繊維プレスボード
【課題】 軽く、好ましくは曲げ強度も強く、吸水率が低く、通気性に優れ、さらには廃棄処分せずにリサイクル可能な繊維プレスボードを提供する。
【解決手段】 プレスされた繊維プレスボードであって、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、マトリックス繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、厚さが０．５〜１０ｍｍ、かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内である繊維プレスボード。
【解決手段】 プレスされた繊維プレスボードであって、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、マトリックス繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、厚さが０．５〜１０ｍｍ、かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内である繊維プレスボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル性、硬さ、柔軟性、ソフト性に優れた繊維プレスボードに関し、特に靴中芯材用および各種人体のプロテクターの芯材などとして好適な繊維プレスボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプレスボードは、古紙パルプと製紙スラッジとを主成分として製造されていたが、このものは一般に密度がおおよそ１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3と重いうえ、弾性に乏しく曲げ強度が弱いものであった。さらに、このものは、主成分が古紙パルプおよび製紙スラッジであるが故に、吸水率も高く、靴内の湿気を呼び込んで、さらに強度低下を招くという欠点も有していた。そのうえ、歩行動作により加わる繰り返し曲げに対処する必要があり、適宜、補強材料を表裏面に積層したり、プレスボードを厚くするなどしなければならず、製造工程が煩雑になるうえ靴が重くなりがちであった。さらに、このようにすると、歩行時の足の動的変化にフィットした自然な靴の変形が充分に実現できず、歩きにくい靴となってしまう恐れがある。また、その高い吸水率から、中芯が常に湿気を含むこととなるため足が蒸れやすく、衛生面からも好ましくなく、吸湿に伴う中芯の強度低下により靴が型くずれし易いという問題があった。一方、人体用プロテクターとして使用の場合も、同様に汗を吸収し強度の低下を生じたり、非常に重くなるという問題があった。
【０００３】
さらに、特許文献１（特開平１０−２８６０３号公報）には、古紙パルプと製紙スラッジからなるプレスボード成分中に、パルプおよび製紙スラッジ以外の短繊維素材を含有させることにより、軽量かつ柔軟で、吸水率も低くした、靴の中芯に好適なプレスボードとその製造方法を提供しているが、パルプなどを含むため、吸水時の強度が不十分であり、また単一素材でないためにリサイクルも容易ではない。
【特許文献１】特開平１０−２８６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレスボードにおいても、運動靴などは軽量化の要求が高くさらに、弾性に富んだ柔軟な素材であって曲げ強度が強く、吸水率も低いものが求められてきた。また、近年の社会的要請に鑑みれば、この種の素材においても、廃棄処分された場合に自然環境に与える影響を少なくすることが求められており、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、プレスされた繊維プレスボードであって、
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、
上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、
厚さが０．５〜１０ｍｍ、
かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内
であることを特徴とする繊維プレスボードに関する
ここで、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維としては、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維が好ましい。
また、本発明の繊維プレスボードは、好ましくは、剛性が１,０００ｇｆ・ｃｍ〜３,０００ｇｆ・ｃｍ、吸水率が２％〜３０％、通気性が３０ｃｍ３／ｍ２／ｓ〜１００ｃｍ３／ｍ２／ｓであり、特に靴の中芯用として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の繊維プレスボードは、マトリックス繊維を構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維で構成されている。
【０００７】
ここで、本発明の繊維プレスボードを構成する一方成分の非弾性ポリエステル系捲縮短繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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、ポリトリメチレンテレフタレート、またはこれらの共重合体からなる捲縮短繊維ないしそれら短繊維の混綿体、または上記ポリマー成分のうちの２種類以上からなる捲縮複合短繊維などを挙げることができる。また、潜在捲縮短繊維、親水性油剤を付与したポリエステル系捲縮短繊維、吸湿加工したポリエステル系捲縮短繊維、ポリマー改質された吸湿、吸水性ポリエステル捲縮短繊維なども用いられる。これらの短繊維のうち、繊維形成性などの観点から、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またはポリブチレンテレフタレートからなる捲縮短繊維が好ましい。特に、ポリトリメチレンテレフタレートからなる捲縮短繊維、または、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートを主体とした潜在捲縮短繊維が弾性回復率の点などからもっとも好ましい。
