由高弹性纤维球状体构成的成型品.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200680049333.7

申请日:

2006.12.14

公开号:

CN101346502A

公开日:

2009.01.14

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):D04H 1/70公开日:20090114|||专利申请权的转移IPC(主分类):D04H 1/70变更事项:申请人变更前权利人:寿柔特克斯株式会社变更后权利人:帝人纤维株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本大阪变更后权利人:日本 大阪登记生效日:20100813|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

D04H1/70; D04H1/54

主分类号:

D04H1/70

申请人:

寿柔特克斯株式会社

发明人:

高桥英治

地址:

日本大阪

优先权:

2005.12.26 JP 371471/2005

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司

代理人:

王海川;樊卫民

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内容摘要

本发明提供一种由高弹性纤维球状体构成的成型品,通过将纤维球状体在模内热成型而得到,其特征在于,该纤维球状体由下述(a)表示的复合短纤维、和(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维构成,其纤维交叉点的一部分在挠性热固着点被热固着。(a)是非弹性聚酯和具有比该非弹性聚酯的熔点低40℃以上的熔点的弹性热塑性弹性体组合而成的复合短纤维,且该非弹性聚酯以占复合短纤维表面的25~49%的方式露出。

权利要求书

1: 一种由高弹性纤维球状体构成的成型品,通过将纤维球状体在 模内热成型而得到,其特征在于,该纤维球状体由下述(a)表示的复 合短纤维和(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维构成,其纤维交叉点 的一部分在挠性热固着点被热固着, (a)是非弹性聚酯和具有比该非弹性聚酯的熔点低40℃以上的熔 点的弹性热塑性弹性体配合而成的复合短纤维,且该非弹性聚酯以占 复合短纤维表面的25~49%的方式露出。
2: 如权利要求1所述的由高弹性纤维球状体构成的成型品,其中, 所述(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维,是两种成分以并列型或偏 心芯鞘型接合而成的复合纤维,并且,至少一种成分为聚对苯二甲酸 丙二醇酯,且表现出潜在卷曲。
3: 如权利要求1或2所述的由高弹性纤维球状体构成的成型品, 其中,所述(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的单丝细度在1~7dtex 的范围内。
4: 如权利要求1~3中任一项所述的由高弹性纤维球状体构成的 成型品,其中,根据JIS K6401测定的25%压缩硬度为11N以下。
5: 如权利要求1~4中任一项所述的由高弹性纤维球状体构成的 成型品,其中,JIS K6401的硬度测定时所测定的直线性为40%以下。
6: 如权利要求1~5中任一项所述的由高弹性纤维球状体构成的 成型品,其中,在进行三次JIS L0217-103法所规定的洗涤之后,根据 JIS K6401规定的厚度变化所测定的变形为5%以下。
7: 如权利要求1~6中任一项所述的由高弹性纤维球状体构成的 成型品,其构成寝具、枕、靠垫或坐垫。

说明书


由高弹性纤维球状体构成的成型品

    【技术领域】

    本发明涉及由高弹性纤维球状体构成的成型品,其柔软、富有回弹性、耐洗涤性高并且不易变硬。

    背景技术

    以往,作为寝具、枕、靠垫等的填充材料,一直使用聚酯类短纤维。其填充方法公知的是用梳棉机等将聚酯短纤维进行开纤,并将纤维网层压成层状的薄片,然后用布套(側地)将该薄片覆盖的方法,在该方法中,覆盖层状纤维网层压体花费工时,所得到的靠垫材料在厚度方向上方向性也强,作为靠垫材料并不优选。另一方面,作为改善操作性且消除靠垫材料的方向性的方法,有日本特开昭56-85453号公报等中公开的、利用吹入等方法将纤维的粒状体填充到布套中的方法,但却因手感硬、纤维间无结合点而存在使用中纤维容易移动或减少的问题。另外,在日本特开昭61-125377号公报中公开有将含有粘结纤维的球状棉吹入布套内,然后进行热处理的方法,但是由于后进行热处理,各个球状棉不能移动,使用中不能移动变形,不易变为使用形状,手感也硬,且弹性和恢复性也差。另外,在日本特开平10-259559号公报中,由于使用了环状非弹性聚酯,因此压缩耐久性好,但手感硬。并且,在日本特开平10-259559号公报中,对于使用聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维作为环状聚酯的情况,没有任何记载和启示。

