JP2022036811A

JP2022036811A - 弾性掛け布団

Info

Publication number: JP2022036811A
Application number: JP2020141195A
Authority: JP
Inventors: 茂樹田中; Shigeki Tanaka
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2022-03-08

Abstract

【解決課題】快適な使用感が得られて、経時劣化が起こりにくい掛け布団を提案する。【解決手段】本発明の掛け布団は、繊維集合体層から成る厚さ５～２０ｍｍの掛け布団であり、前記繊維集合体層は、弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体を有する。【選択図】なし

Description

本発明は、掛け布団及びその製造方法に関する。

従来知られている掛け布団は、ポリエステル繊維や羽毛を詰めものとして布生地で包んだものである。羽毛は軽量であるが、長期使用時には臭いやカビの発生が懸念され、洗浄にも特別な洗剤が必要であるなど取り扱いに注意を要する。また、羽毛が移動して偏ったたり、夏場には熱がこもり蒸れやすかったりするといった問題もある。一方、ポリエステルなどの化学繊維や綿の捲縮短繊維を詰めものとする掛け布団は、経時的にへたりを生じて厚みが薄くなり、断熱性や通気性を低下させる。また、汚れた際には洗浄に非常に手間がかかり風合いが低下することもある。

このような掛け布団に対し、特許文献１には、長繊維中綿を用いて布団枚数を調整するとともに、耐洗濯性を有する掛け布団が開示されている。また、特許文献２には、中綿に幅方向に延びる硬度の高い硬質部を設けた掛け布団が開示されている。また、特許文献３には、端部の羽毛の充填密度を小さくすることで就寝中の布団のずれが少なく、フィット感が高いため保温性能の高いペット用の掛布団が開示されている。更に特許文献４には、シート状中綿と低反発ウレタンフォームを用いることで、保温性、透湿性、軽量性の優れた掛布団が開示されている。

特開２０１８－６８６８１特開２０１８－１７１２６４実用新案登録第３２２２４８５特許第６５６７７９０号

しかしながら、特許文献１，２の掛け布団では、保温性や通気性については従来の短繊維からなる中綿の性能を大きく超えているように判断できない。また、特許文献３の掛け布団では、上記したように羽毛を用いる場合の問題があり、また人が使用するにも適していない。さらに、特許文献４の掛け布団では、高い湿気を含む季節では快適性が不十分なものであり、洗濯も可能であるが乾燥にも時間を要する。

また、エラストマーよりなる立体網状体は敷布団やマットレスとして使用されており、優れた通気性や体圧分散効果にすぐれている。しかしながら、掛布団として使用した場合には、重量が重いうえに硬度が高過ぎるという問題点がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、快適な使用感が得られて、経時劣化が起こりにくい（へたりにくい）掛け布団およびその製造方法を提案するものである。

本発明者は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、ついに本発明を完成するに至った。即ち本発明は以下の構成を有する。
１．繊維集合体層から成る厚さ５～２０ｍｍの掛け布団であり、前記繊維集合体層は、弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体を有することを特徴とする掛け布団。
２．前記繊維集合体層は弾性回復率が９０％以上であることを特徴とする上記1に記載の掛け布団。
３．前記繊維集合体層は、複数の襞を有し、かつ、前記長繊維集合体に熱接着性繊維が複合されて成り、当該熱接着繊維にて前記複数の襞が固定されていることを特徴とする前記１または２に記載の掛け布団。
４．前記長繊維集合体は、弾性繊維から成る立体網状構造であることを特徴とする前記１または２に記載の掛け布団。
５．上記３に記載の掛け布団の製造法において、前記繊維集合体層を一定間隔で折り曲げて前記襞を作成する工程と、前記熱接着性繊維の低融点成分以上の温度で加熱して前記襞を折り曲げられた状態で固定する工程と、を含む製造方法。

本発明によると、弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体を有するため、大きな繊維間の空隙により含有空気が多くなり、圧縮弾性に優れる。よって、含有空気により快適な使用感を得ることができ、抑え付けたり踏んだりしても厚みが回復する、へたりにくい掛け布団を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の掛け布団は、繊維集合体層から成る厚さ５～２０ｍｍの掛け布団であり、繊維集合体層は、弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体を有する。

