JP2015132022A - クッション構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、横倒れ及び経て折れの発生を防止することができ、かつ衝撃吸収性を有する立体多重織組織からなるクッション構造体を提供することを目的とするものである。【解決手段】平織で織成された地組織１０が上下に多重に組織され、経糸方向には高捲縮糸１１が多数配列して織り込まれており、地組織１０が上下の高捲縮糸１１に交互に交絡して波状に湾曲した状態に構成される。高捲縮糸１１の捲縮発現により縮むことで地組織１０が波状に湾曲するようになり、多数の連通空隙部１２が緯糸方向に沿って配列された層構造Ｍが形成される。層構造Ｍに荷重が加わった時、高捲縮糸１１が伸縮して、経糸１０ａであるモノフィラメントの横倒れ及び経て折れを防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維から実質的に構成された立体多重織組織からなるクッション構造体に関する。さらに詳しくは、寝具、車両用シート、椅子用シート、座布団用シート、応接セット用シート又はスポーツ資材および医療用又は介護用のシート等の通気性、クッション性、洗濯性などが要求される分野に利用することができる衝撃吸収性を有するクッション構造体に関する。

従来、立体構造を有するクッション材は、幅広い分野において用いられているが、ウレタンマットに代表される樹脂製発泡体、繊維材料から構成された立体構造体が実用化されている。樹脂製発泡体については、成形加工が容易であるが、発泡による空間が連通していないので通気性の面で劣る。また、長時間の圧縮に対しては変形しやすく、圧縮回復力が低下するようになる。

繊維材料からなる立体構造体としては、例えば、特許文献１に記載された織構造により立体構造体を形成するものがある。特許文献１では、フィラメント繊維の織組織を立体化した立体多重織組織からなり、その表面空隙層部は一定の大きさ及び形状の凸部が形成されており、中間空隙層部は、一方向に平行した多数の連通空洞部を有する層を１層もしくは２層以上積層形成されている点が記載されている。こうした立体多重織組織からなる構造体は、特許文献２に記載されているように、経糸に高収縮糸を用いた多重織組織を織成した後高収縮糸を収縮させて立体構造を構成するようにしている。同様の多重織組織としては、例えば、特許文献３に記載された段ボール構造織物がある。

また、特許文献４に記載されているように、表裏二層の編地とこれら二層の編地を連結する連結糸から構成された立体編物がある。また、特許文献５には、表裏二層を織地としこれら二層を連結糸で連結した立体織物が記載されている。

また、特許文献６には、平織で織成された地組織が上下に多重に組織され経糸方向に高収縮糸が多数配列して織り込まれており、地組織が上下の高収縮糸に交互に交絡して波状に湾曲した状態に構成されたクッション構造体において、地組織の経糸に扁平モノフィラメントを用いた点が記載されている。また、特許文献７には、クッション特性を改善するため、上層と下層が異なるクッション特性を有する立体織物からなるクッション材が記載されている。

特許第２８８３２８８号公報 特開平６−１２８８３７号公報 登録実用新案第３０１０４６７号公報 特許第３３９４１８３号公報 特開２００３−１３３３７号公報 特開２００７−１００２５６号公報 特開２０１０−００４９６５号公報

上述したように、立体多重織組織からなるクッション構造体は、大きな通気性と高反発性を有するため、多くの研究開発と改善がなされてきている。こうしたクッション構造体では、高収縮マルチフィラメントが収縮し低収縮のモノフィラメントをループ状に変形させトラス構造を形成させている。形成されたトラス構造は、底辺を構成している収縮したマルチフィラメントが常に一定の長さであるため、荷重が加わった時のクッション性は、主にループ状のモノフィラメントの弾性変形により達成される。そのため、ループ状のモノフィラメントについて改良工夫することでクッション構造体の特性を改善することが提案されている。