    【发明内容】

    本发明提供一种由高弹性纤维球状体(纤维球)构成的成型品,其具有手感柔软、弹性优良并且压缩耐久性也优良的形态稳定性。

    本发明涉及一种由高弹性纤维球状体构成的成型品,通过将纤维球状体在模内热成型而得到,其特征在于,该纤维球状体由下述(a)表示的复合短纤维、和(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维构成,其纤维交叉点的一部分在挠性热固着点被热固着。

    (a)是非弹性聚酯和具有比该非弹性聚酯的熔点低40℃以上的熔点的弹性热塑性弹性体配合而成的复合短纤维,且该非弹性聚酯以占复合短纤维表面的25~49%的方式露出。

    在本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品中,优选上述(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维是两种成分以并列型或偏心芯鞘型接合而成的复合纤维,并且,至少一种成分为聚对苯二甲酸丙二醇酯,且表现出潜在卷曲。

    在本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品中,优选上述(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的单丝细度在1~7dtex的范围内。

    在本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品中,优选根据JISK6401测定的压缩25%的硬度为11N以下。

    在本发明的的由高弹性纤维球状体构成的成型品中,优选JISK6401的硬度测定时所测定的直线性为40%以下。

    在本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品中,优选在进行三次JIS L0217-103法所规定的洗涤之后,根据JIS K6401规定的厚度变化所测定的变形为5%以下。

    本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品可以构成寝具、枕、靠垫或坐垫。

    本发明的由高弹性纤维球状体构成的成型品,具有手感柔软、弹性优良并且压缩耐久性也优良的形态稳定性。

    【附图说明】

    图1是表示复合短纤维的截面的示意图。其中,E表示弹性热塑性弹性体、P表示非弹性聚酯、A表示露出的E的长度、B表示露出的P的长度、LE表示E的最大厚度、LP表示P的最大厚度、L表示连结周围的P和E的接点(P1和P2)的直线距离、C表示P与未露出的E接连的曲线的长度。

    图2是表示用于对由纤维球状体构成的成型品进行热成型的装置的一例的剖视图。

    图3是表示厚度变化与压缩硬度的关系的模式图。其中,A表示初载荷、B表示拐点、C表示加压距离,根据下式算出直线性。

    【具体实施方式】

    构成本发明的成型品的高弹性纤维球状体是由上述(a)非弹性聚酯和具有比该非弹性聚酯的熔点低40℃以上的熔点的弹性热塑性弹性体组合而成的复合短纤维,且由该非弹性聚酯以占复合短纤维表面的25~49%的方式露出的复合短纤维(以下也称作“(a)复合短纤维)和(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维构成。

    (a)复合短纤维

    本发明的(a)复合短纤维使用的非弹性聚酯,只要是聚酯且为非弹性聚合物即可,可以列举出包含通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲酯、聚-α,α-二甲基-β-丙内酯或它们的聚酯共聚物的聚合物,在需要反复变形的用途中,优选变形不易残留的聚对苯二甲酸丁二醇酯。特别是当用作复合纤维的熔融成分的弹性体的硬段为聚对苯二甲酸丁二醇酯时,尤其是没有剥离等问题,因而良好。

    而且,用于本发明的(a)复合纤维的弹性热塑性弹性体只要是具有比上述非弹性聚酯的熔点低40℃以上的熔点的热塑性弹性体即可,但从适合纺丝及物性方面考虑,优选聚氨酯类弹性体或聚酯类弹性体。

