JPS61167076A - 硬綿成型品の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、合成繊維の積層体からなるシート状の硬綿
に凹凸模様を形成した硬綿成型品の製造方法に関するも
のである。

（従来の技術） 合成繊維の積層体からなる不織布、シート状の硬綿、ま
たは合成繊維糸からなる編織布などの繊維シートに凹凸
模様を形成する方法として、凹凸模様を有する金属製の
加熱ローラと綿ボールのような軟質ローラとのニップ部
に上記の繊維シートを通すエンボス方法が一般的に知ら
れている。また、特に硬い凸部を形成する方法としては
、合成樹脂や木材、金属などの固形物を上記の繊維シー
トに接着等によって固着する方法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） エンボス方法は、極めて能率的ではあるが、視覚的な美
観を目的とし、繊維シートの全面を一様に加熱するもの
であり、かつ上記の加熱によって繊維シートを金属ロー
ラ表面の凹凸模様状に熱せツトするものであるから、地
部分および凹凸模様部の硬さが同一であり、かつその硬
さが加工前とほとんど変らず、例えば健康ふとんや靴の
中敷などに加工した際にその凸状の模様部が柔軟である
ために指圧様の刺激が得られなかった。そして、凸部を
硬くするために金属ローラの表面温度を上昇させて繊維
シート内の繊維を融着したときは、地の部分も同様に融
着されるため、繊維シートとしての風合や通気性、クッ
ション性が失なれる結果になっていた。

また、硬い固形物を固着した場合は、その取付作業が厄
介であると共に、繊維シートに異物が取付けられること
によって風合が損なわれ、かつ使用中に脱落するという
問題があった。

これらの問題点を解決するため、先に本発明者は１合成
繊維からなるシート状の硬綿の一部に超音波ウエルダの
工具ホーンを圧接し、この工具ホーンに超音波振動を与
えることにより、工具ホーンの圧接部を凹凸形状に成形
すると共に、超音波振動に伴う内部摩擦によって繊維を
融着して上記の圧接部のみを硬化する方法（特願昭５９
−２６３２５８号明細書参照）を提案したが、この場合
は、厚みのある硬綿を融着するのに伴い、この部分が薄
くなるので、工具ホーンによる成形部と非成形部との境
界部分の特に非成形部側に加工上の変形歪が集中し、し
わが発生して外観が見苦しくなったり。

上記歪が潜在化して寸法安定性が低下することにより使
用中に変形したりする不都合があった。

したがって、この発明は、上記エンボス方法等の公知方
法の問題点を解消すると共に、工具ホーンを用いた際に
発生する歪を安定化し、しわの発生、シート状の硬綿の
反りや屈曲などを修正し、寸法安定性にすぐれた硬綿成
型品を提供することをその課題とする。

（問題点を解決するための手段） 合成繊維からなるシート状の硬綿１を下型３で支持し、
その上面に上型として先端４ａが上記下型３と嵌合する
形状の超音波ウエルダの工具ホーン４を圧接し、この工
具ホーン４に超音波振動を与えることにより１合成繊維
の融着を伴う圧縮硬化された凹凸模様部２を成型し、次
いでこの凹凸模様部２を有するシート状の硬綿に弛緩熱
処理を施す。

（作用） シート状の硬綿１を下型３と工具ホーン（上型）４で挟
み、工具ホーン４に超音波振動を与えると、硬綿１の挟
まれた部分の合成繊維が超音波振動に伴う内部摩擦によ
って発熱し、数秒間という極めて短い時間で融着し、同
時に圧縮を加えることにより見かけの容積が減少して硬
度が上昇し、残りの地の部分はもとの硬綿の状態に保た
れる。この場合、硬綿ｌとしてゴム硬度（ただし高分子
計器株式会社製Ｆ型ゴム硬度計で測定する）が５〜９０
度ものを使用すると、健康ふとんや枕、椅子の背当て、
スリッパ、靴の中敷き等のパッド材として適当な硬さ、
クッション性、保形性が得られるが、上記のゴム硬度が
５未満の場合には柔か過ぎて保形性が不十分となり、９
０度を超えた場合は、硬過ぎてクッション性が上記の目
的に合わなくなる。また、凹凸模様部２は、ゴム硬度９
０〜１００度に硬化された場合、上記の健康ふとん等に
用いるための適度な硬さとなり、快適な指圧様の刺激が
得られ、上記の硬度が９０度未満では体重によって形層
れを起し易くなる。

また、超音波振動の好ましい振動数は１０〜５０ＫＨｚ
　、好ましい振幅は１８μ以上であり、振動数および振
幅が上記の範囲から外れると、発熱に長時間を要したり
、発熱しなくなったりする。また、硬綿１を比較的高融
点の合成繊維と比較的低融点の合成繊維との混合によっ
て形成したときは、低融点の合成繊維が融解した段階で
超音波振動を停止させることにより、高融点の合成繊維
を繊維の形態で残し、硬化した凹凸模様部２の外見上の
風合を地部分と同一にすることができる。また、工具ホ
ーン４を圧接する際、その進入をストッパ７によって一
定限度に制限することにより、硬化される模様部２の厚
さのコントロールが容易になる。