弾性を有する長繊繊維の材料としては、エラストマーを使用することが好ましく、適用可能な樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド系の柔軟な素材が好ましく、汎用熱可塑性樹脂で安価なポリエステルやポリオレフィンが特に好ましい。ポリエステルとしては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とポリテロラメチレングリコールＰＴＭＧのブロック共重合体であるペルプレン（ＰＥＬ）、ポリスチレン系エラストマーであるセプトン（ＳＥＰＴＯＮ）、低密度ポリエチレンおよびそれらの共重合体などが例示できる。メタロセン触媒を用いることで立体規則性をコントロールして弾性を発現することも可能である。

また、弾性を有する長繊維は、通常使用される添加剤、例えば、塗料、顔料、艶消剤、制電剤、難燃剤、強化粒子を含んでもよい。また、本発明の目的を損なわない範囲での少量の他のポリマー、例えばナイロン、オレフィンなどを混合することも可能である。また、芯鞘型やサイドバイサイド型の複合繊維を用いることも好ましい。特に、ＰＥ／ＰＥＬ、ＰＥＬ／ＰＥＴ、ＰＥＬ／ＰＥＴ、ＰＥ／ＰＰの組み合わせが好ましい。

弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体の製造方法は、繊維が面内方向（２次元面方向）に配列され曲げ剛性を高くすることが容易であり、機械強度特性を得やすいとの観点から、スパンボンド法が好ましく用いることができる。また、弾性を有する長繊維にて立体網状体を構成してもよい。

長繊維の直径は、生産性及び機械強度特性を得やすいことから、９μｍから１５００μ好ましくは１０μｍから１０００μｍが好ましい。長繊維集合体がスパンボンド不織布の場合は、９～２００μが好ましく、長繊維集合体が立体網状体の場合は、３００～１５００μｍが好ましい。

本発明の掛け布団の側地を除いたトータル目付は、最終製品に必要な機械強度特性を考慮し適宜設定することができるが、好ましくは２００～８００ｇ／ｍ^２である。目付が低すぎると軽量にはなるが高い剛性を期待することが難しくなる。目付が大きいほど高い剛性が期待されるが、必要とされる設置スペースが大きくなるため適正に設定する必要がある。

本発明では、長繊維集合体に熱接着性繊維を含む不織布を積層してもよい。この場合、後述するように、繊維集合体層を一定間隔で折り曲げて襞を作成し、熱接着性繊維の低融点成分以上の温度で加熱することで、本発明の掛け布団において襞を折り曲げられた状態で固定することができる。熱接着性繊維を含む不織布において、熱接着繊維は重量分立で１５％以上、好ましくは２０％以上、更に好ましくは３０％以上であることが望ましい。熱接着繊維の重量分率が１５％以下であれば、襞の固定が困難になり、本発明の目的とする生産性の改善効果が小さくなる場合がある。熱接着性繊維を含む不織布は熱性形成のよい短繊維不織布を用いることができる、特に好ましくは構成繊維の少なくとも一部が芯鞘型の複合繊維であることが好ましい。また、長繊維集合体が長繊維不織布の場合、捲縮の無い長繊維を用いると、不織布中で折り曲り点が少ない状態で緩みや撓みなく配置されることが多く、その結果繊維一本一本の強度が不織布強度に直接寄与するために高い剛性を期待することができる。長繊維不織布は繊維が厚み方向ではなく二次元面内方向に主に配列していることにより曲げ剛性や初期モジュラスを高くすることが容易になると考えられる。

本発明の掛け布団において、繊維集合体層は、長繊維集合体を単層で用いてもよいが、繊維集合体層に２層以上の不織布が複合化されていることも好ましい。単層の不織布を成形して用いる際には、層内の層間剥離を防止するために厚み方向に配列された繊維が多くする必要がある。また、単層では繊維の拘束点の数が多くなり成形性が低下する可能性があるので注意を要する。

不織布を積層して繊維集合体層を製造する場合は、単一成分の不織布を積層してもよいが、単一成分の不織布と芯鞘型繊維不織布との２つ以上の層を積層してもよい。また、芯鞘型繊維不織布を単一成分の不織布で挟む３つ以上の層としても好ましい。積層した不織布は、ウォーターパンチ法にて水流交絡させたり、ニードルパンチ法によりニードルを貫入させ交絡させたりすることが好ましい。水流の速度や量や、ニードル密度（ペネ数）や針深、使用するニードルの種類等は、得たい機械強力特性や各層の目付により適宜設定する必要があり、限定されるものではない。

