JPH09137350A

JPH09137350A - クッション構造体

Info

Publication number: JPH09137350A
Application number: JP7290855A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Orii; 一憲折居; Makoto Yoshida; 吉田　　誠; Toshiya Hotta; 敏哉堀田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性回復性、反揆力、応力分散性および耐久
性が改善されたクッション構造体を提供する。【解決手段】非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体
をマトリックスとし、密度が０.００５〜０.２ｇ／ｃｍ
³、厚さが５ｍｍ以上であるクッション構造体におい
て、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエス
テルポリマーの融点より４０℃以上低い融点を有する熱
可塑性エラストマーと、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弾性複合繊維
が分散・混入され、その際、該クッション構造体中に
は、（Ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに
熱融着により形成された可撓性熱固着点、および（Ｂ）
該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交
叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点と
が散在し、且つ該クッション構造体の少なくとも片方の
表面層における繊維は、その繊維表面に平滑性油剤が付
着していることを特徴とするクッション構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、側地や表皮材の中
に入れて着用したときの風合いが軟らかく、通気性が良
く蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げ易さ等の取り扱い
性が良く、側地や表皮材からの出し入れが容易で、形態
保持性、クッション材の耐摩耗性が良好で且つ耐久性が
良い、単独のみならず他のクッション材や繊維ウェッブ
と積層して用いられる詰め物繊維よりなるクッション構
造体に関するものである。さらに詳しくは、弾力性、応
力分散性および耐久性が一層改良されたクッション構造
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、低融点繊維を使用して繊維を融着
させた繊維クッション材は、特公平１−１８１８３号公
報、特開平４−１２６８５６号公報、特開平３−２２０
３５４号公報、再公表３−８１９０８２号公報等により
知られている。また、表皮を繊維クッション材と同じ低
融点熱接着性繊維で加熱・加圧し接着一体化し表皮材を
表にそのまま使う一体成型クッション材（特開昭６０−
４０２３９号公報）や、側地をポリエステルエラストマ
ーで一体化した車両用座席（特開平５−３３７２５８号
公報）等が提案されている。

【０００３】さらに、特公平４−３４４３５号公報に
は、捲縮合成繊維ステープルと高融点重合体を芯とし、
低融点重合体を鞘とした芯鞘型捲縮合成繊維ステープル
とを交互に結合させた詰物体であって、この詰物体中に
は、シリコン樹脂を付与した捲縮合成繊維ステープル
が、他の繊維と実質的に結合しないで混綿されている詰
物体が提案されている。

【０００４】しかしながら、従来の繊維成型クッション
材は成型して形態保持を保つためには、繊維間の結合点
の密度がある程度必要なために、繊維クッション材の圧
縮の硬さが硬くなってしまい、それ単独の使用では硬い
といった問題が発生し易く、軟らかいウェッブ層との積
層等が必要である場合が多く、そのためコスト、工程が
増える。

【０００５】また、前記詰物体においては、シリコン樹
脂を付与した繊維は、芯鞘型繊維とは結合せず、全体と
して結合点は少なくなり、独特な風合いを有している
が、硬さや反撥力がやや不足していて、形態保持性およ
び耐久性も一層の改善が望まれる。本発明の目的は、短
繊維同志の結合点における固着状態に可撓性を有し、従
って、クッション性、圧縮反撥性、圧縮耐久性および圧
縮回復性がいずれも改善されたクッション構造体におい
て、さらに弾力性、応力分散性および耐久性が一層向上
したクッション構造体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記本
発明の目的は、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体
をマトリックスとし、密度が０.００５〜０.２ｇ／ｃｍ
³、厚さが５ｍｍ以上であるクッション構造体におい
て、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエス
テルポリマーの融点より４０℃以上低い融点を有する熱
可塑性エラストマーと、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弾性複合繊維
が分散・混入され、その際、該クッション構造体中に
は、（Ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに
熱融着により形成された可撓性熱固着点、および（Ｂ）
該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交
叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点と
が散在し、且つ該クッション構造体の少なくとも片方の
表面層における繊維は、その繊維表面に平滑性油剤が付
着していることを特徴とするクッション構造体によって
達成されることが見出された。

