JP2015198877A - クッション体および座席シート - Google Patents

Abstract

【課題】柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能なクッション体および座席シートを提供する。
【解決手段】第１繊維構造体と、該第１繊維構造体よりも密度が高い第２繊維構造体とを用い、前記第２繊維構造体を、前記第１繊維構造体を包むように外部からの荷重を受ける荷重受け側に配して成型してクッション体を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、長期耐久性を有すると共に良好な着用感を有するクッション体および座席シートに関する。

従来、ポリエステル繊維等からなる繊維構造体を用いたクッション体が知られている（例えば、特許文献１参照）。
かかるクッション体において、厚さ方向の荷重に対する撓み度合いが大きい第１繊維構造体が、撓み度合いが小さい第２繊維構造体の上部（荷重受け側）にあり、かつ、クッション体の土手部を形成するための第３繊維構造体が、前記第１繊維構造体と前記第２繊維構造体との間に配設されている。

かかるクッション体は、外部からの荷重を受ける荷重受面側には、撓み度合いが大きい第１繊維構造体が配設されているため、着座などによるクッション体の外部からの荷重を受けて大きく撓む。また、第２繊維構造体は、第１繊維構造体よりも厚さ方向の荷重に対する撓み度合いが小さいため、ある程度の硬度を保持しており、このため厚さ方向の荷重がかかってもこれを支持することができる。このため、柔らかな触感と耐久性の双方を有するものとすることできる。

しかしながら、かかるクッション体では、長時間着座された場合や繰り返し使用された場合に、撓み度の低い繊維構造体を一部に配設しているだけなので、応力保持が長時間持続できず、長期耐久性に劣るという問題があった。また仮に、長期耐久性を向上させるために撓み度の小さい繊維構造体の積層枚数を増やしても、繊維構造体独特の柔らかな触感が失われてしまうとともに、あまり効果が出ないという問題があった。

国際公開第２００７／１１４２２９号パンフレット

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能なクッション体および座席シートを提供することにある。

本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、密度の異なる２種の繊維構造体を用い、かつ配置を工夫することにより、柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能なクッション体および座席シートが得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「クッション体であって、第１繊維構造体と、該第１繊維構造体よりも繊維密度が高い第２繊維構造体とを用い、前記第２繊維構造体を、前記第１繊維構造体を包むように外部からの荷重を受ける荷重受け側に配して成型してなることを特徴とするクッション体。」が提供される。
その際、前記第１繊維構造体が、主体繊維とバインダー繊維が混合されたウエブからなることが好ましい。また、前記第１繊維構造体が、長さ方向に繊維が沿うように形成されたウエブをアコーデオン状に折りたたんでなることが好ましい。また、前記第１繊維構造体において、密度が１５〜４０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。また、前記第２繊維構造体が、主体繊維とバインダー繊維が混合されたウエブからなることが好ましい。また、前記第２繊維構造体がニードルパンチで繊維交絡されたものであることが好ましい。また、前記第２繊維構造体において、密度が４１〜１００ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい、また、前記バインダー繊維が、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ことが好ましい。
また、本発明によれば、前記のクッション体を用いてなる座席シートが提供される。

本発明によれば、高密度の繊維構造体が、単に低密度の繊維構造体に積層されているだけでなく、側面まで一体化した状態で保持されているため、荷重を受けた際の応力保持性が格段に向上し、柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能なクッション体および座席シートが得られる。

クッション材（成型用繊維構造体）の積層前の説明図である。 クッション体の製造工程における断面図である。 クッション体の断面説明図である。 比較例１のクッション材（成型用繊維構造体）の積層前の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のクッション体は、第１繊維構造体と、該第１繊維構造体よりも密度が高い第２繊維構造体とを用い、前記第２繊維構造体を、前記第１繊維構造体を包むように外部からの荷重を受ける荷重受け側に配して成型してなることを特徴とするクッション体である。
ここで、前記第１繊維構造体は、非弾性捲縮短繊維の集合体からなる主体繊維中に、バインダー繊維が接着成分として分散・混合されたウエブからなるものであることが好ましい。

特に、前記ウエブは、非弾性捲縮短繊維としての非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と、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る、バインダー繊維としての熱接着性複合短繊維とが、主に長さ方向に繊維の方向が向くように混綿されたものであることが好ましい。

