(57)【要約】      （修正有）【課題】風合いや弾力性に優れ、圧縮回復性にも優れた粒綿の提供。【解決手段】総量に対してポリトリメチレンテレフタレート短繊維１０質量％以上と、ポリエチレンテレフタレート短繊維９０質量％未満とを含む粒綿であり、直径が０．５〜１５ｍｍの円形又は楕円形の外観を有する略球状形態を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
総量に対してポリトリメチレンテレフタレート短繊維を１０質量％以上含むことを特徴とする粒綿。
【請求項２】
二種以上の短繊維からなり、少なくともその一種がポリトリメチレンテレフタレート短繊維である請求項１に記載の粒綿。
【請求項３】
総量に対してポリトリメチレンテレフタレート短繊維１０質量％以上と、ポリエチレンテレフタレート短繊維９０質量％未満とを含む請求項１または２に記載の粒綿。
【請求項４】
前記ポリトリメチレンテレフタレート短繊維はループ形状の捲縮形態を有する請求項１〜３のいずれかに記載の粒綿。
【請求項５】
直径が０．５〜１５ｍｍの円形ないし楕円形の外観を有する略球状形態を有する請求項１〜４のいずれかに記載の粒綿。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は布団、枕、ダウンジャケット、ダウンコートの等の中綿として使われる粒綿に関し、より詳しくは圧縮回復性（弾性回復性）に優れた粒綿に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粒綿はポリエチレンテレフタレート繊維を使い、丸く大きなボールを作成するために繊維デニール、繊維長、機械装置の改善など多くの提案がなされている。
【０００３】
粒綿は、ポリエチレンテレフタレート繊維を使い、シリンダー回転による渦流により作製される。また、最近は圧縮空気による渦流による粒綿作りも考案されている。
特許文献１及び特特許文献２には、繊維の粒状体を大きく丸く作るための方法が記載されているが、風合いが硬かったり、へたり易い、すなわち圧縮回復性が劣っているという問題がある。
【０００４】
また、特許文献３には、バインダー繊維を含有した粒綿を側地に吹き込み、ついで熱処理する詰綿体の製造方法が記載されているが、粒綿の風合いが硬くなり、弾性や圧縮回復性が劣っている。
特許文献４には、非弾性ポリエステル繊維を含む特定の複合繊維とループ状非弾性ポリエステル繊維とを混合し、熱成形して得られる粒綿が開示されている。この粒綿は、ループ状非弾性ポリエステル繊維を使用しているため圧縮耐久性はよいが、風合いが硬くなるという問題がある。
【０００５】
従来は、軽量で嵩高の粒状綿を作成するために大きい球状の粒綿を作る装置や方法が検討されてきた。しかし、大きな粒状綿を作るには、太デニールの繊維を使うために、得られる粒綿は硬い粒状構造体となってしまった。
一般に、粒綿にはポリエチレンテレフタレート繊維が使用されている。しかし、ポリエチレンテレフタレート繊維を使った粒綿は、嵩高性が悪いため製品が重くなったり、通気性の悪い製品が出来やすい。また、ポリエチレンテレフタレート繊維は弾性回復率が低いために、粒綿に圧縮を繰り返すと嵩高性が無くなり、へたり易くなる。またヤング率が高いために粒綿表面の肌触りが硬く、ごつごつした接触感となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７１４１３号公報
【特許文献２】特開平７−３９６５９号公報
【特許文献３】特開昭６１−１２５３７７号公報
【特許文献４】特開平１０−２５９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、風合いや弾力性に優れ、かつ圧縮回復性にも優れた粒綿を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するべく検討を進めた結果、以下の解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）総量に対してポリトリメチレンテレフタレート短繊維を１０質量％以上含むことを特徴とする粒綿。
（２）二種以上の短繊維からなり、少なくともその一成分がポリトリメチレンテレフタレート短繊維である（１）に記載の粒綿。
（３）総量に対してポリトリメチレンテレフタレート短繊維１０質量％以上と、ポリエチレンテレフタレート短繊維９０質量％未満とを含む（１）または（２）に記載の粒綿。