【０００８】
ここで、ポリトリメチレンテレフタレートとは、主たる繰返し単位がトリメチレンテレフタレートであるポリエステルからなるものである。なお、ここでいう主たるとは、全繰返し単位の９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上がトリメチレンテレフタレート単位からなるポリエステルをいい、１０モル％以下の範囲内で、例えばイソフタル酸、アジピン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなどが共重合されていてもよい。
【０００９】
かかる非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の単繊維繊度は、あまりに細すぎると嵩性や反発性が低下し、カード性も悪化し、逆に太すぎると風合いやタッチが低下する傾向にあるので、０．８〜２０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が適当であり、特に１〜１５デシテックスの範囲が好ましい。繊維長は、３〜１５０ｍｍの範囲が適当であり、特に５〜７６ｍｍの範囲が好ましくエアレイド法には短カット長、カード法には長めのカット長が利用できる。
また、捲縮数は、カード通過性や嵩の点から３〜２５個／インチ（２．５４ｃｍ）、特に５〜２０個／インチ（２．５４ｃｍ）の範囲が適当であり、捲縮度は１０〜３０％の範囲が適当である。
【００１０】
なお、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の断面形状は、円形、偏平、異形のいずれであってもよく、また断面内に中空部を有する形状であってもよい。また、上記捲縮の形態としては、ヘリックス状、オメガ状などの立体捲縮を有するものは、嵩高性および嵩回復性が向上し、クッション感のある繊維プレスボードが得られるので好ましい。
【００１１】
一方、本発明の繊維プレスボードを構成する他方成分の熱接着性繊維は、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーを熱接着性成分とするものであれば、該ポリマー単独からなる繊維であっても、該ポリマーよりも融点が高い繊維形成性ポリマー、好ましくは融点が該熱接着性成分よりも４０℃以上高いポリマーとの複合繊維であってもよい。なお、複合繊維の場合にあっては、熱接着性成分が繊維表面の過半を覆っていることが好ましく、また、複合される繊維形成性ポリマーは、耐熱性、熱収縮性、繊維形成性の点からポリエ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、ポリトリメチレンテレフタレートなどの繊維形成性非弾性ポリエステルが好ましく、芯鞘型、偏心芯鞘型、サイドバイサイド型などを例示できる。重量割合での複合比率は、熱接着性成分／繊維形成性成分で３／７〜７／３の範囲が適当である。
【００１２】
好ましく用いられる熱接着性成分としては、主たる酸成分がテレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸など、主たるグリコール成分がエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコールなどからなる低融点ポリエステルが好ましい。また、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性エラストマー、低融点ポリアミド、ポリエチレン、酸変性ポリエチレンなどの低融点ポリオレフィンなどの熱可塑性エラストマーも、得られる繊維プレスボードの弾性回復性および耐久性などが良好となり好ましい。
【００１３】
ここで、具体的なポリエーテルエステルエラストマーとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオールなどから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５,０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および／または１，３−プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体などのポリ（アルキレンオキサイド）クリコールの少なくとも１種から構成される三元共重合体が例示できる。
【００１４】
なかでも、熱接着性や温度特性、強度の面から、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーが好ましい。
【００１５】
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がテトラメチレングリコール成分であるポリテトラメチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常、３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていてもよく、同様にグリコール成分の一部（通常、３０モル％以下）はテトラメチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分は、テトラメチレンオキシド単位以外のオキシアルキレン単位で置換されたポリエーテルであってよい。
【００１６】
なお、以上のポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、その他各種の改良剤なども必要に応じて配合されていても良い。
【００１７】
