KR100549771B1

KR100549771B1 - 좌석 시트용 입체 편물

Info

Publication number: KR100549771B1
Application number: KR1020037012691A
Authority: KR
Inventors: 히데오 이께나가; 겐지 하마마쯔; 도시아끼 가와노
Original assignee: 아사히 가세이 가부시키가이샤
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP4056885B2; CA2442331A1; ATE466983T1; EP1426473B1; TW565638B; DE60236300D1; US20030033838A1; US6644070B2; WO2002079558A1; KR20030092033A; EP1426473A1; CA2442331C; EP1426473A4; CN100523345C; JPWO2002079558A1; CN1639403A

Abstract

본 발명은 앞뒤 2층의 편성포와 이 2층의 편성포를 연결하는 모노필라멘트에 의한 연결사로 구성된 입체 편물로서, 입체 편물 중의 모노필라멘트의 곡률이 0.01 내지 1.6이고, 입체 편물의 50 ％ 압축시의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물에 관한 것이다.

상기 입체 편물은 탄력성이 있는 쿠션성을 가지며, 반복 또는 장시간 사용해도 탄력성이 손상되지 않고, 쿠션성의 내구성이 우수한 입체 편물로서, 특히 해먹식의 좌석 시트에 사용했을 경우 탄력감이 있는 쿠션성을 나타냄과 동시에, 인체에 대한 피트감이 양호하고, 앉은 후에 디포메이션이 적고 형태 유지성이 양호한 쿠션재가 된다.

입체 편물, 편성포, 모노필라멘트, 압축 특성, 압축 변형

Description

좌석 시트용 입체 편물{SEAT-USE THREE-DIMENSIONAL KNIT FABRIC}

본 발명은 자동차, 철도 차량, 항공기, 어린이용 시트, 베이비 카, 가구, 사무용 등의 좌석 시트용 쿠션재, 침구, 베드 패드, 매트리스, 욕창 방지 매트, 베개, 방석 등의 쿠션재, 의료용 등의 스페이서, 보형재, 완충재, 보온재, 신발용 상층재, 깔창재 또는 지지물이나 보호 장치 등에 바람직하게 사용되는 입체 편물에 관한 것이다.

앞뒤 2층의 편성포와 이 2층의 편성포를 연결하는 연결사로 구성된 입체 편물은, 쿠션성, 통기성, 보온성, 체압 분산성 등의 기능을 살려 각종 쿠션재 용도로 사용되고 있다.

이들 입체 편물은 중간층을 구성하는 연결사에 모노필라멘트를 사용함으로써, 모노필라멘트의 굽힘 탄성을 활용하여 입체 편물의 두께 방향으로 쿠션성을 부여하고 있다. 입체 편물의 쿠션성, 압축 회복성을 향상시키는 방법으로서 일본 특허 공개 (평)11-269747호 공보에는 연결사에 탄성 회복성이 양호한 모노필라멘트를 사용하여 입체 편물의 압축 회복성을 양호하게 한 입체 편물이 개시되어 있다. 그러나, 연결사의 모노필라멘트의 형상이 전혀 고려되어 있지 않기 때문에 탄력감이 있는 쿠션성은 얻을 수 없으며, 또한 반복 또는 장시간 사용하는 경우 탄력감의 저 하나 두께 감소가 발생한다는 문제가 있었다. 또한, 입체 편물의 앞뒤 편성포의 신장 특성이나 압축 변형 특성이 고려되어 있지 않기 때문에, 해먹식의 좌석 시트로 사용하는 경우 양호한 쿠션성을 얻지 못하였다. 또한, 일본 특허 공개 2001-87077호 공보에는 입체 편물을 시트 프레임에 설치하여 해먹식의 좌석 시트로서 사용하는 방법이 개시되어 있지만, 반복 사용했을 경우 쿠션성의 내구성이 불충분하였다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하여 탄력감이 있는 쿠션성을 가지며, 반복 또는 장시간 사용해도 탄력감이 손상되지 않고, 쿠션성의 내구성이 우수한 입체 편물을 제공하는 데 있다. 본 발명의 보다 구체적인 목적은 특히 해먹식의 좌석 시트에 사용했을 경우, 반발감이 있는 쿠션성을 나타냄과 동시에 인체에 대한 피트감이 양호하고, 앉은 후에 원래 형상으로 복원되지 않는, 이른바 디포메이션 (deformation)이 적고 형태 유지성이 양호한 입체 편물의 제공에 있다. 또한, 본 발명의 목적은 고주파의 진동 감쇠성이 양호한 입체 편물을 제공하는 데 있다.

본 발명자는 입체 편물의 앞뒤 편성포를 연결하는 모노필라멘트의 직경과 만곡 형상, 입체 편물의 압축 특성, 압축 변형 특성 및 섬유 소재를 조합하여 구성되는 입체 편물의 구조에 대하여 고찰을 거듭한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 앞뒤 2층의 편성포와 이 2층의 편성포를 연결하는 모노필라멘트에 의한 연결사로 구성된 입체 편물로서, 입체 편물 중의 모노필라멘트의 곡률이 0.01 내지 1.6이고, 입체 편물의 50 ％ 압축시의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물이다.

도 1은 입체 편물의 웨일(wale)열에 따른 절단면에서 본 모노필라멘트의 중심선을 나타내는 일례이다.

도 2는 입체 편물의 웨일열에 따른 절단면에서 본, 입체 편물을 50 ％ 압축한 상태의 모노필라멘트의 만곡 상태를 나타내는 일례이다.

도 3은 입체 편물의 코스(course)열에 따른 절단면의 도면이다.

도 4는 입체 편물의 50 ％ 압축시의 코스열에 따른 절단면의 도면이다.

도 5는 입체 편물의 코스열에 따른 절단면 도면에서의 연결사의 트러스 구조의 일례이다.

도 6은 입체 편물의 코스열에 따른 절단면 도면에서의 연결사의 크로스 구조의 일례이다.

도 7은 입체 편성포의 하중-변위 곡선의 일례이다.

<발명의 실시 형태>

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

더블라셀 편성기나 더블 환편기, 횡편기로 입체 편물을 편성하는 경우, 앞뒤 편성포를 연결하는 연결사는 반드시 어느 한쪽 방향으로 만곡된 상태로 짜여진다. 따라서, 입체 편물에 두께 방향의 힘을 가하면 이미 만곡되어 있던 연결사가 보다 만곡되고, 힘을 제거하면 연결사가 원래 상태로 되돌아간다. 이 때 발생하는 연결 사의 굽힘과 회복의 움직임이 입체 편물의 쿠션성에 크게 영향을 준다. 본 발명은 이러한 사실에 기초하는 것이다.

본 발명의 입체 편물은 앞뒤 2층의 편성포를 연결하는 연결사 중 적어도 일부에 모노필라멘트를 사용하는 것이 필요하며, 입체 편물의 앞뒤 편성포 사이에 위치하는 모노필라멘트의 곡률이 0.01 내지 1.6이 되도록 입체 편물을 편성, 마무리 가공할 필요가 있다. 여기서 말하는 모노필라멘트의 곡률이란, 입체 편물 중에서 모노필라멘트가 최대로 만곡된 부분에서의 모노필라멘트의 중심선에서 생긴 원호상의 곡률을 말한다. 도 1은 입체 편물 (1)의 웨일열에 따른 절단면에서 본 모노필라멘트의 중심선 (5)을 나타내는 일례이다. 모노필라멘트의 곡률은 0.03 내지 1.0이 보다 바람직하고, 0.05 내지 0.7이 더욱 바람직하다. 모노필라멘트의 곡률이 0.01 미만이면 입체 편물 (1)의 두께 방향으로 하중이 가해졌을 경우, 표면의 편성포와 뒷면의 편성포가 입체 편물의 길이 방향(웨일열에 따른 방향)으로 틀어지는 전단 변형이 발생하기 쉽고, 압축 회복시의 히스테리시스 손실이 커서 탄력감이 없는 쿠션성이 된다. 또한, 반복 압축에 의해 그 경향이 더욱 강해진다. 모노필라멘트의 곡률(r₁)이 1.6을 초과하면 전단 변형은 발생하지 않지만, 이 경우에도 탄력감이 없는 쿠션성이 된다.