【０００７】すなわち、本発明のクッション構造体は、
前記のように、マトリックス中の非弾性ポリエステル系
捲縮短繊維が、前記弾性複合繊維によって熱融着し、前
記（Ａ）および（Ｂ）の可撓性熱固着点が散在してお
り、その構造体の少なくとも片方の表面層あるいは全体
における繊維は、繊維表面に平滑性油剤が付着してい
る。従って、圧力変形に対して、繊維同志が滑り易く、
内部応力が下がり、反撥力、弾性回後性および耐久性が
大巾に向上する。

【０００８】以下本発明についてさらに詳しく説明す
る。本発明におけるクッション構造体中のマトリックス
を形成する非弾性ポリエステル系短繊維とは、通常のポ
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、ポリピバロラクトンまたはこ
れらの共重合体エステルからなる短繊維ないしそれら繊
維の混綿体、または上記のポリマーのうち２種以上から
なる複合繊維等である。短繊維の断面形状は円形、偏
平、異形または中空のいずれであってもよい。とりわけ
ポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からな
る短繊維が好ましい。

【０００９】該ポリエステル系短繊維は弾性複合繊維に
より融着されクッション材の骨組みとなるマトリックス
を形成するため、該ポリエステル系短繊維単独でも嵩高
いこと、反撥性が発揮されることが要求される。単独の
嵩高性（ＪＩＳＬ−１０９７）は、０.５ｇ／ｃｍ²の
荷重下で５０ｃｍ³／ｇ以上、１０ｇ／ｃｍ²の荷重下で
２０ｃｍ³／ｇ以上であることが好ましく、さらに好ま
しくは、それぞれ、６０ｃｍ³以上、２５ｃｍ³／ｇ以上
であることが望ましい。これらの崇高性が低いと、得ら
れた繊維成型クッション材の弾力性や圧縮反撥性が低い
といった問題が顕著になってくる。

【００１０】該短繊維は、その繊度が４デニール以上で
あればよく、４〜５００デニールの範囲が好ましく、更
に好ましくは、８〜２００デニールである。繊度が４デ
ニールより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性
や反撥力が乏しくなる。一方５００デニールよりも大き
くなると該繊維のウェッブ化が難しく、得られた繊維成
型クッション材の構成本数が少なくなり過ぎて粗硬でク
ッション性が乏しくなる。

【００１１】一方、該ポリエステル系短繊維捲縮数は、
４〜２５個／インチ、捲縮度は１０〜４０％が好まし
い。この捲縮数や捲縮度が小さ過ぎるとフェッブの嵩が
出にくくなったり、ウェッブ化が困難になったりして好
ましくない。得られるクッション材も反撥性に乏しかっ
たり、耐久性の低いものしか得られない。また、逆に捲
縮数や捲縮度が大きすぎるとウェッブの嵩高性が大きく
ならず高密度のクッション材しか得られなかったり、ウ
ェッブ化の際に繊維の絡みが強く筋状のムラ等が出来て
好ましくない。前記ポリエステル系短繊維の繊維長５ｍ
ｍ以上、好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは
１５ｍｍ〜９０ｍｍが有利である。

【００１２】一方、本発明のクッション構造体において
前記マトリックスとしての短繊維集合体を融着させる弾
性複合繊維は、マトリックスとしての非弾性ポリエステ
ル系短繊維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融
点の熱可塑性エラストマーが少なくとも一部特に繊維表
面に有する弾性複合繊維であり、加熱により少なくとも
その表面の一部が溶融しポリエステル系短繊維または弾
性複合繊維同志と融着しうる短繊維のことを言う。こ
の融点差が４０℃以下であると、加工する温度がポリエ
ステル系短繊維の融点に近くなってしまい、ポリエステ
ル系短繊維の物性や捲縮特性が悪くなってクッション性
能が低下したり、成型時の収縮が大きくなってしまう。
この意味から、低融点の熱可塑性エラストマーの融点
は、該短繊維を構成するポリマーの融点より４０℃以
上、特に６０℃以上低いことが好ましい。かかる熱可塑
性エラストマーの融点は、例えば１３０〜２２０℃の範
囲の温度であることができる。

