JP3875119B2 - 衝撃吸収材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は衝撃吸収材に関する。より詳細には、本発明は不織繊維構造体製の衝撃吸収材に関するものであり、本発明の衝撃吸収材を陸上競技場、氷上競技場、雪上競技場、野球場、屋内競技場、屋内練習場などのスポーツ施設のフェンスや壁面などに取り付けることによって、競技者や練習者などがフェンスや壁などに衝突した際の衝撃を緩和して、負傷するのを効果的に防いだり、負傷の程度を軽くすることができる。
【０００２】
【従来の技術】
陸上競技場、氷上競技場、雪上競技場、野球場、屋内競技場、屋内練習場などのスポーツ施設では、競技者や練習者が、ガードフェンスや壁面などにかなりのスピードで衝突するというトラブルがしばしば発生する。衝突時には、スピードの慣性によりかなり強い衝撃を受け、場合によって骨折、強打、脳震盪などの重傷を負う危険がある。そのような衝突による負傷事故を防ぐために、陸上競技場、氷上競技場、野球場などのスポーツ施設のフェンスや壁面に衝撃吸収材を設置することが行われている。その場合の衝撃吸収材としては、通常、ポリウレタンフォームやゴムスポンジなどのような弾性発泡体が用いられている。弾性発泡体よりなる衝撃吸収材としては、軟質のもの、硬質のものなど硬さの異なるものがそれぞれ用いられているが一長一短がある。すなわち、軟質の弾性発泡体よりなる衝撃吸収材では、衝突時の衝撃は吸収されるものの、衝突時に手、腕、足などの人体部分が弾性発泡体に埋没するため、ひどい場合は捩れを生じて捻挫や骨折などの重症を負う原因になることがある。また、硬質の弾性発泡体よりなる衝撃吸収材では、衝撃吸収性が低いために、衝突時の衝撃吸収が不十分で、打撲や骨折を防げないことも多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軟質で衝突時の衝撃吸収性に優れながら、衝突時に手、腕、足などの人体部分が埋没するのを抑制し得る適度な硬さを有していて、競技者や練習者などが高スピードで衝突した場合にも、骨折、捻挫、強打、脳震盪などのような重症を負うことを防止することができ、また負傷の程度を軽くすることのできる衝撃吸収材を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく本発明者らは検討を重ねてきた。その結果、衝撃吸収材を、ポリウレタンフォームやゴムスポンジなどのような弾性発泡体で形成する代わりに、不織布をベースとする不織繊維構造体から形成し、その際に該不織繊維構造体の内部に、表面層および裏面層よりも繊維密度の高い層を形成し、表面層および裏面層が柔らかく、且つ内部に硬めの構造部分を設けると、軟質の表面層および裏面層が衝突時の衝撃を吸収すると共に、硬めの内部層が衝突時の衝撃を全体で受け止めて局部的な変形や窪みを生じなくなり、それによって衝突時に手、腕、足、脚などの人体部分が埋没して捩れなどの不自然な力がかかるのを防止して、衝突時の負傷を大幅に低減でき、また負傷の程度を軽微なものにできることを見出した。
【０００５】
また、本発明者らは、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の内部に繊維密度が表面層および裏面層よりも高い層を設けてなる上記した衝撃吸収材において、不織繊維構造体を、衝撃を直接受ける表面層、中間層および裏面層を順に配置した構造にすると共に、各層の繊維密度を、中間層＞表面層≧裏面層の順で小さくしてゆくと、繊維密度の小さい表面層および裏面層が、圧縮弾性率の小さいクッション性に優れる軟質層を構成して良好な衝撃吸収性を示すと共に、繊維密度の高い圧縮弾性率の大きな中間層が表面層から伝わった衝撃力を中間層全体で受け止めて、衝撃吸収材の内部に局部的な窪みや変形が生ずるのを防ぐことができ、それによって衝突時に人体の一部が衝撃吸収材内に局部的に埋没するのを防止して、手足などに捩れなどのような不自然な力がかからなくなり、捻挫や骨折などのような重い負傷を効果的に防げることを見出した。
【０００６】
さらに、本発明者らは、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体を、主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理して得られた不織布から形成し、またその際に中間層を構成する不織布をニードルパンチ処理および加熱融着処理によって形成した不織布にすると、上記した衝撃吸収性および中間層全体による表面層からの衝撃力の受け止めがより効果的に行われて、衝撃吸収材の性能が一層向上することを見出し、それらの種々の知見に基づいて本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１） 不織繊維構造体からなる衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の内部に、表面層および裏面層よりも高い繊維密度を有する層を有し、且つ該衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体が主体合成繊維および熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理してなる不織ウエブまたは不織布から形成されていることを特徴とする衝撃吸収材である。