    其中,聚氨酯类弹性体是通过分子量为500~6000左右的低熔点多元醇、分子量为500以下的有机二异氰酸酯和分子量为500以下的增链剂反应而得到的聚合物,其中,分子量为500~6000左右的低熔点多元醇例如有:二羟基聚醚、二羟基聚酯、二羟基聚碳酸酯、二羟基聚酯酰胺等;分子量为500以下的有机二异氰酸酯例如有:p,p’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯己酸甲酯、六亚甲基二异氰酸酯等;分子量为500以下的增链剂例如有:乙二醇、氨基醇或三元醇。在这些聚合物中,特别优选的是作为多元醇的聚丁二醇或聚-ε-己内酯。作为有机二异氰酸酯优选p,p’-二苯基甲烷二异氰酸酯。并且,作为增链剂优选p,p’-二羟基乙氧基苯及1,4-丁二醇。

    另一方面,聚酯类弹性体是以热塑性聚酯为硬段、以聚(环氧烷烃)二醇为软段共聚而成的聚醚酯嵌段共聚物,更具体而言,其为三元共聚物,由选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、4,4-联苯二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、3-硫代间苯二甲酸钠等芳香族二羧酸;1,4-环己烷二羧酸等脂环族二羧酸;琥珀酸、草酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸或它们的酯形成衍生物等中的至少一种二羧酸,选自1,4-丁二醇、乙二醇、三甲撑二醇、四甲撑二醇、五甲撑二醇、六甲撑二醇、新戊二醇、癸撑二醇等脂肪族二醇;1,1-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇等脂环族二醇或它们的酯形成衍生物等中的至少一种二醇成分,以及选自平均分子量为约400~约5000的聚乙二醇、聚(1,2-环氧丙烷)二醇、聚(1,3-环氧丙烷)二醇、聚(环氧丁烷)二醇、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物等聚(环氧烷烃)二醇中的至少一种构成。

    其中,从与聚酯复合成分的粘结性、耐热性、强度等物性方面考虑,优选聚酯类弹性体,特别优选以聚对苯二甲酸丁二醇酯类为硬段、以聚氧四亚甲基二醇为软段的嵌段共聚聚醚聚酯。这时,构成硬段的聚酯部分是主要的酸成分为对苯二甲酸、主要的二醇成分为丁二醇成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯。当然,该酸成分的一部分(通常30摩尔%以下)可以用其它二羧酸成分或羟基羧酸成分取代,同样,二醇成分的一部分也可以被丁二醇成分以外的二羟基成分取代。另外,构成软段的聚醚成分也可以为用四亚甲基二醇以外的二羟基成分取代的聚醚。

    另外,也可以根据需要在聚氨酯类弹性体或聚酯类弹性体等弹性热塑性弹性体中混合各种稳定剂、紫外线吸收剂、增稠支化剂(増粘分枝剤)、消光剂、着色剂以及其它各种改良剂等。

    以上的弹性热塑性弹性体中,为了在纤维网形成后通过热处理而形成熔融结合点,特别优选热稳定性优良的聚酯类弹性体。

    本发明中可以使用的(a)复合短纤维是该非弹性聚酯和比其熔点低的热塑性弹性体复合并纤维化的复合短纤维,但非弹性聚酯必须露出纤维表面25~49%,进一步优选露出28~40%。该露出度低时的问题是在制造复合纤维时纤维彼此易被熔合或压接而容易造成制造中的麻烦,而且由于聚合物柔软,因而有时陷入或有时被粘在用于纤维的球状体化的准备中的开纤或混棉的旋转锯齿钢丝中,使得通过性变差而难以长时间制造且难以得到均匀的混棉膨松棉。另外,因粘结部分变多使得周围的纤维和热固着点容易随之增多,并且形成细的网状结构而难以显出弹性。另一方面,当该露出度过大时,纤维表面的热熔合成分覆盖的面积减少、难以发生粘结,从而弹性及耐久性变小。

    另外,该非弹性聚酯和弹性热塑性弹性体优选该两种成分在纤维截面以弯曲度(粘结部的边界线长度C相对于连结图1所示的纤维截面的非弹性聚酯P的露出点的直线L之比C/L)为1.1~2.5而贴合并粘着。更加优选1.2~2.0。接近该弯曲度接近1的直线时易剥离、卷曲表现减小,并且热处理中的卷曲表现减小、纤维不容易球状化、难以在非弹性卷曲纤维卷入时形成挠性热固着点,故不优选。另一方面,该弯曲度过大时,有时卷曲过大、热处理中的卷曲也极易发生而使纤维球状体的体积等变小、手感方面产生粗糙感,故不优选。

