JP3976238B2

JP3976238B2 - クッション材及びその製造方法

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Publication number: JP3976238B2
Application number: JP2002045811A
Authority: JP
Inventors: 昇綿奈部; 勝美上利
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: JP2003236965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布からなるクッション材、フロアや椅子、特にベッドマット用クッション材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベッドマットや家具等のクッション材として合成繊維からなる不織布が多く使用されている。これらの不織布は、例えばポリエステル系繊維等の比較的融点の高い繊維と、これより融点の低い繊維を開繊、混綿後にカーディングを行ってウェブを形成し、さらにクロスレイによってウェブを積層させた状態でそのまま連続して赤外線又は遠赤外線等による加熱処理を施し、繊維間を熱融着させることによって作製される。
【０００３】
しかし上記のような製造工程であると、カーディングによって形成したウェブは不織布の厚さ方向にそって積層される。このため、不織布中の繊維方向は厚さ方向に対して垂直となる。すなわち繊維は不織布中で寝た状態にあることから、繊維が本来有する弾性特性が生かされず、クッション材として厚さ方向に圧縮荷重がかかった場合に反発性が少なく、へたりが大きいという問題が存在していた。
【０００４】
従来のクッション材は、ウェブを積層した後に連続して赤外線又は遠赤外線等で繊維間を熱融着させてクッション材を作製している。しかしこの場合、赤外線又は遠赤外線が直接照射される表面部分は熱融着の度合いは大きいものの、高密度、あるいは厚さが大きい場合には表面部分から中心部分に行くにしたがい熱融着の度合いは小さくなる。このため不織布中の熱融着の度合いが不均一となり、クッション材として適度な風合いが得られなくなってしまう。このため高密度、あるいは厚さが大きいものは作製困難であった。
【０００５】
特開平５−３８９４号公報記載の発明は、ウェブを積層した後に上下２枚のプレート間に圧縮保持させ、蒸気釜に入れ、蒸気を導入するという方法である。また、上下２枚のプレートにはその不織布が接する面に２０〜５０ｍｍ間隔に深さ１０〜２０ｍｍ程度の刃を設けてこの刃により不織布表面に切り込みが設けられ、体の屈曲に追随し得る屈曲機能を持たせたベッドがあるが、これは、切り込み部が密度の高い部位と平坦部が密度の低い部位が存在し、耐久性とクッション性に問題があった（図６）。
【０００６】
特開平１０−２１５９８４号公報記載の発明には、捲縮ステープルによって構成したランダムウェブにニードル加工を施して平板状に加工すると共に、波形板形状に形成して形状保持し、伸縮性を有する布部材によって被うと共に長手方向に縫製する構成としたことを特徴とする伸縮マットレスがある。この伸縮マットレスは平板状を波形板形状に形成しているため、屈曲する切れ込み部が深く互いに接着しているためにかえって屈曲性が悪い欠点があった（図７）。また、波形板形状の表面形状は凹凸が大きく、ベッドマットとして使用した際に、凸部が身体に当たり寝心地が悪いといった欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、厚さ方向に沿って積層された不織布中の繊維方向は厚さ方向に対して垂直となる。すなわち繊維は不織布中で寝た状態にあることから、繊維が本来有する弾性特性が生かされず、クッション材として厚さ方向に圧縮荷重がかかった場合に反発性が少なく、へたりが大きい。本発明の目的は、屈曲性を有するクッション材の凹凸部の切り込み部の密度の高い部位と平坦部の密度の低い部位の密度差が少なく、厚さ方向に圧縮荷重がかかってもへたりが小さいうえ、曲げ剛性が小さいため屈曲性を付与することが容易であり、通水性、通気性に優れ、また、寸法安定性が良く耐熱、耐久性に優れ、伸縮性を有する、クッション材（図８）を供給すること、およびアコーディオン形状に屈曲した凹凸形状がベッドマットとして使用した際に、凸部が身体に当たり寝心地が悪いといった欠点の無いクッション材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは吸収体を構成する素材の選定、調合、並びに製造方法を研究し、本発明の完成に至った。
