(57)【要約】【課題】  掛け布団、炬燵布団、膝掛け等の寝装・生活資材用途、若しくはダウンジャケットなど衣料用途に好適な保温性に優れた短繊維不織布およびその短繊維の経済的な製造方法を提供するすること。【解決手段】  少なくとも繊維の表面に金属、無機物、無機酸化物のうちの少なくともいずれか一つが付与された保温性に優れた合成繊維よりなる短繊維不織布。および、延伸された繊維束の状態でスパッタリング加工を施したのち、カットするスパッタリング加工短繊維の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも繊維の表面に金属、無機物、無機酸化物のうちの少なくともいずれか一つが付与された保温性に優れた合成繊維よりなることを特徴とする短繊維不織布。
【請求項２】
保温性に優れた合成繊維が、比容積が８０ｃｍ3／ｇ以上で保温率が８５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の短繊維不織布。
【請求項３】
延伸された繊維束にスパッタリング加工を施したのち、カットすることを特徴とするスパッタリング加工短繊維の製造方法。
【請求項４】
延伸された繊維束が、熱処理することにより立体捲縮を発現するものであり、スパッタリング加工を施した後、５ヶ／２５ｍｍ以上２０ヶ／２５ｍｍ以下の立体捲縮を発現する条件にて熱処理を施し、カットすることを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング加工短繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保温性に優れた短繊維不織布およびその短繊維を経済的に製造する方法に関するものであり、詳細には掛け布団、炬燵布団、膝掛け等の寝装・生活資材用途、若しくはダウンジャケットなど衣料用途に好適な保温性に優れた短繊維不織布およびその短繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、寝具や衣料の中綿としては、ウール、獣毛、羽毛、綿などの天然繊維あるいはポリエステル、アクリルなどの合成繊維が用いられていた。また、保温性を得るために、嵩特性に優れた中空のポリエステル繊維などが用いられていた。
【０００３】
さらに、近年では蓄熱性に優れた金属や金属酸化物あるいは遠赤外線を放射する機能を持つ鉱石などを紡糸時に繊維に練り込んだものあるいは後加工により表面に付与された繊維などが用いられている。また、保温性あるいは蓄熱性を付与するために、金属あるいは無機（酸化物）物をスパッタリング加工により施した、織物、編み物あるいはスパンボンドなどのシートを側地として用いた製品などが提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかしながら、これらの方法はいずれも不織布、布に金属をスパッタリングするものであり、十分な嵩特性を得ることができない。
【０００４】
また、遠赤外線の効果を付与するために酸化チタン、酸化珪素等を紡糸の段階で練り込む方法が提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。しかしながら、これらの方法では繊維内部に練り込まれるため効果がでにくく、含有量を増やす必要があり、繊維の強度、嵩が得られにくく、鉱石などの場合には繊維に練り込むために細かく粉砕する必要があり、コストが多くかかることが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７２７６１号公報（請求項１など）
【特許文献２】特開２００２−３３９２４４号公報（請求項１など）
【特許文献３】特開平１−３１４７２３号公報（特許請求の範囲など）
【特許文献４】特開平４−２７２２１２号公報（請求項１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、保温性に優れた短繊維不織布およびそれらの短繊維を経済的に製造する方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明は以下の構成よりなる。
１．少なくとも繊維の表面に金属、無機物、無機酸化物のうちの少なくともいずれか一つが付与された保温性に優れた合成繊維よりなることを特徴とする短繊維不織布。
２．保温性に優れた合成繊維が、比容積が８０ｃｍ3／ｇ以上で保温率が８５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の短繊維不織布。
３．延伸された繊維束にスパッタリング加工を施したのち、カットすることを特徴とするスパッタリング加工短繊維の製造方法。