【００１３】本発明のクッション構造体において、重要
な役割を果たす可撓性熱固着点を形成するために用いら
れる弾性複合繊維は、熱可塑性エラストマーと非弾性ポ
リエステルとで形成される。その際、前者が繊維表面の
少なくとも１／２を占めるものが好ましい。重量割合で
いえば、前者と後者が複合比率で３０／７０〜７０／３
０の範囲にあるのが適当である。弾性複合繊維の形態と
しては、サイド・バイ・サイド、シース・コア型のいず
れであってもよいが、好ましいのは後者である。このシ
ース・コア型においては、勿論非弾性ポリエステルがコ
アとなるが、このコアは同心円状あるいは偏心状にあっ
てもよい。特に偏心型のものにあっては、コイル状弾性
捲縮が発現するので、より好ましい。

【００１４】かくして、本発明のクッション構造体は、
使用時において、熱融着成型後繰り返し圧縮変形され、
しかもその圧縮量即ち変形量が大きい（例えば、厚みの
５０％）クッション用途では、上記熱固着点が変形応力
が加わった時変形し易く、変形応力が無くなったとき
は、歪みを残さず元の位置に戻り易いことが必要であ
る。繊維成型クッション体に大きな変形量が加わってい
ることは、その繊維構造体を構成している繊維の低融点
ポリマーで構成される交絡点は更に大きく角度の変化や
引き延ばされたり、捩れたり等の変形が加わる。従っ
て、この熱固着ポリマーは大きく変形回復する特性が必
要になってくるため、破壊伸度が大きく、伸長回復特性
の良い熱可塑性エラストマーによって構成されることが
好ましい。熱固着する相手のマトリックス繊維がポリエ
ステル系繊維であることからポリエステル系エラストマ
ーが特に好ましい。

【００１５】ポリエステル系エラストマーとしては熱可
塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アル
キレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして
共重合してなるポリエーテルエステルブロック共重合
体、より具体的にはテレフタル酸、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３−スルフォイ
ソフタル酸ナトリウム等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等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、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸、また
はこれらのエステル形成誘導体等から選ばれたジカルボ
ン酸の少なくとも一種と、１,４−ブタンジオール、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、ネオペンチレングリコール、デカ
メチレングリコール等の脂肪族ジオール、あるいは１,
１−シクロヘキサジメタノール、１,４−シクロヘキサ
ンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂
環族ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体等か
ら選ばれたジオール成分の少なくとも一種、および平均
分子量が約４００〜５０００程度の、ポリエチレングリ
コール、ポリ（１,２−および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との共
重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共
重合体等のポリ（アルキレンオキシド）グリコールのう
ち少なくとも一種から構成される三元共重合体である。

【００１６】しかしながら、ポリエステル系短繊維との
接着性や温度特性、強度、物性の面等から、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、ポリオキ
シテトラメチレングリコールをソフトセグメントとする
ブロック共重合ポリエーテルポリエステルが好ましい。
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
分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフ
タレートである。勿論、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
の一部はブチレングコリール成分以外のジオキシ成分に
置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成する
ポリエーテル成分は、テトラメチレングリコール以外の
ジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってもよ
い。なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収
剤、増粘分枝剤、艶消剤、着色剤、その他各種の改良剤
等も必要に応じて配合されていてもよい。

【００１７】一方、本発明の弾性複合繊維において、前
記エラストマーの相手方成分として用いられる非弾性ポ
リエステルとしては、前記マトリックスを形成する捲縮
短繊維を構成するポリエステル中から採用されるが、な
かでもポリブチレンテレフタレートがより好ましく使用
される。

