JP3658642B2 - クッション構造物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッション構造物に関する。さらに詳しくは、２種のクッション性ブロックより形成されたクッション構造物に関する。本発明のクッション構造物は、主として椅子、ソファー、車輌用シート等のクッション材として適している。
【０００２】
【従来の技術】
椅子、ソファー、車輌用シート、ベッド、マット等に使用されるクッション構造物の分野においては、発泡ウレタンフォーム、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維詰綿、ポリエステル系捲縮短繊維を接着した樹脂綿や固綿等が使用されている。
【０００３】
しかしながら、発泡ウレタンフォームは、その製造中に使用される薬品等の取扱いが難しく、且つフロンを排出するという問題がある。また、得られた発泡ウレタンフォームの圧縮特性は、圧縮初期が硬く、その後急に沈み込むという独特の特性を示すために、クッション性に乏しいばかりか、底突き感が大きいという欠点がある。
しかも、該ウレタンフォームは、通気性に乏しいので蒸れやすく、クッション構造体として好まれないことが多い。さらに、ウレタンフォームは軟らかく、且つ発泡しているために、圧縮に対する反撥力に乏しいという欠点がある。反撥力を上げるためには、ウレタンフォームの密度を高くすればよいわけであるが、この場合は重量が増え、且つ通気性がさらに悪化するという致命的欠陥が生じる。次に、非弾性ポリエステル系短繊維詰綿においては、集合体構造が固定されていないため、使用中に形が崩れやすく、構成短繊維が移動したり、該短繊維の捲縮がへたったりして嵩性や反撥性が大きく低下するという欠点がある。
【０００４】
一方、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体を樹脂（例えばアクリル酸エステルポリマー）や、マトリックス短繊維を構成するポリマーの融点よりも低い融点を有するポリマーで構成されるバインダー繊維（特開昭５８−３１１５０号公報）で固着した樹脂綿や固綿等では、固着力が弱く、ポリマー皮膜の伸度が小さく、且つ伸張に対する回復性が低いために固着点の耐久性が低く、使用中に固着点に変形を受けると破壊されたり、変形に対して回復が悪く、その結果、形態安定性や反撥性が大巾に低下する。
【０００５】
また、固着点は伸度が小さいポリマーで固く、モービリティがないため、クッション性に乏しいものしか得られない。クッション性を高めるための一手段として、特開昭６２−１０２７１２号公報には、ポリエステル系捲縮短繊維の交叉部を発泡ウレタンのバインダーで固着したクッション構造体が提案されている。しかし、ここでは溶液型の架橋性ウレタンを含浸しているので、加工斑が発生しやすく、そのため処理液の取扱いが煩雑である、ウレタンとポリエステル繊維との接着性が低い、バインダーが架橋されるため伸度が低くなり、且つ樹脂部が発泡しているため変形が部分的に集中しやすいので、繊維交叉部の発泡ウレタンが大変形したときに破壊されやすい、耐久性が低い等といった問題がある。
【０００６】
さらに、特許再公表３−８１９０８２号公報には、ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点より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り、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、その際、該クッション構造体中には、
（Ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに熱融着により形成された可撓性熱固着点、および
（Ｂ）該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点
とが散在するクッション構造体が提案されている。
【０００７】
このクッション構造体は、発泡ウレタンフォームに比べて圧縮における初期の硬さがなく、反撥性が大きく、且つ圧縮量にほぼ比例して大きくなるため底突き感が極めて少なく、しかも、構造体自体が低密度であるため、通気性が高く蒸れる心配もない。その上、繰り返し圧縮に対する耐久性に関しても、熱固着点が破壊されにくく、変形した場合でも除重後原形に戻りやすく、その圧縮耐久性も優れているという利点を有している。
【０００８】
しかし、前記クッション構造体は、その優れた利点にもかかわらず、大型のクッション材としてそのまま使用すると、大きな荷重に対して変形が大きすぎることがあり、また大きな荷重に対しての耐久性が一層向上すれば、さらに用途の拡大が可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第１の目的は、通気性が良好で圧縮反撥性が大きく、且つ優れた使用感を与える新規な構造のクッション構造物を提供することにある。
本発明の第２の目的は、大きな荷重に対しても形態保持性に優れ、且つ大変形に対しても反撥力並びに耐久性が良好なクッション構造物を提供することにある。
本発明の第３の目的は、実質的にポリエステル繊維より形成され、しかもそのポリマーを回収し、再利用することが容易に可能なクッション構造物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、比較的大きな構造のクッション材を容易に作ることができ、その形状も任意に多品種製作することが容易であり、しかも製造工程が簡単なクッション構造物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記本発明の目的は、『（Ａ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により、該短繊維集合体が一体化した０.０１〜０.１ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ａ）より成形されたブロック（ブロックＡ）、および（Ｂ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有する非弾性ポリエステルからなるバインダー短繊維が分散・混入され、且つ該バインダー短繊維の融着により該短繊維集合体が一体化した０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ｂ）より成形されたブロック（ブロックＢ）、よりなり、該ブロックＡの圧縮反撥力は、該ブロックＢの圧縮反撥力よりも小さく且つ該ブロックＡおよび該ブロックＢとが一体化されて構成されたクッション構造物』によって達成される。
【００１１】
かかるクッション構造物は、２つのタイプのブロックを複数個組合せて一体化して形成されている。この２つのタイプのブロックとしては、それぞれ圧縮反撥力が異なるものを使用することが好ましく、そうすることによって変形に対して形態保持性のみならず、耐久性も優れたブロック構造物を与える。
【００１２】
以下、本発明のクッション構造物について説明するが、先ずこのクッション構造物を構成するブロックＡおよびブロックＢのぞれぞれの形態並びに性状について説明する。
【００１３】
（１）ブロックＡ
本発明のクッション構造物は、ブロックＡおよびブロックＢの２つのタイプのクッション性ブロックより構成され、ブロックＡはブロックＢに比べて相対的に柔らかく反撥力も小さいので、例えば座席やシートに利用した場合、着座部分に主として配置して使用するのが好適である。
【００１４】
このブロックＡは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により、該短繊維集合体が一体化したクッション性の構造体（クッション体Ａ）である。
【００１５】
このブロックＡを構成するクッション体Ａ中には、下記（ａ）および（ｂ）の可撓性熱固着点が分散して散在し、それによって耐久性、弾性回復性および圧力反撥性の優れたクッション性を与える。
【００１６】
（ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに熱融着により形成された可撓性熱固着点、および
（ｂ）該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点
【００１７】
本発明におけるクッション体Ａのマトリックスを形成する非弾性ポリエステル系短繊維とは、通常のポリエ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体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のうち２種以上からなる複合繊維等である。短繊維の断面形状は円形、偏平、異形または中空のいずれであってもよい。とりわけポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。
