JP2012112072A - 繊維構造体および複合繊維構造体およびクッション材および吸音材および断熱材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主体繊維と熱接着性短繊維とが重量比率で90/10〜10/90となるように混綿され、前記熱接着性短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および/または前記熱接着性短繊維と前記主体繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなり、かつ前記主体繊維と熱接着性短繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列してなる繊維構造体において、前記主体繊維として、ポリエステル系反毛繊維を含ませる。
【選択図】図1
Description
また、本発明によれば、前記の繊維構造体または複合繊維構造体を用いてなる吸音材が提供される。
また、本発明によれば、前記の繊維構造体または複合繊維構造体を用いてなる断熱材が提供される。
ここで、反毛繊維は、繊維製品の古着等を回収したものを、裁断、反毛設備を利用して短繊維等にもどしたものであり、繊維としては、通常、天然繊維や合成繊維等がランダムに混ざった物となっている。
上記の熱接着性成分の中でも、クッション用途は、ポリエステル系エラストマーが特に好ましく。吸音、断熱用途は、共重合ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。なお、上述のポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消し剤、着色剤、その他各種の改良剤等も必要に応じて配合されていてもよい。
また、かかる熱接着性複合短繊維には、通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮などの捲縮が付与されていることが好ましい。
ここで、「厚さ方向に配列している」とは、繊維構造体の厚さ方向に対して平行に配列されている繊維の総本数を(B)とし、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直に配列されている繊維の総本数を(A)とするとき、B/Aが1.5以上であることである。
ここで、かかるシート状物としては、メルトブロー、スパンボンドもしくはフラッシュボンド等の直接紡糸法による不織布や、エアレイドもしくはカード法による短繊維構造体による不織布及びそれらにニードルパンチしたもの、接着繊維を混合した不織布を熱処理や熱プレス加工したもの、さらには、これらを組み合わせ多層としたシート、フィルム、織編物、さらには、前期の繊維構造体を熱プレス加工したシート等がある。これらシート状物を貼り合せることで、一般に反毛繊維は、布帛等により繊維を反毛する工程で、繊維長も非常に短い物も含むため、繊維構造体の厚さ方向に配列した場合、繊維間の絡みが弱くなるが、シート状物を貼り合せることで、配列された方向の強度アップとなる。また、繊維が厚さ方向に配列した繊維構造体の繊維がバラけることを防止することができる。さらには、これらシート状物を貼り合せることで、通気抵抗の増加や、膜振動による吸音性のアップが可能となり、さらには、シート材と繊維構造体が貼り合わされることで、厚み方向の圧縮硬さが大きくアップすることとなる。
なお、シート状物は、片面以外に裏面や側面、繊維構造体の内層にも配してもよい。
Du Pont社製 熱示差分析計990型を使用し、昇温20℃/分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置(柳本製作所製)を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度(軟化点)を融点とする。なお、n数5でその平均値を求めた。
繊維構造体を厚さ方向に切断し、その断面において、厚さ方向に対して平行に配列されている繊維(図2において0°≦θ≦45°)の総本数を(B)とし、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直に配列されている繊維(図2において45°<θ≦90°)の総本数を(A)としてB/Aを算出した。なお、本数の測定は、任意の10ヶ所について各々30本の繊維を透過型光学顕微鏡で観察し、その数を数えた。
