JPH06269579A - 繊維構造体及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 クッション性、耐へたり性、耐熱耐久性、及
び座り心地の良いクッション材の提供。 【構成】 非弾性捲縮短繊維をマトリックスとした密度
が０．００５〜０．１０ｇ／cm³ である繊維構造体にお
いて、熱接着成分に非弾性巻縮短繊維を構成するポリマ
−の融点より少なくとも４０℃以上低い融点を有する熱
可塑性エラストマーと熱接着成分より少なくとも３０℃
高い熱可塑性エラストマ−とからなる弾性複合繊維が弾
性複合繊維同士及び非弾性捲縮短繊維とが三次元的に形
成された接点で熱融着した部分が散在している繊維構造
体。およびこの弾性複合繊維を混綿、開繊して弾性複合
繊維同士及び複合繊維と非弾性捲縮短繊維との三次元的
な繊維接点を形成させた後、熱接着成分の融点より少な
くとも１０℃以上高い温度で熱処理し、少なくとも一部
の繊維接点を熱接着させる繊維構造体の製法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非弾性捲縮短繊維をマ
トリックスとし、その中に熱可塑性エラストマ−からな
る弾性複合繊維により接点を熱接着されたネットワ−ク
構造を形成した繊維構造体に関する。更には、家具、ベ
ッド、電車、自動車等のクッション材としたとき、優れ
たクッション性、優れた抗へたり性と耐熱耐久性を有す
るリサイクルが可能な繊維構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、家具、ベッド、電車、自動車等の
クッション材で、発泡ウレタン、非弾性捲縮繊維詰綿、
及び非弾性捲縮繊維を接着した樹脂綿や硬綿などが使用
されている。

【０００３】しかしながら、発泡ウレタンはクッション
材としての耐久性は良好だが、床つき感が大きく、透湿
透水性に劣り蓄熱性があるため蒸れやすく、かつ、燃焼
時の発生熱量が大きいため難燃性付与にはハロゲン化物
の添加が必要となり、火災時には多量の有毒ガス発生に
よる中毒の問題と、リサイクルが困難なため焼却される
場合、焼却炉の損傷が大きく、かつ、有毒ガス除去に経
費が掛かる。このため埋め立てされることが多くなった
が、地盤の安定化が困難なため埋め立て場所が限定され
経費も高くなっていく問題がある。また、加工性は優れ
るが製造中に使用される薬品の公害問題などもある。ま
た、ポリエステル繊維詰綿では繊維間が固定されていな
いため、使用時形態が崩れたり、繊維が移動して、か
つ、捲縮のへたりで嵩高性の低下や弾力性の低下が問題
になる。

【０００４】ポリエステル繊維を接着剤で接着した樹脂
綿、例えば接着剤にゴム系を用いたものとして特開昭６
０−１１３５２号公報、特開昭６１−１４１３８８号公
報、特開昭６１−１４１３９１号公報等がある。又、ウ
レタンを用いたものとして特開昭６１−１３７７３２号
公報等がある。これらのクッション材は耐久性に劣り、
且つリサイクルも出来ない等の問題、及び加工性の煩雑
さや製造中に使用される薬品の公害問題などもある。