更に、本発明は、
（２） 不織繊維構造体からなる衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の内部に表面層および裏面層よりも高い繊維密度を有する層を有し、且つ該衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の内部に位置する繊維密度の高い中間層に熱融着性バンダー繊維が含まれ且つニードルパンチ処理および加熱融着処理が施されていることを特徴とする衝撃吸収材；および、
（３） 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体が、主体合成繊維および熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理してなる不織ウエブまたは不織布から形成されている前記した（２）の衝撃吸収材；
である。
【０００８】
そして、本発明は、
（４） 衝撃吸収材が、衝撃を直接受ける表面層の下に中間層および裏面層を順に有し、且つ前記各層の繊維密度が下記の式（Ｉ）；
【０００９】
【数２】
中間層の繊維密度＞表面層の繊維密度≧裏面層の繊維密度 （Ｉ）
を満足する不織繊維構造体からなる前記（１）〜（３）のいずれかの衝撃吸収材；
（５） 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体における表面層の繊維密度が０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³、中間層の繊維密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³および裏面層の繊維密度が０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³である前記（４）の衝撃吸収材；
（６） 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の全体の厚さが１０〜７０ｃｍであり、不織繊維構造体の全体の厚さに対して、表面層の厚さが１／１０〜１／２、中間層の厚さが１／２０〜１／４および裏面層の厚さが１／４〜２／３である前記（４）または（５）の衝撃吸収材；
（７） 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体における表面層の厚さが５〜３０ｃｍ、中間層の厚さが１〜５ｃｍおよび裏面層の厚さが１５〜４０ｃｍである前記（４）〜（６）のいずれかの衝撃吸収材；
（８） 不織ウエブまたは不織布における主体合成繊維：熱融着性バインダー繊維の割合が、１０：９０〜９０：１０の質量比である前記（１）および（３）〜（７）のいずれかの衝撃吸収材；および、
（９） 袋状物に充填された前記（１）〜（８）のいずれかにの衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の上下左右のいずれかの面に当接する袋状物部分に開口部が設けられている衝撃吸収材；
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の衝撃吸収材は、不織繊維構造体から構成されており、且つ該不織繊維構造体の内部に、表面層および裏面層よりも高い繊維密度を有する層を有している。
本発明の衝撃吸収材では、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の表面層および裏面層は、繊維密度が比較的低いために、圧縮弾性率が小さく、軟質のクッション材として機能し、衝突時の衝撃を吸収して強打や骨折などのような重い負傷の発生を防止する。そして、本発明の衝撃吸収材に衝突したときには、繊維密度の低い表面層は衝撃を吸収しながら人体に沿って変形を受けつつ内方に沈んでゆくが、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の内部に繊維密度が高く、圧縮弾性率の大きい硬質層を形成してあるため、表面層からの衝撃力を硬質の中間層全体で受け止めて衝撃吸収材内部での局部的な沈みや変形を防いで人体の一部が衝撃吸収材内に埋没するのを防いで手足の捩れなどのような不自然な力が人体にかかるのを防止し、捻挫や骨折などのような重い負傷の発生を防ぐ。
【００１１】
ここで、本明細書における不織繊維構造体における「繊維密度」とは、繊維の密集度を意味し、本発明の衝撃吸収材では、内部に繊維の密集度の高い層を有し、表面層および裏面層は内部よりも繊維の密集度が低い。