即ち、マトリックス繊維とバインダー繊維とからなり、Ｆ型表面硬度計で測定したその表面硬度の範囲が１〜５である不織布を少なくとも２層に積層してなる積層体からなり、該積層体がアコーディオン形状に屈曲し、かつアコーディオン形状の屈曲ピッチが１０ｍｍ未満であって、しかも屈曲してできた新しい表面が平坦形状の成形物であることを特徴とするクッション材主旨とする。
ここで、本発明のクッション材は、前記積層体において、図１０に示すように、中間層（Ｍ）と少なくとも一方の表面層（Ｓ ₁ ，Ｓ ₂ ）の組成が異なっていてもよい。
【０００９】
また、マトリックス繊維とバインダー繊維を混合、カーディングして得られる、Ｆ型表面硬度計で測定したその表面硬度の範囲が１〜５である不織布を積層して２本のローラ間に挟み、ウェブの出口を一定の圧力で支持しながら、上下２枚のプレート間に押し出すことにより、アコーディオン形状に屈曲させてアコーディオン形状の屈曲ピッチを１０ｍｍ未満とする工程、熱処理により、各層間を相互に融着させる工程を特徴とするクッション材の製造方法である。
【００１０】
なお、本発明のクッション材を製造する装置としては、前記アコーディオン形状に屈曲する工程において、不織布を積層して送り込む２本の押し込みローラ（１）を設け、不織布の出口に該不織布を一定の圧力で支持する邪魔板（２）、上下２枚のプレートよりなる調整板（３）を備え、熱融着する工程において、熱処理を行う引き取りボックス（４）又はキャタピラ方式の引き取り機（９）を備えるクッション材の製造装置が好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の不織布について説明する。なお、本実施例は実施の態様の一例を挙げたにすぎず、本発明がこの実施例に限定されるものではない。
【００１２】
本発明のクッション材の原料であるマトリックス繊維に合成繊維を用いる場合、そのポリマーの種類は特に限定されない。例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエステル、ポリ乳酸やポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミドおよびこれらの共重合体などを使用することができる。また、これら２種以上の繊維の混合であっても構わない。
【００１３】
マトリックス繊維には天然繊維を用いることも出来る。この場合、セルロース、羊毛、コットン、シルクなどを使用することができる。また、これら２種以上の繊維の混合であっても構わない。勿論、上記合成繊維と天然繊維を混合して使用しても構わない。
【００１４】
マトリックス繊維には２．５ｃｍ当たり２０個以上の捲縮を有する高捲縮綿を５％以上６０％以下含有することが好ましい。上記高捲縮綿を含有することにより、ウェブ中の繊維どうしの絡みが強くなる。ウェブ中の繊維の絡みが強いと成形後の製品の形状保持力、寸法安定性が向上する。５％以下だと絡みが十分でなく、６０％以上では高捲縮を発現するときに不織布の収縮が大きくなり製造上好ましくない。更に好ましくは、１５％以上４０％以下が好ましい。
【００１５】
特に、クッション材を蒸気による高温消毒を行う場合、従来の融点が１１０℃タイプのバインダー繊維を用いて製造されたクッション材は熱によって変形し易いが、本発明によると高温消毒の場合でも高捲縮綿の絡みが強いためクッション材製品の寸法安定性が良く耐熱、耐久性が優れる。また高捲縮綿は、バネ状の伸縮弾性力が強く、成形後の不織布そのものに弾力性能や伸縮性能を与える。高捲縮綿の例としては、ユニチカファイバー（株）製、「Ｃ８１」（２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ）、「Ａ８１」（２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ）等が挙げられる。
【００１６】
マトリックス繊維は、繊度が５ｄｔｅｘ以上のものを含有することが好ましい。好ましくは５〜３０ｄｔｅｘ、より好ましくは１３〜２０ｄｔｅｘである。５ｄｔｅｘ以上であると不織布の空隙率が大きくなるため、適度な通水性や通気性が得られる。このため、ベッドマット等を使用後、洗濯を行う際に洗浄時の水抜けが早くなるため時間を短縮することが可能となる。また洗浄後の乾燥工程でも洗浄水を素早く蒸発させることが可能となる。
【００１７】