４．延伸された繊維束が、熱処理することにより立体捲縮を発現するものであり、スパッタリング加工を施した後、５ヶ／２５ｍｍ以上２０ヶ／２５ｍｍ以下の立体捲縮を発現する条件にて熱処理を施し、カットすることを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング加工短繊維の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の短繊維の製造方法によれば、保温性に優れた短繊維不織布を経済的に得ることが可能となった。また、本発明の短繊維不織布によれば、掛け布団、炬燵布団、膝掛け等の寝装・生活資材用途、若しくはダウンジャケットなど衣料用途に用いた場合、好適な保温性を有する短繊維不織布を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる短繊維とは、ウール、綿などの天然繊維にも用いることができるが、好ましくは、繊維束を得やすく、かさの面から、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６６、などのポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ポリイミド繊維などが好ましい。
【００１０】
これらの繊維の表面および内部にスパッタリング加工により０．１重量％以上５重量％以下、好ましくは０．５重量％以上２重量％以下の金属および／又は無機（酸化物）を付与させる。０．１重量％未満では保温性の効果が得られにくく、５重量％より多く付与した場合、コストが高くなる割に保温性の効果寄与が少ない。また、繊維へのダメージが大きくなり、嵩低下などが発生する。ここに用いられる金属、無機物、無機酸化物としては、チタン、亜鉛、錫、アルミニウム、ジルコニウム、マグネシウムおよびそれらの酸化物、炭化物、窒化物から選択される少なくとも１種類が用いられる。コスト、効果の観点から特にチタンが好ましく採用できる。
【００１１】
得られた繊維の嵩はＪＩＳ  Ｌ−１０９７による比容積が８０ｃｍ3／ｇ以上、好ましくは８０ｃｍ3／ｇ以上１５０ｃｍ3／ｇ以下、さらに好ましくは９０ｃｍ3／ｇ以上１２０ｃｍ3／ｇ以下である。８０ｃｍ3／ｇより低くなると、スパッタリング加工しても保温性の効果が少なくなる。１５０ｃｍ3／ｇより高くなると一定重量使用した製品では、嵩ばり、保管しにくい、衣料の中綿に使用した場合には着用しにくいなどの問題が発生する。また嵩をあわせるために使用量を下げると使用によるヘタリが大きくなり、結果として嵩が低くなり保温性を損なうおそれがある。
【００１２】
これらの繊維を得る方法としては、繊維の断面を中空にする、あるいは立体の捲縮を付与する方法、あるいはそれらを組み合わせる方法などがある。
【００１３】
以上により得られた繊維をカードウエッブ、エアレイド不織布などとして用いることにより、保温性に優れた構造体が得られる。さらに、得られた不織布をニードルパンチ、ウォーターパンチなどで交絡させるあるいは樹脂などを付与したケミカルボンド、バインダー繊維と併用したサーマルボンドなどで保形しても良い。また、これらの不織布とスパンボンド、メルトブロー、フラッシュ紡糸法などで得られた不織布およびそれらの複合不織布と積層することも可能である。
【００１４】
次に上記短繊維を得る製造方法について説明する。
スパッタリング加工に用いる繊維束は紡糸後延伸油剤を付与し、１万デシテックスから１０００万デシテックス好ましくは１０万デシテックスから５００万デシテックスに束ねた未延伸糸、あるいはさらに所定の倍率に延伸したもの、さらには、仕上げ油剤を付与したものを用いることが好ましい。このとき１万デシテックス未満であれば、効率が悪く、コストが高くなり、１０００万デシテックスを超える場合は、スパッタリング加工の斑が発生し、好ましくない。未延伸の繊維束を用いても良いがスパッタリング加工をしたのち延伸すると、スパッタリング加工により、少なからずダメージを受けているため、糸切れが発生しやすく、十分な延伸工程を通過させることが難しくなるだけでなく、スパッタリング加工された金属、無機物、無機酸化物が延伸に追随できないため、全体に付着しなくなりやすく、保温効果が著しく劣るものとなりやすいため、延伸糸の方がより好ましい。
【００１５】
これらに用いる繊維束は、紡糸時の非対称冷却、偏芯芯鞘法あるいは、サイドバイサイド法で、熱処理により５ヶ／２５ｍｍ以上２０ヶ／２５ｍｍ以下の立体捲縮が発現する性能を持つことが好ましい。捲縮を持つ繊維束をスパッタリング加工すると、繊維束の嵩が高く、厚みがあるため１回の加工にセットする繊維量が少なくなりコストが高くなるばかりでなく、厚み方向への加工斑が問題となる。また、スパッタリング加工を施した後にクリンパーにより捲縮を付与する場合、スパッタリング加工によりダメージを受けた繊維束では十分な捲縮を付与できない。
【００１６】
スパッタリング加工を施した繊維束は、常法により熱処理され、カットすることで保温性に優れた短繊維を得ることができる。
【００１７】
本発明に短繊維の保温率は、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。使用する季節にもよるが、８５％未満では体感しにくい。
【００１８】
特に本発明においては、一定比容積における保温性能の向上が目覚しく、発明品の保温率と同一素材における同一比容積の繊維の保温率との差が２％以上好ましくは３％以上さらに好ましくは４％以上である。なお繊維を構成する素材が複数のものにより構成される場合は主として構成する素材の繊維で代替することができる。
【実施例】
【００１９】
次に実施例及び比較例を用いて、本発明を具体的に説明するが、各項目における測定は以下の通り実施した。
比容積：ＪＩＳ  Ｌ−１０９７に準拠した。
捲縮数：ＪＩＳ  Ｌ−１０１５．７．１２に準拠した。
