接着作用をフルに発揮ぜしめ
て、繊維相互を極めて強力に絡合接着一体化した、剥離
強度、引張り強度に抜群に強い硬質加工綿の開発を企図
し、種々研究の結果、上記側繊維を混合したもの＼上記
熱処理加工々程において、従来技術では想像もしなかっ
たような、極めて高熱の熱処理加工を行うことによって
、その目的を達成したものである。

即ち、従来技術においては、如何なる合成繊維てあって
も、合成ｉ域維である以上は、高熱に弱く、−また高熱
では必ず溶融ｌ〜でし寸うので、合成繊維に対する熱処
理加工は、可能な限り低い温度で行うようにして、繊維
の素性ケ損じないようにするというのが、技術的常識で
あって、従って、上記硬質加圧綿の製造法においても、
低熱溶融性繊維を溶融接着せしめる必要上から１３０〜
１６０℃に加熱処理するが、それ以上の冒熱を加えれば
、面ｊ高熱院繊維もＭ融する恐れがあるし、また溶融し
ないまでも必ず悪影響があるものとして、上記低熱溶融
性繊維の溶融温度を熱処理の最高限界温度として、無く
疑わなかったものである。

ところが本願発明者は、上記従」（の技術常識にとられ
れることなく、繰り返し実験し、研究した結果、前記ポ
１）エステル繊維等の耐高熱性繊維が溶融する限界の温
度が３００℃内外であることから、該耐高熱性繊維を溶
融限界温度に極〈近い２８０℃内外まで加熱処理するこ
とによって、２２０〜２３０℃内外の加熱で該繊維が強
力に収縮、巻縮現象を惹起していわば自動的に相互に強
力、高密度に絡合すること、そして、２８０℃内外で極
めて柔軟な状態となり、全体が搗きだてのもち若しくは
マシュマロのように柔らかく弾力ある状態となって、こ
の状態でプレス加工を施ぜば極めて加工性よく自在に加
工し得ること、更に、プレス加工（目的の厚さ、密度等
に）後、常温に温度低下したときに、加工形状が保持さ
れると共に、極めて柔軟な状態は消えて元の繊維の素性
に戻り、しかも、収縮、巻縮伏態即ち高密度絡合決悪は
その一１″ｌ−保持されること、また、加工後に耐高熱
性繊維の本質に損傷が無いこと、等の成果を得て、この
技術成果をもって、極めて優れた特性を有する硬質加工
綿の製造に成功したものである。