【００１８】弾性複合繊維は、繊維成型クッション材を
製造する際に、混綿されることや、繊維構造体に構成す
るときの接着成分であることから、デニールは、２〜１
００デニールであることが好ましく、特に４〜１００デ
ニールが好ましい。デニールが小さいと結合点が増えす
ぎてクッション性が出にくい。また太すぎると、結合点
は少なすぎて反撥性が低すぎたり、使用中にばらけ易く
なる。カット長さ３８〜２５５ｍｍ、捲縮数は４〜５０
個／インチであることが好ましい。この範囲から外れる
と、混綿しにくく成ったり、ウェッブ化が難しくなる。
また、成型物のクッション性能や圧縮耐久性も低くな
る。

【００１９】この低融点の弾性複合繊維の混綿比率は１
０〜７０重量％であることが適当である。低融点複合繊
維の比率が１０重量％より少ないと繊維構造体の接着点
が少なく成りすぎて、圧縮反撥性が低すぎることや圧縮
耐久性が低すぎたりしてしまう。一方比率が７０重量％
より高くなってしまうと、繊維構造体の結合点の数が多
すぎて、硬いクッション性しか得られなかったり、低融
点繊維の収縮のため（一般的に低融点繊維は、その低融
点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく収縮
が高い）、予め設計した成型物の形状が得られにくくな
る。

【００２０】特に本発明のクッション構造体としては、
特許再公表３−８１９０８２号公報に記載されたポリエ
ステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊
維集合体中には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熱可塑性ポリエステルエ
ラストマーと、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弾性複合繊維が分散・混入さ
れ、その際、該クッション構造体中には、（Ａ）該弾性
複合繊維同志が交叉した状態で互いに熱融着により形成
された可撓性熱固着点、および（Ｂ）該弾性複合繊維と
該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉した状態で熱融
着により形成された可撓性熱固着点とが散在するクッシ
ョン構造体であることが好ましい。その具体的な内容と
製造法は、上記公報に記載されている。

【００２１】クッション構造体の構成は、クッション性
が発揮される密度は０.０１５ｇ／ｃｍ³〜０.１５０ｇ
／ｃｍ³の範囲が好ましく、クッション構造物の厚みは
２ｃｍ以上が好ましい。もし密度がこの範囲以上に小さ
すぎると、繊維密度が少なすぎて、反撥性や圧縮の耐久
性が実用範囲以下になってしまう。また密度が大きすぎ
ると、逆に繊維密度や結合点の密度が大きすぎて固くな
りすぎてしまう。

【００２２】本発明の前記繊維成形クッション構造体
は、種々の方法で製造することができる。次にそのいく
つかについて説明する。すなわち、本発明のクッション
構造体は、ポリエステル系短繊維と低融点の弾性複合繊
維とを混綿しカード等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、所定形状のモールドに
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。またパチングプレートで構成される平
板やキャタピラー式の上下パンチングプレートによるコ
ンベアーに積層ウェッブ等を挟み込み、弾性複合繊維の
融点より高い温度でポリエステル系短繊維の融点よりも
低い温度で加圧、加熱処理を行い、更に加熱中や加熱直
後の冷却まえに縦・横に圧縮して弾性複合繊維とポリエ
ステル系短繊維との交絡点や弾性複合繊維どうしとの交
絡点の少なくとも一部を加圧・加熱処理し熱融着すると
ともに所定形状の繊維形成クッション構造体を得る方法
がある。

【００２３】本発明のクッション構造体は、密度が０.
００５〜０.１５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０.０１〜０.０
８ｇ／ｃｍ³の範囲であり、軽量であるにも拘らず、ク
ッション材として適当な圧縮反撥性と圧縮耐久性を有し
ている。しかも、通気性に優れているので、種々のクッ
ション材として利用できる。その厚みは５ｍｍ以上あれ
ばよく、実用的に１０ｍｍ以上であるのが適当である。
厚みの上限は特に制限されないが、１００ｍｍ以下、特
に５０ｍｍ以下が一般的である。

【００２４】本発明のクッション構造体の他の特徴の１
つは、平板状のみならず種々の形態に成形し得ることで
あるので、用途に応じて形および厚みの変化を持たせて
もよく、また長椅子のように長いものであってもよい。

