KR20080085081A

KR20080085081A - 입체 직물

Info

Publication number: KR20080085081A
Application number: KR1020087019106A
Authority: KR
Inventors: 히데오 이케나가; 유키히토 다니구치
Original assignee: 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-09-22
Also published as: US20100229606A1; JP4972080B2; EP1988197A1; TW200745398A; EP1988197A4; CN101384762A; WO2007097363A1; JPWO2007097363A1

Abstract

표리 2층의 편지(編地)와, 상기 2층의 편지를 연결하는 모노 필라멘트인 연결사를 포함하여 이루어지는 입체 편물로서, 상기 입체 편물의 두께는 5 내지 25㎜이고, 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6㎜ 압축 변형시 압축 하중이 100 내지 250N 이며, 또한 표리의 생지를 평행하게 옆 방향 (코스열을 따른 방향)으로 5㎜ 비켜 놓았을 때의 전단 응력이 15 내지 35 N 인 것을 특징으로 하는 입체 편물.

입체 편물, 표리 편지, 연결사, 압축 하중

Description

입체 직물{STEREOSCOPIC KNITWORK}

본 발명은, 탈 것(vehicle)의 좌석용 시트의 우레탄 쿠션재 위로 배치되어, 착석 시에 저부(低部)가 달라 붙지 않고 집중 하중을 방지하며, 또한, 우수한 진동 흡수성과 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정성을 얻을 수 있는 입체 편물에 관한 것이다.

최근, 표리 2층의 편지(編地)와 상기 2층의 편지를 연결하는 연결사로 구성된 입체 편물은, 발포 우레탄을 표피재로 덮은 우레탄 쿠션재와 비교하여, 재활용성, 통기성, 진동 흡수성 등의 기능을 가지는 쿠션재로서, 좌석 시트 재료 등에 응용되고 있다.

특허문헌 1에는, 직경 200㎜의 압축판으로 압축될 때에 250N 이상의 영역에서 100N/㎜ 이하로 되는 스프링 상수를 가지고, 상기의 임의의 영역보다 작은 하중 영역에서는 높은 스프링 상수를 가짐으로써, 시트 구조의 쿠션층에 낮은 신장율로 펼쳐져 설치됨에 의해 사람의 둔부 등의 근육의 특성에 근사한 특성을 발휘할 수 있고, 큰 하중 입력에 대하여 높은 완충성을 발휘할 수 있는 입체 편물이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 입체 편물은, 착석에 상당하는 하중 하에서의 스프링 상수가 낮기 때문에, 우레탄 쿠션재 상에 배치된 경우, 착석 시에 저부가 붙기 쉽고, 또, 이러한 저부 붙음(bottoming)에 의해 진동 흡수성이 불충분하였다. 또, 표리 편지의 전단 응력이 낮기 때문에, 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정감이 불충분하였다.

특허문헌 2에는, 입체 편물의 게이지, 코스수, 연결사의 섬도 및 충전 지수를 규정함에 의해, 체압(體壓) 분산성, 복원력이 우수하고, 자동차 좌석 등의 의자용의 쿠션 시트에 적용했을 경우 쾌적하고 피로가 적은 입체 편물 시트가 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 2에 개시된 입체 편물은, 착석 시에 상당하는 하중 시의 스프링 상수나, 표리 편지의 전단 응력이 충분히 고려되어 있지 않기 때문에, 진동 흡수성 또는 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정감이 불충분하였다.

특허문헌 1: 특개 2003-342859호 공보

특허문헌 2: 특개 2001-089959호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 착석시에 저부가 붙지 않고 좌골 부분의 집중 하중을 방지하며, 또, 우수한 진동 흡수성과 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정성을 얻을 수 있는 입체 편물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 자동차, 철도 차량, 오토바이, 휠체어, 베이비 카 등의 탈 것을 위한 좌석 시트에 있어, 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입되어 이용됨으로써, 우수한 승차감을 발휘할 수 있는 입체 편물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결 하기 위한 수단

본 발명자는, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 입체 편물의 압축 특성 평가에 있어 체중 상당의 하중 시의 스프링 상수, 전단 특성, 입체 편물의 구조 또는 섬유 소재의 구성에 대하여 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

(1) 표리 2층의 편지와, 상기 2층의 편지를 연결하는 모노 필라멘트의 연결사를 포함하여 이루어지는 입체 편물로서, 상기 입체 편물의 두께는 5∼25㎜이고, 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6 ㎜ 압축 변형 시의 압축 하중이 100∼250N이며, 또한, 표리의 편지를 옆 방향(코스 열에 따른 방향)으로 5㎜ 비켜 놓았을 때의 전단응력이 15∼35N 인 것을 특징으로 하는 입체 편물.

(2) 상기 표리의 편지 중 적어도 편면(片面)이 메쉬 형상이고, 1개의 메쉬가 2 코스 이상 6 코스 이하로 형성되며, 또한 연속하는 1가닥의 연결사가 2 코스의 사이에, 웨일(wale) 열 방향의 편지 단면으로부터 보아 삼각 형상이 되도록 편직되어 들어가 있는, 상기 (1)에 기재된 입체 편물.