ｄ）、本発明に係る製造法 以下、本発明硬質力１］工綿の製造法につき説明すると
、 ポリエステル繊維、ポリ了り１１ル繊維、ポリアミド繊
維等の、２８０℃内外の高熱でも溶融しない血Ｊ高熱性
の各種繊維捷たは其の屑若しくはそれ等を混合したもの
（面１高熱性繊維）に、ポリエチレン縁維、ポリプロピ
レン特殊加工繊維、ポリエステル特殊加工繊維、プロピ
レン繊維、塩化ビニール繊維等の、１３０〜１６０℃内
外の比較的低い熱で溶融接着する低熱溶融性の各種繊維
丑たは其の屑若しくはそれ等を混合したもの（低熱溶融
性繊維）を、繊維の種類によって、２０〜６０％内外混
入して、即ち繊維の種類によって、例えばポリエチレン
線維の場合２０〜３０％内外、ポリプロピレン特殊カロ
エ繊維またはポリエステル特殊加工ｊ截維の場合３０〜
４０％内外、プロピレン繊維または塩化ビニール繊維の
場合４０〜６０％内外混入して、 その耐高熱性繊維に低熱溶融性繊維を混入したものを、
製綿機にかけ展綿して展綿状となし、こノ展綿状のもの
に二−ドルマンンにてニードルノ（ンチ加工を施して板
状体とし、この板状体に２８０℃内外の熱にて熱処理加
工を施して、即ち、毎分２〜２．５　ｍ内外のコンベヤ
送給速度で２８０℃に加熱する熱処理加工機中を通して
、 捷ず１３０〜１６０℃内外で低熱溶融性繊維を溶融接着
し、２２０〜２３０℃内外で耐高熱性繊維を収縮、巻縮
せしめて繊維相互の絡合度を晶めて高密度化し、２８０
℃内外で耐高熱性繊維を溶融直前まで熱して板状のもの
全体を搗きたてのもちのように極めて柔軟なふくよかな
状態として加工性を高めて、この柔軟でふくよかな状態
のものを熱処理加工機から送出されてくるのに連続して
ロールプレス機にて平均の厚さにプレス加工し、次で平
板熱プレス機（プレス機自体も１００℃内外に加熱され
ている）の板間にて必要の厚さ、硬さ、規格にプレス加
工を施したのち、適宜常温まで温度低下して、低熱溶融
性繊維は一旦完全に溶融して耐高熱性繊維相互を接着し
た状態のま＼常温で固化して該接着状態を維持すると共
に、耐高熱性繊維は高熱によって生じた収縮、巻縮によ
る、ｊＩＪＷ度絡合状態をそのま＼保持しつ２、同じく
高熱によって生じた極めて柔軟な状態を失って元の素性
（繊維元来の本質は全く損傷も変化もしないので。）に
戻して、 （厚さ）　ｌ　ｍｍ　Ｘ　ｍ’当り２２０−３００　ｊ
Ｊの場合に、・硬度４０〜６０内外 ・剥離の強さくＫｒ／ｓｏ配）　ｔｏ〜２５内外・引張
りの強さく　Ｋｑ／ｃｒｄ　）　３０〜６０内外・弾性
疲労２〜４％内外 ・含有水分率４％以下 （以」−１ＪＩＳ−Ｌ３２０１規格に依る。）の性質を
保有する硬質加工綿を製造するようにしたものである。

なお、上記製造法において、硬質加工綿の板状体の大き
さ、重量（１定厚の−当りの重量）、硬さ等は、両性繊
維の種類や混合比率、そして９．１にプレス加工の調節
によって自由に生産しうる。

（１）、例えば、低熱溶融性繊維として、ポリエチレン
繊維を２０％内外混入したものを上記製造法によって製
した結果、 （厚さ）　１　ｍｍ　Ｘ　ｎ？当り２２０ｇで、硬度６
０内外、剥離の強さく　Ｋｇ　／　５０　＋厨）ＩＯ円
内外引張りの強さくＫｇ／ｃａ）３ｏ内外、弾性疲労４
％内外、水分率４％以下、（以上、ＪＩＳ−Ｌ３２０１
規格に依る。） の性質の硬質加工綿を得た。また、上記ポリエチレン繊
維２０％に代え、ポリプロピレン特殊加工繊維及びポリ
エステル特殊加工１’＆　８４１の用台は２５％内外、
プロピレン繊維及び塩化ビニール繊維の場合は４０％内
外を混入したもので製造した場合にも、はソ同等性質の
硬質加工綿が得られた。なお、「特殊加工繊維」とは単
繊維（ファイバー）が、低熱溶融性の素材と耐高熱性の
素材との複合構成となっている繊維を指す。

（２）、また、例えば、低熱溶融性繊維として、ボ１ノ
エチレン繊維を３０％内外混入したものを上記製造法に
よって製した結果、 （厚さ）Ｉｍｍｘｎ？当り３００ｇで、硬度６０内外、
剥離の強さくＫｒ／ｓ　Ｏ＋ｎｍ）　２　ｓ内外、引張
りの強さく　Ｋｇ／　ｃｎｌ　）　６０内外、外性疲労
２％内外、水分率４％以下、（以上、ＪＩＳ−Ｌ３２０
１規格に依る。） の性質の硬質加工綿を得た。また、上記ポリエチレン誠
維３０％内外に代え、ポリプロピレンの場合は３５〜４
０％内外、プロピレン繊維及び塩化ビニール繊維の場合
は６０％内外混入したもので製造した場合にも、はマ同
等性質の硬質加工綿が得ら；１だ。