前記ウエブは、熱接着性複合短繊維同士間、および熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との間に立体的繊維交差点が形成されていることが好ましい。
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維としては、通常の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、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成分のうちの２種以上からなる複合繊維等を用いることができる。これら短繊維のうち好ましいのは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の短繊維である。さらに、固有粘度において互いに異なる２種の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、またはその組み合せからなり、熱処理等により捲縮がミクロクリンプを有する潜在捲縮繊維を用いることもできる。

また、短繊維の断面形状は、円形、偏平、異型または中空のいずれであってもよい。この短繊維の太さ（単繊維繊度）は、２〜２００ｄｔｅｘ、特に６〜１００ｄｔｅｘの範囲にあることが好ましい。なお、短繊維の太さが小さいと、表面ソフト性はアップするもののクッション体の弾力性が硬くなるおそれがある。 逆に、短繊維の太さが大きすぎると、取扱い性、特にウエブの形成性が低下し、クッション体の弾力性も柔らかくなる場合が多い。
なお、前記非弾性ポリエステル系捲縮短繊維として、異方冷却により立体捲縮を有する中空ポリエチレンテレフタレート繊維を用いてもよい。

熱接着性複合短繊維は、熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルとで構成されることが好ましい。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３０／７０〜７０／３０の範囲にあるのが適当である。熱接着性複合短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、非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円上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。

熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系エラストマーやポリエステル系エラストマーが好ましい。特に後者が適当である。ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が５００〜６０００程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量５００以下の有機ジイソシアネート、例えばｐ，ｐ−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と、分子量５００以下の鎖伸長剤、例えばグリコール、アミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。これらのポリマーのうち、特に好ましいものはポリオールとしてポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクトンあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合、有機ジイソシアネートとしてはｐ，ｐ’−ジフェニルメタンジイソシアネートが好適である。また、鎖伸長剤としては、ｐ，ｐ’ビジスヒドロキシエトキシベンゼンおよび１，４−ブタンジオールが好適である。

一方、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（アレキレンオキシド）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−スルホ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性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１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、ネオペンチルグリコール、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−シクロヘキサンジメタノール、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、またこれらのエステル形成性誘導体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４００〜５０００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（アレキレンオキシド）グリコールのうち少なくとも１種から構成される三元共重合体である。

非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度の面からすると、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、ポリオキシブ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。もちろん、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）はブ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、ブ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、増粘分岐剤、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。
このポリエステル系エラストマーの重合度は、固有粘度で０．８〜１．７ｄｌ／ｇ、特に０．９〜１．５ｄｌ／ｇの範囲にあることが好ましい。この固有粘度が低すぎると、マトリックスを構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とで形成される熱固着点が破壊され易くなる。一方、この粘度が高すぎると、熱融着時に紡錘状の節部が形成されにくくなる。

これらの熱可塑性エラストマーは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリマーよりも低融点であり、かつ熱固着点の形成のための融着処理時に捲縮短繊維の捲縮を熱的にへたらせないものであることが好ましい。この意味から、その融点は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１２０〜２２０℃の範囲の温度とすることが好ましい。
この融点差が４０℃より小さいと、融着加工時の熱処理温度が高くなり過ぎて、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の捲縮のへたりを惹起し、また捲縮短繊維の力学的特性を低下させてしまうおそれがある。なお、熱可塑性エラストマーについて、その融点が明確に観察されないときは、融点に替えて軟化点を用いる。

一方、上記複合繊維の熱可塑性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、既に述べたような、主体繊維を形成する捲縮短繊維を構成するポリエステル系ポリマーが採用されるが、そのなかでも、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、ポリブチレンテレフタレートがより好ましく採用される。
上述の複合繊維は、ウエブの重量を基準として、２０〜１００％、好ましくは３０〜８０％の範囲で分散・混入されることが好ましい。
前記ウエブで、複合繊維の分散・混入率が低すぎると、熱固着点の数が少なくなり、クッション体が変形し易くなったり、弾力性、反撥性および耐久性が低くなったりするおそれがある。また、配列した山間の割れも発生するおそれがある。