또한, 본 발명의 입체 편물은 입체 편물을 50 ％ 압축했을 때의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 15 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ％ 이하이다. 여기서, 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 란, 입체 편물을 50 ％ 압축한 상태에서 모노필라멘트가 최대로 굴곡되어 있는 부분의, 볼록한 쪽 표면의 신장률을 말한다. 도 2는 입체 편물 (1)을 50 ％ 압축한 상태의 편물의 웨일열에 따른 절단면 도면인데, 모노필라멘트가 최대로 굴곡되어 있는 볼록한 쪽 앞면 (6)의 일례를 나타낸다. 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％를 초과하면 입체 편물을 압축한 후의 잔류 변형이 크고, 압축 회복성이 떨어지는 입체 편물이 됨과 동시에, 반복 또는 장시간 압축 후에 탄력감이 있는 쿠션성을 유지할 수 없게 된다.

입체 편물의 모노필라멘트의 굴곡 신장률은 75 ％ 압축시에 20 ％ 이하인 것이 압축 회복성, 쿠션성의 내구성을 향상시키는 데 있어서 더욱 바람직하다.

입체 편물에서의 모노필라멘트의 곡률과 50 ％ 압축시의 모노필라멘트의 굴곡 신장률을 상기한 적정 범위로 하기 위해서는, 입체 편물 (1)의 두께와 사용하는 모노필라멘트의 직경, 입체 편물 중의 모노필라멘트의 편조직(앞뒤 편성포를 연결할 때의 폭 방향의 진폭), 편성시의 모노필라멘트의 공급량, 입체 편물의 마무리 가공 방법(폭 확장률, 오버피드율)을 최적화하여 마무리 가공 후의 모노필라멘트를 적정한 형상으로 할 필요가 있다. 이 중에서 모노필라멘트의 편조직과 입체 편물의 두께와의 관계에 대해서는, 연결사를 편성포의 폭 방향(코스열에 따른 방향)으로 비스듬하게 경사시켜 앞뒤 편성포를 연결하고, 적정 폭 확장률로 마무리 가공함으로써, 도 3의 편성포 (1)의 코스열에 따른 절단면 도면에서 나타낸 바와 같이 압축 전의 입체 편물 (1)의 두께 T₀(mm)으로부터 앞뒤 편성포의 두께를 뺀 연결사 길 이 H1(mm)과 도 4에서 나타낸 50 ％ 압축 후의 연결사 길이 H2(mm)의 관계가 H1/H2≥ 0.55가 되도록 하는 것이 입체 편물 (1)이 50 ％ 압축되었을 때의 굴곡 신장률을 20 ％ 이하로 하는 데 있어서 바람직하다. 이 때, 연결사 길이 H1 및 H2는 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이, 입체 편물 (1)을 코스열에 따른 절단면에서 보았을 때 표면측의 편성포와 뒷면측의 편성포 (2), (3) 사이에 있는 연결사 (4)의 외관 상의 길이이며, 코스열에 따른 절단면을 사진 촬영하여 계측되는 길이이다.

연결사를 코스열에 따른 방향으로 비스듬하게 경사시키는 경우에는, 경사된 연결사와 반대의 경사 방향에도 연결사를 경사시켜 후술하는 트러스 구조나 크로스 구조로 하는 것이 바람직하다.

입체 편물에 있어서 곡률이 0.01 내지 1.6이 되고, 50 ％ 압축시에 굴곡 신장률이 20 ％ 이하가 되는 모노필라멘트의 연결사의 비율은, 입체 편물의 단위 면적당 앞뒤 편성포를 연결하는 모노필라멘트의 전체 가닥 수 중 20 ％ 이상인 것이 필요하며, 40 ％ 이상이 보다 바람직하고, 60 ％ 이상이 더욱 바람직하다.

입체 편물의 연결사는 모두 모노필라멘트인 것이 바람직하지만, 필요에 따라 모노필라멘트 외의 섬유를 편성시에 교대로 짜넣을 수도 있다. 예를 들면, 멀티필라멘트 가연사(false-twist textured yarn) 등을 교대로 편성하면, 압축시 모노필라멘트끼리 스쳐서 발생하는 듣기싫은 소리를 감소시킬 수 있어 바람직하다.

50 ％ 압축시의 히스테리시스 손실을 50 ％ 이하로 하기 위해서는, 연결사의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하가 되도록 입체 편물의 두께, 모노필라멘트의 직경, 모노필라멘트의 경사 상태 등을 적정화하는 방법이 중요하다. 이에 추 가하여 굽힘 회복시의 히스테리시스 손실이 0.05 cNㆍcm/yarn 이하인 모노필라멘트를 연결사에 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.03 cNㆍcm/yarn 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.01 cNㆍcm/yarn 이하로서 0에 가까울수록 바람직하다. 또한, 모노필라멘트의 직경 D(mm)와 입체 편물의 두께 T₀(mm)의 관계가 하기 수학식을 만족하는 관계에 있는 것이 바람직하다.

T₀/D≥20

여기서, 입체 편물의 두께 T₀(mm)이란, 490 Pa의 하중을 가하여 측정되는 두께이다.

본 발명의 입체 편물은, 또한 앉았을 때 탄력감과 순간적인 압축 회복성을 향상시키는 데 있어서, 50 ％ 압축한 상태에서 1 분 후의 응력 완화율이 40 ％ 이하인 것이 바람직하며, 30 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 응력 완화율이 40 ％ 이하이면, 입체 편물 상에 일정 시간 사람이 앉아도 순간적인 회복성이 양호해진다.

본 발명의 입체 편물은 해먹식의 좌석 시트로서 사용하는 경우, 압축 변형량이 10 mm 이상 80 mm 이하인 것이 인체와의 피트감을 가지며 쾌적한 안착감을 얻을 수 있어 바람직하다. 여기서 말하는 해먹식의 좌석 시트란, 입체 편물의 주변 또는 적어도 두 변을 시트 프레임 또는 의자 틀에 긴장 상태 또는 이완 상태로 뻗치게 함으로써 입체 편물이 돛과 같은 상태로 좌석 시트의 좌부나 등받이부를 형성하는 것이다.

또한, 압축 변형량이란, 사각으로 절단한 입체 편물의 주위를 프레임에 고정하고, 입체 편물의 표면에 대하여 직각 방향으로 하중을 가했을 때의 입체 편물의 변형량을 말하며, 입체 편물의 앞뒤 편성포의 신장 특성에 의해 크게 좌우되는 것이다. 변형량이 10 mm 미만이면 사람이 앉았을 때 가라앉는 양이 지나치게 적어 입체 편물에 의한 시트면이 인체에 피트되지 않고, 딱딱하며 앉았을 때의 느낌이 좋지 않게 된다. 변형량이 80 mm를 초과하면 피트감은 양호하지만, 앉은 후에 원래의 형상으로 복원되지 않는 디포메이션이 발생하기 쉬워 형태 유지성이 불충분해지게 된다. 압축 변형량은 15 mm 이상 70 mm 이하가 보다 바람직하고, 15 mm 이상 60 mm 이하가 더욱 바람직하다.

압축 변형 특성을 적정한 범위로 하기 위해서는, 입체 편물의 세로 방향(웨일 방향에 따른 방향) 및 가로 방향(코스열에 따른 방향)의 신장 특성과 두께 방향의 압축 특성이 중요한데, 본 발명의 입체 편물은 세로 방향 및 가로 방향의 신장률이 3 ％ 이상 50 ％ 이하인 것이 비교적 가라앉는 양이 많아 인체로의 피트감을 향상시킨 해먹식 좌석 시트를 얻는 데 있어서 바람직하다. 보다 바람직하게는 5 ％ 이상 45 ％ 이하이다. 또한, 비교적 반발감이 강하고, 앉은 후에 디포메이션이 적어 형태 유지성이 양호한 해먹식 좌석 시트를 얻기 위해서는, 입체 편물의 세로 방향 및 가로 방향의 신장률이 0.5 ％ 이상 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 ％ 이상 15 ％ 이하이다.

