JP2016096891A - クッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法を提供する。
【解決手段】クッション体であって、主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体と、該繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法に関する。

従来、電車や自動車などに装備される乗物用座席としては、クッション体として発泡ウレタンや捲縮繊維を接着した樹脂綿や硬綿などを用いたものが提案されている。
しかしながら、発泡−架橋型のウレタンでは、クッション体としての耐久性は良好である反面、透湿透水性に劣り蓄熱性があるため蒸れ易く、しかも素材が熱可塑性でないためリサイクルが困難であり、また焼却処分するにしても焼却炉の損傷が著しくかつ有毒ガスの除去に手数と経費を要するという問題があった。また、特許文献１などにより提案されているような、ポリエステル硬綿を用いたクッション体では、透湿性に優れるものの、熱接着繊維の接着成分として脆弱な非晶性ポリマ−を使用しているため接着部分が脆弱であり、使用中に接着部分が簡単に破壊されて短期間のうちに形態や弾力性が劣化するなどの問題があった。また、特許文献２などにより提案されているような、熱可塑性エラストマ−を接着部分に使用し、芯部成分がポリエステルからなる熱接着繊維を用いたクッション材では、前記硬綿を用いたクッション材より耐久性が良好であるが、耐久性を重視すると硬くなりすぎる傾向にあり、柔らかな触感と耐久性の両立が困難であった。

またその改善策として、特許文献３などでは、主体繊維と前記エラストマーを接着部分に使用したバインダー繊維を混合して作製した繊維構造体を、厚さ方向の荷重に対する撓み度合いを変えて積層させたクッション体が提案されている。しかしながら、表面触感は軟らかいが、撓み度の低い繊維構造体を一部に配設しているために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。

特開平４−２４５９６５号公報 特開平５−１６３６５４号公報 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、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法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、主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体に、該繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体を積層することにより、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体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、主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体と、該繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体とを含むことを特徴とするクッション体。」が提供される。
その際、前記バインダー繊維が、熱可塑性エラストマーとポリエステルとで形成されることが好ましい。また、前記繊維構造体において、繊維構造体を構成する繊維が、繊維構造体の厚さ方向に配列していることが好ましい。また、前記繊維構造体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが１５０〜４００Ｎの範囲内であることが好ましい。また、前記発泡体がポリウレタン発泡体であることが好ましい。また、前記発泡体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが、前記繊維構造体よりも５０Ｎ以上小さいことが好ましい。また、クッション体の厚さが３０〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましい。

また、本発明によれば、前記のクッション体を用いてなり、かつ前記繊維構造体が人体側に配されてなる座席シートが提供される。その際、座席シートが、航空機、鉄道車両、電車、二輪車、および自動車から群より選択されるいずれかの用途に用いら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の製造方法であって、主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体に発泡体を積層した後、前記繊維構造体を１．５〜１０倍の範囲で圧縮する、クッション体の製造方法が提供される。

本発明によれば、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法が得られる。

座席シートの説明図である。 ウエブの長さ方向に対する繊維の長さ方向の角度を説明する図である。 クッション体の製造工程の説明図である。 図３の成型金型をさらに詳細に示す図である。 クッション体の製造工程の説明図である。 クッション体の製造工程の説明図である。 クッション体の断面の説明図である。

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、主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体（以下、第１クッション部ということもある。）と、該繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体（以下、第２クッション部ということもある。）とを含む。
ここで、前記繊維構造体は、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、主体繊維としてのポリエステル系捲縮短繊維と、該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。

ここで、ポリエステル系捲縮短繊維としては、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、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が例示される。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。マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。ポリ乳酸やステレオコンプレックスポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルであってもよい。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４〜２０ｄｔｅｘ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硬さ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が柔らかくなるおそれがある。
なお、前記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、ポリエステルがコアとなることが好ましく、このコアは同心円状あるいは偏心状にあってもよい。特に偏心状のものにあっては、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など例示される。特に後者が好ましい。
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。

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（ポリエステル系エラストマー）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主体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、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。特に、その融点は主体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、主体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好ましく採用されるが、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。
上述の熱接着性複合短繊維は、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、熱接着性複合短繊維の分散・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、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、熱接着性複合短繊維同士間、およびポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性複合短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５〜４０ｋｇ／ｍ^３の成型用繊維構造体とすることが好ましい。
この密度が５ｋｇ／ｍ^３未満の場合、この成型用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、好ましくは成型用繊維構造体の密度は５〜２０ｋｇ／ｍ^３である。