好ましい積層方法として、複数の層をあらかじめニードルパンチ法などによりゆるく繊維交絡をしておき、後に繊維積層体層全体をニードルパンチ法にて仕上げる方法がある。この方法により適度な繊維拘束を持たせて層間剥離を防止しつつ高い成形性を得ることが容易となる。単層当たりの目付が小さいほど、繊維が面内方向に配列されることにより曲げ剛性を高くすることが可能となる。

次に、本発明の掛け布団に襞折加工を行う方法について説明する。掛け布団に襞を持たせることで軽量でありながら適度な厚みと圧縮回復性を実現するという効果がある。本発明の掛け布団は、上野山機工株式会社製ウェーブ・フォーマやストルート加工機などを用いることが可能である。このような設備は、条件を適正化することで柔らかい素材をも襞折加工することが可能である。加工の際の襞高さ５～５０ｍｍ、襞折数が１０ｃｍ長さあたり８～３０か所、好ましくは１０～２０か所であることが好ましい。好ましい加工速度は１～２０ｍ／分であり、特に好ましくは３～１０ｍ／分である。襞折加工されたシートの排出速度に対するシート供給速度を高くしたり、熱風処理温度を高くしたりすることで、隣り合う襞同士の接着が強固になり、また充填密度が高くなるようにコントロールすることができる。厚みが０．５～２．０ｍｍの繊維集合体層をプラスチックのギアにより折り曲げ加工をして、折り曲げた状態で続けてエアースルー法やオーブンを通過させる方法などで熱接着性繊維を溶解させて接着を行う。襞折を行う設備としては、レシプロあるいはロータリー方式の加工機もあり、これらの設備も、繊維集合体層の剛性が一定以上あれば使用可能である。

また、長繊維集合体としての弾性繊維から成る立体網状体に、ポリエステル系ワディング材を貼り合わせて繊維集合体層を形成することにより、本発明の掛け布団として用いることが可能である。弾性繊維より成る立体網状態には、例えば、東洋紡株式会社製ブレスエアー（登録商標）が挙げられる。

以下に本発明の実施例を示す。本発明は実施例に限定されるものではない。

初めに、後段の実施例及び比較例で作製した試料の物性値の測定方法について説明する。

＜目付＞
試料を２０ｃｍ角に切り出して重量を測定し、この測定値を１ｍ^２あたりに換算して目付とした。

＜厚み＞
厚みは、２０ｇ／ｃｍ^２の荷重下で、ＪＩＳＬ１９０８に準拠して測定した。

＜弾性回復率＞
ＪＩＳＬ１０９８に準じて測定を行った。温度２０℃湿度６５％の空間において、幅１０ｃｍの試料を５ｃｍ間隔のチャックに固定し、荷重をかけて３０％伸長を１分間保持させた後に、荷重を除去したときの長さＬ１を測定し、荷重をかける前の長さＬ０に対する１００分率の値を弾性回復率とした。

＜使用感＞
実施例及び比較例で製造した繊維集合体を掛け布団として用いた場合の使用感を、被験者４名の主観により判定した。実施例及び比較例で製造した繊維集合体は、市販の同一の掛け布団カバーに入れた。敷布団と枕については、全ての測定において被験者が日頃利用しているものを用いた。室内環境は、常湿で、温度は約１７℃，２２℃、２７℃に変更した。

（実施例１）
芯成分がポリエチレンテレフタレート及び鞘成分がペルプレンＧ５３０（重量比５０％／５０％）の目付７０ｇ／ｍ^２で繊度が３．３ｄｔｅｘのスパンボンド長繊維不織布に、ポリエステル系熱接着繊維を４０％含む平均繊維径が約２０μｍのポリエステル製ニードルパンチ短繊維不織布を積層して、オルガンＦＰＤ２２０（４０ＳＭ）を用いペネ数３６、針深１３ｍｍでニードルパンチ加工を行うことで繊維集合体を得た。弾性回復率は９８％であった。厚さは、０．８ｍｍであった。
次に、得られた繊維集合体に、上野山機工株式会社製ウェーブ・フォーマと同じ原理の設備で深さ１５ｍｍの襞折加工を行い、続けてゆっくり通過させて熱溶着加工を行った。１０ｃｍ当たりの襞数は１０個であった。ループ状になった熱接着繊維で相互の襞が固着され、優れた形態安定性を得ることができた。使用感は、どの温度でも快適であった。掛け布団としての使用感は、軽量で体への沿いが良く優れていた。