上記熱接着性成分の融点は、上記のとおり、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルなどの非弾性ポリエステルの融点より４０℃以上低いことことが必要である。また、上記熱接着性成分の融点は、熱接着性繊維が複合繊維の場合には該複合繊維の他方成分の融点よりも４０℃以上低いことが好ましい。
【００１８】
この融点差が４０℃未満になると、熱処理による融着加工時の安定性が低下して生産性が不十分となり、さらには非弾性ポリエステル系捲縮短繊維や熱接着性複合繊維の力学的特性が低下する場合がある。なお、熱接着性成分の融点が明確に観察されない場合には、融点を軟化点で代替する。
【００１９】
以上に説明した熱接着性繊維の単繊維繊度は、０．５〜３０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満では繊維プレスボード製造工程でのカード紡出性が悪くなり、一方３０ｄｔｅｘを超えるとウェブの絡合性が悪く、さらに繊維プレスボードとしての風合いが低下することがある。熱接着性繊維の繊維長は特に限定されるものではないが、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と同じく３〜１５０ｍｍの範囲が適当であり、特に５〜７６ｍｍの範囲が好ましい。また、捲縮数は、カード通過性や嵩の点から３〜２５個／インチ（２．５４ｃｍ）、特に５〜２０個／インチ（２．５４ｃｍ）の範囲が適当であり、捲縮度は１０〜３０％の範囲が適当である。
【００２０】
上記ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維などの非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維との構成比率は、前者が５〜８０重量％で後者が９５〜２０重量％の範囲、特に前者が３０〜７０重量％で後者が７０〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
【００２１】
前者の重量割合が５重量％未満の場合には、風合が粗硬なものとなったり、熱処理加工時に収縮が大きくなって表面に皺や凹凸が発生しやすくなる。一方、８０重量％を超える場合には、熱接着性繊維の割合が低下して形成される熱固着点の数が少なくなり、繊維プレスボード製品としての強度が低下するだけでなく、圧縮などによる形態安定性も低下する。さらに、強度低下による工程安定性低下や使用時の形態安定性に大きな問題も発生する。
【００２２】
繊維プレスボードを作成する方法としては、種々の方法で製造することができる。例えば、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維とを混綿しカードなどで開繊しウェッブ化した後、ウェッブやそれらウェッブを積層し、熱処理し繊維間を融着させその後、カレンダーロール、または平板プレス機で圧縮する方法、ニードルパンチにより繊維絡合を行い、その後、一定の間隙を持たせた熱カレンダーローラーで処理する。また、ストルートと呼ばれる繊維を厚み方向に並べ熱処理したもの、または、さらにプレス加工するなどの方法などがある。
さらには、所定形状を持つモールドに所定量のウェッブを詰め込んで圧縮・加熱成型することにより得られる。
また、エアレイ法と呼ばれる短カット繊維を空気により分散しウェブを形成して、さらに熱処理することで繊維基材を得る方法などもある。
【００２３】
本発明は、その厚みが０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１．０〜７ｍｍの繊維プレスボードを対象とする。０．５ｍｍ未満では、厚みが薄すぎるためクッション感や形状維持の点で問題がある。一方、厚みが１０ｍｍを超える場合は、靴中芯材用として使用した場合、柔軟性が劣り靴の履き心地が非常に悪くなる。また、製造工程での取り扱い性も悪い。さらに、密度コントロールし難くなる。
なお、本発明の繊維プレスボードを、各種人体用プロテクターとして使用する場合、必要に応じ重ね合わせて使用しても良いし、スライスしたのち使用することも可能である。
【００２４】
また、本発明の繊維プレスボードの平均密度は、０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１５〜０．５０ｇ／ｃｍ3である。上記密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満の場合は、繊維プレスボード強度の低下、隠蔽性、クッション感などの各種用途に必要な特性が得られなくなる。一方、該密度が０．６ｇ／ｃｍ3を超える場合は、繊維プレスボードとしての柔軟性が失われるとともに、重量アップの原因ともなる。繊維プレスボードの平均密度を上記範囲に調整するには、ウエブを必要量積層し、熱処理後又は同時に厚み方向にプレスをしたり、または、ニードルパンチを組み合わせる方法や、ストルート製法において、繊維密度をアップするように繊維を縦方向に必要量押し込むことなどで可能である。
【００２５】
なお、本発明の繊維プレスボードの剛性は、好ましくは１，０００〜３,０００ｇｆ・ｃｍ、さらに好ましくは１,１００〜２,５００ｇｆ・ｃｍである。ここで、剛性は、ＪＩＳ Ｐ８１２５により測定された値である。
剛性が１，０００ｇｆ・ｃｍ未満では、激しい運動時の形状保持が難しく。一方、３,０００ｇｆ・ｃｍを超えると、柔軟性が損なわれ、運動を妨げることとなる。
剛性を上記範囲内にするには、使用繊維のデニール、断面形状、ボードの密度および熱接着性繊維の配合量、熱処理温度などで調整することが可能である。
【００２６】
また、本発明の繊維プレスボードは、吸水率が２〜３０％、好ましくは５〜２５％である。ここで、吸水率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１により測定された値である。
吸水率が２％未満では、靴中芯材用として使用した時、運動時汗が中芯材表面にたまりやすく、足がすべるなどの問題が発生する。一方、３０％を超えると、汗を保持する能力が高いため、着用時非常に蒸れた感じとなる。