例えば、クッション構造体のループ状のモノフィラメントが実質的に丸断面である場合、荷重が加わって圧縮された部分に横倒れが生じるといった課題がある。図６は、従来の立体多重織組織からなるクッション構造体に対して荷重が加わる前の状態（図６（ａ））及び荷重が加わった後の状態（図６（ｂ））を示す模式図である。経糸方向に配列された高収縮糸１０１によりループ状に形成されたモノフィラメントからなる経糸１００ａは、荷重により上下方向に圧縮されると、一旦圧縮されて撓むものの、荷重が大きくなると図６（ｂ）に示すように緯糸１００ｂの方向に倒れるように変形して横倒れが生じる。こうした横倒れの現象は、経糸１００ａのループ状に形成された高さが高くなるほど発生しやすくなるため、クッション性を高めようとループの高さを高くすると横倒れが生じやすくなって使い心地の悪いものとなってしまう。

こうした課題を解決するために、本発明者は、特許文献６に記載されているように、ループ状に形成されるモノフィラメントを扁平断面とした立体多重織組織からなるクッション構造体を提案している(特許文献６参照)。こうしたクッション構造体では、横倒れが生じることを防止して使い心地を改善することができる。しかしながら、クッション構造体が様々な用途に使用されていくと、用途に応じたクッション構造体の特性が求められるようになっている。例えば、用途によってはやや硬く高反発過ぎるため反発性の調整を求められたり、高圧縮された場合や長期間の使用によりモノフィラメントが塑性変形してループ形状を十分に回復できなくなる圧縮回復性の改善が求められている。

モノフィラメントの圧縮回復性については、圧縮によるモノフィラメントの折れ曲り−いわゆる「経て折れ」現象が大きく影響している。図７は、経て折れ現象に関する説明図である。クッション構造体が圧縮されていない状態（図７（ａ））では、モノフィラメントからなる経糸１００ａは、ループ状に形成されている。圧縮力が加わった場合（図７（ｂ））、ループ状の経糸１００ａが潰れるように変形し、荷重が繰り返し印加される場合でも元の形状に回復するようになる。しかしながら、圧縮力が大きくなっていくと、高収縮糸１０１がほとんど伸縮しないため、経糸１００ａが全体的に経方向にずれるように潰れたり（図７（ｃ））、上部が局部的に折れ曲るように変形する（図７（ｄ））といった経て折れ現象が生じる。こうした経て折れ現象は、経糸１００ａが局所的に深く折れ曲るため、モノフィラメントの折れ曲り箇所に塑性変形が生じて元の形状に戻らなくなる。そのため、クッション構造体の圧縮回復性が劣化するようになる。こうした圧縮力が大きくなった場合以外にも、長期間圧縮された状態に設定されている場合に、モノフィラメントが元のループ形状に回復しなくなって圧縮回復性が劣化するようになる。

そこで、本発明は、繊維から実質的に構成された立体多重織組織からなるクッション構造体において、横倒れ及び経て折れの発生を防止することができ、かつ衝撃吸収性を有するクッション構造体を提供することを目的とするものである。

本発明に係るクッション構造体は、繊維から実質的に構成された立体多重織組織からなり、一方向に沿って多数の連通空隙部が配列された層構造を少なくとも１層有するクッション構造体であって、前記連通空隙部が、下記（１）を満足するモノフィラメントと下記（２）を満足するマルチフィラメントとにより実質的に骨格形成されていることを特徴とする。
（１）前記モノフィラメントは、繊度が５０ｄｔｅｘ以上、１０，０００ｄｔｅｘ以下で、沸水収縮率が１０％以下である。
（２）前記マルチフィラメントは、潜在捲縮能を有する繊維からなり、次式で示される捲縮収縮率Ｃｓ（％）が１０％〜６０％、捲縮率Ｃｐ（％）が７％〜６０％である。
Ｃｓ＝１００（Ｌ−Ａ）／Ｌ
Ｃｐ＝１００（Ｂ−Ａ）／Ｂ
但し、マルチフィラメントの繊度をＤ（ｄｔｅｘ）とするとき、ＬはＤ／２（ｇ）荷重時の長さであり、Ａは沸騰水で５分間処理した後のＤ／５０（ｇ）荷重時の長さであり、Ｂは沸騰水で５分間処理した後のＤ／２（ｇ）荷重時の長さである。