本発明に用いるバインダー繊維は通常合成繊維からなり、融点又は軟化点がマトリックス繊維のそれよりも低いものである。マトリックス繊維とバインダー繊維を混綿後、バインダー繊維の成分のみが溶融（軟化）する温度で熱処理をすることで、不織布中の繊維が安定化され、クッション材のクッション性と安定性が得られる。
【００１８】
バインダー繊維は、一部又は全部がマトリックス繊維に用いられるポリマーよりも低融点（軟化点）であれば、用いられるポリマーの種類は特に限定されない。例えばポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエステル、ポリ乳酸やポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンのようなポリオレフィン、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミドおよびこれらの共重合体などを使用することができる。また、これら２種以上の繊維の混合であっても構わない。
【００１９】
バインダー繊維は上記のポリマーよりなる単一成分繊維でもよいが、鞘成分に低融点のポリマー、芯成分にそれより高融点のポリマーを持つシース・コア型コンジュゲート繊維を用いれば、芯成分の支持機能を維持したまま熱融着機能を果たすことができるので更に好適である。
【００２０】
芯鞘型複合繊維の鞘成分としては、特に、低融点ポリエステルの使用が好ましいが、この種のポリエステルは、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸類、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類及び／又はヘキサヒドロテレフタル酸、へキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、パラキシリレングリコールなどの脂肪族や脂環式ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステルであり、例えばテレフタル酸とエチレングリコールに、イソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを添加共重合させたポリエステルなどが例示される。
【００２１】
かかる熱融着繊維としては通常のポリエチレンテレフタレートポリマーを芯成分に、低融点の共重合ポリエチレンテレフタレートポリマーを鞘成分に持つユニチカファイバー（株）製メルティが挙げられるが、これらのみに限定はしない。低融点の鞘成分の融点が１６０℃のものが、耐熱、耐久性から好ましいが、本発明によれば、低融点の鞘成分の融点が１１０℃のものでも、蒸気による高温消毒などの処理に対して、従来品より耐熱、耐久性が優れる。
【００２２】
バインダー繊維の混率は５〜７０％であることが好ましい。この範囲内であると、成形加工時に十分な成形性が保持できるうえ、クッション材として軟らかな触感を持つクッション性が得られるため好ましい。
【００２３】
これらのマトリックス繊維とバインダー繊維は、特開平１０−２１５９８４号公報記載の発明の捲縮ステープルによって構成したランダムウェブとは異なり、開繊、混綿、カーディングを行ったカードウェブを、例えば、ニードルパンチや遠赤外線による一次熱処理を行い不織布とする。
【００２４】
本発明の不織布からなるクッション材は、開繊、混綿、カーディングを行ったカードウェブを熱処理なしで積層した不織布、又は、カードウェブを積層した不織布の表面を軽くニードリングした不織布、又は、カードウェブを積層した不織布を一次熱処理した不織布等を更に積層し、アコーディオン形状に成形した後、二次熱処理をして各層間が相互に融着されることによって、不織布中の繊維方向は厚さ方向に対して大部分が平行となり、クッション材に圧縮荷重がかかっても反発性が大きいため、へたりを小さくすることが可能となる。
【００２５】
さらに不織布中の繊維方向は厚さ方向に対して大部分が平行であるため、曲げ剛性が小さくなる。このためベッドマットとして用いる場合、成形加工時に体のラインにあわせて屈曲性を付与することが容易であるという利点がある。
また、不織布を積層しアコーディオン形状に成形することによって、バネ状の伸縮特性が得られる。
【００２６】
また、アコーディオン形状の凹凸のピッチを１０ｍｍ未満に成形することによって、アコーディオン形状に屈曲してできた新しいクッション材表面がほぼ平坦となる。本発明のクッション材をベッドマットとして使用したときに、凸部の身体への当たりが感じられず、非常に寝心地の良いものが得られる。
