JPH03174051A

JPH03174051A - 発泡性布帛および発泡構造体

Info

Publication number: JPH03174051A
Application number: JP1312605A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Taguchi; 田口　節男
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-29

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］本発明は、繊維で強化された発泡性布帛および発泡構造
体に関する。

さらに詳しくは、複合繊維構造もしくは複合糸構造にお
ける複数成分をうまく用いて、発泡性を有する布帛を構
成せしめることにより、曲げや衝撃に対して非常に強い
などの良好な機械的性能を有する発泡構造体を実現する
ことのできる発泡性布帛とその布帛を発泡させて得られ
る発泡構造体に関するものである。

［従来の技術］従来から発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポ
リプロピレン、発泡ポリウレタン等のプラスチック発泡
体は、衝撃吸収性、断熱性、耐水圧、電気絶縁性等が優
れていること、吸水率、熱伝導率、透湿率が低いこと、
軽量である等の特性を有すること、さらに安価なことか
ら、電気製品、精密機器、ガラス製品、工芸品等の包装
・梱包分野、壁材、養生シート、屋根の断熱材、防水層
保護材等の建築・土木分野、冷暖房機器の断熱材、凍結
防止用保温材等の断熱工業分野、自動車の内装材等の車
両分野、風呂すのこ、健康マット、体育マット、水泳用
ビートボード等のスポーツ・雑貨分野などにおいて幅広
く使用されている。

ところが、従来のプラスチック発泡体は、衝撃や曲げに
対して脆いため、形態が崩れたり、折れたり、ヒビが発
生しやすいものであった。そして、このような機械的性
能の面での問題があるために、強い衝撃力を受けたり、
また曲げや捩りを受ける部位には適さない材料とされて
いた。

たとえば、従来のプラスチック発泡体を包装・梱包材料
として用いる場合、プラスチック発泡体単独では輸送中
に製品を包んだ包装・梱包材料が破損して製品が損傷を
受けるため、ダンボール等の副素材を用いてそのものを
被覆して補強しているのが現状である。そのため、余分
な手間がかかったり、また嵩ばったり、重くなったりし
て運搬費や格納費がかさむという欠点がある。

かかる問題に対して、プラスチック発泡体を強化するた
めに他のプラスチックとの複合化を図る提案があるが、
硬くなる、コストが上がる、重くなる等の問題があり好
ましくない。また、繊維を混合して強化を図る方法が提
案されているが、均一に混合しにくいとか、補強用繊維
とプラスチック発泡体との一体性が乏しいために実質的
な補強効果は小さく好ましい方法とは言えない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、かかる数々の問題点を解決し、優れた機械的
性能を有する発泡性布帛およびその布帛を発泡して得ら
れる発泡構造体を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記した目的を連取するために、本発明は次の構成を有
する。

すなわち、本発明の発泡性布帛は、複合繊維から構成さ
れる布帛であって、該複合繊維を構成する複数成分のう
ち、少なくとも一成分は潜在発泡性を有しかつ少なくと
も一成分は繊維状成分であることを特徴とする発泡性布
帛である。

また、かかる本発明の発泡性布帛において、好ましくは
、該布帛が、織物、編物、不織布、網状シートのいずれ
かまたはそれらの複合体であるものであり、また、好ま
しくは、該複合繊維が長繊維状あるいは短繊維状のもの
であり、あるいはまた、特に好ましくは、該複合繊維が
、芯／鞘型複合繊維であるものであり、また、さらに、
好ましくは該芯／鞘型複合繊維が複合繊維１本当り３本
以上の芯成分を含む多芯／鞘型複合繊維であるものであ
り、あるいはまた、多芯／鞘型複合繊維の芯成分が２種
以上の異なる成分からなるものであり、あるいはまた、
複合繊維がバイメタル型複合繊維、あるいは多層接合複
合繊維、あるいは放射状多層複合繊維であるものである
。

