JPH07329231A - 繊維成型クッション積層構造物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮特性が柔軟で通気性が高く蒸れにくく、
側地や表皮材から出しやすく、使用中に型崩れをおこし
にくい詰め物用として好適な繊維成型クッション積層構
造物を提供する。 【構成】 ポリエステル短繊維をマトリックスとし低融
点短繊維を融着させた表面に複数の凸部を持つ繊維クッ
ション構造物において、該クッション構造物の凸部表面
に通気度３００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上、目付４０ｇ
／ｍ²以下、縦の破断伸度（％）×横の破断伸度（％）
が１６００以上の布帛を接着一体化した繊維成型クッシ
ョン積層構造物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、側地や表皮材の中に入
れて着用したときの風合いが軟らかく、通気性が良く蒸
れにくく、折り曲げ収納性や曲げ易さ等の取り扱い性が
良く、側地や表皮材からの出し入れが容易で、形態保持
性、クッション材の耐摩耗性が良好で且つ耐久性が良
い、単独のみならず他のクッション材や繊維ウェッブと
積層して用いられる詰め物繊維成型クッション積層構造
物に関するものである。さらに詳しくは、低融点繊維に
より融着し表面に凹凸を有する繊維クッション材の表面
に高伸度の低目付の表面補強用布帛が熱融着されてなる
内装用繊維成型クッション積層構造物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、低融点繊維を使用して繊維を融着
させた繊維クッション材は、特公平１−１８１８３号公
報、特開平４−１２６８５６号公報、特開平３−２２０
３５４号公報、再公表３−８１９０８２号公報などによ
り知られている。また、表皮を繊維クッション材と同じ
低融点熱接着性繊維で加熱・加圧し接着一体化し表皮材
を表にそのまま使う一体成型クッション材（特開昭６０
−４０２３９号公報）や、側地をポリエステルエラスト
マーで一体化した車両用座席（特開平５−３３７２５８
号公報）等が提案されている。

【０００３】また繊維クッション材の表面に凹凸形状を
付与した物として、屈曲性を持たせるために横方向に溝
を持たせた不織布性クッション材のマットレス（特開平
５−３８９４号公報）、上下方向に交互に連続的に屈曲
させて連接して波板形状にしたマットレス用クッション
（特開平１−２９９５０７号公報）などが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
繊維成型クッション材は成型して形態保持を保つために
は、繊維間の結合点の密度がある程度必要なために、繊
維クッション材の圧縮の硬さが硬くなってしまい、それ
単独の使用では硬いといった問題が発生し易く、軟らか
いウェッブ層との積層等が必要である場合が多く、その
ためコスト、工程が増える。一方、側地から取り出し等
の取扱いでは、繊維成型クッション材単独では、摩擦抵
抗が強くて取り出しにくかったり、表面の繊維が出し入
れの摩耗によって乱れたり、剥がれたりして取り出しに
問題があったり、ウェッブとの積層ではクッション材の
側地からの出し入れの取り扱い性が悪いといった問題が
発生し易くなる。

【０００５】特に、表皮材や側地の洗濯が必要な場合は
問題が大きくなる。また、クッション材が硬い場合に
は、着用中に曲げることが必要な病院用ベットなどの分
野では曲げにくいといったことや、寝具でも保管の際に
折り畳んで収納出来にくいといった問題が出てくる。特
に、表皮材や側地の洗濯が必要な場合は特に問題が大き
くなる。また、適当に結合点の数を低くして柔らかくし
た場合には、使用中に形態変化が大きくなったり側地か
ら出し入れが困難であったりする。

【０００６】一方、その繊維クッション材のクッション
性を改良するために空間をもうけて圧縮変形部分の体積
を少なくする方法が考えられるが、この方法としては、
一方向に溝を作り屈曲し易くした方法が考えられるが柔
軟な圧縮を得るには、厚み方向で圧縮変形部分の体積を
減少させる効果は少なく、柔軟にする効果は少ない。ま
た、これらは一定厚みのウェッブを成型するときに部分
的に強くあるいは大きく圧縮しているために、溝の部分
の密度が大きく圧縮されにくくなるためにその効果はさ
らに小さくなる。

【０００７】また、上下に交互に屈曲して波板状にした
ものでは、表面に波と波の間に一方向の比較的小さな空
間が出来、圧縮するときの少ない圧縮長での変形部分の
体積が多少小さくなり柔らかくなる傾向にあるが、表面
以外の部分では繊維が厚み方向に繊維が並ぶためにかえ
って硬くなりやすくなり効果が少なくなる。勿論、上下
に交互に屈曲して波板状に加工する方法はそれ自体コス
ト、生産性、あるいは波と波の間の接着性等の問題が発
生し易くなる。

【０００８】繊維成型クッション材に側地や表皮材を接
着一体化したクッション材が提案されているが、側地や
表皮材に用いられるような大きな目付、通気度の余り大
きくないしかも伸度の小さい織物や編み物で、座席等の
比較的凹凸の少ない単純な形状の繊維性クッション材を
接着一体化しているためにクッション性が元のクッショ
ン材のものより大巾に悪くなってしまう。その上通気性
も低下することになる。これらは丁度、クッション材の
表面に高い甲羅をつけた様な状態となり好ましくない。
また凹凸形状が非常に激しくなると、例えば単位面積当
たりのある程度の高さの凸部の多い場合等では、形状お
よびその変化に織物や編み物が変形追従出来なくなって
クッション材と布帛との間に隙間が出来てしまい、剥離
しやすく、形態安定性が悪くなってしまう。勿論、内部
のクッション材を取り出しての側地、表皮材の洗濯等は
困難である。