繊維密度の指標としては、不織繊維構造体の各層における圧縮弾性率や単位体積当たりの密度（見掛密度）を挙げることができ、一般に、繊維密度が大きいと圧縮弾性率および／または見掛密度が大きくなり、一方繊維密度が小さいと圧縮弾性率および／または見掛密度が小さくなる。
本発明の衝撃吸収材の前記したような構造を有せず、衝撃吸収材全体が軟質であったり、または衝撃吸収材全体が硬質であると、上記した衝撃吸収性と沈み防止効果の両方の機能を同時に果たせなくなり、捻挫、骨折、強打などの重症な事故が発生し易くなる。
【００１２】
本発明の衝撃吸収材は、内部に表面層および裏面層よりも繊維密度の高い層を有していて、内部の圧縮弾性率が表面層および裏面層の圧縮弾性率よりも高いものであれば、その細部構造は、衝撃吸収材を設置するスポーツ施設の種類や設置場所などに応じて適当なものを採用することができる。例えば、繊維密度の低い表面層、繊維密度の高い中間層および所定の繊維密度の裏面層の３層構造であってもよいし、繊維密度の低い表面層と繊維密度の高い２つ以上の内層部分および繊維密度の低い裏面層などのからなる４層以上の構造物であってもよい。
そのうちでも、本発明の衝撃吸収材は、衝撃を直接受ける表面層の下に、中間層および裏面層を順に有する不織繊維構造体であって且つ前記各層の繊維密度が、下記の式（Ｉ）；
【００１３】
【数３】
中間層の繊維密度＞表面層の繊維密度≧裏面層の繊維密度 （Ｉ）
を満足する不織繊維構造体からなっていることが衝撃吸収材としての性能に一層優れることから好ましい。
【００１４】
衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体が、上記の式（Ｉ）を満足するものである場合は、衝撃吸収性に一層優れ、しかも衝突時に中間層（内部）に局部的な変形や沈みがなく人体の一部に捩れなどの不自然な外力が加わらず、骨折、捻挫、強打などのような重い負傷が発生することを効果的に防止することができる。
具体的には、上記の式（Ｉ）を満足する不織繊維構造体よりなる衝撃吸収材では、繊維密度の小さい軟質の表面層は、圧縮弾性率が小さくてクッション材として機能するため、衝突時の衝撃を吸収して打撲や骨折などの発生を防止する。また、表面層の下の繊維密度の高い硬質の中間層は、圧縮弾性率が高くて局部的な窪みや変形を生じにくいことにより、表面層から到達した衝撃力を中間層全体で受け止めて、衝突時の衝撃によって衝撃吸収材内部で局部的な沈みや変形が生ずるのを防止でき、それによって手足などの人体の一部に捩れなどの不自然な力が加わるのを防いで、骨折や捻挫などの重い負傷の発生を防止する。さらに、衝撃吸収材の裏面層は、通常、スポーツ施設などのフェンスや壁面などの硬い構造物に取り付けられるが、繊維密度が小さく、圧縮弾性率の低い軟質のクッション層をなしているために、硬質の中間層とフェンスや壁面などの硬い構造物との間のクッション材として機能し、硬質の中間層全体で受け止めた衝撃力を軟質の裏面層全体で受け止めながら変形・吸収し、衝撃吸収材全体に高い衝撃吸収機能を付与する。
【００１５】
上記の式（Ｉ）を満足する３層構造を有する不織繊維構造体から構成される衝撃吸収材において、表面層と裏面層の繊維密度は同じであってもよいが、裏面層の繊維密度が表面層の繊維密度よりも低い方が、衝撃吸収性に一層優れることから好ましい。
上記の式（Ｉ）を満足する不織繊維構造体において、各層の具体的な繊維密度は、各層を構成する不織布の種類、該不織布を構成する繊維の種類、繊度、物性、該不織繊維構造体よりなる衝撃吸収材の設置場所や設置形態などに応じて調整し得るが、一般的には、以下のように設定することが、各層の上記した機能を最大限に発揮させ得る点から好ましい。
【００１６】
［３層不織繊維構造体における各層の好ましい繊維密度］
表面層の繊維密度＝０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³
中間層の繊維密度＝０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³
裏面層の繊維密度＝０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³
なお、各層の上記した繊維密度の測定法は以下の実施例の項に記載するとおりである。
【００１７】
本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の全体の厚さは、衝撃吸収材の設置場所や設置形態、各層を構成する不織布の種類、該不織布を構成する繊維の種類、繊度、物性などに応じて調整し得るが、一般的には１０〜７０ｃｍであることが、衝撃吸収材としての機能、占有スペースなどの点から好ましく、２０〜６０ｃｍであることがより好ましい。
衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体における各層の厚さは、衝撃吸収材の設置場所や設置形態、各層を構成する不織布の種類、該不織布を構成する繊維の種類、繊度、物性などに応じて調整し得るが、上記の式（Ｉ）を満足する３層構造の不織繊維構造体よりなる衝撃吸収材では、一般的には、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の全体の厚さに対して、表面層の厚さが１／１０〜１／２、中間層の厚さが１／２０〜１／４および裏面層の厚さが１／４〜２／３であることが、上記した各層の機能を十分に発揮させ得る点から好ましい。
その際に、表面層の厚さを５〜３０ｃｍ、中間層の厚さを１〜５ｃｍ、裏面層の厚さを１５〜４０ｃｍ程度とすることが、衝撃吸収性、衝撃吸収材の内部での局部的な変形や窪みの発生防止などの点からより好ましい。
【００１８】
本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体は、各種の合成繊維、半合成繊維および天然繊維の１種または２種以上を用いて形成することができる。そのうちでも、不織繊維構造体は、合成繊維から形成されていることが、衝撃吸収材における各部の繊維密度や圧縮弾性率を所望の値に設定し易い点、不織繊維構造体の製造が容易である点、保存中に腐食が生じない点などから好ましい。
【００１９】
本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の形成に好ましく用いられる合成繊維としては、例えば、各種ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブ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、その他の熱可塑性ポリエステル）、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維などのポリオレフィン繊維、各種ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール系繊維、エチレン−ビニルアルコール系共重合体繊維、アクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ弗化ビニル繊維などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、前記した合成繊維以外に天然繊維や半合成繊維などを混用しても差し支えない。そのうちでも、ポリエステル繊維および／またはポリプロピレン繊維が、取り扱い性、製造の容易性などの点から好ましく用いられる。
【００２０】
不織繊維構造体を構成する合成繊維の太さ（単繊維繊度）は特に制限されないが、一般的には、３〜２２ｄｔｅｘのものが、不織繊維構造体の製造性、不織繊維構造体の圧縮弾性率などの点から好ましく用いられる。
また、不織繊維構造体を構成する合成繊維は、１種類の有機重合体からなる単独繊維であってもよいし、２種以上の有機重合体からなる複合繊維または混合紡糸繊維であってもいずれでもよい。
不織繊維構造体を構成する合成繊維は、通常の丸形断面繊維であってもよいし、断面形状が例えば、偏平、楕円形、三角形、方形、多角形、多葉形、Ｖ字形、Ｗ字形、Ｔ字形、ドッグボーン形、中空などの異形断面繊維であってもよい。
また、不織繊維構造体を構成する合成繊維の長さは特に制限されず、不織繊維構造体の製造方法などによって短繊維であっても、長繊維であっても、それらの混用であってもよいが、短繊維が好ましく用いられる。その際の短繊維の長さは特に制限されず、通常の不織布と同様の長さとすることができ、一般的には３８〜７６ｍｍ程度の長さが好ましい。
【００２１】
本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体においては、不織繊維構造体の表面部、中間層および裏面層とで、それらの層を構成する繊維の種類、太さ（単繊維繊度）、繊維長、断面形状、繊維組成（複数の繊維の組み合わせ）などは、同じであってもまたは異なっていてもよい。不織繊維構造体の表面層、中間層および裏面層のすべてを、同じ繊維材料から形成する場合は、その圧縮状態を異ならせる、すなわち中間層を構成する不織繊維体（不織ウエブ、不織布など）を強く圧縮された状態にし、表面層および裏面層を構成する不織繊維体（不織ウエブ、不織布など）を弱く圧縮された形態にしておくことにより、表面層および裏面層は繊維密度が低くて小さな圧縮弾性率を有し、一方中間層は繊維密度が高くて大きな圧縮弾性率を有する本発明の目的に適合する不織繊維構造体を簡単に得ることができる。
【００２２】
本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の製法は特に制限されず、上記した特定の層構造を有する不織繊維構造体を製造できるいずれの方法も採用できる。そのうちでも、本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の代表的な製法例としては、
