KR0130813B1 - 쿠션용 망상 구조체 및 제법 - Google Patents

Abstract

내열성, 내구성, 쿠션성이 우수한 무덥지 않은 쿠션으로 가능하고 리사이클도 용이한 쿠션용 망상 구조체 및 그 제법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

300데니어 이상의 연속선상체를 구부려 꼬이게 하여, 랜덤 루프를 형성하고 각각의 루프를 서로 용융상태에서 접촉시켜 접촉부의 대부분을 융착시켜서 이룬 3차원 랜던 루프 접합구조체이며 주로 연속선상체는 열가소성 탄성수지로 이루어지고 겉보기밀도가 0.005-0.20g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체와 그 제법이고 이와 같은 쿠션용 망상 구조체는 쿠션특성으로서 내열 내구성이 극히 우수하다.

Description

쿠션용 망상 구조체 및 제법

본 발명은 가구, 베드, 차량용 좌석, 선박용 좌석 등에 적합한 내구성과 쿠션성을 가진 리사이클이 용이한 열가소성 탄성수지로 된 쿠션용 망상 구조체 및 그 제법에 관한 것이다.

(종래기술)

현재, 가구, 베드, 전차, 자동차 등의 쿠션재로 발포우레탄, 비탄성 권축섬유철면 및 비탄성 권축섬유를 접착한 수지면이나 경면 등이 사용되고 있다.

그러나, 발포-가교형 우레탄은 쿠션재로서의 내구성은 양호하나, 투습투수성이 부족하고 축열성(蓄熱性)이 있으므로 습기가 차기 쉽고, 또한 열가소성이 없기 때문에 리사이클이 곤란하게 되어 소각되는 경우, 소각로의 손상이 크며, 또한 유독가스제거에 경비가 든다. 이 때문에 매립되는 일이 많아졌으나, 지반의 안정화가 곤란하므로 매립장소가 한정되어 경비도 많이 드는 문제점이 있다. 또, 가공성은 뛰어나나 제조중에 사용되는 약품의 공해문제 등도 있다.

또, 열가소성 폴리에스테르 섬유철면에서는 섬유간에 고정되어 있지 않으므로, 사용시에 형태가 허물어지거나, 섬유가 이동하며, 또한 권축의 세팅(Setting)으로 부피증가성의 저하나 탄력성의 저하가 문제로 된다.

폴리에스테르 섬유를 접착제로 접착한 수지면, 예컨대 접착제로 고무계를 사용한 것으로서 일본국 특개소 60-11352호 공보, 특개소 61-141388호 공보, 특개소 61-141391호 공보 등이 있다. 또, 가교성 우레탄을 사용한 것으로서 특개소 61-137732호 공보 등이 있다. 이들의 쿠션재는 내구성이 부족하고, 또한 열가소성이 아니며, 단일 조성도 아니므로, 리사이클도 되지 않는 등의 문제 및 가공성의 번잡성이나 제조중에 사용되는 약품의 공해문제 등도 있다.

폴리에스테르 경면, 예컨대 특개소 58-31150호 공보, 특개평 2-154050호 공보, 특개평 3-220354호 공보 등이 있으나, 사용하고 있는 열접착섬유의 접착성분이 무른 비결정성의 폴리머를 사용하기 때문에(예컨대, 특개소 58-136828호 공보, 특개평 3-249213호 공보 등) 접착부분이 무르고, 사용중에 접착부분이 간단히 파괴되어 형태나 탄력성이 저하하는 등의 내구성이 떨어지는 문제가 있다.

개량법으로서 교락(交絡)처리하는 방법이 특개평 4-245965호 공보 등에서 제안되고 있으나, 접착부분의 취약성은 해결되지 않고 탄력성의 저하가 큰 문제로 되어 있다. 또, 가공시의 번잡성도 있다.

또한 접착부분이 변형되기 어려워 부드러운 쿠션성을 부여하기 어려운 문제도 있다. 이 때문에 접착부분을 부드러운, 그리고 변형하여도 회복되는 폴리에스테르 엘라스트머를 사용한 열접착섬유가 특개평 4-240219호 공보에서, 동섬유를 사용한 쿠션재 WO-91/19032호 공보에서 제안되고 있다.

이 섬유 구조물에 사용되는 접착성분의 폴리에스테르 엘라스토머는 융점을 낮게 하기 위하여, 하드 세그먼트(hard segment)의 산성분에 테레프탈산을 50-80몰% 함유하고, 소프트 세그먼트(soft segment)로서의 폴리알킬렌클리콜의 함유량 30∼50중량%를 함유시켜, 다른 산성분 조성으로서 특공소 60-1404호 공보에 기재된 섬유와 똑같이 이소프탈산 등을 함유하여 비결정성을 증가시켜 융점을 180℃ 이하로 하고, 또한 저용융점도로서 열접착 부분의 형상을 좋게하여 아메바상의 접착부를 형성하고 있으나, 소성변형하기 쉬우므로, 내열항압축성이 저하하는 문제점이 있다.

토목공사용으로 사용하는 열가소성의 올레핀 망상체가 특개소 47-44839호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 가는 섬유로 구성된 쿠션과는 달리 표면이 凹凸하여 감촉이 좋지 않고, 소재가 올레핀이기 때문에 내열내구성이 현저히 떨어져 쿠션재로는 사용할 수 없는 것이다. 또 염화비닐을 사용한 망상 구조체가 현관 매트용 등으로 제안되어 있으나, 소성변형되기 쉽고, 또한 연소시에 유독한 할로겐화 수소가 발생하는 등 쿠션재로는 부적합한 구조체이다.

상기 문제점을 해결하여, 내열성, 내구성, 쿠션성이 뛰어나고, 습기가 차지 않은 쿠션으로 할 수 있고, 리사이클도 용이한 쿠션용 망상 구조체 및 그 제법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위한 수단, 즉 본 발명은 300데니어(denier) 이상의 연속 선상체를 굽혀 랜덤 루프를 형성하여, 각각의 루프를 서로 용융상태에서 접촉시켜, 접촉부의 대부분을 융착시키고 있는 3차원 랜덤 루프 접합구조체이고, 주로 연속선상테는 열가소성 탄성수지로 이루어지며, 겉보기 밀도가 0.005∼0.20g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체 및 출발원료로서 주로 열가소성 탄성수지를 사용하여 복수의 오리피스로부터 융점보다 10℃∼80℃ 높은 온도하에 용융상태의 열가소성 탄성수지를 아래쪽을 향하여 토출시켜, 용융상태에서 연속선상체의 루프를 형성하여, 각각의 루프를 서로 접촉하여 융착시켜 3차원 랜덤 루프구조를 형성하면서 인취(引取)장치로 끼워넣고, 이어서 냉각시키는 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법이다.