【０００９】本発明の目的は、このような従来の繊維成
型クッション材あるいは一体化クッション材の風合いの
粗硬な硬さや低通気性、曲げにくさ側地・表皮材からの
取り出し難さ、難洗濯性、低摩耗性といった低取扱い性
や複雑形状による欠点を大幅に改良しクッション性が柔
軟な圧縮特性を示し、着用中の指圧効果が期待でき、通
気性が良く、側地や表皮材の洗濯等の際にそれらから取
り出しやすく、着用中の耐摩耗性をもち取り扱い性が良
く、複雑形状のクッション材との一体加工性に優れた各
種寝具、乗り物用座席や家具用クッション等の側地や表
皮材の中で用いられる詰め物用の表面に凸部を有する繊
維成型クッション積層構造物を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、前記本発明の目的は、（１）４デニール以上のポリ
エステル系短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維
集合体中には、該短繊維を構成するポリエステルの融点
よりも４０℃以上低い融点の熱可塑性ポリマーを少なく
とも繊維表面に有する短繊維（以下これを単に“低融点
短繊維”と略称することがある）が分散混入され、かつ
該熱可塑性ポリマーの融着により該短繊維集合体が一体
化した密度が０.００５〜０.１５ｇ／ｃｍ³であるクッ
ション構造物よりなりかつ（２）該クッション構造体の
表面の一部には、多数の凸部が形成され、該凸部の高さ
は平均０.５ｃｍ以上であり、該凸部の凸度は１.０５〜
２である、ことを特徴とする繊維成型クッション構造物
により達成されることが見出された。

【００１１】また本発明によれば、前記繊維成型クッシ
ョン積層構造物は、（ａ）４デニール以上のポリエステ
ル系短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体
中には、該短繊維を構成するポリエステルの融点よりも
４０℃以上低い融点の熱可塑性ポリマー（Ａ）を少なく
とも繊維表面に有する短繊維が分散混入され、且つ該熱
可塑性ポリマー（Ａ）の融着により該短繊維集合体が一
体化した密度が０.００５〜０.１５ｇ／ｃｍ³でありか
つ表面の一部に多数の凸部が形成されたクッション構造
体と、（ｂ）通気度が３００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上
であり、目付が４０ｇ／ｍ²以下でありかつ縦の破断伸
度（％）×横の破断伸度（％）の値が１６００以上であ
る布帛とを前記クッション構造物の多数の凸部が存在す
る表面に少なくとも積層し、ただし前記布帛と前記クッ
ション構造物との間に、（ｃ）熱可塑性エラストマー繊
維よりなる不織布を介在させ、加熱加圧して前記布帛と
前記クッション構造物とを融着させることを特徴とする
方法によって製造しうることが見出された。

【００１２】以下本発明についてさらに詳しく説明す
る。本発明におけるクッション構造物中のマトリックス
を形成するポリエステル系短繊維とは、通常のポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リヘキサメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレン
テレフタレート、ポリ−１,４−ジメチルシクロヘキサ
ンテレフタレート、ポリピバロラクトンまたはこれらの
共重合体エステルからなる短繊維ないしそれら繊維の混
綿体、または上記のポリマーのうち２種以上からなる複
合繊維などである。短繊維の断面形状は円形、偏平、異
形または中空のいずれであってもよい。とりわけポリエ
チレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊
維が好ましい。

【００１３】該ポリエステル形短繊維は低融点繊維によ
り融着されクッション材の骨組みとなるマトリックスを
形成するため、該ポリエステル系短繊維単独でも嵩高い
こと、反溌性が発揮されることが要求される。単独の嵩
高性（ＪＩＳ Ｌ−１０９７）は、０.５ｇ／ｃｍ²の荷
重下で５０ｃｍ³／ｇ以上、１０ｇ／ｃｍ²の荷重下で２
０ｃｍ³／ｇ以上であることが好ましく、さらに好まし
くは、それぞれ、６０ｃｍ³以上、２５ｃｍ³／ｇ以上で
あることが必要である。これらの崇高性が低いと、得ら
れた繊維成型クッション材の弾力性や圧縮反溌性が低い
といった問題が顕著になってくる。

【００１４】該短繊維は、その繊度が４デニール以上で
あればよく、４〜５００デニールの範囲が好ましく、更
に好ましくは、８〜２００デニールである。繊度が４デ
ニールより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性
や反溌力が乏しくなる。一方５００デニールよりも大き
くなると該繊維をウェッブ化が難しく、得られた繊維成
型クッション材の構成本数が少なく成り過ぎてクッショ
ン性が乏しくなり表面の凸部も構成本数が少なく抜けや
すくなる。

【００１５】一方、該ポリエステル系短繊維捲縮数は、
４〜２５個／インチ、捲縮度は１０〜４０％が好まし
い。この捲縮数や捲縮度が小さ過ぎるとフェッブの嵩が
出にくくなったり、ウェッブ化が困難になったりして好
ましくない。得られるクッション材も反溌性に乏しかっ
たり、耐久性の低いものしか得られない。また、逆に捲
縮数や捲縮度が大きすぎるとウェッブの嵩高性が大きく
ならず高密度のクッション材しか得られなかったり、ウ
ェッブ化の際に繊維の絡みが強く筋状のムラ等が出来て
好ましくない。前記ポリエステル系短繊維の繊維長５ｍ
ｍ以上、好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは
１５ｍｍ〜９０ｍｍが有利である。