(3) 상기 연결사 중 연속하는 1가닥의 연결사의 배치가, 웨일열 방향의 편지 단면으로부터 보아 삼각 형상과 경사진 형상의 조합으로 이루어지고, 그 개수의 비가 3:1 ∼ 1:3인, 상기 (2)에 기재된 입체 편물.

(4) 메쉬의 개구부에 적어도 1가닥의 보강사가 편직되어 들어가 있는, 상기(2)∼ (3)에 기재된 입체 편물.

(5) 탈 것용 좌석 시트의 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입하기 위한 상기(1)∼ (4)에 기재된 입체 편물.

발명의 효과

본 발명의 입체 편물은, 탈 것용 좌석의 우레탄 쿠션재 상에 배치되어, 착석시에 저부가 붙지 않고, 또한 좌골부를 유연하게 감쌈으로써 좌골부로의 집중 하중을 방지할 수 있다. 또, 적당한 스프링 상수의 단단함에 의해, 15∼40Hz의 진동 흡수성이 우수하다. 또한, 표리면의 전단 하중이 적정 범위이므로, 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정성이 양호하여, 탈 것용 좌석의 우레탄 쿠션재 상에 배치함으로써, 우수한 승차감을 달성할 수 있다.

발명을 실시 하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 입체 편물은, 사람이 착석한 상태에서 저부가 붙지 않고, 또, 입체 편물의 탄력 및 이력 손실 (히스테리시스 손실)을 이용하여, 탈 것용 좌석 시트에 가해지는 l5∼40Hz 영역의 진동 감쇄성을 높인 특징을 가지는 바, 이를 위해서, 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6㎜ 압축 변형 시의 압축 하중이 100∼250N인 것이 필요하고, 보다 바람직하게는 120∼230N이며, 더욱 바람직하게는 120∼200N이다.

직경 100㎜의 압축판을 이용한, 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중이라는 것은, 입체 편물을 강체면 상에 놓고, 직경 100㎜의 압축판으로 입체 편물을 원래의 두께의 50%의 두께까지 압축한 후, 하중을 개방할 때에 얻어지는 압축 회복 곡선의 압축 곡선에 있어서, 2.6㎜ 압축 변형했을 때의 하중(N) 값이다 (도 1 참조).

여기서, 직경 100㎜의 압축이라는 것은, 신체의 한쪽 둔부에 상당하고, 2.6㎜의 압축 변형이라는 것은, 사람이 위에 앉았을 때에, 입체 편물이 압축 변형되는 적당한 양이며, 저부가 붙지 않은 상태로, 또한 충분히 진동을 흡수할 수 있는, 본발명자가 실험적으로 도출한 변형량이다. 이 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중이 100N이하일 경우는, 체중이 무거운 사람이 탄 경우 또는, 높은 입력 하중 시에 입체 편물이 저부에 붙기 쉽고, 좌골부에 집중 하중이 발생하여 쿠션성이 손상된다. 또한, 입체 편물이 저부 붙음에 의해, 스프링 상수가 상승하여, 진동이 가해졌을 때의 공진 주파수가 고주파수 쪽으로 이동하여, 15∼40Hz의 진동 흡수성이 불량하게 된다.

또, 2.6㎜ 압축 변형 시의 압축 하중이 250N을 넘으면, 입체 편물이 지나치게 단단해져, 좌골부에 집중 하중이 생기기 쉬워, 착석감이 불량해짐과 동시에, 스프링 상수가 높기 때문에 저부가 붙은 상태와 마찬가지로 진동이 가해졌을 때의 공진 주파수가 고주파수 쪽으로 이동하여, 15∼40Hz의 진동 흡수성이 불량하게 된다.

본 발명의 입체 편물은, 2.6㎜ 압축 변형 시의 압축 하중을 100∼250N으로 하기 위하여, 하기에 나타낸 바와 같이, 입체 편물의 연결사에 이용하는 모노 필라멘트 소재, 섬도, 표리의 편지를 연결할 때의 연결 각도, 단위 면적 당 연결사의 개수, 입체 편물 두께, 열 고정(heat set) 온도의 입체 편물 설계 요건을 주의깊게 조정할 필요가 있다.

연결사의 모노 필라멘트에 이용하는 소재로서는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부티렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리락트산 섬유, 폴리에스테르계 엘라스토머 섬유 등의 섬유를 이용할 수 있는데, 반복 압축에 대한 회복성의 면으로부터 폴리부티렌테레프탈레이트 섬유 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 바람직하고, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 더욱 바람직하다.