而して、上記本発明方法によって製した硬質加工綿の性
質を示す数値は、何れも従来の製造法によって製した硬
質加工綿の数値を上回っていて、本発明の優秀性を表わ
しており、特に、剥離の強さ及び引張りの強さにおいて
は２倍以上の強さを有するものが得られたものである。

また、本発明製造法における、加熱条件の変化による繊
維の状態の変化は微妙なものがあり、（１）、低熱溶融
性繊維は１３０〜１６０℃で溶融するが、その溶融状態
も、当初は繊維の周１ｍが溶けて周囲の他繊維にべたつ
く程度であるが、１６０℃以上〜２００℃以上にもなる
と完全に溶融して、糊状乃至水あめ状となって、繊維と
しての形態はなくなり、絡合した耐高熱１４１−繊維に
粘り着きからみ着いたような状態となり、加工後にその
ｔ”ｘ固化して耐高熱性繊維の絡合状態をそのま＼保持
する役目を果す。

（２）、２８０℃の熱処理加工は、板状体を加工機中を
毎分２〜２．　５　ｍ位の速度で通して行うが、３００
℃加熱で毎分３ｍの速度で通したところ板状体の表面が
全面的にこげてしまい、更に遅くしたところ板状体全体
が一瞬にして燃え上った。

種々実験の結果、加熱温度は２８３〜５℃位が最限界で
あることが判明した。

（３）、１制高熱性繊維は、それ以下の温度でもなるが
、特に２２０〜２３０℃内外において、ちりちり乃至く
るくる巻きの状態に収縮、巻縮し、この作用によって、
板状体の全体において、繊維相〃の絡合度合、密度が極
めて向上し、この絡合状態の繊維に低熱溶融性繊維が水
あめのように完全に溶融したものが融着して、これが後
にその」、＼同化するので、収縮、巻縮浣よる高密度絡
合状態がそのま＼保持されること＼なり、こｔｌ、＄よ
って、剥離強度、引張り強度が格段に向上したものであ
る。

（４）、２８０℃の熱処理で、板状体は、上記の如く、
搗きたてのもちのように、或は７７ユマロのように全体
的に極めて柔かいふわふわしだ状態となる。従って、こ
の状態のものをプレス加工す１’Ｌば、嵩高性のあるも
のも、或は強くプレスして（１広めて高密度のｆ硬質の
ものでも自由自在に加工しうる利点がある。

而して、−」１記の如く、常温に戻れば、この特別な柔
軟性はなくなって元の性質に戻り、繊維としての本質を
少しも損することがな−。寸だ、前記の収縮、巻縮状態
は常温に戻ってもｆＬ元しない。これは恰も人間の毛髪
に熱パーマネントをかげた時に、形状変形は残るが毛の
本質に変化がないのに似ている。

ｅ）、本発明硬質加工綿の特性及び用途イ）、前述の如
く、本硬質加工綿は、２８０℃内外の高熱処理で合成繊
維の混合されたものが完全に溶融したものと溶融寸前の
ものとが高密度に絡合一体化してプレス加工されたもの
であるから、諸性質に加え、特に剥離の強さと引張りの
強さにおいて抜群に優れたものが得られ、よって、突い
ても、た＼かれでも、打たれても、繰り返し折り曲げて
も、剥離の強さ特性で、従来品の如く疲労して積層状Ｋ
（はが：ｔ′Ｌることが殆んどなく、長期間の乱差な使
用にも充分に耐久しうる。

口）、仇状体の全体が完全に均−智度で一体的に構成さ
れているので、例えば、厚さ５爺の板状に製したものを
厚さ各１ｍｍの５枚の薄板状にスライスしても、各薄板
状のものが各回性質の剥離の強さに優れたものが得られ
、寸だ、例えば、一枚の板状のものにおいて肉厚の処と
薄肉の処が形成さｔしるように曲線乃至曲ＵＩｉｊ状に
スライスしても、各部分の剥離の強さが均一に強いので
、部分的にはがれる恐れがなく、強靭な変形板状体が得
られる。これは例えば場所によって厚薄の必安な野球グ
ローブ用芯材として最適である。