吸水率を上記範囲内にするには、ポリエステル系捲縮短繊維を使用し、密度調整をすることで可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定した。
【００２８】
繊維プレスボードの平均密度は、繊維プレスボードの目付および厚さから下記式により算出した。
平均密度＝繊維プレスボードの目付／繊維プレスボードの厚さ
積層体の硬さ（剛性）：ＪＩＳ Ｐ８１２５、吸水率：ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して評価した。さらに、通気性は、フラジール通気性測定器により測定を実施した。
【００２９】
［実施例１］
単繊維繊度１１．７ｄｔｅｘ（１０．５デニール）、繊維長６４ｍｍ、異方冷却によるへリックス状捲縮（捲縮数８個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度２０％）を有する中空率３２％の中空丸断面ポリトリメチレンテレフタレート短繊維と、見かけの融点が１１０℃の共重合ポリエチレンテレフタレートを鞘成分とし、通常のポリエチレンテレフタレートを芯成分とする熱接着性複合短繊維〔偏心芯鞘型、複合重量比率５０／５０、単繊維繊度４．４ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、押し込み捲縮（捲縮数１０個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度１５％）〕とを重量比率で４０／６０で混綿し、ローラーカードでウェッブ化して目付４５０ｇ／ｍ2のウェッブを得、次いで得られたウェッブネット上にのせて温度１６５℃の熱風を６０秒間貫通させ、熱接着性複合短繊維の一部を融着させて短繊維の交叉点の一部が熱融着した繊維構造物を８０℃の金属製平板の間に挟みプレスを実施し取り出した後、室温にて冷却した。
得られた繊維プレスボードは、目付約５２５ｇ／ｍ2、厚み１．５ｍｍ、平均密度０．３５ｇ／ｃｍ３を得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のポリトリメチテンテレフタレート短繊維の代わりにポリエチレンテレフタレート中空丸断面短繊維（単繊維繊度８．９ｄｔｅｘ（８．０デニール）、中空率３３％、繊維長６４ｍｍ、異方冷却によるへリックス状捲縮（捲縮数１１個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度２５％）以外は実施例１と同様にして繊維プレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３１】
［比較例１］
原料重量比で古紙パルプ８０％、製紙スラッジ２０％を多量の水と一緒にパルパーで混練し、このものにさらに水を加えて、最終厚さが１．５ｍｍのプレスボードとなるよう抄紙し、プレス、乾燥工程を経てプレスボードを作成した。性能を表１に示す。
【００３２】
［比較例２］
原料重量比で古紙パルプ６５％、製紙スラッジ２０％、３．３ｄｔのビスコースレーヨン１５％を多量の水を加えパルパーで混練し、このものにさらに水を加えて、最終厚さが２ｍｍのプレスボードとなるよう抄紙し、プレス、乾燥工程を経てプレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す
【００３３】
［実施例３］
実施例１と同様のポリトリメチレンテレフタレート短繊維と、融点が１５２℃のポリエーテルエステルエラストマーを鞘成分とし、ポリブチレンテレフタレートを芯成分とする熱接着性複合短繊維とを重量比率で３０／７０で混綿し、熱風温度を１９５℃にした以外は、実施例１と同様にして繊維プレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３４】
［比較例３］
実施例１の熱接着性繊維の混率を１０重量％に変更した例（比較例３）を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の繊維プレスボードは、ポリエステル系捲縮短繊維と、熱接着性繊維とから構成され、熱融着された厚さが０．５〜１０ｍｍの繊維プレスボードで軽量かつ柔軟で、吸水も殆どなく、通気性があるので、靴の中芯や各種人体用プロテクターなどのほか、パーテーション用ボードなどの用途に有用である。そのうえ、本発明の繊維プレスボードは、マトリックスとして、ポリエステル系捲縮短繊維で構成されているため、非常にリサイクルし易い素材となっている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル性、硬さ、柔軟性、ソフト性に優れた繊維プレスボードに関し、特に靴中芯材用および各種人体のプロテクターの芯材などとして好適な繊維プレスボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプレスボードは、古紙パルプと製紙スラッジとを主成分として製造されていたが、このものは一般に密度がおおよそ１．０〜１．２ｇ／ｃｍ3と重いうえ、弾性に乏しく曲げ強度が弱いものであった。さらに、このものは、主成分が古紙パルプおよび製紙スラッジであるが故に、吸水率も高く、靴内の湿気を呼び込んで、さらに強度低下を招くという欠点も有していた。そのうえ、歩行動作により加わる繰り返し曲げに対処する必要があり、適宜、補強材料を表裏面に積層したり、プレスボードを厚くするなどしなければならず、製造工程が煩雑になるうえ靴が重くなりがちであった。さらに、このようにすると、歩行時の足の動的変化にフィットした自然な靴の変形が充分に実現できず、歩きにくい靴となってしまう恐れがある。また、その高い吸水率から、中芯が常に湿気を含むこととなるため足が蒸れやすく、衛生面からも好ましくなく、吸湿に伴う中芯の強度低下により靴が型くずれし易いという問題があった。一方、人体用プロテクターとして使用の場合も、同様に汗を吸収し強度の低下を生じたり、非常に重くなるという問題があった。
【０００３】