（４）前記ポリトリメチレンテレフタレート短繊維はループ形状の捲縮形態を有する（１）〜（３）のいずれかに記載の粒綿。
（５）直径が０．５〜１５ｍｍの円形ないし楕円形の外観を有する略球状形態を有する（１）〜（４）のいずれかに記載の粒綿。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の粒綿は、ポリトリメチレンテレフタレート繊維を含むことにより、従来の粒綿よりも高い形態安定性を有し、かつ風合いや弾力性に優れ、圧縮回復性および圧縮耐久性にも優れる。そのため、本発明の粒綿は、衣料用途、寝装用途等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】(ａ)〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る粒綿の製造方法を示す説明図である。
【図２】本発明に係る粒綿の一例を示す写真である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は試験例１で使用した測定装置を示す概略斜視図である。
【図４】試験例２で使用した測定装置を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る粒綿は、主繊維としてポリトリメチレンテレフタレート短繊維、副繊維としてポリエチレンテレフタレート短繊維を含む。なお、以下の説明では、短繊維を単に繊維と称することがある。
【００１２】
本発明で使用するポリトリメチレンテレフタレート短繊維とは、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル繊維からなる短繊維をいい、ポリトリメチレンテレフタレート単位が約５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上、特に好ましくは９０モル％以上のものをいう。従って第３成分としての他の酸成分及び／またはグリコール成分の合計量が約５０モル％以下、好ましくは３０モル％以下、さらに好ましくは２０モル％以下、特に好ましくは１０モル％以下の範囲で含有されたポリトリメチレンテレフタレートを含有する。
【００１３】
ポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタール酸またはその誘導体とトリメチレングリコール(１，３−プロパンジオール)またはその誘導体とを、触媒の存在下で適当な反応条件下に縮合せしめることにより製造される。この製造過程において、適当な一種または二種以上の第３成分を添加して共重合ポリエステルとしてもよいし、ポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート等）、ナイロンなどとポリトリメチレンテレフタレートトを別個に製造した後、ブレンドしたり、複合紡糸（鞘芯、サイドバイサイド等）してもよい。
【００１４】
添加する第３成分としては、脂肪族ジカルボン酸（シュウ酸、アジピン酸）、脂環族ジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸等）、芳香族ジカルボン酸（イソフタル酸、ソジウムスルホイソフタル酸等）、脂肪族グリコール（エチレングリコール、１，２ープロピレングリコール、テトラメチレングリコール等）、脂環族グリコール（シクロヘキサングリコール等）、芳香族ジオキシ化合物（ハイドロキノンビスフェノールＡ等）、芳香族を含む脂肪族グリコ−ル（１，４ービス（βーヒドロキシエトキシ）ベンゼン等）、脂肪族オキシカルボン酸（Ｐーオキシ安息香酸等）等が挙げられる。また、１個または３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物（安息香酸等またはグリセリン等）も重合体が実質的に線状である範囲で使用できる。
【００１５】
本発明において、ポリトリメチレンテレフタレート繊維は繊維径が０．７〜６．６ｄｔｅｘ、繊維長が１８〜６４ｍｍであることが好ましく、粒綿総量の１０質量％以上占める必要があり、好ましくは３０質量％以上含むのがよい。さらに、ポリトリメチレンテレフタレート繊維は単独で使用してもよい（すなわち、粒綿総量の１００質量％）。