【０００５】ポリエステル硬綿、例えば特開昭５８−３
１１５０号公報、特開平２−１５４０５０号公報、特開
平３−２２０３５４号公報等があるが、用いている熱接
着繊維の接着成分が脆い非晶性のポリマ−を用いるため
（例えば特開昭５８−１３６８２８号公報、特開平３−
２４９２１３号公報等）接着部分が脆く、使用中に接着
部分が簡単に破壊されて形態や弾力性が低下するなどの
耐久性に劣る問題がある。改良法として、交絡処理する
方法が特開平４−２４５９６５号公報等で提案されてい
るが、接着部分の脆さは解決されず弾力性の低下が大き
い問題がある。また、加工時の煩雑さもある。更には接
着部分が変形しにくくソフトなクッション性を付与しに
くい問題もある。このため、接着部分を柔らかい、且つ
変形しても回復するポリエステルエラストマ−を用いた
熱接着繊維が特開平４−２４０２１９号公報で、同繊維
を用いたクッション材がＷＯ−９１／１９０３２号公報
で提案されている。この繊維構造物に使われる接着成分
はポリエステルエラストマ−のハ−ドセグメントの酸成
分にテレフタル酸を５０〜８０モル％含有し、ソフトセ
グメントとしてのポリアルキレングリコ−ルの含有量が
３０〜５０重量％を限定すると、他の酸成分組成として
融点が１８０℃以下となるには、特公昭６０−１４０４
号公報に記載された繊維と同一と認められるので、イソ
フタル酸等を含有し非晶性が増すことになり、低溶融粘
度として熱接着部分の形成を良くしてアメーバー状の接
着部を形成しているが塑性変形しやいため、耐熱抗圧縮
性が低下する問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を改良し、優れたクッション性、へたり性、
優れた耐熱耐久性、及び着座時蒸れ難く座り心地の良い
クッション材となり、リサイクルが可能な繊維構造体を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を行った結果、熱可塑性エラ
ストマ−からなる複合繊維で伸縮性を有するネットワ−
ク構造を形成することで目的を達成できることを知見
し、本発明に到達した。即ち本発明は、非弾性捲縮短繊
維（Ａ）と弾性複合繊維（Ｂ）が三次元的に混合されて
なる繊維構造体であり、上記弾性複合繊維（Ｂ）は、非
弾性捲縮短繊維（Ａ）を形成するポリマーの融点より４
０℃以上低い融点を有する熱可塑性エラストマー（Ｃ）
と、該熱可塑性エラストマーより３０℃以上高い融点を
有する熱可塑性エラストマー（Ｄ）よりなり、熱可塑性
エラストマー（Ｃ）が複合繊維の表面に少なくとも２分
の１以上露出しており、繊維（Ａ）と繊維（Ｂ）あるい
は繊維（Ｂ）と繊維（Ｂ）が三次元的に形成された接点
で熱融着により接着した部分が散在しており、密度が
０．００５〜０．１０ｇ／cm³ であることを特徴とする
繊維構造体および非弾性捲縮短繊維と熱接着成分に非弾
性巻縮短繊維を構成するポリマ−の融点より少なくとも
４０℃以上低い融点を有する熱可塑性エラストマー
（Ｃ）と熱接着成分より少なくとも３０℃高い融点を有
する熱可塑性エラストマ−（Ｄ）とからなり、前者
（Ｃ）が繊維表面に少なくとも１／２以上露出した弾性
複合繊維とを混綿、開繊して弾性複合繊維同士及び複合
繊維と非弾性捲縮短繊維との三次元的な繊維接点を形成
させた後、熱接着成分となる熱可塑性エラストマー
（Ｃ）の融点より少なくとも１０℃以上高い温度で熱処
理し、繊維接点のうち、少なくとも一部の繊維接点を熱
接着させることを特徴とする繊維構造体の製法である。

【０００８】本発明の繊維構造体は非弾性捲縮繊維のマ
トリックスの中に熱接着成分となる熱可塑性エラストマ
−とネットワ−ク構造を支える熱可塑性エラストマ−と
からなる弾性複合繊維が該繊維同士の接点及び非弾性捲
縮短繊維との接点が熱融着により接着された良好な伸縮
性を有する接着点および伸縮性を有する熱可塑性エラス
トマ−からなる３次元ネットワ−ク構造を作っている。
良好な伸縮性を有する接着点および３次元ネットワ−ク
構造でマトリックスの非弾性巻縮繊維が接続されている
ので大変形を受けても接着点や３次元ネットワ−ク構造
が破壊されないで変形し、歪みを除去すると、エラスト
マ−の伸縮性が発現し元の構造に回復できる。本発明と
ＷＯ９１／１９０３２号公報との本質的な差異は、本発
明が熱可塑性エラストマ−からなる弾性複合繊維で３次
元ネットワ−ク構造を作っている点である。本発明では
弾性複合繊維でネットワ−クを形成しているため、極端
に伸張されてもが弾性複合繊維からなる伸縮性の優れた
３次元ネットワ−ク構造全体で伸ばされ、非弾性巻縮繊
維自身は大きく伸張されず、従って接着点も破壊されな
いが、ＷＯ９１／１９０３２号公報では接着点間が非弾
性体からなる繊維で直線的に結ばれており、大変形を受
けると繊維自身に伸張歪みを受け、接着点に大きな力が
集中して構造が破壊するか、または接着成分が紡錘状に
集中している部分と接着成分が流出して芯成分のみ残っ
た部分があり、芯成分のみの部分は細い非弾性繊維で且
つ、充分な熱延伸がされていないので力学特性も劣るた
め応力集中により繊維自身が破壊する場合がある。従っ
て、本発明の繊維構造体の方が全体がエラストマ−の伸
縮性をもつ弾性複合繊維で三次元ネットワ−ク状に連結
されている点から、ＷＯ９１／１９０３２号公報記載の
繊維構造体より耐へたり性、耐久性、及びクッション性
は優れたものとなる。

【０００９】本発明繊維構造体の密度は０．００５〜
０．１ｇ／cm³ である。この密度が０．１ｇ／cm³ 以上
では、繊維密度が過度に高くなり熱可塑性エラストマ−
同士が過密に相互融着しやすくなり、厚み方向の弾力性
が著しく低下し、通気性も少なくなり蒸れやすくなるの
でクッション材として適さない。他方、この密度が０．
００５ｇ／cm³ 未満では、マトリックスとなる非弾性捲
縮短繊維の構成本数が少なくなりクッション材としての
反発力が失われるので好ましくない。この点で特開昭５
８−１９７３１２号公報等に記載されるテ−プ、リボ
ン、シ−ト等の補強と曲げ易さを目的とした２次元的緻
密構造物とは異なるものである。