또한, 입체 편물이 신장되었을 때의 세로 방향 및 가로 방향의 신장 잔류 변형은 해먹식 좌석 시트에 앉은 후의 디포메이션을 적게 하기 위해 10 ％ 이하가 바 람직하다. 보다 바람직하게는 7 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ％ 이하이다. 입체 편물의 세로 방향 및 가로 방향의 신장률 및 신장 잔류 변형을 적정한 범위로 하기 위해서는, 입체 편물의 앞뒤 편조직 및 마무리 가공 방법이 중요하다. 앞뒤 편조직이 메쉬 등의 다공성 조직이면 1 메쉬를 구성하는 스티치(編目)수(코스수)를 12 코스 이하로 하는 것이 바람직하며, 마무리 가공 방법은 세로 방향과 가로 방향의 신장률의 균형을 잡으며, 가로 방향으로 폭을 확장하여 열고정하는 것이 바람직하다. 앞뒤 중 적어도 한쪽 편조직이 다공성이 아닌 평탄 조직이나 요철 조직 등의 편조직이면, 전체 코스가 편성 루프로 형성되는 편조직이나 편성 루프 조직과 삽입 조직의 복합 조직 등을 사용할 수 있다. 해먹식의 좌석 시트에서 가라앉는 양이 많아 피트감이 양호한 쿠션성을 얻기 위해 입체 편물의 신장률을 비교적 크게 하기 위해서는, 전체 코스에 편성 루프를 형성하지 않는 삽입편은 행하지 않고, 적어도 전체 코스의 반 이상의 코스에서 편성 루프를 형성하는 편조직이 바람직하다. 또한, 해먹식의 좌석 시트에서 반발감이 있는 쿠션성을 나타내며, 반복 또는 장시간 앉은 후의 형태 유지성을 양호하게 하고, 입체 편물의 신장률을 비교적 작게 하기 위해서는, 입체 편물 앞뒤 중 적어도 한쪽 편성포의 세로 방향 및(또는) 가로 방향으로 삽입사가 직선상으로 삽입되는 것이 바람직하다. 삽입사를 세로 방향 및(또는) 가로 방향으로 직선상으로 삽입함으로써 입체 편물의 세로 방향 및(또는) 가로 방향의 신장 특성은, 앞뒤 편물의 스티치 변형이나 메쉬 형태의 변형에는 크게 영향을 받지 않고, 삽입사 자체의 신장 특성에 의해 결정지어지게 된다. 즉, 사람이 앉음으로써 해먹식에 설치한 입체 편물 앞면에 거의 수직 방향의 외력이 작 용하여 입체 편물의 앞뒤 편성포가 늘어나도록 할 때, 스티치 형태나 메쉬 형태의 변형에 의한 섬유간의 어긋남이 생지지 않고, 반복 또는 장시간 앉은 후의 형태 유지성이 양호하게 된다. 여기서, 앞뒤 중 적어도 한쪽 편성포에 삽입사가 직선상으로 삽입되어 있는 상태란, 세로 방향의 경우에는 체인스티치나 뎀비스티치(dembigh stich) 등의 조직으로 짜여지는 바탕사의 니들 루프와 싱커 루프간에 1 코스당 2 바늘 이하의 진폭으로 삽입된 상태, 또는 입체 편물의 길이 방향으로 연속되는 바탕사의 싱커 루프의 사이를 상하 이동하면서 삽입된 상태로 입체 편물의 전체 길이에 걸쳐 삽입사가 직선에 가까운 형태로 삽입되어 있는 것을 말한다. 또한, 가로 방향의 경우에는 체인스티치나 뎀비스티치 등의 조직으로 짜여진 바탕사의 니들 루프와 싱커 루프 사이에 입체 편물의 전체 폭에 걸치도록 삽입사가 직선에 가까운 형태로 삽입되어 있는 것을 말한다. 이 때, 삽입사로 사용되는 섬유는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유나 폴리에스테르계 엘라스토머 섬유 등의 탄성 회복성이 양호한 섬유를 사용하는 것이 바람직하며, 또한 모노필라멘트의 경우 단섬유간의 마찰 저항에 의해 신장 회복성이 저해되는 경우가 적어져 보다 바람직하다. 또한, 삽입사는 바탕사와의 슬립을 방지하기 위해 열 융착이나 수지 접착 등에 의해 바탕사와 접착되어 있는 것이 바람직하다.

삽입사의 삽입 방법은 세로 방향의 삽입이라면 편조직에 의해 삽입할 수 있고, 가로 방향의 삽입이라면 위사 삽입 장치를 장비한 더블라셀 편성기를 이용하여 위사 삽입할 수 있다.

입체 편물의 앞뒤 편조직은 동일할 필요는 없으며, 다른 편조직, 다른 신장 특성의 것일 수도 있지만, 뒷면측 편성포의 신장률이 표면측 편성포의 신장률보다 적은 것이 사람이 앉았을 때 모노필라멘트에 의한 탄력감이 보다 가해져 인체에 대한 피트성도 양호해진다. 삽입사를 세로 방향 및(또는) 가로 방향으로 직선상으로 삽입하는 경우에도 입체 편물의 뒷면측 편성포에 삽입하는 것이 바람직하다.

또한, 입체 편물은 압축 변형시의 히스테리시스 손실이 65 ％ 이하인 것이 해먹식의 좌석 시트로서 사용하는 경우 반발감이 있는 쿠션성을 갖기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 60 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 50 ％ 이하로서 0에 가까울 수록 바람직하다. 또한, 입체 편물은 압축 변형시의 잔류 변형량이 30 mm 이하인 것이 장시간 또는 반복하여 앉은 후에 디포메이션이 적고 형태 유지성을 향상시키는 데 있어서 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ％ 이하로서 0에 가까울 수록 바람직하다.

여기서, 입체 편물의 압축 변형시의 히스테리시스 손실 및 잔류 변형량을 저하시키기 위해서는, 앞뒤를 구성하는 섬유를 0 ％ 이상의 신장률로 신장 열처리하는 방법 등으로 달성할 수 있다. 열처리는 원사 제조의 단계나 가연(false-twist), 유체 분사 가공 등의 실 가공 단계에서 언더 피드로 열처리를 행할 수도 있으며, 또는 편성포 단계에서 신장 열처리할 수도 있다. 편성포에서 신장 열처리하는 경우에는 폭 방향으로 5 ％ 이상의 신장률로 열처리하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 입체 편물은 상온하에서의 압축 회복률이 90 ％ 이상이고, 70 ℃ 분위기하에서의 압축 회복률이 70 ％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상온하에서의 압축 회복률이 95 ％ 이상이고, 70 ℃ 분위기하에서의 압축 회복률이 75 ％ 이상이다. 상온하에서의 압축 회복성이 90 ％ 이상임에 따라 통상적으로 사용해도 디포메이션이 적고 양호한 쿠션성을 갖게 된다. 또한, 70 ℃ 분위기하에서의 압축 회복률이 70 ％ 이상임에 따라, 고온의 가혹한 환경하에 놓인 후에도 디포메이션이 적고 쿠션성이 우수하게 된다.

