(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドマットのマット中材が少なくとも抗菌ポリエステル繊維Ａを含む繊維成形体であるベッドマットであって、該マット中材の構成繊維の多くがマット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を略平行に配列して、マット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）内でランダムな方向に配列し、前記マット中材は、本文中に記載した方法により測定した撓み量が５〜２０ｃｍであり、かつ前記ベッドマットを構成するマット中材、マットのカバー、カバーの縫糸がいずれもポリエステル系ポリマからなる繊維で構成されていることを特徴とするリサイクル容易なベッドマット。
【請求項２】
ベッドマットのマット中材に含まれる抗菌ポリエステル繊維Ａの割合が４０重量％以上であることを特徴とする請求項１記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項３】
ベッドマットのマット中材が、ポリエステルＲ２と、抗菌ポリエステル繊維ＡおよびポリエステルＲ２のいずれよりも低い融点を有するポリエステルＲ１との複合繊維Ｃを含有する繊維成形体であり、前記複合繊維Ｃの相互間および複合繊維Ｃと前記ポリエステル繊維Ａとの間の接触点の少なくとも一部が接着して成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項４】
ベッドマットのマット中材に含まれる複合繊維Ｃが、ポリエステルＲ２を芯成分とし、ポリエステルＲ１を鞘成分とする複合繊維であることを特徴とする請求項３に記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項５】
複合繊維ＣのＲ１／Ｒ２で表される重量比が２０／８０〜６０／４０の範囲であることを特徴とする請求項３または４に記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項６】
ベッドマットのマット中材に含まれる複合繊維Ｃの割合が、２０重量％以上、６０重量％未満であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項７】
ベッドマットのマット中材が２種以上の繊維で構成された繊維成形体であって、抗菌ポリエステル繊維Ａを４０重量％以上、通常ポリエステル繊維Ｂを前記抗菌ポリエステル繊維Ａとの合計量で８０重量％未満含有する繊維成形体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項８】
抗菌ポリエステル繊維Ａの抗菌成分がアミジン基またはグアニジン基を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項９】
抗菌成分が第４アンモニュウム塩であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のリサイクル容易なベッドマット。
【請求項１０】
第４アンモニウム塩が下記（１）式で表されるものであることを特徴とする請求項９に記載のリサイクル容易なベッドマット。
【化１】
0003588893.tif 000006
（ただし、Ｒ１  は炭素数１２〜１６のアルキル基、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４  は炭素数１〜２のアルキル基、Ｂｕはブチル基を示す）
【請求項１１】
抗菌成分が第４アンモニウム塩化した１価または２価のリン酸エステル基を有するビニル系重合体またはビニル系共重合体からなる抗菌性樹脂であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のリサイクル容易なベッドマット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルが容易で、医療用ベッドマットに要求される屈曲性に優れ、抗菌性を有するとともに、透湿性や透水性が高い快適な使用感を有するベッドマットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球の環境保護と資源の効率的利用の２つのニーズから、産業廃棄物や一般家庭廃棄物の処理、再利用の問題は益々その重要性が高まってきており、多くの分野、多くの人々が関心を示している。しかし、ベッドマットの分野ではこれまでほとんどの使用済みベッドマットを焼却や埋め立て処分しており、リサイクル技術はいまだ開発段階にある。
【０００３】
従来、繊維製品の提案されているリサイクル技術を大別すると次の３つになる。
【０００４】
第１はサーマルリサイクルである。製品を適当な形態に切断し、燃焼させ、自家発電や各種の熱エネルギーとして再利用する方法である。しかし、この方法は資源の再利用の観点からは好ましくない。
【０００５】
第２はマテリアルリサイクルである。この方法は次のケミカルリサイクルと異なり、物理的・機械的にペレット化する。この再生ペレットを再利用する場合、２つのケースに分けられる。１つは多種の素材が混合していることを是として新規素材として商品開発するケースで、花壇や盆栽用の鉢、歩道の装飾用杭などがある。もう１つは、特開平５−２１１９３５号公報、特開平６−１２３０５２号公報に記載されているように１００％同一素材で構成して、回収、ペレット化、溶融して再利用するケースである。しかし、この方法は全ての構成要素を同一とするため、特開平５−２１１９３５号公報のナイロン１００％では、タフト刺基布、目止め層、裏打ち層を安価な素材から高価な素材に変更することが必須となり、経済的ではないこともある。