【００１８】
該ポリエステル系短繊維は弾性複合繊維により融着されクッション材の骨組みとなるマトリックスを形成するため、該ポリエステル系短繊維単独でも嵩高いこと、反撥性が発揮されることが要求される。単独の嵩高性（ＪＩＳ Ｌ−１０９７）は、０.５ｇ／ｃｍ2の荷重下で５０ｃｍ3／ｇ以上、１０ｇ／ｃｍ2の荷重下で２０ｃｍ3／ｇ以上であることが好ましく、さらに好ましくは、それぞれ、６０ｃｍ3以上、２５ｃｍ3／ｇ以上であることが望ましい。これらの崇高性が低いと、得られた繊維成型クッション体の弾力性や圧縮反撥性が低いといった問題が顕著になってくる。
【００１９】
該短繊維は、その繊度が４デニール以上であればよく、４〜５００デニールの範囲が好ましく、さらに好ましくは、８〜２００デニールである。繊度が４デニールより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性や反撥力が乏しくなる。一方５００デニールよりも大きくなると該繊維のウェッブ化が難しく、得られた繊維成型クッション材の構成本数が少なくなり過ぎて粗硬でクッション性が乏しくなる。
【００２０】
一方、該ポリエステル系短繊維捲縮数は、４〜２５個／インチ、捲縮度は１０〜４０％が好ましい。この捲縮数や捲縮度が小さ過ぎるとフェッブの嵩が出にくくなったり、ウェッブ化が困難になったりして好ましくない。得られるクッション材も反撥性に乏しかったり、耐久性の低いものしか得られない。また、逆に捲縮数や捲縮度が大きすぎるとウェッブの嵩高性が大きくならず高密度のクッション材しか得られなかったり、ウェッブ化の際に繊維の絡みが強く筋状のムラ等が出来て好ましくない。
前記ポリエステル系短繊維の繊維長５ｍｍ以上、好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは１５ｍｍ〜９０ｍｍが有利である。
【００２１】
一方、本発明のクッション体Ａにおいて前記マトリックスとしての短繊維集合体を融着させる弾性複合繊維は、マトリックスとしての非弾性ポリエステル系短繊維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融点の熱可塑性エラストマーが少なくとも一部特に繊維表面に有する弾性複合繊維であり、加熱により少なくともその表面の一部が溶融しポリエステル系短繊維または弾性複合繊維 同志と融着しうる短繊維のことを言う。この融点差が４０℃以下であると、加工する温度がポリエステル系短繊維の融点に近くなってしまい、ポリエステル系短繊維の物性や捲縮特性が悪くなってクッション性能が低下したり、成型時の収縮が大きくなってしまう。この意味から、低融点の熱可塑性エラストマーの融点は、該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１３０〜２２０℃の範囲の温度であることができる。
【００２２】
クッション体Ａにおいて、重要な役割を果たす可撓性熱固着点を形成するために用いられる弾性複合繊維は、熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルとで形成される。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。弾性複合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、勿論非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円状或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。
【００２３】
かくして、本発明のクッション体Ａは、使用時において、熱融着成型後繰り返し圧縮変形され、しかもその圧縮量即ち変形量が大きい（例えば、厚みの５０％）クッション用途では、上記熱固着点が変形応力が加わった時変形し易く、変形応力が無くなったときは、歪みを残さず元の位置に戻り易いことが必要である。繊維成型クッション体に大きな変形量が加わっていることは、その繊維構造体を構成している繊維の低融点ポリマーで構成される交絡点はさらに大きく角度の変化や引き延ばされたり、捩れたり等の変形が加わる。従って、この熱固着ポリマーは大きく変形回復する特性が必要になってくるため、破壊伸度が大きく、伸長回復特性の良い熱可塑性エラストマーによって構成されることが好ましい。熱固着する相手のマトリックス繊維がポリエステル系繊維であることからポリエステル系エラストマーが特に好ましい。
【００２４】
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（アルキレンオキシド）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−スルフォ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誘導体等から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種と、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、ネオペンチレングリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール、或いは１,１−シクロヘキサジメタノール、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、またはこれらのエステル形成誘導体等から選ばれたジオール成分の少なくとも一種、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（アルキレンオキシド）グリコールのうち少なくとも一種から構成される三元共重合体である。
【００２５】
しかしながら、ポリエステル系短繊維との接着性や温度特性、強度、物性の面等から、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、ポリオキシテトラメ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、主たる酸成分がテレフタル酸、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。勿論、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はブチレングコリール成分以外のジオキシ成分に置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル成分は、テトラメ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、増粘分枝剤、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。
【００２６】
一方、前記弾性複合繊維において、前記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、前記マトリックスを形成する捲縮短繊維を構成するポリエステル中から採用されるが、なかでもポリブチレンテレフタレートがより好ましく使用される。
【００２７】
弾性複合繊維は、繊維成型クッション材を製造する際に、混綿されることや、繊維構造体に構成するときの接着成分であることから、デニールは、２〜１００デニールであることが好ましく、特に４〜１００デニールが好ましい。デニールが小さいと結合点が増えすぎてクッション性が出にくい。また太すぎると、結合点は少なすぎて反撥性が低すぎたり、使用中にばらけ易くなる。カット長さ３８〜２５５ｍｍ、捲縮数は４〜５０個／インチであることが好ましい。この範囲から外れると、混綿しにくくなったり、ウェッブ化が難しくなる。また、成型物のクッション性能や圧縮耐久性も低くなる。
【００２８】
この低融点の弾性複合繊維の混綿比率は１０〜７０重量％であることが適当である。低融点複合繊維の比率が１０重量％より少ないと繊維構造体の接着点が少なく成りすぎて、圧縮反撥性が低すぎることや圧縮耐久性が低すぎたりしてしまう。一方比率が７０重量％より高くなってしまうと、繊維構造体の結合点の数が多すぎて、硬いクッション性しか得られなかったり、低融点繊維の収縮のため（一般的に低融点繊維は、その低融点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく収縮が高い）、予め設計した成型物の形状が得られにくくなる。
【００２９】