また、本発明の発泡性布帛は、他に複合糸使いでも実現
できる。

すなわち、他の本発明の発泡性布帛は、複数成分の繊維
もしくは糸よりなる混繊糸もしくは複合糸から構成され
る布帛であって、前記複数成分の繊維もしくは糸のうち
、少なくとも１成分は潜在発泡性を有し、かつ少なくと
も一成分は繊維状もしくは糸状を呈するものであること
を特徴とする発泡性布帛である。

また、本発明の発泡構造体は、上述の発泡性布帛が使用
され、かつ発泡処理されてなる発泡構造体である。

さらにまた、本発明の発泡構造体は、発泡性布帛が少な
くとも一表面に配されておよび／または内部に配されて
他の発泡性材料と混合使用されてなる混合体よりなり、
かつ発泡処理されてなる発泡構造体である。

し作用］以下、本発明の詳細な説明する。

まず、複合繊維使いのものについて詳しく説明をすると
、第１図〜第７図は、本発明の発泡性布帛を構成する複
合繊維の一実施態様例をモデル的に示した横断面概略モ
デル図である。

かかる繊維を用いる本発明の発泡性布帛は、大きく分け
て二つの部分から構成される。すなわち、本発明の布帛
は、複合繊維１からなるものであって、該複合繊維の少
なくとも一成分が潜在発泡性を有する発泡体部分からな
り、また少なくとも一成分が補強の役割を果たす繊維部
分からなるものである。これら図において、２は発泡部
分であり、３は繊維部分である。

つまり、本発明の発泡性布帛は、複合繊維内に発泡体部
分成分と繊維部分成分の両方を同時に有する複合繊維か
らなる布帛構造体である。

すなわち、上述の発泡部分成分と繊維部分成分の両者成
分が、一体化され複合されていることにより、好ましく
は、それら両成分の分布が極めて均一にかつ両成分の一
体性も極めて良好に一体化され複合されていることによ
り、発泡体部分が軽量性、衝撃吸収性、断熱性等の性能
に寄与し、また、繊維部分が機械的性能の向上に寄与で
きるので、かかる二つの性能を同時に併せもっことがで
きるのである。このため、これまで単独では用いること
のできなかった過酷な衝撃や力学的作用を受ける分野へ
の適用も可能となるのである。

また、本発明の特筆すべきもう一つの効果としては、強
固な布帛構造を有することから、これまでのプラスチッ
ク発泡体に比べて極めて薄い発泡構造体とすることがで
き、薄くても良好な機械的性能を有することができるの
である。

本発明は、複合繊維を原材料として用いて、布帛化の前
および／または後に発泡剤を含有せしめ、布帛化の後、
該複合繊維の少なくとも一成分を実質的に発泡せしめる
ことにより発泡部分を形成し、一方、他の成分は該発泡
部分の中あるいはその隣接箇所において繊維形態のまま
残存させて、該残存した繊維部分によって強化を図るも
のである。

もちろん、本発明の発泡性布帛あるいは発泡構造体を従
来公知の発泡体と混合（複合）して用いてもよく、この
場合も同様の効果が得られることは言うまでもない。こ
の場合、本発明にかかる発泡性布帛あるいは発泡構造体
は、目的や用途に応じて、たとえば、適宜、該発泡性布
帛を少なくとも一表面に配しておよび／または内部に配
して他の発泡性材料と混合（複合）使用して混合体とし
て、かつ該混合体を発泡処理して発泡構造体として用い
る使い方などとしてもよい。

かかる布帛は、その形態として、織物、編物、不織布、
網状シート等のいずれかまたはそれらの複合体として用
いられ、特に構造の強固なものが好ましく用いられる。

それらの日付、厚さ、組織は、特に限定されるものでは
なく、用途、目的に応じて適宜法められればよい。

本発明に用いられる複合繊維としては、第１図、第２図
あるいは第３図に示すように、芯／鞘型複合繊維を用い
るのが好ましく、中でも特に第２図および第３図に示す
ように鞘成分の中に多くの芯成分を有する構造繊維であ
る多芯／鞘型複合繊維を好ましく用いることができる。

そのような多芯／鞘型複合繊維は、例えば、高分子配列
体繊維、混合紡糸繊維等に代表される複合繊維が好まし
く用いられる。その他、第４図に示すようなバイメタル
型複合繊維、第５図に示すような多層接合繊維型複合繊
維、第６図に示すような菊花伏型複合繊維、第７図に示
すような環状多層接合型複合繊維も好ましく用いること
ができる。