【０００６】
第３はケミカルリサイクルである。リサイクルの基本概念に最も合致しているのは、商品を回収し、分解して元の素原料に戻すケミカルリサイクルである。しかし、繊維製品は一般に単一素材で製品化されているものは少なく、その素材構成が多種多様であるため、経済的な解重合システムの開発にはしばらく時間が必要である。この課題を解決するための手段が、例えばカーペット商品の場合、特開平５−１１７４４１号公報に記載されている。解重合の効率を向上するための補助手段として、カーペットを小片化し、セパレーターでパイル素材であるナイロン６を含む小片とそれ以外の小片に分離し、ナイロン６を含む小片を解重合システムへ供給して、素原料のε−カプロラクタムを回収する方法である。しかし、繊維製品を小片化し、機械的手段で、例えばサイクロンによる比重差などで分離しても、効率よくリサイクルすることは困難であった。
【０００７】
一方、ベッドマットのマット中材としては、一般にポリウレタン等の樹脂発泡体が主に使用されてきた。しかし、樹脂発泡体は発泡時にフロンガスまたはその代替ガスを使用し、燃焼時には有毒ガスを発生する等、環境面で問題があった。また、通気性や透湿性が低く、蒸れやすいうえに、水や尿などの溶液がかかると透水性が低いために、マットに溜まり、乾燥し難くく、不快感を与えることがあった。
【０００８】
これらの問題を解消するマット中材としてクッション材（繊維詰め物材）が、例えば特公昭６２−２１５５号公報、特公平１−１８１８３号公報、特公平４−３３４７８号公報、特開平３−１４０１８５号公報などに提案されている。これらのクッション材は、熱接着性の繊維として低融点の繊維を使用したり、高融点の熱可塑性樹脂を芯部とし、低融点の熱可塑性樹脂を鞘部とする、芯鞘構造の複合繊維を使用することにより、ある程度の成果をもたらしはしたが、さらに向上が望まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リサイクルが容易で、かつ抗菌性や屈曲性があり、圧縮に対してへたり難く、ソフトで、透湿性や透水性が高い快適な使用感を有し、しかも環境面で問題を生じ難いベッドマットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のベッドマットは、前記の課題を解決するために、次の構成を有する。
すなわち、ベッドマットのマット中材が少なくとも抗菌ポリエステル繊維Ａを含む繊維成形体であるベッドマットであって、該マット中材の構成繊維の多くがマット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を略平行に配列して、マット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）内でランダムな方向に配列し、前記マット中材は、本文中に記載した方法により測定した撓み量が５〜２０ｃｍであり、かつ前記ベッドマットを構成するマット中材、マットのカバー、カバーの縫糸がいずれもポリエステル系ポリマからなる繊維で構成されていることを特徴とするリサイクル容易なベッドマットである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のベッドマットについて図面を参照しつつ、実施態様例を挙げながら詳細に説明する。
【００１２】
本発明はリサイクル容易なベッドマットである。前記したように一般的なベッドマットはポリウレタン等の樹脂発泡体をベッドマットの中材として使用し、この芯材を木綿あるいはポリエステル等のカバーで包んだ構造になっている。さらにカバーについても木綿あるいはポリエステル等の布帛を異なる化学組成の縫糸、ファスナーおよび品質表示ラベルで構成している。これら種々の素材から構成されたベッドマットのリサイクルは容易ではないが、本発明のベッドマットはベッドマット本来の要求品質を保持しながら、リサイクル容易なベッドマットを得るものである。
【００１３】
本発明のベッドマットは、ベッドマット中材を繊維成形体とし、さらにベッドマットのカバーを構成する布帛、縫糸のすべてをポリエステル系ポリマからなる繊維で構成してリサイクル容易なベッドマットとしたものである。なお、必要に応じてファスナーおよび品質表示ラベルなどの付属品についてもポリエステル系ポリマからなる繊維で構成される。
【００１４】
本発明のベッドマットは、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクルおよびサーマルリサイクルのいずれのリサイクル方法も可能であるが、前記ベッドマット中材、ベッドマットのカバーを構成する布帛、縫糸をポリエステル繊維とするため、回収ベッドマットを裁断、開繊し、溶融ペレット化して再利用するマテリアルリサイクルが容易で、好ましい。
【００１５】
図１は、本発明のベッドマットのマット中材用繊維成形体のブロック形状での繊維配列の一例を示す斜視図である。
【００１６】
該繊維成形体は、２種以上の繊維で構成された繊維成形体であって、少なくとも抗菌ポリエステル繊維Ａを含み、通常ポリエステル（Ｒ２）を芯成分とし、融点が前記抗菌ポリエステル繊維Ａや抗菌加工を施していないポリエステル繊維ＢおよびＲ２よりも２０℃以上低いポリエステル系熱可塑性重合体（Ｒ１）を少くとも繊維表面側に有する複合繊維Ｃと抗菌ポリエステル繊維Ａからなるか、または複合繊維Ｃと抗菌ポリエステル繊維Ａおよび抗菌加工を施していないポリエステル繊維Ｂとから構成され、複合繊維Ｃ相互間および複合繊維Ｃとポリエステル繊維Ａ、Ｂとの間の接触点の少なくとも一部が接着して成形され、かつマット中材の構成繊維の多くがマット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を略平行に配列して、マット中材の厚み方向の断面内（ｂｄｅｆ）でランダムな方向に配列したものである。