特に本発明のクッション体Ａとしては、特許再公表３−８１９０８２号公報に記載されたポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと、ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、その際、該クッション且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により該短繊維集合体が一体化した構造体であることが好ましい。その具体的な内容と製造法は、上記公報に記載されている。
【００３０】
本発明の前記クッション体Ａは、種々の方法で製造することができる。次にそのいくつかについて説明する。
すなわち、クッション体Ａは、ポリエステル系短繊維と低融点の弾性複合繊維とを混綿しカード等で開繊しウェッブ化した後、ウェッブやそれらウェッブを積層し、所定形状のモールドに所定量のウェッブを詰め込んで圧縮・加熱成型することにより得られる。またパチングプレートで構成される平板やキャタピラー式の上下パンチングプレートによるコンベアーに積層ウェッブ等を挟み込み、弾性複合繊維の融点より高い温度でポリエステル系短繊維の融点よりも低い温度で加圧、加熱処理を行い、さらに加熱中や加熱直後の冷却まえに縦・横に圧縮して弾性複合繊維とポリエステル系短繊維との交絡点や弾性複合繊維どうしとの交絡点の少なくとも一部を加圧・加熱処理し熱融着するとともに所定形状のクッション体Ａを得る方法がある。
【００３１】
本発明のクッション体Ａは、密度が０.０１〜０.１ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.０２〜０.０６ｇ／ｃｍ3の範囲であり、軽量であるにも拘らず、クッション材として適当な圧縮反撥性と圧縮耐久性を有し、しかも、通気性に優れている。その厚みは５ｍｍ以上あればよく、実用的に１０ｍｍ以上であるのが適当である。厚みの上限は特に制限されないが、１００ｍｍ以下、特に５０ｍｍ以下が一般的である。
【００３２】
本発明のクッション体Ａの他の特徴の１つは、平板状のみならず種々の形態に成形し得ることであるので、用途に応じて形および厚みの変化を持たせてもよく、また長いものであってもよい。また、後述するように、クッション体Ａはブロックとしてクッション体Ｂのブロックと組合せて使用されるので、適当な形や大きさに成形または切断して利用される。
【００３３】
（２）ブロックＢ
本発明のクッション構造物において、前記ブロックＡと共に使用するブロックＢは、通常ポリエステル固綿と称されることもあり、ブロックＡよりも圧縮反撥力の値が大きいものである。すなわち、このブロックＢは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有する非弾性ポリエステルからなるバインダー短繊維が分散・混入され、且つ該バインダー短繊維の融着により該短繊維集合体が一体化した０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ｂ）である。
【００３４】
このクッション体Ｂ中のマトリックスを形成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維としては、前記クッション体Ａにおけるマトリックスと同じものの中から選ばれる短繊維であり、特にポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。また、マトリックスとしての短繊維の繊度（デニール）、捲縮数および繊維長は、前記ブロックＡのマトリックスの短繊維で説明した範囲から選択され、また好ましい範囲も同じである。従って、ここではブロックＢにおけるマトリックス短繊維に関しては説明を省略する。
【００３５】
ブロックＢのマトリックス短繊維中に分散・混入されるバインダー短繊維は、非弾性ポリエステルから形成され、その融点はマトリックス短繊維のポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有するものであり、好ましくは１１０℃〜１８０℃の融点を有するものが適当である。ここで、バインダー繊維の融点は、は結晶性である場合であって、非晶性の場合は軟化点の温度を意味するものとする。特に、非晶性のポリエステルの場合は、軟化点が６０〜１５０℃の範囲であってもよい。
【００３６】
かかる低い融点（または軟化点）のポリエステルとしては、例えばテレフタル酸成分とイソフタル酸成分とを８０：２０〜３０：７０、好ましくは７０：３０〜４０：６０の割合（モル）で含有するポリエチレンテレフタレートイソフタレート共重合体を挙げることができる。
【００３７】
バインダー短繊維は、前記低融点（または低軟化点）のポリエステルから形成される繊維であってもよく、またこのポリエステルを繊維表面に露出した複合繊維であってもよい。バインダー短繊維としては、前者の単一ポリマーから形成されたものよりも、後者の複合繊維（以下、“バインダー複合短繊維”ということがある）であるのが接着効率の点から好ましい。
【００３８】
このバインダー複合短繊維は、低融点（または低軟化点）ポリエステルと非弾性ポリエステルとから形成され、前者が繊維表面に露出した形態をしている。この非弾性ポリエステルは、前記ブロックＡにおける弾性複合繊維中の非弾性ポリエステルと同じものの中から選択でき、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートまたはこれらの共重合ポリエステルが適当である。バインダー複合短繊維における、低融点（または低軟化点）ポリエステルは、全繊維表面に対して５０％以上露出しているものが望ましい。
また、重量比で云えば、低融点（または低軟化点）ポリエステル／非弾性ポリエステルの複合比率は３０／７０〜７０／３０の範囲が適当である。複合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、勿論非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円状或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。
【００３９】
前記バインダー短繊維の繊度は２〜１００デニール、好ましくは４〜１００デニールの範囲が適当であり、繊維長は３２〜７６ｍｍの範囲が好ましい。また、その捲縮数は４〜５０個／インチ程度で充分である。
【００４０】
クッション体Ｂを構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とバインダー短繊維の割合は、両者の合計を１００重量％とした場合、バインダー短繊維の含有割合として１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５重量％の範囲が適当である。
【００４１】
クッション体Ｂは、種々の方法で製造することができる。基本的には、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とバインダー短繊維とを前記した割合で混合して短繊維集合体を作り、これを前記クッションＡにおいて説明したのと同じような手段で製造することができる。
クッション体Ｂは、密度が０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.０３〜０.１ｇ／ｃｍ3の範囲であり、厚みは５ｍｍ以上、さらに１０ｍｍ以上が適している。
【００４２】
（３）クッション構造物およびその形成
本発明のクッション構造物は、前記ブロックＡおよびブロックＢより構成されて、その両者は一体化されている。
このブロックＡおよびブロックＢは、それぞれ１個または複数個組合されて接触面で一体化されている。それぞれのブロックの個数や形は、特に制限されないが、座席、シート、椅子等にクッション構造物を使用する場合、着座部分にブロックＡを主として配置するのが好適である。
【００４３】
前述したとおり、ブロックＡとブロックＢとは、圧縮反撥力が異なっており、ブロックＡはブロックＢよりも圧縮反撥力は小さく、柔らかい感触を有している。ここで、圧縮反撥力は下記の測定法によって測定された値である。
【００４４】
圧縮反撥性の測定法
平板状に調整された密度０.０３５ｇ／ｃｍ3、厚み５ｃｍのクッション構造体を断面積３１４ｃｍ2の平坦な下面を有する円柱ロッドで１.２５ｃｍ圧縮し、その応力（初期応力）を測定し、これを圧縮反撥性とした（ＪＩＳ Ｋ−６４０１参照）。
この圧縮反撥性をブロックＡおよびブロックＢのそれぞれについて測定し、その値の差が５ｋｇ以上、好ましくは５〜２０ｋｇ、特に好ましくは７〜１５ｋｇの範囲とすることが望ましい。すなわち、ブロックＢの値からブロックＡの値を引いた差が前記の範囲となるように、それぞれのブロックの圧縮反撥性を選択するのが効果的である。