【００１０】なお、本発明の繊維構造体中における伸縮
性の３次元ネットワ−ク構造を作っている該弾性複合繊
維の好ましい含有量は、１０重量％以上７０重量％以
下、より好ましくは２０重量％以上５０重量％以下であ
る。５重量％未満では、３次元ネットワ−ク構造が少な
くなり、耐へたり性、耐久性、クッション性が劣るので
好ましくない。７０重量％以上では非弾性捲縮繊維の持
つ剛直性に由来する嵩高性や反発力が低下し、床つき感
が大きくなるのでクッション材としては適さなくなる。
また、クッション材は厚み方向に圧縮されて反発する素
材のため、その性能を発現させるには少なくとも５mm以
上とするのが好ましく、１０mm以上とするのがより好ま
しい。

【００１１】本発明の繊維構造体を構成するマトリック
スの非弾性捲縮短繊維（Ａ）は、熱可塑性ポリマ−を用
いることで再生が可能なものなら特に限定されないが、
力学特性、耐熱特性、燃焼時の有毒ガス発生等を考慮す
ると、好ましくは、ポリエステル繊維であり、例えば、
ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレン
ナフタレ−ト（ＰＥＮ）、ポリシクロヘキシレンジメチ
レンテレフタレ−ト（ＰＣＨＤＴ）、ポリブチレンテレ
フタレ−ト（ＰＢＴ）、ポリアリレ−ト等、及びそれら
の共重合ポリエステルなどから選ばれた重合体を紡糸、
延伸、捲縮を付与した捲縮短繊維または、紡糸時、上記
重合体から熱的性質の異なる２種類の重合体を組み合わ
せ複合紡糸するか、非対称冷却法を用いて潜在捲縮能を
付与し、延伸後必要に応じ機械捲縮を掛け、または、及
び、そのまま立体捲縮を発現させた捲縮短繊維である。
これらのポリエステル捲縮短繊維の繊度や繊維断面形
状、力学特性などは所望する用途から決められるが、通
常、繊度は３〜５００デニ−ル、好ましくは４〜２００
デニ−ルである。断面形状は中空断面、多角形あるいは
多葉形の中空異形断面が好ましいる。なかでも、構造体
に成形された後でもモジュラスが高く（常温及び加熱下
での歪みに対する塑性変形による捲縮のへたりが少なく
なる）、例えばＰＥＴでは、好ましくは初期引張り抵抗
度で３０ｇ／デニ−ル以上、より好ましくは４０ｇ／デ
ニ−ル以上で、断面２次モ−メントの大きい断面形状、
好ましくは丸断面比の１．３倍以上、より好ましくは
１．５倍以上のものを用いると抗圧縮性や耐熱耐へたり
性を向上できるので特に好ましい。また、及び、立体捲
縮を有する繊維、好ましくは捲縮度で２０％以上、より
好ましくは２５％以上のものを用いると耐へたり性やク
ッション性が向上するので特に好ましい。この理由は、
耐熱耐へたり性、抗圧縮性の立体捲縮を有する非弾性捲
縮短繊維と伸縮性を有する弾性複合繊維とが熱接着接合
され、構造体全体が伸縮性を有する３次元ネットワ−ク
構造にできるのでどのような方向に大きい力が掛かった
り、大変形を与えられても個々の弾性複合繊維が少しず
つ変形して力や歪みをネットワ−ク構造全体で吸収でき
るため、マトリックスの非弾性巻縮繊維の受けるダメ−
ジを著しく軽減することで耐熱耐へたり性やクッション
性が向上する。