본 발명의 입체 편물의 연결사에 사용하는 모노필라멘트는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리에스테르계 엘라스토머 섬유 등의 임의의 소재의 섬유를 사용할 수 있는데, 이 중에서 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 연결사 중 적어도 일부에 사용하면 탄력감이 있는 쿠션성을 가지며, 반복 또는 장시간 압축 후의 쿠션성의 내구성이 양호해져 바람직하다. 또한, 입체 편물의 앞뒤 편성포에 사용하는 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유 등의 폴리에스테르계 섬유, 폴리아미드계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유 등의 합성 섬유, 면, 마, 모 등의 천연 섬유, 큐프라 레이온, 비스코스 레이온, 리오셀(lyocel) 등의 재생 섬유 등의 임의의 섬유를 사용할 수 있다. 이 중 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 사용하면, 입체 편물을 해먹식 시트에 사용하는 경우 압축 변형량을 증대시킬 수 있고, 스트로크감, 피트감이 양호해져 바람직하다. 또한, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유는 0 ％ 이상의 신장률로서 원사 제조, 실 가공, 또는 편성포 단계에서 신장 열처리되어 있는 것이 압축 변형시의 히스테리시스 손실 및 잔류 변형량 감소를 위해 보다 바람직하다. 또한, 편성 포의 경우에는 5 ％ 이상의 폭 확장률로 신장 열처리되는 것이 보다 바람직하다. 섬유의 단면 형상은 환형, 삼각형, L형, T형, Y형, W형, 팔각형, 편평형, 아령형 (Dog-bone shape) 등의 다각형 형태, 다엽형, 중공형이나 부정형(不定形)인 것일 수도 있다. 섬유의 형태도 미가공사, 방적사, 연사, 가연 가공사, 유체 분사 가공사 중 어느 하나를 채용할 수 있으며, 멀티필라멘트이거나 또는 모노필라멘트일 수도 있지만, 연결사의 모노필라멘트를 편성포 앞면으로 노출되지 않도록 피복률을 높이기 위해서는, 입체 편물 중 적어도 한쪽면에 멀티필라멘트의 가연 가공사, 방적사 등의 부피가 큰 실을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 입체 편물에 파워가 있는 스트레치성 또는 압축 변형성과 회복성을 부여하기 위해서는, 적어도 한쪽 편성포에 모노필라멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 모노필라멘트가 사이드 바이 사이드 등의 복합사라면 보다 스트레치성과 회복성이 향상되어 바람직하다. 또한, 입체 편물은 앞뒤 사 및 연결사를 폴리에스테르계 섬유 100 ％로 구성하면, 폐기시에 해중합에 의해 단량체로 복귀하는 리사이클이 가능해지고, 또한 소각해도 유해 가스의 발생을 방지할 수 있어 바람직하다.

본 발명에 있어서, 바람직하게 사용되는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유는 트리메틸렌테레프탈레이트 단위를 주요 반복 단위로 하는 폴리에스테르 섬유로서, 트리메틸렌테레프탈레이트 단위를 50 몰％ 이상, 바람직하게는 70 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 80 몰％ 이상, 가장 바람직하게는 90 몰％ 이상 포함하는 것이다. 따라서, 제3 성분으로서 다른 산 성분 및(또는) 글리콜 성분의 합계량이 50 몰％ 이하, 바람직하게는 30 몰％ 이하, 보다 바람직하게는 20 몰％ 이하, 가장 바 람직하게는 10 몰％ 이하로 함유된 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 포함한다.

폴리트리메틸렌테레프탈레이트는 테레프탈산 또는 그의 기능적 유도체와 트리메틸렌글리콜 또는 그의 기능적 유도체를 촉매의 존재하에서 적당한 반응 조건하에 결합시킴으로써 합성된다. 이 합성 과정에 있어서, 적당한 1종 또는 2종 이상의 제3 성분을 첨가하여 공중합 폴리에스테르로 사용할 수도 있고, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 외의 폴리에스테르, 나일론과 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 개별적으로 합성한 후, 블렌드하거나 복합 방사(쉬스-코어(sheath-core), 사이드 바이 사이드 등)할 수도 있다.

복합 방사에 대해서는 일본 특허 공고 (소)43-19108호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-189923호 공보, 일본 특허 공개 2000-239927호 공보, 일본 특허 공개 2000-256918호 공보 등에 예시되어 있는 바와 같이 제1 성분에 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 제2 성분에 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 또는 나일론을 사용하여 이들을 병렬로 배치한 사이드 바이 사이드형 또는 쉬스-코어로 배치한 쉬스-코어형으로 복합 방사한 것 등이 있다. 특히, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트와 공중합 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 조합이나 고유 점도가 상이한 2종의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 조합이 바람직하며, 그 중에서도 일본 특허 공개 2000-239927호 공보에 예시되어 있는 바와 같은 고유 점도가 상이한 2종의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하여 저점도측이 고점도측을 감싸도록 접합면 형상이 만곡되어 있는 사이드 바 이 사이드형으로 복합 방사한 것이 고도의 신장 회복성을 겸비하기 때문에 입체 편물의 앞뒤 편성포에 사용하면 바람직하다.

첨가하는 제3 성분으로서는 지방족 디카르복실산(옥살산, 아디프산 등), 지환족 디카르복실산(시클로헥산디카르복실산 등), 방향족 디카르복실산(이소프탈산, 소듐술포가소프탈산 등), 지방족 글리콜(에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 등), 지환족 글리콜(시클로헥산디메탄올 등), 방향족을 포함하는 지방족 글리콜(1,4-비스(β-히드록시에톡시)벤젠 등), 폴리에테르글리콜(폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등), 지방족 옥시카르복실산(ω-옥시카프로산 등), 방향족 옥시카르복실산(P-옥시벤조산 등) 등이 있다. 또한, 1개 또는 3개 이상의 에스테르 형성성 관능기를 갖는 화합물(벤조산 또는 글리세린 등)도 중합체가 실질적으로 선형(linear)인 범위 내에서 사용할 수 있다.

또한, 이산화티탄 등의 소광제, 인산 등의 안정제, 히드록시벤조페논 유도체 등의 자외선 흡수제, 활석 등의 결정화 핵제, 아에로질 등의 윤활제, 힌더드 페놀 유도체 등의 항산화제, 난연제, 제전제, 안료, 형광 증백제, 적외선 흡수제, 소포제 등이 함유될 수도 있다.

폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유의 모노필라멘트는, 예를 들면 일본 특허 출원 2000-93724호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 방사구로부터 토출하고, 냉각욕 중에서 급냉한 후 제1 롤로 권취하고, 이어서 온수 중 또는 건열 분위기 하에서 연신하면서 제2 롤로 권취한 후, 건열 분위기나 습열 분위기하에서 오버 피드로 릴랙스 처리하여 제3 롤로 권취하는 방법 등으로 제조할 수 있다. 섬유의 단면 형상은 환형, 삼각형, L형, T형, Y형, W형, 팔각형, 편평형, 아령형 등의 다각형 형태, 다엽형, 중공형이나 부정형의 것일 수도 있지만, 환형 단면이 입체 편물 쿠션성의 내구성을 향상시키는 데 있어서 바람직하다.

본 발명의 앞뒤 편성포 또는 연결사의 모노필라멘트에 사용하는 섬유는 착색되어 있는 것이 바람직하다. 착색 방법은 미착색된 실을 실타래나 치즈상으로 염색하는 방법(선(先)염색), 방사 전의 원액에 안료, 염료 등을 혼합하여 착색하는 방법(원액 착색), 입체 편물상으로 염색하거나 프린트하는 방법 등에 의해 착색할 수 있지만, 입체 편물상으로 염색하면 입체 형상을 유지하는 것이 곤란하거나 가공성이 나쁘기 때문에 선염색이나 원액 착색이 바람직하다.