【００１７】
ここで、マット中材の屈曲性を高めるために、構成繊維の多くは例えば図１のように繊維成形体の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を略平行に配列し、かつ繊維成形体の厚み方向の断面内（ｂｄｅｆ）でランダムな方向に配列したもので、クッション体として使用する場合の厚み方向、即ち圧縮作用を受ける方向に対して略平行に配列した繊維が多くなることになり、圧縮回復性や反発力を高める構造にしたものである。
【００１８】
前記構成繊維の多くが、図１のように繊維成形体の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を略平行に配列し、かつ繊維成形体の厚み方向の断面内（ｂｄｅｆ）でランダムな方向に配列させる主な目的は、例えば医療用ベッドのように、ベッドを就寝位から座位に変化させることができるタイプのベッドにおいて、ベッドの変化に応じてベッドマットも同様な変形をして、ベッド本体からベッドマットのみ浮き上がることがないようにすることにある。そのためには、ベッドマット用マット中材（クッション材）の長尺方向を繊維成形体のａｂ線方向と一致させ、マット中材の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向が略平行に配列し、かつ厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）でランダムな方向に繊維軸方向を配列させたものとし、ベッドマットの長尺方向が容易に屈曲するようにすることが重要である。その屈曲性の程度は、後述する特性評価方法で測定した撓み量が５〜２０ｃｍであることが重要である。５ｃｍ未満では屈曲性不良でベットからマットが浮いたり、皺が入ったりして好ましくない。２０ｃｍを越えると洗濯等でマットを移動させる場合の取扱い性が悪くなるなどの問題が生じてくる。
【００１９】
さらに、構成繊維の多くが、繊維成形体の厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）に対し繊維軸方向を平行に配列し、かつ繊維成形体の厚み方向の断面内（ｂｄｅｆ）でランダムな方向に配列するようにすることにより、屈曲性が良好であるにもかかわらず洗濯や使用による耐久性が高く、透湿性や透水性が高くて、使用快適感の高い繊維成形体が得られるのである。
【００２０】
ここで、厚み方向の断面は、例えば図１のａｅ線に沿った角度の面やａｂ線にそった角度の面など多数あるが、繊維が略平行に配列した厚み方向の断面（ｂｄｅｆ）はｂｅ線に沿った角度の面のみで、この角度の面に繊維が略平行に配列しているため、繊維成形体を引張ったり、歪曲させると他の角度の面に比べて比較的剥離しやすい角度の面のことである。
【００２１】
ベッドマット中材構造としては前記の繊維配列をもつ中材が好ましいが、その他にも使用繊維を混綿・開繊し、カードでさらに混綿・開繊してウエッブ状とし、製綿成形機で積層ウエッブとした後、該ウエッブを波状に折り畳んで、波の波高がマットの厚みになるようにして使用繊維内の低融点繊維で固定することによっても屈曲性を高めたベッドマット中材が得られる。
【００２２】
抗菌ポリエステル繊維Ａ、抗菌加工を施していないポリエステル繊維Ｂおよび複合繊維Ｃの割合は、抗菌性の面から抗菌ポリエステル繊維Ａが４０重量％以上で、抗菌加工を施していないポリエステル繊維Ｂは前記抗菌ポリエステル繊維Ａとの合計重量で８０重量％未満含むものが好ましい。ベッドマット中材の繊維成形体の形態保持性や耐久性、クッション性、ソフト感あるいは抗菌性などの面から複合繊維Ｃの含有量が２０重量％以上、６０重量％未満含有とするのが好ましい。特に２０〜５０重量％の範囲が好ましい。
【００２３】
前記複合繊維Ｃは、前記Ｒ１およびＲ２の２成分からなり、Ｒ１として例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレンブテン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィンあるいはオレフィン共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートイソフタレート等のポリエステルあるいは共重合ポリエステル等の熱可塑性ポリマーから選ばれる、少なくとも一種類のポリマーを挙げることができる。Ｒ２は特に限定されないが、例えば、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸あるいはそれらのエステルを主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールもしくはテトラメチレングリコールを主たるグリコール成分とする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、あるいはポリエチレン２，６−ナフタレートなどのポリエステルが挙げられる。
【００２４】
Ｒ１の選択においては、前記繊維Ａ、その他の繊維ＢおよびＲ２のうち融点が最も低いものより融点を低くするもので、熱接着性の観点から２０℃以上低いのが好ましく、５０℃以上低いのがより好ましい。
【００２５】
また、接着の効果や熱劣化を防止する観点からＲ１の融点は８０〜１７０℃の範囲に含まれるのが好ましく、１００〜１７０℃の範囲に含まれるのはより好ましい。
【００２６】
複合繊維ＣにおけるＲ１／Ｒ２で表される重量比は、ベッドマット中材用繊維成形体の形態保持性や耐久性、クッション性およびリサイクルの場合の回収効率、コストなどの面から２０／８０〜６０／４０の範囲であることが好ましい。