・・）、前記のように、引つ張りの強さも殊に強いので
、剣道衣の各部面の芯材として、両面に布地を併重して
ミンン縫製したものが、剥離の強さど相俟って、特に長
期間の使用に耐久し得る。

二）、スリッパ、運動靴、岩場釣り用滑り止め靴等の底
利用として、本発明品の特性が上記同様に発揮でき、特
に、剥離の強さが強いことによって、製作」二、ミシン
縫いを必要とぜす、強力な接着剤で接着するだけで製作
可能であると共に、充分に防用に面ｊ久でき、よって、
生産コスト安となしうる。

−また、それら靴の中敷き材としても使用しうる。

ホ）、防音、防寒用建材としても、殊に絡合密度が高く
、厚さも１０〜３０ｍＪｒｌ内外まで生産が可能であり
、加えて、合成繊維の屑（織物等の裁断屑）にて作った
ものは非常に価格が安くできるので、最適なものが得ら
れる。

へ）、上記特性からして、上記諸用途の能、自動車の座
席、ベノ］・、ソファ−１椅子等の７−１・張り材とし
て非常に丈夫で耐久性に優オしたものが得られ、特に屑
繊維利用のものは安価な実用１品として提供しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は板状の硬質加工綿における剥離の強さの説明図
、第２図は引張りの強さの説明図である。 手続補正書（自発） １眉和５８イ「−１月２８１」 特許庁腸有　若　杉　和夫殿 １、・１１件の表示 昭和５７年　特　許　願ｉ＞′！ｚ　０９１１０号２、
発明の名称　　硬質加工綿の製造法３　補正をする者 −事件との関係 ４、代理人 ６、　補正により増加する発明の数　　Ｏｌ　明細書第
１頁第５行乃至第３頁第１行に記載の特許請求の範囲の
全部を下記の通り補正す／ｖ　。 「ポリエステル繊維等の、２５０℃内外の高熱でも溶融
し難い耐高熱性の各種合成繊維捷たは其の層着しくはそ
れ等を混合したもの（以下、耐高熱性繊維と略記する）
に、 ポリエチレン繊維等の、１３０〜１６０℃内外の熱で溶
融接着する低熱溶融性の各種合成繊維寸だは其の層着Ｌ
　＜はそれ等を混合しプξもの（以下、低熱溶融性繊維
と略記する）を、繊維の種類によって、２０〜６０％内
外混入して、 それを製綿機にて展綿して展綿状となし、この展綿状の
ものにニードルマンンにてニードルパンチ加工を施して
板状体とし、この板状体に２６０℃内外の熱にて熱処理
加工を施して、１３０〜１６０℃内外で低熱溶融性繊維
を溶融接着し、１６０〜２００℃内外で耐高熱性繊維を
収縮、巻縮ぜしめて繊維相互の絡合度を高めて高密度化
し、２６０℃内外で而」高熱性繊維を溶融直前才で熱し
て板状のもの全体を極めて柔軟なふくよかな状態として
加工性を高めて、この柔軟でふくよかな状態のものを熱
処理工程から取り出すと同時に、必要な厚さにプレス加
工を施［〜だのち、適宜當温脣で温ＩＪｆｉ低下して、
低熱溶融性繊維は完全に溶融して１ｆｉＩ高熱性繊維相
互を接着した状態の捷＼固化して該接着状態を維持する
と共に、耐高熱性繊維は高熱によって生じた収縮、巻縮
による高密度絡合状態をその−１メ保持しつ＼、同じく
高熱６でよって生じた極めて柔軟な状態を失って元の素
性（繊維元来の本質は全く変化しないので。）に戻して
、（厚さ）　１　ｍｍ　Ｘ　７７７２当り２２０−３０
１）、９の場合に、・硬度４０〜６０内外 ・剥離の強さく　Ｋ９／　５０　ｍｍ　）　１０〜２５
内外・引張りの強さくＫり／　ｃｎｔ　）　３０〜６０