연결사의 섬도는, 250∼1000 데시 텍스인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300∼800 데시 텍스, 더욱 바람직하게는 350∼650 데시 텍스이다. 또, 연결사의 단위 면적당의 가닥수는 2.54cm 정사각형 중에 150∼600 가닥으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200∼500 가닥이다. 한편, 연결사가 표리의 편지를 연결하는 연결 각도를 45∼80도로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 연결 각도라는 것은, 입체 편물의 단면을 편직 끝냄(knitting end)의 방향으로부터 보았을 때에, 편지의 조직과 연결사가 만드는 예각 쪽의 각도를 말한다.

또한, 연결사는, 표리의 편지 중에 루프 형상의 편성 루프(編目)를 형성해도 좋고, 표리 편지에 삽입 상태 또는 집어 넣은(tuck) 상태로 잡아 건 구조여도 좋으나, 적어도 2 가닥의 연결사가 표리의 편지를 서로 역방향으로 기울어지게 경사시켜, 크로스 형상 (X 형상) 또는 트러스(truss) 형상으로 연결하는 것이, 입체 편물의 형태 안정성을 향상시켜, 좌석으로서 양호한 쿠션감을 얻는 점에서 바람직하다. 이 경우, 크로스 형상, 트러스 형상 모두 연결사가 2 가닥의 연결사로 구성되어 있어도 좋고, 1 가닥의 동일한 연결사가 표면 또는 이면에서 꺽여 돌아와, 겉보기로 2가닥이 되어 있는 경우여도 무방하다.

또, 입체 편물은 0.5g/㎠ (49pa)의 하중을 걸어서 측정되는 두께가 5∼25 ㎜인 것이 필요하다. 두께가 5㎜미만인 경우, 저부 붙음 없이 사람의 체중을 지지하는 것이 곤란하게 된다. 두께가 25㎜를 넘으면 입체 편물의 열 고정 가공성, 재단성, 단(端)부의 실밥(yarn waste) 처리 등의 취급성이 떨어지는 것이 된다.

한편, 입체 편물의 연결사의 구조와 스프링 상수를 결정함에 있어, 열 고정을 행하는 방법이 대단히 중요하며, 입체 편물의 소재, 편성 구조에 따라, 폭 내기를 -15 내지 20%로 하여, 140∼200℃의 범위에서 열 고정 온도를 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 입체 편물은, 입체 편물의 표리의 편지들을 평행하게 옆 방향 (코스 열에 따른 방향)으로 5㎜ 비켜 놓았을 때의 전단 응력을 15∼35N으로 할 필요가 있으며, 바람직하게는 15∼30N, 보다 바람직하게는 20∼30N이다. 상기 전단 응력이 15N 미만인 경우 옆 방향의 흔들림에 대한 안정감이 없이 저부가 붙기 쉽고, 35N을 초과하면 지나치게 단단해져 판감(坂感)을 느끼게 된다.

전단 응력을 15∼35N으로 하는 데에는, 연결사의 구조가 중요하며, 연결사가 표리의 편지를 연결할 때, 연속하는 1가닥의 연결사가 2개의 코스 사이에서, 웨일열 방향의 편지 단면으로부터 보았을 때 삼각 형상이 되도록 편직되어 있는 것이, 전단 응력을 향상시키는 면에서 바람직하다. 삼각 형상이라는 것은, 연속하는 1 가닥의 연결사가 2개의 변을 형성하고, 표리의 편지 중 어느 것이 1개의 변을 구성함으로써, 겉보기에 삼각 형상으로 보이는 것을 말한다. 또한, 구체적으로는, 예를 들면 표면의 편지로부터 이면의 편지에 대하여, 좌측으로 연결사를 경사지게 하여 편직한 경우는, 이어서 이면의 편지로부터 표면의 편지를 향하여 다시 좌측으로 연결사를 경사지게 하여 편성하는 것을 나타낸다.

연결사를 삼각 형상으로 하는 편성 방법은, 특히, 표리의 편지의 적어도 편면이 메쉬 편지일 경우에 유효하며, 이로써, 메쉬 편지의 전단응력을 향상시킬 수 있다. 한편, 삼각 형상으로 편직할 경우, 삼각형의 정점이 되는 연결사의 편성 루프는 닫힌 루프인 것이 바람직하고, 이것에 의해 정점부의 편성 루프가 조여져, 전단에 대하여 안정한 구조가 된다.

또, 표리의 편지의 적어도 한쪽 면이 메쉬 편지인 경우, 연속하는 1 가닥의 연결사는 삼각 형상을 형성하는 부분과, 삼각 형상을 형성하지 않고 기울어지게 경사된 부분의 조합으로 이루어지는 것이, 메쉬 형상을 안정화하는 점에서 바람직하고, 이 경우, 삼각 형상과 경사진 형상을 형성하는 연결사의 개수의 비는 3:1∼1:3인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2:1∼1:2이다. 삼각 형상의 개수가 3:1 보다 많을 경우는, 연결사를 메쉬 형상에 추종시켜서 편직해 넣기 곤란하고, 메쉬 편지의 표면에 연결사의 모노 필라멘트가 튀어 나오기 쉽다. 또한, 삼각형의 개수가 1:3 보다 적을 경우, 표리의 편지의 전단응력을 향상시키는 것이 곤란하게 된다. 한편, 여기에서 말하는 연결사가 기울어지게 경사된 부분이라는 것은, 예를 들면 표면의 편지로부터 이면의 편지에 대하여, 좌측으로 연결사를 경사지게 하여 편직할 경우는, 이어서, 이면의 편지로부터 표면의 편지를 향하여 우측으로 연결사를 경사지게 하여 편성하는 것을 나타내며, 즉, 연결사가 2개 코스의 사이에서 삼각형을 형성하지 않는 상태를 말한다.