さらに、前記モノフィラメントは、次式で示される繊維断面の扁平度（Ｈ）が１.０以上、５．０以下である。
Ｈ＝ｂ／ａ
但し、ｂは繊維断面の長手方向の最大長さ、ａは繊維断面の長手方向と直交する方向の最大長さである。

本発明は、上記のような構成を有することで、上記（１）の条件を満たすモノフィラメント及び上記（２）の条件を満たす潜在捲縮機能を有するマルチフィラメントを組み合せて連通空隙部の骨格を形成しているので、横倒れ及び経て折れの発生を防止することができ、かつ衝撃吸収性を有する使い心地の良好なクッション構造体を得ることができる。

すなわち、骨格連通空隙部の骨格形成に捲縮によって高伸縮性となるマルチフィラメントを用いることで、モノフィラメントの変形に伴ってマルチフィラメントが伸縮するようになる。そのため、モノフィラメントの横倒れ及び経て折れの発生を防止することができるとともにモノフィラメントの弾性変形に伴う反発性が抑止されて衝撃吸収性の優れたクッション構造体が得られる。

本発明の織物構造体に係る断面を示す模式図である。 別の実施形態に関する経糸方向に沿った断面図を示す模式図である。 経糸及び高捲縮糸により骨格形成された連通空隙部が圧縮された場合の変形状態に関する説明図である。 複数種類の繊維断面例における長さａ及びｂの設定を示す説明図である。 圧縮割合と荷重との関係を示すグラフである。 従来の立体多重織組織からなるクッション構造体に対して荷重が加わる前の状態及び荷重が加わった後の状態を示す模式図である。 経て折れ現象に関する説明図である。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に関する経糸方向に沿った断面を示す模式図である。平織で織成された地組織１０が上下に多重に組織され、経糸方向には高捲縮糸１１が多数配列して織り込まれており、地組織１０が上下の高捲縮糸１１に交互に交絡して波状に湾曲した状態に構成される。高捲縮糸１１には、潜在捲縮能を有する繊維からなるマルチフィラメントが用いられており、マルチフィラメントの捲縮発現により縮むことで地組織１０が波状に湾曲するようになり、多数の連通空隙部１２が緯糸方向に沿って配列された層構造Ｍが形成される。クッション構造体として使用する場合には、少なくとも１つの層構造Ｍを備えていることで、クッション性を持たせることができる。

層構造Ｍでは、地組織１０を構成するモノフィラメントからなる経糸１０ａが上下の高捲縮糸１１に交絡して間隔を保持することで連通空隙部１２が維持されるようになっており、経糸１０ａ及び高捲縮糸１１が連通空隙部１２の骨格形成を担っている。そして、地組織１０を構成する緯糸１０ｂが経糸１０ａに織り込まれることで、経糸１０ａ全体が一体化して機能するようになっている。

図２は、別の実施形態に関する経糸方向に沿った断面図を示す模式図である。この例では、図１と同様に、地組織２０の経糸２０ａ及び高捲縮糸２１により骨格形成された層構造Ｍを備えており、構造体の外表面である最上面及び最下面には、平面状の織物構造２３を備えている。織物構造２３は平織で織成されており、その経糸は直線的に配列されており、緯糸は経糸に織り込まれて面状に形成されている。経糸及び／又は緯糸には、各種機能（例えば、嵩高性、吸湿・速乾性、消臭性、抗菌性など）を持った繊維を使用することができる。面状の織物構造２３により荷重を受けるので、連通空隙部２２が安定して変形し良好な圧縮特性を示すようになる。織物構造２３の表面には、用途により凹凸形状を形成することもできる。

なお、上述した実施形態以外のクッション構造体においても、こうした連通空隙部を有する層構造を備えているものであれば、その骨格を形成する経糸にモノフィラメントを用いるとともにマルチフィラメントからなる高捲縮糸を用いて層構造を形成すればよい。この場合、層構造の積層数に特に限定されることはなく、少なくとも１層以上備えていればよい。好ましくは、１〜５層がよく、さらに好ましくは、１〜３層である。また、クッション構造体の一部にこうした層構造を備えている場合にも適用可能である。