内外・弾性疲労２〜４％内外 ・含有水分率４％以下 （以上、ＪＩＳ　−Ｌ　３２０１規格に依る。、）の性
質を保有する硬質加工綿を製造するようにしだ、硬質加
工綿の製造法。」 ２　同第８頁第２行目に「・・・無く疑わなかった・」
とあるを、「・全く疑わなかった・　」と補正する。 ３　同頁、第６行目にｒ　３００℃内外ｊとあるを、「
２６０〜２７０℃内外」に、 第８行目に「２８０℃内外」とあるを、「２６０℃内外
」に、 第９行目に「２２０〜２３０℃内外」とあるを、℃内外
」に、 の高熱でも溶融しない」とあるを、「２５０℃あるを、
「２６０℃内外」に、 Ｍ’ｘ：　１１行目に「２２０〜２３０℃内夕（」とあ
るを、［１６０〜２ｏｏ℃内外］に、 第１３行口に「２８０℃内外」とあるを、ｒ２６０℃内
外」に、 各々補正する。 ６　同第１４頁、第１３行口に、「２８０℃」とあるを
、ｒ　２６０ＣＪに、 第１５行口に「３００℃」とあるを、「２８０〜２９０
℃」に、 第１９行口に「２８３〜５℃」とあるを、１２６゜〜２
７０℃」に、 各々補正する。 ７　同第１５頁、第２行目に「２２０〜２’３０℃内外
」とあるを、ｒ　ｌ　６０−２００１：内外Ｊ　Ｋ。 第１２行口に１２８０℃」とあるを、ｒ２６０　℃ｌに
、 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリエステル繊維等の、２８０℃内外の高熱でも溶融し
   ない血Ｊ高熱性の各種合成繊維または其の屑若しくはそ
   れ等を混合したもの（以下、耐高熱性繊維と略記する）
   に、 ポリエチレン繊維等の、１３０〜１６０℃内外の熱で溶
   融接着する低熱溶融性の各種合成繊維まだは其の屑若し
   くはそれ等を混合したもの（以下、低熱溶融性繊維と略
   記する）を、繊維の種類によって、２０〜６０％内外混
   入して、 それを製綿様にて展綿して展綿状となし、この展綿状ノ
   モのにニードルマシンにてニードルパンチ加工を施して
   板状体とし、どの板状体に２８０℃内外の熱にて熱処理
   加工を施して、１３０〜１６０℃内外で低熱溶融性繊維
   を溶融接着し、２２０〜２３０℃内外で耐高熱性繊維を
   収縮、巻縮ぜしめて繊維相互の絡合度を高めて高密度化
   し、２８０℃内外で耐高熱性繊維を溶融直前まで熱して
   板状のもの全体を極めて柔軟衣ふぐよかな状態として加
   工性を高めて、この柔軟でふくよかな状態のものを熱処
   理工程から取り出すと同時に、必要な厚さにプレス加工
   を施したのち、適宜常温まで温度低下して、低熱溶融性
   繊維は完全に溶融して耐高熱性繊維相互を接着した状態
   のま＼同化して該接着状態を維持すると共に、耐高熱性
   繊維は高熱によって生じた収縮、巻縮による高密度絡合
   状態をそのまＸ保持しつＸ１同じく高熱によって生じた
   極めて柔軟な状態を失って元の素性（繊維元来の本質は
   全く変化しないので。）に戻して、（厚さ）１＋ｎｍＸ
   １当り２２０〜３ｏｏ、９の場合に、・硬度４０〜６０
   内外 ・剥離の強さくＫ９１５０配）　ｉｏ〜２５内外・引張
   りの強さく　Ｋ９／　ｃａ　）　３ｏ　−６０内外・弾
   性疲労２〜４％内外 ・含有水分率４％以下 （以上、Ｊ　ＩＳ　−Ｌ　３２０１　　規格に依る。）
   の性質を保有する硬質加工綿を製造するようにした、硬
   質加工綿の製造法。