또한, 표리면의 편지의 편성 조직은, 연결사가 니들에 걸리는 방향과 동일한 오버랩 방향으로 편성하여, 편성 루프를 조이는 것이 보다 바람직하다.

표리의 편지 중 적어도 한쪽에 메쉬 편지를 이용할 경우, 표리의 편지의 전단응력을 향상시키는 데에는, 1개의 메쉬를 구성하는 코스수는 2∼6 코스로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼4 코스다. 1개의 메쉬가 6 코스를 넘을 경우는, 메쉬 편성 루프가 움직이기 쉬워 불안정해지기 때문에 전단 응력이 낮아진다.

메쉬 편지의 형태를 보다 안정화시켜, 추가로 전단응력을 향상시키기 위해서는, 메쉬 편지의 개구부에 적어도 1개 이상의 보강사를 편성해 넣는 것이 바람직하다. 보강사를 편성해 넣는 방법은, 메쉬를 형성하는 실이 메쉬의 개구부를 가로 지르도록 편성하는 방법이나, 메쉬 편지에 삽입사를 편성해 넣어, 메쉬 개구부를 가로 지르게 하는 방법을 이용할 수 있다.

또, 표리의 편지의 전단응력을 향상시키는 데에는, 표리의 편지의 섬유 충전율을 높이고, 또한 표리의 편지에 이용하는 섬유로서 350∼2000 데시 텍스의 멀티 필라멘트 섬유를 이용하여, 연결사가 표리의 편지에 편성되어 들어가 있는 편성 루프를 충분히 고정하는 것이 바람직하다.

표리의 섬유 충전율이 낮은 메쉬 조직 또는, 표리의 섬유에 의한 연결사의 고정이 약한 입체 편물은, 전단응력이 지나치게 작아지고, 반대로, 표리의 편지의 섬도나, 섬유 충전율이 너무 높으면, 표리의 편지 조직이 단단하여 판감이 강한 입체 편물이 된다.

표리의 편지의 섬유 충전율이라 함은, 입체 편물의 표리의 편지를 구성하는 섬유를 표리에 편직해 넣은 연결사가, 표면 또는 이면의 일정 면적 중에 점유하는 비율을 나타낸다. 표리의 편지의 섬유 충전율은 표리 모두 35∼100%가 바람직하다. 한편, 표리의 편지의 섬유 충전율은, 표면측 편지 또는 이면측 편지의 확대 사진 (5∼20배)을 편지 표면의 직각 방향으로부터 촬영하여 1Ocm 정사각형의 사진 (또는 촬영 사진의 사본)을 얻고, 사진 (또는 사본)으로부터 표면측 편지 또는 이면측 편지의 편성 조직(연결사를 포함함) 부분의 면적율을 산출함에 의해 얻어지는 것이다.

또, 본 발명의 입체 편물은, 착석 시 좌골 부분에의 집중 하중을 더 저감하기 위해서, 직경 30㎜의 압축판을 이용해서 입체 편물을 표면측으로부터 3㎜ 압축할 때의 단위 면적 당의 응력 P1과, 직경 200㎜의 압축판을 이용하여 입체 편물을 표면측으로부터 3㎜ 압축할 때의 단위 면적 당의 응력 P2의 비(P1/P2)가 1.0∼2.0인 것이 바람직하다 (측정 방법은 실시예의 (a)에 준하고, 압축판만 변경함).

탈 것을 위한 좌석 시트에 있어서는, 사람의 체중을 지지하여 안정감이 있는 착석감을 얻기 위해서는, 넓은 면적에서의 압축에 있어서는 적당한 정도로 응력이 높은 편이 바람직하지만, 좌골 부분의 돌기에 대하여 용이하게 형상을 추종하여 압력이 집중되는 것을 방지할 필요가 있다. 이를 위해서는, 입체 편물은 작은 면적에서의 압축에 있어 응력이 지나치게 높아지지 않는 것이 바람직하여, 1.0≤P1/P2≤ 2.0인 것이 좋다.

입체 편물의 작은 면적에서의 압축 응력이 높아지지 않도록 하는 데에는, 입체 편물의 표면쪽 편지의 편성 조직을, 2 바늘 떨침(針振) 이하의 편성 조직으로 함으로써, 표면 측 편지를 유연하게 할 수 있다.