本実施形態において連通空隙部は、一方の端部から他方の端部まで完全に連通していなくてもよく、縫製その他の手段により一部閉じられていてもクッション性が維持されていれば問題ない。通常、連通空隙部は、５ｃｍ以上、好ましくは１０ｃｍ以上の長さに設定されていればよい。構造体全体の厚さは、１０〜５０ｍｍ、好ましくは１５〜４０ｍｍであれば実用上十分なクッション性を得られる。

また、本実施形態であるクッション構造体には、用途に応じてその表面にさらに別の織組織を設けることで複合化することもできる。また、ミシン等による縫い合わせ、熱接着あるいは超音波ウエルダーや高周波ウエルダー加工により各種の形状、形態のクッション材を作ることがもてきる。

図３は、経糸１０ａ及び高捲縮糸１１により骨格形成された連通空隙部１２が圧縮された場合の変形状態に関する説明図である。クッション構造体が圧縮されていない状態（図３（ａ））では、マルチフィラメントからなる高捲縮糸１１は縮んだ状態となっており、モノフィラメントからなる経糸１０ａは、ループ状に形成されている。圧縮力が加わった場合（図３（ｂ））、ループ状の経糸１０ａが圧縮力により潰れるように変形する。その際に、高捲縮糸１１は、経糸１０ａの変形に伴って経糸１０ａが経糸方向に拡がるように伸長するようになるため、横倒れがほとんど生じることなく圧縮方向に潰れるように変形する。圧縮力がさらに大きくなっていくと（図３（ｃ））、経糸１０ａが圧縮方向に潰れるように変形していくのに合せて高捲縮糸１１がさらに伸長していくようになる。経糸１０ａは、圧縮方向に潰れるように変形していく際に高捲縮糸１１により経糸方向に拡がるように変形することができるので、横倒れ及び経て折れがほとんど生じなくなり、経糸１０ａの横倒れに伴うクッション性の低下や塑性変形に伴う圧縮回復性の劣化を防止することができる。また、経糸１０ａが経糸方向に拡がるように変形するため、経糸１０ａの弾性変形に伴う反発性が低下し、荷重及び除重の繰り返しに対して高捲縮糸１１が伸縮して衝撃を吸収するので、優れた衝撃吸収性を発揮するようになる。そして、圧縮力が解除されると、高捲縮糸１１が元の縮んだ状態に戻って経糸１０ａが元のループ状に回復するようになり、良好な圧縮回復率を備えている。

クッション構造体を製造する場合、経糸として、経糸１０ａとなるモノフィラメント及び高捲縮糸１１となる潜在捲縮能を有するマルチフィラメントを配列し、レピア織機等の公知の織機を用いて緯糸とともに多重織組織で製織した後、熱水等の熱処理によりマルチフィラメントを捲縮させながら収縮させる。その際に、モノフィラメントはほとんど収縮しないため、マルチフィラメントの収縮によりモノフィラメントはループ状に変形して連通空隙部が形成されるようになる。そのため、モノフィラメントは低収縮性のものが好ましく、マルチフィラメントは高捲縮性のものが好ましい。

地組織１０の経糸１０ａに用いられるモノフィラメントは、繊度が５０ｄｔｅｘ以上、１０，０００ｄｔｅｘ以下のものが好ましい。繊度が５０ｄｔｅｘ未満では、圧縮による剛性が低く柔かいためクッション材として不適である。また、繊度が１０，０００ｄｔｅｘを超えると、剛性が高くなって硬くなり、クッション材としては不適である。より好ましくは、繊度が２００ｄｔｅｘ以上、１，０００ｄｔｅｘ以下である。

モノフィラメントは、上述したように低収縮性のものが好ましく、具体的には収縮率が８％以下のものが好ましい。収縮率が８％を超えると、高捲縮糸との収縮率の差が小さくなり、十分なループ状の変形が行われなくなって、クッション性の著しい低下を招くようになる。より好ましくは、収縮率が４％以下である。なお、本明細書では、収縮率とは、沸水収縮率（ＢＷＳ）を意味し、繊維を沸騰水中に１０分間浸漬したときの収縮率である。