本発明において、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とを混綿し、ローラーカードに通して、ウエブに形成し、そのウエブを積層して、熱風炉で加圧加熱後冷却することで、複合繊維同士間、および非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と複合繊維間に立体的な繊維交差点でエラストマー成分が熱融着され、可撓性熱固着点が形成された、密度１５〜４０ｋｇ／ｍ^３の第１繊維構造体とすることが好ましい。

この密度が１５ｋｇ／ｍ^３未満の場合、この第１繊維構造体を金型に複数枚積層させ圧縮した際に均一に圧縮されず高圧スチーム成形機での成形後、仕上密度が不均一になり、そのことがクッション体の耐久性低下の要因につながるおそれがある。また第１繊維構造体の密度が４０ｋｇ／ｍ^３を超える場合は、作製されたクッション体の密度も高くなりすぎ適度な弾性が得られないおそれがあることから、好ましくは第１繊維構造体の密度は２０〜３５ｋｇ／ｍ^３である。
なお、第１繊維構造体は、長さ方向に向いている繊維の方が、横方向に向いている繊維よりも相対的割合が多くなるように形成されていることが好ましい。

ここでウエブの長さ方向に向いている繊維とは、国際公開第２００７／１１４２２９号パンフレットの図２に示すように、ウエブの長さ方向に対する繊維の長さ方向の角度θが、０°≦θ≦４５°の条件を満足する繊維であり、横方向（ウエブの幅方向）に向いている繊維とは、θが４５°＜θ≦９０°を満足する繊維である。図中、符号ａはウエブを構成する繊維、符号ｂはウエブの長さ方向（延出方向）、符号ｃはウエブを構成する繊維方向を表している。

具体的な製法としては、主に長さ方向に繊維が沿うように形成されたウエブを、所定の密度と構造体としての所望の厚さになるようにアコーデオンの如く折り畳んでいき、複合繊維同士間、および非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と複合繊維間に立体的な繊維交差点を形成せしめた後、ポリエステルポリマーの融点よりも低く、熱可塑性エラストマーの融点（または流動開始点）より高い温度（〜８０℃）で熱処理することにより、上記繊維交差点でエラストマー成分が熱融着され、可撓性熱固着点が形成された成型用繊維構造体を得ることができる。

本発明では、成型用繊維構造体として、この第１繊維構造体の他に、高密度の第２繊維構造体を必要とする。すなわち、例えば、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と、熱接着性複合短繊維とを混綿し、ローラーカードに通して、ウエブに形成後、ニードルパンチで繊維交絡させるなどして作製された第１繊維構造体より高密度の第２繊維構造体を用いることが好ましい。
第２繊維構造体は、第１繊維構造体よりも密度が高ければ、その構成、形状、製法は限定されず、例えば織物等も使用することができる。なかでも、第１繊維構造体と同様の構成を有することが好ましく、その際、密度を４１〜１００ｋｇ／ｍ^３とすることが特に好ましい。

次に、前記第１繊維構造体と第２繊維構造体を所定形状に裁断し、図１に示すように、縦方向（厚さ方向Ｔ）に積層させる。ここで、第１繊維構造体と第２繊維構造体をそれぞれ所定形状に裁断し、最初に高密度の第２繊維構造体を成型金型に沿え、その後第１繊維構造体を積層する。この時、第２繊維構造体はできるだけ張力が掛かった状態で第１繊維構造体を積層させることが好ましい。また予め成型金型の底面積よりも大きな寸法で裁断されていた第２繊維構造体は、図１の様に第１繊維構造体を包む様にして第１繊維構造体の底面だけでなく四方側面まで引張り配置することが好ましい。

第２繊維構造体を張力が掛かった状態で四方側面まで配置することで、成型加工後、皺がない平滑な形状のクッション材が得られるだけでなく、長期耐久性の面でもその効果を大きく発揮することが可能となる。
ここで、４〜２０枚の第１繊維構造体と、これと同等の繊維材料で高密度を有する１枚の第２繊維構造体を積層することが好ましい。熱成形前の第１繊維構造体は厚さ１０〜３０ｍｍで密度が１５〜４０ｋｇ／ｍ^３、第２繊維構造体は厚さ３〜１５ｍｍで密度が４１〜１００ｋｇ／ｍ^３の範囲の物を使用することが好ましい。