보다 바람직하게는, 입체 편물의 표면측을 메쉬 편지로 하는 것이, 작은 면적에서의 압축 응력을 작게 하는 면에서 바람직하다. 그러나, 메쉬 편지를 형성하는 코스수가 지나치게 커지면, 전술한 바와 같이 전단 응력이 낮아지기 때문에, 1개의 메쉬는 2∼6코스로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 입체 편물은, 직경 100㎜의 압축판을 이용한 50% 압축 (원래 두께의 50%의 두께로 압축)의 압축 회복 곡선으로부터 얻어지는 히스테리시스 손실률이 5∼50%인 것이 바람직하다. 히스테리시스 손실률이 5% 미만이면 진동 감쇄성에 떨어지게 되고, 50%를 넘으면 반복 압축 회복성에 떨어지게 된다.

본 발명의 입체 편물은, 상대하는 2열의 침상을 가지는 경편기, 환편기, 횡편기 등에 의해 편성되며, 편기의 게이지는 9∼14게이지가 바람직하게 이용된다.

입체 편물의 표리의 편지에 이용하는 섬유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부티렌테레프탈레이트 섬유 등의 폴리에스테르계 섬유나, 폴리프로필렌계 섬유, 폴리락트산 섬유 등이 재활용의 용이함으로부터 바람직하게 이용된다.

또, 표리의 편지에 이용하는 섬유는, 탈 것용 좌석 시트에 필요한 난연 기준을 만족시키기 위하여, 인산계 또는 브롬계 등의 난연제가 섬유에 포함되어 있는 것이 바람직하다.

섬유의 단면 형상은, 환형, 삼각, L형, T형, Y형, W형, 팔엽형, 편평, 도그본드 형 등의 다각형 형태, 다엽형, 중공형, 부정형의 것이어도 좋다.

또, 섬유의 형태는, 원사, 방적사, 연사, 가연 가공사, 공기 교락사, 유체 분사 가공사 등의 벌크 가공사의 어느 것을 채용해도 무방하다. 한편, 연결사의 모노필라멘트 사가 편지 표면으로 노출하지 않도록 피복율을 높이기 위해서는, 표지 편지에 대해 멀티 사(miltifilament yarn)의 가연 가공사, 방적사 등의 벌키사를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 입체 편물이 압축될 때에, 연결사 끼리가 서로 스쳐서 발생하는 귀에 거슬리는 소리를 방지하기 위해서는, 연결사에 모노 필라멘트 사와 멀티 사를, 교편, 사복합 등에 의해 병용하고, 멀티 사를 완충재로서 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 입체 편물의 기초 중량(目付)은, 임의로 설정할 수 있으나, 바람직하게는 500∼2000g/㎡, 보다 바람직하게는 600∼1500g/㎡의 범위이다.

입체 편물의 마무리 가공 방법은, 선염사 또는 원액 착색사를 사용한 입체 편물의 경우, 생지(grey fabric)를 정련, 열 고정 등의 공정을 통해서 마무리할 수 있다. 연결사 또는 표리를 구성하는 편지에 이용하는 실 중 어느 것이 미착색인 입체 편물의 경우, 생지는 예비 고정(pre-setting), 정련, 염색, 열고정 등의 공정을 통해서 마무리할 수 있다. 입체 편물의 단단함을 조절함에 있어 중요한 최종의 열 고정은, 핀 텐터를 이용하여 편지의 폭 내기(width-stretching)를 하여 연결사의 각도를 조정하면서 행하는 것이 바람직하다. 또, 난연성을 향상시키기 위해서는 난연제를 도포하는 것이 바람직하다.

입체 편물은, 탈 것용 좌석 시트의 우레탄 쿠션재 상에 배치되며, 양호한 진동 감쇄성과 좌우의 흔들림에 대한 안정성이 효율적으로 발휘된다. 입체 편물이 표피재를 겸용하여 좌석 시트의 가장 표면에 이용되면, 통기성이 양호해서 증기감(stuffy feeling) 방지에 유효하지만, 의장이나 표면 질감의 자유도로부터, 입체 편물은 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입하는 것이 보다 바람직하다. 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입할 경우는, 입체 편물을 펀칭(punching) 또는 레이저 컷(laser cut) 등의 방법으로 재단하여, 삽입하는 것이 바람직하다. 이 경우, 입체 편물의 통기성을 살려, 입체 편물 중으로 적극적으로 공기를 순환시킴으로써, 시트 공조 기능을 부여할 수 있다.

입체 편물을 우레탄 쿠션재 상에 배치하는 경우는, 우레탄 쿠션재에 접착 고정하여 사용하는 것이 바람직하지만, 접착 고정하지 않고 사용해도 무방하다.

[도 1]은 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6㎜ 압축 변형 시의 압축 하중을 구하는 도이다.

[도 2]는 옆 방향 전단 응력의 측정 방법을 나타내는 도이다.

이하에, 본 발명을 실시예 등을 이용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예 등에 의해 전혀 한정되지 않는다.

