【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合繊維が使用された成形性（加熱成形性）を有する成形材料及びその成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、形状が凹凸で、曲線部を有し、部分的に厚さの異なる成形体を製造するための成形材料としては、ゴム系、ウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の発泡体、あるいはニードルパン不織布、フェルト状のもの等が多く使用されてきている。 又、最近では、融点の異なる２種のポリエステル繊維や芯鞘型熱融着繊維を使用した成形材料も製造されており、これらの成形材料を製品化する際の成型加工法としては、スライス法、モールド法、冷熱加圧法等が用いられている。

【０００３】一般的な成形材料であるウレタン発泡体は、スライス法やモールド法等で比較的簡単に成型することが可能なものであるが、湿熱時に劣化が起こったり、光によって黄変したりする等の欠点を有する他に、
通気性がなく、耐溶剤性が劣る等の多くの問題点がある。 又、不織布の場合には、均一な密度で５０ｍｍ以上の厚物が得られないためにスライス加工ができず、通常は熱プレス成型、又は冷却プレス等の方法が行われている。 しかし、このようなプレス成型では、厚さが一定のものをプレスするために密度のバラツキが大きくなり、
クッション性が損なわれ、品質の良い製品を得ることができなかった。

【０００４】そこで、これまでに厚手の成形体を成形する方法として、一旦、薄手の成形体を作製し、その後、
これを互いに積層し、再度加熱する方法が行われてきており、密度のバラツキが小さい成形体としては、例えば、特開平２−１５４０５０号に、ポリエステル繊維と、鞘部に芯部よりも融点の低い成分を使用した芯鞘型複合繊維とを所定の割合で混綿してなるクッション体が開示されている。 ここに開示されるクッション体は、圧縮荷重による歪みの少なく、均一な密度を有するものであるという点においては優れたものである。 しかしながら、このようなクッション体は、単一の低融点熱融着繊維が配合されたものであるために、成型時あるいは成型後に融点以上の温度が加えられると硬化したり、形状が変化したりする等の問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような従来技術における問題点を解決し、加熱成形が可能であって、均一な密度を有し、しかもスライス加工が可能な繊維性の成形材料、及びその成形方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、鞘部の融点差が一定の範囲内である、少なくとも２種の異なる芯鞘型複合繊維を、特定の割合で高融点のポリエステル繊維と混綿し、鞘部の融点が低い方の芯鞘型複合繊維の少なくとも一部を溶融させ、鞘部の融点が高い方の芯鞘型複合繊維の少なくとも一部を溶融させずに残存させた交絡構造とすることによって、上記の課題を解決した。 即ち、本発明の、複合繊維を使用した成形材料は、繊度が４〜３０デニールであるポリエステル短繊維Ａと、繊度が２〜２０デニールで、鞘部に上記ポリエステル短繊維Ａよりも低い融点の成分を使用した低融点短繊維Ｂを、
９０〜６０：１０〜４０の混綿比で混綿して成り、上記ポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとが立体的に連続して交絡した構造を有するものであって、上記低融点短繊維Ｂが少なくとも２種の異なる、芯鞘型の複合繊維Ｂ ₁ 、Ｂ ₂から成り、上記複合繊維Ｂ ₁ 、Ｂ ₂の鞘部成分の融点の差が１５〜１１５℃で、しかも鞘部成分の融点が低い方の複合繊維Ｂ ₁と、鞘部成分の融点が高い方の複合繊維Ｂ ₂との混綿比が７０〜３０：３０〜７０であること、及び上記ポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとは、複合繊維Ｂ ₁の少なくとも一部が溶融することによって融着されており、かつ複合繊維Ｂ ₂の少なくとも一部が溶融されずに残存していることを特徴とする。

【０００７】まず、本発明の成形材料を構成する、高融点のポリエステル短繊維Ａとしては、通常のポリエ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、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ１，４−
ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリヒドロラクトンまたはこれらの共重合エステルやコンジュゲートスピニングによる複合繊維等がいずれも使用できる。 特に、熱収縮率の異なる２種のポリマーから成るサイドバイサイド型複合繊維は、スパイラル状捲縮を発現し、立体構造をとるので好ましく、特に中空率５〜３０％の中空糸を使用することがが好ましい。 尚、このような中空型のポリエステル繊維を製造する際には、相対粘度の異なる２種以上のポリエステルを組み合わせて複合するのが一般的である。