第２繊維構造体は、座席シートの着座面側（図１の下側）に配置され、着座者の身体からの荷重を直接的にまたは表皮を介して間接的に受ける役割を有している。第２繊維構造体は、着座部位だけでなく側面四方まで配置されており、着座面に着座者が着座することにより発生する厚さ方向Ｔへの荷重を、この側面まで利用し支持分散させる役割を有する。

第２繊維構造体は高密度の繊維構造体になっており、その材料としては特に特定しないが、着座時の厚さ方向の撓みに対して復元力を要する点で、ポリエステル系エラストマーなどの熱可塑性樹脂が混合されていることが好ましい。またその他に、第２繊維構造体において構成する繊維の太さを変えることで更なる耐久性の向上も可能である。すなわち、構成繊維を細くした構成のウエブを高密度化のためにニードルパンチ処理を施すことで、より硬めでかつ耐久性に優れたクッションを得ることも好ましい。
第１繊維構造体や第２繊維構造体の互いに当接する部分は、必要に応じホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等を配設しても良い。

本発明のクッション体について、着座部のクッション体を例にとり、その形成工程（クッション体形成工程）について説明する。背もたれクッション体についても同様な方法で形成される。クッション体は、シート状繊維構造体を所定の形状に裁断して複数積層し、通気孔である蒸気孔が型面に複数形成された成形金型内に配置したのち（繊維構造体配置工程）、成形金型を圧締した状態で高圧スチーム成形機内にて高圧スチーム成形することにより（成形工程）形成されることが好ましい。

このように積層した成型用構造体は、国際公開第２００７／１１４２２９号パンフレットの図５に示すような成形型内に配設し、圧締する。成形金型は、第１型と第２型からなる。第１型は、クッション体のうち着座面側（すなわち、表面）の形状を形成する型であり、第２型は、クッション体のうちシートフレーム側、すなわち、裏面（非荷重受面）側の形状を形成する型である。
第１型と第２型を型締めすると、クッション体の所望の凹凸形状を有するキャビティが形成される。また、成形型の金型面には一部または全面に蒸気孔が形成されていることが好ましい。成形型は、鉄，鋼，アルミニウム等の金属、ガラス繊維，カーボン繊維を使用し樹脂で形成したもの、または、合成樹脂のいずれで形成されていてもよい。

図２は、成型用繊維構造体を内部に配置し、成形金型を型締めした状態の断面図である。成型用繊維構造体は、その密度が低いと、自然状態で、圧締前の成型金型のキャビティよりも、容積で２０〜４．０倍程度大きく形成されることになる。この状態で圧締すると、成型用繊維構造体に均一に力が掛からないことが多く、成型加工後のクッションにおいて密度斑が発生し、特にその中で低密度になった部位で、長期耐久試験における劣化が生じるおそれがある。

従って、本発明では、第１繊維構造体の密度を１５〜４０ｋｇ／ｍ^３、第２繊維構造体の密度を４１〜１００ｋｇ／ｍ^３にし、積層時の繊維構造体と圧締前の成型金型のキャビティと容積を１．１〜２．０倍程度に抑え圧締することが好ましい。
第２繊維構造体は、その上面が第１型の上面内壁及び側面内壁面と当接するようにキャビティ内に収容されることが好ましい。また、第１繊維構造体は、その下面が第２型の上面内壁面と当接するようにキャビティ内に配置されることが好ましい。

次に、国際公開第２００７／１１４２２９号パンフレットの図７に示すように、成型用繊維構造体が内部に配設された成形金型を高圧スチーム成形機内に入れる。高圧スチーム成形機の上部には、蒸気導入口が形成されており、高圧スチーム成形機の外部から高圧スチーム成形機内へ高圧スチームを導入可能となっている。高圧スチーム成形機にて成形金型に蒸気を所定時間吹き付けた後、冷却し、脱型してクッション体を得る。

本発明において、成形工程では、成形温度の蒸気を成形金型に対して吹き付け可能とするよう、高圧スチーム成形機の温度を制御することが好ましい。
ここで、成形温度とは、バインダー繊維としての熱接着性複合短繊維の融点以上、すなわち、熱可塑性エラストマーの融点以上であって、主体繊維としての非弾性捲縮短繊維の融点よりも低い温度である。
蒸気を成形温度とするには、まず高圧スチーム成形機内の温度を不図示のヒーターによって成形温度まで昇温すると共に、高圧スチーム成形機内の気圧を周辺大気圧（約１ａｔｍ）から少なくとも成形温度における蒸気の飽和蒸気圧以上に昇圧する。

