JPH0642557Y2 - 詰綿クッション材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、乗物用座席、サドル、家具、寝具などに使用
されるクッション材に関するものである。

［従来の技術と考案が解決しようとする課題］ 従来、クッション材に種々の素材が使用されている。乗
物用座席、サドル、家具などの様に長時間にわたって圧
縮・回復がくり返されるクッション材は、耐へたり性、
耐変形性が要求されるため、風合、寝心地が要求される
敷ぶとんを除いて、ポリウレタンフォームなどの発泡体
が主に使用されてきた。ポリウレタンフォームは良好な
る弾性・風合を得るため種々改良されたが、繊維からな
るクッション材に比べると、弾性・風合の点では全く及
ばず、寝具類に使用されるに至っていない。

すなわち、ポリウレタンフォームはゴム状弾性を有する
ため、身体を不必要部分まで圧迫すると同時に、通気性
が低いため蒸れ易いことが大きな課題となっている。

一方、繊維からなるクッション材は耐へたり性、耐変形
性が劣るため、改良手段が種々提案されたが、今だに決
定的な改良手段はない。

上記改良手段としては、繊維に融点の低い繊維を混合
し、熱処理することによって繊維を部分的に接着する方
法が提案されている。しかし、この方法ではポリウレタ
ンフォームのような良好な弾性は得られず、また、耐へ
たり性を向上しようとして、いたずらに低融点繊維の混
率を多くすると板の様な風合となり用をなさない。

本考案はこれらの問題を解決し、繊維からなるクッショ
ン材の良好な風合・弾性・通気性を生かし、かつ、耐へ
たり性が良好な詰綿クッション材を提供するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本考案の詰綿クッション材は
次の構成を有する。すなわち、 短繊維と熱融着性繊維とゴム状弾性発泡体の微小片とか
らなる詰綿クッション材であって、これらの少なくとも
一部がゴム状弾性樹脂により接着され、短繊維の少なく
とも一部が熱融着性繊維により接着されていることを特
徴とする詰綿クッション材である。

以上、本考案についてさらに詳述する。

本考案の詰綿クッション材は、繊維の持つ風合、弾性を
生かすため、短繊維を主体に構成されるものであって、
短繊維の割合は重量比で少なくとも40％以上、さらには
50％以上であることが好ましい。

短繊維の素材としては、ポリエステル、ポリアクリル、
ポリアミド、ポリプロピレンなどの合成繊維、木綿、
麻、絹、羊毛などの天然繊維、或いは合成繊維と天然繊
維との混合繊維などいずれも使用可能であるが、特に絡
合性の少ない繊維素材を使用することが好ましい。

なお、本考案の詰綿クッション材に天然繊維を混用する
場合は、通常の合成繊維にはない吸湿性などの特徴を生
かす時に有用となる。

特に有用なのは、中空繊維、または繊維表面にシリコー
ン樹脂を附与したものである。中空繊維を用いる場合に
は、詰物クッション材の重量および繊維直径を同一とす
れば非中空繊維に比べ、構成繊維本数を多くすることが
でき、または繊度を同一とすれば、繊維直径を大きくす
ることができるので、いずれの場合も詰物クッション材
の剛性が増すため耐へたり性が向上し好ましい。一方、
繊維表面へシリコーン樹脂を付与する場合には、繊維相
互の摩擦が低下するため耐へたり性が向上すると同時
に、柔軟となり、繊維のぬめり感を増すためその利用効
果は大きい。

本考案の詰綿クッション材には、上記短繊維とともに熱
融着性繊維を用いる。

熱融着性繊維とは、上記した短繊維よりも相対的に低融
点であって、加熱により少なくともその表面が溶融し上
記短繊維を接着しうる繊維状物をいう。

このような熱融着性繊維の素材としては、低融点の共重
合ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、オレフ
ィン／ビニルアルコール共重合繊維等がある。特に、少
なくとも一方に上記した如き低融点ポリマー成分を有す
る複合繊維を用いる場合には、形態保持性ならびに強度
特性が優れた詰綿クッション材が得られるので好まし
い。複合形態が芯鞘状複合繊維の場合には、鞘成分に低
融点成分を配置する。特に芯成分を多芯状に複合させた
ものが好ましい。

このような熱融着性繊維は、短繊維の形態が好ましい。
短繊維の形態にすることによって、熱融着性繊維を詰綿
クッション材全体に均一に分散させることができ、した
がって均一に接着できるからである。また、熱融着性繊
維の分散性向上の観点から、繊度は２〜10d、繊維長は2
0〜60mmの範囲であることが好ましい。