본 발명의 망상 구조체는 특징적 구성이 상술한 바와 같다. 특히 연속선상체가 주로 열가소성 탄성수지로 이루어져서, 쿠션재로서의 내열내구특성이 종래의 망상 구조체에서는 볼 수 없는 특별히 뛰어난 것이다. 본 발명의 망상 구조체는 이러한 내열내구성의 파라미터인 70℃의 잔류변형이 35% 이하, 바람직하게는 30%이하, 더욱 바람직하게는 20% 이하, 이하 15% 이하, 놀랍게도 10% 이하에 달하는 것이다. 여기서 잔류변형이 35%를 넘는 것에 있어서는 목적하는 쿠션재로서의 특성이 충족되지 않으므로 좋지 않다.

본 발명의 망상 구조체를 형성하는 연속선상체는 주로 열가소성 탄성수지로 이루어지는 것이 필요하나, 망상 구조체의 요구성능과의 관계로 잔류변형이 35%를 넘지않는 범위에서 열가소성 탄성수지 이외의 비탄성수지로 된 것을 혼용하여도 좋다.

본 발명의 망상 구조체를 형성하는 열가소성 탄성수지로 된 연속선상체는 망상 구조체의 요구성능과의 관계로, 잔류변형이 35%를 넘지 않는 범위에서 다른 열가소성 비탄성수지와 조합한 복합형태로 하여도 좋다. 복합형태로서는 선상체 자신을 복합화한 경우로서, 시이스 코어형, 사이드 바이 사이드형, 편심시이스 코어형 등의 선상체를 들 수 있다.

한편, 망상 구조체층을 복합화(일체 접착구조)한 것으로서, 엘라스토머층/비엘라스토머층/엘라스토머층의 샌드위치구조, 엘라스토머층/비엘라스토머층의 2층 구조, 매트릭스의 엘라스트머층의 내부에 부분적으로 비엘라스트머층을 배치한 복합화 구조를 들 수 있다.

본 발명의 망상 구조체는 요구성능과의 관계로, 루프의 크기가 다른 것, 데니어가 다른 것, 조성이 다른것, 밀도가 다른 것 등의 각각의 망상 구조체를 적절히 선택하여 적층 또는 혼합하여도 좋다.

또한, 적층구조체 표면에 필요에 따라 열접착층(저융점 열접착 섬유 또는 저융점 열접착필름)을 배치하여, 측지나 와딩층과 밀착일체화하여 좌석용 쿠션으로 하는 방법이나 단단한 쿠션(바람직하게는 엘라스토머를 사용한 열접착섬유로 된 것)을 와딩층으로서 병용하여 측지와 열접착하여 일체화시켜 쿠션으로 하는 것도 포함한다.

본 발명의 망상 구조체는 내열내구성이 특히 뛰어난 것으로 하기 위해서는 열가소성 탄성수지로 된 선상체의 함유량을 증가시키면 된다. 특히 열가소성 탄성수지선상체 100%로 형성하고, 후술의 의사결정화처리된것은 70℃ 잔류변형이 15% 이하, 특히 10% 이하까지 달하는 것으로 판명되고 있다.

본 발명에 있어서의 열가소성 탄성수지란, 소프트 세그먼트로서 분자량 300∼5000의 폴리에테르계 글리콜, 폴리에스테르계 글리콜, 폴리카보네이트계 글리콜 등을 블록 공중합한 폴리에스테르계 엘라스트머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리우레탄계 엘라스토머 등을 들 수 있다. 열가소성 탄성수지로 함으로써 재용융에 의하여 재생이 가능하게 되므로, 리사이클이 용이해진다.

예컨대, 폴리에스테르계 엘라스트머로서는 열가소성 폴리에스테르를 하드 세그먼트로 하고, 폴리알킬렌 디올을 소프트 세그먼트로 하는 폴리에스테르 에테르 블록 공중합체, 또는 지방족 폴리에스테르를 소프트 세그먼트로 하는 폴리에스테르 에스테르 블록 공중합체를 예시할 수 있다.

폴리에스테르 에테르 블록 공중합체의 보다 구체적인 사례로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 2·6 디카르복실산, 나프탈렌 2·7 다카르복실산, 디페닐 4·4' 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 1·4 시클로헥산디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 세바스산, 다이머산 등의 지방족 디카르복실산 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등에서 선택된 디카르복실산의 적어도 1종과, 1·4 부탄디올, 에틸렌 글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등의 지방족 디올, 1·1 시클로헥산디메탄올, 1·4 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올, 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등에서 선택된 디올성분의 적어도 1종, 및 평균분자량이 약 300∼5000의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체 등의 폴리알킬렌 디올 중 적어도 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체이다. 폴리에스테르 에스테르 블록 공중합체로서는 상기 디카르복실산과 디올 및 평균분자량이 약 300∼3000의 폴리락톤 등의 폴리에스테르 디올중 적어도 각 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체이다.

열접착성, 내가수분해성, 신축성, 내열성 등을 고려하면, 디카르복실산으로서는 테레프탈산, 또는/및 나프탈렌 2·6 디카르복실산, 디올성분으로서는 1·4 부탄디올, 폴리알킬렌 디올로서는 폴리테트라메틸렌글리콜의 3원 블록 공중합체 또는 폴리에스테르 디올로서 폴리락톤의 3원 블록 공중합체가 특히 좋다.

특수한 예로는 폴리실록산계의 소프트 세그먼트를 도입한 것도 사용할 수도 있다.

또, 상기 폴리에스테르 엘라스토머는 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 폴리에스테르 엘라스토머에 비엘라스토머 성분을 블렌드한 것, 공중합한 것 등도 본 발명에 사용할 수 있다. 폴리아미드계 엘라스토머로서는 하드 세그먼트에 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등 및 그들의 공중합 나일론을 골격으로 하고, 소프트 세그먼트에는 평균 분자량이 약 300∼5000의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체 등의 폴리알킬렌 디올중 적어도 1종으로 구성되는 블록 공중합체를 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.

또한, 비엘라스토머 성분을 블렌드한 것, 공중합한 것 등도 본 발명에 사용할 수 있다. 폴리우레탄계 엘라스토머로서는 통상의 용매(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등)의 존재 또는 부존재하에, (A) 수(數) 평균분자량 1000∼6000의 말단에 수산기를 가진 폴리에테르 및/또는 폴리에스테르와, (B) 유기 디이소시아네이트를 주성분으로 하는 폴리이소시아네이트를 반응시킨 양말단이 이소시아네이트기인 프레폴리머에, (C) 디아민을 주성분으로 하는 폴리아민에 의하여 사슬연장된 폴리우레탄 엘라스토머를 대표예로서 예시할 수 있다. (A) 폴리에스테르, 폴리에테르류로서는 평균분자량이 약 1000∼6000, 바람직하게는 1300∼5000의 폴리부틸렌 아디페이트 공중합 폴리에스테르나 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체 등의 폴리알킬렌 디올이 좋고, (B)의 폴리이소시아네이트로서는 종래 공지의 폴리이소시아네이트를 사용할 수 있으나, 디페닐메탄 4·4' 디이소시아네이트를 주체로 한 이소시아네이트를 사용하여, 필요에 따라 종래 공지의 트리이소시아네이트 등을 미량 첨가사용하여도 좋다. (C)의 폴리아민으로서는 에틸렌디아민, 1·2 프로필렌디아민 등 공지의 디아민을 주체로 하여, 필요에 따라 미량의 트리아민, 테트라 아민을 병용하여도 좋다. 이들의 폴리우레탄계 엘라스토머는 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.