【００１６】一方、本発明のクッション構造物において
前記マトリックスとしての短繊維集合体を融着させる低
融点繊維は、マトリックスとしてのポリエステル系短繊
維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融点の熱可
塑性ポリマーが少なくとも一部特に繊維表面に有する短
繊維であり、加熱により少なくともその表面の一部が溶
融しポリエステル系短繊維または低融点繊維同士と融着
しうる短繊維のことを言う。この融点差が４０℃以下で
あると、加工する温度がポリエステル系短繊維の融点に
近くなってしまい、ポリエステル系短繊維の物性や捲縮
特性が悪くなってクッション性能が低下したり、成型時
の収縮が大きくなってしまう。この様な熱融着性繊維と
しては、共重合ポリエステル系繊維や熱可塑性エラスト
マーを含有する繊維やポリオレフィン系繊維、ポリビニ
ルアルコール系繊維等がある。特に少なくとも一方に上
記した低融点ポリマー成分を有する複合繊維は、形態保
持安定性や、成型性が優れているので好ましい。複合形
態は、サイドバイサイド型や芯鞘型、偏心芯鞘型等が好
ましい。勿論低融点成分が表面に露出する断面形態の短
繊維であるのが好ましい。

【００１７】しかし、熱融着成型後繰り返し圧縮変形さ
れ、しかもその圧縮量即ち変形量が大きい（例えば、厚
みの５０％）クッション用途では、上記熱固着点が変形
応力が加わった時変形し易く、変形応力が無くなったと
きは、歪みを残さず元の位置に戻り易いことが必要であ
る。繊維成型クッション体に大きな変形量が加わってい
ることは、その繊維構造体を構成している繊維の低融点
ポリマーで構成される交絡点は更に大きく角度の変化や
引き延ばされたり、捩れたり等の変形が加わる。従っ
て、この熱固着ポリマーは大きく変形回復する特性が必
要になってくるため、破壊伸度が大きく、伸長回復特性
の良い熱可塑性エラストマーによって構成されることが
好ましい。熱固着する相手のマトリックス繊維がポリエ
ステル系繊維であることからポリエステル系エラストマ
ーが特に好ましい。特に、表面の凸部付与する方法の中
でプロファイル加工による方法では、部分的に圧縮しな
がらカットし、反発性で凹凸加工するのであるために、
弾力性がないとうまく形状が出なかったり、あるいは出
来た凸部が取れたりするため、特にポリエステル系エラ
ストマーを使用することが好ましい。

【００１８】ポリエステル系エラストマーとしては熱可
塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アル
キレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして
共重合してなるポリエーテルエステルブロック共重合
体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３−スルフォイ
ソフタル酸ナトリウム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、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ド
デカンジ酸、ダイマー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誘導体等から選ばれたジカルボ
ン酸の少なくとも一種と、１,４−ブタンジオール、エ
チレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサ
メチレングリコール、ネオペンチレングリコール、デカ
メチレングリコール等の脂肪族ジオール、あるいは１,
１−シクロヘキサジメタノール、１,４−シクロヘキサ
ンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂
環族ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体など
から選ばれたジオール成分の少なくとも一種、および平
均分子量が約４００〜５０００程度の、ポリエチレング
リコール、ポリ（１,２−および１,３−プロピレンオキ
シド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グ
リコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの
共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの
共重合体等のポリ（アルキレンオキシド）グリコールの
うち少なくとも一種から構成される三元共重合体であ
る。

【００１９】しかしながら、ポリエステル系短繊維との
接着性や温度特性、強度、物性の面などから、ポリブチ
レン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリオ
キシテトラメチレングリコールをソフトセグメントとす
るブロック共重合ポリエーテルポリエステルが好まし
い。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステ
ル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオー
ル成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテ
レフタレートである。勿論、この酸成分の一部（通常３
０モル％ 以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカル
ボン酸成分で置換されていてもよく、同様にグリコール
成分の一部はブチレングコリール成分以外のジオキシ成
分に置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成
するポリエーテル成分は、テトラメチレングリコール以
外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであっても
よい。なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収
剤、増粘分枝剤、艶消剤、着色剤、その他各種の改良剤
等も必要に応じて配合されていてもよい。

【００２０】この低融点ポリマーを含む短繊維は、繊維
成型クッション材を製造する際に、混綿されることや、
繊維構造体に構成するときの接着成分であることから、
デニールは、２〜１００デニールであることが好まし
く、特に４〜１００デニールが好ましい。デニールが小
さいと結合点が増えすぎてクッション性が出にくい。ま
た太すぎると、結合点は少なすぎて反溌性が低すぎた
り、使用中にばらけ易くなる。カット長さ３８〜２５５
ｍｍ、捲縮数は４〜５０個／インチであることが好まし
い。この範囲から外れると、混綿しにくく成ったり、ウ
ェッブ化が難しくなる。また、成型物のクッション性能
や圧縮耐久性も低くなる。

【００２１】この低融点繊維の混綿比率は１０〜７０重
量％であることが適当である。低融点繊維の比率が１０
重量％より少ないと繊維構造体の接着点が少なく成りす
ぎて、圧縮反溌性が低すぎることや圧縮耐久性が低すぎ
たりしてしまう。特に表面の凸部がとれたり、破壊し易
く成ってしまう。一方比率が７０重量％より高くなって
しまうと、繊維構造体の結合点の数が多すぎて、硬くな
り表面の凸部の形状を工夫して圧縮の変形体積を減らす
ようにしても硬いクッション性しか得られなかったり、
低融点繊維の収縮のため（一般的に低融点繊維は、その
低融点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく
収縮が高い）、予め設計した成型物の形状が得られにく
くなる。

【００２２】特に本発明のクッション構造体としては、
特許再公表３−８１９０８２号公報に記載されたポリエ
ステル系捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊
維集合体中には短繊維を構成するポリエステルの融点よ
り４０℃以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエ
ラストマーと、ポリエステルとからなり、前者が少なく
とも繊維表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入さ
れ、その際、該クッション構造体中には、（Ａ）該弾性
複合繊維同士が交叉した状態で互いに熱融着により形成
されたアメーバー状全方位的可撓性熱固着点、および
（Ｂ）該弾性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維
とが交叉した状態で熱融着により形成された準全方位的
可撓性熱固着点とが散在するクッション構造体であるこ
とが好ましい。その具体的な内容と製造法は、上記公報
に記載されている。