【００２５】本発明のクッション構造体は、少なくとも
片面の表面層の繊維の表面に、平滑性油剤（以下、単に
“油剤”と略称することがある）が付着している。クッ
ション構造体の繊維全体に油剤が付着していてもよく、
片面あるいは両面の表面層の繊維に油剤が付着していて
もよい。また、油剤が付着した層と、付着していない層
の２層より形成されたクッション構造体であってもよ
い。油剤に繊維が付着することによって、反撥性、応力
分散性、弾性回復性および耐久性がさらに向上し、実用
的に優れたクッション構造体となる。この効果は、油剤
の付着によって、クッション構造体が圧縮変形した場
合、繊維同志の滑り性が向上し、内部応力が低下するこ
とによるものと考えられる。

【００２６】使用される平滑性油剤としては、繊維に平
滑性を付与し得る繊維用の油剤であり、通常ケイ素含有
油、殊にシリコーン系油剤、シリコン変成油、フッ素変
成油が推奨される。具体的にはジメチルポリシロキサ
ン、ジフェニルポリシロキサンの如き非反応性のシリコ
ン油が挙げられる。この他メチルハイドロジエンポリシ
ロキサン、エポキシ基含有ポリシロキサン等でもよく、
これらは付着処理後熱処理して使用するのが望ましい。

【００２７】クッション構造体の繊維に油剤を付着させ
る方法としては、油剤を約０.０５〜１重量％含有する
エマルジョン中にクッション構造体を浸漬する方法ある
いはかかるエマルジョンをスプレーにてクッション構造
体の表面層に吹付ける方法等が採用される。

【００２８】

【発明の効果】本発明のクッション構造体は、平滑性油
剤を繊維に付着させることによって、反撥性、応力分散
性、弾性回復性、耐久性が一層向上し、実用性に優れた
クッション材となる。従って、種々の巾拡いクッション
材の用途に利用できる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を詳述する。実施例ポリエチレンテレフタレート中空糸短繊維（１４ｄｅ、
繊維長６４ｍｍ）およびポリブチレンテレフタレートを
芯成分とポリエーテルエステル系エラストマーを鞘成分
とする偏心型弾性複合繊維（９ｄｅ、繊維長６４ｍｍ、
芯成分：鞘成分＝５０：５０）を前者７０重量％、後者
３０重量％で混綿した。得られた混綿をウェブ化し、２
００℃で７分間乾熱処理して厚さ５ｃｍで密度が０.０
４ｇ／ｃｍ³のクッション構造体を得た。この構造体に
反応性シリコーン油剤を５％含有するエマルジョンを繊
維重量対比４％スプレーで含浸し、次いで１２０℃で５
分間熱処理した。得られたクッション構造体は、シリコ
ーン油剤処理しないものと比べて、弾性回復性、耐久性
および応力分散性がいずれも向上していた。結果を表１
に示す。

【００３０】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体
をマトリックスとし、密度が０.００５〜０.２ｇ／ｃｍ
³、厚さが５ｍｍ以上であるクッション構造体におい
て、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエス
テルポリマーの融点より４０℃以上低い融点を有する熱
可塑性エラストマーと、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弾性複合繊維
が分散・混入され、その際、該クッション構造体中に
は、（Ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに
熱融着により形成された可撓性熱固着点、および（Ｂ）
該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交
叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点と
が散在し、且つ該クッション構造体の少なくとも片方の
表面層における繊維は、その繊維表面に平滑性油剤が付
着していることを特徴とするクッション構造体。
【請求項２】該熱可塑性エラストマーが、熱可塑性ポ
リエステル系エラストマーである請求項１記載のクッシ
ョン構造体。
【請求項３】該平滑性油剤が、シリコーン系油剤であ
る請求項１記載のクッション構造体。
【請求項４】全体に亘って、繊維表面に平滑性油剤が
付着している請求項１記載のクッション構造体。
【請求項５】繊維表面に平滑性油剤が付着した層と、
繊維表面に平滑性油剤が付着していない層との異なる２
層より形成された請求項１記載のクッション構造体。