（ｉ） 上記した繊維（好ましくは合成繊維）を用いて所定の繊維密度および／または圧縮弾性率になるような複数種の不織ウエブ（不織布にする前のウエブ）または不織布を製造し、それらの不織ウエブまたは不織布を、表面層および裏面層が中間部よりも繊維密度および／または圧縮弾性率が低くなるようにして複数枚積層して不織繊維構造体を製造する方法；
（ii） 上記した繊維（好ましくは合成繊維）を用いて所定の繊維密度および／または圧縮弾性率になるような不織ウエブ（不織布にする前のウエブ）または不織布を製造した後、その不織ウエブまたは不織布を複数枚積層して所定の繊維密度および／または圧縮弾性率を有する各層用の積層体をそれぞれ製造し、それらの積層体を、表面部分および裏面部分に繊維密度および／または圧縮弾性率の小さい積層体が位置し、中間部に繊維密度および／または圧縮弾性率の大きい積層体が位置するようにして配置積層して不織繊維構造体を製造する方法；
などを挙げることができる。
【００２３】
上記した（ｉ）または（ii）の方法で不織繊維構造体を製造するに当たっては、不織ウエブまたは不織布の製法は特に制限されず、例えば、乾式法、湿式抄造法、スパンボンド法、メルトブロー法、またはこれらの２または３以上の組合せなどを挙げることができる。そのうちでも乾式法が本発明の目的に適した不織ウエブまたは不織布を簡単に且つ生産性よく製造できる点から好ましい。いずれの場合も、本発明では、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体を主体合成繊維および熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理して形成した不織ウエブまたは不織布から形成するか、または衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の内部に位置する繊維密度の高い中間層に熱融着性バンダー繊維を含有させてニードルパンチ処理および加熱融着処理を施すようにする。主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理して形成した不織ウエブまたは不織布は、所定の繊維密度および／または圧縮弾性率への設定が行い易く、強度などの力学的特性に優れていて衝突時の耐衝撃性に優れ、加熱融着処理によって上下の不織ウエブまたは不織布間の接着を容易に行うことができる。
【００２４】
主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維からなる不織ウエブまたは不織布においては、主体合成繊維としては、上記した各種ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブ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、その他の熱可塑性ポリエステル）、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維などのポリオレフィン繊維、各種ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール系繊維、エチレン−ビニルアルコール系共重合体繊維、アクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ弗化ビニル繊維などの合成繊維の１種または２種以上を用いることができる。
また、熱融着性バインダー繊維としては、主体合成繊維が熱可塑性合成繊維である場合は、少なくとも繊維表面が熱可塑性主体合成繊維よりも低い融点または軟化点を有する熱可塑性重合体から形成されている合成繊維、特に少なくとも繊維表面が熱可塑性主体合成繊維よりも２０℃以上低い融点または軟化点を有する熱可塑性重合体から形成されている合成繊維が好ましく用いられる。また、主体合成繊維が熱可塑性でない合成繊維である場合は、熱融着性バインダー繊維として、少なくとも繊維表面が主体合成繊維の分解温度よりも低い融点または軟化点を有する熱可塑性合成繊維、特に少なくとも繊維表面が主体合成繊維の分解温度よりも２０℃以上低い融点または軟化点を有する熱可塑性重合体から形成されている合成繊維が好ましく用いられる。
【００２５】
主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理して形成した不織布では、主体合成繊維は、溶融、軟化または熱分解することなく繊維形状を維持して不織布の基本骨格を形成し、一方熱融着性バインダー繊維は、不織布またはそれを積層してなる不織繊維構造体を形成する際の加熱処理時に溶融または可塑化して不織布または不織繊維構造体の製造工程を容易にすると共に繊維間を強固に結合して安定な不織布形態を維持する。
主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維よりなる不織ウエブまたは不織布において、主体合成繊維：熱融着性バインダー繊維の割合は、圧縮弾性率や繊維密度などの点から、１０：９０〜９０：１０の質量比であることが好ましく、３０：７０〜７０：３０であることがより好ましい。特に、不織繊維構造体の中間層を構成する不織布（不織布積層体）では、高い繊維密度（圧縮弾性率）が必要であり、熱融着性バインダー繊維による繊維間の結合のみでは所望の繊維密度（圧縮弾性率）が得られない場合は、加熱融着処理と共にさらにニードルパンチを施すことにより、繊維密度（圧縮弾性率）を高めることができる。