【００２７】
複合繊維Ｃには、この他必要に応じてＲ１，Ｒ２以外の酸化チタン、カーボンブラック等の顔料のほか、抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止材などが添加されていても勿論よい。このような複合繊維Ｃは通常の複合紡糸法によって製造することができる。
【００２８】
次に、本発明の繊維成形体に嵩高性、ソフト感を付与し、圧縮に対する回復性を向上させるため、複合繊維Ｃは機械捲縮等を有するのが好ましい。この捲縮数は繊維成形体の用途によって適宜選択すればよいが、捲縮数は少なくとも３山／２５ｍｍで捲縮度が少なくとも５％となるのが好ましい。
【００２９】
繊維混合物を構成する複合繊維Ｃとしては、嵩高性、ソフト感付与の観点から繊度が０．５〜３０デニール、繊維長が１０〜１００ｍｍの短繊維が好ましく用いられる。
【００３０】
本発明のベッドマットのマット中材に用いる抗菌ポリエステル繊維Ａはポリエステルのポリマに抗菌成分を練り込む形のものでもよいし、抗菌成分を加工で付与する方法でもよい。抗菌ポリエステル繊維Ａは、例えば抗菌成分を繊維に対し０．０５〜３．０％ｏｗｆ付着させるのが好ましい。さらに好ましくは０．１〜２．０％ｏｗｆである。抗菌成分が少なすぎると、抗菌性能が不十分となることがある。また、多くなりすぎると、繊維が剛くなり、圧縮に対する回復性を低下させると共に、コスト面で問題となることがあり、実用上好ましくない。
【００３１】
メラミン系化合物は架橋網状構造を繊維表面に形成するため、洗濯耐久性、特に工業洗濯耐久性向上に有効である。メラミン系化合物は繊維に対し０．０５〜２．０％ｏｗｆ、好ましくは０．１〜１．２％ｏｗｆ付着させるのがよい。
【００３２】
抗菌成分としては、各種の化合物が使用される。例えば、アミジン基、グアジニン基などの各塩基性基もしくはこれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩を有する化合物および第４アンモニウム塩などが挙げられる。
【００３３】
アミジン基を含有する化合物としては、４，４′−スチルベン−ジカルボオキサミジン−ジイセチオネート（すなわち、スチルバミン・イセチオン酸塩）、Ｎ′−（４−クロロ−２−メチル−フエニル）−Ｎ、Ｎ−ジメチル−メタニミド（すなわち、クロルジメフォルム）などを、グアジニン基を含有する化合物としては、１，１７−ジグアニジノ−９−アザ−ヘプタデカン（すなわち、グアザチン）、ｐ−（クロロフェニルジグアニド）−ヘキサン（すなわち、クロルヘキシジン）、ｐ−ベンゾキノン−アミジノ−ハイドラゾン−チオセミカネバゾン（すなわち、アンバゾン）などを、第４アンモニウム塩としては、ベンザルコニウム・クロライド、ベンゼトニウム・クロライドなどをそれぞれ挙げることができる。勿論、これらの化合物は一例であり、上記以外の化合物を用い得ることは言うまでもない。上記化合物の中でも高い安全性を有し、かつタンパク質などが存在しても抗菌性が低下しないという点で、ｐ−（クロロフェニルジグアニド）−ヘキサンまたはその塩が好適である。
【００３４】
かかる塩基性官能基を有する抗菌成分は、これと反応する酸性基含有重合体（単独重合体でも共重合体でもよい）と反応させた上、用いることが好ましい。
【００３５】
酸性基含有重合体を構成する酸性基含有単量体としては、スルホン基、カルボキシル基、ホスホン基、フェノール性水酸基などの各酸性基、もしくはこれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩を有する単量体が挙げられる。
【００３６】
スルホン基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、３−クロロ−４−ビニルベンゼンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリロイルオキシベンゼンスルホン酸、２−アクリロイルオキシナフタレン−２−スルホン酸、２−メタクリロイルオキシナフタレン−２−スルホン酸、２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシフロピルスルホン酸などを、カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、３−ブテン−１，２，３−トリカルボン酸、４−ペンテノイック酸などを、ホスホン基を有する単量体としては、アリルホスホン酸、アシドホスフオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスフオキシプロピルメタクリレート、１−メチルビニルホスホン酸、１−フェニルビニルホスホン酸、２−フェニルビニルホスホン酸、２−メチル−２−フェニルビニルホスホン酸、２−（３−クロロフェニル）ビニルホスホン酸、２−ジフェニルビニルホスホン酸などを、フェノール性水酸基を有する単量体としては、ｏ−オキシスチレン、ｏ−ビニルアニソールなどを挙げることができる。
【００３７】
かかる単量体は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。またこれらの酸性基を有する単量体と共重合可能な他の単量体を併用してもよい。かかる単量体としては、例えば、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピレン、スチレンおよびその誘導体、ブタジエン、アクリルアミドおよびその誘導体、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げられる。
【００３８】