본 발명의 입체 편물의 각종 물성의 측정 방법은 이하와 같다.

(a) 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중

島津 오토그래프 AG-B형 ((주) 島津 제작소 제조)을 이용하여, 직경 100㎜의 압축판에 의해, 강체 평면 상에 놓아 둔 20cm 정사각형의 입체 편물을 10㎜/min의 속도로 50%의 두께가 될 때까지 압축한 후, 즉시 1O㎜/min의 속도로 개방한다. 이 때, 얻어지는 도 1에 나타낸 압축 회복 곡선 중의 압축 곡선으로부터, 2.6㎜의 압축 변형이 되는 점(A)의 하중(N)을 구한다. 값은, 3장의 시험편을 측정한 평균값으로 한다. 또, 압축 회복 곡선으로부터, 압축 곡선 SG와 회복 곡선 GE로 형성되는 면적을 a₁ (㎠), 회복 곡선 GE와 직선 GV와 직선 SV에서 형성되는 면적을 a₂ (㎠)로 하였을 때에, 다음 식에서 히스테리시스 손실율 H(%)를 산출한다. 값은, 3장의 시험편을 측정한 평균값으로 한다. 입체 편물의 두께가 5.2㎜ 미만이어서, 상기 방법에서는 2.6㎜ 압축 변형 시의 압축 하중을 측정할 수 없을 경우에는, 50%의 두께가 될 때까지가 아니고, 2.6㎜ 압축 변형이 되는 점(A)까지 압축 회복시켜서 압축 하중, 히스테리시스 손실율을 측정한다.

H(%)=a₁/(a₁+a₂)× 100

(b) 옆 방향 (코스 열에 따른 방향) 전단 응력

텐시론 인장력 시험기 UTM-3L-A (A&D(주)사 제조)를 이용하고, 5cm 정사각형 조각의 입체 편물의 옆 방향(코스 열에 따른 방향)을 인장측으로 하고, 도 2과 같이 입체 편물(1)의 표리 양면에 폭 5cm, 길이 8cm, 두께 1㎜의 알루미늄 판 (2) 및 (3)을 양면 테이프 나이스탁 NW-50 (니치반(주))으로 고정하고, 상부 척(chuck) (4)와 하부 척 (5)의 척간 거리 60㎜로 한다. 이것을 인장속도 50㎜/min으로 5㎜ 전단시켰을 때의 옆 방향 (코스 열에 따른 방향) 전단 응력(N)을 측정한다. 값은, 3장의 시험편을 측정한 평균값으로 한다.

(c) 진동 감쇄성

에믹(주) 제조;F-600BM/A형 진동 시험 장치 (가진부에 시료 설치용 강판을 붙임)를 이용하여, 40cm 정사각형의 입체 편물을 시료 설치용 강판 위에 놓고, 나아가, 입체 편물의 상부에 직경 200㎜의 원주상으로 이루어진 금속제의 60kg의 추를 싣고, 3∼40Hz의 주파수에 있어서 입체 편물에 가속도 0.1G, 정현파의 진동을 부여하여, 입체 편물 상의 추의 위와, 시료 설치용 강판 위에 고정한 가속도 픽업으로 가속도를 검출하고, 각 주파수 마다의 가속도의 전달율을 다음식에서 산출한다.

전달율(dB) = 20log₁₀(G₁/G₀)

단, G₁: 추 상부의 가속도

G₀: 시료 설치판의 가속도

(d) 좌석에서의 저부가 붙는 느낌, 좌골부의 집중 하중의 유무, 및 좌우의 흔들림에 대한 안정감

좌석부가 폭 40cm, 깊이 40cm, 높이 32cm인 파이프 의자 (folding chair) 위에, 폭이 40cm, 깊이 40cm, 두께 10cm, 밀도 0.036g/㎤ 의 발포 우레탄을 놓고, 그 위에 폭 40cm 정사각형의 입체 편물을 놓고, 좌석에 65kg의 남성이 5분 간 앉은 후, 상체를 좌우로 10초간 흔들고, 입체 편물의 저부가 붙는 느낌과, 좌우의 흔들 림에 대한 안정성을 이하의 기준에 의해 관능 평가한다.

입체 편물의 저부가 붙는 느낌…

◎ (매우 뛰어남): 저부가 붙는 느낌이 전혀 없음

○ (양호): 저부가 붙는 느낌이 거의 없음

△ (가능): 다소 저부가 붙음

× (불가): 저부 붙음이 심함.

좌골부의 집중 하중의 유무…

◎ (매우 뛰어남): 집중 하중이 전혀 느껴지지 않음

○ (양호): 집중 하중이 거의 느껴지지 않음

△ (가능): 다소 집중 하중 또는 판감이 느껴짐.

× (불가): 집중 하중 또는 판감이 심하게 느껴짐.