【００２７】
上記アコーディオン形状の凹凸のピッチが１０ｍｍ未満に成形することによって、クッション材表面をほぼ平坦にするには、後に述べる不織布製造装置の押し込みローラー（１）に供給する不織布の表面硬度の範囲を１〜５にすると良い。
【００２８】
このように押し込みローラー（１）に供給する不織布の表面硬度を適宜選択することにより、アコーディオン形状の凹凸のピッチが１０ｍｍ未満に成形することができ、クッション材表面をほぼ平坦にすることができる。
【００２９】
（不織布の製造装置）
本発明にかかるクッション材の製造装置の一例を図１に示す。クッション材製造装置は図１に示すように、開繊、混綿、カーディングを行ったカードウェブを熱処理なしで積層した不織布、又は、カードウェブを積層した不織布の表面を軽くニードリングした不織布、又は、カードウェブを積層した不織布を一次熱処理した不織布等を押し込むローラー（１）、押し込みローラーより出てきた不織布を一定の圧力で押さえながら引き取る邪魔板（２）、アコーディオン形状に成形する導入部の調整板（３）、出てきたアコーデイオン形状の不織布を二次熱処理するための引き取りボックス（４）、を主として構成される。図中の（５）（６）は一次熱処理を行った不織布、（７）はアコーデイオン形状に形成された不織布である。
【００３０】
図２、図３、図４には本発明の応用例をしめす。図２は、出てきたアコーデイオン形状の不織布を二次熱処理するための引き取りボックス（４）に、押し込みローラーより出てきた不織布を一定の圧力で押さえながら引き取る邪魔板（２）と共にフィルムやスパンボンド等（８）を沿わせる装置。図３は、引き取りボックス（４）やフィルムやスパンボンド（８）の代わりに、キャタピラ方式の引き取り機（９）を用いて、オンラインの二次熱処理機（１０）を使用する方式の装置。図４は、上記キャタピラ方式の引き取り機（９）を３分割して、各々のゾーン毎に引き取り速度を可変する装置（１１）の例を示す。
図５は出てきた圧縮状態凹凸形状の不織布を二次熱処理するための引き取りボックス（４）を二次熱処理するための蒸気釜（１２）に重ねて投入した例を示す。
【００３１】
（不織布の製造方法）
先ず、マトリックス繊維と、バインダー繊維を開繊、混綿後、カーディングによってウェブとした後に、以下の各種方法にて不織布を製造する。先ずは、熱処理なしでそのまま積層する、又は、カードウェブを積層した不織布の表面を軽くニードリングする、又は、カードウェブを積層した不織布を一次熱処理をおこなう、等によって不織布を製造する。この熱処理は、従来からある遠赤外線又は熱風循環式ヒータのような乾熱で行い、ウェブ内の繊維を仮融着させる。温度、時間の条件は用いるマトリックス繊維とバインダー繊維の種類によって適宜決める。
【００３２】
（不織布の製造例）
例えば、サイドバイサイドの構造を有し自己捲縮発現性を有する中空構造型ポリエステル繊維（繊度６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）６０重量％、ユニチカファイバー（株）製高捲縮ポリエステル繊維Ｃ８１（繊度２．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）３０重量％、芯鞘型の複合繊維であり鞘の融点が１１０℃のポリエステル繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）１０重量％を混綿し、カードおよびクロスレイヤを通してカードウェブを作製する。
【００３３】
このウェブを片面よりニードルパンチを行ない、繊維を交絡させておいても良いが、繊維の交絡が強すぎると製品の反発弾力性が大きくなり、アコーデオン状の凹凸のピッチが大きくなるので、ニードルパンチはかるくかける。このウェブを遠赤外線乾燥機にて、コンベア速度２ｍ／分、上側プレートヒータ温度３００℃、下側プレートヒータ温度３３０℃、の条件で一次熱処理を行い、目付９００ｇ／ｍ²、繊維集合体の全体厚み３５ｍｍで密度２５．７ｋｇ／ｍ³、ニードル面の表面硬度が２．５の不織布を得た。
【００３４】
（クッション材の製造方法）
上記の一次熱処理した不織布（５）、（６）を、図１の如く積層して２本の押し出しローラー（１）間に挟み（Ａ領域）、押し込みローラーより出てきた不織布を、邪魔板（２）で一定の圧力で押さえながら引き取り、アコーディオン形状に成形する導入部の調整板（３）の上下２枚のプレート間に押し出す（Ｂ領域）。このとき積層する不織布の枚数は、目的に応じて２枚以上適宜選べる。また、この時の邪魔板（２）の圧力および引き取り速度は、ウェブの密度、目付け、巾等の条件に各々適した条件を選定する。出てきた不織布は、２本の押し出しローラー（１）より押し出される速度より遅い速度で導入部の調整板（３）に蓄積されるため、不織布自信が上下互いに圧力を受けて座屈し、アコーデイオン形状になる。