また、本発明におけるポリトリメチレンテレフタレート繊維は潜在捲縮発現性を有し、熱処理によってループ状に捲縮されているのが好ましい。ポリトリメチレンテレフタレート繊維がループ形状の捲縮形態を有することにより、嵩高で伸縮性および弾力性に優れた風合いの粒綿を得ることができる。
【００１６】
副繊維としてのポリエチレンテレフタレート繊維は、繊維径が１．０〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が１８〜６４ｍｍの短繊維であることが好ましく、粒綿総量の９０％未満、好ましくは７０質量％未満で含まれるのがよい。
【００１７】
なお、主繊維と副繊維は同種の繊維であるのがよく、いずれもポリエステル繊維であるのが好ましい。副繊維としては、前記したポリエチレンテレフタレート繊維に加えて、またはポリエチレンテレフタレート繊維に代えて、他のポリエステル繊維、例えばポリエチレンナフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維等を使用してもよい。
【００１８】
次に、本発明の粒綿の製造方法を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。
（I）開繊工程（図１（ａ））
原料繊維の綿は、フィードラチス１０によってカード機２に送られ、繊維を平行に並べるよう開繊し、ウェブ（長さと幅をもった繊維層）を作製する。ウェブは、送綿手段３０（ブロワー等）によって開繊綿保管庫４に貯留される。この工程は、主繊維と副繊維とについて、それぞれ別々に行う。
なお、主繊維であるポリトリメチレンテレフタレート繊維は、開繊工程に先立って、予め捲縮加工を施しておくのが好ましい。副繊維であるポリエチレンテレフタレート繊維も同様にして捲縮加工を施すことができる。
【００１９】
（II）混綿工程（図１（ｂ））
まず、予め計量した所定量の主繊維と副繊維とをフィードラチス１１上に積層する。積層は２層（すなわち主繊維と副繊維とを１層づつ）でもよく、交互に３層以上積層してもよい。また、各層は、１枚のシート状の繊維層であってもよいが、フィードラチス１１上に最初の繊維を均一に敷いて繊維層を形成した後、その上に他の繊維層を敷くようにする。他の繊維層は、所定の間隔をあけて最初の繊維層の上に敷いてもよい。特に両繊維の混率が異なる場合は、所定の間隔で他の繊維層を敷くようにするのが好ましい。主繊維と副繊維とが３種以上ある場合は、それらを順に積層すればよい。
主繊維と副繊維とをフィードラチス１１上に積層した後、送綿手段３１（ブロワー等）にて貯綿庫５に送られる。貯綿庫５内では、複数の主繊維層６と複数の副繊維層７とが底部から交互に積層される。貯綿庫５の側面には、吸引口８が設けられており、吸引口８は貯綿庫５の底部から上部にかけて広がった開口を有している。そのため、貯綿庫５の側面から均一に繊維綿を吸引することができる。すなわち、主繊維層６と副繊維層７とは、貯綿庫５内に縦方向に積層され、貯綿庫５からの吸引は横方向から行うのである。これにより主繊維と副繊維とが均一に混ざり合った綿（混綿）が得られる。
貯綿庫５からの吸引された綿は、図示しない送綿手段により混綿保管庫９に送られ、一時的に保管される。
【００２０】
（III）粒綿作製工程（図１（ｃ））
混綿保管庫９から取り出した綿をフィードラチス１２上に均一に敷き、送綿手段３２（ブロワー等）にてボール機２０に送り、ボール機２０にて粒綿を作製し、得られた混綿粒綿を保管庫２１に送り収容する。使用するボール機２０としては、例えばHAI JIN MACHINERY社、Changsh Hitec Machinery社等が製造するボール機が挙げられるが、粒綿を作製するのに適したものであればよく、これらに制限されるものではない。
なお、混綿保管庫９を設けずに、貯綿庫５からの吸引された綿を、フィードラチス１２を経てボール機２０に直接供給してもよい。
また、ポリトリメチレンテレフタレート繊維のみで粒綿を作製する場合は、上記（II）の混綿工程を省略してもよい。
【００２１】
フィードラチス１２上に均一に並べられた綿は、タイマーの設定によりボール機２０への供給量を調整することができる。ボール機２０はシリンダーを備え、このシリンダーの回転による外壁の摩擦により粒状のボール(粒綿)が形成される。主な製造条件は以下の通りである。
シリンダー回転数：９００〜１，０００ｒｐｍ
綿の送り量：５〜１０Kg／分
ボール機２０内での時間（粒状成形時間）：２０〜８０秒
【００２２】