【００１２】本発明の繊維構造体を構成する伸縮性の優
れた三次元ネットワ−ク構造を形成する弾性複合繊維
（Ｂ）は、熱接着成分となる熱可塑性エラストマ−とネ
ットワ−ク構造を支える熱可塑性エラストマ−とで形成
される。熱接着成分となる熱可塑性エラストマ−は、該
非弾性捲縮短繊維を構成するポリマ−の融点より４０℃
以上、特には６０℃以上低いことが好ましい。融点差が
４０℃より少ないと、融着加工時の好ましい熱処理温度
が熱可塑性エラストマ−の融点より少なくとも１０℃以
上高い温度、より好ましくは２０℃以上高い温度とする
ため、該非弾性捲縮短繊維に対して過酷な温度となり、
該非弾性捲縮短繊維の捲縮のへたりや力学特性の低下を
招き、繊維構造体としての特性が劣るものとなる。ま
た、ネットワ−ク構造を形成する熱可塑性エラストマ−
の融点より高い温度で熱処理により接着点を形成したの
では、弾性複合繊維が溶融してネットワ−ク構造を形成
できないので（このためネットワ−ク構造を支える熱可
塑性エラストマ−が熱接着成分である熱可塑性エラスト
マ−の融点より少なくとも３０℃高い融点、好ましくは
４０℃以上高い融点とする。）熱接着成分となる熱可塑
性エラストマ−の融点は１４０℃以上１９０℃以下が好
ましい。更には、熱接着成分である熱可塑性エラストマ
−は、少なくとも繊維表面の１／２以上を占めないと接
着点が減少し、有効な伸縮性ネットワ−ク構造が形成で
きない。熱接着成分が繊維表面全体を占めることは接点
の全てで熱接着でき、有効な伸縮性ネットワ−ク構造が
形成できるので好ましい。また、ネットワ−ク構造を支
える熱可塑性エラストマ−が熱接着成分である熱可塑性
エラストマ−の融点より少なくとも３０℃高い融点、好
ましくは４０℃以上高い融点とするのに、伸縮性成分の
ソフトセグメントの含有量を少なくした場合は、伸張回
復性の良好な熱接着成分の熱可塑性エラストマ−で包ま
れているので、変形したネットワ−ク構造が容易に元の
構造に回復できる。この様な場合、構造体中の該弾性複
合繊維は表面の熱可塑性エラストマ−がやや流動不充分
な状態に保持されているほうが好ましい。該弾性複合繊
維を構成する熱可塑性エラストマ−の熱接着成分とネッ
トワ−ク構造を支える成分の複合比率は、２０／８０〜
７０／３０の範囲が適当である。該弾性複合繊維の形態
は、サイドバイサイド型でもよいが、好ましくは上述の
理由からシ−スコア型が望ましい。また、曲げ剛さを向
上できる中空のシ−スコア型とすることでクッション材
の弾発性の高いものとすることができるのでより好まし
い。

【００１３】熱可塑性エラストマ−の組成は、実用上の
問題が無い範囲で特に限定されないが、ハ−ドセグメン
トは結晶性の高いものを、ソフトセグメントは分子量の
比較的大きいポリエ−テルまたはポリエステルをブロッ
ク共重合したものを用いると熱接着部分及び３次元ネッ
トワ−ク構造を形成する弾性複合繊維の伸縮性及び耐熱
性が良好となるため、クッション材の耐熱、抗へたり性
が向上するので好ましい使用形態である。本発明のより
好ましい使用形態は、非弾性捲縮繊維をポリエステルと
する時、熱可塑性エラストマ−を接着性の良好なポリエ
ステル系とすることである。ポリエステル系エラストマ
−としては、熱可塑性ポリエステルをハ−ドセグメント
とし、ポリアルキレンジオ−ルをソフトセグメントとす
るポリエステルエ−テルブロック共重合体、または、脂
肪族ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステ
ルエステルブロック共重合体が例示できる。ポリエステ
ルエ−テルブロック共重合体のより具体的な事例として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、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、琥珀酸、アジピン酸、セバチン酸ダイマ−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−ル、エチレングリコ−ル、トリメチ
レングリコ−ル、テトレメチレングリコ−ル、ペンタメ
チレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル等の脂肪
族ジオ−ル、１・１シクロヘキサンジメタノ−ル、１・
４シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族ジオ−ル、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
オ−ル成分の少なくとも１種、および平均分子量が約３
００〜５０００のポリエチレングリコ−ル、ポリプロピ
レングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、エチ
レンオキシド−プロピレンオキシド共重合体等のポリア
ルキレンジオ−ルのうち少なくとも１種から構成される
三元ブロック共重合体である。ポリエステルエステルブ
ロック共重合体としては、上記ジカルボン酸とジオ−ル
及び平均分子量が約３００〜３０００のポリラクトン等
の脂肪族ポリエステルのうち少なくとも各１種から構成
される三元ブロック共重合体である。熱接着性、耐加水
分解性、伸縮性、耐熱性等を考慮すると、ジカルボン酸
としてはテレフタル酸、または、及びナフタレン２・６
ジカルボン酸、ジオ−ル成分としては１・４ブタンジオ
−ル、ポリアルキレンジオ−ルとしてはポリテトラメチ
レングリコ−ルの３元ブロック共重合体が特に好まし
い。

