[0001] 本发明涉及一种填充棉，其兼具高水平的吸湿发热性与大体积性，吸湿发热性可以带来低湿度的暖空气，大体积性可以带来保温性，适宜用于床上用品或衣料用品等中。

[0002] 填充棉一般地用于塞入与皮肤接触的被褥或小棉坐垫或衣料用品等中。例如对于被褥来说，能够得到具有舒适的温度与湿度的寝具内部气候很重要，因此其优选可以得到长久持续的保温性与吸湿发热性。以往，大多会提议使用了聚酯等常用纤维的材料或使用丙烯酸系吸放湿性纤维的材料（参照专利文献1）等作为填充棉。

[0003] 但是，使用聚酯等常用纤维的填充棉，具有充分高的大体积性，含有较多的空气从而可以维持高度保温性，但却不能吸附填充入空气中的湿气将其转换为适宜的空气。此外，以往的使用Na盐型交联丙烯酸系吸放湿性纤维的填充棉，其可以从自身内含有的空气中吸附湿气并发热，将其变化为使人体产生舒适感的空气，但是因大体积性较低，在保温效果的持续性方面存在问题。现有技术文献
专利文献

[0004] 专利文献1：日本专利特开平10-313995号公报

[0005] 本发明鉴于上述的以往的技术问题而完成，其目的在于提供一种填充棉，兼具高水平的吸湿发热性与大体积性，可以给人体提供舒适的环境，适宜用于床上用品或衣料用品。解决课题的手段

[0006] 本发明人为了达到上述目的，对吸湿发热性优异的交联聚丙烯酸酯系纤维进行了深入研究，结果发现2价金属的Mg盐型或者Ca盐型纤维不仅具有吸湿发热性，还具有较高的大体积性，作为结果，将其与聚酯纤维并用可以达成高水平的吸湿发热性与大体积性，从而完成本发明。

[0007] 即，本发明具有以下[1]～[7]的结构。（1）一种填充棉，含有25～85重量%的聚酯纤维，其特征在于，上述填充棉含有15～
75重量%的Mg盐型以及/或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维。
（2）如（1）中记载的填充棉，其特征在于，聚酯纤维的单纤维弹性模量在30cN/dtex以上。
（3）如（1）或者（2）中记载的填充棉，其特征在于，Mg盐型以及/或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维的单纤维弹性模量在20cN/dtex以上
（4）如（1）～（3）的任一项中记载的填充棉，其特征在于，填充棉中使用的纤维的重量平均的单纤维弹性模量在25cN/dtex以上。
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（5）如（1）～（4）的任一项记载的填充棉，其特征在于，比容为50～100cm/g。（6）如（1）～（5）的任一项记载的填充棉，其特征在于，吸湿率为6.0～40%（7）如（1）～（6）的任一项记载的填充棉，其特征在于，在15℃、50%RH的条件下10分钟后开始发汗，30分钟后测定的寝具内温度在32℃以上，并且寝具内湿度在70%以下。
发明的效果

[0008] 本发明的填充棉，兼具高水平的吸湿发热性与大体积性的效果，这是以往的使用聚酯等广泛应用的纤维或者Na盐型等交联聚丙烯酸酯系纤维所不具有的。这样的效果，不仅带来聚酯纤维所具有的大体积性，还可以带来Mg盐型或者Ca盐型的聚丙烯酸酯系纤维具有的高度单纤维弹性模量与吸湿发热性。本发明的填充棉，因其可以通过它的大体积性将吸入的大量的空气通过吸湿发热性变化为低湿度的暖空气，所以适宜使用用作床上用品的填充棉、秋冬季户外服装的填充棉。附图说明

[0009] [图1]显示实施例2，6、比较例3，5，6的寝具内的温度随时间经过变化的图表。[图2]显示实施例2，6、比较例3，5，6的寝具内的温度随时间经过变化的图表。

[0010] 以下，详细说明本发明的填充棉。

[0011] 本发明的填充棉，其特征在于，在含有聚酯纤维之外，还含有特定量以上的Mg盐型以及/或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维，通过此可以兼具高水平的吸湿发热性与大体积性，吸湿发热性带来了低湿度的暖空气，大体积性带来长久持续的保温性。