成形工程では、高圧スチーム成形機内を成形温度および所定圧力に保持した状態で、成形温度の水蒸気を成形金型に対して吹き付ける。その後、約１分で高圧スチーム成形機内を成形温度以下に下げると共に、周辺大気圧まで減圧する。そして、成形金型を高圧スチーム成形機内から取り出して、成形金型を冷却し、成形金型から熱成形されたクッション体を離型する。その際、高圧スチーム成形機にてクッション体を熱成形するタクトタイムは約７〜１５分とすることができる。

このように成形温度の蒸気を吹き付けることによって、成形金型の蒸気孔から蒸気が通気性を有する成型用繊維構造体内に入り込み、他の蒸気孔から成形金型外部へ抜け出て行く。成型用繊維構造体は、圧縮状態で成形金型内に配設されており、蒸気熱によって、熱接着性複合短繊維同士、および熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維との交差点が熱融着され、成形金型のキャビティの形状に形成される。また、成型用繊維構造体は、含まれている熱接着性繊維が蒸気熱によって溶融することで、成型用繊維構造体間を固着する。
このように、蒸気によって成型用繊維構造体内の繊維同士が熱融着されることによって、所定形状のクッション体が形成される。なお、必要に応じ表面に布帛を入れても良いし、成型用繊維構造体間にスチール等のワイヤを入れても良い。

以上のように、飽和蒸気圧まで昇圧された高圧スチーム成形機内で成形温度の蒸気を成形金型に吹き付けると、成形時間を大幅に短縮することができる。すなわち、成形温度の蒸気は、熱風よりも熱容量が大きいため、バインダー繊維を短時間で溶融させることが可能となる。
なお、大気圧下で高圧蒸気を成形型に吹き付ける場合には、高圧蒸気がすぐに断熱膨張して温度が下がってしまうので、繊維体内に成形温度の蒸気を到達させることが難しい。このため、やはり長い成形時間が必要となる。
また、前記の方法では、成形時間が大幅に短縮化されることにより、繊維が熱に晒される時間が短くなるので、成形されたクッション体の風合も良好とすることができる。

本発明のクッション体は、第２繊維構造体が、座席シートの着座面側に配置され、着座者の身体からの荷重を直接的にまたは表皮を介して間接的に受ける役割を有している。この様な構成により応力分散（耐圧分散）が良い耐久性に優れたものとなる。また第１繊維構造体を、繊維の方向が厚さ方向Ｔに向いた繊維構造体にすることで、座席シートに着座者が着座したときに荷重が加わる方向に繊維が配列されていることになり、応力方向に対して適度な柔らかさを確保することができ、また第２繊維構造体によって緩和され伝播された残応力は、この繊維の方向が厚さ方向に向いた第１繊維構造体によって吸収され、極めて優れたクッション性と耐久性を両立するものとなる。
本発明のクッション体は、成形金型によって圧縮した状態で成形されるものであり、成形金型のキャビティの形状に合わせて、３次元的な複雑な凹凸形状とすることが可能である。その際、成形金型内での圧縮度に応じて、部分的にクッション感を調整することも可能となる。

図３に離型したクッション体の断面図を示す。図３は、図１の座席シートのクッション体を切断した断面形状を示している。この図に示すように、本発明のクッション体は、繊維構造体を複数積層して形成する第１繊維構造体と、該第１繊維構造体よりも繊維密度が高い第２繊維構造体が含まれ、前記第２繊維構造体は、前記第１繊維構造体を包む様に前記クッション体の外部からの荷重を受ける荷重受け側に配設した状態で、熱成形されたものである。各繊維構造体は、含まれている熱接着性繊維により接着されている。
なお、クッション体はより形状保持性を向上させるため、また硬さを部分的に強くするために成型用繊維構造体を金型内部に配設する際に部分的にその枚数を追加したり、繊維構造体を用いることなくキャビティの形状を土手部や凸部を形成するよう変更し、クッション体の密度を変えてもよい。
また、第２繊維構造体、第１繊維構造体を同成分とすることでクッション体を廃棄する際に、分別の手間を省くことが可能となり、またリサイクルすることも可能になる。