かかる複合繊維における両者成分の割合は、発泡体部分
／繊維部分＝９５／１０〜９０／１０の範囲で用いるの
が好ましい。

また、本発明において、発泡性布帛の別の態様として、
前述の芯成分あるいは鞘成分として記載されたポリマか
らそれぞれなる繊維もしくは糸を、複数種類用いた混繊
糸使いや交撚糸、芯／鞘糸などの複合繊維使いでも、は
ぼ同様の繊維強化発泡性布帛を得ることができ、本発明
ではそのような糸使いのものであってもよいものである
。抜糸における複合形態は、混繊タイプ、交撚などのサ
イドバイサイドタイプ、あるいは芯／鞘タイプ等のうち
いずれであってもよい。

本発明において、発泡体部分として用いられる成分とし
ては、ポリスチレン、ポリスチレン・アクリルニトリル
共重合体、ポリスチレン・エチレン共重合体、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リウレタン、ポリメチルメタクリレート・ポリスチレン
・ポリアミド共重合体、ポリアミド共重合体、ポリエス
テル、ポリエステル共重合体、ポリビニル化合物、塩化
ビニル、酢酸セルロース等であり、これらの一種あるい
は二種以上のものが用いられる。

また、繊維部分もしくは糸部分に用いられる成分として
は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポ
リエステル共重合体、ボリアリレート、ポリメタクリレ
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリ
フェニレンサルファイド、ポリウレタン、炭素繊維等で
あり、繊維化可能なものであれば、もしくは、さらに糸
状化可能なものであれば、いずれのものでも適用でき、
かかる繊維もしくは糸は、上述の材料群から一種または
二種以上が用いられる。これらの成分の中でも、特にポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、各種ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ボ
リアリレート、炭素繊維等が、強化用繊維として要求さ
れる引張強さ、衝撃強さ、曲げ、捩り強さ等の特性が良
好であり好ましく用いられる。

本発明の発泡性布帛に含有される発泡剤すなわち主とし
て発泡体部分に含有される発泡剤としては、繊維状成分
もしくは糸状成分をほとんど溶かさず、しかもその沸点
が発泡体部分の軟化点か、それ以下であることが好まし
い。このようなものとしてプロパン、ブタン、ペンタン
、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素類、アルコール類、
エステル類、エーテル類、ケトン類、ハロゲン化炭化水
素等が用いられる。

該発泡剤の含有率は、かかる発泡性布帛およびその発泡
構造体の用途、目的によって要求される特性に応じて決
められるものであり、特に限定されないが、一般には発
泡体部分の０．　１〜５０重量パ重量パーセン音程され
ることが好ましく、特に１〜１５重量パーセント含有さ
れることが好ましい。

かかる発泡体は、複合繊維もしくは混繊糸、複合糸中の
外周あるいは外殻部分に存在する成分に含有せしめるこ
とが好ましく、たとえば、第１図、第２図、第３図のよ
うな芯鞘型においては、発泡剤は鞘成分に含有されるこ
とが好ましい。また、第４図、第５図、第６図、第７図
のようにバイメタル型、あるいは多層接合型においては
、発泡剤はいずれか一方の成分に含有されてもかまわな
いが、外部への露出面積の大きい成分に含有されること
が好ましい。

また、本発明の布帛に用いられる繊維は、連続した長繊
維状（フィラメント状）であってもよく、あるいは短繊
維状（ステープル状）であってもかまわない。もちろん
、それら繊維はさらに糸状にされて、フィラメント糸、
各種紡績糸、あるいは長繊維・短繊維複合糸の態様であ
ってもよいものである。

また、複合繊維、混繊糸、複合糸の太さについても、特
に限定がなく用途、目的に応じて定められればよい。一
般には、複合繊維の場合、０．５〜１００００デニール
であることが好ましく、特に１〜１０００デニールであ
ることが好ましい。