【００４５】
ブロックＡとブロックＢの一体化は、両ブロックの接触面において、ブロックが互いに結合していればよく、その手段は特に限定を受けないが、一体化の手段は大別すると２つの手段に分けられる。１つの手段は、それぞれのブロックを形成する前に、前記したそれぞれのウェブを所望の形に成形しておき、熱処理によってそれぞれのブロックが形成されるように、それぞれのウェブ化されたブロック状物を組合せて、しかる後熱処理して弾性複合繊維およびバインダー繊維が有着させてそれぞれのブロックを形成させ、それと同時にブロックＡおよびブロックＢを接触面で一体化する方法である。
【００４６】
一体化する他の手段は、接触剤を使用する方法である。この方法は、予め形成されたそれぞれのブロックを組合せてクッション構造物の型とし、ブロックの接触面を接着剤を使用して接着する方法である。この際使用する接着剤としては、ホットメルト型のもの或いはエマルジョン型のものいずれでもよい。ホットメルト型のものは、粉末状、不織布状またはフィルム状のいずれでもよく、例えば１００〜１７０℃の温度の加熱によってブロックＡとブロックＢを接触面において、両者の繊維を互いに接着しうるものであればよい。一方、エマルジョン型のものとしては、アクリル系、酢ビ系等のものがあり、スプレーまたは紛霧によって接触面へ吹き付け、必要により加熱することにより両ブロックを一体化させる。
【００４７】
また、本発明のクッション構造物は、ブロックＡとブロックＢの組合せが容積比で１：９〜９：１、好ましくは２：８〜８：２の範囲であるのが望ましい。そして、ブロックＢの密度がブロックＡの密度より大きく、好適には１.５倍以上、特に好適には２倍以上である組合せがクッション構造物として望ましい。
【００４８】
本発明のクッション構造物において、ブロックＡとブロックＢをどのような形で組合せるかは、その用途および目的に応じてその好ましい形が決定される。
ブロックＡは通気性、風合いがよく、また反撥性が適度であるために着座した場合、人体と接触する部分、殊に荷重がかかる部分に配置するのが好適であり、またブロックＢは圧縮反撥力が高く、硬めであり、形態安定性が優れているので、下層部や側面部に主として配置するのが好適である。
【００４９】
このブロックＡとブロックＢとの組合せのいくつかの例を模式的に図面に示した。この模式図は、ぞれぞれクッション構造体の縦断面図を示したものであり、ブロックＡは白抜き部分、ブロックＢはハッチング部分で示されている。図面に示されたクッション構造体は、上部が荷重がかかるように（つまり、上部から人が着座または寝るように）利用される。図中、（１）および（４）はベッドや椅子に適しており、（２）、（３）および（６）はソファーや椅子に適しており、（５）は長椅子や車輌用シートに適している。
【００５０】
また、本発明のクッション構造物は表皮層で被覆して使用され、その際、表皮層はポリエステル繊維の布帛であるのが一層望ましい。
【００５１】
本発明のクッション構造物は、通気性、圧縮反撥性、耐久力に優れ、且つリサイクル性が良いので、各種クッション材の用途に利用できる。殊に、椅子、長椅子、ソファー、ベッド、車輌用シート等のクッション材として好適である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のクッション構造物は、２つの異なるタイプのクッション材を、ブロックとして組合せて一体化することによって、それぞれのブロックの特性を生じた複合クッション体である。すなわち、形態安定性、大きな変形に対する反撥力、硬さをブロックＢで発現させ、通気性、風合い、柔らかさ、圧力分散性等をブロックＡで発現させることによって、全体として座り心地、通気性、弾力性、快適性、耐久性等の利用性を高めたクッション構造物である。また、全体をポリエステル繊維を９５重量％以上、好適には９８重量％以上で構造することができ、回収、再利用が可能な省資源タイプのクッション構造物である。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例を掲げて本発明を詳述する。
実施例１
（１）ウェブＡの作成
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする繊度１２デニール繊維長６４ｍｍ捲縮数８ケ／インチ捲縮率１３％の中空丸断面の非弾性繊維と融点が１７３℃のポリエーテルエステルエラストマーを鞘成分としポリブチレンフレートを芯成分とする繊度９デニール繊維長６４ｍｍの芯鞘型弾性複合繊維を重量比率７０：３０の割合で混綿し、ホッパフィーダで開綿しローラーカードで開繊クロスレイヤーで目付１０５０ｇ／ｍ2のウェブとした。
【００５４】
（２）ウェブＢの作成
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする繊度１２デニール繊維長６４ｍｍ捲縮数８ケ／インチ捲縮率１３％の中空丸断面の非弾性繊維と鞘成分としてイソフタル酸を共重合した融点１１０℃の共重合ポリエステル、芯成分としてポリエチレンテレフタレートを用いた繊度４ｄｅ、繊維長５１ｍｍの融着複合繊維とを重量比率７０：３０の割合で混綿し、ホッパフィーダで開綿しローラーカードで開繊クロスレイヤーで目付２２５０ｇ／ｍ2のウェブとした。
【００５５】
（３）ウェブＡおよびＢの積層体の成型
ウェブＢを厚さニードルパンチで５０ｍｍのシート状物（密度０.０４５ｇ／ｃｍ3、幅１０００ｍｍ、長さ２１００ｍｍ）とし、その上に、ウェブＡをニードルパンチで厚さ３０ｍｍのシート状物（密度０.０３５ｇ／ｃｍ3、幅１０００ｍｍ、長さ２１００ｍｍ）にした物を重ねた。
【００５６】
（４）クッション構造物の作成
前記ウェブ積層体を熱処理（２００℃、１５分）し、クッション体Ａおよびクッション体Ｂが一体化されたクッション構造物を得た。
得られたクッション構造物は、敷布団やベッド用として適したものであった。
【００５７】
実施例２
（１）ウェブＡおよびＢの形成
実施例１のウェブＡにおいて、中空糸短繊維のスパイラル捲縮糸の代わりに、ポリエチレンテレフタレートの短繊維（断面丸型）のジグザグ捲縮糸（１８ｄｅ、繊維長６４ｍｍ）を使用する以外、同様にしてウェブＡを得た。
一方、実施例１のウェブＢにおいて、中空糸短繊維のスパイラル捲縮糸の代わりにポリエチレンテレフタレートの短繊維（断面丸型）のジグザグ捲縮糸（１８ｄｅ、繊維長６４ｍｍ）を使用する以外、同様にしてウェブＢを得た。
【００５８】
（２）ブロックＡおよびブロックＢの形成
前記ウェブＡを２００℃、７分間圧縮乾熱処理して、厚さ５０ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ５００ｍｍのブロックＡ（密度０.０３５ｇ／ｃｍ3）を作成した。
一方、ウェブＢを１６０℃、５分間圧縮乾熱処理して、下記２種のブロックＢを作成した。
ブロックＢ−１ （厚さ５０ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ１６０ｍｍ、密度０.０６ｇ／ｃｍ3）
ブロックＢ−２ （厚さ１００ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、密度０.０４ｇ／ｃｍ3）
なお、ブロックＢ−１は同じものを２個作成した。
【００５９】
（３）クッション構造物の作成
得られたブロックＡは、ブロックＢ−１（２個）およびブロックＢ−２を接触面にＳＢＲ接着剤を付与して、図１の（６）のように配置し一体化した。
かくして得られたブロック構造物は、車輌用椅子やソファー芯材として適したものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロック構造物の正面平行縦断図面を示すものであり、（１）〜（６）はブロックＡおよびブロックＢの種々の組合せの態様を示すものである。ブロックＡは白抜き、ブロックＢは斜線で示されている。
【符号の説明】
Ａ ブロックＡ
Ｂ ブロックＢ
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッション構造物に関する。さらに詳しくは、２種のクッション性ブロックより形成されたクッション構造物に関する。本発明のクッション構造物は、主として椅子、ソファー、車輌用シート等のクッション材として適している。
【０００２】
【従来の技術】
椅子、ソファー、車輌用シート、ベッド、マット等に使用されるクッション構造物の分野においては、発泡ウレタンフォーム、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維詰綿、ポリエステル系捲縮短繊維を接着した樹脂綿や固綿等が使用されている。
【０００３】
しかしながら、発泡ウレタンフォームは、その製造中に使用される薬品等の取扱いが難しく、且つフロンを排出するという問題がある。また、得られた発泡ウレタンフォームの圧縮特性は、圧縮初期が硬く、その後急に沈み込むという独特の特性を示すために、クッション性に乏しいばかりか、底突き感が大きいという欠点がある。