[0012] 作为本发明中使用的聚酯纤维，可以使用通常绵用的聚酯系聚合物，但优选聚对苯二甲酸乙二酯纤维。作为其形态，举例有没有经过特别加工的常规（regular）品、复合（conju）品、中空品、复合（conju）中空品等，但为了使含具有吸湿性的交联聚丙烯酸酯系纤维的填充棉能得到较高的大体积性，优选没有经过特别加工的常规品。

[0013] 为了使填充棉得到较高的大体积性，聚酯纤维，优选单纤维纤度为5～18dtex，进一步地优选5～14dtex。此外，纤维长优选40～100mm，进一步地优选50～80mm。为了使填充棉得到较高的大体积性，聚酯纤维的单纤维弹性模量，优选28cN/dtex以上，更优选30cN/dtex以上。对于聚酯纤维的单纤维弹性模量的上限没有限制，实际上为100cN/dtex左右。单纤维弹性模量高的聚酯纤维，可以使用例如聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二醇酯而得到。

[0014] 本发明的填充棉中聚酯纤维的含量为25～85重量%，优选35～80重量%，更优选40～75重量%。聚酯纤维少于上述范围时，难以达成高的大体积性，填充棉中无法含有较多的空气，恐怕不能维持高的保温性。此外，聚酯纤维多于上述范围时，交联聚丙烯酸酯系纤维的含量下降，从而恐怕会不能充分得到交联聚丙烯酸酯系纤维的吸湿发热性的效果，低湿度下保温性也无法维持。本发明的填充棉中，可以使用除了聚酯纤维之外的广泛应用的纤维（丙烯酸、绵等纤维），但优选使用单纤维弹性模量在10cN/dtex以上的。使用较多的单纤维弹性模量低的纤维时，填充棉整体的大体积性变得不充分，恐怕会降低保温性。

[0015] 本发明中使用的交联聚丙烯酸酯系纤维，必须是2价金属的Mg盐型或者Ca盐型。Na盐型等一价金属盐型，其大体积性不足，不能使保温性持续，所以不优选。此外，Zn盐型等其他的2价金属盐型，其吸湿发热性差，不能得到舒适的环境，所以不优选。Mg盐型或者Ca盐型，在维持高度吸湿发热性的同时，还具有适度的较高的大体积性，所以可以充分发挥聚酯纤维的较高的大体积性的效果。推测Mg盐型或者Ca盐型的大体积性显著的理由是因为这些2价金属在聚合物之间与羧基形成离子交联结构，提高了弹性模量。本发明的交联聚丙烯酸酯系纤维，是通过丙烯腈系纤维的改性使纤维超亲水化，成为交联化的纤维，是具有Mg盐型或者Ca盐型的羧基作为亲水性基团的纤维。Mg盐型或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维，是以往已经公知的纤维，对于Mg盐型，例如可参照专利第4529145号，对于Ca盐型，例如可参照日本专利特开平9-059872号容易地制造。

[0016] 本发明的填充棉中的Mg盐型或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维的含量为15～75重量%，优选20～65重量%，更优选25～60重量%。含量不足上述范围时，不能充分发挥吸湿发热性，吸入的湿空气不能充分地变化为低湿度的暖空气。超过上述范围时，在经济性方面不佳，不能认为是效果得到提高。Mg盐型或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维的单纤维弹性模量与Na盐型（大约5cN/dtex）相比，有一定的提高，一般是20～35cN/dtex。因此，可以说Mg盐型或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维具有比以往使用的Na盐型更高的大体积性。本发明的填充棉，为了维持较高的大体积性，使用的全部纤维的重量平均单纤维弹性模量，优选25cN/dtex以上，更优选30～100cN/dtex。

[0017] 因为本发明的填充棉，除了如上所述的聚酯纤维之外，还含有特定量以上的Mg盐型以及/或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维，所以可以达成20℃×65%RH下，6.0～40%的范围内的吸湿率。吸湿率在该范围内时，与人的皮肤相接触，可以充分感觉到原材料具有的低湿度的温暖感。