なお、前記成型用繊維構造体は、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、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、例えば、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、およびポリエステル系捲縮短繊維と熱接着性複合短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。

次に、本発明に含まれる発泡体について説明する。かかる発泡体は、弾性変形可能な発泡体であり、クッション材として機能する。この発泡体の形状は、成形型のキャビティ形状から成形された繊維成形体の形状を除去した残りの空間形状のものとするのが好ましく、通気性、耐久性の観点から荷重受け部に限定して使用することが好ましい。
発泡体の材質としては、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂等公知の発泡樹脂を採用できる。特にその形状、製法は限定されないが、例えばポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤及び整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を発泡させた軟質ポリウレタンフォームで、２５％圧縮硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２ Ｄ法）が１００〜２５０Ｎのものであるのが好ましい。この圧縮硬さが１００Ｎ未満の場合繰り返し荷重を加えた際の耐久性の効果が小さくなり、また２５０Ｎを超えると上層に配設する繊維構造体の硬さが硬くなりすぎ柔らかな触感が失われるおそれがある。また、例えば使用用途によっては難燃性の高いメラミン樹脂発泡体等も使用することができる。

次に加工工程について例示するが、かかる工程に限定されるものではない。前述の方法で得られた成型用繊維構造体と発泡体とを所定形状に裁断し、図３に示すように、縦方向（厚さ方向）に積層させる。図３では、８枚の成型用繊維構造体と１枚の発泡体をそれぞれ所定形状に裁断し、硬さの小さい発泡体を成型金型に沿え、その後成型用繊維構造体を積層している。この時、配設される成型用繊維構造体は型面により厚さ方向に押圧されて厚さが（（成型前の厚さ）／（成型後の厚さ））１．５〜１０倍に圧密化されるような枚数にするのが好ましく、さらには発泡体の成型工程前後での圧縮変形量（（（成型前の厚さ）−（成型後の厚さ）／（成型前の厚さ））×１００）を５％以下にすることが好ましい。

ここで、成型用繊維構造体の押圧が低すぎると、成形後の繊維構造体の硬さが柔らかくなりすぎクッション体全体の耐久性が低下するおそれがある。一方で押圧が高すぎると、成型後の繊維構造体の硬さが硬くなりすぎ柔らかな触感が得られないだけでなく、耐久性が低下するおそれがある。 その理由は明らかでないが、発泡体の圧縮変形量が大きい状態で加熱成型すると一部位に内部歪が溜まり、その部位が繰り返し耐久試験時に破壊されるためではないかと推定している。
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成型用繊維構造体は、引張り配置することは好ましいことである。成型用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体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ためである。

なお、図３で使用している熱成形前の成型用繊維構造体は、熱成型後の凹凸形状のクッション体の表面硬さを均一に仕上げるために、厚さ１０〜５０ｍｍで密度５〜２０ｋｇ／ｍ^３のものを８枚使用し、発泡体としては通常の二液混合型で成形された軟質ポリウレタン発泡体等の発泡体で厚さ１０〜３０ｍｍ、２５％圧縮硬さ１００〜２５０Ｎの多孔質のものを使用し、図３のように配置した。発泡体は、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への荷重を、前述の様に積極的に受ける役割を有する。発泡体は微細な孔をもつ発泡体であり、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回復復元力を要する点、熱成型時の耐熱性を要する点ら、軟質ポリウレタンフォーム、特にエステル系ポリウレタン発泡体が好ましい。
成型用繊維構造体と発泡体との複合においては、その一体性を高めるために繊維構造体と接触する発泡体の表面に接着剤を塗布し加熱工程で接着剤を硬化させ一体化させる方法や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使用し加熱工程で接着してもよい。

このように積層した成型用構造体は、図４に示すような成形型内に配設し、圧締する。図４の成形金型は、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に形成される。また、成形型の金型面には一部または全面に孔が形成されている。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５は、成型用繊維構造体および発泡体を内部に配置し、成形金型を型締めした状態の断面図である。すなわち、熱成型前の金型圧締時は成型用繊維構造体より発泡体の密度を高く硬くし、熱成型後の離型時は繊維構造体より発泡体の密度を低く柔らかくすることが、繰返し耐久性を良くする点で好ましいことである。