重合方法としては、エマルジョン重合法、溶液重合法、塊状重合法など通常の重合法がいずれも採用できる。なかでもエマルジョン重合法は得られる重合体の粒子表面に酸性基が多く分布する傾向があるので好ましく用いられる。
【００３９】
かかる単量体を重合してなる酸性基含有重合体を、塩基性基含有抗菌成分と反応させることにより、抗菌性反応生成物が得られる。
【００４０】
また、第４アンモニウム塩の中で、安全性の高い抗菌・防臭効果を発揮するものとして、前記式（１）で表される化合物は特に好ましく用いられる。式（１）において、Ｒ１  の炭素数が１２〜１６のアルキル基とするものであって、炭素数が１１以下または１７以上では抗菌性が不十分である。
【００４１】
また、式（１）において、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４  を炭素数１〜２のアルキル基とするものであって、炭素数を３以上とすると粘土が上がり製造状好ましくなく、水に対する溶解性が低くなる。
【００４２】
第４アンモニウム塩の中和に用いられる陰イオンとしては、防錆性の点からアルキルリン酸イオンが選択される。さらにアルキル基としては、炭素数が４、即ち、ブチル基が選択される。ブチル基としては、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基のいずれも好ましく用いられる。アルキル基の炭素数が３以下では、安全性の面で好ましくなく、アルキル基の炭素数が５以上では粘度が高くなり合成が困難になると共に、アルキル基の数が１と２であるアルキルリン酸イオンの混合物となり、安全性の面で好ましくない。
【００４３】
また、メラミン系化合物との併用により、さらに持続性に優れた抗菌性を有し、安全かつ容易に繊維材料に抗菌性を付与することができ、しかも加工装置を腐蝕させることがない抗菌性樹脂の使用はさらに好ましい。
【００４４】
本発明において、抗菌性樹脂は、下記式（２）または（３）で示される第４アンモニウム塩化された１価または２価のリン酸エステル基を有するビニル系重合体または共重合体からなっている。
【００４５】
【化２】
0003588893.tif 000002
【化３】
0003588893.tif 000003
式（２）（３）中、Ｒは高分子主鎖または有機残基、Ｒ１  は炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ２  は炭素数１〜１８のアルキル基、フェニル基または置換アリール基を示す。
【００４６】
上記（２）または（３）で示される第４アンモニウム塩化されたリン酸エステル基を有するビニル系重合体または共重合体は優れた抗菌性を有している。しかも、両性を有する高分子物質であるため、合成繊維や天然繊維に強固に付着させることができる。このため、持続性、洗濯耐久性に優れた抗菌性を得ることができる。また、水溶液や水−アルコール混合溶液として得られるため、繊維材料への適用が容易であり、かつ装置を腐蝕させることがないという利点を有している。
【００４７】
次に、本発明で使用するメラミン系化合物の例としては、下記（４）の一般式で示されるものがあげられる。
【００４８】
【化４】
0003588893.tif 000004
ただし、式中、Ｒ０  〜Ｒ２  ：−Ｈ、−ＯＨ、−Ｃ６  Ｈ５  、Ｃｎ  Ｈ２ｎ＋１（ｎ  ：１〜１０）、−ＣＯＯＣｎＨ２ｎ＋１（ｎ  ：１〜２０）、−ＣＯＮＲ３  Ｒ４  、−ＮＲ３  Ｒ４  （Ｒ３  、Ｒ４  ：−Ｈ、−ＯＨ）、−ＯＣｎＨ２ｎ＋１、−ＣＨ２  ＯＣｎ  Ｈ２ｎ＋１、−ＣＨ２  ＣＯＯｎＨ２ｎ＋１（ｎ：１〜２０）、−ＣＨ２  ＯＨ、−ＣＨ２  ＣＨ２  ＯＨ、−ＣＯＮＨ２  、−ＣＯＮＨＣＨ２  ＯＨ、−Ｏ（Ｘ−Ｏ）ｎ  Ｒ５  （Ｘ：−Ｃ２  Ｈ４  −、−Ｃ３  Ｈ６  −、−Ｃ４  Ｈ８  −、ｎ  ：１〜１５００、Ｒ４  ：−Ｈ、−ＣＨ３  、−Ｃ２  Ｈ５  、−Ｃ３  Ｈ７  ）
上記一般式の中でも好ましい化合物は、Ｒ０  、Ｒ１  が−ＮＲ３  Ｒ４  である化合物であり、その中でもＲ２  が−ＣＯＮＲ３  Ｒ４  、−ＮＲ３  Ｒ４  であるものがより好ましい。さらに、Ｒ３  、Ｒ４  が−ＣＨ２  ＯＨ、−ＣＨ２  ＣＨ２  ＯＨ、−ＣＯＮＨ２  、−ＣＯＮＨＣＨ２  ＯＨである化合物が特に好適である。
【００４９】
かかるこれらの化合物は一例であり、上記以外の化合物や誘導体も用い得ることはいうまでもない。
【００５０】
メラミン系化合物は、重合性官能基を少なくとも２個有するものが繊維表面で形成される樹脂被膜の耐久性が向上し好適である。
【００５１】
かくして、抗菌成分として前記抗菌単独成分あるいは抗菌成分が酸性基含有重合体および／または共重合体と反応した抗菌性反応生成物と被膜形成主要成分としてのメラミン系化合物とからなる抗菌性被膜が繊維の表面に形成されるものであるが、該膜の耐久性に対する作用機構としては、上記被膜形成主要成分であるメラミン系化合物が、繊維基質ポリマ内で重合あるいは架橋し、２次元または３次元構造化すると同時に、その一部が繊維基質ポリマの官能基とも化学結合し、網状不溶化して繊維に強固に固着するための該膜の耐久性を著しく向上させて、優れた耐温水洗濯性およびドライクリーニング性を発揮させることができるのである。
【００５２】
上記抗菌成分と被膜形成主要成分を繊維に付与する方法の代表例としては、上記成分を含有する水溶液に重合開始剤あるいは架橋触媒を添加した同一処理浴で繊維をパディングまたはスプレー処理した後、湿潤下で反応処理する方法がある。反応は室温以上の温度で行うことができるが、通常は蒸熱処理する。上記２成分を別浴で処理することもできる。すなわち、まず抗菌成分を含有する処理浴で繊維をパディングまたはスプレー処理した後、乾熱または蒸熱処理し、次に被膜形成主要成分含む水溶液に重合開始剤または架橋触媒を添加した別処理浴で繊維をパディングまたはスプレー処理し、蒸熱処理することもできる。