본 발명에 있어서, 연속선상태의 원료 또는 복합선상체의 원료로서 사용하는 열가소성 탄성수지 이외의 열가소성 비탄성수지란, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 등을 예시할 수 있다. 열가소성 탄성수지와 열가소성 비탄성수지와의 조합은 쿠션망상구조체의 리사이클 사용의 면에서, 바람직하게는 폴리에스테르계 엘라스토머와 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 엘라스토머와 폴리우레탄수지, 폴리아미드계 엘라스토머와 폴리아미드계 수지와의 조합이 좋다.

여기서 엘라스토머계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCHDT), 폴리시클로헥실렌디메틸렌나프탈레이트(PCHDN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN) 등, 및 그들의 공중합 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.

폴리아미드계 수지로는 폴리카프로락탐(NY6), 폴리헥사메틸렌아디프아미드(NY66), 폴리헥사메틸렌세바카미드(NY6-10) 등, 및 그들의 공중합 폴리아미드를 예시할 수 있다.

본 발명의 열가소성 탄성수지의 융점은 내열 내구성을 유지할 수 있는 140℃ 이상이 좋고, 160℃ 이상의 것을 사용하여 내열 내구성이 향상되므로 더욱 좋다. 그리고 필요에 따라 황산화제나 내광제 등을 첨가하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 본 발명 실시형태에서는 적어도 1% 이상의 항산화제를 첨가하여 내열성을 향상시키는 것이 좋다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 열가소성 탄성수지로 된 연속선상체는 시차 주사형 열량계로 측정한 융해곡선에 있어서 융점 이하에 흡열피크를 가진 것이 특히 좋다. 융점 이하에 흡열피크를 가진 것은 내열내세팅성이 흡열피크를 가지지 않는 것보다 현저히 향상된다. 그 이유는 명확하지 않으나, 의사 결정화와 같은 가교점이 형성되어, 내열항세팅성이 향상되는 것이라고 생각된다.

예컨대, 본 발명의 바람직한 폴리에스테르계 엘라스토머로서, 산성분으로 테레프탈산이나 나프탈렌 2·6 카르복실산 등을 90몰% 이상 함유하는 것, 더욱 바람직하게는 테레프탈산이나 나프탈렌 2·6 디카르복실산의 함유량은 95몰% 이상, 특히 바람직하게는 100몰%와 글리콜 성분을 에스테르 교환후, 필요한 중합도까지 중합하고, 이어서 폴리알킬렌 디올로서 바람직하게는 평균분자량이 500 이상 5000 이하, 특히 바람직하게는 1000 이상 3000 이하의 폴리테트라메틸렌글리콜을 15중량% 이상 70중량% 이하, 더욱 바람직하게는 30중량% 이상 60중량% 이하 공중합시킨 경우, 테레프탈산이나 나프탈렌 2·6 디카르복실산의 함유량이 많으면 하드 세그먼트의 결정성이 향상되어, 소성변형되기 어렵고, 또 내열항세팅성이 향상되나, 용융열접착후 다시 융점보다 적어도 10℃ 이상 낮은 온도로 어닐링 처리하면 더욱 내열항세팅성이 향상된다.

이 경우, 시차주사형 열량계(DSC)에 의하여 측정한 연속선상체의 융해곡선은 융점 이외에 융점 이하의 온도로 흡열피크를 보다 명확히 발현한다.

이것으로부터 유추하면, 어닐링에 의하여 하드 세그먼트가 재배열되고, 의사결정화와 같은 가교점이 형성되어, 내열항세팅성이 향상되고 있는 것이라고 생각된다. 본 발명에 있어서 이러한 목적으로 어닐링하는 것을 이하 의사결정화처리라고 한다.

본 발명의 망상 구조체는 주로 열가소성 탄성수지로 된 300데니어 이상의 연속선상체를 굽혀 다수의 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융상태로 접촉시켜, 접촉부의 대부분이 서로 융착하여 3차원 랜덤 루프로 된 망상구조를 형성하고 있다. 이것으로 매우 큰 응력으로 큰 변형을 주어도 융착일체화된 3차원 랜덤루프로 된 망상 구조 전체가 변형하여 응력을 흡수하고, 응력이 해제되면 탄성수지의 고무탄성이 발현하여, 구조체는 원형태로 회복될 수 있다.

공지의 비탄성수지로 된 연속선상체로 구성된 망상 구조체를 쿠션재로 사용한 경우, 소성변형이 생겨, 이러한 회북이 일어나지 않으므로, 내열내구성이 떨어진다. 융착되어 있지 않은 경우에는 형태 유지가 되지 않고, 구조체가 일체로 변형하지 않으므로, 응력집중에 의한 피로(疲勞)현상이 일어나 내구성이 떨어짐과 동시에, 형태가 변형되어 버리므로 좋지 않다.

본 발명의 더 좋은 융착의 정도는 접촉부분이 모두 융착된 상태이다. 그리고 본 발명의 연속선상체의 섬도는 300데니어 이하에서는 강도가 낮아져서 반발력이 저하하므로 좋지 않다.

본 발명의 연속선상체의 바람직한 섬도는 반발력을 얻을 수 있는 400데니어 이상 100000데니어 이하이고, 100000데니어 이상에서는 선상체의 구성본수가 적어져서 압축특성이 나빠지므로 사용부분이 한정되는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 500∼50000데니어이다.

단면형상은 특히 한정되지 않으나, 가는 섬도의 연속선상체로 하는 경우, 이형단면이나 중공단면은 반발력이 향상되므로 좋다.

본 발명의 연속선상체가 형성하는 3차원 랜덤 루프가 접촉부에서 대부분이 서로 밀착된 망상 구조체의 겉보기 밀도는 0.005g/㎤ 이상 0.20g/㎤ 이하이다. 겉보기 밀도가 0.05g/㎤ 미만에서는 반발력이 상실되므로 쿠션재로 부적당하고, 0.20g/㎤을 넘으면 탄발성(彈發'性)이 강하게 되어, 좌석느낌이 나빠지므로, 쿠션재로는 부적당한 것이 된다. 본 발명의 바람직한 겉보기 밀도는 0.005∼0.10g/㎤, 더욱 바람직하게는 0.01∼0.05g/㎤이다.

