KR102137446B1

KR102137446B1 - 압축 내구성이 우수한 망상 구조체

Info

Publication number: KR102137446B1
Application number: KR1020157025197A
Authority: KR
Inventors: 데루유키 다니나카; 신이치 고부치; 히로유키 와쿠이
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2020-07-24
Also published as: US20160010250A1; CN109680412B; ES2534820T3; EP2772576B1; EP2772576A1; US11970802B2; CN109680412A; TW201433668A; JP5339107B1; DK2772576T3; IL240457A; JP2014194099A; CN105026632A; WO2014132484A1; IL240457A0; US20200332445A1; TWI464310B; SI2772576T1; KR20150122685A

Abstract

발명이 해결하고자 하는 과제는, 반복 압축 잔류 변형이 작고, 반복 압축 후의 경도 유지율이 크고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체를 제공하는 것이다. 본 발명 망상 구조체는, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 섬도가 100데시텍스 이상 60000데시텍스 이하인 연속 선상체를 구부러지게 하여 랜덤 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융 상태로 접촉하게 한 삼차원 랜덤 루프 접합 구조체이며, 겉보기 밀도가 0.005g/㎤ 내지 0.20g/㎤이며, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 15％ 이하이고, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 망상 구조체이다.

Description

압축 내구성이 우수한 망상 구조체{NET-LIKE STRUCTURE HAVING EXCELLENT COMPRESSION DURABILITY}

본 발명은 반복 압축 내구성이 우수한, 오피스 체어, 가구, 소파, 침대 등 침구, 전철·자동차·이륜차·유모차·카시트 등의 차량용 좌석 등에 사용되는 쿠션재, 바닥 매트나 충돌이나 끼임 방지 부재 등의 충격 흡수용의 매트 등에 적합한 망상 구조체에 관한 것이다.

현재, 가구, 침대 등 침구, 전철·자동차·이륜차 등의 차량용 좌석에 사용되는 쿠션재로서, 발포-가교형 우레탄이 널리 사용되고 있다.

발포-가교형 우레탄은 쿠션재로서의 내구성은 양호하지만, 투습 투수성이나 통기성이 떨어지고, 축열성이 있기 때문에 물크러지기 쉽다는 문제점이 있다. 또한, 열가소성이 아니기 때문에 리사이클이 곤란하고, 그 때문에 소각 처분되는 경우에는 소각로의 손상이 커지거나, 유독 가스 제거에 경비가 드는 등의 문제점이 지적되고 있다. 따라서 매립 처분되는 경우가 많지만, 지반의 안정화가 곤란하기 때문에 매립 장소가 한정되어, 경비도 높아지는 문제점도 있다. 또한, 가공성은 우수하지만 제조 중에 사용되는 약품의 공해 문제나 폼 후의 잔류 약품이나 그것에 수반하는 악취 등 다양한 문제가 지적되고 있다.

특허문헌 1 및 2에는 망상 구조체가 개시되어 있다. 이것은, 상술한 발포-가교형 우레탄에서 유래하는 여러 문제를 해결할 수 있고, 쿠션 성능도 우수한 것이다. 그러나, 반복 압축 내구 특성은, 2만회 반복 압축 잔류 변형으로 20％ 이하로 반복 압축 잔류 변형에 관해서는 성능이 우수하기는 하지만, 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율은 83％ 정도이고, 반복 사용 후의 경도가 낮아진다는 문제가 있었다.

종래는 반복 압축 잔류 변형이 작으면 내구 성능으로서 충분하다고 인식되어 있었다. 그러나, 최근에는 반복 압축 내구성에 대한 요구가 높아지고 있어, 반복 압축 사용 후의 쿠션 성능을 확보하는 요구가 높아지고 있었다. 그러나, 종래의 망상 구조체에서는, 반복 압축 잔류 변형이 작으면서, 또한 반복 압축 후의 경도 유지율이 크다는 내구 성능을 겸비하는 망상 구조체를 얻는 것은 곤란했다.

일본 특허 공개(평) 7-68061호 공보 일본 특허 공개 제2004-244740호 공보

본 발명은, 상기한 종래 기술의 과제를 배경으로 이루어진 것으로, 반복 압축 잔류 변형이 작고, 반복 압축 후의 경도 유지율이 크고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 결국 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.

1. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 섬도가 100데시텍스 이상 60000데시텍스 이하인 연속 선상체를 구부러지게 하여 랜덤 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융 상태로 접촉하게 한 삼차원 랜덤 루프 접합 구조체로서, 겉보기 밀도가 0.005g/㎤ 내지 0.20g/㎤이며, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 15％ 이하이고, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 망상 구조체.

2. 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 상기 1에 기재된 망상 구조체.

3. 망상 구조체의 두께가 10㎜ 이상 300㎜ 이하인 상기 1 또는 2에 기재된 망상 구조체.