【００５３】
重合開始剤は、アルキレングリコール単位を有するアクリル系化合物を重合反応させるときに使用される。具体例としては、過硫酸アンモン、過硫酸カリ、アゾビスイソブチロニトリル等、一般的なビニル重合開始剤でよく、またかかる重合開始剤の種類を選択することにより、適宜所望条件処理で被膜処理することができる。
【００５４】
一方、触媒はメラミン系化合物を架橋反応させる時に使用され、具体例としては、ギ酸、酢酸をはじめとする各種の有機カルボン酸及びそれらのアンモニウム、ナトリウム、カリウム等の有機塩及び硫酸、過硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等のアンモニウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄等の無機塩及びこれらの複塩などが挙げられる。勿論、上記した化合物は限定されない。
【００５５】
前記蒸熱処理は８０〜１４０℃、好ましくは１００〜１３０℃で０．５〜３０分間の条件で行なうことができる。乾熱処理は８０〜１５０℃、好ましくは１００〜１３０℃で乾燥した後、１００〜２２０℃、好ましくは１４０〜１９０℃で０．５〜５分間の条件で行なうことができる。
【００５６】
本発明方法に従って、パディングまたはスプレー処理するのに用いる処理液中には、柔軟剤、撥水剤、吸水剤、帯電防止剤、硬仕上げ剤等、他の薬剤を添加してもよい。
【００５７】
さらに、ベッドマットのマット中材繊維は、繊度が０．５〜３０デニール、繊維長が１０〜１００ｍｍの短繊維が好ましく用いられる。繊度かあまりに細くなると詰め綿として必要な集合体としての嵩が低くなったり、圧縮に対する反発性や嵩の回復性も低下する恐れがある。また、あまりにも太いと触感が粗硬になりがちである。また、繊維長が短かすぎると繊維間の絡合性が悪くなり綿切れが生じやすいし、また長くなりすぎると開繊性や製綿性が悪くなる恐れがある。
【００５８】
巻縮は、適宜選択すればよいが、嵩高性、ソフト感、圧縮に対する反発性や回復性あるいは製綿性をよくするために、機械巻縮を与えることが好ましく、詰め綿繊維製糸時の非対称冷却処理し、繊維１本１本に構造差を与えて３次元巻縮化したものがより好ましい。巻縮数は３山／２５ｍｍ以上、巻縮度が５％以上であることが好ましい。
【００５９】
また、この他、ベッドマットのマット中材繊維は、必要に応じて酸化チタン、カーボンブラック等の顔料のほか従来公知の抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤等を添加することも好ましい。
【００６０】
本発明に使用するベッドマットのマット中材繊維の断面形状は丸のみでなく、多角などの異形断面で、中空化したものがさらに好ましい。
【００６１】
複合繊維ＣはポリエステルＲ１およびＲ２の２成分からなり、ポリエステルＲ１としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレンブテン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィンあるいはオレフィン共重合体、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートイソフタレート等のポリエステルあるいは共重合ポリエステル等の熱可塑性ポリマーから選ばれる、少なくとも一種類のポリマーを挙げることができる。
【００６２】
Ｒ２は特に限定されないが、例えば、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸あるいはそれらのエステルを主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールもしくはテトラメチレングリコールを主たるグリコール成分とする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、あるいはポリエチレン２，６−ナフタレートなどのポリエステルが挙げられる。
【００６３】
Ｒ１の選択においては、前記の抗菌ポリエステル繊維Ａ、ポリエステル繊維Ｂおよび複合繊維ＣのポリエステルＲ２のうちで、最も融点が低いものより融点が低いものが使用され、熱接着性の観点からは２０℃以上低いのが好ましく、２５℃以上低いのがより好ましい。
【００６４】
また、接着の効果や熱劣化を防止する観点からＲ１の融点は８０〜１７０℃の範囲に含まれるのが好ましく、１００〜１７０℃の範囲に含まれるのはより好ましい。
【００６５】
複合繊維Ｃにおける重量比Ｒ１／Ｒ２は２０／８０〜６０／４０とするものである。好ましくは２０／８０〜５０／５０である。Ｒ１の重量比が少ないと、繊維間の熱接着性が十分に得られなくなり、製造したベッドマット中材の形態固定性が悪くなることがある。
【００６６】
一方、Ｒ１の重量比が高くなりすぎると、ベッドマット中材のソフト感が損なわれ、さらに圧縮残留歪が大きくなることがある。
【００６７】
複合繊維Ｃには、この他必要に応じてＲ１，Ｒ２以外の酸化チタン、カーボンブラック等の顔料のほか、抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤などが添加されていても勿論よい。このような複合繊維Ｂは通常の複合紡糸法によって製造することができる。
【００６８】
次に、本発明に用いるベッドマット中材に嵩高性、ソフト感を付与し、圧縮に対する回復性を向上させるため、複合繊維Ｃは機械捲縮等を有するのが好ましい。この捲縮数は適宜選択すればよいが、捲縮数は少なくとも３山／２５ｍｍで捲縮度が少なくとも５％となるのが好ましい。