また、熱融着性繊維の混合比率は詰綿クッション材全体
に対して10〜60重量％であることが好ましい。

熱融着性繊維の混合比率が10重量％より少ないと、短繊
維同士の接着ガ不十分になって、詰綿クッション材とし
て所定の硬度を得ることが離しくなり、また圧縮荷重に
対する回復性も低下する。

一方、熱融着性繊維の混合比率が60重量％より多くなる
と、詰綿クッション材が硬くなりすぎ、快適なクッショ
ン性が得られにくくなる。

本考案の詰綿クッション材においては、さらに、良好な
弾性と耐へたり性を付与するために、ゴム弾性発泡体の
微小片を混在せしめるものである。

本考案において使用されるゴム状弾性発泡体の微小片と
しては、圧縮弾性や反撥弾性のあるもので、かつ圧縮に
対して“ヘタリ”の少ないものがよく、微細空孔を有す
る発泡体、あるいは空気を封入した中空体なども用いる
ことができる。好ましいゴム状弾性発泡体の微小片とし
て、微細空孔を有する発泡体、例えば、スポンジ状やフ
ォーム状のもの、具体的には、ポリオレフィンフォー
ム、ポリウレタンフォーム、塩化ビニルフォーム、天然
ゴムフォームなど各種の合成ゴム及び天然ゴムの発泡
体、連続気泡、独立気泡状のスポンジ状のもの、海綿状
のものなどが挙げられる。

なお、ゴム弾性発泡体の微小片の形状は球状、板状、三
角形、円柱状などいずれの形状でもよい。

ゴム状弾性発泡体の微小片の大きさは、最大径が1mmか
ら50mmの範囲のものが好ましい。

最大径が50mmより大きいものを混在した場合には本来の
詰綿クッション特性が著しく低下する。すなわち、詰綿
クッション材を構成する繊維径は通常2mm以下であり、
この中に最大径50mmを上回る著しく大きいゴム状弾性発
泡体を混在せしめることは、詰綿クッション材の均一な
クッション材形成を妨げ、また形成したクッション材は
亀裂が入り破れ易くなる。結果として、成型加工性が不
良となる。更に、詰綿クッション材表面に凹凸が多発
し、商品価値が劣るものしか得られない。

逆に最大径が0.1mmより小さいときは本考案の目的が十
分に達成されない。すなわち、主な構成成分である短繊
維の最小径に近くなって、混在せしめた意味がなくな
り、本考案の効果が十分に発揮されず、極端な場合に
は、混在せしめたゴム状弾性発泡体の微小片が粉状とな
り脱落する。

本考案に使用するゴム状弾性発泡体の微小片の含有量
は、詰綿クッション材の固形分に対して、２〜95重量％
が適当である。

95％を超えると、混入させるゴム状弾性発泡体の微小片
と構成繊維との接着強度が低下するなど、詰綿クッショ
ン材本来の機能も得られなくなる。更に、圧縮特性がゴ
ム状弾性体のみからなるクッション剤と同様になり、ま
た、表面平滑性が得られず、風合も粗硬となり、好まし
くない。

逆に、ゴム状弾性発泡体の微小片の含有量が２％未満で
は耐へたり性、耐変形性の向上効果が十分に発揮されな
い。

なお、ゴム状弾性発泡体の微小片は、詰綿クッション材
の弾性、耐へたり性、耐変形性の点から、密度５〜70kg
/m³、硬さ２〜20kg/314cm²のものを詰綿クッション材の
要求特性に合わせて適時用いる。なお、上記密度、硬さ
はJIS K6401により測定した値をいう。

短繊維、熱融着繊維、更にゴム状弾性発泡体の微小片と
の混合物を、開綿・開繊・混繊機能を有する機械を通過
させたのち、加熱処理することによって短繊維の少なく
とも一部を接着することが可能となる。

本考案の詰綿クッション材においては、短繊維、熱融着
繊維、ゴム状弾性樹脂の少なくとも一部がゴム状弾性樹
脂によって接着されているものである。ゴム状弾性樹脂
とは、弾性を有する樹脂・接着剤などであり、詰綿クッ
ション材の構成要素の少なくとも一部を接着し、これが
圧縮によって剥離せず、耐久性がよく、かつ弾性を持っ
ているものであればいずれのものでもよく、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリル／ブタジエンゴ
ム、スチレン／ブタジエンゴム、ブチルゴム、天然ゴム
などが好ましい。