    另外,该两种聚合物的截面中厚的部分的壁厚比(图1所示的复合短纤维的芯成分的非弹性聚酯的最大厚度(LP)和弹性热塑性弹性体的最大厚度(LE)的比率LP/LE)优选为1.2~3.0的范围。壁厚比的进一步优选的值为1.5~2.9。该壁厚比接近1时,有时卷曲的表现变小、热处理中的卷曲表现变少,同样地,纤维难以球状化、难以在非弹性卷曲纤维卷入时发生熔合,故不优选。另一方面,该壁厚比过大时,卷曲变得过大、热处理中的卷曲也极易发生而使体积等变小,并且手感方面产生粗糙感,故不优选。

    若该弯曲度或壁厚比不适当,则使纤维球状体化时的卷曲不适当而难以球状体化,从而难以在显出热处理带来的卷曲表现的同时制造卷入作为非弹性聚酯短纤维的聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维且形成挠性热固着点的牢固的结构。

    另外,优选该复合短纤维的纤维截面中非弹性聚酯和弹性热塑性弹性体的面积比率为25/75~75/25的比率。进一步优选该比率的值为30/70~65/35。该比率过小时纤维球状体中的挠性热固着点不能以充分的强韧发挥弹性,因此耐久性及弹性不理想。另一方面,该比率过高时,纤维的挠性热固着点变得过于牢固而不能发挥弹性,纤维的交点的变形难以发生,从而发生周围的纤维变形、破损的现象等,反而引起耐久性降低的现象。

    以上的(a)复合短纤维的单丝细度适宜的是2~100dtex的范围,优选4~100dtex的范围。

    (b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维

    本发明使用的聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维是将对苯二甲酸丙二醇酯单元作为主要的重复单元的聚酯短纤维,是指对苯二甲酸丙二醇酯单元约为50摩尔%以上,优选70摩尔%以上,进一步优选80摩尔%以上,特别优选90摩尔%以上的短纤维。因此,包括作为第3成分的其它酸成分和/或乙二醇成分的总量以约50摩尔%以下、优选30摩尔%以下、进一步优选20摩尔%以下、特别优选10摩尔%以下的范围含有的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

    聚对苯二甲酸丙二醇酯通过将对苯二甲酸或具有其功能的衍生物和丙二醇或具有其功能的衍生物在催化剂存在下以适当的反应条件进行缩合而制造。在该制造过程中,也可以适当地添加1种或2种以上的第3成分制成共聚聚酯,另外,也可以在分别制造聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚对苯二甲酸丙二醇酯以外的聚酯、尼龙等和聚对苯二甲酸丙二醇酯之后,进行混合、复合纺丝(芯鞘型、并列型等)。

    作为添加的第3成分可举出:脂肪酸二羧酸(草酸、己二酸)、脂环族二羧酸(环己烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(间苯二甲酸、间苯二甲酸磺酸钠)、脂肪族二醇(乙二醇、1,2-丙撑二醇、1、4-丁二醇等)、脂环族二醇(环己烷二醇等)、芳香族二羟基化合物(氢醌、双酚A等)、含有芳香族的脂肪族二醇(1、4-双(β-羟基乙氧基)苯等)、脂肪族羟基羧酸(对羟基苯甲酸等)。另外,在聚合物实质上为线状的范围内也可以使用具有1个或3个以上的酯形成性官能团的化合物(苯甲酸等或甘油等)。

    而且,聚对苯二甲酸丙二醇酯的固有粘度通常为0.5~1.6dL/g。固有粘度是在邻氯代苯酚中在35℃下测定的值。固有粘度不足0.5dL/g时最终得到的纤维的机械强度不充分,另一方面,固有粘度超过1.6dL/g时操作性降低,故不优选。固有粘度优选0.55~1.5dL/g,更优选0.55~1.45dL/g,进一步优选0.6~1.4dL/g。