しかも、該ウレタンフォームは、通気性に乏しいので蒸れやすく、クッション構造体として好まれないことが多い。さらに、ウレタンフォームは軟らかく、且つ発泡しているために、圧縮に対する反撥力に乏しいという欠点がある。反撥力を上げるためには、ウレタンフォームの密度を高くすればよいわけであるが、この場合は重量が増え、且つ通気性がさらに悪化するという致命的欠陥が生じる。次に、非弾性ポリエステル系短繊維詰綿においては、集合体構造が固定されていないため、使用中に形が崩れやすく、構成短繊維が移動したり、該短繊維の捲縮がへたったりして嵩性や反撥性が大きく低下するという欠点がある。
【０００４】
一方、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体を樹脂（例えばアクリル酸エステルポリマー）や、マトリックス短繊維を構成するポリマーの融点よりも低い融点を有するポリマーで構成されるバインダー繊維（特開昭５８−３１１５０号公報）で固着した樹脂綿や固綿等では、固着力が弱く、ポリマー皮膜の伸度が小さく、且つ伸張に対する回復性が低いために固着点の耐久性が低く、使用中に固着点に変形を受けると破壊されたり、変形に対して回復が悪く、その結果、形態安定性や反撥性が大巾に低下する。
【０００５】
また、固着点は伸度が小さいポリマーで固く、モービリティがないため、クッション性に乏しいものしか得られない。クッション性を高めるための一手段として、特開昭６２−１０２７１２号公報には、ポリエステル系捲縮短繊維の交叉部を発泡ウレタンのバインダーで固着したクッション構造体が提案されている。しかし、ここでは溶液型の架橋性ウレタンを含浸しているので、加工斑が発生しやすく、そのため処理液の取扱いが煩雑である、ウレタンとポリエステル繊維との接着性が低い、バインダーが架橋されるため伸度が低くなり、且つ樹脂部が発泡しているため変形が部分的に集中しやすいので、繊維交叉部の発泡ウレタンが大変形したときに破壊されやすい、耐久性が低い等といった問題がある。
【０００６】
さらに、特許再公表３−８１９０８２号公報には、ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点より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り、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、その際、該クッション構造体中には、
（Ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに熱融着により形成された可撓性熱固着点、および
（Ｂ）該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点
とが散在するクッション構造体が提案されている。
【０００７】
このクッション構造体は、発泡ウレタンフォームに比べて圧縮における初期の硬さがなく、反撥性が大きく、且つ圧縮量にほぼ比例して大きくなるため底突き感が極めて少なく、しかも、構造体自体が低密度であるため、通気性が高く蒸れる心配もない。その上、繰り返し圧縮に対する耐久性に関しても、熱固着点が破壊されにくく、変形した場合でも除重後原形に戻りやすく、その圧縮耐久性も優れているという利点を有している。
【０００８】
しかし、前記クッション構造体は、その優れた利点にもかかわらず、大型のクッション材としてそのまま使用すると、大きな荷重に対して変形が大きすぎることがあり、また大きな荷重に対しての耐久性が一層向上すれば、さらに用途の拡大が可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の第１の目的は、通気性が良好で圧縮反撥性が大きく、且つ優れた使用感を与える新規な構造のクッション構造物を提供することにある。
本発明の第２の目的は、大きな荷重に対しても形態保持性に優れ、且つ大変形に対しても反撥力並びに耐久性が良好なクッション構造物を提供することにある。
本発明の第３の目的は、実質的にポリエステル繊維より形成され、しかもそのポリマーを回収し、再利用することが容易に可能なクッション構造物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、比較的大きな構造のクッション材を容易に作ることができ、その形状も任意に多品種製作することが容易であり、しかも製造工程が簡単なクッション構造物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記本発明の目的は、『（Ａ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により、該短繊維集合体が一体化した０.０１〜０.１ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ａ）より成形されたブロック（ブロックＡ）、および（Ｂ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有する非弾性ポリエステルからなるバインダー短繊維が分散・混入され、且つ該バインダー短繊維の融着により該短繊維集合体が一体化した０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ｂ）より成形されたブロック（ブロックＢ）、よりなり、該ブロックＡの圧縮反撥力は、該ブロックＢの圧縮反撥力よりも小さく且つ該ブロックＡおよび該ブロックＢとが一体化されて構成されたクッション構造物』によって達成される。
【００１１】
かかるクッション構造物は、２つのタイプのブロックを複数個組合せて一体化して形成されている。この２つのタイプのブロックとしては、それぞれ圧縮反撥力が異なるものを使用することが好ましく、そうすることによって変形に対して形態保持性のみならず、耐久性も優れたブロック構造物を与える。
【００１２】
以下、本発明のクッション構造物について説明するが、先ずこのクッション構造物を構成するブロックＡおよびブロックＢのぞれぞれの形態並びに性状について説明する。
【００１３】
（１）ブロックＡ
本発明のクッション構造物は、ブロックＡおよびブロックＢの２つのタイプのクッション性ブロックより構成され、ブロックＡはブロックＢに比べて相対的に柔らかく反撥力も小さいので、例えば座席やシートに利用した場合、着座部分に主として配置して使用するのが好適である。
【００１４】
このブロックＡは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により、該短繊維集合体が一体化したクッション性の構造体（クッション体Ａ）である。
【００１５】
このブロックＡを構成するクッション体Ａ中には、下記（ａ）および（ｂ）の可撓性熱固着点が分散して散在し、それによって耐久性、弾性回復性および圧力反撥性の優れたクッション性を与える。
【００１６】
（ａ）該弾性複合繊維同志が交叉した状態で互いに熱融着により形成された可撓性熱固着点、および
（ｂ）該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点
【００１７】
本発明におけるクッション体Ａのマトリックスを形成する非弾性ポリエステル系短繊維とは、通常のポリエ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体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のうち２種以上からなる複合繊維等である。短繊維の断面形状は円形、偏平、異形または中空のいずれであってもよい。とりわけポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。
【００１８】
該ポリエステル系短繊維は弾性複合繊維により融着されクッション材の骨組みとなるマトリックスを形成するため、該ポリエステル系短繊維単独でも嵩高いこと、反撥性が発揮されることが要求される。単独の嵩高性（ＪＩＳ Ｌ−１０９７）は、０.５ｇ／ｃｍ2の荷重下で５０ｃｍ3／ｇ以上、１０ｇ／ｃｍ2の荷重下で２０ｃｍ3／ｇ以上であることが好ましく、さらに好ましくは、それぞれ、６０ｃｍ3以上、２５ｃｍ3／ｇ以上であることが望ましい。これらの崇高性が低いと、得られた繊維成型クッション体の弾力性や圧縮反撥性が低いといった問題が顕著になってくる。
【００１９】