また、芯／組視合繊維における芯繊維の本数は、３本〜
１００００本の範囲とするのが好ましく、１０本〜１０
００本が特に好ましく用いられる。

なお、第１図〜第３図において、２および２′は芯成分
、３は鞘成分であり、芯成分としては、第１図および第
２図に示すように、−１１ｆｆ１分で本発明の目的は十
分達成できるが、第３図に示すように、芯成分が二種以
上の２．２′からなるものは繊維部分の特性を同時に幅
広く選択でき、また、補強性能を高めるのに有利であり
好ましく用いられる。

例えば、第１芯成分／第２芯成分／鞘成分が、ナイロン
／ボプロピレン／ポリスチレン、あるいはナイロン／ポ
リエチレン／ポリスチレン、ナイロン／ボリアリレート
／ポリスチレン等のように目的、用途に応じて適宜に組
合わせて用いることができる。第１芯成分と第２芯成分
の本数、成分比は限定されない。また、太さが芯成分間
で同じであっても、異なっていても構わないし、同じ芯
成分の中でも異なっていてもよい。

本発明では、かかる発泡性布帛を製造する方法を何等問
うものでなく、いかなる方法で製造しても構わない。

好ましく行なわれる方法の一例を挙げるならば、紡糸し
て複合繊維を作り、延伸を行なって十分に配向せしめた
後、かかる複合繊維、糸を用いて布帛を作る。さらに、
かかる布帛を加圧、加熱装置に入れて、ブタン、ペンタ
ン等からなる発泡剤を注入して、加圧、加熱下において
発泡剤を主に複合繊維の鞘成分に含有せしめることによ
り発泡性布帛が作られる。

かかる発泡剤を含有した布帛を、蒸気加熱装置を用いて
予備発泡処理（−次発泡）を行ない、次いで再び加熱処
理（二次発泡）して発泡体部分を発泡せしめることによ
り本発明にかかる発泡構造体が作られる。

また、別の方法として、他の発泡性材料との混合（複合
）使用の発泡構造体を製造する方法であるが、該発泡性
布帛（Ｆ）を用いて、たとえば、市販の発泡性ビーズ等
の予備発砲品（Ｂ）を成型用の金型中で、たとえばＢ／
Ｆ／Ｂ、Ｆ／Ｂ／Ｆ。

Ｂ／Ｆ／Ｂ／Ｆ、あるいはＢ／Ｆ／Ｂ／Ｆ／Ｂのような
配列となすべく充填し、蒸気加熱処理をすることにより
、上述の他の発泡性材料との混合（複合）使用の発泡構
造体を製造することができる。

かかる方法により、従来のプラスチック発泡体に比べて
抜群に優れた機械的性能を有する発泡性布帛および発泡
構造体を得ることができる。

［実施例］以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例によって、本発明の有効性や
権利の範囲が限定されたり、制限を受けるものではない
。むしろ、次の応用や展開をもたらすものである。

なお、実施例において、「割合」は全て重量に基づくも
のである。

実施例１芯成分がナイロン６、鞘成分がポリスチレン共重体から
なる高分子配列体繊維（芯数：３６本、フィラメント数
：２４本、芯／鞘＝５０１５０）を溶融紡糸して作り、
延伸した後、平織物に製織した。

かかる織物を加圧、加熱装置に入れて、ブタン／ペンタ
ンからなる発泡剤を注入して、加圧下で６０℃、２時間
加熱処理して発泡剤を主に複合繊維の鞘成分に含有せし
めた。そのとき、発泡剤の含有量は該織物に対して３．
４％であった。

かかる発泡剤を含有した織物を、蒸気加熱装置を用いて
１０５°０１３０秒間処理して仮発泡処理（−次発泡）
を行ない、次いで再び蒸気加熱装置を用いて１０３°Ｃ
，１２０秒間の加熱処理（二次発泡）して発泡体部分を
発泡せしめて発泡構造体を作った。

得られた発泡構造体は、発泡体部分と繊維部分の一体性
が良好で、かつ両者が均一に配置された極めて薄い発泡
体シートであり、繊維部分は強固な組織構造を有するも
のであった。かかる発泡体布帛を用いて防寒用の下着を
作り、−５°Ｃの温度条件で着用テストを行なったとこ
ろ、肌触りが抜群に良好であり、かつ保温性の優れたも
のであった。