（実施例２）
東洋紡株式会社製の繊維径０．５ｍｍの中空繊維よりなる厚み１５ｍｍ、目付３００ｇ／ｍ^２のブレスエアー（材料：ペルプレン）に、カーディング法により平均繊維長５ｃｍ、６．６ｄＴｅｘのポリエステルを主成分とするワディング材を、目付４０ｇ／ｍ^２のポリエステル系熱接着不織布ダイナック（呉羽テック株式会社製）にて貼り合わせ繊維製積層体を得た。
厚さは、１８ｍｍであった。弾性回復率は９９％であった。掛け布団としての使用感は、軽量で体への沿いが良く優れていた。どの温度でも快適であった。なお、実施例２では、ワインディング側を下（人側）にして使用した。

（比較例１）
東洋紡株式会社製の繊維径０．５ｍｍの中実繊維よりなる厚み１５ｍｍ、目付３５０ｇ／ｍ^２の網状体（材料：高密度ポリエチレン）に、カーディング法により平均繊維長５ｃｍ、６．６ｄＴｅｘのポリエステルを主成分とするワディング材を、目付４０ｇ／ｍ^２のポリエステル系熱接着不織布ダイナック（呉羽テック株式会社製）にて貼り合わせて繊維集合体を得た。
厚さは、１７ｍｍであった。弾弾性回復率は７４％であった。素材の弾性が不足すると目付を高くしないと弾性回復率が悪い傾向を示したがあまり目付をあげると重さのために息苦しさを感じることが多くなった。掛け布団としての使用感は、軽量で体への沿いが不足して隙間ができた。

（比較例２）
東洋紡株式会社製の繊維径０．５ｍｍの中空繊維よりなる厚み２５ｍｍ、目付４８０ｇ／ｍ^２の網状体（材料：ペルプレン）に、カーディング法により平均繊維長５ｃｍ、６．６ｄＴｅｘのポリエステルを主成分とするワディング材を、目付４０ｇ／ｍ^２のポリエステル系熱接着不織布ダイナック（呉羽テック株式会社製）にて貼り合わせて繊維集合体を得た。
厚さは、２８ｍｍであった。弾性回復率は９６％であった。掛け布団としての使用感は、少し息苦しさを感じるうえに体への沿いが不足して少し隙間ができた。

（比較例３）
東洋紡株式会社製の繊維径０．５ｍｍの中空繊維よりなる厚み４ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ^２の網状体（材料：ペルプレン）に、カーディング法により平均繊維長５ｃｍ、６．６ｄＴｅｘのポリエステルを主成分とするワディング材を、目付４０ｇ／ｍ^２のポリエステル系熱接着不織布ダイナック（呉羽テック株式会社製）にて貼り合わせて繊維集合体を得た。
厚さは、６ｍｍであった。弾性回復率は８８％であった。掛け布団としての使用感は、断熱性に劣るために環境温度が１７℃では寒さを感じた。

以上のように、本発明により、含有空気層が大きく、弾性回復率が高い軽量の圧縮弾性に優れた掛け布団およびその製造方法を提供することが可能になった。

本発明により、軽量で弾性回復率に優れ、快適な使用感が得られて、経時劣化が起こりにくい掛け布団を提供することが可能である。また、本発明の掛け布団は、持ち運びが容易な下敷きマットレスや隙間を埋めるスペーサー材の代替手段としても使用可能と考えられる。

Claims

繊維集合体層から成る厚さ５～２０ｍｍの掛け布団であり、
前記繊維集合体層は、弾性を有する長繊維がランダムループ状に部分的に融着した長繊維集合体を有することを特徴とする掛け布団。
前記繊維集合体層は弾性回復率が９０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の掛け布団。
前記繊維集合体層は、複数の襞を有し、かつ、前記長繊維集合体に熱接着性繊維が複合されて成り、当該熱接着繊維にて前記複数の襞が固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の掛け布団。
前記長繊維集合体は、弾性を有する長繊維から成る立体網状構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の掛け布団。
請求項３に記載の掛け布団の製造法において、
前記繊維集合体層を一定間隔で折り曲げて前記襞を作成する工程と、
前記熱接着性繊維の低融点成分以上の温度で加熱して前記襞を折り曲げられた状態で固定する工程と、を含む製造方法。