【０００８】一方、低融点短繊維Ｂとしては、芯鞘型の構造を有し、しかも芯部成分と鞘部成分の融点が異なる複合繊維がいずれも使用でき、例えば、鞘部に上記ポリエステル短繊維Ａよりも低い融点の成分である低融点ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等が使用され、芯部に通常のポリエステル繊維成分が使用された芯鞘型複合繊維が挙げられる。 本発明における低融点短繊維Ｂは、その鞘部が熱により溶融して各繊維間を融着させる働きをするものであって、一般的には鞘部の融点が１１０〜２２０℃の範囲のものが使用される。 又、ポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとの融点差は３０℃
以上であることが好ましい。

【０００９】本発明の成形材料には、このような鞘部成分の融点の異なる複数の低融点短繊維Ｂ（芯鞘型の複合繊維Ｂ ₁ 、Ｂ ₂ ）が含有され、この複合繊維Ｂ ₁の鞘部成分の融点と、複合繊維Ｂ ₂の鞘部成分の融点とには、
約１５〜１１５℃の差が設けられている。 これにより、
ポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとの混綿物に熱が加えられた際、鞘部成分の融点が低い方の複合繊維Ｂ
₁の鞘部が、鞘部成分の融点が高い方の複合繊維Ｂ ₂の鞘部よりも低温度で溶融して繊維間が融着し、複合繊維Ｂ ₂の少なくとも一部が溶融されていない状態で、そのまま残存した構造となる。 従って、このようにして得られた成形材料は、溶融せずに残存した複合繊維Ｂ ₂の鞘部成分を有し、その後、より高い温度で処理された際に優れた熱成形性を示す。 又、ポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとが連続して交絡した状態で融着接合された構造を有するために、優れたスライス性を示す。 この際、複合繊維Ｂ ₁とＢ ₂の融点の差が１５℃以下であると、複合繊維Ｂ ₁のみを融着させて、複合繊維Ｂ ₂の少なくとも一部を溶融させずに残存させることが困難となり、逆に融点の差が１１５℃以上であると、複合繊維Ｂ
₁の融点が極めて低くなるか、あるいは複合繊維Ｂ ₂とポリエステル短繊維Ａとの融点差が小さくなるという問題が生じる。

【００１０】本発明の成形材料では、複合繊維Ｂ ₁とＢ
₂の混綿比が、物性（スライス性、熱成形性、保形性、
耐洗濯性）に大きく影響を与えるので適宜選定する必要があり、上述の物性が全て良好な成形材料が得られる混綿比は、７０〜３０：３０〜７０である。 又、本発明では、前述のポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂの混綿比は、成形材料として適した物性を有するものが得られるように選定する必要があり、好ましい範囲は９０〜
６０：１０〜４０である。

【００１１】本発明では、複合繊維Ｂ ₁及びＢ ₂の鞘部として、特に低融点ポリエステルを使用することが好ましいが、この種のポリエステルは、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、フタル酸、イソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の脂環族ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシリレングリコール等の脂肪族や脂環族ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸類を添加した共重合エステルであり、例えばテレフタル酸とエチレングリコールに、イソフタル酸及び１，６−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステル等が例示される。

【００１２】本発明の成形材料では、それを構成する繊維主体であるポリエステル短繊維Ａとして、前述の如く、中空複合繊維を使用するのが好ましいが、これは、
ウエブの繊維方向が不規則に絡み合い、芯鞘型の複合繊維Ｂ ₁の鞘部と、交絡部において融着接合されて立体的な構造となるため、繰り返し圧縮荷重による歪みが非常に小さい製品を得ることができるからである。

【００１３】このようなポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂとが混綿されて成る、本発明の成形材料は、熱成形性が良好であり、成型時や成型後に融点以上の熱が加えられても、成形材料が変形したりすることがない。
しかも、均一な密度を有し、スライス加工適性に優れ、
肩パッドのような薄手の製品に加工することができる。
この他、本発明の成形材料は、洗濯性やドライクリーニング性にも優れ、肩パッドのように衣類に取り付けられて洗濯される製品の材料としても適したものである。