得られる粒綿の一例を図２に示す。本発明に係る粒綿は、円形ないし楕円形の外観を有する略球状形態であり、直径が０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、より好ましくは５〜８ｍｍ程度であるのがよい。
また、粒綿を構成する主繊維と副繊維との混率(混用率)のばらつきは、１０％以内、好ましくは５％以内であるのがよい。混率のばらつきは、式：最大混率値―最小混率値から求めることができる。
【００２３】
本発明の実施形態で得られる粒綿は、風合いや弾力性に優れ、圧縮回復性にも優れているので、ダウンの代替として防寒用ジャケットやコートなどの衣料品用、フトン、枕などの寝装品用、さらに座布団やクッションなどの中綿素材として好適である。
【実施例】
【００２４】
以下、試験例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２５】
［試験例１］
長時間荷重を加えた場合の粒綿の回復性（戻りの高さ）を測定した。
【００２６】
＜試験試料(粒綿)＞
図１（ａ）〜（ｃ）に示す製造方法に基づいて、下記の試験試料を作製した。
（イ）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）が１００質量％の粒綿。
（ロ）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）７５質量％と、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（６．６ｄｔｅｘ  ×  ３６ｍｍ）２５％とを混綿した粒綿。
（ハ）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）５０質量％と、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（６．６ｄｔｅｘ  ×  ３６ｍｍ）５０質量％とを混綿した粒綿。
（ニ）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）２５質量％と、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（６．６ｄｔｅｘ  ×  ３６ｍｍ）７５質量％とを混綿した粒綿。
作製された粒綿は、いずれも最大直径が１０ｍｍの略球形であった。
これらの粒綿について、長時間荷重を掛けた場合の高さ（ｃｍ）の回復性能を試験した。
【００２７】
＜試験装置＞
泉州市美邦有限公司製の試験装置「ＭＢ８１８  ＭＥＢＯＮ美邦」を使用した。この装置は、図３(ａ)に示す有底筒形の透明円筒容器１３（内径２９ｃｍ、高さ６０ｃｍ）と、図３(ｂ)に示すメッシュ状の円盤１４（直径２８ｃｍ、厚さ０．５ｍｍ）とを備える。円盤１４は、透明円筒容器１３内に入れた粒綿を圧縮するためのものである。円盤１４をメッシュ状にしているのは、空気を抜け易くするためである。
【００２８】
＜試験方法＞
以下の手順で試験を行った。
(a)上記円筒容器１３に３０ｇの試験試料(粒綿)を入れ、ついで円盤１４を挿入し、円盤１４を介して上から荷重９４．３ｇを掛け、その状態で１分間の放置後、荷重を取り除き、円筒容器１３内の粒綿の高さを測定した（測定値は後述の表１の「測定１」に記載）。
(b)その後、３００ｇの荷重を掛け１日間（２４時間）その状態で放置し、３００ｇの荷重を取り除き１時間放置後、円筒容器１３内の粒綿の高さを測定した（表１の「１日後」)。次に、９４．３ｇの荷重を掛け、その状態で１分間の放置後、荷重を取り除き、円筒容器１３内の粒綿の高さを測定した(表１の「測定２」)。
(c)更に３００ｇの荷重を掛け、試験開始日から５日間その状態で放置し、３００ｇの荷重を取り除き１時間放置後、円筒容器１３内の粒綿の高さを測定した（表１の「５日後」)。次に、９４．３ｇの荷重を掛け１分間の放置後、荷重を取り除き、円筒容器１３内の粒綿の高さを測定した(表１の「測定３」)。
以下、同様にして試験開始日から１０日後、２０日後、３０日後の長時間荷重に対する回復性能を測定した。各測定値は、表１に順に「１０日後」、「測定４」、「２０日後」、「測定５」、「３０日後」および「測定６」として記載した。