さらに、特許文献１（特開平１０−２８６０３号公報）には、古紙パルプと製紙スラッジからなるプレスボード成分中に、パルプおよび製紙スラッジ以外の短繊維素材を含有させることにより、軽量かつ柔軟で、吸水率も低くした、靴の中芯に好適なプレスボードとその製造方法を提供しているが、パルプなどを含むため、吸水時の強度が不十分であり、また単一素材でないためにリサイクルも容易ではない。
【特許文献１】特開平１０−２８６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレスボードにおいても、運動靴などは軽量化の要求が高くさらに、弾性に富んだ柔軟な素材であって曲げ強度が強く、吸水率も低いものが求められてきた。また、近年の社会的要請に鑑みれば、この種の素材においても、廃棄処分された場合に自然環境に与える影響を少なくすることが求められており、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、プレスされた繊維プレスボードであって、
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、
上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、
厚さが０．５〜１０ｍｍ、
かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内
であることを特徴とする繊維プレスボードに関する
ここで、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維としては、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維が好ましい。
また、本発明の繊維プレスボードは、好ましくは、剛性が１,０００ｇｆ・ｃｍ〜３,０００ｇｆ・ｃｍ、吸水率が２％〜３０％、通気性が３０ｃｍ３／ｍ２／ｓ〜１００ｃｍ３／ｍ２／ｓであり、特に靴の中芯用として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の繊維プレスボードは、マトリックス繊維を構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維で構成されている。
【０００７】
ここで、本発明の繊維プレスボードを構成する一方成分の非弾性ポリエステル系捲縮短繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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、ポリトリメチレンテレフタレート、またはこれらの共重合体からなる捲縮短繊維ないしそれら短繊維の混綿体、または上記ポリマー成分のうちの２種類以上からなる捲縮複合短繊維などを挙げることができる。また、潜在捲縮短繊維、親水性油剤を付与したポリエステル系捲縮短繊維、吸湿加工したポリエステル系捲縮短繊維、ポリマー改質された吸湿、吸水性ポリエステル捲縮短繊維なども用いられる。これらの短繊維のうち、繊維形成性などの観点から、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またはポリブチレンテレフタレートからなる捲縮短繊維が好ましい。特に、ポリトリメチレンテレフタレートからなる捲縮短繊維、または、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートを主体とした潜在捲縮短繊維が弾性回復率の点などからもっとも好ましい。
【０００８】
ここで、ポリトリメチレンテレフタレートとは、主たる繰返し単位がトリメチレンテレフタレートであるポリエステルからなるものである。なお、ここでいう主たるとは、全繰返し単位の９０モル％以上、好ましくは９５モル％以上がトリメチレンテレフタレート単位からなるポリエステルをいい、１０モル％以下の範囲内で、例えばイソフタル酸、アジピン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなどが共重合されていてもよい。
【０００９】
かかる非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の単繊維繊度は、あまりに細すぎると嵩性や反発性が低下し、カード性も悪化し、逆に太すぎると風合いやタッチが低下する傾向にあるので、０．８〜２０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が適当であり、特に１〜１５デシテックスの範囲が好ましい。繊維長は、３〜１５０ｍｍの範囲が適当であり、特に５〜７６ｍｍの範囲が好ましくエアレイド法には短カット長、カード法には長めのカット長が利用できる。
また、捲縮数は、カード通過性や嵩の点から３〜２５個／インチ（２．５４ｃｍ）、特に５〜２０個／インチ（２．５４ｃｍ）の範囲が適当であり、捲縮度は１０〜３０％の範囲が適当である。
【００１０】
なお、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の断面形状は、円形、偏平、異形のいずれであってもよく、また断面内に中空部を有する形状であってもよい。また、上記捲縮の形態としては、ヘリックス状、オメガ状などの立体捲縮を有するものは、嵩高性および嵩回復性が向上し、クッション感のある繊維プレスボードが得られるので好ましい。
【００１１】
一方、本発明の繊維プレスボードを構成する他方成分の熱接着性繊維は、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーを熱接着性成分とするものであれば、該ポリマー単独からなる繊維であっても、該ポリマーよりも融点が高い繊維形成性ポリマー、好ましくは融点が該熱接着性成分よりも４０℃以上高いポリマーとの複合繊維であってもよい。なお、複合繊維の場合にあっては、熱接着性成分が繊維表面の過半を覆っていることが好ましく、また、複合される繊維形成性ポリマーは、耐熱性、熱収縮性、繊維形成性の点からポリエ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、ポリトリメチレンテレフタレートなどの繊維形成性非弾性ポリエステルが好ましく、芯鞘型、偏心芯鞘型、サイドバイサイド型などを例示できる。重量割合での複合比率は、熱接着性成分／繊維形成性成分で３／７〜７／３の範囲が適当である。