【００１４】ハ−ドセグメントを構成するポリエステル
は結晶性の良好なものほど塑性変形しにくく、かつ、耐
熱抗へたり性が向上する。溶融熱成形後更に結晶化処理
すると耐熱抗へたり性が一段と向上する。この理由は明
らかではないが、テレフタル酸または、およびナフタレ
ン２・６ジカルボン酸の含有量が多いと示差走査型熱量
計（ＤＳＣ）による融解曲線において、融点以下の温度
で吸熱ピークをより明確に発現する。このことから類推
するに、疑似結晶化様の架橋点が形成され、耐熱抗へた
り性が向上しているのではないかと考えられる。好まし
いテレフタル酸、または、およびナフタレン２・６ジカ
ルボン酸量は酸成分として９０モル％以上、より好まし
くは１００モル％である。テレフタル酸、または、およ
びナフタレン２・６ジカルボン酸が９０モル未満では結
晶性が劣るので塑性変形し易く、且つ、耐熱抗へたり性
が劣る。溶融熱成形後更に結晶化処理しても耐熱抗へた
り性が向上しにくくなる。

【００１５】本発明の複合繊維を構成する熱可塑性エラ
ストマ−は、グリコ−ル成分として１−４ブタンジオ−
ルおよびポリテトラメチレングリコ−ルがブロック共重
合され、且つ、ポリテトラメチレングリコ−ルの共重合
量が１０重量％以上、８０重量％以下とするのが好まし
い。ゴム弾性に由来する回復性はポリテトラメチレング
リコ−ルの共重合量に比例する。同時に融点と耐熱性が
低下していく。ポリテトラメチレングリコ−ルの共重合
量が１０重量％以下ではゴム弾性による回復性がかなり
低下してくる。他方８０重量％以上では融点が低下して
耐熱性が劣ること、及び粘着性が発現し加工時の弾性複
合繊維を均一に分散開繊することが困難になるので好ま
しくない。本発明の熱接着成分である熱可塑性エラスト
マー（Ｃ）の好ましい組成はポリテトラメチレングリコ
−ルの共重合量は４０重量％以上７０重量％以下、より
好ましくは５０重量％以上６０重量％以下である。耐熱
性の保持から、ハ−ドセグメントの繰り返し単位を大き
くすると、ゴム弾性に由来する回復性も保持するためポ
リテトラメチレングリコ−ルの平均分子量も大きくする
必要があるが、大きくしすぎると相溶性を失い重合が進
まなくなるので適当な分子量を設定する必要がある。好
ましい平均分子量は５００以上５０００以下、特に好ま
しくは１０００以上３０００以下である。５０００以上
のものを用いると低温での特性が著しく低下するので好
ましくない。他方、三次元ネットワ−ク構造を支える成
分である熱可塑性エラストマー（Ｄ）は、適度の伸縮性
以外に、熱接着成分より高融点で、かつ、形態保持の機
能も必要なため、ハ−ドセグメントの繰り返し単位を大
きくし、ゴム弾性に由来する回復性も保持するためポリ
テトラメチレングリコ−ルの平均分子量も相溶性の関係
から３００以上の大きい分子量のものを用いるのが好ま
しい。ポリテトラメチレングリコ−ルの共重合量は１０
重量％以上５０重量％以下、より好ましくは２０重量％
以上４０重量％以下である。なお、本発明における好ま
しいポリエステルエ−テル共重合体の分子量は４０℃フ
ェノ−ル／テトラクロルエタン混合溶媒中で測定した相
対粘度（η _sp/c）が、ソフトセグメント含有量の多い熱
接着成分では１．８以上である。１．８未満では、流動
性は良くなり接着点形成性は良くなるが、接着点の回復
性が劣り、該弾性複合繊維が形成する３次元ネットワ−
ク構造の接続点の塑性変形が増加し、繊維構造体の耐へ
たり性、耐久性が劣るので好ましくない。熱接着成分の
より好ましい相対粘度は２．０以上２．５以下である。
２．５以上では２００℃以下での熱接着時に流動性がや
や低下するので、接着点形成が不充分となる場合があ
る。他方、三次元ネットワ−ク構造を支える成分は、ソ
フトセグメント量が少ないため、相対粘度はやや低くな
る。好ましい相対粘度は１．０以上、より好ましくは
１．５以上とすることで、回復性とタフさを付与でき
る。