なお、本発明ではクッション体として、第２繊維構造体を１枚、第１繊維構造体を８枚使用した例について示しているが、それぞれ枚数や密度を変更してもよい。この場合、クッション体に必要とされる触感、耐久性、サイズなどに応じて、積層枚数や密度を調整することが好ましい。
例えば、着座面のクッションをさらに向上させたい場合は、第１繊維構造体の積層枚数を少なくする、または密度を小さくするとよい。逆に、クッション体の耐久性をさらに向上させたい場合は、第２繊維構造体の厚みまたは密度を高くする。 密度を高める方法としてはシート形成時の熱圧着を高めたり、ニードルパンチのペネ数を高めたりする方法等が挙げられる。
このように、繊維構造体の積層枚数や密度を増減することで、所望の触感や耐久性を有するクッション体を得ることができる。

以上は着座部クッション体についての説明であるが、背もたれ部のクッション体についても同様に形成することができる。クッション体についても、着座者が着座したときに荷重が掛かる方向がクッション体の厚さ方向である。したがって、応力方向に硬さや応力の分散性、耐久性を確保するために、成型用繊維構造体を応力の掛かる方向に積層して、成形金型内で高圧スチーム形成することにより、３次元的な形状とするとよい。そして、このように形成されたクッション体をシートフレームに配設し、表皮で覆うことによって、座席シートが形成される。

なお、クッション体を形成するときに、表皮と成型用繊維構造体とをホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等を介在させて積層し、これらを成形金型に配設して、高圧スチーム成形してもよい。このようにすれば、表皮をクッション体と一体に形成することができる。 このように表皮でシート状繊維構造体を覆うようにして、これらを成形金型内に配置して、高圧スチーム成形する場合は、成形温度が高すぎると表皮が色落ちしてしまうおそれがある。したがって、この場合は、表皮を染色している染料の溶融温度よりも成形温度を低く設定するとよい。

また、上記実施形態では、着座部および背もたれ部に、成型用繊維構造体を積層して形成したクッション体を用いているが、これに限らず、アームレストやヘッドレスト等の着座者による荷重が掛かる部位に、成型用繊維構造体積層して高圧スチーム形成したクッション体を用いてもよい。
また、上記実施形態では、水蒸気を成形型に吹き付けていたが、これに限らず、熱風成型機で成型加工を行っても良い。特に厚みが小さいクッション体の場合は、熱風乾燥機や各種熱成型加工機で加工を行うことも可能である。
かくして得られたクッション体において、高密度の繊維構造体が、単に低密度の繊維構造体に積層されているだけでなく、側面まで一体化した状態で保持されているため、荷重を受けた際の応力保持性が格段に向上し、柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能となる。

本発明の座席シートは、前記のクッション体を用いているので、柔らかな触感と長期耐久性の双方に優れる。かかる座席シートは、車、電車、新幹線、航空機等の座席に適用することができるものであり、事務椅子、介護椅子等の各種椅子等にも適用可能である。特に、国際公開第２００７／１１４２２９号パンフレットの図１に示すように、着座部と、背もたれ部とを備えていることが好ましい。

以下に、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等をあげるが、本発明はこれら実施例に何等限定を受けるものではない。なお、実施例中の各値は以下の方法に従って求めた。

（１）融点
Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製 熱示差分析計９９０型を使用し、昇温２０℃／分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置（柳本製作所製）を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点）を融点とした。
（２）厚さ
ＪＩＳ Ｌ１９１３により測定した。
（３）目付け
ＪＩＳ Ｌ１９１３により測定した。
（４）２５％硬さ（２５％圧縮応力）
ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法に準じ、記載の方法により測定した。本形状密度の場合３５０〜４５０Ｎが良好である。
（５）長期耐久性
旧ＪＩＳ Ｓ１０５２に準じ、すなわち重さ３０ｋｇの砂袋を着座面から１０ｃｍの高さから４０００回落下させて衝撃力を与え、４０００回落下させた後の２５％圧縮応力を測定した。なお、耐久保持率は次式により算出した。
応力保持率＝（耐久試験４０００回後の２５％圧縮応力）／（初期の２５％圧縮応力）
（６）密度
繊維構造体の目付けと厚さから繊維構造体の見かけ密度を算出した。