연결사에 사용하는 모노필라멘트의 섬도는 통상 20 내지 1500 dtex의 굵기를 가진 것을 사용할 수 있다. 입체 편물에 탄력감이 있는 보다 우수한 쿠션성을 부여하는 데 있어서는, 모노필라멘트의 굵기가 100 내지 1000 dtex인 것이 바람직하고, 200 내지 900 dtex인 것이 보다 바람직하다. 또한, 앞뒤 편성포에 사용하는 멀티필라멘트 등의 섬유에는, 통상 50 내지 2500 dtex의 굵기를 가진 것을 사용할 수 있으며, 필라멘트수는 임의적으로 설정할 수 있다. 이 때, 편성기의 바늘 1개에 관한 모노필라멘트의 섬도 T(dtex)와 전체 멀티필라멘트의 섬도 d(dtex)는 T/d≥0.9인 것이 모노필라멘트를 멀티필라멘트로 피복하여 입체 편물 표면으로의 모노필라멘트의 노출을 방지하고, 모노필라멘트 고유의 광택에 의해 입체 편물 표면이 번쩍번쩍 빛나는 것을 억제함과 동시에 표면의 촉감을 양호하게 하는 데 있어서 바 람직하다.

본 발명의 입체 편물은 마주하는 두 열의 침상(needle beds)을 갖는 편성기로 편성할 수 있으며, 더블라셀 편성기, 더블 환편기, V 베드를 갖는 횡편기 등으로 편성할 수 있지만, 치수 안정성이 양호한 입체 편물을 얻기 위해서는 더블라셀 편성기를 사용하는 것이 바람직하다. 편성기의 게이지는 9 게이지에서부터 28 게이지까지를 바람직하게 사용할 수 있다.

입체 편물의 앞뒤 편성포는 4각, 6각 등의 메쉬 편성포, 마퀴세트 (marquisette) 편성포 등 복수의 개구부를 갖는 편성포로 하여 경량성, 통기성을 향상시킬 수도 있고, 표면을 평탄한 조직으로 하여 촉감을 양호하게 할 수도 있다. 표면을 기모(起毛)시키면 보다 촉감이 양호한 것을 얻을 수 있다.

연결사의 밀도에 대해서는 입체 편물 2.54 cm² 면적 중에 있는 연결사의 가닥수를 N(가닥/2.54 cm²), 연결사의 dtex를 T(g/1×10⁶cm), 연결사의 비중을 ρ₀(g/cm³)이라고 했을 때, 입체 편물 2.54 cm²의면적 중에 있는 연결사의 총 단면적 (NㆍT/1×10⁶ㆍρ₀)이 0.03 내지 0.35 cm²인 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.25 cm²인 것이 보다 바람직하다. 이 범위로 설정함으로써, 입체 편물이 보다 적절한 강성에 의한 양호한 쿠션성을 갖게 된다.

연결사는 앞뒤 편성포 중에 편성 루프를 형성할 수도 있고, 앞뒤 편성포에 삽입 조직상으로 박아넣은 구조일 수도 있지만, 2 가닥 이상의 연결사가 앞뒤 편성포를 서로 역방향으로 비스듬하게 경사시켜 크로스상(X상)이나 트러스상으로 연결하는 것이 입체 편물의 형태 안정성을 향상시키는 데 있어서 바람직하다. 트러스 구조의 경우, 도 5의 편성포 (1) 코스열에 따른 절단면 도면에 나타낸 바와 같이 2 가닥의 연결사(4, 4)에 의해 형성되는 각도(θ₁)가 40 내지 160°이면, 입체 편물의 형태 안정성이 증가되어 바람직하다. 또한, 크로스 구조의 경우에는 도 6의 편성포 (1) 코스열에 따른 절단면 도면에 나타낸 바와 같이 2 가닥의 연결사(4, 4)에 의해 형성되는 각도(θ₂)가 15 내지 150°인 것이 바람직하다. 이 때, 트러스 구조 및 크로스 구조 모두 2 가닥의 연결사는 1 가닥의 동일한 연결사가 표면 또는 뒷면에서 꺾여져 외관상 2 가닥으로 되어 있는 경우일 수도 있다. 또한, 2 가닥의 연결사는 동일 코스로 트러스 구조나 크로스 구조를 형성할 필요는 없으며, 5 코스 이내에서 트러스 구조나 크로스 구조를 형성하는 것이 바람직하다.

입체 편물의 두께, 기본 중량은 목적에 따라 임의적으로 설정할 수 있지만, 두께는 3 내지 30 mm가 바람직하게 사용된다. 3 mm 미만이면 쿠션성이 저하되는 경향이 있고, 30 mm를 초과하면 입체 편물의 마무리 가공이 어려워진다. 기본 중량은 150 내지 3000 g/m²이고, 바람직하게는 200 내지 2000 g/m²이다.

입체 편물의 마무리 가공 방법은 선염색사나 원액 착색사를 사용한 입체 편물의 경우에는 생지(gray fabric)를 정련하거나 열고정 등의 공정을 통해 마무리할 수 있다. 연결사 또는 앞뒤사 중 어느 하나가 미착색된 입체 편물의 경우에는, 생 지 정련, 염색, 열고정 등의 공정을 통해 마무리할 수 있다.

마무리 가공 후의 입체 편물은 융착, 봉제, 수지 가공 등의 수단으로 가장자리를 처리하거나, 열 성형 등에 의해 원하는 형상으로 하여 해먹식 좌석 시트나 베드 패드 등의 각종 용도로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

입체 편물의 각종 물성의 측정 방법은 이하와 같다.

(1) 모노필라멘트의 곡률 C₁

입체 편물의 연결사인 모노필라멘트의 만곡 상태의 확대 사진을 모노필라멘트가 만곡되어 생긴 원호(반원)에 대하여 직각 방향에서 촬영한다. 이 때 연결사가 경사되어 있는 경우에는 경사 각도에 맞추어 촬영한다. 확대 사진을 이미지 스캐너로 컴퓨터에 입력하고, 고정밀 화상 해석 시스템 IP100OPC(상품명, 아사히 가세이(주) 제조)의 화상 해석 소프트를 이용하여 모노필라멘트의 만곡이 가장 심한 부분의 내접원(모노필라멘트의 오목한 쪽)과 외접원(모노필라멘트의 볼록한 쪽)을 입력하여 각각의 원 반경의 평균치(실치수로 고친 값)을 산출하여 모노필라멘트의 중심선에 대한 곡률 반경 r₁(mm)을 구하고 하기 수학식에 의해 곡률을 산출한다.

C₁=1/r₁

(2) 모노필라멘트의 굴곡 신장률 S(％)

입체 편물의 두께 T₀(mm)를 490 Pa의 하중을 가하여 측정하고, 입체 편물의 두께가 T₀/2(mm)가 되도록 입체 편물을 50 ％ 압축한 상태에서 모노필라멘트의 만곡 상태의 확대 사진을 모노필라멘트의 만곡에 의해 생긴 원호(반원)에 대하여 직각 방향에서 촬영한다. 확대 사진을 이미지 스캐너로 컴퓨터에 입력하고, 상술한 바와 같이 모노필라멘트의 만곡이 가장 심한 부분의 모노필라멘트의 중심선에서 생긴 원호에 대한 곡률 반경 r₂(mm)를 구하여 하기 수학식에 의해 굴곡 신장률 S(％)를 산출한다.

S(％)=50 D/r₂

단, D는 모노필라멘트의 직경(mm)이다. 또한, 50 ％ 압축한 상태의 확대 사진을 촬영하기 위해서는, 50 ％ 압축했을 때 입체 편물의 얽힌 측의 가장자리로부터 만곡되어 불거져 나온 모노필라멘트를 촬영하면, 경사된 모노필라멘트도 촬영하기 쉽다. 또한, 사진 촬영을 쉽게 하기 위해 입체 편물을 50 ％ 압축한 상태에서 수지로 경화시킬 수도 있다.

