JPH07303546A - 多層構造クツシヨン材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適度な風合いを持ち、長期間使用したときも
へたりにくく、かつ反発弾性に優れたクツシヨン材を得
る。 【構成】 機械捲縮を有するポリエステル繊維を主体と
する第１のウエブ層１１と、並列型複合繊維からなるポ
リエステル繊維を主体とする第２のウエブ層１２とを有
する。外層をなす一対の第２のウエブ層１２どうしの間
に第１のウエブ層１１が配置されて積層ウエブ層１３が
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層構造クツシヨン材に
関し、特に、適度な風合いを持ち、長期間使用したとき
もへたりにくく、かつ反発弾性に優れた多層構造クツシ
ヨン材に関する。

【０００２】

【従来の技術】家具や、ベツドや、乗り物用座席シート
などのクツシヨン材としては、ウレタンフオームが主流
である。しかし、近年その代替品として、ポリエステル
繊維の詰綿や、ポリエステル繊維にバインダー繊維を併
用した固綿などの繊維系のクツシヨン材が使用されるよ
うになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
繊維系のクツシヨン材は、長期間の使用により厚みの減
少や硬度の低下などのいわゆるへたりが発生するという
問題点がある。この対策として、クツシヨン材を構成す
る繊維の本数を多くして密度を上げることで、繊維に掛
かる応力を分散させて捲縮のへたりをおさえることが考
えられる。しかし、クツシヨン材の構成繊維量を増加す
ることは、通気性の低下につながり、またクツシヨン材
に必要な風合いを悪化させるため、好ましくない。

【０００４】そのため、バインダー繊維を弾性化した
り、あるいは繊維にウレタン樹脂を含浸させて接着点が
容易に変形し回復する機能を与えたりすることで、繰り
返し圧縮後のへたりを改良する試みがなされてきた。し
かし、これらに共通する問題点は、主体繊維の有する捲
縮のへたりによって発生するクツシヨン材のへたりを防
止できないことにある。それに加えて、繊維にウレタン
樹脂を含浸させたものでは、２成分を用いているために
リサイクル使用が困難であるという欠点を有している。

【０００５】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、繰り返し圧縮に対してへたりにくく、しかも反発
弾性に優れた多層構造クツシヨン材を得ることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意研究の結果、本発明に至ったもので
ある。すなわち、本発明は、機械捲縮を有するポリエス
テル繊維を主体とする第１のウエブ層と、並列型複合繊
維からなるポリエステル繊維を主体とする第２のウエブ
層とを有するとともに、外層をなす一対の第２のウエブ
層どうしの間に第１のウエブ層が配置されて積層ウエブ
層が構成されているようにしたものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。通常、ク
ツシヨン材は嵩高性が必要であり、かつその材料として
加工の容易さから並列型複合繊維が使用される場合が多
い。しかし、繰り返し圧縮によって並列型複合繊維綿の
持つ３次元捲縮がつぶれてしまうことが原因で、クツシ
ヨン材のへたりを引き起こしている。

【０００８】一方、機械捲縮綿は、２次元捲縮であるた
め並列型複合繊維のような綿のへたりは発生しにくい。
しかしそのため嵩高性に劣り、サーマルスルー方式の熱
処理では風圧に耐えられず、所定の厚みを得にくいとい
う欠点を有している。厚みを得たとしても、非常に柔ら
かく底付きするため、クツシヨン材としての適応範囲が
狭いものになる。しかしながらこの時の厚みは捲縮によ
るよりもバインダー繊維の接着への依存度が高いため、
接着点が破壊されない限りその厚み保持率が良好である
ことがわかっている。

【０００９】また、クツシヨン材は、その厚みの変化に
応じて、圧縮応力のＳ−Ｓカーブが２次曲線を描くこと
が知られている。本発明者らは、この機械捲縮綿の特性
とクツシヨン材の特性とに着目したものである。

【００１０】すなわち、以下に本発明品と従来品とを比
較説明する。図１に示されるのが本発明のクツシヨン材
の代表的な構造例であり、また図２は従来の単層構造ク
ツシヨン材の構造を示す。図１に示される本発明品にお
いて、11は第１のウエブ層であり、機械捲縮を有するポ
リエステル繊維を主体とする。12は第２のウエブ層であ
り、並列型複合繊維からなるポリエステル繊維を主体と
する。外層をなす一対の第２のウエブ層12どうしの間に
第１のウエブ層11が配置されることで、積層ウエブ層13
が構成されている。図２に示される従来品は、並列型複
合繊維により構成された単層のウエブ層14を有する。