    另外,聚对苯二甲酸丙二醇酯也可以含有二氧化钛等消光剂、磷酸等稳定剂、羟基二苯甲酮衍生物等紫外线吸收剂、滑石等结晶成核剂、硅胶等增滑剂、受阻酚衍生物抗氧化剂、阻燃剂、抗电剂、颜料、荧光增白剂、红外线吸收剂、消泡剂等。

    而且,本发明使用的上述聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维是两种成分接合成并列型或偏心芯鞘型的复合纤维,至少一种成分是聚对苯二甲酸丙二醇酯,也优选使用表现出潜在卷曲的成分。

    这种潜在卷曲表现性聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维可举出例如下述(1)~(2)。

    (1)不具有3官能性共聚成分的聚对苯二甲酸丙二醇酯(A)、和三羟甲基丙烷、季戊四醇、苯偏三酸、均苯四酸等3官能共聚成分0.05~0.2摩尔%共聚形成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(B)或固有粘度比上述(A)低0.15~0.3的聚对苯二甲酸丙二醇酯(C)复合形成并列型或偏心芯鞘型的潜在卷曲性复合短纤维(参照日本特开2000-256918号公报)。

    (2)将固有粘度为0.9~1.5的聚对苯二甲酸丙二醇酯类聚酯A和固有粘度为0.3~0.7的聚对苯二甲酸乙酯类聚酯B以A∶B=30∶70~70∶30的重量比率贴合成并列型或偏心芯鞘型的复合纤维,该纤维是全卷曲率为15~50%、沸水收缩率为7~15%的聚酯类复合纤维(参照日本特开2001-288621号公报)。

    使用这些聚合物进行纤维化时,优选通过公知的各向异性冷却纺丝法进行纺丝。该方法是将溶融聚合物由喷丝头喷出之后从一个方向吹拂冷却风进行冷却的方法,其能够在纤维截面方向赋予结晶定向差。将这样得到的未拉伸丝通过公知的温水2阶段拉伸(温水2段延伸)进行拉伸并切割成规定的长度后进行松弛热处理,则可以得到赋予了3维的立体卷曲的短纤维。

    该赋予了立体卷曲的短纤维与通常的压入卷曲短纤维相比具有膨松性,且在织成无纺布的情况下,在缓冲特性等方面也可看到大的优越性。

    本发明使用的(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维优选其细度在1~100dtex的范围,进一步优选为2~50dtex,特别优选为1~7dtex。细度小于1dtex时不能发挥膨松性,利用空气等吹入布套内时因被压缩而难以顺利地均匀地吹入,所得到的靠垫材料等的成型品缺乏缓冲性及回弹力。另一方面,大于100dtex时纤维因难以弯曲而不易球状化,得到的纤维球状体的构成根数过少,手感较硬。

    而且,优选对该(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的表面进行平滑剂处理,并进行滑顺加工。通过使表面变得滑顺而使得空气流动等带来的纤维球状体化容易进行。另外,得到的纤维球状体的手感柔软,容易得到轻似羽毛的手感。这些处理剂只要是通过对剂进行干燥或固化处理而变得滑顺的材料即可,但也可以通过用例如聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚氧化乙烯的沉淀化聚合物覆盖来减少表面摩擦。另外,作为硅类树脂的平滑剂,在任意阶段添加以聚二甲基硅氧烷、环氧改性聚硅氧烷、氨基酸改性聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷(メチルハイドロジエンポリシロキサン)、甲氧基聚硅氧烷等硅树脂为主要成分的处理剂,都可大幅度地提高平滑性,因此优选。附着量通常优选为0.1~0.3重量%。当然,在硅树脂中添加带电防止剂、或在硅树脂处理后实施带电防止剂处理,在大多数情况下对防止使纤维球状体化时与空气的摩擦或进行熔融处理时高温空气流动处理等中的静电是必要的。

    通常,利用这种平滑剂的处理阻碍与低熔点纤维的融合,但与构成上述(a)复合纤维的弹性热塑性弹性体能比较好地融合,而且,形态上恰好包住聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维,外观上能够提高接着强度。当然,只有在为一般的低熔点复合纤维时,这些作用较小。