上記の凹凸模様部２を有する硬綿１は、この凹凸模様部
２の成型の際の応力によって歪を生じ。

地の部分にしぼ状の凹凸が形成されたり、全体としてね
じれたりしているが、これを弛緩状態で熱処理すること
により、応力が緩和され、上記の歪が消失する。この弛
緩熱処理には、布帛の仕上げに使用される金網コンベヤ
式すラクサ乾燥機および上面が平滑で平坦なキャタピラ
式コンベヤを有するヒートセッタ等を用いることができ
る。その場合の好ましい熱風の温度は、１１０〜１７０
℃、好ましい処理時間は１〜３分であり１合成繊維の種
類や歪の程度に応じて設定する。なお、硬綿１が比較的
高融点の合成繊維および比較的低融点の合成繊維の混合
により形成されている場合は、熱風温度を上記２種の繊
維の融点の中間の温度に設定することにより、硬綿を保
形し融着している低融点の合成繊維（バインダ繊維）の
融着部が硬綿の内部応力によって外れ、硬綿が構成する
高融点の合成繊維と再融着し、そのため硬綿の内部応力
が緩和され、寸法安定性が向上する。

（実施例） ポリエステルの延伸繊維からなる高融点のカット綿（融
点芝り３℃、太さ１０デニール、繊維長６４■）８０％
と、ポリエステルの未延伸繊維からなる低融点のバイン
ダ繊維（融点１３０℃、太さ４デニール、繊維長５１■
）２０％との混合ウェッブを１６０℃で熱処理して幅１
００ｃｍ、長さ２００１、厚さ２０■、目付量８００　
ｇ　／耐ゴム硬度３７度の硬綿１を得、との硬綿１を、
第２図に示すように直径３０ｍの半球状凹部３ａを有す
る下型３に固定し、先端４ａが直径３８−の半球状に形
成された工具ホーン４を下降させ（第３図参照）、かつ
超音波発振器５で発生させた電気信号を振動子６で機械
的振動（振動数１５にＨｚ、振幅２５μ）に変換して工
具ホーン４に伝え、融着時間３秒間で加工して外径３０
−１厚さ１−の半球状の突起模様２を得、以下これを繰
返して上記のシート状の硬綿１の全面に上記の突起模様
２を８ｃｍ間隔で形成した０次に、上記シート状の硬綿
１を金網コンベヤ式すラクサ乾燥機を用い、温度１６０
℃の熱風で１分間の弛緩熱処理を施したところ、処理前
のねじれと波形屈曲との混合歪が消失し、地部分が全体
としてフラットな硬綿成型品が得られた。なお、突起模
様２のゴム硬度は９８度であり、その表面は高融点の合
成繊維で覆われて毛羽を有し、地部分と同じ風合であり
、敷ふとんとして用いたところ、全体が適度なりッショ
ン性を有し、かつ突起模様２が体重によって変化するこ
となく、指圧様の刺激が得られた。

（発明の効果） 超音波ウエルダを用いるので、数秒間という極めて短い
時間で凹凸模様部が成型され、かつ凹凸模様部のみを硬
化し、地部分はもとの硬綿の状態に保つことができ、し
かも凹凸模様部の硬さは。

超音波振動を与える時間の調節により容易に変えること
ができ、上記凹凸模様部の大きさや配列を適当に設定す
ることにより、健康ふとん、枕、スリッパ、靴の中敷、
椅子の背当て等に好適なパッド材が得られる。また、弛
緩熱処理をしているので、応力が緩和されて歪が除かれ
、美しい外観の硬綿成型品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によって得られる硬綿成型品の一例の
断面図、第２図は製造装置の一例の説明図、第３図は第
２図の下型部分の動作説明図である。 １：硬綿、２：凹凸模様部、３：下型、４：工具ホーン
、４ａ：先端、５：超音波ウェルダの超音波発振器、６
：振動子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕合成繊維からなるシート状の硬綿を下型で支持し
   、その上面に上型として先端が上記下型と嵌合する形状
   の超音波ウエルダの工具ホーンを圧接し、この工具ホー
   ンに超音波振動を与えることにより、合成繊維の融着を
   伴う圧縮硬化された凹凸模様部を成型し、次いでこの凹
   凸模様部を有するシート状の硬綿に弛緩熱処理を施すこ
   とを特徴とする硬綿成型品の製造方法。 〔２〕シート状の硬綿がゴム硬度５〜９０度のものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の硬綿成型品の製造方法。 〔３〕シート状の硬綿が高融点の合成繊維と低融点の合
   成繊維との混合により形成され、弛緩熱処理が上記２種
   の合成繊維の融点の中間の温度で行なわれる特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の硬綿成型品の製造方法。