【００３５】
このとき、邪魔板（２）の圧力および引き取り速度を、経時的に変更させれば、積層体の密度がＭＤ方向に異なるアコーデイオン形状になった不織布が得られる。このときのＭＤ方向とは、機械の生産方向、つまりアコーデイオン形状の凹凸に対して垂直方向をさす。
【００３６】
従来の特開平５−３８９４号公報記載の発明による、刃の付いた２枚のプレートに挟む方法では、刃の部分の密度は高くなり、その間の特に表層部分は密度が低くなるため、屈曲の度合いが本発明よりも少なく、へたりも本発明より良くなかった（図６）。
【００３７】
また、特開平１０−２１５９８４号公報記載の発明による、捲縮ステープルによって構成したランダムウェブにニードル加工を施して平板状に加工し、波形板形状に形成したものは、波形の食い込みが多くその部分が接着してかえって屈曲性が悪かった（図７）。
【００３８】
このアコーデイオン形状になった不織布（７）を二次熱処理するための引き取りボックス（４）、に引き取る。（Ｃ領域）このとき図２の如く邪魔板（２）と共に引き取りボックス（４）の上下２枚のプレートと不織布の間に、スパンボンドや有孔フィルム（８）を沿わせて引き取っても良い。
ついで二次熱処理を施すことで各不織布層間を相互に融着させる。この二次熱処理は、蒸気釜（図５）のようなセッターでバッチで行っても良く、また、図３、図４のようなオンラインによる二次熱処理を行っても良い。製品の硬度や反発性のためには、蒸気釜のようなセッターでバッチで行うのが好ましい。更に好ましくは、蒸気でセットする前に、真空ポンプでセッター内の空気を除去しておくことがより、均一で品質の優れたクッション材が得られる。このようにして、不織布中の繊維方向がクッション材の厚さ方向に対して大部分が平行である不織布を得る（図８）。
【００３９】
蒸気釜を使用する場合、これを密閉状態として減圧後、高圧高温の湿熱蒸気を送り込む。なお、熱セットの温度は、低融点成分が溶融しかつ高融点成分が溶融しない温度である。この処理により、不織布内部まで熱が伝達でき、不織布の隅々において低融点成分が溶融し、高融点成分との接触点で実質的に融着することなる。また、何枚か積み重ねて処理してもその内部まで蒸気が浸透することができ均一な熱セットが可能となる。
【００４０】
このとき上記蒸気釜やオンラインによる湿熱二次熱処理は、温度、時間、真空度などの湿熱処理条件は適宜決めればよい。この方法であると不織布全体が均一に加熱される上、任意の密度のクッション材を得ることが可能となる。例えば、ウェブの目付けが同じでも、このように何枚かの不織布を積み重ねる際には、異なる繊維密度のもの、機能性を持つ不織布等を積み重ねれば異なる品質のクッション材等を簡易に製造することができる。積層枚数を増加させたり、圧縮率を変えることによって高密度のクッション材とすることができる。また、原反の剛性を変えることによってアコーディオン形状のピッチを任意に設定することが出来る。
【００４１】
例えば、原反の表面硬度を５以下にすることによってアコーディオン形状のピッチは１０ｍｍ以下になり、且つ屈曲してできた新しい表面が平坦形状で、製品表面の外観が平坦なものが得られる。その上、屈曲し易くクッション材の伸びも、その長さ１８０ｃｍ当たり３ｃｍ以上伸びる。
【００４２】
本発明のクッション材は使用時の端部や取り付け部の特殊な箇所を除いた主体部分の平均の厚さが５ｍｍ以上であることが好ましい。平均の厚さが５ｍｍ以上であると、クッション材としての十分なクッション性が保持でき、固定感や安定感が得られるため好ましい。
【００４３】
また平均の密度が０．００５〜０．２ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。この範囲内であるとクッション材としての十分なクッション性が保持でき、固定感や安定感が得られるため好ましい。
【００４４】
本発明のクッション材はメッシュの織物または編物で全体もしくは一部をカバリングすることも可能である。カバリングによってクッション材表面の強度補強のほか、剥離防止および毛羽防止といった効果が期待できる。また表面摩擦の低減により、クッション材を側地に詰め込む作業が容易になるという効果も期待できる。なおここでいう側地とは無地、あるいは染色やプリント等の化粧を施した袋状のシーツであり、直接肌に接触する部分となる。