【００１１】図２に示された従来品の場合は、繰り返し
圧縮を受けたときに、主体繊維がすべての応力を受け止
めるしかない。このため主体繊維が随時変形を受け、３
次元捲縮が次第に２次元捲縮に変化していき、この結果
へたりが発生する。これに対し本発明のような多層構造
とした場合は、圧縮応力を加えると変形するのは第１の
ウエブ層であり、さらに圧縮応力を加えると第１のウエ
ブ層はその厚み変化に応じて応力を発生する。つまり第
１のウエブ層はスプリングの役目をはたしているのであ
る。結果的に第２のウエブ層は外圧をほとんど受けにく
い状態となるため、クツシヨン材は厚み変化を起こしに
くいのである。また、表面に第２のウエブ層が存在する
ため、適度な風合いをもち、かつ反発弾性を兼ね備えた
クツシヨン材を得ることが可能となる。

【００１２】上述のように第１のウエブ層11には機械捲
縮を有するポリエステル繊維（以下、「第１の主体繊
維」と称する）が用いられる。この第１の主体繊維は、
エチレンテレフタレート単位を主たる構成成分とするも
のであるが、その特性を損なわない範囲で、イソフタル
酸、５−スルホイソフタル酸、ジエチレングリコールな
どの成分が共重合されていても差し支えない。

【００１３】第２のウエブ層12には、並列型複合繊維
（以下、「第２の主体繊維」と称する）が用いられる。
この第２の主体繊維は、いわゆるコンジユゲート捲縮を
有する繊維であり、その成分は第１の主体繊維と同様で
ある。かつ、第１の主体繊維の場合と同様の成分が共重
合されていても差し支えない。

【００１４】これら第１および第２の主体繊維の断面形
状は、中空あるいは非中空のどちらでも良いが、クツシ
ヨン材の嵩高性を良くするため、第１の主体繊維には中
空繊維を用いるのが好ましい。またその繊度は、用途に
よる要求特性により決定されればよいが、一般には２デ
ニール〜２００デニールのものが用いられる。より好ま
しくは、４デニール〜５０デニールのものを用いるのが
よい。

【００１５】第１のウエブ層11と第２のウエブ層12との
重量比は、３０：７０〜７０：３０の範囲にあることが
好ましく、４０：６０〜６０：４０の範囲にあることが
より好ましい。第１のウエブ層11の重量比が３０未満の
場合は、スプリング効果が少なく、圧縮によって第２の
ウエブ層12もが外圧を受けて捲縮の変形が生じ、へたり
が発生するため好ましくない。また第１のウエブ層11の
重量比が７０を越えると、嵩高性が劣って所定の厚みが
得にくかったり、柔らかくなって反発弾性が劣る結果に
なったりするため好ましくない。

【００１６】本発明において、ウエブ層に好適に含まれ
るバインダー繊維としては、融点が１１０℃以上の低融
点成分を含有したポリエステル系バインダー繊維、すな
わちイソフタル酸を共重合した変成ポリエステルが用い
られる。融点が１１０℃未満の場合は、特に７０℃雰囲
気中での圧縮特性が重視される分野などの耐熱性が要求
される分野においては、好適に使用できないおそれがあ
る。このバインダー繊維としては、変成ポリエステル単
体からなる全融タイプのものや、変成ポリエステルが短
繊維の表面全部あるいは一部を形成している芯鞘型のも
のや、サイドバイサイド型の複合繊維などが上げられ
る。その繊度は、特に限定しないが、２デニール〜２０
デニールが適している。そして、第１のウエブ層11を構
成する第１の主体繊維どうしの相互間と、第２のウエブ
層12を構成する第２の主体繊維どうしの相互間と、第１
の主体繊維と第２の主体繊維との相互間とが、前記低融
点成分により熱接着されることで、クツシヨン材が全体
的に一体化される。

【００１７】このバインダー繊維の使用割合は、重量比
で５〜５０％であれば良く、用途による要求特性にもと
づき、この範囲内で変更することが可能である。重量比
で５％未満の場合は、接着点が少なくなるため、形態保
持性やハンドリング性が劣るものになる。また重量比が
５０％を越えると、形態保持性は良くなるものの風合い
が硬いものになり、性能的にも劣るものになるため好ま
しくない。なお、第１の主体繊維で構成される第１のウ
エブ層11と、第２の主体繊維で構成される第２のウエブ
層12とにおいて、使用されるバインダー繊維の割合がそ
れぞれ異なっていてもまったく差し支えない。