ゴム状弾性樹脂の付与比率は、乾燥状態において、60重
量％以下が好ましい。60重量％を越えるとゴム状弾性的
な性能が現われ好ましくない。用途にもよるが、ゴム状
弾性樹脂量としては２〜55重量％程度がさらに好まし
い。

該ゴム状弾性樹脂を付与する手段としては、繊維とゴム
状弾性発泡体の微小片を開繊し、ウエッブ、ラップまた
は詰綿クッション材の形態を保持させたのち、ゴム状弾
性樹脂溶液中に浸漬する方法、または、表面のみに付与
する場合にはスプレーする方法があるが、要は、ゴム状
弾性樹脂で部分的に繊維とあるいは／およびゴム状弾性
発泡体の微小片と接着し得ることができればいずれの手
段でもよい。

本考案においては、上述のようゴム状弾性樹脂溶液に、
微小中空体または熱膨張等により空隙を形成し得る。例
えば、流体膨潤剤を内包した熱可塑性重合体粒子を混在
させたもの、あるいは発泡剤を混和したものを使用する
ことができる。

本考案において使用可能な微小中空体としては、一般に
マイクロバルーンと呼ばれるもので、シラスバルーン、
中空ガラスビーズ、発泡パーミキュライト、フライアッ
シュ等の無機系物質あるいは発泡プラスチックビーズな
どの有機系物質が適用可能である。これらのかさ比重
は、混和の容易さから0.01〜0.42が好ましい。

一方、微小空隙を形成せしめるためには、熱膨張によっ
て該空隙を生ぜしめるのが実際的である。該熱膨張によ
って空隙を形成する膨張剤内包熱可塑性重合体粒子とし
ては、例えば特公昭42-26524号公報に示されているよう
な熱膨張性粒子が用いられ、該粒子の熱可塑性重合体の
殻を実質的に破壊せず、且つ膨張を阻害しないやわらか
さを有する樹脂の溶剤系、水系溶液または分散液の形態
で使用される。

該粒子の例としては、プロパン、ブタン、イソブタン、
ペンタン、ヘキサン等の揮発性流体膨張剤を、塩化ビニ
リデン／アクリロニトリル／ジビニルベンゼンコポリマ
ー、メチルメタクリレート／アクリロニトリル／ジビニ
ルベンゼンコポリマー等の熱可塑性重合体殻中に内包し
た粒子があげられる。

本考案において、ゴム状弾性樹脂溶液中に好ましく添加
される上記中空体または熱膨張性粒子は、詰綿クッショ
ン材の風合、強度の観点から、平均直径１〜200μのも
のを用いるのが好ましい。

なお、熱膨張性粒子は、樹脂液への混入に先立って熱膨
張させておいてもよいし、あるいは混入後塗布前に熱膨
張させてもよく、更に、あるいは接着に際し、接着剤の
乾燥固化を兼ねて加熱膨張させてもよい。

一方、ゴム性弾性体樹脂液に混和する発泡剤としては、
有機発泡剤あるいは無機発泡剤のいずれを用いてもよ
い。有機発泡剤の例としては、アゾ系発泡剤、ヒジラジ
ド系発泡剤、セミカルバジド系発泡剤、ニトロソ系発泡
剤などが挙げられる。無機発泡剤としては、炭酸アンモ
ニウム、重炭酸ナトリウム、亜硝酸アンモニウム等あ
り、これらのうちいずれかを適宜使用できる。また、こ
れらの発泡剤を２種類以上混和して使用してもよい。

発泡剤の混和量としては、ゴム状弾性樹脂の固形分100
重量部に対して0.02〜15重量部の範囲内、さらには0.1
〜７重量部が好ましい。

また、必要に応じて、発泡剤の分解温度、分解速度、ガ
ス発生量等を調節するために、尿素、エタノールアミ
ン、シュウ酸、コハク酸、クエン酸等の発泡助剤を用い
てもかまわない。

本考案の詰綿クッション材中の繊維は、クッション材使
用時の圧縮方法に対し、平面的に配列しているのが一般
的である。本考案の詰綿クッション材は該配列であって
ももちろん有効であるが、さらに、耐圧縮性、耐変形性
を向上させるには、繊維が立体的にランダムに配列して
いることが望ましい。すなわち、ランダムに配列するこ
とにより、繊維の座屈、ねじり応力を利用することがで
き、耐圧縮性、耐変形性を向上させる効果が増大する。
このように繊維を立体的にランダムに配列させるには、
繊維を開繊したのち、空気流により適切な形態に吹き込
み成形する方法がある。