[0018] 此外，本发明的填充棉，除了如上所述的聚酯纤维之外，还含有特定量以上的Mg3
盐型以及/或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维，可以达到50～100cm/g范围内的比容。
这样的大体积性，可通过Mg盐型或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维或聚酯纤维通过具有
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的高单纤维弹性模量来实现。比容不足50cm/g时，恐怕不能充分地吸收空气，保温性不充
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分。比容大于100cm/g时，只要稍稍施加力，就容易变形，恐怕保持形状性能不好。

[0019] 进一步地，本发明的填充棉，除了如上所述的聚酯纤维之外，还含有特定量以上的Mg盐型以及/或者Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维，所以，按照实施例的测定方法，在15℃、50%RH的条件下，10分钟后开始发汗，30分钟后测定的寝具内的温度在32℃以上（虽对上限没有限制，但是实际中是36℃以下），并且寝具内湿度在70%以下（虽对上限没有限制，但是实际中是20%以上）。这是通过Mg盐型或者Ca盐型的交联聚丙烯酸酯系纤维具有的高吸湿性与大体积性，及聚酯纤维具有的大体积性实现的。寝具内的温度及湿度在该范围内时，与人的皮肤相接触时可以感觉到低湿度的舒适的温暖感。

[0020] 本发明的填充棉的制造方法，没有特别限定，可以使用以往公知的一般填充棉的制造法。例如使用，将原料绵在解纤机中初步解纤·混合后，在切割机中加工为网状的方法。此外，为了赋予形态稳定性，可以补加针刺（needle punch）或者水刺（water punch）等缠绕纤维的工序，使用热熔融粘着树脂使纤维之间粘接的工艺。

[0021] 以上说明的本发明的填充棉，因为兼具高水平的吸湿性与大体积性，所以具有以往没有的低湿度的温暖这样的舒适性。因此，使用本发明的填充棉的床上用品（铺垫被褥、铺盖被褥、枕头等）或者秋冬用户外服装衣料，可以吸着从人体释放出的水分发热，抑制湿度并变暖，此外该温暖还可以通过大体积性带来的保温性实现持续地给予。实施例

[0022] 通过以下的实施例对本发明进行具体的说明，但是本发明并不局限于这些。另外，除非另有说明，实施例中的比率都是以重量表示的。实施例中的特性的评价方法如下所示。

[0023] （1）吸湿率将大约2.5g试样在热风干燥机中105℃下干燥16小时，测定重量（W1[g]）。接着将该试样置于调整为20℃×65%RH的恒温恒湿器中放置24小时。测定如上述的吸湿后试样的重量（W2[g]）。根据测定结果，通过下式计算出吸湿率。
吸湿率[%]={（W2-W1）/W1}×100

[0024] （2）比容轻轻打开50g试样的纤维，在切割机上开纤，层积。试验片的大小为10cm×10cm，取出
6个，置于四方器皿（vat）中在恒温恒湿机内24hr以上。从恒温恒湿机中取出后，积累直至质量为10.0g～10.5g，准确地秤量制出的试验片。在试验片上放置10cm×10cm的丙烯酸板，放置500g的秤锤30秒之后，接着撤掉该秤锤，放置30秒。重复该操作3次，除去500g的秤锤后放置30秒，测量四角边的高度求出平均值，通过下式计算出比容。
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比容（cm/g）=10×10×试料的四角边的高度的平均值（mm）/10/试验片的质量（g）[0025] （3）寝具内的温度及寝具内湿度
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使用发汗模拟实验测定装置，在水供给量（发汗量）：100g/m·h，热板温度：37℃、试样-热板距离：0.5cm，环境温度湿度：15℃×50%RH的条件下开始试验，10分钟后开始发汗，测定热板与试样之间的空间的温度与湿度变化。
另外，发汗模拟实验装置是具有发汗孔的基体以及产热体形成的生热发汗装置，由给发汗孔供水的送水结构、控制产热体温度的产热控制结构、温湿度传感器构成。基体是黄
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铜制的，面积为120cm，发汗孔设置有6个，通过面状加热器形成的产热体可以控制在一定的温度。送水结构使用筒泵，将一定的水量送到基体的发汗孔中。基体表面上贴附有厚度
0.1mm的聚酯纤维复丝纺织品形成的模拟皮肤，通过此可以将发汗孔中吐出的水在基体表面上扩散，呈现出发汗状态。基体周围设置有高度0.5cm的外框，试样可设置在与基体相距
0.5cm的位置。温湿度传感器设置在基体与试样（填充有填充棉的被褥）之间的空间内，测定基体发汗状态时的“基体与试样与外框包围的空间”的温度与湿度。另外，填充有填充棉的被褥，侧面使用聚酯100%的纺织品，通过绗缝制作而成。