なお、粒綿の高さは、円筒容器１３の周方向に沿って等間隔で４箇所の高さをそれぞれ測定し、それらの平均値を代表値とした。試験結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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表１において、測定１〜６は、９４．３ｇの荷重を掛け１分間の放置後に、荷重を取り除き、円筒容器内の粒綿の高さを測定したものである。一の測定から次の測定までの間は、３００ｇの荷重を掛け、表１に記載の日数にわたって放置した。。
表１から明らかなように、初期嵩高性はポリエチレンテレフタレート短繊維が１００％の粒綿（試料イ）が優れているが、荷重を掛け続けると回復性能は落ちる。一方、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維を混綿した粒綿（試料ロ、ハ、ニ）は初期嵩高がポリエチレンテレフタレート単独の粒綿（試料イ）よりも劣るが、長時間荷重を掛けた後の回復性は高くなっている。
【００３０】
［試験例２］
長時間荷重を掛けた場合の反発応力を測定した。
【００３１】
＜試験試料＞
図１（ａ）〜（ｃ）に示す製造方法に基づいて、下記の試験試料を作製した。
（i）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）が１００質量％の粒綿。
（ii）ポリエチレンテレフタレート短繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）７０質量％と、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（２．６ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）３０％とを混綿した粒綿。
（iii）ポリトリメチレンテレフタレート短繊維（２．６ｄｔｅｘ  ×  ３２ｍｍ）が１００質量％の粒綿。
作製された粒綿は、いずれも最大直径が１０ｍｍの略球形であった。
【００３２】
＜試験装置＞
試験装置は、図４に示すように、有底筒形の透明円筒容器１５（内径７５ｍｍ、高さ３０ｃｍ）と、試験試料を圧縮するために円筒容器１５内に挿入され上面に棒材１７が立設された円盤１６（直径７４ｍｍ、厚さ１ｍｍ）と、棒材１７の上端に取り付けられた荷重測定器１８（フォースゲージ）とを備える。円盤１６には空気を抜け易くするために径が０．２ｍｍ程度の穴が１０個開けてある。なお、上記円盤１６に代えてメッシュ状の円盤を使用してもよい。
【００３３】
＜試験方法＞
試験試料である粒綿１９を円筒容器１５内に１０ｇ投入し、荷重測定器１８（フォースゲージ）にて５００ｇの荷重をかけ、その直後、荷重を０（フリー状態）にして、５００ｇの荷重をかけた時の高さまで下げた時の荷重（反発力）を測定した。すなわち、５００ｇの荷重を解放した後に、解放前の高さまで粒綿が戻ろうとする応力を測定した。測定は、所定時間毎（１時間後、３時間後、・・・・９６時間後）に行った。これにより、長時間繰り返し圧縮に対する反発応力（すなわち、へたり難さ）を評価することができる。
試験結果を表２にします。
【００３４】
【表２】
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表２から明らかなように、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維をポリエチレンテレフタレート短繊維に混ぜることにより（試料（ii））、ポリエチレンテレフタレート短繊維が１００％の粒綿（試料（i））よりも反発力は増加する（へたり難い粒綿となる）。特に、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維が１００質量％の試料（iii）は、長時間の圧縮に対して反発応力の減少が少ないことがわかる。
【符号の説明】
【００３５】
２  カード機
４  開繊綿保管庫
５  貯綿庫
６  主繊維層
７  副繊維層
８  吸引口
９  混綿保管庫
１０、１１、１２  フィードラチス
１３、１５  透明円筒容器
１４、１６  円盤
１７  棒材
１８  加重測定器
１９  粒綿
２０  ボール機
２１  保管庫
３０、３１、３２  送綿手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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