実施例２実施例１で得られた発泡剤を含有した織物（Ｆ）と市販
の発泡性ポリスチレンビーズの予備発砲品（Ｂ）を、成
型金型中にＢ／Ｆ／Ｂのように配列すべく充填し、１１
５°ＣＸ２０分の蒸気加熱処理を行なって、混合使用に
よってなる本発明にかかる発泡構造体を作った。

こうして得られた発泡構造体は、ビーズ発泡体と発泡性
布帛が極めて良く一体化されたものであり、高い強度を
有する新規かつ優れた発泡構造体であった。

［発明の効果］以上のように本発明の発泡性布帛および発泡構造体は、
強固な組織構造を有する布帛からなる繊維部分と潜在発
泡性を有する発泡体部分を共有するものであり、特殊な
複合繊維、複合糸、混繊糸により構成されることに特徴
がある。

そのため、本発明の発泡性布帛および発泡構造体は、画
部分を極めて均一にかつ高度に一体複合化せしめること
ができ、これまで発泡体等では用いることのできなかっ
た苛酷な衝撃や機械的作用を受ける分野への適用も可能
となる。

具体的には、従来用途における性能向上に加えて、道路
の噴泥防止材、各種土木用材、防水層保護材等の建築・
土木分野にも新規に好ましく適用できるようになり、非
常に画期的なことである。

また、特筆すべき別の効果として、従来にない薄い発泡
体を作ることが可能であり、冬山の登山用、スキー用や
魚釣り用等の衣類、寝具類等にも好ましく適用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は、本発明の発泡体布帛を構成する複合
繊維の一実施態様例をモデル的に示した横断面概略モデ
ル図である。１：複合繊維２．２′ ：芯成分：鞘成分

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複合繊維から構成される布帛であって、該複合繊
維を構成する複数成分のうち、少なくとも一成分は潜在
発泡性を有しかつ少なくとも一成分は繊維状成分である
ことを特徴とする発泡性布帛。
（２）布帛が、織物、編物、不織布、網状シートのいず
れかまたはそれらの複合体であることを特徴とする請求
項１記載の発泡性布帛。
（３）複合繊維が、長繊維状のものであることを特徴と
する請求項１または２記載の発泡性布帛。
（４）複合繊維が、短繊維状のものであることを特徴と
する請求項１または２記載の発泡性布帛。
（５）複合繊維が、芯／鞘型複合繊維であることを特徴
とする請求項１、２、３または４記載の発泡性布帛。
（６）芯／鞘型複合繊維が、複合繊維１本当り３本以上
の芯成分を含む多芯／鞘型複合繊維である請求項５記載
の発泡性布帛。
（７）多芯／鞘型複合繊維の芯成分が、２種以上の異な
る成分からなる請求項６記載の発泡性布帛。
（８）複合繊維が、バイメタル型複合繊維であることを
特徴とする請求項１、２、３または４記載の発泡性布帛
。
（９）複合繊維が、多層接合複合繊維であることを特徴
とする請求項１、２、３または４記載の発泡性布帛。
（１０）複合繊維が、放射状多層複合繊維であることを
特徴とする請求１、２、３または４記載の発泡性布帛。
（１１）複数成分の繊維もしくは糸よりなる混繊糸もし
くは複合糸から構成される布帛であって、前記複数成分
の繊維もしくは糸のうち、少なくとも１成分は潜在発泡
性を有し、かつ少なくとも一成分は繊維状もしくは糸状
を呈するものであることを特徴とする発泡性布帛。
（１２）請求項１、２、３、４、５、６、７、８９また
は１０記載の発泡性布帛が使用され、かっ発泡処理され
てなる発泡構造体。
（１３）請求項１、２、３、４、５、６、７、８９また
は１０記載の発泡性布帛が少なくとも一表面に配されて
および／または内部に配されて他の発泡性材料と混合使
用されてなる混合体よりなり、かつ発泡処理されてなる
発泡構造体。