【００１４】更に、本発明は、上記の、複合繊維を使用した成形材料を用いて成形を行う際の成形方法に関するものでもあり、この成形方法においては、繊度が４〜３
０デニールであるポリエステル短繊維Ａと、繊度が２〜
２０デニールで、鞘部に上記ポリエステル短繊維Ａよりも低い融点の成分を使用した低融点短繊維Ｂ〔ただし、
上記低融点短繊維Ｂは少なくとも２種の異なる、芯鞘型の複合繊維Ｂ ₁ 、Ｂ ₂から成り、上記複合繊維Ｂ ₁ 、Ｂ
₂の鞘部成分の融点の差が１５〜１１５℃で、しかも鞘部成分の融点が低い方の複合繊維Ｂ ₁と、鞘部成分の融点が高い方の複合繊維Ｂ ₂との混綿比が７０〜３０：３
０〜７０である〕を、９０〜６０：１０〜４０の混綿比で混綿してカードウエブを作製し、これに加熱処理を施して、複合繊維Ｂ ₁の少なくとも一部を溶融させ、かつ複合繊維Ｂ ₂の少なくとも一部を溶融させずに残存させて、成形体となし、次いで、該成形体を加熱下で成形して複合繊維Ｂ ₂を溶融せしめることを特徴とする。

【００１５】本発明の成形方法において使用される、複合繊維を使用した成形材料を製造する際には、まず、前記のポリエステル短繊維Ａと低融点短繊維Ｂを前記の混綿比で混綿することによりカードウエブが作製されるが、この際、市販の開繊機が使用できる。 そして、得られたカードウエブを積層して加熱処理を行なう際、低密度の成形材料の場合には、遠赤外線だけを用いても可能である。 この加熱処理において蒸気釜を使用すると、特に密度の均一な成形材料を製造することができるので好ましい。 尚、この蒸気釜を用いた方法では、蒸気釜の内部を７５０ｍｍＨｇ以上に減圧して、１ｋｇ／ｃｍ ²以上の蒸気を導入し、積層体の各層間を融着するが、加熱処理条件（温度、時間）としては、複合繊維Ｂ ₁の少なくとも一部が溶融し、しかも複合繊維Ｂ ₂の少なくとも一部が溶融しないように選定する必要があり、一般的には複合繊維Ｂ ₂の鞘部成分の融点以下の温度により処理を行う。

【００１６】そして、このような加熱処理により得られた成形体を、次いで、加熱下で成形し、複合繊維Ｂ ₂を溶融させる。 本発明の成形方法の一例としては、加熱処理により得られた成形体を、所望の成形品に近似した形状にスライスし、その後、プレス成形機等を用いて加熱成形する方法が挙げられるが、この際、比較的融点の高い複合繊維Ｂ ₂を融着させなければならないので、乾熱法を用いることが好ましい。 尚、本発明の成形方法において使用される、熱成形性の良い成形材料は、内層部まで均一に融着され、全体に風合いが良く、外観的にも優れたものであって、上述の加熱処理方法を用いることにより、厚さ１０ｍｍ以上、特に３０ｍｍ以上のような厚い成形材料であっても、密度のバラツキの少ない均一な物性を有するものが容易に安定して製造することが可能である。 以下に、本発明の成形材料における一実施例を示す。

【００１７】

【実施例】

実施例１ 相対粘度１．３７のポリエチレンテレフタレートと相対粘度１．２２のポリエチレンテレフタレートを、１：１
の比率でサイドバイサイド型に複合して得た、中空率１
６．１％、繊度１３デニール、カット長５１ｍｍの中空複合ポリエステル短繊維Ａ：８０重量％と、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、鞘部は融点が１１０℃の共重合ポリエステルからなる芯鞘型の複合繊維Ｂ ₁ （繊度３デニール、カット長５１ｍｍ）と、芯部は上記複合繊維Ｂ ₁と同様で、鞘部は融点が１３０℃の共重合ポリエステルからなる芯鞘型の複合繊維Ｂ ₂ （繊度４デニール、カット長５１ｍｍ）が、表１の試験 No.１〜７に示される比率（Ｂ ₁ ：Ｂ ₂ ＝０〜１００：１００〜０）で含まれた低融点短繊維Ｂ：２０重量％を開繊機にて混綿し、カーディングをした後、目付４００ｇ／ｍ ²のウエブとし、得られたウエブをそれぞれ連続的に、温度が１
３０℃の遠赤外線熱処理機を通過させ、融着させた。