【００１２】
好ましく用いられる熱接着性成分としては、主たる酸成分がテレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸など、主たるグリコール成分がエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコールなどからなる低融点ポリエステルが好ましい。また、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性エラストマー、低融点ポリアミド、ポリエチレン、酸変性ポリエチレンなどの低融点ポリオレフィンなどの熱可塑性エラストマーも、得られる繊維プレスボードの弾性回復性および耐久性などが良好となり好ましい。
【００１３】
ここで、具体的なポリエーテルエステルエラストマーとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオールなどから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５,０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および／または１，３−プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体などのポリ（アルキレンオキサイド）クリコールの少なくとも１種から構成される三元共重合体が例示できる。
【００１４】
なかでも、熱接着性や温度特性、強度の面から、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルエラストマーが好ましい。
【００１５】
この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がテトラメチレングリコール成分であるポリテトラメチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常、３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていてもよく、同様にグリコール成分の一部（通常、３０モル％以下）はテトラメチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分は、テトラメチレンオキシド単位以外のオキシアルキレン単位で置換されたポリエーテルであってよい。
【００１６】
なお、以上のポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、その他各種の改良剤なども必要に応じて配合されていても良い。
【００１７】
上記熱接着性成分の融点は、上記のとおり、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルなどの非弾性ポリエステルの融点より４０℃以上低いことことが必要である。また、上記熱接着性成分の融点は、熱接着性繊維が複合繊維の場合には該複合繊維の他方成分の融点よりも４０℃以上低いことが好ましい。
【００１８】
この融点差が４０℃未満になると、熱処理による融着加工時の安定性が低下して生産性が不十分となり、さらには非弾性ポリエステル系捲縮短繊維や熱接着性複合繊維の力学的特性が低下する場合がある。なお、熱接着性成分の融点が明確に観察されない場合には、融点を軟化点で代替する。
【００１９】
以上に説明した熱接着性繊維の単繊維繊度は、０．５〜３０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満では繊維プレスボード製造工程でのカード紡出性が悪くなり、一方３０ｄｔｅｘを超えるとウェブの絡合性が悪く、さらに繊維プレスボードとしての風合いが低下することがある。熱接着性繊維の繊維長は特に限定されるものではないが、上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と同じく３〜１５０ｍｍの範囲が適当であり、特に５〜７６ｍｍの範囲が好ましい。また、捲縮数は、カード通過性や嵩の点から３〜２５個／インチ（２．５４ｃｍ）、特に５〜２０個／インチ（２．５４ｃｍ）の範囲が適当であり、捲縮度は１０〜３０％の範囲が適当である。
【００２０】
上記ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維などの非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維との構成比率は、前者が５〜８０重量％で後者が９５〜２０重量％の範囲、特に前者が３０〜７０重量％で後者が７０〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
【００２１】
前者の重量割合が５重量％未満の場合には、風合が粗硬なものとなったり、熱処理加工時に収縮が大きくなって表面に皺や凹凸が発生しやすくなる。一方、８０重量％を超える場合には、熱接着性繊維の割合が低下して形成される熱固着点の数が少なくなり、繊維プレスボード製品としての強度が低下するだけでなく、圧縮などによる形態安定性も低下する。さらに、強度低下による工程安定性低下や使用時の形態安定性に大きな問題も発生する。
【００２２】
繊維プレスボードを作成する方法としては、種々の方法で製造することができる。例えば、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性繊維とを混綿しカードなどで開繊しウェッブ化した後、ウェッブやそれらウェッブを積層し、熱処理し繊維間を融着させその後、カレンダーロール、または平板プレス機で圧縮する方法、ニードルパンチにより繊維絡合を行い、その後、一定の間隙を持たせた熱カレンダーローラーで処理する。また、ストルートと呼ばれる繊維を厚み方向に並べ熱処理したもの、または、さらにプレス加工するなどの方法などがある。