【００４５】
カバリングに用いる織編物の素材は特に限定しない。カバリングの方法については例えば、ミシンがけによってクッション材表面に縫い付ける方法が挙げられる。
【００４６】
（クッション材の製造例）
前記不織布の製造例で得られた一次熱処理した不織布（巾９０ｃｍ、長さ３．６ｍ、厚み３５ｍｍ、密度２５．７ｋｇ／ｍ³、表面硬度２．５）２枚を、図１の如く積層して２本の押し出しローラー（１）間に挟み（Ａ領域）、押し込みローラーより出てきた不織布を、邪魔板（２）で２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）で押さえながら引き取り、アコーデイオン形状に成形する導入部の調整板（３）の上下２枚のプレート間に引き取る（Ｂ領域）。なおこのとき、押し出しローラー（１）の表面速度と、邪魔板（２）の引き取り速度を一定にしてもよい。例えば、押し出しローラー（１）の表面速度を１５ｍ／分、邪魔板（２）の引き取り速度を５ｍ／分にする。
【００４７】
出てきた不織布は、ピッチが１０ｍｍ以下のアコーデイオン形状になる。この不織布を二次熱処理するための長さ１８０ｃｍの引き取りボックス（４）中に引き取る（Ｃ領域）。このアコーデイオン形状になった不織布の入った引き取りボックス（４）を蒸気釜（１２）に投入し、内部を１３．３ｋＰａ（１００Ｔｏｒｒ）以下に減圧した後、該蒸気釜に９８ｋＰａ以上の蒸気を導入して所定の時間湿熱処理した。積層された不織布を圧縮保持するボックスのプレートは、多孔板とすることが好ましい。このように熱処理することにより、内層部まで均一に融着され、全体に風合いよく、外観にも優れた製品を効率よく得ることができる。
【００４８】
このようにして出来たクッション材は、密度４５ｋｇ／ｍ³、厚さ８０ｃｍ、巾９０ｃｍ、長さ１８０ｃｍでアコーディオン状の凹凸ピッチが５ｍｍ、表面硬度４０の、屈曲性を有するクッション材で凹凸部の切り込み部の密度の高い部位と平坦部の密度の低い部位の密度差が少なく、厚さ方向に圧縮荷重がかかってもへたりが小さいうえ、通水性、通気性に優れ、また、寸法安定性が良く耐熱、耐久性に優れ、伸縮性を有するものであった。
【００４９】
【実施例】
（表面硬度の測定方法）
サンプルは、製品又は原反をそのまま、又は１０ｃｍ角以上の大きさに切り出して、水平に置き、高分子計器（株）製のＦ型表面硬度計にて測定した。
（へたりの測定方法および評価方法）
サンプルは幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍ×厚さ８０ｍｍのものを用意する。このサンプルを上面から２００ｍｍφ円盤で初期厚さの５０％まで圧縮を行い、ヒステリシスロス率を測定した。
評価はヒステリシスロス率が６０％未満であれば○、６０％以上８０％未満であれば△、８０％以上を×とした。
【００５０】
（耐熱性の測定方法および評価方法）
サンプルは幅１５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ８０ｍｍのものを用意する。このサンプルをスチームセッターに入れて、１０５℃、５分処理する。処理前後の寸法変化、表面硬度を測定した。
評価は、寸法変化が面積（幅１５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）の変化率（％）（（１−（処理後の面積÷処理前の面積））×１００）が、５％未満であれば○、５％以上を×とした。また、厚さの変化率（％）（（（処理後の厚さ÷処理前の厚さ）−１）×１００）が、５％未満であれば○、５％以上を×とした。更に表面硬度の変化率の絶対値（％）（（（処理後の表面硬度÷処理前の表面硬度）−１）×１００）が、２０％未満であれば○、２０％以上を×とした。
【００５１】
（曲げ剛性の測定方法および評価方法）
サンプルは幅１００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×厚さ８０ｍｍのものを用意する。ＪＩＳＬ１０８５の変則方法にて測定した。サンプルをテーブルに乗せて水平方向に滑らせ、サンプルの一端がテーブルの端より５００ｍｍ出た時点の、サンプルの一端のテーブル面からの移動距離（Ｌ）を測定した。評価は移動距離Ｌが２００ｍｍ以上であれば○、２００ｍｍ未満であれば×とした（図９）。
【００５２】
（通水性の測定方法および評価方法）
サンプルは幅１０００ｍｍ×長さ１８００ｍｍ×厚さ８０ｍｍのものを用意する。サンプル重量を測定し、浸漬前重量とする。