【００２６】
主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維よりなる不織ウエブまたは不織布において、主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維の組み合わせ方は、主体合成繊維の種類、融点、軟化点、分解温度などに応じて適宜決めることができる。例えば、主体合成繊維が、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などの高融点ポリエステル繊維である場合は、熱融着性バインダー繊維としては、繊維表面の少なくとも一部がそれよりも低い温度で溶融または軟化し得る熱可塑性重合体から形成されている合成繊維であれば何れも使用でき、例えば、ポリエステル系熱融着性バインダー繊維、ポリアミド系熱融着性バインダー繊維、ポリオレフイン系熱融着性バインダー繊維などを挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。なかでも、ポリエステル系熱融着性バインダー繊維が、ポリエステル主体合成繊維との接着性などの点から好ましく用いられる。
その場合の、ポリエステル系熱融着性バインダー繊維としては、例えば、未延伸ポリエステル繊維、低融点ポリエステル繊維、低融点成分が繊維表面の少なくとも一部に存在しているポリエステル系の芯鞘型、サイドバイサイド型、海島型などの複合繊維などを挙げることができる。また、ポリエステル系熱融着性バインダー繊維は２種類以上を併用しても差し支えない。
【００２７】
ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などからなるポリエステル主体繊維と組み合わせて用い得る上記した熱融着性バインダー繊維において、該熱融着性バインダー繊維が未延伸ポリエステル繊維である場合の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオールなどのアルキレングリコールとテレフタル酸および／またはナフタレンジカルボン酸とからなるポリエステルよりなる未延伸繊維などを挙げることができる。
また、熱融着性バインダー繊維として用いられる低融点ポリエステル繊維としては、例えば、イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート、アジピン酸共重合ポリエチレンテレフタレート、セバチン酸共重合ポリエチレンテレフタレート、ジー、トリー、テトラーエチレングリコール共重合ポリエチレンテレフタレート、イソフタル酸共重合ポリエチレンナフタレートなどの低融点ポリエステルの単独からなる繊維、繊維表面の少なくとも一部が前記して低融点ポリエステルから形成されている芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維、海島型複合繊維などを挙げることができる。
【００２８】
主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維よりなる不織ウエブまたは不織布を用いて加熱融着処理して本発明の衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体を製造するに当たっては、例えば、所定の繊維密度および／または圧縮弾性率になるように設定して製造した不織ウエブを複数枚積層した後に熱融着性バインダー繊維の融点または軟化点以上の温度で加熱または加熱・加圧して各層用の積層体（積層不織布）をそれぞれ製造し、次いで各層用の前記積層体（積層不織布）を、表面層および裏面層に繊維密度および／または圧縮弾性率の小さい積層体（積層不織布）が位置し、中間層に繊維密度および／または圧縮弾性率の大きい積層体（積層不織布）が位置するようにして重ね合わせ、必要に応じて各積層体（積層不織布）間を熱融着や接着剤などによって接着して、不織繊維構造体を製造する方法などが採用される。
その場合に、最終的に得られる不織繊維構造体において、各層（各積層不織布）間の接着を行わずに分離した状態のままにしておき、それをそのまま別途準備しておいた袋状物に充填し縫製を行って衝撃吸収材を形成すると、不織繊維構造体および衝撃吸収材を製造する際の工程が簡単になり、しかもコストを削減できる。袋状物に充填し包装して得られた衝撃吸収材では、衝撃吸収材の上下左右のいずれかの面に当接する袋状物部分、例えば袋状物の両サイドなどの適当な箇所に、空気抜き用の開口部（穴）を設けておくことが好ましい。すなわち、袋状物に空気抜きの開口部（穴）がないと、衝突時の急激な不織繊維構造体の変形に伴って急激に放出される圧縮空気の逃げ場がないために、袋状物の縫製部分や布地が破裂する恐れがあるので、適当な空気抜き開口部（穴）を設けておくことが望ましい。