(3) 50 ％ 압축 회복시의 히스테리시스 손실 L(％)

시마즈 오토그래프 AG-B형(시마즈 세이사꾸쇼 제조)을 이용하여 직경 100 mm의 원반상 압축 지그에 의해 강체면 상에 놓은 15 cm², 두께 T₀(mm)의 입체 편물을 10 mm/분의 속도로 T₀/2의 두께로 압축하고, 소정의 두께가 되면 즉시 10 mm/분의 속도로 개방한다. 이 때 얻어지는 도 7에 나타낸 입체 편물의 하중-변위 곡선으로 부터 진행(압축) 곡선과 변위축(X축)에서 형성되는 면적 A₀(cm²) 및 복귀(회복) 곡선과 변위축(X축)에서 형성되는 면적 A₁(cm²)을 구하여 하기 수학식으로 히스테리시스 손실 L(％)을 산출한다.

L(％)={(A₀-A₁)/A₀}×100

(4) 50 ％ 압축 후의 압축 잔류 변형 ε(％)

(3)의 방법으로 압축ㆍ개방한 직후의 잔류 변형률 ε(％)를 하기 수학식으로 산출한다.

ε(％)={(T₀-T₁)/T₀}×100

단, T₁(mm)은 해방 직후의 490 Pa의 하중하에서의 입체 편물의 두께이다.

(5) 압축 변형량 E(mm), 압축 변형시의 히스테리시스 손실 Q(％), 압축 변형시의 잔류 변형량 E₁(mm)

네 구석에 높이 15 cm의 발을 부착한 내경이 한 변 30 cm, 외경이 한 변 41 cm인 사각형의 판상의 금속 프레임(윗면에 40 번의 샌드 페이퍼를 붙여 미끄럼 방지성을 부여함)과 내경이 한 변 30 cm, 외경이 한 변 41 cm인 사각형의 판상의 금속 프레임(밑면에 40 번의 샌드 페이퍼를 붙여 미끄럼 방지성을 부여함) 사이에 입체 편물을 느슨해지지 않도록 끼워 주위를 바이스로 고정한다.

시마즈 오토그래프 AG-B형(시마즈 세이사꾸쇼 제조)을 사용하여 직경 100 mm 의 원형 평면상의 압축 지그에 의해, 설치된 입체 편물의 중앙부를 100 mm/분의 속도로 압축하고, 245 N의 하중이 되면 동일한 속도로 원래 상태로 되돌린다. 이 때 얻어지는 도 7에 나타낸 입체 편물의 하중-변위 곡선으로부터 245 N 하중시의 변위를 변형량 E(mm), 회복 곡선의 하중이 0이 되는 변위를 잔류 변형량 E₁(mm)로 한다. 또한, 진행(압축) 곡선과 변위축(X축)에서 형성되는 면적 a₀(cm²), 복귀(회복) 곡선과 변위축(x축)에서 형성되는 면적을 a₁(cm²)이라고 했을 때, 하기 수학식으로 히스테리시스 손실 Q(％)를 산출한다.

Q(％)={(a₀-a₁)/a₀}×100

(6) 신장률 I(％), 신장 잔류 변형 B(％)

마무리 가공한 입체 직물을 30 cm×5 cm(폭)로 절단하여 시험편을 제조하고, 시험편의 20 cm의 간격에 도장을 찍는다. 시험편은 세로 방향(웨일열에 따른 방향)과 가로 방향(코스열에 따른 방향)의 것을 채취한다. 시험편의 한쪽끝을 척으로 고정하여 매달고, 다시 한번 한쪽끝에 30 N의 하중을 척으로 고정하여 매단다. 5분 후에 도장 사이의 길이 L1(cm)을 측정하고, 그 후 하중을 제거하여 1 분 후의 도장 사이의 길이 L2(cm)를 측정하여 하기 수학식에 따라 신장률, 신장 잔류 변형을 산출한다.

I(％)={(L1-20)/20}×100

B(％)={(L2-20)/20}×100

(7) 압축 회복률 R(％)

두께 T₀(mm)의 입체 편물을 T₀/2(mm)가 되도록 50 ％ 압축한 상태에서 상온하 (23±0.5 ℃) 또는 70 ℃(±0.5 ℃)의 분위기하에서 22 시간 방치한다. 22 시간 후에 압축을 개방하여 상온하에서 30 분간 방치한 후, 490 Pa의 하중하에서의 입체 편물의 두께 T2를 측정하고, 하기 수학식으로 압축 회복률 R(％)을 산출한다.

R(％)=(T₂/T₀)×100

(8) 반복 압축 잔류 변형 ε(％)

폼 러버 반복 압축 시험기 A형(테스터 산교(주) 제조)을 사용하여 입체 편물을 두께 T₀(mm)이 T₀/2의 두께가 되도록 50 ％ 압축을 25 만회 반복한 후, 490 Pa의 하중하에서의 두께 T₃(mm)를 측정하고, 하기 수학식으로 반복 압축 잔류 변형 ε(％)를 산출한다.

ε(％)={(T₀-T₃)/T₀}×100

(9) 모노필라멘트의 굽힘 회복시의 히스테리시스 손실 2HB(％)

26 가닥의 모노필라멘트를 1 mm 간격으로 시트 상으로 정리하여 배열하고, 11 mm의 샘플 길이가 되도록 모노필라멘트 시트의 양단 상하면을 양면 접착 테이프를 통해 두꺼운 종이로 고정하여 그립 섹션(grip section)으로 한다. 양단의 그립 섹션의 길이는 20 mm이고, 폭은 30 mm이다.

KES-FB2 순굽힘 시험기(카토테크 제조)를 사용하여 모노필라멘트의 시트상 샘플을 정방향 및 역방향으로 곡률 2.5까지 구부리고, 곡률 1에서의 굽힘 회복의 히스테리시스 손실 2HB(cNㆍcm/yarn)를 측정한다.

(10) 진동 감쇠성

가진기(加振機) 비브레이션 제네레이터 F-300BM/A(VIBRATION GENERATOR F-300BM/A, 에믹(주) 제조)를 사용하여 10 cm²의 입체 편물을 평판상의 가진부 상에 뒷면을 밑으로 해서 두고, 위에서 직경 100 mm의 원주상으로 2 Kg의 추를 놓는다. 추 상부 중앙에 출력 가속도를 측정하는 가속도 픽업(독일 B&K사 제조, 4371형)을 자석으로 고정하고, 앰프(독일 B&K사 제조, 2692AOSI)를 통하여 FFT 분석기(오노 소끼(주) 제조, DS2000형)에 접속한다. ±1 mm의 일정 변위로 가속도 0.1 G, 주파수 10 내지 200 Hz, 정현파 로그 스윕의 조건으로 출력 가속도를 측정하고, 가속도 전달률-주파수 곡선을 얻는다. 이 곡선에 있어서 가속도 전달률(dB)이 최대가 되는 주파수를 공진 주파수로 하고, 공진 주파수에서의 가속도 전달률과 200 Hz에서의 가속도 전달률을 구한다. 이 때, 가속도 전달률이 작을 수록 입체 편물의 진동 감쇠성은 양호하다는 것을 의미한다.

(11) 쿠션성(탄력감)

입체 편물을 테이블 위에 놓고, 위에서 손끝(세 손가락)으로 가볍게 3회 눌러 탄력감을 하기 기준에 따라 관능 평가한다. 반복 압축 전후로 평가한다.

◎: 탄력감이 높음

○: 탄력감이 약간 높음

△: 탄력감이 낮음

×: 탄력감이 거의 없음

(12) 해먹 시트에서의 쿠션성(반발감, 피트감)

좌부가 40 cm²인 사각 금속 프레임으로 만들어진 의자(다리 4개, 등받이 없음)의 프레임에 입체 편물의 주위를 느슨해지지 않도록 봉제 및 볼트 고정하여 설치하고, 체중 65 Kg의 남성이 10 회 각 5 분간 앉아 쿠션성을 관능 평가에 의해 ◎: 반발감이 있음, ○:반발감이 약간 있음, △: 반발감이 약간 적음, ×: 반발감이 적음의 4 단계로 평가한다. 또한, 피트감을 관능 평가에 의해 ◎: 피트감이 높음, ○: 피트감이 약간 높음, △: 피트감이 약간 낮음, ×: 피트감이 낮음의 4 단계로 평가한다.