モノフィラメントの扁平度（Ｈ）は、次の式に示すｂ及びａの比で求められる。
Ｈ＝ｂ／ａ
ここで、ｂは繊維断面の長手方向の最大長さ、ａは繊維断面の長手方向と直交する方向の最大長さである。ａ及びｂを求める場合、まず、モノフィラメントを繊維長方向と直交する断面（繊維断面）で切断し、その断面を撮影する。そして、撮影した写真に基づいて断面形状の長手方向の最大長（ｂ）及び長手方向と直交する方向の最大長さ（ａ）を求める。例えば、繊維断面が楕円形状の場合には、ｂは長軸の長さとなり、ａは短軸の長さとなる。図４は、複数種類の繊維断面例における長さａ及びｂの設定を示す説明図である。いずれの例でも、繊維断面の長手方向の最大長さをｂとし、長手方向と直交する方向の最大長さをａとしている。

以上のように求められるモノフィラメントの扁平度（Ｈ）は、１．０以上、５．０以下であることが好ましい。上述した高捲縮糸の伸長作用により横倒れが生じる可能性が低くなるため、Ｈが１．０（丸断面）の場合でも横倒れすることはほとんどなくなる。また、Ｈが５．０を超えると、製織等の製造工程において、モノフィラメントに割れや折れ等の破損が生じやすくなる。より好ましくは、１．４以上、４．０以下の扁平状のモノフィラメントを用いることで、横倒れを確実に防止することができる。

なお、モノフィラメントの繊維断面の形状は、図４に例示する形状以外のものでもよく、例えば、矩形状や多孔中空断面形状でもよい。また、上記の繊度及び扁平度の条件を満たすモノフィラメントであればよく、特に限定されることはない。

モノフィラメントを構成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール及びポリオレフィン等が挙げられる。好ましくは、変形復元性が優れているポリエステル、ポリアミドを用いるとよい。より好ましくは、ポリトリメチレテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であり、特に、ＰＴＴ及びＰＢＴのブレンドポリマーあるいは共重合体ポリマーである。

好ましいＰＴＴ及びＰＢＴのブレンドあるいは共重合の割合は、ＰＢＴの割合（ＰＢＴ％）が、１２重量％以上４５重量％以下である。この範囲のＰＢＴを添加することで、ＰＴＴ単独ポリマーに比べて延伸性が向上し、得られる繊維は高強力で初期弾性率も高く且つ弾性回復率も良好となる。ＰＢＴ％が１２重量％未満ではＰＴＴ単独ポリマーの性質と大差無く、４５重量％を超えると弾性回復率が低下する。

また、地組織の緯糸を構成する繊維材料としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール及びポリオレフィン等が挙げられる。好ましくは、変形復元性が優れているポリエステル、ポリアミドを用いるとよい。また、緯糸としては、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよい。

高捲縮糸に用いるマルチフィラメントは、潜在捲縮能を有する繊維からなり、次式で示す捲縮収縮率Ｃｓ（％）が１０％〜６０％、捲縮率Ｃｐ（％）が７％〜６０％のマルチフィラメントが好ましい。
Ｃｓ＝１００（Ｌ−Ａ）／Ｌ
Ｃｐ＝１００（Ｂ−Ａ）／Ｂ
但し、マルチフィラメントの繊度をＤ（ｄｔｅｘ）とするとき、ＬはＤ／２（ｇ）荷重時の長さであり、Ａは沸騰水で５分間処理した後のＤ／５０（ｇ）荷重時の長さであり、Ｂは沸騰水で５分間処理した後のＤ／２（ｇ）荷重時の長さである。

捲縮収縮率Ｃｓは、マルチフィラメント自体の収縮と捲縮による縮みとを合わせた値で、１０％未満では、モノフィラメントを十分なループ状に変形することができなくなり、良好なクッション性が得られない。６０％を超えると、モノフィラメントのループ形状が鋭く凸状に変形するようになり、圧縮回復性が劣化する。より好ましくは、捲縮収縮率Ｃｓを２５％〜５０％に設定するとよい。