【００１８】クツシヨン材のための熱処理装置として
は、熱風循環ドライヤー、熱風貫流ドライヤー、サクシ
ヨンドラムドライヤーなどが適当である。熱処理に際し
ては、バインダー繊維の融点に応じた熱処理温度、熱処
理時間を任意に選択すればよい。

【００１９】本発明のクツシヨン材では、そのクツシヨ
ン性を十分に保持するため、かつ多層構造の特性を保持
するため、その厚さを３０ｍｍ以上とするのが好適であ
る。厚さの上限は、特に規定しないが、製造設備や製造
コストや使いやすさなどの観点から、１５０ｍｍ以下で
あるのが好ましい。

【００２０】また、本発明のクツシヨン材は、その密度
が０．０１ｇ／ｃｍ³ 以上であるのが好ましい。密度が
０．０１ｇ／ｃｍ³ に満たない場合は、繰り返し圧縮に
よってへたりやすく、反発弾性が劣り、底付き感がある
など、クツシヨン材の性能として適当なものでなくなる
おそれがある。密度の上限は、クツシヨン材の用途によ
り要求特性が異なるため、特に規定しないが、製造設備
や製造コストなどの面から、０．１ｇ／ｃｍ³ 以下とす
るのが好ましい。

【００２１】本発明のクツシヨン材は、ウエブ層11、12
ごとに別に密度を設定してもよい。特に、第２の主体繊
維で構成される第２のウエブ層12よりも第１の主体繊維
で構成される第１のウエブ層11の方が密度が高いことが
より好ましい。以上の点により、本発明の多層構造クツ
シヨン材は、長期間の使用によるへたりが少なく、適度
な風合いを持ち、反発弾性に優れており、家具やベツド
や乗り物用座席シートなどの用途に好適である。

【００２２】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。なお、以下において記述した諸物性の評価方法は、
次の通りである。 （１）繰り返し圧縮後の残留歪率 クツシヨン材の厚みを測定した後、試験片（１０cm×１
０cm）を一対の平行平面板どうしの間に置き、毎分６０
回のスピードで当初の厚みの５０％に圧縮することを合
計８万回繰り返した。その後に厚みを測定し、次式によ
って繰り返し圧縮後の残留歪率Ｃを算定した。Ｃの値が
小さいほどへたりにくいことを示す。

【００２３】

【数１】

【００２４】（２）反発弾性率 ４６０mmの高さから直径約１６ｍｍ（５／８インチ）の
鋼球を自然落下させ、その跳ね返り高さを測定して、次
式で反発弾性率Ｄ（％）を算出した。

【００２５】

【数２】

【００２６】（３）風合い １０人のパネラーによる官能試験により、次の３段階で
評価した。 １：柔らかい ２：普通 ３：硬い 〔実施例１〕第１の主体繊維として非中空機械捲縮ポリ
エステル繊維（繊度１３デニール、切断長５１ｍｍ）を
用い、またユニチカ（株）製ポリエステルバインダー繊
維「メルテイ＜４０８０＞」（軟化点１１０℃、繊度４
デニール、切断長５１ｍｍ）を用いた。これら第１の主
体繊維とバインダー繊維とを９０：１０の割合で混綿
し、カードウエブを得た。このウエブを厚さ５０ｍｍの
パンチングプレート製のボツクス内に密度０．０２ｇ／
ｃｍ³ になるように詰め込み、２００℃の熱風貫流ドラ
イヤー中で１５０秒間の熱処理を行って、厚み５０ｍｍ
のクツシヨン材を得た。