4. 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 단면 형상이 중공 단면 및/또는 이형 단면인 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

5. 망상 구조체의 히스테리시스 손실이 28％ 이하인 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

6. 망상 구조체의 단위 무게당 접합점 수가 60개/g 내지 500개/g인 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

본 발명에 의한 망상 구조체는, 반복 압축 잔류 변형이 작고, 게다가 반복 압축 후의 경도 유지율이 크고, 반복 사용해도 착석감, 누웠을 때의 편안함이 변화하기 어려운, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체이다. 이 우수한 반복 압축 내구성에 의해, 오피스 체어, 가구, 소파, 침대 등 침구, 전철·자동차·이륜차·유모차·카시트 등의 차량용 좌석 등에 사용되는 쿠션재, 바닥 매트나 충돌이나 끼임 방지 부재 등의 충격 흡수용의 매트 등에 사용되는 쿠션재에 적합한 망상 구조체를 제공하는 것이 가능하게 되었다.

도 1은 망상 구조체의 히스테리시스 손실 측정에 있어서의 압축·제압 테스트의 모식적인 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 망상 구조체는, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 섬도가 100데시텍스 이상 60000데시텍스 이하인 연속 선상체를 구부러지게 하여 랜덤 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융 상태로 접촉하게 한 삼차원 랜덤 루프 접합 구조체이며, 겉보기 밀도가 0.005g/㎤ 내지 0.20g/㎤이며, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 15％ 이하이고, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 망상 구조체이다.

본 발명에 있어서의 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서는, 열가소성 폴리에스테르를 경질 세그먼트로 하고, 폴리알킬렌디올을 연질 세그먼트로 하는 폴리에스테르에테르 블록 공중합체 또는 지방족 폴리에스테르를 연질 세그먼트로 하는 폴리에스테르에스테르 블록 공중합체를 예시할 수 있다.

폴리에스테르에테르 블록 공중합체로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 나프탈렌-2,7-디카르복실산, 디페닐-4,4'-디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 세박산다이머산 등의 지방족 디카르복실산 또는 이들 에스테르 형성성 유도체 등으로부터 선택된 디카르복실산 중 적어도 1종과, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등의 지방족 디올, 1,1-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등으로부터 선택된 디올 성분 중 적어도 1종, 및 수 평균 분자량이 약 300 내지 5000인 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체를 포함하는 글리콜 등의 폴리알킬렌디올 중 적어도 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체이다.

폴리에스테르에스테르 블록 공중합체로서는, 상기 디카르복실산과 디올 및 수 평균 분자량이 약 300 내지 5000인 폴리락톤 등의 폴리에스테르디올 중 적어도 각 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체이다. 열 접착성, 내가수분해성, 신축성, 내열성 등을 고려하면, 디카르복실산으로서는 테레프탈산 또는 및 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디올 성분으로서는 1,4-부탄디올, 폴리알킬렌디올로서는 폴리테트라메틸렌글리콜의 3원 블록 공중합체 또는 폴리에스테르디올로서 폴리락톤의 3원 블록 공중합체가 특히 바람직하다. 특수한 예에서는, 폴리실록산계의 연질 세그먼트를 도입한 것도 사용할 수 있다.

또한, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머에 비엘라스토머 성분을 블렌드한 것, 공중합한 것, 폴리올레핀계 성분을 연질 세그먼트로 한 것 등도 본 발명의 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머에 포함된다. 또한, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머에 각종 첨가제 등을 필요에 따라 첨가한 것도 포함된다.

본 발명의 목적인 망상 구조체의 반복 압축 내구성을 실현하기 위하여, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 연질 세그먼트 함유량은 바람직하게는 15중량％ 이상, 보다 바람직하게는 25중량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 30중량％ 이상이며, 특히 바람직하게는 40중량％ 이상이며, 경도 확보와 내열·주저앉음 내성으로부터는 바람직하게는 80중량％ 이하, 보다 바람직하게는 70중량％ 이하이다.