(13) 해먹 시트에서의 형태 유지성

(12)의 시험 후, 의자에 걸친 입체 편물의 디포메이션 상태를 외관 평가에 의해 ◎: 디포메이션이 전혀 없음, ○: 디포메이션이 거의 없음, △: 약간 디포메이션이 있음, ×: 디포메이션이 심함의 4 단계로 평가하였다.

<참고예> (폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트의 제조)

실시예에서 사용한 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트는 하기의 방법에 의해 제조하였다.

η_sp/c=O.92(o-클로로페놀을 용매로서 35 ℃에서 측정)의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 방사 온도 265 ℃에서 방사 구금으로부터 토출하고, 40 ℃의 냉각욕 중으로 유도하여 냉각하면서 16.0 m/분의 속도의 제1 롤 군으로 인장하여 미세화된 미연신 모노필라멘트로 만든 후, 온도 55 ℃의 연신욕 중에서 5 배로 연신하면서 80.0 m/분의 제2 롤 군으로 인장하고, 그 후 120 ℃의 스팀욕 중에서 이환 열처리를 행하면서 72.0 m/분의 제3 롤 군을 거친 후, 제3 롤 군과 동일한 속도의 권취기로 권취하여 280 dtex의 연신 모노필라멘트를 제조하였다. 동일하게 하여 880 dtex의 연신 모노필라멘트를 제조하였다.

<실시예 1>

6개의 가이드 바를 장비한 18 게이지, 베드 갭(bed gap) 12 mm의 더블라셀 편성기를 사용하여 표면측의 편성포를 형성하는 3 개의 가이드 바(L1, L2, L3)로부터 167 dtex 48 필라멘트의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조, 상표 "솔로" 가연 가공사, 흑색 선염색사)를 모두 올인(all-in)의 배열로 공급하고, 뒷면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L5, L6)로부터 334 dtex 96 필라멘트의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조, 상표 "솔로" 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 2 가닥)를 L5 가이드에 1 인 1 아웃의 배열로, L6 가이드에 1 아웃 1 인의 배열로 공급하고, 연결사를 형성하는 L4의 가이드 바로부터 참고예에서 제조한 280 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트(직경 0.16 mm)를 올인의 배열로 공급하였다. 하기에 나타낸 편조직으로 압입 15 코스/2.54 cm의 밀도로 입체 편물의 생지를 편성하였다. 얻어진 생지를 20 ％ 폭을 확장하여 150 ℃×2 분으로 건열 열고정하고, 표면측의 편성포가 평탄한 조직, 뒷면측의 편성포가 메쉬 조직이고, 전체 연결사가 표면측 편성포의 스티치와 마주하는 뒷면측의 스티치로부터 3 웨일 떨어진 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하여 X 구조를 형성하는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

(편조직)

L1: 2322/1011/

L2: 1011/2322/

L3: 1000/0111/

L4: 1043/6734/

L5: 2210/1123/

L6: 2232/1101/

<실시예 2>

참고예에 의해 제조한 280 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트를 더욱 3 ％의 오버 피드율로 건열 160 ℃의 온도에서 연속 이완 열처리하였다. 얻어진 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트는 굽힘 회복시의 히스테리시스 손실이 0.002 cNㆍcm/yarn이었다.

이 모노필라멘트를 연결사를 형성하는 L4의 가이드 바로부터 공급한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 표 1에 나타낸 여러 물성의 입체 편물을 얻었다.

<실시예 3>

실시예 1에 있어서, 표면측의 편성포를 형성하는 3개의 가이드 바(L1, L2, L3)로부터 167 dtex 48 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조, 흑색 선염색사)를 공급하는 것 대신에, 뒷면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L5, L6)로부터 334 dtex 96 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 2 가닥)를 공급한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편성포의 생지를 편성하였다. 얻어진 생지를 12 ％ 폭을 확장하여 150 ℃×2 분으로 건열 열고정하고, 표 1에 나타낸 여러 물성의 입체 편물을 얻었다.

<실시예 4>

280 dtex의 폴리부틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트(아사히 가세이(주) 제조)를 실시예 2와 동일하게 연속 이완 열처리하여 굽힘 회복시의 히스테리시스 손실이 0.025 cNㆍcm/yarn인 모노필라멘트를 얻었다.

이 모노필라멘트를 연결사를 형성하는 L4의 가이드 바로부터 공급한 것 외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 표 1에 나타낸 여러 물성의 입체 편물을 얻었다.

<실시예 5>

6개의 가이드 바를 장비한 9 게이지, 베드 갭 13 mm의 더블라셀 편성기를 사용하여 표면측의 편성포를 형성하는 3개의 가이드 바(L1, L2, L3)로부터 334 dtex 96 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 2 가닥)를 모두 올인의 배열로 공급하고, 뒷면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L5, L6)로부터 1002 dtex 288 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 6 가닥)를 L5 가이드에 1 인 1 아웃의 배열로, L6 가이드에 1 아웃 1 인의 배열로 공급하고, 연결사를 형성하는 L4의 가이드 바로부터 참고예에서 제조한 880 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트(직경 0.29 mm)를 올인의 배열로 공급하였다. 연결사의 편조직을 이하와 같이 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 편조직으로 압입 10 코스/2.54 cm의 밀도로 입체 편물의 생지를 편성하였다. 얻어진 생지를 10 ％ 폭을 확장하여 150 ℃×2 분으로 건열 열고정하고, 전체 연결사가 표면측 편성포의 스티치와 마주하는 뒷면측의 스티치로부터 2 웨일 떨어진 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하여 X 구조를 형성하는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

(편조직)

L4: 1032/4523/

<실시예 6>

더블라셀 편성기의 베드 갭을 5 mm로 하고, 연결사의 편조직을 이하와 같이 변경하여 전체 연결사가 표면측 편성포의 스티치와 마주하는 뒷면측의 스티치로부터 2 웨일 떨어진 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하여 X 구조를 형성시킨 것 외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

(편조직)

L4: 1032/4523/

<실시예 7>

연결사에 실시예 4와 동일한 280 dtex의 폴리부틸렌테레프탈레이트의 연속 이완 열처리사를 사용한 것 외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<실시예 8>

입체 편물의 생지 마무리 가공 방법을 25 ％ 폭을 확장하여 건열 열고정한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<실시예 9>

입체 편물의 생지 마무리 가공 방법을 폭을 확장하지 않고, 있는 폭 그대로 건열 열고정한 것 외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<실시예 10>

입체 편물의 생지 마무리 가공 방법을 폭을 확장하지 않고, 있는 폭 그대로 건열 열고정한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<실시예 11>

9 게이지, 13 mm의 베드 갭, 7개의 가이드 바와 위사 삽입 장치를 장비한 더 블라셀 편성기를 사용하여 표면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L1, L2)로부터 1002 dtex 288 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 6 가닥)를 L1 가이드에 2 인 2 아웃의 배열로, L2 가이드에 2 아웃 2 인의 배열로 공급하고, 뒷면측의 편성포를 형성하는 3개의 가이드 바(L5, L6, L7) 중 L5, L7 가이드 바로부터 501 dtex 144 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 3 가닥)를 올인의 배열로, L6 가이드로부터 2004 dtex 576 필라멘트의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조, 상표 "솔로" 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 12 가닥)를 공급하고, 연결사를 형성하는 2개의 가이드 바(L3, L4)로부터 참고예에서 제조한 880 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트를 L3 가이드에 2 인 2 아웃의 배열로, L4 가이드에 2 아웃 2 인의 배열로 공급하였다. 이하에 나타낸 편조직으로 뒷면측의 편성포의 세로 방향으로 삽입사(L6)를 삽입하고, 뒷면측의 편성포의 매 코스에 2004 dtex 576 필라멘트의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조, 상표 "솔로" 가연 가공사 67 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 12 가닥 합연사)를 위사 삽입하여 압입 12 코스 /2.54 cm의 밀도로 입체 편물의 생지를 편성하였다. 얻어진 생지를 있는 폭 그대로 150 ℃×2 분으로 건열 열고정하고, 뒷면측의 편성포의 가로 방향 및 세로 방향으로 삽입사를 삽입하 며, 전체 연결사가 표면측 편성포의 스티치와 마주하는 뒷면측의 스티치로부터 2 웨일 떨어진 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하여 X 구조를 형성하는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다. 또한, 입체 편물의 압축 변형 특성을 평가할 때에는 가로 방향의 삽입사가 슬립되지 않도록 입체 편물의 시험편 주위를 용착하였다.