【００２７】次に第２の主体繊維として中空コンジユゲ
ート捲縮ポリエステル繊維（繊度１３デニール、切断長
５１ｍｍ、、中空率すなわち繊維断面における中空部分
の割合２７％）と、前記バインダー繊維としての「メル
テイ＜４０８０＞」とを用い、これら第２の主体繊維と
バインダー繊維とを９０：１０の割合で混綿し、密度が
０．０１５ｇ／ｃｍ³ のカードウエブを２枚得た。そし
て、これら２枚のカードウエブの間に前記第１の主体繊
維製のクツシヨン材を入れて３層とし、トータル密度
０．０５ｇ／ｃｍ³ になるように前記ボックス内に詰め
込み、２００℃の連続熱処理機で１５０秒間の熱処理を
行い、厚さ５０ｍｍの多層構造クツシヨン材を得た。 〔実施例２〕第１の主体繊維として非中空機械捲縮ポリ
エステル繊維（繊度６デニール、切断長５１ｍｍ、）を
使用し、第２の主体繊維として中空コンジユゲート捲縮
ポリエステル繊維（繊度６デニール、切断長７５ｍｍ、
中空度２７％）を使用し、第１および第２の主体繊維に
ついてのバインダー繊維量を３０％とした。これ以外は
実施例１と同じ条件として多層構造クツシヨン材を得
た。 〔実施例３〕第１の主体繊維の密度を０．０３ｇ／ｃｍ
³ とした以外は実施例２と同じ条件として多層構造クツ
シヨン材を得た。 〔比較例１〕主体繊維として実施例１の第２の主体繊維
を用い、この実施例１の第２の主体繊維の場合と同じ条
件を適用して、単層構造のクツシヨン材を得た。なお、
熱処理機は連続熱処理機を用いた。 〔比較例２〕主体繊維として実施例１の第１の主体繊維
を用い、この実施例１の第１の主体繊維の場合と同じ条
件を適用して、単層構造のクツシヨン材を得た。なお、
熱処理機は熱風貫流ドライヤーを用いた。 〔比較例３〕バインダー繊維量を６０％とした以外は実
施例１と同じ条件を適用して多層構造クツシヨン材を得
た。

【００２８】実施例１〜３のクツシヨン材についての、
厚さ、密度、風合い、繰り返し圧縮後の残留歪率、反発
弾性率の評価結果を表１に示す。これら実施例１〜３の
ものは、いずれも満足な結果が得られた。

【００２９】比較例１〜３のクツシヨン材についての同
様の評価結果を表２に示す。比較例１のクツシヨン材
は、単層構造であり、反発弾性率および繰り返し圧縮後
の残留歪率が、本発明の実施例のクツシヨン材に比べて
劣っていた。比較例２では、得られたクツシヨン材は非
常に柔らかく、評価の対象にはなり得なかった。比較例
３のものは、風合いが硬いと判定され、繰り返し圧縮後
の残留歪率も劣るため、クツシヨン材としては好適でな
いものであった。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】本発明のクツシヨン材は、機械捲縮を有
するポリエステル繊維を主体とする第１のウエブ層と、
並列型複合繊維からなるポリエステル繊維を主体とする
第２のウエブ層とを有するとともに、外層をなす一対の
第２のウエブ層どうしの間に第１のウエブ層が配置され
て積層ウエブ層が構成されているようにしたため、クツ
シヨン材として適度な風合いを持ち、繰り返し圧縮に対
してへたりにくく、かつ反発弾性に優れている。そのた
め、家具やベツドや乗り物用座席シートのクツシヨン材
として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のクツシヨン材の断面構造の
模式図である。

【図２】従来のクツシヨン材の断面構造の模式図であ
る。

【符号の説明】

11 第１のウエブ層 12 第２のウエブ層 13 積層ウエブ層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械捲縮を有するポリエステル繊維を主
   体とする第１のウエブ層と、並列型複合繊維からなるポ
   リエステル繊維を主体とする第２のウエブ層とを有する
   とともに、外層をなす一対の第２のウエブ層どうしの間
   に第１のウエブ層が配置されて積層ウエブ層が構成され
   ていることを特徴とする多層構造クツシヨン材。
2. 【請求項２】 厚みが３０ｍｍ以上であり、密度が０．
   ０１ｇ／ｃｍ³ 以上であることを特徴とする請求項１記
   載の多層構造クツシヨン材。
3. 【請求項３】 第１のウエブ層と第２のウエブ層との重
   量比が３０：７０〜７０：３０の範囲にあることを特徴
   とする請求項１または２記載の多層構造クツシヨン材。
4. 【請求項４】 第１のウエブ層および第２のウエブ層は
   低融点成分を含有したポリエステル系バインダー繊維を
   含んでおり、第１のウエブ層を構成する繊維どうしの相
   互間と、第２のウエブ層を構成する繊維どうしの相互間
   と、これら第１のウエブ層を構成する繊維と第２のウエ
   ブ層を構成する繊維との相互間とが、前記低融点成分に
   より熱接着されることで、全体的に一体化されているこ
   とを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載
   の多層構造クツシヨン材。
5. 【請求項５】 第１のウエブ層および第２のウエブ層
   は、融点が１１０℃以上のポリエステル系バインダー繊
   維を重量比で５〜５０％含んでいることを特徴とする請
   求項４記載の多層構造クツシヨン材。