保温性：Ａ.Ｓ.Ｔ.Ｍ.型試験機を使用して実施した。産熱体表面温度を３６℃に保持し、本発明短繊維および未加工短繊維をカード法により得られる不織布とし、４０番手綿１００％縦１２０本／インチ、横１１０本／インチの平織の生地４０ｃｍ×４０ｃｍに８０ｇそれぞれセットし、一定時間内に試験片を通過して放散される熱損失（放熱量）を求める。
また保温率Ｑは下記式に基づき算出した。
保温率Ｑ（％）＝｛１−（ｂ／ａ）｝×１００
ここでＱは保温率（％）、ａは試験片未設置の状態（ブランク）の放熱量、ｂは試験片を設置した状態の放熱量である。尚、それぞれの放熱量は消費電力積算時間から放熱量に換算して算出されるものである。
【００２０】
実施例１（ポリエステル短繊維−１の製造）
Ｃ型ノズル、１５００ホールより吐出量２４００ｇ／分、紡速＝１０００ｍ／分にてポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６５）を紡糸し、１２デシテックスの未延伸糸を得た。このとき、立体捲縮が発現するよう非対称冷却により冷却した。これを２００万デシテックスとなるよう合わせ、１．５倍に延伸し、１３３万デシテックスの中空延伸糸の繊維束を得た。
【００２１】
得られた繊維束を密閉可能なケーシングに入れる。繊維束を均一に広げて前方に棒状の陽極及び金属ターゲットを設置し、上記ケーシング内圧を１×１０-3Ｔｏｒｒ程度に減圧し、アルゴンガスを導入してケーシング内圧を５×１０-4Ｔｏｒｒ程度の低圧アルゴンガス雰囲気に調整する。その後、陽極と陰極間に４００〜８００Ｖ、２〜１００Ａの直流電流を通すことによって陰極のターゲットから金属チタンが飛び出し、繊維束の表面に密着させた。
【００２２】
スパッタリング加工後の繊維束に仕上げ油剤を付与し、１６０℃で２分乾熱処理し、６４ｍｍにカットしスパッタリング加工短繊維を得た。繊度は８デシテックス、捲縮数は１８ヶ／２５ｍｍの立体捲縮であり、金属チタン付着量は１．０％、比容積は１００ｃｍ3／ｇであった。
【００２３】
実施例２（ポリエステル短繊維−２の製造）
ＹＱ型ノズル、９００ホールより吐出量２０００ｇ／分、紡速＝１３００ｍ／分にてポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６５）を紡糸し、２１デシテックスの未延伸糸を得た。このとき、立体捲縮が発現するよう非対称冷却により冷却した。これを１５０万デシテックスとなるよう合わせ、１．９倍に延伸し、８０万デシテックスの中空異形断面延伸糸の繊維束を得た。
【００２４】
得られた繊維束を密閉可能なケーシングに入れる。繊維束を均一に広げて前方に棒状の陽極及び金属ターゲットを設置し、上記ケーシング内圧を１×１０-3Ｔｏｒｒ程度に減圧し、アルゴンガスを導入してケーシング内圧を５×１０-4Ｔｏｒｒ程度の低圧アルゴンガス雰囲気に調整する。その後、陽極と陰極間に４００〜８００Ｖ、２〜１００Ａの直流電流を通すことによって陰極のターゲットから金属チタンが飛び出し、繊維束の表面に密着させた。
【００２５】
スパッタリング加工後の繊維束に仕上げ油剤を付与し、１６０℃で２分乾熱処理し、４４ｍｍにカットしスパッタリング加工短繊維を得た。繊度は１１デシテックス、捲縮数は１６ヶ／２５ｍｍの立体捲縮であり、金属チタン付着量は１．０％、比容積は７０ｃｍ3／ｇであった。
【００２６】
比較例１（比較ポリエステル短繊維−１の製造）
Ｃ型ノズル、１５００ホールより吐出量２４００ｇ／分、紡速＝１０００ｍ／分にてポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６５）を紡糸し、１２デシテックスの未延伸糸を得た。このとき、立体捲縮が発現するよう非対称冷却により冷却した。これを２００万デシテックスとなるよう合わせ、１．５倍に延伸し、１３３万デシテックスの中空延伸糸の繊維束を得た。繊維束に仕上げ油剤を付与し、１６０℃で２分乾熱処理し、６４ｍｍにカットし短繊維を得た。繊度は８デシテックス、捲縮数は１８ヶ／２５ｍｍの立体捲縮であり、比容積は１００ｃｍ3／ｇであった。
【００２７】
比較例２（比較ポリエステル短繊維−２の製造）
ＹＱ型ノズル、９００ホールより吐出量２０００ｇ／分、紡速＝１３００ｍ／分にてポリエチレンテレフタレート（ＩＶ＝０．６５）を紡糸し、２１デシテックスの未延伸糸を得た。このとき、立体捲縮が発現するよう非対称冷却により冷却した。これを１５０万デシテックスとなるよう合わせ、１．９倍に延伸し、８０万デシテックスの中空異形断面延伸糸の繊維束を得た。繊維束に仕上げ油剤を付与し、１６０℃で２分乾熱処理し、４４ｍｍにカットし短繊維を得た。繊度は１１デシテックス、捲縮数は１６ヶ／２５ｍｍの立体捲縮であり、比容積は７０ｃｍ3／ｇであった。
【００２８】
【表１】
2005060878.tif 000002
実施例１〜２、比較例１〜２により明らかなように、保温性に優れた短繊維とその短繊維から成る不織布が得られることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の短繊維不織布は、従来の短繊維不織布と同じ嵩にもかかわらず、保温性に優れるため、掛け布団、炬燵布団、膝掛け等の寝装・生活資材用途、若しくはダウンジャケットなど衣料用途に好適に利用することができ、また経済的に生産することができるため、産業界に寄与することが大である。