[0026] [实施例1]在预备解纤机中，将Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长
48mm，单纤维弹性模量26cN/dtex）与聚酯纤维（聚对苯二甲酸乙二酯纤维，单纤维纤度
7.8dtex，纤维长64mm，单纤维弹性模量32cN/dtex，东丽株式会社的产品号201-7.8Tx64）按20/80的重量比率解纤·混合后在切割机中制作成填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0027] [实施例2]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维的重量比率变更为30/70之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。此外，图1及
2分别显示随时间的推移，该填充棉的寝具内的温度及湿度的变化。

[0028] [实施例3]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维的重量比率变更为50/50之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0029] [实施例4]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维的重量比率变更为70/30之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0030] [实施例5]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量29cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0031] [实施例6]除了将实施例2中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量29cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。此外，图1及2分别显示随时间的推移，该填充棉的寝具内的温度及湿度的变化。

[0032] [实施例7]除了将实施例3中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量29cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0033] [实施例8]除了将实施例4中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量29cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0034] [实施例9]除了将实施例1中以20/80的重量比率使用的Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维替换为，实施例1中相同的Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与实施例1中相同的聚酯纤维与丙烯腈系纤维（单纤维纤度4.8dtex，纤维长50mm，单纤维弹性模量10cN/dtex）以
30/60/10的重量比率使用之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0035] [实施例10]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维以20/80的重量比率使用替换为，实施例1中相同的Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与实施例5中相同的Ca盐型交联聚丙烯酸酯纤维与实施例1中相同的聚酯纤维以15/15/70的重量比率使用之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0036] [比较例1]除了将实施例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维与聚酯纤维的重量比率变更为10/90之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0037] [比较例2]除了将比较例1中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为与实施例5相同的Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0038] [比较例3]除了使用100重量%的与实施例1相同的聚酯纤维之外，用与实施例1同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。此外，图1及2分别显示随时间的推移，该填充棉的寝具内的温度及湿度的变化。

[0039] [比较例4]除了使用100重量%的与实施例9相同的丙烯腈系纤维之外，用与实施例1同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。此外，图1及2分别显示随时间的推移，该填充棉的寝具内的温度及湿度的变化。

[0040] [比较例5]除了将实施例2中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Na盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量5cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0041] [比较例6]除了将实施例2中Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维替换为Zn盐型交联聚丙烯酸酯系纤维（单纤维纤度5.0dtex，纤维长48mm，单纤维弹性模量26cN/dtex）之外，用同样的方法制作填充棉。该填充棉的结构及评价结果在表1中显示。

[0042] [表1]

[0043] 由表1可知，实施例1～10的填充棉，因兼具高水平的吸湿性与大体积性（比容），可以在保持高的寝具内温度的同时降低寝具内湿度，可相当舒适地使用。与此相对，Mg盐型交联聚丙烯酸酯系纤维少的比较例1或Ca盐型交联聚丙烯酸酯系纤维少的比较例2或使用Zn盐型交联聚丙烯酸酯系纤维的比较例6的填充棉，吸湿性差，所以寝具内湿度高，舒适性差。只使用聚酯纤维的比较例3的填充棉，吸湿性差，所以舒适性差。只使用丙烯腈系纤维的比较例4的填充棉，吸湿性及大体积性两者都差，所以舒适性极差。使用Na盐型交联丙烯酸酯系纤维的比较例5的填充棉，大体积性差，所以舒适性差。此外，由图1及2可知，用本发明范围内的实施例2，6的填充棉制作的被褥，即使随着时间的经过，也能维持低湿度下的高度保温性，但是使用本发明的范围外的比较例3，5，6的填充棉制作的被褥，不能兼具低湿度与高度保温性，不能给人舒适感。产业上的可利用性

[0044] 本发明的填充棉，因为兼具高水平的吸湿发热性与大体积性，所以适宜使用于与人的皮肤接触的床上用品或衣料品等中。