【００６９】
マット中材を構成する複合繊維Ｃとしては、嵩高性、ソフト感付与の観点から繊度が０．５〜３０デニール、繊維長が１０〜１００ｍｍの短繊維が好ましく用いられる。
【００７０】
次に、本発明に用いるマット中材の製造方法例について説明する。本発明に用いるマット中材を製造するに際しては、まず前記した重量比の抗菌ポリエステル繊維Ａと複合繊維Ｃ、または抗菌ポリエステル繊維Ａ、ポリエステル繊維Ｂおよび複合繊維Ｃとを、通常の紡績工程で使用する給綿機、混綿機、開繊機によって、十分に混綿、開繊し、目的に応じた形状の通気性型枠に送綿ファンによる空気流などの気体と共に吹き込んで充填する。前記のようにそれぞれの繊維を吹き込んで充填するためには、型枠が適度の通気性を有するものを使用する。例えば、ＪＩＳ  Ｌ  １０７９−１９６６フラジール型通気性試験機により測定した際においては、通気性は５〜２００ｃｃ／ｃｍ２  ・ｓｅｃの範囲にあることが好ましい。
【００７１】
このような型枠としては、例えば、パンチング金属板で構成された金型を用いることができる。通気性型枠内に吹き込まれたそれぞれの繊維は、タテ、ヨコ、厚み方向にランダムに配列した状態となる。
【００７２】
次に、充填した繊維混合物を圧縮して、ベッドマット中材に適した密度にするものである。密度は０．０２５〜０．１０ｇ／ｃｍ３  が好ましい。密度があまりに低いと、得られる繊維成形体がソフトすぎて使用感が悪くなることがあり、希望の形状に裁断、成形し難くなる。また密度があまりに高くなるとソフト感が低下し、使用感が悪くなることがある。
【００７３】
さらに、充填し、圧縮した繊維混合物を熱処理して複合繊維Ｃ相互間および複合繊維Ｃと抗菌ポリエステル繊維Ａやポリエステル繊維Ｂとの接点の一部を接着して形態を固定する。熱処理の温度は繊維ＣのＲ１が溶融する温度であればよく、一般的には８０〜２００℃が好ましい。熱処理時間は繊維混合物の密度等によって適宜選択するのが好ましい。
【００７４】
抗菌性はベッドマットのマット中材繊維に抗菌ポリエステル繊維をすればよいが、ベッドマットのカバーに抗菌性を付与することも好ましい。
【００７５】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明に記載した諸特性の測定法は次の通りである。
【００７６】
（１）撓み量
幅１０ｃｍ、厚み４ｃｍ、長さ５０ｃｍの長方形のマット中材試験片を３個準備し、水平な台上にのせ、試験片をすべらせて台の端から長さ３０ｃｍ出した状態で１分間放置後、台の上面と試験片の先端の下面の高さの差（撓み量）をスケールで読みとり、３回の平均値で表わした。
【００７７】
（２）抗菌性
黄色ブドウ状球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｓｕ  Ａｕｒｅｕｓ  ＡＴＴＣ６５３８ｐ）のブイヨン懸濁液とし、布団の詰め綿をウエッブ状としたものに注加して、密閉容器中で３７℃、１８時間培養後の生菌数を計測し、殖菌数に対する菌数を測定して、菌数増減値差Ｋ＝ｌｏｇ（Ｂ／Ｃ）で求めた。
【００７８】
ただし、菌培養条件はｌｏｇ（Ｂ／Ａ）＞２であること。Ａは抗菌加工していない通常のポリエステルの綿のウエッブ状としたものに前記菌を注加して、注加直後分散回収した菌数。Ｂは抗菌加工していない通常のポリエステルの綿のウエッブ状としたものに前記菌を注加して、１８時間培養後分散回収した菌数。Ｃは詰め綿をウエッブ状としたものに前記菌を注加して、１８時間培養後分散回収した菌数。
【００７９】
なお、洗濯後の抗菌性は、ドラム染色機を用い、中性洗剤“ザブ”（花王）２ｇ／ｌ、過酸化水素３ｃｃ／ｌ、過酸化ソーダ１．５ｇ／ｌ、温度８５±２℃、浴比１：２０で１５分間洗濯し、その後排液、脱水後、水洗を１０分間実施する。水洗後タンブラー・ドライヤーを用いて２０分間で乾燥させる。これを洗濯１回とする。
【００８０】
抗菌性はＫが１．６以上を合格レベルとした。また、ＭＲＳＡに対する抗菌性は（財）日本食品分析センターに評価を依頼した。
【００８１】
（３）繊度
ＪＩＳ  Ｌ１０１５−７−５１Ａの方法に準じて測定した。
【００８２】
（４）平均繊維長（カット長）
ＪＩＳ  Ｌ１０１５Ａ法（ステープルダイヤグラム法）に準じて測定した。
【００８３】
（５）巻縮数および巻縮度
巻縮数および巻縮度はＪＩＳ  Ｌ１０１５−７−１２−１およびＪＩＳ  Ｌ１０１５−７−１２−２の方法に準じて測定した。
【００８４】
（６）充填密度
試験片（タテ：２０ｃｍ、ヨコ：２０ｃｍ、厚さ：２０ｃｍ）を２０℃×６５％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置した後の重量（ｗ）を測定し、次式で求めた。
密度（ｇ／ｃｍ３  ）＝ｗ／８０００
［実施例１〜３および比較例１〜２］
ベッドマットのマット中材用抗菌ポリエステル繊維Ａとして、通常のポリエチレンテレフタレートのチップを用いて、紡糸温度２８０℃、引取り速度１３５０ｍ／分、紡糸口金直下で通常の非対称冷却処理をして、未延伸糸を紡糸した。
【００８５】
次いで、該未延伸糸を、延伸倍率３．０倍、延伸浴温度８０℃で延伸し、クリンパで機械巻縮を付与・仕上げ油剤付与してカットした後、１４５℃の熱セッターでセット・乾燥して、繊度約１２デニール、カット長３０ｍｍ、捲縮数５．３山／２５ｍｍ、捲縮度２５．２％の中空率３０％、中空円形断面のステープルとした。
【００８６】