(편조직)

L1: 4544/2322/1011/3233/

L2: 1011/3233/4544/2322/

L3: 3254/2310/2301/3245/

L4: 2301/3245/3254/2310/

L5: 0001/1110/

L6: 0011/1100/

L7: 1112/1110/

<실시예 12>

실시예 11에 있어서, 세로 방향으로 삽입하는 L6의 가이드 바로부터 공급하는 섬유와 위사 삽입하는 섬유에 880 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트 2 가닥을 가지런히 정리한 것을 사용한 것 외에는, 실시예 10과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다. 또한, 입체 편물의 압축 변형 특성을 평가할 때에는, 가로 방향의 삽입사가 슬립되지 않도록 입체 편물의 시험편 주위를 용착하였다.

<실시예 13>

실시예 11에 있어서, 세로 방향으로 삽입하는 L6의 가이드 바로부터 공급하는 섬유와 위사 삽입하는 섬유에 880 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트 4 가닥을 가지런히 정리한 것을 사용한 것 외에는, 실시예 10과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다. 또한, 입체 편물의 압축 변형 특성을 평가할 때에는, 가로 방향의 삽입사가 슬립되지 않도록 입체 편물의 시험편 주위를 용착하였다.

<비교예 1>

실시예 6에 있어서 연결사의 편조직을 이하와 같이 변경하여 전체 연결사가 경사되지 않는 구조로 한 것 외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

(편조직)

L4:1010/0101/

<비교예 2>

비교예 1에 있어서 연결사에 실시예 4와 동일한 280 dtex의 폴리부틸렌테레프탈레이트의 연속 이완 열처리사를 사용한 것 외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<비교예 3>

연결사에 280 dtex의 폴리에틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조)를 사용한 것 외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 얻어진 입 체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

<비교예 4>

더블라셀 편성기의 베드 갭을 5 mm로 하고, 연결사의 편조직을 이하와 같이 변경하여 전체 연결사가 1 웨일에 걸쳐 경사되도록 X 구조를 형성시킨 것 외에는, 실시예 5와 동일하게 하여 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다.

(편조직)

L4:1021/2312/

<비교예 5>

6개의 가이드 바를 장비한 18 게이지, 베드 갭 12 mm의 더블라셀 편성기를 사용하여 표면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L1, L2) 및 뒷면측의 편성포를 형성하는 2개의 가이드 바(L5, L6)로부터 334 dtex 96 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사(아사히 가세이 가부시끼 가이샤 제조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 가연 가공사 167 dtex 48 필라멘트의 흑색 선염색사, 2 가닥)를 L1, L5 가이드에 2 인 2 아웃의 배열로, L2, L6 가이드에 2 아웃 2 인의 배열로 공급하고, 연결사를 형성하는 2개의 가이드 바(L3, L4)로부터 참고예에서 제조한 280 dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트(직경 0.16 mm)를 L3 가이드에 2 인 2 아웃의 배열로, L4 가이드에 2 아웃 2 인의 배열로 공급하였다. 이하에 나타낸 편조직으로 압입 14 코스/2.54 cm의 밀도로 입체 편물의 생지를 편성하였다. 얻어진 생지를 40 ％ 폭을 확장하여 150 ℃×2 분으로 건열 열고정하고, 앞뒤 편성포가 메쉬 조직이고 전체 연결사가 표면측 편성포의 스티치와 마주하 는 뒷면측의 스티치로부터 2 웨일 떨어진 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하여 X 구조를 형성하는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타내었다. 또한, 얻어진 입체 편물의 연결사는 편성포의 길이 방향(웨일열에 따른 방향)으로 쓰러지기 쉬운 것이었다.

(편조직)

L1: 4544/2322/1011/3233/

L2: 1011/3233/4544/2322/

L3: 3254/2310/2301/3245/

L4: 2301/3245/3254/2310/

L5: 4423/2210/1132/3345/

L6: 1132/3345/4423/2210/

본 발명의 입체 편물은 탄력성이 있는 쿠션성을 가지며, 순간적인 압축 회복성이 양호하고, 반복 또는 장시간 사용해도 탄력성이 손상되지 않고, 쿠션성의 내구성이 우수하다. 특히, 해먹식의 좌석 시트에 사용했을 경우, 탄력감이 있는 쿠 션성을 나타냄과 동시에 인체에 대한 피트감이 양호하고, 반복 또는 장시간 앉은 후에도 디포메이션이 적고 형태 유지성이 양호하다. 또한, 본 발명의 입체 편물은 고주파의 진동 감쇠성이 양호하여 진동이 가해지는 좌석 시트, 예를 들면 차량 탑재용 시트의 쿠션재로서 바람직하다.

Claims

앞뒤 2층의 편성포와 이 2층의 편성포를 연결하는 모노필라멘트에 의한 연결사로 구성된 입체 편물에 있어서, 입체 편물 중의 모노필라멘트의 곡률이 0.01 내지 1.6이고, 입체 편물의 50 ％ 압축시의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하이고, 입체 편물의 50 ％ 압축 회복시의 히스테리시스 손실이 50 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
삭제
제1항에 있어서, 입체 편물의 장설(張設) 압축 변형량이 10 mm 내지 80 mm이고, 압축 변형시의 히스테리시스 손실이 65 ％ 이하이며, 장설(張設) 압축 변형시의 잔류 변형량이 30 mm 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 입체 편물의 세로 방향 및 가로 방향의 신장률이 3 ％ 내지 50 ％인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 세로 방향 및 가로 방향의 신장률이 0.5 ％ 내지 20 ％인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 세로 방향 및 가로 방향의 신장 잔류 변형이 10 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 75 ％ 압축시의 모노필라멘트의 굴곡 신장률이 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 압축 전의 연결사 길이 H1(mm)과 50 ％ 압축 후의 연결사 길이 H2(mm)의 관계가 하기 수학식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 입체 편물.

H1/H2≥0.55
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 모노필라멘트의 직경 D(mm)와 두께 T₀(mm)의 관계가 하기 수학식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 입체 편물.

T₀/D≥20
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 연결사의 일부 또는 전부가 표면측 편성포의 스티치와 마주하는 뒷면측 스티치 이외의 떨어진 웨일열의 스티치를 비스듬하게 경사시켜 연결하고, 이 연결사와 역방향으로 비스듬하게 경사시켜 앞뒤 스티치를 연결하는 연결사가 존재하며, 상기 서로 역방향으로 비스듬하게 경사된 연결사가 크로스 구조 또는 트러스 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 2.54 cm²의 면적 중에 있는 연결사의 총 단면적이 0.03 cm² 내지 0.35 cm²인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 앞쪽, 뒤쪽, 또는 앞뒤 양쪽 편성포의 세로 방향, 또는 가로 방향, 또는 세로 방향 및 가로 방향으로 삽입사가 직선상으로 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 상온하에서의 압축 회복률이 90 ％ 이상이고, 70 ℃의 분위기하에서의 압축 회복률이 70 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 기재된 해먹식 좌석 시트용 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 연결사의 일부 또는 전부가 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 모노필라멘트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 입체 편물의 앞뒤사의 일부 또는 전부가 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제12항에 있어서, 삽입사가 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유인 것을 특징으로 하는 입체 편물.