그리고, 본 발명의 망상 구조체는 쿠션재로 사용하기 때문에 좌석에 앉은 경우의 부피유지성과 탄발성을 유지할 수 있고, 통기성을 유지하고 쾌적한 좌석느낌을 만족시키는 압축시의 겉보기 밀도로서 100g/㎠의 하중하에서의 0.03g/㎤∼0.25g/㎤의 부피증가성을 갖는 것이 좋으며, 0.05g/㎤∼0.20g/㎤의 부피증가성을 갖는 것이 특히 좋다. 본 발명의 망상구조를 형성하는 3차원 랜덤 루프의 바람직한 평균직경은 50mm이하이다. 50mm 이상이 되면 두께방향으로 루프가 넓어져 공극률에 불균일이 생기기 쉬워져서 쿠션성의 불균일이 되는 경우가 있다.

공극 불균일의 발생이 일어나기 어려운 보다 바람직한 평균직경은 2∼25mm이다. 그리고, 망상 구조체의 두께는 특히 한정되지 않으나, 쿠션체로서의 기능이 발현되기 쉬운 3mm 이상으로 하는 것이 바람직하고 5mm 이상으로 하는 것이 특히 좋다.

다음에 본 발명의 제법에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서 일반적인 용융압출기를 사용하여 용융한 예컨대 특개소 55-120626호 공보 등의 공지의 방법으로 얻은 열가소성 탄성수지를 융점보다 10∼80℃ 높온온도로 가열하여 용융상태로 하고, 복수의 오리피스를 가진 노즐보다 하향으로 토출시켜, 자연강하시켜 루프를 형성시킨다. 이때 노즐면과 수지를 고화시키는 냉각매체상에 설치한 인취(引取) 컨베이어와의 거리, 수지의 용융점도, 오리피스의 구멍직경과 토출량 등에 의하여 루프직경과 선상체의 섬도가 결정된다. 냉각매체상에 설치한 간격이 조정가능한 1쌍의 인취 컨베이어로 용융상태의 토출선상체를 끼워넣어 정류시킴으로써 루프가 발생하여, 오리피스의 구멍간격을 발생루프가 접촉할 수 있는 구멍간격으로 해둠으로써 발생한 루프를 서로 접촉시켜, 접촉함으로써 루프가 랜덤한 3차원 형태를 형성시키면서 접촉부는 융착된다.

이어서 랜덤한 3차원 형태를 형성하면서 접촉부가 융착된 연속선상체를 연속하여 냉각매체중에 당겨넣어 고화시켜 망상 구조체를 형성한다. 이어서 바라는 길이나 형상으로 절단하여 필요에 따라 적층성형가공하여 쿠션재로 사용한다.

본 발명은 열가소성 탄성수지를 융점보다 10∼80℃ 높은 온도로 가열하여 용융상태로서 복수의 오리피스를 가진 노즐보다 하향으로 토출시킨다. 열가소성 탄성수지를 융점보다 10℃ 미만 높은 온도에서는 토출된 선상체가 식어서 유동하기 어렵게 되어 선상체끼리의 접촉부의 융착이 불충분하게 되어 좋지 않다. 다른 한편으로, 융점보다 80℃를 넘는 온도로 용융시키면, 열가소성 탄성수지의 분해가 현저하게 되어 소프트 세그먼트의 절단에 의한 고무탄성의 저하가 현저하게 되므로 좋지 않다.

토출시의 용융온도를 열가소성 탄성수지의 융점보다 30∼50℃ 높은 온도로 함으로써 용융점도를 비교적 높게 유지할 수 있으므로, 루프형성이 양호하기 때문에 랜덤한 3차원 형태를 형성하기 쉽고 또한 접촉부는 융착하기 쉬운 상태를 유지할 수 있으므로 좋다.

본 발명의 방법에 있어서의 바람직한 실시형태로서 전술한 바와 같이 의사결정화 처리에 의하여 내열항세팅성이 현저히 향상된다. 의사결정화처리는 랜덤한 3차원 형태를 형성하면서 접촉부가 융착된 연속선상체를 연속하여 냉각매체중에 당겨넣어 고화시켜 망상 구조체를 형성할 때 냉각매체의 온도를 어닐링 온도로 함으로써 냉각과 동시에 의사결정화처리를 행할 수 있다.

또, 일단 냉각후 건조공정을 거치는 경우, 건조온도를 어닐링 온도로 함으로써 동시에 의사결정화처리를 할 수 있다. 또, 별도 의사결정화처리를 할 수 있다. 의사결정화처리온도는 적어도 융점(Tm)보다 10℃ 이상 낮고, Tanδ의 α분산 상승온도(Tαcr) 이상으로 행한다. 이 처리에서 융점 이하에 흡열피크를 가지며, 의사결정화처리하지 않은 것(흡열피크를 갖지 않는 것)보다 내열내세팅성이 현저히 향상된다. 본 발명의 바람직한 의사결정화처리온도는 (Tαcr＋10℃)(Tm-20℃)이다. 그리고 흡열피크온도는 여러가지 조건에 따라 다르나, 의사결정화처리온도 이상부터 의사결정화처리온도 ＋20℃의 범위에 발현한다.

본 발명의 쿠션용 망상 구조체를 구성하는 연속선상체의 루프직경과 선상체의 심도는 노즐면과 수지를 고화시키는 냉각매체상에 설치한 인취 컨베이어와의 거리, 수지의 용융 점도, 오리피스의 구멍직경과 토출량등에 따라 결정된다.

예컨대, 열가소성 탄성수지의 토출량을 적게 하거나, 토출시의 용융점도를 낮게 하는 조건에서 선상체의 섬도가 가능게 되고, 또한 랜덤 루프의 평균 루프 직경도 작아진다. 또 노즐면과 수지를 고화시킬 냉각매체상에 설치한 인취 컨베이어와의 거리를 짧게 하면, 선상체는 섬도는 약간 굵어지고, 또한 랜덤 루프의 평균루프 직경도 커진다. 이러한 조건을 조합하여 본 발명의 바람직한 범위인 연속선상체의 섬도가 500데니어부터 50000데니어, 랜덤 루프의 평균직경을 50mm 이하, 보다 바람직하게는 2∼25mm가 되도록 조건을 정하는 것이 바람직하다.

상기 컨베이어의 간격을 조정함으로써 융착된 망상체가 용융상태로 있는 동안에 두께 조절이 가능하게 되고 또한 끼인 면이 플래트화된 바라는 두께의 것이 얻어진다. 컨베이어 속도가 너무 빠르면, 융착할 때까지 냉각되며, 접촉부분이 융착되지 않게 된다. 또, 속도가 너무 느리면 용융물이 너무 오래 체류되어, 밀도가 높아지므로, 본 발명의 바람직한 바라는 겉보기 밀도 0.005∼0.1g/㎤, 보다 바람직하게는 0.01∼0.05g/㎤이 되도록 컨베이어의 간격이나 컨베이어 속도를 설정하는 것이 바람직하다.