【００２９】
上記により得られる本発明の衝撃吸収材は、その優れた衝撃吸収性能および内部層（中間層）による局部的な窪みや変形防止機能などによって、衝撃吸収材として極めて優れており、陸上競技場、氷上競技場、雪上競技場、野球場、屋内競技場、屋内練習場などのスポーツ施設のフェンスや壁面などに取り付けて使用することができる。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例などにより本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
以下の例において、不織繊維構造体を構成する各層の繊維密度は、次のようにして測定した。
【００３１】
［繊維密度］
不織繊維構造体の各層を構成する不織布（積層不織布）を縦×横＝２０ｃｍ×２０ｃｍの寸法（面積）に裁断し、裁断した不織布（積層不織布）の厚さ（Ｈ）（ｃｍ）および質量（Ｗ）（ｇ）を測定して、下記の数式（II）および（III）により不織繊維構造体の各層［各層を形成する不織布（積層不織布）］の繊維密度（ｄ）を求めた。
【００３２】
【数４】
裁断した不織布（積層不織布）の容積(Ｖ)(ｃｍ³)＝２０×２０×Ｈ (II)
各層の繊維密度（ｄ）（ｇ／ｃｍ³）＝Ｗ／Ｖ (III)
【００３３】
《実施例１》
（１）（ｉ） 不織布（カードウエブ）を製造するための主体合成繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維（単繊維繊度＝１４デシテックス、繊維長＝６４ｍｍ、融点＝２５５℃）を準備した。
（ii） 不織布（カードウエブ）を製造するための熱融着性バインダー繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレートであり且つ鞘成分がイソフタル酸とジエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレート（融点＝１１０℃）である芯鞘型複合繊維（芯成分：鞘成分の質量比＝５０：５０）（繊維長＝６４ｍｍ）を準備した。
（２） 上記（１）で準備したポリエチレンテレフタレート繊維（主体合成繊維）と芯鞘型複合繊維（熱融着性バインダー繊維）を７５：２５の質量比で混綿して常法によりカードウエブ（目付＝１００ｇ／ｍ²）を製造した。
【００３４】
（３） 上記（２）で製造したカードウエブを４５枚重ね合わせた後、温度１６０℃の熱風炉を通し、熱風炉の出口で１４０℃の空気を吹き付けて冷却しながら１５ｃｍのクリアランスに設定した一対のロール間を通して、表面層用の積層体（熱融着性バインダー繊維によって繊維が結合された積層不織布）（厚さ＝１５ｃｍ、繊維密度＝０．０３ｇ／ｃｍ³）を製造した。
（４） 上記（２）で製造したカードウエブを１４枚重ね合わせた後、温度１６０℃の熱風炉を通し、熱風炉の出口で１４０℃の空気を吹き付けて冷却しながら２ｃｍのクリアランスに設定した一対のロール間を通して、中間層用の積層体（熱融着性バインダー繊維によって繊維が結合された積層不織布）（厚さ＝２ｃｍ、繊維密度＝０．１２ｇ／ｃｍ³）を製造した。
（５） 上記（２）で製造したカードウエブを４６枚重ね合わせた後、温度１６０℃の熱風炉を通し、熱風炉の出口で１４０℃の空気を吹き付けて冷却しながら２３ｃｍのクリアランスに設定した一対のロール間を通して、裏面層用の積層体（熱融着性バインダー繊維によって繊維が結合された積層不織布）（厚さ＝２３ｃｍ、繊維密度＝０.０２ｇ／ｃｍ³）を製造した。
【００３５】
（６） 上記（３）〜（５）で製造した３つの積層体をそれぞれ縦×横＝１３０ｃｍ×１００ｃｍの寸法に裁断し、表面層用積層体／中間層用積層体／裏面層用積層体の順序で積ね合わせた後、防水加工を施したポリエステル織物製の袋（縦×横×高さ＝１３２ｃｍ×１００ｃｍ×４２ｃｍの直方体形；袋の両サイドに直径１０ｃｍの空気抜き穴を２個ずつ形成）に入れて、衝撃吸収材を製造した。なお、表面層用積層体／中間層用積層体／裏面層用積層体よりなる積層体の製造時に積層体間の接着は行わなかった。
（７） 上記（６）で製造した衝撃吸収材を、表面層が上になるようにして床の上に置き、約６０ｋｇの球形の錘（直径＝３０ｃｍ）を３ｍ上方から衝撃吸収材上に自然落下させ、衝突時の錘の跳ね返り高さを測定したところ約１５ｃｍであった。
（８） 対照として、上記（６）で製造した衝撃吸収材と同じ寸法（縦×横×厚さ＝１３０ｃｍ×１００ｃｍ×４０ｃｍ）の軟質ポリウレタンフォーム（密度＝０．０４ｇ／ｃｍ³）を準備し、上記（７）と同様にして球形の錘を軟質ポリウレタンフォームの３ｍ上方から自然落下させたところ、錘はポリウレタンフォーム中に深く沈んだ後に反発力で約４０ｃｍの高さまで跳ね返った。