さらに、第４アンモニウム塩化した１価のリン酸エステル基を有するビニル系重合体からなる抗菌性樹脂を３２％含む抗菌剤の２．５％水溶液を調整した。また、メラミン系化合物であるＳｕｍｉｔｅｘ  Ｍ−３（住友化学工業（株）製）１．０％水溶液、架橋剤であるＳｕｍｉｔｅｘ  Ａｃｘ（住友化学工業（株）製）０．３％水溶液、軟化剤０．７％水溶液調整した。これら水溶液を混合、撹拌後、前記ポリエステル中空繊維ステープルを浸漬し、絞って１３０℃で１分間キュアリングさせて抗菌ポリエステル繊維Ａを得た。得られた抗菌繊維の抗菌成分付着量は０．５２％ｏｗｆ、メラミン系化合物付着量は０．６５％ｏｗｆ、黄色ブドウ状球菌の抗菌性Ｋは洗濯前４．３、洗濯５０回後４．１、ＭＲＳＡに対する抗菌性は洗濯前４．３、洗濯５０回後３．３と良好であった。
【００８７】
これとは別に、マット中材用複合繊維Ｃとして、Ｒ２は融点が２５５℃の通常ポリエチレンテレフタレートチップを使用し、Ｒ１はイソフタル酸４０モル％共重合した融点が１１０℃のポリエチレンテレフタレート系ポリエステルを用いて、紡糸温度２８５℃、引取り速度１３５０ｍ／分、Ｒ１／Ｒ２で表される重量比が５０／５０のＲ２を芯部とし、Ｒ１を鞘部とした同心円状の未延伸糸を紡糸した。
【００８８】
次いで、この未延伸糸を、延伸倍率３．０倍、延伸浴温度８０℃で延伸し、クリンパで機械捲縮を付与した。さらに、７０℃の熱セッターで乾燥した後、仕上げ油剤を付与して、カット長６４ｍｍに切断して、繊度約４．２デニール、表面層の融点が約１１０℃の複合繊維Ｃを得た。
【００８９】
前記繊維Ａおよび繊維Ｃを表１の混綿割合で混綿し、ローラカードでさらに混綿・開繊し、図２のような金型の吹込口から、各面にパンチングが施された、内面の幅×長さ×深さが８２×８４×１００ｃｍの下金型３に、空気流と共に吹き込んで充填した。吹き込まれた繊維混合物４を各面にパンチングが施された上金型２で圧縮し、充填密度０．０４ｇ／ｃｍ３  、厚さ５０ｃｍで固定した。金型に充填圧縮した繊維混合物４を、紡績糸のセットに使用するヒートセッターを用いて、蒸熱１３０℃×２５分間熱セットし、繊維成形体を得た。
【００９０】
次に、得られた前記繊維成形体の圧縮方向に対し垂直な方向を上下方向（厚み方向）として厚さ７ｃｍにスライスし、該スライスシートを横にならべて互いに接着した後裁断して、幅８２ｃｍ、長さ１９２ｃｍ、厚さ７ｃｍのベッドマット中材とした。さらに、表１のように実施例１、２および比較例２のベッドマット中材については大型油圧機を用いて室温状態で厚さ方向に圧縮率５０％で５回仕上げ圧縮処理した。
【００９１】
さらに、ベッドマットのカバー（側地）としてはポリエステル７５デニールの仮撚加工糸を用いた両面丸編地をポリエステルのスパン縫糸で縫製し、品質や取扱表示ラベルにはポリエステルスパンボンドを使用してベッドマットとした。
【００９２】
このベッドマットを１年間使用したところ、実施例１〜３のベッドマットは撓み量が５．１〜１９．８ｃｍで、ギャッジベツドの電動変化に良く追従し、屈曲性の良好なもので、抗菌性や洗濯等での取扱性も良好であって、かつ洗濯での水切れ性に優れ、透湿性、透水性が良好で快適な使用感を有するものであった。
【００９３】
これに対し、比較例１は、撓み量が４．３ｃｍでギャッジベツド用としての屈曲性がやや不良であって、座位での座り心地が劣り、抗菌性も劣るものであった。
【００９４】
また、比較例２は、屈曲性や抗菌性は良好であるが、撓み量が２４．２ｃｍでやや曲がり易く、マット中材をカバーに挿入しにくいと同時に、洗濯等でマットを移動させる場合の取扱性がやや劣るものであった。
【００９５】
実施例１〜３の使用後のベッドマットを回収し、反毛機にかけて解繊した後、この開繊繊維を溶融ペレット化し、再度溶融紡糸・延伸して、８デニール、３０ｍｍのポリエステルステープルとした。得られたステープルはやや灰色味を帯びたポリエステルステープルで、市販の通常ポリエステルステープルに比べてやや強度が低いものの、詰綿として十分使用可能なものであった。
【００９６】
実施例１〜３および比較例１〜２のベッドマット中材の加工方法や性質を表１に示す。
【００９７】
［実施例４］
実施例１で、抗菌ポリエステル繊維Ａを製造する際、抗菌加工を施さないステープルをポリエステル繊維Ｂとし、抗菌ポリエステル繊維Ａを４０重量％、抗菌加工を施さないポリエステル繊維Ｂを２０重量％、複合繊維Ｃを４０重量％混綿するほかは実施例２と同様にしてベッドマットとし、１年間使用した。該ベッドマットは屈曲性、防虫性、洗濯等での取扱性も良好であって、洗濯での水切れ性に優れ、透湿性、透水性が良好で快適な使用感を有するものであった。
【００９８】
実施例４の使用後のベッドマットを回収し、反毛機にかけて解繊した後、この開繊繊維を溶融ペレット化し、再度溶融紡糸・延伸して、１２デニール、３０ｍｍのポリエステルステープルとした。得られたステープルはやや灰色味を帯びたポリエステルステープルで、市販の通常ポリエステルステープルに比べてやや強度が低いものの、詰綿として十分使用可能なものであった。
【００９９】
実施例４のベッドマット中材の加工方法や性質を表１に示す。
【０１００】
【表１】
0003588893.tif 000005
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、効率的にリサイクル化でき、医療用ベッドなどに必要な屈曲性や抗菌性があつて、透湿性・透水性が高く快適な使用感を有し、しかも環境面で問題を生じ難いベッドマットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いるブロック形状繊維成形体の一例を示す斜視図。
【図２】本発明に用いる繊維成形体の製造装置の一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１：下金型
２：上金型
３：気体の吹き込み口
４：繊維混合物
【図１】
0003588893.tif 000007
【図２】
0003588893.tif 000008