さらには、所定形状を持つモールドに所定量のウェッブを詰め込んで圧縮・加熱成型することにより得られる。
また、エアレイ法と呼ばれる短カット繊維を空気により分散しウェブを形成して、さらに熱処理することで繊維基材を得る方法などもある。
【００２３】
本発明は、その厚みが０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１．０〜７ｍｍの繊維プレスボードを対象とする。０．５ｍｍ未満では、厚みが薄すぎるためクッション感や形状維持の点で問題がある。一方、厚みが１０ｍｍを超える場合は、靴中芯材用として使用した場合、柔軟性が劣り靴の履き心地が非常に悪くなる。また、製造工程での取り扱い性も悪い。さらに、密度コントロールし難くなる。
なお、本発明の繊維プレスボードを、各種人体用プロテクターとして使用する場合、必要に応じ重ね合わせて使用しても良いし、スライスしたのち使用することも可能である。
【００２４】
また、本発明の繊維プレスボードの平均密度は、０．１〜０．６ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１５〜０．５０ｇ／ｃｍ3である。上記密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満の場合は、繊維プレスボード強度の低下、隠蔽性、クッション感などの各種用途に必要な特性が得られなくなる。一方、該密度が０．６ｇ／ｃｍ3を超える場合は、繊維プレスボードとしての柔軟性が失われるとともに、重量アップの原因ともなる。繊維プレスボードの平均密度を上記範囲に調整するには、ウエブを必要量積層し、熱処理後又は同時に厚み方向にプレスをしたり、または、ニードルパンチを組み合わせる方法や、ストルート製法において、繊維密度をアップするように繊維を縦方向に必要量押し込むことなどで可能である。
【００２５】
なお、本発明の繊維プレスボードの剛性は、好ましくは１，０００〜３,０００ｇｆ・ｃｍ、さらに好ましくは１,１００〜２,５００ｇｆ・ｃｍである。ここで、剛性は、ＪＩＳ Ｐ８１２５により測定された値である。
剛性が１，０００ｇｆ・ｃｍ未満では、激しい運動時の形状保持が難しく。一方、３,０００ｇｆ・ｃｍを超えると、柔軟性が損なわれ、運動を妨げることとなる。
剛性を上記範囲内にするには、使用繊維のデニール、断面形状、ボードの密度および熱接着性繊維の配合量、熱処理温度などで調整することが可能である。
【００２６】
また、本発明の繊維プレスボードは、吸水率が２〜３０％、好ましくは５〜２５％である。ここで、吸水率は、ＪＩＳ Ｋ６９１１により測定された値である。
吸水率が２％未満では、靴中芯材用として使用した時、運動時汗が中芯材表面にたまりやすく、足がすべるなどの問題が発生する。一方、３０％を超えると、汗を保持する能力が高いため、着用時非常に蒸れた感じとなる。
吸水率を上記範囲内にするには、ポリエステル系捲縮短繊維を使用し、密度調整をすることで可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定した。
【００２８】
繊維プレスボードの平均密度は、繊維プレスボードの目付および厚さから下記式により算出した。
平均密度＝繊維プレスボードの目付／繊維プレスボードの厚さ
積層体の硬さ（剛性）：ＪＩＳ Ｐ８１２５、吸水率：ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して評価した。さらに、通気性は、フラジール通気性測定器により測定を実施した。
【００２９】
［実施例１］
単繊維繊度１１．７ｄｔｅｘ（１０．５デニール）、繊維長６４ｍｍ、異方冷却によるへリックス状捲縮（捲縮数８個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度２０％）を有する中空率３２％の中空丸断面ポリトリメチレンテレフタレート短繊維と、見かけの融点が１１０℃の共重合ポリエチレンテレフタレートを鞘成分とし、通常のポリエチレンテレフタレートを芯成分とする熱接着性複合短繊維〔偏心芯鞘型、複合重量比率５０／５０、単繊維繊度４．４ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、押し込み捲縮（捲縮数１０個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度１５％）〕とを重量比率で４０／６０で混綿し、ローラーカードでウェッブ化して目付４５０ｇ／ｍ2のウェッブを得、次いで得られたウェッブネット上にのせて温度１６５℃の熱風を６０秒間貫通させ、熱接着性複合短繊維の一部を融着させて短繊維の交叉点の一部が熱融着した繊維構造物を８０℃の金属製平板の間に挟みプレスを実施し取り出した後、室温にて冷却した。
得られた繊維プレスボードは、目付約５２５ｇ／ｍ2、厚み１．５ｍｍ、平均密度０．３５ｇ／ｃｍ３を得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３０】
［実施例２］
実施例１のポリトリメチテンテレフタレート短繊維の代わりにポリエチレンテレフタレート中空丸断面短繊維（単繊維繊度８．９ｄｔｅｘ（８．０デニール）、中空率３３％、繊維長６４ｍｍ、異方冷却によるへリックス状捲縮（捲縮数１１個／インチ（２．５４ｃｍ）、捲縮度２５％）以外は実施例１と同様にして繊維プレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３１】
［比較例１］
原料重量比で古紙パルプ８０％、製紙スラッジ２０％を多量の水と一緒にパルパーで混練し、このものにさらに水を加えて、最終厚さが１．５ｍｍのプレスボードとなるよう抄紙し、プレス、乾燥工程を経てプレスボードを作成した。性能を表１に示す。