【００２３】クッション構造物の構成は、クッション性
が発揮される密度は０.０１５ｇ／ｃｍ³〜０.１５０ｇ
／ｃｍ³の範囲が好ましく、クッション構造物の厚みは
２ｃｍ以上が好ましい。もし密度がこの範囲以上に小さ
すぎると、繊維密度が少なすぎて、反溌性や圧縮の耐久
性が実用範囲以下になってしまう。また密度が大きすぎ
ると、逆に繊維密度や結合点の密度が大きすぎて固くな
りすぎてしまう。勿論表面凸部による硬さの現象を試み
ても好ましい硬さ以上に固く成ってしまう。また厚みが
薄すぎるとクッション性凸部の付与の効果が発揮されな
くなる。

【００２４】本発明の前記繊維成形クッション構造物
は、種々の方法で製造することができる。次にそのいく
つかについて説明する。すなわち、本発明の表面に凸部
を有するクッション構造物は、ポリエステル系短繊維と
低融点短繊維とを混綿しカードなどで開繊しウェッブ化
した後、ウェッブやそれらウェッブを積層し、所定形状
の凸部が得られるように多数の凹部を持つモールドに所
定量のウェッブを詰め込んで圧縮・加熱成型することに
より得られる。またパチングプレートで構成される平板
やキャタピラー式の上下パンチングプレートによるコン
ベアーに積層ウェッブ等を挟み込み、低融点繊維の融点
より高い温度でポリエステル系短繊維の融点よりも低い
温度で加圧、加熱処理を行い、更に加熱中や加熱直後の
冷却まえに縦・横に圧縮して低融点繊維とポリエステル
系短繊維との交絡点や低融点繊維どうしとの交絡点の少
なくとも一部を加圧・加熱処理し熱融着するとともに所
定凸部形状の繊維形成クッション材を得る方法がある。

【００２５】しかしながら、これらの方法に比べて下記
方法は生産性ばかりでなくクッション構造物としての特
性、特に凸部の形状およびその特性が優れているのでよ
り好ましい製造方法である。すなわち、一度キャタピラ
ー式の上下パンチングプレートによるコンベアーに積層
ウェッブ等を挟み込み、加圧、加熱処理の後冷却し平板
状のクッション材を得、バンドナイフカッターで楔状に
切りだし縦横に格子状にカットしたり、あるいは、この
平板状のクッション材を、一対の圧縮ローラーの多数の
角状の圧縮部を持ち、その形状を工夫したプロファイル
加工機により異部分圧縮カットを行うことにより所定形
状の凸部を表面にもつクッション構造物を得ることが凸
形状やコスト、生産性から特に好ましい。

【００２６】特にこのプロファイル加工では、圧縮ロー
ラの多数の角状圧縮子の先端形状の工夫が必要である。
またクッション構造体は圧縮に対する弾性性が形状発現
のために必要で、弾力性のでる熱可塑性エラストマーに
より構成された低融点繊維を用いた繊維成形クッション
構造物が特に好ましい。

【００２７】ここで、本発明に用いる表面に凸部を有す
るクッション構造物の形状は、厚みが２ｃｍ以上でクッ
ション構造物の厚みの９０％以内の凸部をもつことが必
要で、この凸部は低すぎると着用中に圧縮での人体下の
空気流通空間がなくなってしまい通気性や、圧縮する部
分の面積・圧縮体積が減少した状態に成らないために効
果が少なく成ってしまう。また、凸部が９０％よりも大
きくなると、基材部が薄く成りすぎて弱くなって破壊し
易く成ったり、凹部が深過ぎて形状破壊が置きやすく成
ったりする。凸部の高さは０.５ｃｍ以上、好ましくは
０.７ｃｍ以上である。

【００２８】また前記凸部の形状はクッション構造物の
厚みの３０〜８０％の範囲の高さを有することが好まし
く、その形は山状であるのが望ましい。この山形は凸部
の底面の面積に比べて凸部の先端に向う程横断面積が小
さくなるような形状であることが好ましい。特に凸部の
高さの二分の一の高さでの断面積が、凸部の底面の断面
積の０.１から０.４がよい。この値が小さすぎると凸部
の先端部分がとれやすく、また加工したときの接着する
布帛の凸部に応じてまんべんなく接着することが困難に
なってくる。またこの値が大きすぎると、凸部が底辺部
分からとれやすく、また布帛の凸部底辺部分の接着がし
にくくなる。

【００２９】このクッション構造物表面の凸部は、圧縮
に対する反発力が連続的に変化することが着用状も感触
的にも好ましく、この表面に形成される凸部は連続的な
曲面で構成された凸部であることが好ましい。

【００３０】またこの凸部の密度は１ｍ²の広さ当たり
４０〜８００個は必要で、好ましくは５０〜７００個で
ある。４０個より少ないピッチが大きすぎて着用中に違
和感がありすぎる。特に寝具等では、手足が凸間の溝に
はまりこむ感じとなって好ましくない。また８００個よ
り多過ぎる場合は加工が困難に成ったり、凸部がとれや
すくなってしまう。

【００３１】前記繊維成形クッション構造物の凸部表面
に低融点ポリマーによって接着により一体化される布帛
は通気度が３００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上であり、好
ましくは４００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上である。また
その目付が４０ｇ／ｍ²以下、更に好ましくは３５ｇ／
ｍ²以下である。さらに縦の破断伸度（％）×横の破断
伸度（％）の値が１６００以上であり、更に好ましくは
２０００以上の布帛である。

【００３２】通気度が３００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃより
小さくなると接着したときに繊維クッション材の通気性
を妨げる現象が発生して好ましくない。また目付が４０
ｇ／ｍ²を越えると表面に接着したときのしなやかさや
圧縮の特性に対する影響が大きく硬く、粗硬になる現象
が出てくる。一方、縦の破断伸度（％）×横の破断伸度
（％）が１６００より小さくなると、接着の際に変形に
追従出来難くなることや、接着後も圧縮の硬さが認めら
れさらに粗硬になってしまう。