이렇게 하어 얻어지는 본 발명의 망상 구조체는 쿠션재로 한 경우, 종래의 단섬유의 집합체로 된 쿠션재에서는 볼 수 없는 뛰어난 내열내구성능을 가지고 있고, 이러한 내열내구특성, 즉,70℃의 잔류변형이 35%이하, 바람직하게는 30% 이하, 더욱 바람직하게는 20% 이하, 특히 15% 이하, 놀랍게는 10% 이하에 달한다.

본 발명의 망상 구조체를 쿠션재로 사용하는 경우, 그 사용목적, 사용부위에 따라 사용하는 수지, 섬도, 루프직경, 부피밀도를 선택할 필요가 있다.

예컨대, 표층의 와딩에 사용하는 경우에는, 소프트한 터치와 적당한 가라앉음과 팽창감있는 블록함을 부여하기 때문에, 저밀도로 가는 섬도, 가는 루프직경으로 하는 것이 좋고, 중층의 쿠션체로서는 공진 진동수를 낮게 하여, 적당한 경도와 압축시의 히스테리시스(hysteresis)를 직선적으로 변화시켜 체형 유지성을 좋게 하여, 내구성을 유지시키기 위하여 중밀도로 굵은 섬도, 약간 큰 루프 직경이 좋다. 또, 3차원 구조를 손상시키지 않을 정도로 성형형 등을 사용하여 사용목적에 있었던 형상으로 성형하여 측지를 덮어, 차량용 좌석, 선박용 좌석, 베드, 의자, 가구 등에 사용할 수 있다.

물론, 용도와의 관계로 요구성능에 맞도록, 다른 채우는 물체, 예컨대 단섬유 집합체로 된 단단한 쿠션재, 부직포와 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 또, 폴리머의 제조 과정에서 성형체로 가공하는 임의의 단계에서 난연화, 방충항균화, 내열화, 발수발유화, 착색, 방향 등의 기능부여를 하는 약제첨가 등의 처리가공을 할 수 있다.

(실시예)

이하에 실시예로 본 발명을 상술한다. 더욱, 실시예중의 평가는 이하의 방법으로 행하였다.

① 융점(Tm) 및 융점 이하의 흡열피크

시마즈 제작소제 TA50, DSC 50형 시차열 분석계를 사용하여 승온속도 20℃/분으로 측정한 흡발열곡선으로부터 흡열피크(용해피크) 온도를 구하였다.

② Tαcr

오리엔텍크사 제 바이브론 DDVII형을 사용하여, 100Hz, 승온속도 1℃/분으로 측정한 Tanδ(허수탄성율 M와 탄성율의 실수부분 M'와의 비 M/M')의 고무탄성영역에서 용해영역으로의 전이점온도에 상당하는 α분산의 상승은도.

③ 걸보기 부피밀도

시료를 15cm×15cm의 크기로 절단하고, 4개소의 높이를 측정하여 체적을 구하고, 시료의 무게를 체적으로 나눈 값으로 나타낸다(n=4의 평균치).

④ 융착(融着)

시료를 육안판단으로 융착하고 있는가 아닌가를 접착하고 있는 섬유끼리를 손으로 잡아당겨 떨어지는가 아닌가로 떨어지지 않는 것을 융착하고 있다고 판단한다.

⑤ 섬도(纖度)

시료를 20cm×20cm의 크기로 절단하고 10개소에서 채집한 선상체의 밀도구배관을 사용하여 40℃에서 측정한 비중을 현미경으로 30배로 확대한 사진으로 구한 선상체의 단면적으로 나누어서 구한 선상체의 길이를 9000m의 무게로 환산한 값으로 나타낸다(n=10)의 평균치.

⑥ 랜덤 루프의 핑균직경

시료를 20cm×20cm의 크기로 절단하고 길이방향으로 형성한 불규칙한 형상의 랜덤 루프의 360°선회점까지 그린 루프의 내접원과 외접원의 평균직격을 구하였다(n=20의 평균치).

⑦ 내열내구성(70℃ 잔류변형)

시료를 15cm×15cm의 크기로 절단하고 50% 압축하여 70℃ 전열중 22시간 방치후 냉각하여 압축변형을 제거하여 1일 방치후 두께와 처리전의 두께의 비를 %로 나타낸다(n=3의 평균치).

⑧ 반복압축변형

시료를 15cm×15cm의 크기로 절단하여, 시마즈 제작소제 서보발사로 25℃ 65% RH 실내에서 50%의 두께까지 1Hz의 사이클로 압축회복을 반복하여 2만회후의 시료를 1일 방치후의 두께와 처리전의 두께의 비를 %로 나타낸다(n=3의 평균치).

⑨ 50% 압축반발력

시료를 20cm×20cm의 크기로 절단하고 오리엔텍크사 제 텐시론으로 ø150 앞축판으로 65%까지 압축하여 얻은 응력-변형곡선의 50% 압축시 반발력으로 나타낸다(n=3의 평균치).

⑩ 100g/㎠ 하중하의 겉보기 부피밀도

시료를 20cm×20cm의 크기로 절단하고, 오리엔텍크사 제 텐시론을 25cm×25cm의 압축판으로 40kg까지 압축하여 얻은 망상 구조체의 두께를 측정하여 구한 겉보기 용적을 절단시료의 무게로 나눈 값으로 나타낸다(n=4의 평균치).

실시예 1∼3

디메틸테레프탈레이트(DMT) 또는 디메틸나프탈레이트(DMN)와 1·4 부탄디올(1·4 BD)을 소량의 촉매와 장치하고, 상법에 의하여 에스테르 교환후, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)을 첨가하여 승온감압하면서 중축합시켜 폴리에테르에스테르 블록공중합 엘라스토머를 생성시키고 뒤이어 항산화제 1%를 첨가혼합 이겨 넣은후 펠릿화하고, 50℃,48시간 진공건조하여 얻어진 열가소성 탄성수지원료의 처방을 표-1에 표시한다

[표 1]

얻어진 열가소성 탄성수지원료를 폭 50cm, 길이 5cm의 노즐유효면에 구멍직경 0.5mm의 오리피스를 구멍간 피치 5mm 간격으로 배열한 노즐로부터 각 열가소성 탄성수지의 융점보다 40℃ 높은 온도로 용융하여, 단공토출량(單孔吐出量)을 0.5에서 1.5g/분으로 변경하여 토출시켜, 노즐면 50㎝ 아래에 냉각수를 배치하고, 폭 60cm의 스테인레스제 엔드리스 네트를 평행으로 5cm 간격으로 한쌍의 인취 컨베이어를 수면상에 일부 나오도록 배치한 후에 인취하여, 접촉부분을 융착시키면서 양면을 끼워넣으면서 매분 1m의 속도로 70℃로 가열한 냉각수중으로 들어가 고체화시키면서 의사결정화 처리한 후, 소정의 크기로 절단하여 망상구조체를 얻었다.