該短繊維は、その繊度が４デニール以上であればよく、４〜５００デニールの範囲が好ましく、さらに好ましくは、８〜２００デニールである。繊度が４デニールより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性や反撥力が乏しくなる。一方５００デニールよりも大きくなると該繊維のウェッブ化が難しく、得られた繊維成型クッション材の構成本数が少なくなり過ぎて粗硬でクッション性が乏しくなる。
【００２０】
一方、該ポリエステル系短繊維捲縮数は、４〜２５個／インチ、捲縮度は１０〜４０％が好ましい。この捲縮数や捲縮度が小さ過ぎるとフェッブの嵩が出にくくなったり、ウェッブ化が困難になったりして好ましくない。得られるクッション材も反撥性に乏しかったり、耐久性の低いものしか得られない。また、逆に捲縮数や捲縮度が大きすぎるとウェッブの嵩高性が大きくならず高密度のクッション材しか得られなかったり、ウェッブ化の際に繊維の絡みが強く筋状のムラ等が出来て好ましくない。
前記ポリエステル系短繊維の繊維長５ｍｍ以上、好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは１５ｍｍ〜９０ｍｍが有利である。
【００２１】
一方、本発明のクッション体Ａにおいて前記マトリックスとしての短繊維集合体を融着させる弾性複合繊維は、マトリックスとしての非弾性ポリエステル系短繊維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融点の熱可塑性エラストマーが少なくとも一部特に繊維表面に有する弾性複合繊維であり、加熱により少なくともその表面の一部が溶融しポリエステル系短繊維または弾性複合繊維 同志と融着しうる短繊維のことを言う。この融点差が４０℃以下であると、加工する温度がポリエステル系短繊維の融点に近くなってしまい、ポリエステル系短繊維の物性や捲縮特性が悪くなってクッション性能が低下したり、成型時の収縮が大きくなってしまう。この意味から、低融点の熱可塑性エラストマーの融点は、該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１３０〜２２０℃の範囲の温度であることができる。
【００２２】
クッション体Ａにおいて、重要な役割を果たす可撓性熱固着点を形成するために用いられる弾性複合繊維は、熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルとで形成される。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。弾性複合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、勿論非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円状或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。
【００２３】
かくして、本発明のクッション体Ａは、使用時において、熱融着成型後繰り返し圧縮変形され、しかもその圧縮量即ち変形量が大きい（例えば、厚みの５０％）クッション用途では、上記熱固着点が変形応力が加わった時変形し易く、変形応力が無くなったときは、歪みを残さず元の位置に戻り易いことが必要である。繊維成型クッション体に大きな変形量が加わっていることは、その繊維構造体を構成している繊維の低融点ポリマーで構成される交絡点はさらに大きく角度の変化や引き延ばされたり、捩れたり等の変形が加わる。従って、この熱固着ポリマーは大きく変形回復する特性が必要になってくるため、破壊伸度が大きく、伸長回復特性の良い熱可塑性エラストマーによって構成されることが好ましい。熱固着する相手のマトリックス繊維がポリエステル系繊維であることからポリエステル系エラストマーが特に好ましい。
【００２４】
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（アルキレンオキシド）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−スルフォ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誘導体等から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種と、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、ネオペンチレングリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール、或いは１,１−シクロヘキサジメタノール、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、またはこれらのエステル形成誘導体等から選ばれたジオール成分の少なくとも一種、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（アルキレンオキシド）グリコールのうち少なくとも一種から構成される三元共重合体である。
【００２５】
しかしながら、ポリエステル系短繊維との接着性や温度特性、強度、物性の面等から、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、ポリオキシテトラメ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、主たる酸成分がテレフタル酸、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。勿論、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はブチレングコリール成分以外のジオキシ成分に置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル成分は、テトラメ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、増粘分枝剤、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。
【００２６】
一方、前記弾性複合繊維において、前記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、前記マトリックスを形成する捲縮短繊維を構成するポリエステル中から採用されるが、なかでもポリブチレンテレフタレートがより好ましく使用される。
【００２７】
弾性複合繊維は、繊維成型クッション材を製造する際に、混綿されることや、繊維構造体に構成するときの接着成分であることから、デニールは、２〜１００デニールであることが好ましく、特に４〜１００デニールが好ましい。デニールが小さいと結合点が増えすぎてクッション性が出にくい。また太すぎると、結合点は少なすぎて反撥性が低すぎたり、使用中にばらけ易くなる。カット長さ３８〜２５５ｍｍ、捲縮数は４〜５０個／インチであることが好ましい。この範囲から外れると、混綿しにくくなったり、ウェッブ化が難しくなる。また、成型物のクッション性能や圧縮耐久性も低くなる。
【００２８】
この低融点の弾性複合繊維の混綿比率は１０〜７０重量％であることが適当である。低融点複合繊維の比率が１０重量％より少ないと繊維構造体の接着点が少なく成りすぎて、圧縮反撥性が低すぎることや圧縮耐久性が低すぎたりしてしまう。一方比率が７０重量％より高くなってしまうと、繊維構造体の結合点の数が多すぎて、硬いクッション性しか得られなかったり、低融点繊維の収縮のため（一般的に低融点繊維は、その低融点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく収縮が高い）、予め設計した成型物の形状が得られにくくなる。
【００２９】
特に本発明のクッション体Ａとしては、特許再公表３−８１９０８２号公報に記載されたポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと、ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、その際、該クッション且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により該短繊維集合体が一体化した構造体であることが好ましい。その具体的な内容と製造法は、上記公報に記載されている。
【００３０】
本発明の前記クッション体Ａは、種々の方法で製造することができる。次にそのいくつかについて説明する。