【００３３】この様な布帛は、厚みが０.５ｍｍ、さら
に好ましくは０.４ｍｍ以下であるのが有利である。こ
の厚みが大きいと、クッション材の圧縮特性に大きく影
響し、表面の硬さなどが硬くなったりする。一方、この
様な布帛は、上述の物性を持つのもであればなんでもよ
いが、詰め物として側地や表皮材の中で使われ、その中
では単独で積層して使われたりするが、洗濯等の際の出
し入れされることから出来るだけ表面が平滑なものが好
ましく、連続繊維でできた布帛が好ましい。これらの素
材としては、ニット、スパンボンド不織布が好ましく、
特に伸びの大きなトリッコット等の編み物布帛が好まし
い。

【００３４】本発明では繊維性クッション材の凸部表面
に上述の布帛を接着するが、その接着方法は、接着剤を
スプレー等で付与したり、接着材の溶液を塗布したりし
て接着してもよいが、作業性等から特に低融点ポリマー
によって融着し一体化する方法が好ましい。そして、こ
の低融点ポリマーで熱接着する場合、表面に布帛を接着
したことによりクッション性を損なうことなく、通気性
を低下させない様にするには、凸部表面に出来るだけ、
点状に融着することが肝要である。もし、融着の際に用
いる繊維状の融着繊維が繊維状に残った場合は表面の硬
さが一段と硬くなってしまう。特に、低融点繊維不織布
を用いる時には、融解したときに芯が繊維状で残らない
同一融点の単一組成の構成のものが好ましく、例えばス
パンボンド不織布やメルトブローの不織布が好ましい。
ここではクッション構造物を構成するようなシース・コ
アー型の低融点不織布等は好ましくない。ここで用いら
れる接着用の不織布の目付は低いことが望ましく、５０
ｇ／ｍ²以下が好ましい。

【００３５】更に、この凸部表面のクッション材に融着
するポリマーは変形にたいして伸びやすく元に戻りやす
い熱可塑性エラストマーが好ましく、さらに好ましくは
クッション構造物がポリエステル系の繊維であるために
接着性からポリエステル系エラストマーが特に好まし
い。

【００３６】ここで、低融点を含んだ繊維性クッション
構造物の表面に熱融着で布帛を加圧・加熱して、融着一
体化させるための加工温度が高過ぎると、接着する際
に、クッション構造物が圧縮により再度圧縮融着され密
度が凸部表面を中心に高くなってしまい、圧縮の柔軟性
が低下して、硬さが粗硬なものと成ってしまう。また、
融着一体化するときには接着層の繊維が形状を残さずに
点状接着となるよう高めの温度で加圧・加熱する必要が
出てくる。このためには、接着に用いるポリマーの融点
はクッション構造物を構成する低融点短繊維の融点より
少なくとも２０℃低い融点であるのが好ましい。この繊
維クッション構造物と布帛を融着するために用いるポリ
マーは点状に強固に接着するためにはこのポリマー融点
の１０℃以上高い温度で加圧加熱圧縮融着一体化するこ
とが好ましい。加熱加圧は凸部の形状に沿って行なうの
が効果的である。

【００３７】この加熱・圧縮して融着する方法は、乾燥
機でまず繊維クッション構造物が熱成型し高い温度のと
きに点状接着ポリマーとなる低融点繊維不織布と接着す
る布帛を部分的に形状に対応して押しあててもよく、ま
た布帛と点状接着ポリマーとなる低融点繊維不織布を加
熱して形に応じて押し当ててもよい。またクッション材
と低融点不織布を積層し共に加熱して接着してもよい。

【００３８】

【発明の効果】かくして得られた本発明の繊維成型クッ
ション積層構造物は側地や表皮材の中で単独あるいは他
のクッション素材と積層したりして、側地や表皮材で覆
われたり、あるいはそのまま使われるが、表面に複数の
凸部を有することによって圧縮変形初期の圧縮の変形面
積や体積が少ない為に圧縮が柔らかく、人体等の荷重が
かかった後も凹部の空間が残り、空気が移動する空間が
残るために非常に蒸れにくく、部分的に荷重を支えるた
めに、人体に対する指圧効果も期待される。また複数の
凸部が厚みの数十％部で出来ていて、見かけ状厚いけれ
ども、基材部分の厚みは小さい為に、使用中に曲げやす
く、曲げながら使用する病院用マットや使用しないとき
に折り畳み収納が可能な布団などに好適である。

【００３９】従って、本発明の前記クッション積層構造
物は、クッション性が柔軟で柔らかく、その後段々と荷
重がかかるにつれて反溌性を増す優れたクッション性を
持ち、通気性が非常に高く蒸れにくく、芯材、ベビーベ
ットの中材、芯材や病院用のベットのクッションとして
また中材、芯材や、乗り物のクッション中材、芯材或い
は車椅子のクッション中材、芯材や乗り物のクッション
中材、芯材或いは車椅子のクッション中材等に非常に好
適である。特に表皮材や側地の洗濯が必要な分野や着用
中擦れるクッションの中材分野に非常に有効である。