このサンプルを水中に１０分間浸漬した後、ゆっくり引き上げて金網上で５分間静置する。この後、サンプル重量を測定し、浸漬後重量とする。これらの浸漬前重量および浸漬後重量から以下の式によりサンプルが保持している水量を算出する。
サンプルが保持している水量（ｋｇ）＝浸漬後重量（ｋｇ）−浸漬前重量（ｋｇ）
評価はサンプルが保持している水量が８０．０ｋｇ未満であれば○、８０．０ｋｇ以上を×とした。
【００５３】
（通気性の測定方法および評価方法）
サンプルを幅６０ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ８０ｍｍに切り出す。これをカトーテック製ＫＥＳ−Ｆ８ＡＰ１フラジール通気度測定機にて通気度を測定した。
評価は通気度が６０ｃｃ／ｃｍ²／ｓ以上であれば○、６０ｃｃ／ｃｍ²／ｓ未満を×とした。
【００５４】
（剥離・毛羽の測定方法および評価方法）
サンプル表面を目視にて観察する官能試験を行った。評価は表面上に剥離・毛羽がほとんど観察されない場合を○、かなり観察される場合を×とした。
【００５５】
実施例１
前記不織布の製造例で記述した如く、サイドバイサイドの構造を有し自己捲縮発現性を有する中空構造型ポリエステル繊維（繊度６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）６０重量％、ユニチカファイバー（株）製高捲縮ポリエステル繊維Ｃ８１（繊度２．８ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）３０重量％、芯鞘型の複合繊維であり鞘の融点が１１０℃のポリエステル繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）１０重量％を混綿し、カードおよびクロスレイヤを通してカードウェブを作製する。このウェブを片面より軽くニードルパンチを行ない、このウェブを遠赤外線乾燥機にて、コンベア速度２ｍ／分、上側プレートヒータ温度３００℃、下側プレートヒータ温度３３０℃、の条件で一次熱処理を行い、目付９００ｇ／ｍ²、繊維集合体の全体厚み３５ｍｍで密度２５．７ｋｇ／ｍ³、ニードル面の表面硬度が２．５の不織布を得た。
【００５６】
ついでこの不織布２枚を積層して、押し込みローラーに挟み、前記製造方法にて、アコーデイオン形状に蒸気による湿熱二次熱処理をし、各層間が相互に融着したクッション材を得た。このようにして出来たクッション材は、密度４５ｋｇ／ｍ³、厚さ８０ｃｍ、巾９０ｃｍ、長さ１８０ｃｍでアコーディオン状の凹凸ピッチが５ｍｍ、表面硬度４０の、外観上表面が平坦で、屈曲性を付与する凹凸部の切り込み部の密度の高い部位と平坦部の密度の低い部位の密度差が少なく、厚さ方向に圧縮荷重がかかってもへたりが小さいうえ、曲げ剛性が小さいため屈曲性を付与することが容易であり、通水性、通気性に優れ、また、寸法安定性が良く耐熱、耐久性に優れ、更には伸縮性を有する優れたものであった。
【００５７】
実施例２
サイドバイサイドの構造を有し自己捲縮発現性を有する中空構造型ポリエステル繊維（繊度６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）４０重量％、機械捲縮ポリエステル繊維３１０（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）４０重量％、芯鞘型の複合繊維であってその鞘部を構成する繊維の融点が、レギュラー機械捲縮ポリエステル繊維より融点が約１４０℃低いポリエステル繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）２０重量％を混綿し、カードおよびクロスレイヤを通してカードウェブを作製する。このウェブを片面より軽くニードルパンチを行ない、目付７００ｇ／ｍ²、繊維集合体の全体厚み３５ｍｍで密度２０ｋｇ／ｍ³、表面硬度１．５の不織布Ａを作製した。
【００５８】
また、レギュラー機械捲縮ポリエステル繊維３１０（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）６０重量％、消臭、制菌性アクリル繊維カネボウ合繊（株）製「ビオセーフ」（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）２０重量％、芯鞘型の複合繊維であってその鞘部を構成する繊維の融点が、レギュラー機械捲縮ポリエステル繊維より融点が約１４０℃低いポリエステル繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）２０重量％を混綿し、カードおよびクロスレイヤを通してカードウェブを作製する。このウェブを片面より軽くニードルパンチを行ない、目付４００ｇ／ｍ²、繊維集合体の全体厚み２５ｍｍで密度１６ｋｇ／ｍ³表面硬度１．３の不織布Ｂを作製した。