    在本发明中,(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的混纺率优选为95~51重量%,进一步优选为90~55重量%。该混纺率过高时,在作为热融合纤维的(a)复合短纤维的量少的情况下结合点变少,因此回弹性小、形态稳定性差。另一方面,混纺率过低时,结合点的数量过多、纤维球状体变硬,在制成缓冲物的材料方面存在问题。另外,如后述在通过热处理形成融合点时,由于在表现卷曲的同时形成融合结合点,使得纤维球状体高密度化,因此更不优选。

    在本发明中,将具有特定条件的(a)复合短纤维和作为非弹性短纤维的(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维进行混棉,通过后述的方法等进行纤维球状体化,在其纤维球状体表面存在大量该非弹性短纤维或非弹性短纤维的绒毛,绒毛的吹入有助于表面的平滑性,吹入之后的手感变得非常良好。另外,尤其是在变形大时,最初发滑的平滑的触感、在较大的变形时弹性体的挠性热固着点的弹性及摩擦增大的触感增加,从而得到良好的手感。而且,即使被反复重复的大变形,弹性体的挠性热固着点也可以进行变形回复,且在维持弹性率的同时耐久性也良好。

    本发明的纤维球状体的形成方法如下:以使由作为非弹性短纤维的(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维、低熔点的热塑性弹性体、和非弹性聚酯组成的(a)复合短纤维达到规定的混棉比率〔(a)复合短纤维的混纺率为5~49%〕的方式配合原棉,为了进行均匀充分地混棉,使用设有表面设置有锯齿钢丝的多个辊的梳棉机等充分进行开纤和混棉,得到混棉膨松棉,然后将混棉膨松棉吹入在容易发生空气流动的圆筒状空间中设有多个翼片随之旋转的旋转体的屋子中进行规定时间的流动搅拌后取出,在这种装置中进行纤维球状体化,或在足够大的屋子中一边形成空气的涡流一边使混棉膨松棉滞留,从而使混棉膨松棉球状体化,非弹性短纤维的卷曲和热塑性弹性体保持在局部,易表现卷曲的(a)复合短纤维被均匀地混棉而缠绕成的混棉膨松棉接受空气或力学上的力,同时,尤其是从该复合短纤维的特性来看,容易进行卷曲而迅速形成纤维的球状体。另外,在低熔点弹性体的熔点以上对该(a)复合短纤维进行热处理,以在纤维球状体上制造热挠性热固着点,由此得到弹性、耐久性优良的、手感良好的纤维球状体。另外,卷曲也可以通过热处理来进行,且起到易于球状体化的作用。只要是起到这样的作用而使纤维球状体化容易进行的方法,任何方法都可以。另外,非弹性短纤维(聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维)表面越具有平滑性而易滑则越容易球状体化。当然,可考虑以下方法,即,从该球状体化处理的初期开始利用热风同时进行球状体化、卷曲表现及使低熔点聚合物熔融而热融合的方法;或在球状体化的初期首先在常温下进行处理,在开始产生可球状化的核时吹入热风以引起卷曲表现和融合,进行球状化后用缓慢的热风进行卷曲表现和融合处理的方法等。

    特别优选的情况是:作为非弹性短纤维的(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的卷曲表现性比(a)复合短纤维的卷曲表现性低,该非弹性短纤维易露出纤维球状体的表面,具有平滑表面的该非弹性短纤维在纤维球状体表面露出,使得纤维球状体整体显示平滑性而容易吹入,吹入后而形成的靠垫的手感也柔软且良好。

    形成本发明的纤维球状体的(a)复合短纤维及聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的纤维长分别适宜为10~100mm的范围,优选15~90mm的范围。另外,纤维球状体的大小在平均直径为2~15mm、优选3~13mm的范围是有利的。

    以上的本发明的纤维球状体可以利用其本身作为靠垫原材料或填料,还可以将该纤维球状体在椅子或坐垫、平板状的物品等各种金属模中进行热成型后形成成型品来利用。即,在金属模中使纤维球状体相互在表面热固着而成型为所要求的形状来制成靠垫结构体。利用图2说明得到该成型体的方法及装置的一例。