【００１６】本発明のより好ましい実施形態では弾性複
合繊維のエラストマ−成分にポリテトラメチレングリコ
−ルの共重合量が多いため熱安定性が２５０℃以上の高
温では熱分解による分子量低下が著しくなる。このため
本発明では積極的に抗酸化剤を好ましくは１重量％以
上、より好ましくは２重量％以上５重量％以下含有させ
る。このような組成とすることで高温での紡糸も可能と
なり、三次元ネットワ−ク構造を支える成分のハ−ドセ
グメントを結晶性の高い高融点のもの、例えば酸成分と
してテレフタレ−ト、ナフタレ−ト、グリコ−ル成分に
エチレングリコ−ル、ブタンジオ−ル、シクロヘキシレ
ンジメタノ−ルなどを用いた繰り返し単位の大きいもの
を使用することが可能となり、該弾性複合繊維が形成す
る伸縮性の三次元ネットワ−ク構造を耐熱抗へたり性と
することが出来る。更には、融点および分子量の高いエ
ラストマ−を用いて熱接着を空気中で２００℃以上の高
温で溶融熱接着せしめることが可能であり、この時の分
子量低下を押さえられる。かくして、エラストマ−の分
子量を高く保持出来るので本発明の繊維構造体は耐熱抗
へたり性の向上と共に、ゴム弾性による回復性も著しく
向上する。本発明に用いる好ましい抗酸化剤としては、
従来公知のヒンダ−ドフェノ−ル化合物やヒンダ−ドア
ミン化合物がある。が特には燃焼時有毒ガスの出ないヒ
ンダ−ドフェノ−ル化合物が好ましい。本発明の繊維集
合体を構成する好ましいポリエステルエ−テル共重合体
は、例えば特開昭５５−１２０６２６号公報等の従来公
知の方法で得ることができるが、抗酸化剤は重合時多量
に添加すると昇華して重合缶の詰まりなどのトラブルと
なり、かつ添加効果が激減するので、重合後加圧下で練
込むのが好ましい。

【００１７】非弾性捲縮短繊維マトリックス中に該弾性
複合繊維を均一に散在させるには、以下の手段で達成で
きる。すなわち、本発明の伸縮性の優れた接着点と３次
元ネットワ−ク構造を形成する該弾性複合繊維は従来公
知の方法例えば、サイドバイサイド型、シ−スコア型な
どの構造に紡糸して得ることができる。しかして、熱成
形までの加工時立体捲縮が発現していると、特にエラス
トマ−は粘着性があり、糸糸の摩擦係数が高いためカ−
ド開繊時開繊が不良となりやすい。このため、開繊し易
い機械捲縮をふよするのが好ましい。機械捲縮は捲縮数
が５〜３０山／インチ、捲縮率が５〜３０％の範囲であ
れば使用できるが、好ましくは捲縮数が１０〜２５山／
インチ、捲縮率が１０〜２５％である。仕上げ油剤は摩
擦係数が低くなる油剤を使用するのが特に好ましい。ゆ
えに、特開平４−２４０２１９号公報の如く潜在捲縮能
を発現させ低収縮化した立体捲縮繊維とするのは好まし
くない。本発明のより好ましい繊維集合体構造にする複
合繊維を得る好ましい延伸条件は延伸温度を温浴４０〜
７０℃で破断延伸倍率の０．８〜０．９倍で延伸し、次
いで１００℃以下で緊張熱処理して収縮率を低減させ、
機械巻縮を付与し、機械巻縮が伸びないように低張力で
カッタ−に供給、切断することで得られる。高収縮化し
ていると成形後の繊維構造体が層間剥離し易くなるので
出来るだけ収縮率を下げるのが好ましい。なお、開繊／
混繊は通常のカ−ドで行い、得られた開繊／混繊散在さ
れて弾性複合繊維同士及び複合繊維と非弾性捲縮短繊維
との三次元的な繊維接点を形成させたウエッブは次いで
積層圧縮し、熱風や不活性ガスまたはスーパーヒ−トし
た蒸気にて熱接着成分となる熱可塑性エラストマーの融
点より少なくとも１０℃以上高い温度で加熱融着処理し
て、繊維接点のうち少なくとも一部の繊維接点を熱接着
させ、冷却される。さらに本発明のより好ましい繊維構
造体を得るには、次いで、前述の理由から、熱可塑性ポ
リエステルエ−テル共重合体の融点より少なくとも２０
℃以上低い温度で疑似結晶化処理すると回復性が向上す
るので好ましい。１０％程度の圧縮歪みを付与して、熱
処理すると回復性がより向上するのでより好ましい。

【００１８】かくして得られた本発明のより好ましい繊
維構造体は、繊維クッションでは従来不可能と思われて
いた発泡ポリウレタンに近い耐熱耐久性と耐へたり性、
優れたクッション性を有すると共に着用時蒸れにくい、
及びリサイクルも可能なクッション材として供すること
が可能となった。