【００４０】以下に実施例により本発明を説明する。な
お、実施例における各評価項目はそれぞれ下記の方法に
従って評価した。

【００４１】捲縮性能；捲縮数、捲縮度 ＪＩＳ Ｌ−１０１５クッション構造物の密度（ｇ／ｃｍ³）； クッション構
造物の一部を直方体状に切りだし重さ（ｇ）と体積（ｃ
ｍ³）から算出した。硬さ（ｋｇｆ）； ＪＩＳ Ｋ−６４０１による２５％圧
縮硬さを用いた。凸部の数（個／ｍ²）； 凸部の縦、横のピッチ（ｃｍ／
個）から計算により１ｍ²の面積に換算して算出した。凸部の剥離性（％）； 平面の上にクッション構造物の凸
部を上にし、その上５ｃｍの高さから、２０ｋｇ底面の
面積３０ｃｍφのサンドバッグを２秒間に１回のわりで
２０００回自由落下させ、クッション材を逆さまにして
かるく叩き、とれたり半分以上剥離して取れそうになっ
た凸部の個数を調べ、その圧縮をうけた凸部の個数に対
しての比率を（％）でしめす。

【００４２】クッション構造物の通気度（ｃｃ／ｃｍ²
・ｓｅｃ）；ＪＩＳ Ｌ−７９６０に準じてフラジール
型通気度試験機を用い、クッション構造物の凸部を下に
しサンプルを装着し、その上からサンプルを押さえるリ
ングの代わりに９ｃｍφの通気性のない円盤で１００ｇ
／ｃｍ²の荷重で吸引口（７ｃｍφ）の真上に押さえ
て、大気圧との差圧が０.５インチになる様にしたとき
の通気量（ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ）で示す。

【００４３】布帛の通気度（ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ）；
ＪＩＳ Ｌ−７９６０により、フラジール型通気度試験
機を用いて測定した。 布帛の伸度（％）； 編物の強伸度は、ＪＩＳ Ｌ−１０
１８、織物は、ＪＩＳ Ｌ−１０１８に準じて測定し
た。曲げ応力（ｋｇ）； 幅５ｃｍ、長さ３０ｃｍのクッショ
ン構造物を２０ｃｍの間隔で径１ｃｍの２本のフリーロ
ーラーで下からささえその中央を幅５ｃｍ圧縮板で５ｃ
ｍ曲げながら押さえるのに必要な応力（ｋｇ）を測定し
た。この方法を縦、横各５点行い平均値を曲げ応力とし
た。融点； Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製 熱示差分析計９９０型を使
用し、昇温２０℃／分で測定し、融解ピークをもとめ
た。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点
測定装置（柳本製作所製）を用い、約３ｇのポリマーを
２枚のカバーガラスに挟み、ピンセットで軽く押さえな
がら、昇温速度２０℃／分で昇温し、ポリマーの熱変化
を観測する。その際ポリマーが軟化して流動を始めた温
度（軟化点）をここでは融点とする。

【００４４】８万回圧縮残留歪み；ＪＩＳ Ｋ−６４０
１８万回硬さ保持率； 初期に７５％予備圧縮後再び２５％
圧縮したときの圧縮応力（Ｆ0）とＪＩＳＫ−６４０１
により８万回繰り返し圧縮を行い、３０分放置後、７５
％予備圧縮後再び２５％圧縮したときの圧縮応力（Ｆ
1）を［（Ｆ1／Ｆ0）×１００％］で算出した。ウェッブの嵩性； ＪＩＳ Ｌ−１０９７

【００４５】実施例１ テレフタル酸とイソフタル酸とを８０／２０（モル％）
で混合した酸成分とブチレングリコールとを重合し、得
られたポリブチレン系テレフタレート３８％（重量％）
を更にポリテトラメチレングリコール（分子量２００
０）６２％（重量％）と加熱反応させ、ブロック共重合
ポリエーテルポリエステルエラストマーを得た。この熱
可塑性エラストマーの融点は１５５℃であった。この熱
可塑性エラストマーをシースに、ポリブチレンテレタレ
ート（融点 ２２４℃）をコアに、シース／コアの重量
比で５０／５０に成るように常法により紡糸した。な
お、この複合繊維は、偏心シース・コア型複合繊維であ
る。この繊維を２.０倍に延伸したのち、８０℃で乾燥
・捲縮発現、油剤を付与し、６４ｍｍに切断した。ここ
で得れた複合低融点繊維のデニールは９デニール、捲縮
数は１３個／インチ、捲縮度は３０％であった。

【００４６】この複合繊維４０％（重量）と、常法にて
得られたポリエステルテレフタレート短繊維（１４デニ
ール、カット長６４ｍｍ、捲縮数 ９個／インチ、捲縮
度 ３０％、０.５ｇ／ｃｍ²の荷重で７９ｃｍ³／ｇ、１
０ｃｍ²／ｇの荷重で３４ｃｍ ³／ｇ、断面形状は中空、
融点２５６℃６０％（重量）とを混綿し、カードによっ
て、ウェッブ化し、積層し積層ウェッブを得た。このウ
ェッブを、厚み６ｃｍ、密度０.０５０ｇ／ｃｍ²になる
ように平板形の通気性モールドに挟み込み、２００℃の
熱風炉で５分間加圧・加熱処理後、冷却し、平板板の繊
維成型クッション材を得た。

【００４７】続いて、図１に示すプロファィル加工によ
り、表面の凸部の厚み２０ｍｍ、縦５０ｃｍ×横５０ｃ
ｍ当り７２個（１ｍ²当り２８８個）の凸部を持ち、ク
ッション構造物全体の厚みが４０ｍｍの図２に縦・横断
面を示すクッション構造物を得た。また形状は連続的な
曲面で構成された凸部であった。

【００４８】このクッション構造物の凸部表面の上に、
融点が１２０℃のポリエステルエラストマー・スパンボ
ンド不織布（目付 ３０ｇ／ｍ²）を重ね、更にその上か
ら、通気度が５１０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃで縦の破断伸
度が４５％、横の破断伸度が１５９％（縦の破断伸度×
横の破断伸度＝７１５５）、目付２４.０ｇ／ｍ²、厚み
０.２ｍｍのポリエステルフィラメント製トリコットの
編地をかさね、１４０℃の熱風炉の１分間いれ加熱した
のち、クッション構造物の表面凸部に対応した凹部をも
つローラーでプレスして編地をクッション構造物の凸部
表面に融着一体化を行った。布帛のクッション構造物の
接着状態を観察したところ、点状に接着されていた。