吸音率を、JIS−A1405による垂直入射吸音率であって、Bruel&Kjar社製マルチチャンネル分析システム3550型(ソフトウェア:BZ5087型2チャンネル分析ソフトウェア)による2マイクロフォン法で測定した。吸音率は、1000Hz、2000Hz,4000Hz時で比較した。
JIS K6401により測定した。
JIS K6401により測定した。なお、表1中の数値は厚さの25%圧縮時の値である。
内径60mm×高さ20mm×厚み5mmとする金型を使用し、繊維構造体または複合繊維構造体を、金型温度を190℃の条件で、180秒間熱絞り加工した。このサンプルの外観を観察し、以下の基準で評価した。
3級:厚さを除いた高さが15mmを越える高さで、表面はきれいに成形された。
2−3級:厚さを除いた高さが15mmを越える高さであるが、表面にやや皺がみられる。
2級:厚さを除いた高さが5〜15mm程度で表面に皺が見られる。
1−2級:厚さを除いた高さが5〜15mm程度で表面にかなり皺が見られる。
1級:厚さを除いた高さが5mm未満で、金型の跡がつく程度である。
クッション性の指標として50%圧縮硬さと25%圧縮硬さとの比(50%圧縮硬さ/25%圧縮硬さ)を算出した。該比が小さいほどクッション性が良好であり、7.0以下を合格とする。
融点154℃の熱可塑性ポリエーテルエステル型エラストマーを鞘成分に用い、融点230℃ポリブチレンテレフタレートを芯成分に用いた単糸繊度6.6dtex、繊維長51mmの芯/鞘型熱接着性複合短繊維A(芯/鞘比=60/40:重量比)と、使用済みポリエステルカーテンを回収し、裁断及び反毛設備を用いて、ポリエステル系反毛繊維Bとを準備し、(A:B)30:70の重量比率で混綿した後、ローラーカード、クロスレイ、ローラーカードの順に通し、次にStruto社製Struto設備を使用し、ウエッブをヒダ折りし大部分の繊維を厚み方向に配列(B/A=4.7)させた後、温度200℃の熱処理炉にて繊維間を熱接着処理することで繊維構造体を得た。なお、ポリエステル系反毛繊維に含まれる、単繊維繊度50dtex以上の繊維のポリエステル系反毛繊維全重量に対する比率は32重量%であった。得られた繊維構造体において、厚さ10mm、密度12kg/m3であった。
該複合繊維構造体を乗用車座席用繊維ワディング(クッション材)として用いたところ、風合いはクッション性の良好なもので、乗用車座席用繊維ワディングとして好ましいものであった。
実施例1において、ジャージニットのかわりに、目付90g/m2、厚さ1mmの黒色織物を貼り合せた。該複合繊維構造体を乗用車天井用繊維ワディング(クッション材)として用いたところ、クッション性が良好であり、布帛が薄いものの、透け感もなく好ましいものであった。
実施例1で使用したポリエステル系反毛繊維を70重量%、熱融着繊維として、融点が110℃の非結晶性共重合ポリエステルを鞘成分に配し、通常のポリエチレンテレフタレートを芯成分に配した、帝人ファイバー(株)芯鞘型熱融着複合繊維(2.2dtex×51mm、単繊維断面形状:丸断面)30重量%を開繊、混綿した後、ローラーカード、クロスレイ、ローラーカードの順に通し、次にStruto社製Struto設備を使用し、ウエッブをヒダ折りし大部分の繊維を厚み方向に配列(B/A=4.7)させた後、170℃加熱処理を施し、目付け540g/m2、厚さ25mmの繊維構造体を得た後、吸音材とした。評価結果を表1に示す。
実施例3において、繊維配合の比率を、ポリエステル系反毛繊維を60重量%、熱融着繊維を30重量%、そして、通常のポリエステル繊維(単繊維繊度13dtex、繊維長64mm、単繊維断面形状:中空丸断面)10%を開繊、混綿した、その後は、実施例3と同様な工程を経て、目付545g/m2、厚さ25mmの繊維構造体を得た後、吸音材とした。評価結果を表1に示す。特に低周波数の吸音性が良好となった。
実施例3の繊維構造体の上に、厚さ0.3mmスパンボンド系不織布(プレシゼ(商品名)、旭化成社(株)製)を同時に巻きだしながら、ベルトタイプのラミネート設備を利用して加熱圧着、冷却を実施し繊維構造体を作製した。評価結果を表1に示す。
実施例3と同様な繊維配合にて200g/m2、厚さ15mmの繊維構造体を得た。それをベルトタイプの加熱プレス機でプレスし1mmのシートとした、そして実施例3の繊維構造体と1mmのシートをポリエステルパウダーを使用し貼り合せた。評価結果を表1に示す。さらに、ニードルパンチ不織布を貼り合せたところ、クッション性が良好であり車フロアーとしても使用できるものとなった。
実施例1において、繊維構造体にかえて、天然繊維入り反毛繊維のみからなるにニードルパンチ不織布(目付け300g/m2、厚さ5mm)を使用し、同様にして布帛を貼り合せて、サンプルを作成した。得られた複合繊維シートは、底つき感あり、クッション性の悪いものであった。また、総重量も730g/m2と重い物であった。