얻어진 면이 플랫화된 망상 구조체의 특성을 표-2에 나타냈다.

더욱 각 망상 구조체의 선상체의 섬도와 루프의 평균 직경은 실시예 1이 4300데니어(denier) 및 7.5mm, 실시예 2가 12600데니어 및 9.8mm, 실시예 3이 13400데니어 및 10.2mm였다. 실시예 1은 소프트로 적당한 가라앉음이 있고, 내열내구성이 양호한 쿠션재료에 적당한 망상 구조체이고, 실시예 2 및 실시예 3은 약간 굳고 체형유지성, 내열내구성이 양호한 쿠션재료로 적합한 망상 구조체이다.

[표 2]

비교예 1∼2

멜트인덕스 35의 폴리프로필렌(PP) 및 고유점도 0.63의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 폭 50cm, 길이 5cm의 노즐유효면에 구멍직경 0.5mm의 오리피스를 구멍사이피치 5mm 간격으로 배열한 노즐로부터, 각각 220℃ 및 280℃로 용융하여 단공토출량을 1.5g/분으로 토출시켜 노즐면 50cm 아래에 냉각수를 배치하고 폭 60cm의 스테인레스제 엔드리스 네트를 평행으로 5cm 간격으르 한쌍의 인취 컨베이어를 수면상에 일부 나오도록 배치한 다음에 인취, 접촉부분을 융착시키면서 양면을 끼워넣으면서 매분 1m의 속도로 20℃의 냉각수중에 들어가 고체화시킨 후 소정의 크기로 절단하여 망상 구조체를 얻었다.

얻어진 망상 구조체의 특성을 표-2에 표시한다.

비교예 1은, 비탄성수지로 내열성이 나쁜 폴리프로필렌을 사용한 예로 내열내구성이 뒤떨어지고 쿠션재료에 부적당한 것이다.

비교예 2는 비탄성수지로 내열성이 양호한 폴리에틸렌프탈레이트를 사용한 예로, 딱딱하고 앉은 기분이 극히 나쁘고 쿠션재료로 적합치 않다.

비교예 3∼5

토출량을 0.3g/분으로 하고, 인취 컨베이어 속도를 2m/분으로 한 이외는, 실시예 1과 꼭같이 하여 얻은 망상 구조체, 토출량을 6.5g/분으로 하고 인취 컨베이어의 속도를 50cm/분으로 한 이외, 실시예 2와 꼭같이 하여 얻은 망상 구조체 및 인취 컨베이어의 위치를 냉각수면 아래로 한 이외 실시예 2와 꼭같이 하여 얻은 망상 구조체의 특성을 표-2에 나타낸다.

비교예 3은 겉보기 부피밀도가 낮은 예로, 압축시의 반발응력이 낮기 때문에 마루에 앉는 감이 현저하고 앉은 기분이 열악한 쿠션재로 적당치 않은 예이다.

비교예 4는 밀도가 높고 반발력이 지나치게 높아 딱딱하게 느껴지며 앉은 기분이 약간 나쁜 쿠션재로 시용하기 어려운 것이다. 비교예 5는 섬유끼리 서로 융착하여 있지 않은 예로 형태유지가 극히 나쁘고 쿠션재로 적합치 못한 것이다.

실시예 4

단공토출량을 7g/분으로 한 이외는, 실시예 2와 꼭같이 하여 얻은 망상 구조체의 특성을 표-2에 나타낸다.

실시예 4는 밀도가 약간 높고 공진 진동수를 낮게 할 수 있는 예로, 약간 딱딱한 반발성, 내열내구성이 양호한 쿠션재로 적합한 망상 구조체이다.

비교예 6

폭 50cm, 길이 5cm의 노즐유효면에 구멍직경 0.5mm의 오리피스를 구멍간 피치 2mm 간격으로 배열한 노즐로부터, 단공토출량 0.06g/분으로 하고, 인취 컨베이어의 속도를 150cm/분으로 하고, 노즐면 10cm 밑에 냉각수를 배치하고, 폭 60cm의 스테인레스제 엔드리스 네트를 평행으로 5cm 간격으로 1쌍의 인취 컨베이어를 수명상에 일부 나오도록 배치한 후에 인취한 이외 비교예 1과 꼭같은 방법으로 얻은 망상 구조체의 특성을 표-2에 나타내었다.

더욱이 망상 구조체의 선상체의 섬도와 루프의 평균 직경은 260데니어 및 3.0mm였다. 비교예 6은 선상체의 섬도가 미세하고 가라앉음이 크고 체형유지가 나쁘고 쿠션재로서는 약간 부적당한 것이다.

실시예 5∼6

폴리에스테르 엘라스토머(도요 방적사 제P150B) 폴리우레탄계 엘레스토머로서 도요 방적사 제A1064D를사용하고 폭 30cm, 두께방향 5cm의 범위내에 0.6mm의 단공직경으로 50개를 갖는 노즐로부터 0.8kg/분의 토출량으로 방사하고 뒤이어 이 노즐토출면에서 50cm 밑에 냉각수를 배치함과 동시에 폭 50cm의 스테인레스강제의 엔드리스 컨베이어를 5cm의 간격으로 평행으로 부착한 한쌍의 컨베이어를 일부 수면상에 나오도록 하여 수면에 대하여 여러가지 각도를 이루도록 설치한 장치를 사용하여 매분 1m의 속도로 수중에 상기 밀어낸 선조를 인취하고 3차원 구조를 갖는 망상 집합체를 형성하고, 각 접점에서 융착한 상태에서 그대로 수중에서 고체화시킨 후, 소정의 크기로 절단한 평균섬도 7000데니어, 평균루프직경 20mm, 공극율 24%의 쿠션재 및 평균섬도 10000데니어, 평균루프직경 25mm, 공극율 93%의 쿠션재를 얻었다. 얻어진 쿠션재의 성능을 표 2에 나타낸다. 실시예 5 및 6은 밀도가 약간 높고 공진 진동수를 낮게 할 수 있어서 반발력도 있고, 내열내구성이 좌석에 사용가능한 쿠션재이다.