    图2是表示用于形成本发明的成型品的装置的一例的剖视图,1为纤维球状体供给装置,从该供给装置通过吹入口4而被吹出的纤维球状体2被吹入并填充到3的金属模内。3的金属模是空气透过性的金属模,含有纤维球状体的气流通过该透过性的金属模,只是球状体堆积在金属模内,空气通过金属模后被放出到外部。在金属模内填充需要量的球状体后使热风通过该金属模,内部的粘结剂纤维(复合短纤维)与其它粘结剂纤维及矩阵式纤维(聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维)进行热融合而形成纤维成型结构体。然后,加热周期结束后直接进入冷却周期,成型品被冷却后从金属模中取出,从而结束热成型。考虑到热成型的情况及作为金属模所要求的刚性,此时所使用的透气性金属模的材质优选不锈钢冲孔板等,但并不一定特别限定为该材质。另外,考虑到热成型后的成型物的易取出性,为了使脱模性更好,也可以将表面设计为绉纹样或用聚四氟乙烯(商品名:特氟纶)覆盖。

    如上所述得到的本发明的成型品,利用JIS K6401测定的25%压缩硬度优选11N以下,进一步优选5~10N。超过11N时手感变硬,用作枕头等时头的体压不能均匀分散,因此不优选。当25%压缩硬度为11N以下时,所使用的纤维可以使用较细但尼尔的纤维,或降低复合纤维的配合物侧的混纺率。

    另外,就本发明的成型品而言,利用下述方法测定的直线性优选为40%以下,进一步优选25~35%。当其超过40%时手感较硬。将直线性设定为40%以下时,可以形成使用聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的纤维球状体。在这里,直线性是在JIS K6401的硬度测定时测定的。

    另外,本发明的成型品,优选在进行三次JIS L0217 103法所规定的洗涤之后,通过下述的方法测定的变形优选为5%以下,进一步优选0.5~3.0%,当该变形超过5%时洗涤后的形状变化较大。当变形为5%以下时,可以形成使用聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维的纤维球状体。

    在此,变形根据JIS K6401规定的厚度变化而进行测定。

    实施例

    下面通过实施例说明本发明。另外,实施例中的各评价项目分别按照下述方法进行评价。

    卷曲数、卷曲度

    根据JIS L1015进行测定。

    25%、50%压缩硬度

    将试制的纤维球状体填充到布套中,以制成长方体30mm×30mm、且在1g/cm的载荷下测量的厚度为5cm,挪用根据JIS K6401测定的25%或50%压缩硬度的方法进行求取。

    直线性

    参照图3。

    洗涤后的厚度变形

    按照JIS K6401。

    另外,洗涤后的干燥通过自然干燥放置20小时而进行。

    实施例1

    将对苯二甲酸和间苯二甲酸按80/20(摩尔%)混合成的酸成分与丁二醇进行聚合,将所得到的聚对苯二甲酸丁二醇类酯40%(重量%)进一步与聚四甲撑二醇(分子量2000)60%(重量%)进行加热反应,从而得到嵌段共聚聚醚聚酯弹性体。该热塑性弹性体的熔点为157℃。以该热塑性弹性体为鞘、以用通常方法得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯(熔点22.4℃)为芯,调节特殊喷丝头和聚合物喷出比例以使鞘/芯的重量比为50/50而得到复合短纤维。将该纤维拉伸2.0倍之后,施加聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氧化乙烯的嵌段聚合物的乳液,并在120℃下进行干燥固化、卷曲表现,并切断成51mm。在此得到的复合短纤维的细度为3.3dtex,卷曲数为10个/英寸,卷曲度为15%。

    接着,得到包含通过各向异性冷却赋予立体卷曲的由聚对苯二甲酸丙二醇酯构成的短纤维。该短纤维细度为6.6dtex,纤维长为64mm,卷曲数为11个/英寸,卷曲度为26%。