一般衣料古着より作製された反毛繊維を75重量%使用し、実施例3の使用の熱接着性繊維を25重量%使用し混綿したのち、カード工程及びクロスレイ工程、熱処理工程にてクロスレイ不織布を作製した。該不織布において、目付1300g/m2、厚さ21mmであった。評価結果を表1に示す。
実施例1において、反毛繊維に含まれる50dtex以上の繊維比率が反毛繊維全重量対比10%未満になるように、反毛設備を何度も繰返しとおした。その繊維を使用し実施例1と同様な工程を通しカード工程に供したところ、落綿が多く、また、シート化することが難しいものであった。さらに実施例1と同様な工程を経て、布帛を貼り合せて複合繊維構造体を得たところ、該複合繊維構造体は、実施例1で得られたものに比べて、底つき感が大きく、クッション性の悪いものであった。
実施例1において、ポリエステル系反毛繊維Bのかわりに、酸化チタン量を0.4wt%を含有するポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した、単糸繊度1.7dtex、繊維長51mmの丸断面ポリエチレンテレフタレート繊維(非弾性捲縮短繊維、酸化チタン量が0.4wt%)を用いた。それ以外は、実施例1と同様に布帛を貼り合せて複合繊維構造体を作製した。得られた複合繊維構造体において、25%圧縮硬さは43Nであった。また、50%圧縮硬さは330Nであった。クッション性の指標として50%圧縮硬さ/25%圧縮硬さを算出したところ7.7で、クッション性の悪いものであった。商品としては、ソフトであるが、底つき感があり、また、裁断部分断面が白く見えるため、外観品位の低い物となった。
2:繊維構造体の厚さ方向
3:主体繊維または熱接着性複合短繊維の配列方向
4:繊維構造体
5:布帛
6:接着層
7:繊維構造体
Claims (11)
- 主体繊維と熱接着性短繊維とが重量比率で90/10〜10/90となるように混綿され、前記熱接着性短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および/または前記熱接着性短繊維と前記主体繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなり、かつ前記主体繊維と熱接着性短繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列してなる繊維構造体であって、
前記主体繊維に、ポリエステル系反毛繊維が含まれることを特徴とする繊維構造体。 - 前記ポリエステル系反毛繊維に、単繊維繊度が50dtex以上のポリエステル系反毛繊維が含まれる、請求項1に記載の繊維構造体。
- 単繊維繊度が50dtex以上のポリエステル系反毛繊維が、ポリエステル系反毛繊維の全重量に対して10重量%以上含まれる、請求項1または請求項2に記載の繊維構造体。
- 前記熱接着性短繊維が、熱接着性成分と非熱接着性成分とで構成され、かつ、熱接着性成分が、非熱接着性成分を構成するポリマー成分より40℃以上低い融点を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の繊維構造体。
- 繊維構造体の平均密度が5〜60kg/m3の範囲内である、請求項1〜4のいずれかに記載の繊維構造体。
- 繊維構造体の厚さが2〜200mmの範囲内である、請求項1〜5のいずれかに記載の繊維構造体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の繊維構造体に、厚さが0.01mm以上のシート状物が貼り合わされてなる複合繊維構造体。
- 熱プレスが施されている、請求項7に記載の複合繊維構造体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の繊維構造体、または請求項7または請求項8に記載の複合繊維構造体を用いてなるクッション材。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の繊維構造体、または請求項7または請求項8に記載の複合繊維構造体を用いてなる吸音材。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の繊維構造体、または請求項7または請求項8に記載の複合繊維構造体を用いてなる断熱材。
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