捲縮率Ｃｐは、熱処理後の捲縮状態での伸縮特性を示す値であり、クッション構造体の反発性及び衝撃吸収性に影響を与える重要な特性である。捲縮率が７％未満では、ループ状に形成されたモノフィラメントの圧縮変形に対応して十分な伸縮が行えず、従来のクッション構造体で生じていた経て折れを確実に防止することができない。また、６０％を超えると、捲縮収縮率の場合と同様に、圧縮回復性が劣化するようになって好ましくない。より好ましくは、捲縮率を２０％〜５０％に設定するとよい。

高捲縮糸に用いるマルチフィラメントの繊度及びフィラメント数は、通常の織物に使用されている範囲のものでよい。好ましくは、繊度が５０ｄｔｅｘ〜２０００ｄｔｅｘであり、フィラメント数は、単繊度が１ｄｔｅｘ〜２０ｄｔｅｘとなるように設定するとよい。

また、高捲縮糸に用いるマルチフィラメントを構成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンが挙げられる。好ましくは、伸縮性が優れているポリエステル、ポリアミドを用いるとよい。より好ましくは、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であり、これらポリマーの複合繊維であってもよい。

高捲縮糸に用いるマルチフィラメントは、仮撚加工法、押し込み捲縮法、ギヤ捲縮加工法といった公知の加工法により製造することができる。また、収縮性の異なる２種（又は３種以上）のポリマーをサイドバイサイド型や偏芯型に貼り合わせ複合紡糸することによってマルチフィラメントを製造することもできる。

［実施例１］
＜経糸に用いるモノフィラメントの製造＞
実施例に用いるモノフィラメントの特性としては、以下のパラメータを用いた。
（１）固有粘度［η］は、次の定義式に基づいて求められる値である。

定義中のη_ｒは、純度９８％以上の０−クロロフェノールの溶媒にポリマーを溶解した溶液の温度３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶媒の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Ｃは、ポリマーの重量濃度（ｇ／１００ｍｌ）である。

［η］＝０．８５ｄｌ／ｇのＰＴＴチップ及び［η］＝０．８３ｄｌ／ｇのＰＢＴチップを用い、ＰＴＴチップ８０％、ＰＢＴチップ２０％の割合でブレンドし、温度２６０℃で溶融紡糸した。紡糸した原糸を連続して温度６０℃の水浴中で４．２倍に延伸し、続いて１３０℃の熱風炉内で１．２６倍（全体で５．３倍）に延伸した。続く１８０℃の熱風炉内で１０％の収縮処理を行った後巻き取った。以上の製造工程により繊度５２０ｄｔｅｘのモノフィラメントを製造した。扁平度（Ｈ）は２．２、沸水収縮率（ＢＷＳ）は２．０％であった。

＜高捲縮糸に用いるマルチフィラメントの製造＞
［η］＝０．６５ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート樹脂を用い、４８ホールの口金を用いて２８００ｍ／分の速度で紡糸し、２７０ｄｔｅｘのパーシャリーオリエンティドヤーン（ＰＯＹ）を得た。得られたＰＯＹを２１０℃でインドロー仮撚加工することで、１７０ｄｔｅｘ／４８Ｆのマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントの捲縮収縮率Ｃｓは３４％、捲縮率Ｃｐは３３％であった。製織には、得られたマルチフィラメントを４本引き揃えて１００回／ｍの合撚処理を行って使用した。

＜クッション構造体の製造＞
得られたモノフィラメント及びマルチフィラメントを用いて、図１に示す立体多重織組織からなる３層構造のクッション構造体を製造した。まず、経糸密度を各層３６本／インチとし、緯糸として２２０ｄｔｅｘのポリエステル丸断面モノフィラメントを用い、多重織組織からなる織物をレピア織機により製織した。緯糸の一部には、各層のマルチフィラメントとの交差部のズレ止め用として低融点ポリエチレンテレフタレートからなる紡績糸（２０／１双糸）を使用した。製織された織物は、１５０℃で２分間熱セットし、マルチフィラメントを織物の経糸方向に３０％収縮させた。得られたクッション構造体は、厚さが３１ｍｍであった。