すなわち、クッション体Ａは、ポリエステル系短繊維と低融点の弾性複合繊維とを混綿しカード等で開繊しウェッブ化した後、ウェッブやそれらウェッブを積層し、所定形状のモールドに所定量のウェッブを詰め込んで圧縮・加熱成型することにより得られる。またパチングプレートで構成される平板やキャタピラー式の上下パンチングプレートによるコンベアーに積層ウェッブ等を挟み込み、弾性複合繊維の融点より高い温度でポリエステル系短繊維の融点よりも低い温度で加圧、加熱処理を行い、さらに加熱中や加熱直後の冷却まえに縦・横に圧縮して弾性複合繊維とポリエステル系短繊維との交絡点や弾性複合繊維どうしとの交絡点の少なくとも一部を加圧・加熱処理し熱融着するとともに所定形状のクッション体Ａを得る方法がある。
【００３１】
本発明のクッション体Ａは、密度が０.０１〜０.１ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.０２〜０.０６ｇ／ｃｍ3の範囲であり、軽量であるにも拘らず、クッション材として適当な圧縮反撥性と圧縮耐久性を有し、しかも、通気性に優れている。その厚みは５ｍｍ以上あればよく、実用的に１０ｍｍ以上であるのが適当である。厚みの上限は特に制限されないが、１００ｍｍ以下、特に５０ｍｍ以下が一般的である。
【００３２】
本発明のクッション体Ａの他の特徴の１つは、平板状のみならず種々の形態に成形し得ることであるので、用途に応じて形および厚みの変化を持たせてもよく、また長いものであってもよい。また、後述するように、クッション体Ａはブロックとしてクッション体Ｂのブロックと組合せて使用されるので、適当な形や大きさに成形または切断して利用される。
【００３３】
（２）ブロックＢ
本発明のクッション構造物において、前記ブロックＡと共に使用するブロックＢは、通常ポリエステル固綿と称されることもあり、ブロックＡよりも圧縮反撥力の値が大きいものである。すなわち、このブロックＢは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有する非弾性ポリエステルからなるバインダー短繊維が分散・混入され、且つ該バインダー短繊維の融着により該短繊維集合体が一体化した０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ｂ）である。
【００３４】
このクッション体Ｂ中のマトリックスを形成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維としては、前記クッション体Ａにおけるマトリックスと同じものの中から選ばれる短繊維であり、特にポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。また、マトリックスとしての短繊維の繊度（デニール）、捲縮数および繊維長は、前記ブロックＡのマトリックスの短繊維で説明した範囲から選択され、また好ましい範囲も同じである。従って、ここではブロックＢにおけるマトリックス短繊維に関しては説明を省略する。
【００３５】
ブロックＢのマトリックス短繊維中に分散・混入されるバインダー短繊維は、非弾性ポリエステルから形成され、その融点はマトリックス短繊維のポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有するものであり、好ましくは１１０℃〜１８０℃の融点を有するものが適当である。ここで、バインダー繊維の融点は、は結晶性である場合であって、非晶性の場合は軟化点の温度を意味するものとする。特に、非晶性のポリエステルの場合は、軟化点が６０〜１５０℃の範囲であってもよい。
【００３６】
かかる低い融点（または軟化点）のポリエステルとしては、例えばテレフタル酸成分とイソフタル酸成分とを８０：２０〜３０：７０、好ましくは７０：３０〜４０：６０の割合（モル）で含有するポリエチレンテレフタレートイソフタレート共重合体を挙げることができる。
【００３７】
バインダー短繊維は、前記低融点（または低軟化点）のポリエステルから形成される繊維であってもよく、またこのポリエステルを繊維表面に露出した複合繊維であってもよい。バインダー短繊維としては、前者の単一ポリマーから形成されたものよりも、後者の複合繊維（以下、“バインダー複合短繊維”ということがある）であるのが接着効率の点から好ましい。
【００３８】
このバインダー複合短繊維は、低融点（または低軟化点）ポリエステルと非弾性ポリエステルとから形成され、前者が繊維表面に露出した形態をしている。この非弾性ポリエステルは、前記ブロックＡにおける弾性複合繊維中の非弾性ポリエステルと同じものの中から選択でき、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートまたはこれらの共重合ポリエステルが適当である。バインダー複合短繊維における、低融点（または低軟化点）ポリエステルは、全繊維表面に対して５０％以上露出しているものが望ましい。
また、重量比で云えば、低融点（または低軟化点）ポリエステル／非弾性ポリエステルの複合比率は３０／７０〜７０／３０の範囲が適当である。複合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、勿論非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円状或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。
【００３９】
前記バインダー短繊維の繊度は２〜１００デニール、好ましくは４〜１００デニールの範囲が適当であり、繊維長は３２〜７６ｍｍの範囲が好ましい。また、その捲縮数は４〜５０個／インチ程度で充分である。
【００４０】
クッション体Ｂを構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とバインダー短繊維の割合は、両者の合計を１００重量％とした場合、バインダー短繊維の含有割合として１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５重量％の範囲が適当である。
【００４１】
クッション体Ｂは、種々の方法で製造することができる。基本的には、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とバインダー短繊維とを前記した割合で混合して短繊維集合体を作り、これを前記クッションＡにおいて説明したのと同じような手段で製造することができる。
クッション体Ｂは、密度が０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０.０３〜０.１ｇ／ｃｍ3の範囲であり、厚みは５ｍｍ以上、さらに１０ｍｍ以上が適している。
【００４２】
（３）クッション構造物およびその形成
本発明のクッション構造物は、前記ブロックＡおよびブロックＢより構成されて、その両者は一体化されている。
このブロックＡおよびブロックＢは、それぞれ１個または複数個組合されて接触面で一体化されている。それぞれのブロックの個数や形は、特に制限されないが、座席、シート、椅子等にクッション構造物を使用する場合、着座部分にブロックＡを主として配置するのが好適である。
【００４３】
前述したとおり、ブロックＡとブロックＢとは、圧縮反撥力が異なっており、ブロックＡはブロックＢよりも圧縮反撥力は小さく、柔らかい感触を有している。ここで、圧縮反撥力は下記の測定法によって測定された値である。
【００４４】
圧縮反撥性の測定法
平板状に調整された密度０.０３５ｇ／ｃｍ3、厚み５ｃｍのクッション構造体を断面積３１４ｃｍ2の平坦な下面を有する円柱ロッドで１.２５ｃｍ圧縮し、その応力（初期応力）を測定し、これを圧縮反撥性とした（ＪＩＳ Ｋ−６４０１参照）。
この圧縮反撥性をブロックＡおよびブロックＢのそれぞれについて測定し、その値の差が５ｋｇ以上、好ましくは５〜２０ｋｇ、特に好ましくは７〜１５ｋｇの範囲とすることが望ましい。すなわち、ブロックＢの値からブロックＡの値を引いた差が前記の範囲となるように、それぞれのブロックの圧縮反撥性を選択するのが効果的である。
【００４５】
ブロックＡとブロックＢの一体化は、両ブロックの接触面において、ブロックが互いに結合していればよく、その手段は特に限定を受けないが、一体化の手段は大別すると２つの手段に分けられる。１つの手段は、それぞれのブロックを形成する前に、前記したそれぞれのウェブを所望の形に成形しておき、熱処理によってそれぞれのブロックが形成されるように、それぞれのウェブ化されたブロック状物を組合せて、しかる後熱処理して弾性複合繊維およびバインダー繊維が有着させてそれぞれのブロックを形成させ、それと同時にブロックＡおよびブロックＢを接触面で一体化する方法である。
【００４６】
一体化する他の手段は、接触剤を使用する方法である。この方法は、予め形成されたそれぞれのブロックを組合せてクッション構造物の型とし、ブロックの接触面を接着剤を使用して接着する方法である。この際使用する接着剤としては、ホットメルト型のもの或いはエマルジョン型のものいずれでもよい。ホットメルト型のものは、粉末状、不織布状またはフィルム状のいずれでもよく、例えば１００〜１７０℃の温度の加熱によってブロックＡとブロックＢを接触面において、両者の繊維を互いに接着しうるものであればよい。一方、エマルジョン型のものとしては、アクリル系、酢ビ系等のものがあり、スプレーまたは紛霧によって接触面へ吹き付け、必要により加熱することにより両ブロックを一体化させる。