좌우의 흔들림에 대한 안정감…

◎ (매우 뛰어남): 저부가 붙지 않고 좌우의 흔들림 없이 안정되게 앉을 수 있음

○ (양호): 대부분 저부가 붙지 않고 좌우의 흔들림 없이 앉을 수 있음

△ (가능): 다소 좌우의 흔들림이 있어 불안정함, 또는, 다소 저부가 붙음

× (불가): 좌우 흔들림이 심하거나 또는 저부 붙음이 심함.

[실시예 1]

6매의 가이드 바를 구비한 14게이지, 베드 갭(bed gap) 14.2㎜의 더블 라쉘 (double raschel) 편기를 이용하여, 표면측의 편지를 형성하는 2매의 가이드 바(L1, L2)로부터, 500 dtex 144 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 가연 가공사를 2가닥을 당겨 정렬하여 1 인(in) 1 아웃(out) (L1)과 1 아웃 1 인 (L2)의 배열로 공급하고, 연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4)로부터 440dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유의 모노필라멘트 (솔로텍스(주)사 제조)를 1 인 1 아웃(L3)과 1 아웃 1 인(L4)의 배열로 공급하고, 나아가, 이면측의 편지를 형성하는 1매의 가이드 바(L5)로부터 500dtex 144필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 가연가공사를 모두 올-인 (all in)의 배열로 공급하고, 또 1매의 가이드 바(L6)로부터 440dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유의 모노 필라멘트(솔로 텍스(주)사 제조)를 모두 올-인의 배열로 공급했다.

이하에 나타낸 (편조직)으로, 12.8코스/2.54cm의 편성 밀도로 입체 편물의 생지를 편성하였다. 수득한 생지를 4%로 폭을 내어, 오버 피드(over feed)율 0%로 160℃×2분30초로 건열 열-고정하고, 15.2코스/2.54cm, 14.2 웨일/2.54cm, 두께 10.5㎜로, 연속하는 1가닥의 연결사의 일부가 표면측 편지를 저변으로 한 삼각 형상을 형성하며, 삼각 형상과 경사진 형상을 형성하는 연결사의 개수의 비가 1:1이며, 표면측 편지의 메쉬의 개구부에 보강사가 삽입되어 있는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

(편조직)

L1: 1011/1233/4544/4322// (1 인 1 아웃)

L2: 4544/4322/1011/1233// (1 아웃 1 인)

L3: 1O23/1032/4532/4523// (1 인 1 아웃)

L4: 4532/4523/1023/1032// (1 아웃 1 인)

L5: 0001/1110// (올 인)

L6: 2245/3310// (올 인)

[실시예 2]

연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4) 로부터 440dtex의 폴리부티렌테레프탈레이트 섬유의 모노 필라멘트를 이용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 4% 폭 내기 하고, 오버 피드율 1%로 170℃×2분30초로 건열 열 고정하여, 15.5코스/2.54cm, 14.2 웨일/2.54cm, 두께 10.5㎜로, 연속하는 1가닥의 연결사의 일부가 표면측 편지를 저변으로 한 삼각 형상을 형성하며, 삼각 형상과 경사진 형상을 형성하는 연결사의 개수의 비가 1:1이이고, 표면측 편지의 메쉬의 개구부에 보강사가 삽입되어 있는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4)로부터 440dtex의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 모노 필라멘트를 이용하고, 편성을 12.0코스/2.54cm로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 6% 폭 내기 하여, 오버 피드율 1% 로 155℃×2분30초로 건열 열 고정하고, 14.5코스/2.54cm, 14.0웨일/2.54cm, 두께 10.4㎜로, 연속하는 1가닥의 연결사의 일부가 표면측 편지를 저변으로 한 삼각 형상을 형성하고, 삼각 형상과 경사진 형상을 형성하는 연결사의 개수의 비가 1:1이며, 표측 편지의 메쉬의 개구부에 보강사가 삽입 되어 있는 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4)로부터 220dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트섬유의 모노 필라멘트를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 4% 폭 내기 하여, 오버 피드율 1%로 170℃×2분30초로 건열 열 고정하고, 15.5코스/2.54cm, 14.1웨일/2.54cm, 두께 10.3㎜로, 연결사의 일부가 표측 편지를 저변으로 한 삼각 형상을 형성한 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

본 입체 편물은, 2.6mm 압축 변형시의 압축 하중 및 전단 응력이 지나치게 낮기 때문에, 공진 주파수가 높은 주파수에 있어, 진동 전달율이 높고, 저부가 붙는 느낌, 좌골부의 집중 하중, 좌우의 흔들림에 대한 안정감이 모두 불량하였다.

[비교예 2]

연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4)를 이하의 조직으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 4% 폭 내기 하여, 오버 피드율 1%로 170℃×2분30초로 건열 열 고정하고, 15.6 코스/2.54cm, 14.0웨일/2.54cm, 두께 10.3㎜로, 연결사가 단순한 크로스 구조인 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

L3: 1012// (1 인 1 아웃)

L4: 1210// (1 아웃 1인)

본 입체 편물은, 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중은 적정하지만, 전단응력이 지나치게 낮기 때문에 연결사가 무너지기 쉽고, 저부가 붙는 느낌 및 좌우의 흔들림에 대한 안정감이 불량했다.