［実施例２］
＜経糸に用いるモノフィラメントの製造＞
実施例１と同様の、繊度５２０ｄｔｅｘの扁平モノフィラメントを使用した。

＜高捲縮糸に用いるマルチフィラメントの製造＞
［η］＝０．６５ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート樹脂及び［η］＝０．８０ｄｌ／ｇのポリブチレンテレフタレート樹脂をサイドバイサイド型に貼り合わせて複合紡糸・延伸し、さらに通常の仮撚り加工を行い、１７０ｄｔｅｘ／４８Ｆのマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントの捲縮収縮率Ｃｓは３８％、捲縮率Ｃｐは３１％であった。製織には、得られたマルチフィラメントを４本引き揃え１００回／ｍの合撚処理を行って使用した。

＜クッション構造体の製造＞
得られたモノフィラメント及びマルチフィラメントを用いて、実施例１と同様の方法でクッション構造体を製造した。得られたクッション構造体は、厚さが３０．５ｍｍであった。

［比較例１］
＜経糸に用いるモノフィラメントの製造＞
実施例１と同様の、繊度５２０ｄｔｅｘの扁平モノフィラメントを使用した。

＜高収縮糸として用いるマルチフィラメントの製造＞
［η］＝０．６０ｄｌ／ｇのイソフタール酸１１ｍｏｌ％共重合ポリエステルチップを用い、１００ホールの口金より紡糸し、４．１倍延伸することで６６０ｄｔｅｘ／１００Ｆのマルチフィラメントを得た。得られたマルチフィラメントの沸水収縮率（ＢＷＳ）は３４％であった。製織には、得られたマルチフィラメントに１００回／ｍの撚糸処理を行って使用した。

＜クッション構造体の製造＞
得られたモノフィラメント及び高収縮糸となるマルチフィラメントを用いて、実施例１と同様の方法でクッション構造体を製造した。得られたクッション構造体は、厚さが３０ｍｍであった。

［実施例の評価］
＜圧縮特性の評価試験＞
クッション構造体の圧縮特性を、ＪＩＳ Ｋ６４０１に準じて測定した。まず、直径２０ｃｍの円板状に切断したクッション構造体を準備し、圧縮試験装置（高分子計器株式会社製；ＡＦ−２０３Ｓ）にセットした。そして、クッション構造体の厚さ方向に荷重を印加して圧縮割合が厚さの７５％になるまで圧縮した後除重し、その間の圧縮割合に対する荷重（Ｎ）を測定した。図５は、圧縮割合と荷重との関係を示すグラフである。図５では、グラフＡ（実線）が実施例１のクッション構造体に関するもので、グラフＢ（鎖線）が比較例のクッション構造体に関するものである。また、グラフＣ（白抜き線）が市販の低反発ウレタンマット（アキレス社製）に関するもので、いずれも圧縮試験前の厚さは、３０ｍｍ〜３１ｍｍに設定されている。

グラフＡをみると、低荷重状態（約１００Ｎ）で圧縮割合が２０％になるため、反発性が抑止されて柔らかさを備え衝撃吸収性に優れていることがわかる。その後圧縮割合の増加に対して、圧縮割合が７５％になるまでモノフィラメントの横倒れ及び経て折れが生じることなく適度な反発力を示しながら連続的に圧縮変形した。そして、印加する荷重の減少に伴いほぼ元の厚さに回復するようになり、優れた圧縮回復率を示している。そのため、寝具等に用いた場合に、荷重に対して沈み込み量が大きく変化しないため、寝返りしやすく底付き感のない良好なクッション性が得られる。実施例２のクッション構造体についても同様の圧縮試験を行ったところ、圧縮割合が２０％、５０％及び７５％の際の荷重がそれぞれ１１５Ｎ、２１０Ｎ、４３０Ｎとなり、グラフＡとほぼ同様の圧縮特性を示していた。

グラフＢについては、マルチフィラメントとして高収縮糸を用いているため、初期の２０％程度の圧縮割合の際の応力は１５０Ｎとやや高く、グラフＡに比べて高反発性であった。寝具等に用いた場合に空隙率が大きく蒸れることはなく寝返りもしやすくなるが、衝撃吸収性が低くなってやや硬く感じるようになる。また、圧縮割合が大きくなると、経て折れ等が生じる場合があり、用途によっては実施例に比べてクッション性の点で課題がある。