【００５９】
ついでこの不織布３枚を不織布Ａ、不織布Ｂ、不織布Ａの順に積層して、押し込みローラーに挟み、前記製造方法にて、アコーデイオン形状に蒸気による湿熱二次熱処理をし、各層間が相互に融着したクッション材を得た。このクッション材は、密度４０ｋｇ／ｍ³、厚さ８０ｃｍ、巾９０ｃｍ、長さ１８０ｃｍでアコーディオン状の凹凸ピッチが３ｍｍ、表面硬度３５の、外観上表面が平坦で、屈曲性を付与する凹凸部の切り込み部の密度の高い部位と平坦部の密度の低い部位の密度差が少なく、厚さ方向に圧縮荷重がかかってもへたりが小さいうえ、ベッドマットとして使用する際に、寝心地が良く、反発の強い、通水性、通気性に優れ、また、消臭性能、制菌性能を持ち、寸法安定性が良く耐熱、耐久性に優れ、更には伸縮性を有する優れたものであった。
【００６０】
比較例１
実施例１と同じ組成のカードウェブを積層した後に、上下２枚の刃の付いたプレート間に圧縮保持させ、蒸気釜に入れ、蒸気を導入する方法でクッション材を作製した。上記上下２枚のプレートにはその不織布が接する面に５０ｍｍ間隔に深さ１５ｍｍの刃を設けてこの刃により不織布表面に切り込みが設けられ、この切り込みにより屈曲性のあるクッション材を製造した（図６）。
【００６１】
【表１】

【００６２】
【発明の効果】
本発明は圧縮荷重がかかってもへたりが小さいうえ、曲げ剛性が小さいため屈曲性を付与することが容易であり、ギャッジ部の密度差が少なく、更に伸縮性を有する、通水性、通気性に優れ、密度および厚さのコントロールが自由なクッション材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクッション材製造装置の一例。
【図２】本発明のクッション材製造装置の応用例。
【図３】本発明のクッション材製造装置の応用例。
【図４】本発明のクッション材製造装置の応用例。
【図５】引き取りボックス（４）を二次熱処理するための蒸気釜（１２）。
【図６】特開平５−３８９４号公報記載の発明のベッドの断面概要図。
【図７】特開平１０−２１５９８４号公報記載の発明のマットレスの断面概要図。
【図８】本発明のクッション材の断面概要図。
【図９】曲げ剛性の測定方法の概要図。
【図１０】本発明のクッション材（積層体）の断面概要図。
【図１１】本発明のクッション材（積層体）の表層部分の断面概要図。
【符号の説明】
（１）押し出しローラー
（２）邪魔板
（３）調整板
（４）引き取りボックス
（５）、（６）不織布
（７）積層方向に圧縮状態凹凸形状になった不織布
（８）スパンボンドや有孔フィルム等
（９）キャタピラ方式の引き取り機
（１０）オンラインの二次熱処理機
（１１）ゾーン毎に引き取り速度を可変する装置
（１２）蒸気釜
Ｓ₁ 積層体の表部（裏部）
Ｓ₂ 積層体の裏部（表部）
Ｍ積層体の中央部

Claims

マトリックス繊維とバインダー繊維とからなり、Ｆ型表面硬度計で測定したその表面硬度の範囲が１〜５である不織布を少なくとも２層に積層してなる積層体からなり、該積層体がアコーディオン形状に屈曲し、かつアコーディオン形状の屈曲ピッチが１０ｍｍ未満であって、しかも屈曲してできた新しい表面が平坦形状の成形物であることを特徴とするクッション材。
前記積層体において、中間層（Ｍ）と少なくとも一方の表面層（Ｓ₁，Ｓ₂）の組成が異なる請求項１記載のクッション材。
前記マトリックス繊維が、２．５ｃｍ当たり２０個以上の捲縮を有する高捲縮綿を５％以上含有することを特徴とする請求項１記載のクッション材。
前記成形物が、その長さ１８０ｃｍ当たり３ｃｍ以上伸縮する請求項１〜３いずれかに記載のクッション材。
前記積層体の密度がＭＤ方向に異なる請求項 1 〜４いずれかに記載のクッション材。
マトリックス繊維とバインダー繊維を混合、カーディングして得られる、Ｆ型表面硬度計で測定したその表面硬度の範囲が１〜５である不織布を積層して２本のローラ間に挟み、ウェブの出口を一定の圧力で支持しながら、上下２枚のプレート間に押し出すことにより、アコーディオン形状に屈曲させてアコーディオン形状の屈曲ピッチを１０ｍｍ未満とする工程、熱処理により、各層間を相互に融着させる工程を特徴とするクッション材の製造方法。