    其中,通过滚筒梳棉机2次以得到所得复合短纤维10重量%和聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维90重量%的混棉比率,从而得到混棉膨松棉。将该棉投入用管道连结鼓风机和贮棉箱的装置中,用空气进行30秒钟鼓风搅拌而得到纤维球状体化的棉。其后移入其它贮棉箱内并通过195℃的弱空气流进行搅拌,使得弹性热塑性弹性体熔融,同时在纤维球状体的内部形成挠性热固着点,接着送入常温空气,得到冷却后形成的纤维球状体(fiber ball)。用显微镜观察该纤维球状体时,在球状体表面上以90重量%以上的概率观察聚甲基丙烯酸甲酯类短纤维。并且,通过吹入布套的吹入机将其吹入靠垫布套内时,吹入操作不麻烦、情况良好,所得到的靠垫的触感也柔软且弹性良好。

    接着,对将该纤维球状体填充到块状透气金属模中后在90℃下热成型10分钟而得到的成型品进行评价。结果示于表1。

    实施例2、比较例1

    除改变(a)复合短纤维和聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维(或聚对苯二甲酸乙二醇酯类短纤维)的种类及比例以外,与实施例1同样地实施。结果示于表1。

    比较例2~4

    使用或不使用(a)复合短纤维,其中,使用聚对苯二甲酸甲二酯类短纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维来制造棉网(カ一ドウエブ)并进行评价。结果示于表1。

    表1

      实施例1  实施例2  比较例1  比较例2  比较例3  比较例4  (原棉种类)  (a)复合短纤维:  细度(dt)/纤维长(mm)  /比例(重量%)  3.3  51  10  3.3  51  10  3.3  51  10  3.3  51  10  3.3  51  10   -  聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤  维:  细度(dt)/纤维长(mm)  /比例(重量%)  6.6  64  90  2.2  64  90   -  6.6  64  90   -   -  聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤  维:  细度(dt)/纤维长(mm)  /比例(重量%)   -   -  2.2  51  90   -  6.6  51  90  6.6  51  100  纤维结构物的形态  球状体  球状体  球状体  棉网  棉网  棉网  (结果)  25%压缩硬度(N/200Ф)  10.8  8.8  14.7  9.8  15.7  9.8  50%压缩硬度(N/200Ф)  53.9  38.2  77.4  42.1  71.5  35.3  直线性(%)  37  35.1  29.8  41.4  41.1  39.8  洗涤后的厚度变形(%)  -2.3  -4.5  -2.9  3.4  3.0  4.9

    *)比较例1中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维(聚酯短纤维)是被机械卷曲成的通常的人造聚酯人造纤维(卷曲数11个/英寸,卷曲度15%)。另一方面,比较例3~4使用的聚酯短纤维是潜在卷曲表现性聚酯纤维,是将固有粘度不同的聚对苯二甲酸乙二醇酯以并列的方式复合纺丝而成的纤维,是通过热处理而表现出卷曲的纤维(卷曲数11个/英寸,卷曲度19%)。

    将由实施例1、2得到的纤维球状体分别填入寝具用、枕用、靠垫用及坐垫用的金属模中,在190℃下进行10分钟的热成型,从而制成寝具、枕、靠垫及坐垫。所得到的寝具、枕、靠垫及坐垫的弹性、耐久性、应力扩散性及形态稳定性良好。

    产业上的利用性

    本发明的由纤维球状体构成的成型品,由于纤维球状体纤维具有卷曲特性和弯曲特性,因而容易进行纤维球状体化,并且利用由热处理带来的挠性热固着,弹性和压缩等耐久性良好,吹入特性优良、操作性也好,所以,得到的成型品的弹性和耐久性良好,并且应力扩散性良好,进而压缩特性为等方向,此外,最适宜作为手感非常柔软的靠垫或填充物以及棉絮等的材料。

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本发明提供一种由高弹性纤维球状体构成的成型品,通过将纤维球状体在模内热成型而得到,其特征在于,该纤维球状体由下述(a)表示的复合短纤维、和(b)聚对苯二甲酸丙二醇酯类短纤维构成,其纤维交叉点的一部分在挠性热固着点被热固着。(a)是非弹性聚酯和具有比该非弹性聚酯的熔点低40以上的熔点的弹性热塑性弹性体组合而成的复合短纤维,且该非弹性聚酯以占复合短纤维表面的2549的方式露出。 。

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