【００１８】次に、得られたウエブをそれぞれ積層して、減圧下で１３０℃、１０分間蒸熱処理し、均一な密度で一体成形された棒状のクッション性を有する成形体（厚さ１５ｃｍ、幅１３ｃｍ、長さ１ｍ、密度０．０４
ｇ／ｃｍ ³ ）とした後、この成形体を適当な幅、長さに切断し、肩パッドのスライサーを用いてスライスカットした。 そして、更に、このようにして薄く切断したものを、乾熱１６０℃で３０秒間処理して、肩パッドに成形した。 上記の如くＢ ₁ ：Ｂ ₂の比率を変化させた７種類の成形材料について、それぞれ熱成形前の圧縮硬さ及びスライス性、熱成形時の成形性、熱成形後の耐洗濯性及び保形性を評価した。 得られた評価結果を以下の表１に示す。 尚、この表において、試験 No.３〜５は本発明の実施例を示し、試験 No.１、２、６及び７は比較例を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】尚、本実施例において使用した測定方法は、以下の通りである。 １． 圧縮硬さ（ＪＩＳ Ｋ６４０１に準ずる） １５０×１５０ｍｍの試料を上下平行圧縮板の間に挟み、１０ｍｍ／sec 以下の速さで、０．３６ｋｇｆまで圧縮し、この時の厚さを測定し、これを初めの厚さとした。 次に、初めの厚さの２５％まで圧縮して静止させ、
２０秒後の荷重を読み取り、その値を示す。

【００２１】２． スライス性 厚さ１５０×幅１３０×長さ１０００ｍｍの棒状の成形材料を厚さ方向に平行になるようにして一定の曲線のカッターで連続スライスし、その形状を目視により判定した。

【００２２】３． 熱成形性 上記の成形条件（乾熱１６０℃、３０秒間）にて得られた肩パッドの表面を、ホットメルトバインダーが付着された目付５０ｇ／ｍ ²の不織布で被覆して、蒸熱１４０
℃で１５秒間加圧接着し、その時の内部の成形材料の厚さの変化の有無（熱成形後の安定性）を判定した。

【００２３】４． 耐洗濯性 ランドリー試験ＪＩＳ Ｌ−０２１７．１０３法及び、
ドライクリーニングＪＩＳ Ｌ−０２１．４０１法に準じて５回洗濯を繰り返した後の形状及び風合いを判定した。

【００２４】５． 保形性 上記洗濯テスト後の試料をスチームアイロン１３０℃、
３０秒かけた後の形状変化を判定した。

【００２５】先の表に示される測定値より、圧縮硬さとスライス性の関係は、複合繊維Ｂ ₁の比率が３０未満の場合では硬さが不足して繊維の逃げがあり、スライス加工を行うことができない（試験 No.１及び２参照）。
又、複合繊維Ｂ ₂の比率が３０未満の場合にはスライス加工は可能であるが、熱成形後に再度熱がかかった際の保形性及び耐洗濯性（ドライクリーニング性）が劣る（試験 No.６及び７参照）。 これに対して、本発明の成形材料、即ち複合繊維Ｂ ₁とＢ ₂との比率が３０：７０
〜７０：３０の範囲内である成形材料（試験 No.３、４
及び５）は、適度な硬さのクッション性を有し、スライス性が良好であった。 しかも、熱成形性、保形性、耐洗濯性が優れ、肩パッドとして通気性のある適度なハリと腰を持った風合いでフィット性に優れたものであった。

【００２６】実施例２ 実施例１の試験 No.４と同様の方法により、遠赤外線処理（１３０℃）のみを行ったウエブ（目付４００ｇ／ｍ
² ）を作製した後、このウエブを肩パッドの大きさに切り取り、肩パッド形状を有する成形型の中に入れて、１
６０℃で３０秒間処理し、肩パッドを成形した。 そして、実施例１と同様にして熱成形時の成形性、熱成形後の耐洗濯性及び保形性を評価した。 その結果、遠赤外線だけを用いて融着した場合でも、実施例１の場合と同様の良好な成形性、耐洗濯性及び保形性を有した肩パッドが得られ、この肩パッドは、非常に風合いの良いものでもあった。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明の、複合繊維を使用した成形材料は、スライス加工適性に優れ、熱成形性が良く、容易に成形ができる上、元のクッション性が損なわれないという利点を有し、成形後に再加熱されてもほとんど変形が起こらない。 又、本発明の成形材料は、通気性を有するので蒸れることがなく、従来のウレタン発泡体のような湿熱時での変色が起こらない。 更に、成形材料自体が軽量であって、燃やしても毒性ガスを発生せず、耐洗濯性に優れ、ドライクリーニング溶剤に耐えるものなので、特に薄くスライスしたものは、肩パッドとしての使用に特に適している。 尚、本発明の成形方法を用いることによって、上記の成形材料から品質の良い成形品を得ることができる。

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