次に、図６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成型機に入れる。成型機は特に限定されないが、公知の熱風循環型の熱処理機や高圧スチームを利用した成型機等を利用し所定温度で所定時間加熱処理した後、冷却し、脱型してクッション体を得ることが好ましい。
ここで、成型温度とは、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、主体繊維の融点よりも低い温度であることが好ましい。

前記成型温度の熱風、蒸気を吹き付けることによって、成型金型の孔から通気性を有する成型用繊維構造体内に入り込み、他の孔から成型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、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。また同様に、発泡体と成型用繊維構造体も熱接着性繊維、接着材（熱接着シート、化学的接着剤など）などにより固着する。
このように、加熱により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よいし、成型用繊維構造体間にスチール等のワイヤを入れてもよい。

また、本発明のクッション体は、成型金型によって圧縮した状態で成型されることが好ましく、成型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、成型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７に離型したクッション体の断面図を示す。図７に示すように、本発明のクッション体は、成型用繊維構造体を必要に応じて複数積層して形成された第１クッション部と、該第１クッション部よりも硬さが小さい発泡体からなる第２クッション部が含まれ、前記第２クッション部は、前記第１クッション部の下方に位置する。両クッション部は、含まれている熱接着性繊維または接着材により接着されている。

なお、クッション体の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、発泡体からなる第２クッション部を、繊維構造体からなる第１クッション部と分離させる様な構成にすることで、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。具体的には前述の金型の第２型（裏面内壁）を第２クッション部の形状を除去した凹部形状に改良した金型で第１クッション部を熱成型した後、該凹部に第２クッション部をはめ込みことで、分離可能なクッション体を得ることができる。

なお、図３ではクッション体として、第２クッション部を１枚、成型用繊維構造体を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、着座面の柔らかさをさらに向上させたい場合は、成型用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。また、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クッション部の密度を低くする方法などがある。このように、成型用繊維構造体の積層枚数や密度の増減、第２クッション部の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、図１に示すように、着座部（シートクッション）と背もたれ部（シートバック）で座席シートを構成し、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。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、成形金型内で加熱処理することにより、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、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、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、成型用繊維構造体を積層して高圧スチームで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。特に厚さ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、発泡体は前記繊維構造体よりも硬さが小さいことが肝要である。特に、前記繊維構造体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが１５０〜４００Ｎの範囲内であることが好ましい。また、前記発泡体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが、前記繊維構造体よりも５０Ｎ以上（好ましくは１００〜３００Ｎ）小さいことが好ましい。前記繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体を下層に配することで、耐久性が向上する。一般的に圧縮変形挙動ではそれぞれの層の硬さと歪み量でその変形量は決まる。前記繊維構造体よりゴム弾性を持つ発泡体を下層に配置することにより、その圧縮変形挙動は、厚み方向に一定の割合で生じるのではなく、クッション体下層部の発泡体に集中し大きく変形する。このことにより、前記繊維構造体のヘタリが抑えられ、クッション全体の耐久性が向上する。

本発明のクッション体は、前記繊維構造体が人体側に配されていることが好ましい。このような構成により良好な耐久性を得ることになる。また、前記繊維構造体を、繊維の方向が厚さ方向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、また同時に発泡体に応力を伝播させ易くなることで、優れたクッション性と耐久性を両立するものとなる。

本発明の座席シートは、前記のクッション体を用いており、かつ前記繊維構造体が人体側に配されているので、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するかかる座席シートは、車（自動車、二輪車）、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。その際、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ら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％圧縮硬さ
ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法に記載の方法により測定した。本形状のクッション体の場合、１５０〜２５０Ｎが良好である。
なお、第１クッション部、第２クッション部の硬さについてはクッション体を成型した後、その界面を切断して計測した。
（５）長期耐久性（繰り返し圧縮残留ひずみ試験）
ＪＩＳ Ｋ６４００−４Ａ法に記載の方法により、８万回繰り返し試験後の厚さ低下率、応力（硬さ）低下率を測定した。