실시예 7

실시예 2에서 얻은 망상 쿠션재를 사용하여 좌석형상으로 절단하고, 160℃로 열성형하여 버킷(bucket) 시트상 쿠션몰드품을 작성하고, 좌석프레임에 설치하고 폴리에스테르 섬유의 모케트로 측지로 싸서 좌석을 작성하였다. 이 좌석을 30℃ RH 75% 실내로 가지고 들어와 좌석에 사람을 4시간 앉히고 마루에 낮는 기분, 무더운 기분 및 허리의 피로를 정상적으로 평가한 결과, 마루에 앉는 기분, 무더운 기분은 거의 느끼지 않고 허리의 피곤을 그다지 느끼지 않는 앉은 기분이 양호한 좌석이었다.

비교에 7

비교예 1에서 얻은 망상 쿠션재를 사용하여 실시예 7과 꼭같이 작성한 좌석에서 실시예 7과 꼭같이 평가한 앉는 기분은 엉덩이부가 따뜻해지며 무더운 기분을 약간 느끼고 마루에 앉는 기분과 허리의 피곤이 현저하고 참아도 1시간정도 밖에는 좌석에 앉을 수 없었다.

본 발명을 벗어난 쿠션재를 사용한 좌석은 앉은 기분이 뒤떨어지는 좌석이었다.

실시예 8

노즐유효면을 폭 120cm, 길이 1cm로 하고 인취 컨베이어의 스테인레스제 엔드리스 네트폭을 140cm로 하고 평행으로 12cm 간격으로 인취한 이외 실시예 2와 꼭같이 하여 얻어진 길이 2m로 절단한 망상 구조체의 특성 및 선상체의 섬도와 루프의 평균직경은 실시예 2와 같았다. 이 망상 구조체를 폭 110cm로 절단하여 난연 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 폭 110cm, 길이 200㎝, 두께 12cm로 봉제된 퀼팅(quilting) 측지에 넣어 매트리스를 작성하였다.

이 매트리스를 베드에 설치하고 25℃ RH 65% 실내에서 사람 4명에게 7시간 사용시켜 잠자리기분을 관능평가하였다. 더욱, 베드에는 시트를 걸치고, 이불은 1.8kg의 다운/페더 : 90/10을 중면으로 한 것, 베개는 사람이 매일 사용하고 있는 것을 착용시켰다. 평가결과는 마루에 앉는 기분이 없고 가라앉힘이 적당하고 무더움을 느끼지 않는 쾌적한 잠자리기분의 베드였다.

비교하기 위하여 밀도 0.04g/㎠로 두께 10cm의 발포 우레탄 판상체로 꼭같은 매트리스를 작성하고 베드에 설치하여 잠자리기분을 평가한 결과 마루에 앉는 기분은 적지만 가라앉힘이 크고 약간 무더운 기분이 있는 잠자리기분이 나쁜 베드였다.

비교예 8

노즐유효면을 폭 120cm, 길이 12cm로 하고. 인취 컨베이어의 스테인레스제 엔드리스 네트 폭을 140cm로 하고 평행으로 12cm 간격으로 인취한 이의 비교예 1과 꼭같이 하여 얻어진 길이 2m로 절단한 망상 구조체의 특성 및 선상체의 섬도와 루프의 평균직경은 비교예 1과 같았다.

이 망상 구조체를 폭 110cm로 절단하여 난연 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 폭 110cm, 길이 200cm, 두께 12cm로 봉제된 퀼팅 측자에 넣어 매트리스를 작성하였다. 이 매트리스를 베드에 설치하고 실시예 8과 꼭같이 잠자리기분의 관능평가를 행한 결과 가라앉힘이 적은 딱딱함 때문인지 마루에 낮는 기분이 크고 동시에 베드매트와 접하는 부분이 아파서 곧 잠깨고, 게다가 무더움을 느끼고 잠들기 어려운 잠자리 기분이 나쁜 베드였다.

실시예 9

실시예 8에서 얻은 망상 구조체를 폭 58cm, 길이 58cm로 절단하여 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모케트의 측지를 걸고 자리부는 4개소, 등부는 2개소의 퀼트를 넣은 쿠션을 작성하여 소파의 자리부와 등부에 설치하고 실시예 7과 꼭같은 앉는 기분을 평가한 즉 등부는 기댈 때에 적당한 반발을 나타내고 자리부는 마루에 앉는 기분, 무더운 기분은 거의 느끼지 못하고 허리의 피곤을 그다지 느끼지 않는 기분이 양호한 소파였다.

비교예 9

비교예 8에서 얻은 망상 구조체를 실시예 9와 꼭같은 쿠션으로 작성하고 소파의 자리부와 등부에 설치하고 실시예 9와 같은 앉은 기분을 평가한 결과 등부는 기댈 때에 딱딱하고 이물질감을 느끼고 자리부는 마루에 앉는 기분, 무더운 기분이 현저하고 엉덩이부가 아프고 장시간 앉을 수 없을 정도로 앉은 기분이 열악한 소파였다.

실시예 10

실시예 6에서 얻은 망상 구조체를 폭 38cm, 길이 40cm로 각을 둥글게 야르를 붙여 절단하여 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모케트의 측지를 걸고 사무용 의자에 설치하고, 실시예 7과 꼭같이 앉는 기분을 평가한 결과, 마루에 앉는 기분, 무더운 기분은 거의 느낄 수 없고 허리의 피곤을 그다지 느끼지 않는 앉는 기분이 좋은 사무용 의자였다.

실시예 11

실시예 1에서 얻어진 폴리에스테르계의 열가소성 탄성수지(A-1)와 열가소성 비탄성 수지로서 상대점도 1.08, 융점 239℃의 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 2개의 압출기로 용융하고 폭 50cm, 길이 5cm의 노즐 유효면에 전체 홀수 906으로 길이방향으로 11열로 다음 구멍사이 피치의 구멍이 배치된 노즐 즉 길이방향으로 열간피치를 5mm, 1열째로부터 6열째 및 11열째의 구멍사이 피치를 5mm, 오리피스 직경을 0.8mm로 하고, 7열째에서 10열째까지의 구멍사이 피치를 10mm, 오리피스 직경을 1.0mm로 한 노즐에 A-1을 1열째에서 3열째 및 11열째에 분배하고, PBT를 4열째에서 10열째로 분배하고 용융온도 265℃에서, 단공토출량을 A-1은 1.26g/분 구멍, PBT는 4열째로부터 6열째를 0.82g/분, 7열째로부터 10열째는 2.00g/분 구멍으로 토출시켜 노즐면 10cm 아래로 냉각수를 배치하고 폭 60cm의 스테인레스제 엔드리스 네트를 평행으로 5cm 간격으로 한쌍의 인취 컨베이어를 수면상에 일부 나오도록 배치한 다음 인취하고, 접촉부분을 융착시키면서 양면을 끼워넣으면서 매분 1m의 속도로 70℃의 냉각온욕중에 넣어 고체화시켜 뒤이어 소정의 크기로 절단하여 얻어진 특성을 표-3에 표시한다. 평균의 겉보기 밀도는 0.047g/㎤, 각층의 걸보기 밀도와 두께는 A-1층의 1열에서 3열째의 층(표)은 0.061g/㎤로 약 12.5mm, 11열째의 층(뒤)은 0.102g/㎤로 약 3mm, PBT층의 4열째로부터 6열째는 0.033g/㎤로 약 15mm, 그리고 7열째로부터 10열째는 0.041g/㎤로 약 20mm, A-1의 층은 실질적으로 플랫트화된 구성본수가 많은 치밀화된 층이었다.