【００３２】
［比較例２］
原料重量比で古紙パルプ６５％、製紙スラッジ２０％、３．３ｄｔのビスコースレーヨン１５％を多量の水を加えパルパーで混練し、このものにさらに水を加えて、最終厚さが２ｍｍのプレスボードとなるよう抄紙し、プレス、乾燥工程を経てプレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す
【００３３】
［実施例３］
実施例１と同様のポリトリメチレンテレフタレート短繊維と、融点が１５２℃のポリエーテルエステルエラストマーを鞘成分とし、ポリブチレンテレフタレートを芯成分とする熱接着性複合短繊維とを重量比率で３０／７０で混綿し、熱風温度を１９５℃にした以外は、実施例１と同様にして繊維プレスボードを得た。得られた繊維プレスボードの性能を表１に示す。また、手でボードを押した時、クッション感があり、折り曲げ後の回復も良い物であった。
【００３４】
［比較例３］
実施例１の熱接着性繊維の混率を１０重量％に変更した例（比較例３）を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の繊維プレスボードは、ポリエステル系捲縮短繊維と、熱接着性繊維とから構成され、熱融着された厚さが０．５〜１０ｍｍの繊維プレスボードで軽量かつ柔軟で、吸水も殆どなく、通気性があるので、靴の中芯や各種人体用プロテクターなどのほか、パーテーション用ボードなどの用途に有用である。そのうえ、本発明の繊維プレスボードは、マトリックスとして、ポリエステル系捲縮短繊維で構成されているため、非常にリサイクルし易い素材となっている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスされた繊維プレスボードであって、
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、
上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、
厚さが０．５〜１０ｍｍ、
かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内
であることを特徴とする繊維プレスボード。
【請求項２】
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維が、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維である、請求項１に記載の繊維プレスボード。
【請求項３】
剛性が１,０００ｇｆ・ｃｍ〜３,０００ｇｆ・ｃｍである、請求項１または２に記載の繊維プレスボード。
【請求項４】
吸水率が２％〜３０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【請求項５】
通気性が３０ｃｍ３／ｍ２／ｓ〜１００ｃｍ３／ｍ２／ｓである、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【請求項６】
靴の中芯用である、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【請求項１】
プレスされた繊維プレスボードであって、
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維５〜８０重量％と、該短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する繊維形成性ポリマーと、必要に応じて繊維形成性非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した熱接着性繊維９５〜２０重量％（ただし、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維＋熱接着性繊維＝１００重量％）で構成され、
上記熱接着性繊維どうしの接触点および／または上記熱接着性繊維と上記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接触点の少なくとも一部が熱接着しており、
厚さが０．５〜１０ｍｍ、
かつ平均密度が０．１〜０．６ｇ／ｃｍ３の範囲内
であることを特徴とする繊維プレスボード。
【請求項２】
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維が、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステル捲縮短繊維である、請求項１に記載の繊維プレスボード。
【請求項３】
剛性が１,０００ｇｆ・ｃｍ〜３,０００ｇｆ・ｃｍである、請求項１または２に記載の繊維プレスボード。
【請求項４】
吸水率が２％〜３０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【請求項５】
通気性が３０ｃｍ３／ｍ２／ｓ〜１００ｃｍ３／ｍ２／ｓである、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【請求項６】
靴の中芯用である、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維プレスボード。
【公開番号】特開２００６−２４１６４５（Ｐ２００６−２４１６４５Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６１０７５（Ｐ２００５−６１０７５）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（３０２０７１１６２）ソロテックス株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（３０２０７１１６２）ソロテックス株式会社 (45)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]