【００１９】

【実施例】

【００２０】実施例１〜２及び比較例１〜５ 熱接着成分の作成 酸成分としてジメチルテレフタレ−ト（ＤＭＴ）又はお
よびジメチルイソフタレ−ト（ＤＭＩ）又はナフタレン
２・６ジカルボン酸（ＤＭＮ）とグリコ−ル成分として
１−４ブタンジオ−ル（ＢＧ）およびポリテトラメチレ
ングリコ−ル（ＰＴＭＧ）を少量の触媒と安定剤ととも
に仕込み、公知の方法にてエステル交換反応後昇温減圧
しつつ重縮合してポリエステルエ−テルブロック共重合
エラストマ−を生成した。生成したポリエステルエ−テ
ルブロック共重合エラストマ−をペレット化し後加熱真
空乾燥し、抗酸化剤としてチバガイギ−社製アイオノッ
クス３３０を０〜３重量％混合して再度溶融混練りし、
ペレット化したものを乾燥した加熱不活性ガスにて水分
を充分に除去し熱接着成分に供した。得られたポリエス
テルエ−テルブロック共重合体の処方及び融点を表１に
示す。比較のため、酸成分としてジメチルテレフタレ−
ト（ＤＭＴ）又はおよびジメチルイソフタレ−ト（ＤＭ
Ｉ）とグリコ−ル成分としてエチレングリコ−ル（Ｅ
Ｇ）を少量の触媒と安定剤とともに仕込み、公知の方法
にてエステル交換反応後昇温減圧しつつ重縮合して低融
点非弾性ポリエステルを生成し、ペレット化し、加熱真
空乾燥し、次いで２軸押出機で抗酸化剤を添加練込み、
再度ペレット化し、乾燥して熱接着成分に供した。得ら
れた低融点非弾性ポリエステルの処方及び融点を表１に
示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】熱接着繊維の作成 得られたポリエステルエ−テルブロック共重合体を、熱
接着成分を鞘成分に、伸縮性三次元ネットワ−ク構造を
支える成分、または比較のポリブチレンテレフタレ−ト
（ＰＢＴ）とポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）を
芯成分にし、鞘芯の重量比を５０／５０で常法により紡
糸温度を２６０℃〜２８５℃にて紡糸し未延伸糸を得
た。次いで、５０℃の温浴で３．４倍に延伸し、次いで
乾熱９０℃にて定長熱処理し、仕上げ油剤を付与した後
クリンパ−にて機械捲縮を付与し、機械捲縮が伸びない
張力でカッタ−に供給し５１mmに切断して４デニ−ルの
熱接着複合短繊維を作成した。得られた繊維の特性を表
２に示す。なお、繊維中の鞘成分のポリエステルエ−テ
ルブロック共重合体および、低融点非弾性ポリエステル
の相対粘度は溶液粘度に加成性が成立するとして、各紡
糸条件と同一の条件で両成分に芯成分を供給して得た繊
維の相対粘度と繊維中の組成比で補正した相対粘度とし
て求めた。

【００２３】

【表２】

【００２４】繊維構造体の作成 得られた機械捲縮を持つ熱接着複合短繊維を３０％と、
常法にて作成した１３デニ−ルの中空で外側に突起を３
個有する断面で立体捲縮を有するＰＥＴ短繊維を７０％
とをカ−ドにて混繊−開繊して得たウエッブを密度０．
０３ｇ／cm³ となるよう圧縮し１５０℃〜２１０℃の熱
風で５分間熱処理し、平板のクッション材に成形し、一
旦冷却後、密度が０．０４ｇ／cm³ となるよう圧縮し、
１００℃の熱風で３０分再熱処理し冷却してクッション
材を得た。比較のため、密度を０．００４ｇ／cm³ のも
のと０．１２ｇ／cm³ のものを再熱処理しないで同様に
作成した。クッション材の作成条件と仕上がり状態を表
３に、得られたクッション材のその他の特性を表４に示
す。なお、７０℃の圧縮残留歪み、常温での繰り返し圧
縮残留歪み及び、反発弾性はＪＩＳＫ−６４０１の方法
による。２５％圧縮硬さはボ−ルドウイン社製テンシロ
ンにてφ１５０mmの円盤でクッション材の厚みの２５％
圧縮時の圧縮力として測定する。座り心地は、３０℃室
内でパネラ−１０人に各１時間座らせて、床つき感と座
り心地、蒸れ感を評価した。なお、臀部や大腿部が痛く
なり１時間座れないものは座り心地は不良とした。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】本発明の実施例１〜２のクッション材は弾
性複合繊維により伸縮性ネットワ−ク構造を作っている
ので優れたクッション性、優れた高温の耐熱耐へたり
性、及び常温でも優れた耐へたり性を示す。更に床つき
感を殆ど感じず、蒸れにくく、長時間着座ができるクッ
ション材である。特に、本発明の最も好ましい実施様態
の実施例は発泡ウレタンに近い耐熱耐久性と耐へたり性
を示し、座り心地が良好なクッション材である。鞘に融
点を下げるため非晶性の成分を共重合させた公知のエラ
ストマ−、芯が非弾性ポリエステルから成る弾性複合繊
維を用いた場合を比較例１に示す。接着点は充分にアメ
−バ−状に形成しており、紡錘状の節も形成している
が、エラストマ−が塑性変形し易く、且つ、芯部を囲む
エラストマ−成分が無くなっており、ネットワ−クが非
弾性ポリマ−で連結しているため、耐熱耐へたり性が悪
く、クッション材としては劣る特性を示す。形態的には
同一で、熱接着成分が非弾性ポリマ−の場合を比較例２
に示す。接着成分が脆く、塑性変形を容易に生じるため
特に耐熱性が悪く、常温での耐へたり性も劣り、伸縮性
がないので硬い風合いとなるため、床つき感は少ないが
臀部や大腿部が圧迫されて痛くなり長時間の着座が困難
なクッション材である。弾性複合繊維の接着成分との融
点差が少ない場合を比較例３に示す。弾性複合繊維の芯
成分がネットワ−ク構造形成に関与しないため、接着点
の数が少なくなり、耐熱耐久性やクッション性がやや劣
るものとなる。密度が本発明の範囲を外れて少ない場合
を比較例４に示す。定歪みを付与した場合嵩高なため個
々の繊維がうける応力が著しく小さくなるので５０％歪
みでのへたりは悪くないが、ふかふかすぎてクッション
材には使えないものである。比較例５は本発明を外れる
高密度としたときである。ほとんどポリマ−の塊状にな
り５０％圧縮するには塊を潰す大きな圧縮力が必要なた
め繰り返し圧縮残留歪みと２５％圧縮硬さは測定器の能
力を越えていて測定が困難であった。当然座り心地もポ
リマ−の上に座るのと同じで最悪であった。なお、実施
例１〜２のクッション材を４５°メセナミン法および４
５°アルコ−ルランプ法で難燃性の評価を行った結果、
実施例１〜２のクッション材は全て合格した。比較に発
泡ポリウレタンを評価した結果は不合格であった。ま
た、ＪＩＳＫ−７２１７の方法で燃焼ガスの毒性指数を
測定した結果は実施例１〜２のクッション材はすべて
５．１であり、発泡ポリウレタンは７．５と高く、本発
明の好ましい実施形態での繊維構造体が安全性の高いこ
とを示す。