【００４９】このように得られたクッション構造物の風
合いは、圧縮硬さは２１ｋｇｆでこの編地を融着一体化
するまえの１９ｋｇｆとあまりかわらない硬さで、粗硬
さが感じられず、圧縮初期の柔軟性は残されており、手
の感触はそれ以上に表面が平滑であった。またこの凸部
をもつクッション構造物は大きく圧縮変形するにされて
反溌力が大きくなる理想的なクッション構造物であっ
た。また、凸部の剥離度は１％と非常に高く良好であっ
た。また圧縮耐久性は８万回圧縮における残留歪５％、
硬さ保持率８５％と良好であった。曲げ応力も２.０ｋ
ｇと小さく、着用での曲げや収納時の折り畳みやすさも
良好であった。またファスナー付き側地に入れたり、出
したりは表面が平滑で行いやすく良好であった。また通
気性も２３０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃと高く、圧縮での観
察でも、人体がすわった時の荷重程度（１００ｇ／ｃｍ
²）や人体が寝たときの荷重（５０ｇ／ｃｍ²）でも凸部
が全部つぶれずに空気流通の空間が確保されており、蒸
れの面でも良好である。

【００５０】比較例１ 実施例１と同様に加工して凸部表面に編地を積層融着一
体化をしないでそのままのクッション構造物を得た。得
られたクッション構造物は、圧縮硬さは１９ｋｇｆとソ
フトであったが、表面は繊維がカットされたままの曲面
でありザラツキが大きかった。また凸部の剥離度は２０
％で高く凸部が剥離しやすかった。また、８万回圧縮耐
久性の残留歪は７％とやや大きく、硬さ保持率も７８％
とやや低かった。また、ファスナー付きの側地への出し
入れは表面凸部が引っ掛かり易く、出し入れ途中で凸部
がとれることが数多くあった。勿論、出し入れは行いに
くかった。

【００５１】比較例２ 実施例１と同様に加工して凸部表面に編地の代わりに布
団に用いられる側地、目付１５０ｇ／ｍ²、厚み０.６１
ｍｍ、通気度２５.２ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ、縦破断伸度
９.５％、横破断伸度１２.６％（縦破断伸度×横破断伸
度＝１１９）の綿布帛を実施例１同様に、クッション構
造物の凸部表面にポリエステル・エラストマー不織布を
間にして積層して同様に加工を試みた。得られた積層ク
ッション材は、布帛はクッション構造物の凸部にフィッ
トして加工が出来ず、凸部と凸部の間に隙間が出来てし
まったり、部分的に皺が発生して品質の悪いものしか得
られなかった。また風合いは硬く、目標とする柔軟な風
合いでなく手触りが硬くクッション構造物は不適であっ
た。硬さは３５ｋｇｆと硬く、また曲げにくく収納性も
きわめて悪かった。通気性も２０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ
と低く、着用中の蒸れが懸念された。また、凸部の剥離
度は悪く１２％と高く、特に表面の接着側地と分離が著
しく乱れが大きかった。従ってこの接着したクッション
構造物単独、あるいは側地の中にいれた形での使用は問
題であった。

【００５２】比較例３ 実施例１と同様に加工して凸部表面に薄い編地の代わり
に自動車シートに用いられるダブルラッセルの編み物、
目付５２７ｇ／ｍ²、厚み２.３８ｍｍ、通気度３０.２
ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ、縦破断伸度１３２.１％、横破断
伸度９５.１％（縦破断伸度×横破断伸度＝１２５６２.
７）のポリエステル製立毛編み地を実施例１同様に、ク
ッション構造物の凸部表面にポリエステル・エラストマ
ー不織布を間にして積層して同様に一体化加工を試み
た。得られた積層クッション構造物は、布帛はクッショ
ン構造物の凸部にフィットは部分的に悪い部分があり、
凸部と凸部の間に隙間が出来てしまったり、凸部が押さ
えられた状態に成ってしまったりして好ましくなかっ
た。また風合いは硬く、手触りが硬くクッション構造物
としては不適であった。硬さは３１ｋｇｆと硬かった。
通気性も低く通気度は２５ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃであっ
た。また、凸部の剥離度は２％低く、特に剥離したぶ部
分は凸部と凸部の間の隙間の大きな部分であった。勿
論、ここで得れたクッション構造物は単独、或いは表皮
材の内側に単独や積層しての使用は問題であった。

【００５３】実施例２ 実施例１で得られた低融点複合繊維とポリエステル短繊
維の混綿積層ウェッブを用いて角錐台の凸部が出来るよ
うに平板状のパンチングプレートと平板状のパンチング
プレートの間に、挟み、加熱して開放し、成形されたク
ッション材が冷却する前に、低融点のポリエステル系エ
ラストマー・メルトブロー不織布（融点１３２℃、目付
３１ｇ／ｍ²）とナイロンフィラメントのトリコット編
み物（目付２４ｇ／ｍ²、厚み０.２ｍｍ、通気性５５０
ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ、縦の破断伸度×横の破断伸度＝
６０６０）を重ね、その上から横方向に直線状にロッド
で等間隔に押さえ、また縦方向にも狭い幅のローラで等
間隔に圧縮し、冷却した。これによって、クッション構
造物の厚み３ｃｍ、凸部の高さ１ｃｍ、凸部の密度１６
個／縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ（１ｍ²当り６４個）で凸
部をもつクッション構造物を得た。布帛とクッション材
の接着部は点状に接着されていた。この様にして得られ
たクッション構造物の密度は０.０４ｇ／ｃｍ³であっ
た。硬さは２８ｋｇｆであり、圧縮した感触は良好であ
り、特に表面は布帛のため、平滑で感触は良かった。通
気性は、通気度が１２０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃと高く、
人体が座ったり寝たときの荷重でも格子状に押さえられ
た溝は完全に潰れきれず空間で残され、着用中の蒸れ特
性適には優れていると考えられた。耐久性は８万回圧縮
の残留歪みは４％と低く、硬さ保持率は９４％と高く優
れた耐久性であった。一方凸部の剥離度は０％であり極
めて優れていた。また側地への出し入れも良好であっ
た。一方、この側地に詰められたときのこのクッション
構造物の曲げは比較的やりやすく収納性も良かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、平板状クッション材の表面をカットし
て凸部を形成させるフロファイル加工におけるカットの
状態を示す状態図の断面を模式的に示したものである。
１はクッション材、２,２'は角状圧縮部を有する一対の
圧縮ローラ、３はナイフカッターを示す。