［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繊維繊度６．６ｄｔｅｘ、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繊維繊度１３．２ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍの中空ポリエチレンテレフタレート繊維（融点２５６℃）を３０：７０の重量比率で混綿し、ローラーカードを通して、クロスラッパーで積層した後、熱風熱処理機にて１９０℃×１分間処理し、厚さ１６．５ｍｍ、密度１２ｋｇ／ｍ^３の成型用繊維構造体を得た。
また、発泡体として厚さ４０ｍｍ、２５％圧縮硬さ１１０Ｎのエステル系ポリウレタン発泡体と、前記成型用繊維構造体８枚とを、本文記載の方法、すなわち図４に示すように成形金型内に配設し圧締した後、１９０℃で１５分加熱しクッション体を得た。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。
なお、得られたクッション体において界面を切断し、第１クッション部と第２クッション部の厚さを確認したところ、第１クッション部は金型投入時に比べて３．３倍の圧縮変形（低厚化）していること、また、第２クッション部は厚さ変化がないことを確認した。

［実施例２］
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繊維繊度６．６ｄｔｅｘ、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繊維繊度１３．２ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍの中空ポリエチレンテレフタレート繊維（融点２５６℃）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け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。
この連続ウエブを図２に示すようにローラ表面速度２．５ｍ／分の駆動ローラにより、熱風サクション式熱処理機内へ押し込むことでアコーデオン状に折り畳み、１９０℃×１分間処理し熱融着された厚さ１６．５ｍｍ、密度１２ｋｇ／ｍ^３、折り畳みピッチ５０山／ｍの成型用繊維構造体を得た以外は実施例１と同条件で熱成型しクッション体を得た。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

［実施例３］
実施例１で用いた低融点ポリエーテルエステル系エラストマーを鞘成分とする芯／鞘型熱融着性複合繊維のかわりに低融点非弾性ポリエステルを鞘成分とする芯／鞘型熱融着性複合繊維を成型用繊維構造体に用いた以外は全て実例例１と同条件で熱成型した。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

［実施例４］
実施例１で用いた第２クッション体を成型用繊維構造体の上に配設した状態で実施例１と同条件で熱成型した。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

［比較例１］
実施例１で用いた成型用繊維構造体を３枚とした以外は、実施例１と同様の方法と条件で熱成型した。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

［比較例２］
実施例１で用いた成型用繊維構造体のみで作製した以外は（全て成型用繊維構造体で構成）、実施例１と同様の方法と条件で熱成型した。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

［比較例３］
実施例３で用いた成型用繊維構造体のみで作製した以外は（全て成型用繊維構造体で構成）、実施例３と同様の方法と条件で熱成型した。得られたクッション体の諸性能を表１に示す。

本発明によれば、軽量で柔らかな触感があり蒸れにくく、かつ長期耐久性を有するクッション体および座席シートおよびクッション体の製造方法が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims (10)

1. クッション体であって、
   主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体と、該繊維構造体よりも硬さが小さい発泡体とを含むことを特徴とするクッション体。
2. 前記バインダー繊維が、熱可塑性エラストマーとポリエステルとで形成される、請求項１に記載のクッション体。
3. 前記繊維構造体において、繊維構造体を構成する繊維が、繊維構造体の厚さ方向に配列している、請求項１または請求項２に記載のクッション体。
4. 前記繊維構造体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが１５０〜４００Ｎの範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載のクッション体。
5. 前記発泡体がポリウレタン発泡体である、請求項１〜４のいずれかに記載のクッション体。
6. 前記発泡体において、ＪＩＳ Ｋ６４００−２Ｄ法により測定した２５％圧縮硬さが、前記繊維構造体よりも５０Ｎ以上小さい、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション体。
7. クッション体の厚さが３０〜２００ｍｍの範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載のクッション体。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のクッション体を用いてなり、かつ前記繊維構造体が人体側に配されてなる座席シート。
9. 座席シートが、航空機、鉄道車両、電車、二輪車、および自動車から群より選択されるいずれかの用途に用いられる、請求項８に記載の座席シート。
10. 請求項１に記載のクッション体の製造方法であって、
    主体繊維とバインダー繊維を含む繊維構造体に発泡体を積層した後、前記繊維構造体を１．５〜１０倍の範囲で圧縮する、クッション体の製造方法。