［実施例１］
融点１５４℃の熱可塑性ポリエーテルエステル形エラストマーを鞘成分に用い、融点２３０℃ポリブチレンテレフタレートを芯成分に用いた単糸繊度６デニール、繊維長５１ｍｍの芯／鞘型熱融着性複合繊維（芯／鞘比＝６０／４０：重量比）と異方冷却により立体捲縮を有する単糸繊度１２デニール、繊維長６４ｍｍの中空ポリエチレンテレフタレート繊維を３０：７０の重量比率で混綿し、ローラーカードを通して、目付２０ｇ／ｍ^２のウエブを得た。この連続ウエブ中の長さ方向（連続している方向）に向いている繊維Ａと横方向（ウエブの幅方向）に向いている繊維Ｂの総数を調べるとＡ：Ｂ＝２：１であった。
この連続ウエブをローラ表面速度２．５ｍ／分の駆動ローラにより、熱風サクション式熱処理機（熱処理ゾーンの長さ５ｍ、移動速度１ｍ／分）内へ押し込むことでアコーデオン状に折り畳み、１９０℃×５分間処理し熱融着された厚さ１５ｍｍ、密度３４ｋｇ／ｍ^３、折り畳みピッチ５０山／ｍの第１繊維構造体を得た。
同様に同条件でローラーカードを通し、クロスラッパーで積層し目付４００ｇ／ｍ^２の連続ウエブとし、その後ニードルパンチ機にて針深度６．５ｍｍ、フィード速度２．０ｍ／分、ペネ数４００本／ｃｍ^２の条件にて繊維交絡させ目付け４５０ｇ／ｍ^２、厚さ４．５ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ^３の第２繊維構造体を得た。
第１繊維構造体８枚を底面だけでなく側面四方まで包む様に第２繊維構造体１枚を前記クッション体の外部からの荷重を受ける荷重受け側に配設した状態で、本文記載の方法で熱成形しクッション体を得た。評価結果を表１に示す。

［比較例１］
図４の様に、実施例１で用いた第２繊維構造体を第１繊維構造体８枚に挟む様な形で配設した状態で実施例１と同条件で熱成型しクッション体を得た。評価結果を表１に示す。

［比較例２］
実施例１で用いた第１繊維構造体を厚さ４５ｍｍ、密度１３ｋｇ／ｍ^３とした以外は、実施例１と同様の方法と条件で熱成型しクッション体を得た。評価結果を表１に示す。

［比較例３］
実施例１で用いた第１繊維構造体を第２繊維構造体に流用した以外（全て第１繊維構造体で構成）は、全て実施例１と同様の方法と条件で熱成型しクッション体を得た。評価結果を表１に示す。

本発明によれば、柔らかな触感と長期耐久性の双方を確保することが可能なクッション体および座席シートが提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims (9)

1. クッション体であって、
   第１繊維構造体と、該第１繊維構造体よりも繊維密度が高い第２繊維構造体とを用い、前記第２繊維構造体を、前記第１繊維構造体を包むように外部からの荷重を受ける荷重受け側に配して成型してなることを特徴とするクッション体。
2. 前記第１繊維構造体が、主体繊維とバインダー繊維が混合されたウエブからなる、請求項１に記載のクッション体。
3. 前記第１繊維構造体を構成する繊維構造体が、長さ方向に繊維が沿うように形成されたウエブをアコーデオン状に折りたたんでなる、請求項１または請求項２に記載のクッション体。
4. 前記第１繊維構造体において、密度が１５〜４０ｋｇ／ｍ^３である、請求項１〜３のいずれかに記載のクッション体。
5. 前記第２繊維構造体が、主体繊維とバインダー繊維が混合されたウエブからなる、請求項１〜４のいずれかに記載のクッション体。
6. 前記第２繊維構造体がニードルパンチで繊維交絡されたものである、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション体。
7. 前記第２繊維構造体において、密度が４１〜１００ｋｇ／ｍ^３である、請求項１〜６のいずれかに記載のクッション体。
8. 前記バインダー繊維が、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、請求項２または請求項５に記載のクッション体。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載されたクッション体を用いてなる座席シート。