【図２】図２は、実施例１で得られたクッション構造物
の断面の模式図でありＡは縦断面図を示し、Ｂは横断面
図を示す。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）４デニール以上のポリエステル系
   短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中に
   は該短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４０℃
   以上低い融点の熱可塑性ポリマー（Ａ）を少なくとも繊
   維表面に有する短繊維が分散混入され、かつ該熱可塑性
   ポリマー（Ａ）の融着により該短繊維集合体が一体化し
   た密度が０.００５〜０.１５ｇ／ｃｍ³であるクッショ
   ン構造体よりなり、（２）該クッション構造体の表面の
   一部には、多数の凸部が形成され、かつ（３）該凸部が
   形成されている表面部には、通気度が３００ｃｃ／ｃｍ
   ²・ｓｅｃ以上であり、目付が４０ｇ／ｍ²以下でありか
   つ縦の破断伸度（％）×横の破断伸度（％）の値が１６
   ００以上である布帛が積層一体化されている、ことを特
   徴とする繊維成型クッション積層構造物。
2. 【請求項２】 該凸部が形成されている表面部に、該布
   帛が点接着により積層一体化されている請求項１記載の
   繊維成型クッション積層構造物。
3. 【請求項３】 該布帛が連続繊維より構成されかつ厚み
   が０.５ｍｍ以下である請求項１記載の繊維成型クッシ
   ョン積層構造物。
4. 【請求項４】 該凸部の高さは平均０.５ｃｍ以上であ
   り、クッション構造体の厚みの９０％以下であり、かつ
   凸部は４０〜８００個／ｍ²の密度で存在する、請求項
   １記載の繊維成型クッション積層構造物。
5. 【請求項５】 該凸部が形成されている表面部と該布帛
   とは熱可塑性エラストマー（Ｂ）よりなる接着剤により
   接着されている請求項１記載の繊維成型クッション積層
   構造物。
6. 【請求項６】 接着剤としての熱可塑性エラストマー
   （Ｂ）の融点は該熱可塑性ポリマー（Ａ）の融点より２
   ０℃以上低い、請求項５記載の繊維成型クッション積層
   構造物。
7. 【請求項７】 凸部の表面部はクッション構造体と実質
   的に同じ密度を有する請求項１記載の繊維成型クッショ
   ン積層構造物。
8. 【請求項８】 凸部の表面部は、繊維の長さ方向がその
   表面部の面方向に実質的に沿っていない請求項１記載の
   繊維成型クッション積層構造物。
9. 【請求項９】 該クッション構造体は、ポリエステル系
   捲縮短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体
   中には短繊維を構成するポリエステルの融点より４０℃
   以上低い融点を有する熱可塑性ポリエステルエラストマ
   ーと、ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維
   表面に露出した弾性複合繊維が分散・混入され、その
   際、該クッション構造体中には、（Ａ）該弾性複合繊維
   同士が交叉した状態で互いに熱融着により形成されたア
   メーバー状全方位的可撓性熱固着点、および（Ｂ）該弾
   性複合繊維と該非弾性ポリエステル系短繊維とが交叉し
   た状態で熱融着により形成された準全方位的可撓性熱固
   着点とが散在するクッション構造体である請求項１記載
   の繊維成型クッション積層構造物。
10. 【請求項１０】 （ａ）４デニール以上のポリエステル
    系短繊維集合体をマトリックスとし、該短繊維集合体中
    には、該短繊維を構成するポリエステルの融点よりも４
    ０℃以上低い融点の熱可塑性ポリマー（Ａ）を少なくと
    も繊維表面に有する短繊維が分散混入され、かつ該熱可
    塑性ポリマー（Ａ）の融着により該短繊維集合体が一体
    化した密度が０.００５〜０.１５ｇ／ｃｍ³でありかつ
    表面の一部に多数の凸部が形成されたクッション構造物
    と、（ｂ）通気度が３００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上で
    あり、目付が４０ｇ以下でありかつ縦の破断伸度（％）
    ×横の破断伸度（％）の値が１６００以上である布帛と
    を前記クッション構造物の多数の凸部が存在する表面に
    少なくとも積層し、ただし前記布帛と前記クッション構
    造物との間に、（ｃ）熱可塑性エラストマー繊維よりな
    る不織布を介在させ、加熱加圧して前記布帛と前記クッ
    ション構造物とを融着させることを特徴とする請求項１
    記載の繊維成型クッション積層構造物の製造方法。
11. 【請求項１１】 該加熱加圧はクッション構造物の凸部
    が形成された形状に沿って行なう請求項１０記載の製造
    方法。
12. 【請求項１２】 該クッション構造物の凸部が存在する
    表面と布帛との間に該短繊維中の該熱可塑性ポリマー
    （Ａ）の融点よりも２０℃以上低い融点を有する熱可塑
    性エラストマーの繊維よりなる不織布を積層して、該熱
    可塑性エラストマーの繊維よりも１０℃以上高い温度で
    加熱加圧する請求項１０記載の製造方法。