【００２８】

【発明の効果】本発明の繊維構造体は、非弾性捲縮短繊
維のマトリックス中に熱可塑性エラストマ−からなる弾
性複合繊維により、非弾性捲縮短繊維を熱可塑性エラス
トマ−成分で熱接着された極めて伸縮性の優れた３次元
ネットワ−ク構造を形成した繊維構造体であるため、優
れたクッション性、優れた耐熱耐久性、優れた耐へたり
性を示し、着用時蒸れにくく、床つき感がなく座り心地
の良いクッション材に適した繊維構造体である。特に本
発明の最も好ましい実施形態の繊維構造体は発泡ポリウ
レタンに近い優れた耐熱耐久性、優れた耐へたり性を示
し、発泡ポリウレタンに比べ、安全性の高い快適なクッ
ション材に最適な繊維構造体及びその製法である。ま
た、該弾性複合繊維が熱可塑性ポリマ−からなる繊維構
造体であるので、開繊再成形することで再び繊維構造体
としてリサイクルができ、地球環境の保全にも極めて有
用である。本発明の繊維構造体の有用な用途としては、
特に使用条件が過酷な自動車用、鉄道車両用及び船舶用
に最適である。勿論、家具、ベット用途にも適してい
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非弾性捲縮短繊維（Ａ）と弾性複合繊維
   （Ｂ）が三次元的に混合されてなる繊維構造体であり、
   上記弾性複合繊維（Ｂ）は、非弾性捲縮短繊維（Ａ）を
   形成する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（Ｃ）と、該熱可塑性エラスト
   マーより３０℃以上高い融点を有する熱可塑性エラスト
   マー（Ｄ）よりなり、熱可塑性エラストマー（Ｃ）が複
   合繊維の表面に少なくとも２分の１以上露出しており、
   繊維（Ａ）と繊維（Ｂ）あるいは繊維（Ｂ）と繊維
   （Ｂ）が三次元的に形成された接点で熱融着により接着
   した部分が散在しており、密度が０．００５〜０．１０
   ｇ／cm³ であることを特徴とする繊維構造体。
2. 【請求項２】 非弾性捲縮短繊維と熱接着成分に非弾性
   巻縮短繊維を構成するポリマ−の融点より少なくとも４
   ０℃以上低い融点を有する熱可塑性エラストマー（Ｃ）
   と熱接着成分より少なくとも３０℃高い融点を有する熱
   可塑性エラストマ−（Ｄ）とからなり、前者（Ｃ）が繊
   維表面に少なくとも１／２以上露出した弾性複合繊維と
   を混綿、開繊して弾性複合繊維同士及び複合繊維と非弾
   性捲縮短繊維との三次元的な繊維接点を形成させた後、
   熱接着成分となる熱可塑性エラストマー（Ｃ）の融点よ
   り少なくとも１０℃以上高い温度で熱処理し、繊維接点
   のうち、少なくとも一部の繊維接点を熱接着させること
   を特徴とする繊維構造体の製法。