[비교예 3]

6매의 가이드 바를 구비한 9 게이지, 베드 갭 13㎜의 더블 라쉘 편기를 이용하고, 연결부를 형성하는 2매의 가이드 바(L3, L4)로부터 110Odtex의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 모노 필라멘트를 이용하고, 편성을 10.5코스/2.54cm으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 6% 폭 내기 하고, 오버 피드율 1%로 170℃×2분30초로 건열 열 고정하고, 12.0코스/2.54cm, 9.0웨일/2.54cm, 두께 10.3㎜로, 연결사의 일부가 표측 편지를 저변으로 하여 삼각 형상을 형성한 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다.

본 입체 편물은, 2.6mm 압축 변형시의 압축 하중이 지나치게 높기 때문에, 공진 주파수가 높은 주파수에 있어, 진동 전달율이 높고, 저부가 붙는 느낌 및 좌골부의 집중 하중이 불량했다.

[비교예 4]

6매의 가이드 바를 장착한 18게이지, 배드 갭 6㎜의 더블 라쉘 편기를 이용하고, 표면측의 편지를 형성하는 2매의 가이드 바(L1, L2)로부터 167dtex 48필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 가연 가공사를 올 인의 배열로 공급하고, 연결부를 형성하는 가이드 바 (L3)로부터 200dtex의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트섬유의 모노 필라멘트(솔로텍스(주)사 제조)를 올인의 배열로 공급하고, 나아가, 이면측의 편지를 형성하는 2매의 가이드 바(L4, L5)로부터 167dtex 48 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 가연 가공사를 모두 올인의 배열로 공급했다.

이하에 나타낸 (편조직)으로, 18코스/2.54cm의 편성 밀도로 입체 편물의 생지를 편성했다. 얻어진 생지를 4% 폭 내기 하고, 오버 피드율 0%로 160℃×2분30초로 건열 열 고정하고, 20.4코스/2.54cm, 18.0웨일/2.54cm, 두께 4.5㎜로, 모든 연결사가 표측 편지를 저변으로 하여 삼각 형상을 형성한 입체 편물을 얻었다. 얻어진 입체 편물의 여러 물성을 표 1에 나타낸다. 한편, 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중 및 50% 압축 회복시의 히스테리시스 손실률은, 모두, 입체 편물을 2.6mm 압축해서 개방한 압축 개방 곡선으로부터 구하였다.

(편조직)

L1:2322/1011/

L2:1011/2322/

L3:3410/4367/

L5:1110/0001/

L6:2210/2234/

본 입체 편물은, 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중, 전단응력은 적정했지만, 두께가 지나치게 얇아서 저부가 붙기 쉽기 때문에, 공진 주파수가 높은 주파수에 있어, 저부가 붙는 느낌, 좌골부의 집중 하중이 불량했다.

본 발명은, 착석시에 저부가 붙지 않고 좌골부분의 집중 하중을 방지하며,또, 우수한 진동 흡수성과 좌우 방향의 흔들림에 대한 안정성을 얻을 수 있는 입체 편물로서, 특히, 자동차, 철도 차량, 오토바이, 휠체어, 베이비 카 등의 탈 것용 좌석에 있어서, 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입시켜 이용함으로써 우수한 승차감을 발휘할 수 있는 입체 편물이다.

Claims

표리(表裏) 2층의 편지(編地)와, 상기 2층의 편지를 연결하는 모노 필라멘트의 연결사를 포함하여 이루어지는 입체 편물로서, 상기 입체 편물의 두께는 5∼25㎜이고, 직경 100㎜의 압축판을 이용한 2.6㎜ 압축 변형시의 압축 하중이 100∼250N이며, 또한, 표리의 편지를 평행하게 옆 방향(코스 열에 따른 방향)으로 5㎜ 비켜 놓았을 때의 전단 응력이 15∼35N 인 것을 특징으로 하는 입체 편물.
제1항에 있어서,

상기 표리의 편지 중 적어도 편면(片面)이 메쉬 상이고, 1개의 메쉬가 2코스 이상 6코스 이하로 형성되며, 또한 연속하는 1가닥의 연결사가 2개 코스의 사이에, 웨일열 방향의 편지 단면에서 보아 삼각 형상이 되도록 편성되어 들어가 있는 입체 편물.
제2항에 있어서,

상기 연결사 중 연속하는 1가닥의 연결사의 배치가, 웨일열 방향의 직물 단면에서 보아 삼각 형상과 경사진 형상의 조합으로 이루어지고, 그 개수의 비가 3:1∼1:3인 입체 편물.
제2항 또는 제3항에 있어서,

메쉬의 개구부에 적어도 1개의 보강사가 편성되어 들어가 있는 입체 편물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

탈 것용 좌석 시트의 우레탄 쿠션재와 표피재의 사이에 삽입하기 위한 입체 편물.