グラフＣについては、低荷重状態（約１００Ｎ）で圧縮割合が大きくなり、低反発で衝撃吸収性の優れたクッション材であることがわかる。しかしながら、圧縮割合が５０％までほぼ同じ荷重で変形し、さらに圧縮していくと急激に荷重が増加するため、寝具等に用いた場合には底付き感が生じるようになる。また、荷重に対して沈み込み量が大きく変化するため寝返りしずらく蒸れやすいといった欠点がある。

＜枕としての使用評価＞
グラフＡ〜Ｃに示す圧縮特性を有する３つのクッション構造体を用いて枕を作成し、綿タオル地のカバーで覆ったものを準備した。準備した枕を用いて、女性Ｆ１（５２才）、女性Ｆ２（３１才）及び男性Ｍ（３５才）の３人に実際に寝てもらい、使用感を評価した。

グラフＢ（比較例）に示す圧縮特性を有する枕については、女性Ｆ１及びＦ２は、いずれもモノフィラメントの凹凸の畝の跡を示すピンク状の模様が顔に表出しており、３人ともやや硬いという評価であった。一方、グラフＡ（実施例１）に示す圧縮特性を有する枕については、モノフィラメントの跡が顔に表出することはなく、３人とも柔らかく適度な反発性があり、寝心地が良かったという評価であった。

このように、実施例のクッション構造体は、モノフィラメントの横倒れ及び経て折れの発生を防止することができるとともにモノフィラメントの弾性変形に伴う反発性が抑止されて衝撃吸収性の優れたクッション性を備えている。

本発明に係るクッション構造体は、上述した優れたクッション性を備えているとともに通気性、耐圧分布の均一性、耐久性及び洗濯性に優れ、寝具、車両用シート、椅子用シート、座布団用シート、応接セット用シート及びスポーツ用具等に好適である。また、医療用（長時間手術時）、介護用の床ずれ防止シート、大型犬やペット用のシートとしても使用できる。

１０、２０・・・地組織、１０ａ、２０ａ・・・経糸（モノフィラメント）、１０ｂ、２０ｂ・・・緯糸、１１、２１・・・高捲縮糸（マルチフィラメント）、１２、２２・・・連通空隙部、２３・・・最上面又は最下面の織物構造

Claims (2)

1. 繊維から実質的に構成された立体多重織組織からなり、一方向に沿って多数の連通空隙部が配列された層構造を少なくとも１層有するクッション構造体であって、前記連通空隙部が、下記（１）を満足するモノフィラメントと下記（２）を満足するマルチフィラメントとにより実質的に骨格形成されているクッション構造体。
   （１）前記モノフィラメントは、繊度が５０ｄｔｅｘ以上、１０，０００ｄｔｅｘ以下で、沸水収縮率が１０％以下である。
   （２）前記マルチフィラメントは、潜在捲縮能を有する繊維からなり、次式で示される捲縮収縮率Ｃｓ（％）が１０％〜６０％、捲縮率Ｃｐ（％）が７％〜６０％である。
   Ｃｓ＝１００（Ｌ−Ａ）／Ｌ
   Ｃｐ＝１００（Ｂ−Ａ）／Ｂ
   但し、マルチフィラメントの繊度をＤ（ｄｔｅｘ）とするとき、ＬはＤ／２（ｇ）荷重時の長さであり、Ａは沸騰水で５分間処理した後のＤ／５０（ｇ）荷重時の長さであり、Ｂは沸騰水で５分間処理した後のＤ／２（ｇ）荷重時の長さである。
2. 前記モノフィラメントは、次式で示される繊維断面の扁平度（Ｈ）が１.０以上、５．０以下である請求項１に記載のクッション構造体。
   Ｈ＝ｂ／ａ
   但し、ｂは繊維断面の長手方向の最大長さ、ａは繊維断面の長手方向と直交する方向の最大長さである。

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