[표 3]

실시예 11은 내열내구성의 쿠션재로 하였을 경우에 적응성이 양호하다.

실시예 12

노즐의 구멍 배열로서 5열째의 5개째∼10개째 및 53개째∼58개째, 6열째의 5개째∼12개째 및 51개째∼58개째, 7열째의 4개째∼9개째 및 42개째∼48개째, 8열째∼10열째는 4개째∼48개째까지의 오리피스에 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트)를 압출하도록 분배하고, PBT의 각 단공토출량을 ø0.8mm 오리피스로부터는 1.3g/분 구멍, ø1.0mm 오리피스로부터는 2.0g/분 구멍, A-1의 각 단공토출량을 ø0.8mm 오리피스로부터는 1.3g/분 구멍, ø1.0mm 오리피스로부터는 2.0g/분 구멍으로 한 것 이외는 실시예 11과 동일 조건으로 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 평균의 겉보기 밀도는 0.057g/㎤였다.

이 구조체를 길이 50cm로 절단하여 측지를 뒤집고 좌석 프레임에 부착하여 앉은 기분을 보면 엉덩이부의 가라앉힘이 적정하여 사이드는 약간 반발력을 갖고 있고 좌석 자리부에 적합한 망상 구조체였다.

실시예 13

폭 50cm, 길이 5cm의 노즐유효면에 열간피치 5mm, 각열의 구멍간 피치 10mm의 오리피스를 배치하고 오리피스는 시스·코어에 분해가능하게 한 복합방사노즐로부터 265℃에서 시스 성분에(A-1), 코어 성분에 PBT(실시예 11과 같음)을 50wt%50wt%로 단공토출량 2g/분 구멍으로 토출시킨 것 이외는, 실시예 11과 동일조건에서 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 표시한다.

본 예에서 얻어진 망상 구조체는 접착점의 아이그레이드가 양호하고 반복압축시의 간격이 비엘라스토머병용에서도 비교적 양호하였다.

본 발명의 쿠션용 망상 구조체는 내열내구성, 부피가 나가고, 적당한 압축반발력을 갖고, 망상체 때문에 무덥지 않고, 앉는 감각이 양호한 쿠션재에 적합하고 리사이클이 용이한 망상 구조체이고, 쾌적한 차량용 좌석, 선박용 좌석, 가구용 쿠션, 침장용품을 제공할 수 있다.

Claims (32)

1. 300데니어 이상의 연속선상체를 구부려 꼬이게 하여 랜덤 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융상태에서 접촉케 하여 접촉부의 대부분을 융착시켜서 이루는 3차원 랜덤 루프 접합구조체이고, 주로 연속선상체는 열가소성 탄성수지로 이루어지고, 겉보기 밀도가 0.005∼0.20g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상구조체.
2. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 잔류변형(%)이 35% 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
3. 제1항에 있어서, 열가소성 탄성수지가 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리우레탄계 엘라스토머 및 폴리아미드계 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
4. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 잔류변형(%)이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
5. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 잔류변형(%)이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 쿠선용 망상 구조체.
6. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 잔류변형(%)이 15% 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
7. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 잔류변형(%)이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
8. 제1항에 있어서, 연속선상체가 시차주사형 열량계로 측정한 융해곡선에 있어서 융점 이하에서 흡열피크를 갖는 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
9. 제1항에 있어서, 연속선상체가 열가소성 탄성수지로 이루어지는 것과 열가소성 비탄성수지로 이루어지는 것이 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
10. 제1항에 있어서, 연속선상체가 열가소성 탄성수지로 이루어지는 망상 구조체와 열가소성 비탄성수지로 이루어지는 망상 구조체와의 적층구조인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
11. 제1항에 있어서, 연속선상체가 열가소성 탄성수지와 열가소성 비탄성수지와의 복합선상체인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
12. 제1항에 있어서, 연속선상체의 섬도가 400∼10000데니어인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
13. 제1항에 있어서, 연속선상체의 섬도가 500∼50000데니어인 것을 특징으로 하는 구션용 망상 구조체.
14. 제1항에 있어서, 랜덤 루프의 직경이 50mm 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
15. 제1항에 있어서, 랜덤 루프의 직경이 2∼25mm인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
16. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 겉보기 밀도가 0.005∼0.10g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
17. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 겉보기 밀도가 0.01-0.05g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
18. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 두께가 3mm 이상인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
19. 제1항에 있어서, 망상 구조체의 두께가 5mm 이상인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체.
20. 제1항 기재의 망상 구조체를 쿠션재로서 사용한 자동차용 좌석.
21. 제1항 기재의 망상 구조체를 쿠션재로서 사용한 선박용 좌석.
22. 제1항 기재의 망상 구조체를 쿠션재로서 사용한 베드.
23. 제1항 기재의 망상 구조체를 쿠션재로서 사용한 가구.
24. 출발원료에 주로 열가소성 탄성수지를 사용하고 복수의 오리피스로부터 융점보다 10˚∼80℃ 높은 온도하에 용융상태의 열가소성 탄성수지를 아래로 향하여 토출시켜 용융상태에서 연속선상체의 루프를 형성하고 각각의 루프를 서로 접촉하고 용착시켜 3차원 랜덤 루프 구조를 형성하면서 인취장치에 끼워넣어 계속 냉각시키는 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
25. 제24항에 있어서, 열가소성 탄성수지가 폴리에스테르계 엘라스트머, 폴리우레탄계 엘라스토머 및 폴리아미드계 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
26. 제24항에 있어서, 일단 냉각후 융점보다 적어도 10℃ 이상 낮은 온도에서 어닐링을 행하는 것을 특징으로 하는 쿠선용 망상 구조체의 제법.
27. 제24항에 있어서, 연속선상체의 섬도가 400∼10000데니어인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
28. 제24항에 있어서, 연속선상체의 섬도가 500∼50000데니어인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
29. 제24항에 있어서, 랜덤 루프의 직경이 50mm 이하인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
30. 제24항에 있어서, 랜덤 루프의 직경이 2∼25mm인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
31. 제24항에 있어서, 망상 구조체의 겉보기 밀도가 0.005-0.10g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.
32. 제24항에 있어서, 망상 구조체의 겉보기 밀도가 0.01∼0.05g/㎤인 것을 특징으로 하는 쿠션용 망상 구조체의 제법.