本考案の一例を図面によってさらに説明する。

第１図は本考案の詰綿クッション材を部分的に切断した
図面である。本考案の詰綿クッション材１は側地２で包
被されている。繊維３は立体的にランダムに配列してお
り、薄層状のウエッブを形成しつつ次々に積層され、詰
綿クッション材１を形成している。

第２図は本考案繊維充填体の内部の繊維の状態を拡大し
た図である。短繊維３は芯鞘構造の熱溶融繊維の鞘成分
が溶融し、芯部が残った繊維と接着部分４によって接着
されている。またゴム状弾性発泡体の微小片７が混在し
ており、ゴム状弾性樹脂７によって繊維とあるいは／及
びゴム状弾性発泡体の微小片とが接着されている。

本考案の詰綿クッション材について実施例によりさらに
詳細に説明する。

［実施例］ （実施例１） 融点255℃のポリエステル短繊維、6d×38mmと、芯成分
の融点255℃、鞘成分の融点110℃の芯鞘構成の低融点ポ
リエステル短繊維（芯鞘重量比:1/1）4d×51mmを重量
比、40％対60％の割合で混綿、開繊を行なった。

次に、密度60kg/m³、硬さ16kgのポリウレタンフォーム
を粉砕機で最大径10mmになるように粉砕して得たポリウ
レタンフォームチップを、開繊機のラチス上で、下部
層、繊維、上部層にそれぞれの層にのせ、上部からポリ
ウレタン樹脂の５重量％ジメチルホルムアミド溶液をス
プレー方式で付与した。ポリエステル短繊維／低融点ポ
リエステル短繊維／ポリウレタンフォームチップ／ポリ
ウレタン樹脂との重量比は41/27/24/8とした。

開繊混合された、四者混合物を、2mm孔径を有するパン
チメタル板で作られた幅45mm長さ45cm厚さ2cmの型枠
に、エアーブロー方式で型枠の一部に設けられた、吹込
み口（20cm×5cm）から吹込んだ。

吹込み終了後、厚さ方向に約1/3程度になるよう圧縮し
つつ170℃で30分間熱処理を行ない、熱溶融繊維を溶融
させて詰綿クッション材を得た。

得られた詰綿クッション材の圧縮加重と圧縮量との関係
を第４図に示す。

圧縮加重と圧縮量との挙動は、ポリウレタンフォーム
（比較品No.3）の特長と、繊維充填物（比較品No.1）の
特長を兼備したもので、クッション性の良いものであっ
た。また、繊維充填物の特徴である、高い通気性、小さ
い蓄熱性、快適性を備えた優れた詰綿クッション材であ
った。更に、ゴム状弾性樹脂によって繊維、ゴム状弾性
発泡体の微小片が強固に接着されているので耐久性も良
好であった。

（比較例１） ポリウレタンフォームチップを添加せず、更にポリウレ
タン樹脂溶液を付与しない他は実施例１と同様にして詰
綿クッション材を作製した。（比較品No.1） （比較例２） ポリウレタン樹脂溶液を付与しない他は実施例１と同様
にして若干硬めの詰綿クッション材を得た。（比較品N
o.2） （比較例３） 熱処理を行なわず、低融点ポリエステル短繊維を溶融さ
せない他は実施例１と同様にして詰綿クッション材を作
製した。（比較品No.3） （比較例４） ポリジオールにメチレンジフェニルイソシアネート（MD
I）を反応させ、中間イソシアネート体を作り、更に、
ジエチルアミンと水との混合物を添加して発泡させ、密
度40kg/m³のポリウレタンフォームを作製した。（比較
品No.4） 上記した５種のクッション材についての特性値を表１に
示した。

［考案の効果］ 本考案により、従来技術では困難であった、耐変形性と
繊維独特の風合、やわらかさを有し、軽量でしかも通気
性があり、へたりにくく座り心地の良い詰綿クッション
材を提供することがはじめて可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る詰綿クッション材の一実施例を示
す部分断面図、第２図、第３図は本考案の一実施態様例
を示す内部部分拡大断面図である。 第４図は詰綿クッション材の圧縮加重と圧縮量との関係
図である。 図中、 1:詰綿クッション材、2:側地 3:繊維、4:融着部 5:樹脂部、6:融着繊維芯部 7:ゴム状弾性発泡体の微小片 8:微小中空体あるいは微小空隙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】短繊維と熱融着性繊維とゴム状弾性発泡体
   の微小片とからなる詰綿クッション材であって、これら
   の少なくとも一部がゴム状弾性樹脂により接着され、短
   繊維の少なくとも一部が熱融着性繊維により接着されて
   いることを特徴とする詰綿クッション材。