（９） スポーツ分野では、衝撃吸収材に対して上記（７）および（８）におけるのと同じ錘の落下試験を行った場合に、錘の跳ね返り高さが２０ｃｍ以下であれば、競技者などが高速で衝突した場合にも骨折、捻挫、強打などの重い怪我を防ぐことができてスポーツ施設用の衝撃吸収材として極めて優れていると一般に評価されており、上記（７）の結果から、本発明の衝撃吸収材はスポーツ施設などに用いる衝撃吸収材として極めて好適であることが裏付けられた。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の衝撃吸収材は、軟質の表面層および裏面層が衝突時の衝撃を吸収すると共に、硬めの中間層が局部的な変形や窪みを生ずることなく衝突時の衝撃を全体で受け止めることができ、それによって衝突時に手、腕、足、脚などの人体部分が埋没して捩れなどの不自然な力がかかるのを防止して、骨折、捻挫、強打などのような重い負傷が生ずるのを効果的に防ぐことができる。
そのため、本発明の衝撃吸収材は、陸上競技場、氷上競技場、雪上競技場、野球場、屋内競技場、屋内練習場などの各種スポーツ施設のフェンスや壁面などに取り付けることによって、競技者、練習者などを安全に保護することができる。
また、衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体を、主体合成繊維と熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理して形成した不織ウエブまたは不織布より形成している本発明による場合は、所定の繊維密度および／または圧縮弾性率への設定が行い易く、強度などの力学的特性に優れていて衝突時の耐衝撃性に優れ、加熱融着処理によって上下の不織ウエブまたは不織布間の接着を容易に行うことができる。

Claims (9)

1. 不織繊維構造体からなる衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の内部に、表面層および裏面層よりも高い繊維密度を有する層を有し、且つ該衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体が主体合成繊維および熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理してなる不織ウエブまたは不織布から形成されていることを特徴とする衝撃吸収材。
2. 不織繊維構造体からなる衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の内部に表面層および裏面層よりも高い繊維密度を有する層を有し、且つ該衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の内部に位置する繊維密度の高い中間層に熱融着性バンダー繊維が含まれ且つニードルパンチ処理および加熱融着処理が施されていることを特徴とする衝撃吸収材。
3. 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体が、主体合成繊維および熱融着性バインダー繊維を用いて加熱融着処理してなる不織ウエブまたは不織布から形成されている請求項２に記載の衝撃吸収材。
4. 衝撃吸収材が、衝撃を直接受ける表面層の下に中間層および裏面層を順に有し、且つ前記各層の繊維密度が下記の式（Ｉ）；
   

   

   を満足する不織繊維構造体からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。
5. 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体における表面層の繊維密度が０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³、中間層の繊維密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ³および裏面層の繊維密度が０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³である請求項４に記載の衝撃吸収材。
6. 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体の全体の厚さが１０〜７０ｃｍであり、不織繊維構造体の全体の厚さに対して、表面層の厚さが１／１０〜１／２、中間層の厚さが１／２０〜１／４および裏面層の厚さが１／４〜２／３である請求項４または５に記載の衝撃吸収材。
7. 衝撃吸収材を構成する不織繊維構造体における表面層の厚さが５〜３０ｃｍ、中間層の厚さが１〜５ｃｍおよび裏面層の厚さが１５〜４０ｃｍである請求項４〜６のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。
8. 不織ウエブまたは不織布における主体合成繊維：熱融着性バインダー繊維の割合が、１０：９０〜９０：１０の質量比である請求項１および３〜７のいずれか１項に記載の衝撃吸収材。
9. 袋状物に充填された請求項１〜８のいずれかに記載の衝撃吸収材であって、該衝撃吸収材の上下左右のいずれかの面に当接する袋状物部分に開口部が設けられている衝撃吸収材。