【００４７】
また、本発明のクッション構造物は、ブロックＡとブロックＢの組合せが容積比で１：９〜９：１、好ましくは２：８〜８：２の範囲であるのが望ましい。そして、ブロックＢの密度がブロックＡの密度より大きく、好適には１.５倍以上、特に好適には２倍以上である組合せがクッション構造物として望ましい。
【００４８】
本発明のクッション構造物において、ブロックＡとブロックＢをどのような形で組合せるかは、その用途および目的に応じてその好ましい形が決定される。
ブロックＡは通気性、風合いがよく、また反撥性が適度であるために着座した場合、人体と接触する部分、殊に荷重がかかる部分に配置するのが好適であり、またブロックＢは圧縮反撥力が高く、硬めであり、形態安定性が優れているので、下層部や側面部に主として配置するのが好適である。
【００４９】
このブロックＡとブロックＢとの組合せのいくつかの例を模式的に図面に示した。この模式図は、ぞれぞれクッション構造体の縦断面図を示したものであり、ブロックＡは白抜き部分、ブロックＢはハッチング部分で示されている。図面に示されたクッション構造体は、上部が荷重がかかるように（つまり、上部から人が着座または寝るように）利用される。図中、（１）および（４）はベッドや椅子に適しており、（２）、（３）および（６）はソファーや椅子に適しており、（５）は長椅子や車輌用シートに適している。
【００５０】
また、本発明のクッション構造物は表皮層で被覆して使用され、その際、表皮層はポリエステル繊維の布帛であるのが一層望ましい。
【００５１】
本発明のクッション構造物は、通気性、圧縮反撥性、耐久力に優れ、且つリサイクル性が良いので、各種クッション材の用途に利用できる。殊に、椅子、長椅子、ソファー、ベッド、車輌用シート等のクッション材として好適である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のクッション構造物は、２つの異なるタイプのクッション材を、ブロックとして組合せて一体化することによって、それぞれのブロックの特性を生じた複合クッション体である。すなわち、形態安定性、大きな変形に対する反撥力、硬さをブロックＢで発現させ、通気性、風合い、柔らかさ、圧力分散性等をブロックＡで発現させることによって、全体として座り心地、通気性、弾力性、快適性、耐久性等の利用性を高めたクッション構造物である。また、全体をポリエステル繊維を９５重量％以上、好適には９８重量％以上で構造することができ、回収、再利用が可能な省資源タイプのクッション構造物である。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例を掲げて本発明を詳述する。
実施例１
（１）ウェブＡの作成
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする繊度１２デニール繊維長６４ｍｍ捲縮数８ケ／インチ捲縮率１３％の中空丸断面の非弾性繊維と融点が１７３℃のポリエーテルエステルエラストマーを鞘成分としポリブチレンフレートを芯成分とする繊度９デニール繊維長６４ｍｍの芯鞘型弾性複合繊維を重量比率７０：３０の割合で混綿し、ホッパフィーダで開綿しローラーカードで開繊クロスレイヤーで目付１０５０ｇ／ｍ2のウェブとした。
【００５４】
（２）ウェブＢの作成
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする繊度１２デニール繊維長６４ｍｍ捲縮数８ケ／インチ捲縮率１３％の中空丸断面の非弾性繊維と鞘成分としてイソフタル酸を共重合した融点１１０℃の共重合ポリエステル、芯成分としてポリエチレンテレフタレートを用いた繊度４ｄｅ、繊維長５１ｍｍの融着複合繊維とを重量比率７０：３０の割合で混綿し、ホッパフィーダで開綿しローラーカードで開繊クロスレイヤーで目付２２５０ｇ／ｍ2のウェブとした。
【００５５】
（３）ウェブＡおよびＢの積層体の成型
ウェブＢを厚さニードルパンチで５０ｍｍのシート状物（密度０.０４５ｇ／ｃｍ3、幅１０００ｍｍ、長さ２１００ｍｍ）とし、その上に、ウェブＡをニードルパンチで厚さ３０ｍｍのシート状物（密度０.０３５ｇ／ｃｍ3、幅１０００ｍｍ、長さ２１００ｍｍ）にした物を重ねた。
【００５６】
（４）クッション構造物の作成
前記ウェブ積層体を熱処理（２００℃、１５分）し、クッション体Ａおよびクッション体Ｂが一体化されたクッション構造物を得た。
得られたクッション構造物は、敷布団やベッド用として適したものであった。
【００５７】
実施例２
（１）ウェブＡおよびＢの形成
実施例１のウェブＡにおいて、中空糸短繊維のスパイラル捲縮糸の代わりに、ポリエチレンテレフタレートの短繊維（断面丸型）のジグザグ捲縮糸（１８ｄｅ、繊維長６４ｍｍ）を使用する以外、同様にしてウェブＡを得た。
一方、実施例１のウェブＢにおいて、中空糸短繊維のスパイラル捲縮糸の代わりにポリエチレンテレフタレートの短繊維（断面丸型）のジグザグ捲縮糸（１８ｄｅ、繊維長６４ｍｍ）を使用する以外、同様にしてウェブＢを得た。
【００５８】
（２）ブロックＡおよびブロックＢの形成
前記ウェブＡを２００℃、７分間圧縮乾熱処理して、厚さ５０ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ５００ｍｍのブロックＡ（密度０.０３５ｇ／ｃｍ3）を作成した。
一方、ウェブＢを１６０℃、５分間圧縮乾熱処理して、下記２種のブロックＢを作成した。
ブロックＢ−１ （厚さ５０ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ１６０ｍｍ、密度０.０６ｇ／ｃｍ3）
ブロックＢ−２ （厚さ１００ｍｍ、巾６００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、密度０.０４ｇ／ｃｍ3）
なお、ブロックＢ−１は同じものを２個作成した。
【００５９】
（３）クッション構造物の作成
得られたブロックＡは、ブロックＢ−１（２個）およびブロックＢ−２を接触面にＳＢＲ接着剤を付与して、図１の（６）のように配置し一体化した。
かくして得られたブロック構造物は、車輌用椅子やソファー芯材として適したものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロック構造物の正面平行縦断図面を示すものであり、（１）〜（６）はブロックＡおよびブロックＢの種々の組合せの態様を示すものである。ブロックＡは白抜き、ブロックＢは斜線で示されている。
【符号の説明】
Ａ ブロックＡ
Ｂ ブロックＢ
Claims (6)
- （Ａ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーと非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、且つ該熱可塑性ポリエステルエラストマーの融着により、該短繊維集合体が一体化した０.０１〜０.１ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ａ）より成形されたブロック（ブロックＡ）、および（Ｂ）非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中には、短繊維を構成するポリエステルの融点よりも６０℃以上低い融点を有する非弾性ポリエステルからなるバインダー短繊維が分散・混入され、且つ該バインダー短繊維の融着により該短繊維集合体が一体化した０.０２〜０.２ｇ／ｃｍ3の密度を有するクッション体（クッション体Ｂ）より成形されたブロック（ブロックＢ）、よりなり、該ブロックＡの圧縮反撥力は、該ブロックＢの圧縮反撥力よりも小さく且つ該ブロックＡおよび該ブロックＢとが一体化されて構成されたクッション構造物。
- 該ブロックＡと該ブロックＢとが、その接触面においてポリエステル系接着成分により一体化された請求項１記載のクッション構造物。
- 該ブロックＡと該ブロックＢとが容積比で１：９〜９：１の割合で構成された請求項１記載のクッション構造物。
- 少なくとも着座部分にブロックＡが主として配置された請求項１記載のクッション構造物。
- さらに、表皮層で被覆され、且つ該表皮層はポリエステル繊維で形成されている請求項１記載のクッション構造物。
- 全構成繊維の少なくとも９５重量％がポリエステル繊維である請求項１記載のクッション構造物。
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