본 발명의 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체를 구성하는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 성분은, 시차 주사형 열량계로 측정한 융해 곡선에 있어서, 융점 이하에 흡열 피크를 갖는 것이 바람직하다. 융점 이하에 흡열 피크를 갖는 것은, 내열·주저앉음 내성이, 흡열 피크를 갖지 않는 것보다 현저하게 향상한다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서, 경질 세그먼트의 산성분에 강직성이 있는 테레프탈산이나 나프탈렌2,6-디카르복실산 등을 90몰％ 이상 함유하는 것, 보다 바람직하게는 테레프탈산이나 나프탈렌2,6-디카르복실산의 함유량은 95몰％ 이상, 특히 바람직하게는 100몰％와 글리콜 성분을 에스테르 교환 후, 필요한 중합도까지 중합하고, 계속해서, 폴리알킬렌디올로서, 바람직하게는 평균 분자량이 500 이상 5000 이하, 보다 바람직하게는 700 이상 3000 이하, 더욱 바람직하게는 800 이상 1800 이하의 폴리테트라메틸렌글리콜을 15중량％ 이상 80중량％ 이하, 보다 바람직하게는 25중량％ 이상 70중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 30중량％ 이상 70중량％ 이하, 특히 바람직하게는 40중량％ 이상 70중량％ 이하를 공중합시킨 경우, 경질 세그먼트의 산성분에 강직성이 있는 테레프탈산이나 나프탈렌2,6-디카르복실산의 함유량이 많으면 경질 세그먼트의 결정성이 향상되고, 소성 변형되기 어려우면서, 또한 내열·주저앉음 내성이 향상되지만, 용융열 접착 후 또한 융점보다 적어도 10℃ 이상 낮은 온도에서 어닐링 처리하면 보다 내열·주저앉음 내성이 향상된다. 어닐링 처리는, 융점보다 적어도 10℃ 이상 낮은 온도에서 샘플을 열처리할 수 있으면 되지만, 압축 변형을 부여함으로써 더욱 내열·주저앉음 내성이 향상된다. 이러한 처리를 한 쿠션층을 시차 주사형 열량계로 측정한 융해 곡선에 실온 이상 융점 이하의 온도에서 흡열 피크를 보다 명확하게 발현한다. 또한 어닐링하지 않는 경우에는, 융해 곡선에 실온 이상 융점 이하에서 흡열 피크를 명확하게 발현하지 않는다. 이것으로부터 유추하면, 어닐링에 의해 경질 세그먼트가 재배열된 준안정 중간상을 형성하여, 내열·주저앉음 내성이 향상되어 있는 것이 아닐까라고 생각되어진다. 본 발명에 있어서의 내열성 향상 효과의 활용 방법으로서는, 히터가 사용되는 차량용의 쿠션이나 바닥 난방된 바닥의 깔개 매트 등, 비교적 고온으로 될 수 있는 용도에 있어서, 주저앉음 내성이 양호해지기 때문에 유용하다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 섬도는, 섬도가 작으면 쿠션재로서 사용할 때에 필요한 경도를 유지할 수 없게 되고, 반대로 섬도가 지나치게 크면 지나치게 단단해져 버리기 때문에, 적정한 범위로 설정할 필요가 있다. 섬도는 100데시텍스 이상이며, 바람직하게는 300데시텍스 이상이다. 섬도가 100데시텍스 미만이면 지나치게 가늘어져 버려, 치밀성이나 소프트한 촉감은 양호해지지만 망상 구조체로서 필요한 경도를 확보하는 것이 곤란하다. 또한, 섬도는 60000데시텍스 이하이고, 바람직하게는 50000데시텍스 이하이다. 섬도가 60000데시텍스를 초과하면 망상 구조체의 경도는 충분히 확보할 수 있지만, 망상 구조가 거칠어져, 다른 쿠션 성능이 떨어지는 경우가 있다.

본 발명의 망상 구조체의 겉보기 밀도는 0.005g/㎤ 내지 0.20g/㎤이며, 바람직하게는 0.01g/㎤ 내지 0.18g/㎤, 보다 바람직하게는 0.02g/㎤ 내지 0.15g/㎤의 범위이다. 겉보기 밀도가 0.005g/㎤보다 작으면 쿠션재로서 사용할 때에 필요한 경도를 유지할 수 없게 되고, 반대로 0.20g/㎤를 초과하면 지나치게 단단해져 버려 쿠션재에 부적한 것으로 되는 경우가 있다.

본 발명의 망상 구조체의 두께는, 바람직하게는 10㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 20㎜ 이상이다. 두께가 10㎜ 미만에서는, 쿠션재로 사용하면 지나치게 얇아져 버려 맨바닥 느낌이 나와 버리는 경우가 있다. 두께의 상한은 제조 장치의 관계로부터, 바람직하게는 300㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 200㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 120㎜ 이하이다.

본 발명의 망상 구조체의 70℃ 압축 잔류 변형은 35％ 이하인 것이 바람직하다. 70℃ 압축 잔류 변형이 35％를 초과하는 것에 있어서는, 목적으로 하는 쿠션재에 사용하는 망상 구조체로서의 특성이 만족되지 않는다.

본 발명의 망상 구조체의 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형은 15％ 이하이고, 바람직하게는 10％ 이하이다. 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 15％를 초과하면, 장기간 사용하면 두께가 저하되어 버려, 쿠션재로서 바람직하지 않다. 또한, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형의 하한값은 특별히 규정하지 않지만, 본 발명에서 얻어지는 망상 구조체에 있어서는, 1％ 이상이다.

본 발명의 망상 구조체의 50％ 압축 시 경도는, 10N/φ200 이상 1000N/φ200 이하가 바람직하다. 50％ 압축 시 경도가 10N/φ200 미만에서는 맨바닥 느낌을 느끼는 경우가 있다. 또한, 1000N/φ200을 초과하면 지나치게 단단하여 쿠션성을 손상시키는 경우가 있다.

본 발명의 망상 구조체의 25％ 압축 시 경도는, 5N/φ200 이상 500N/φ200 이하가 바람직하다. 25％ 압축 시 경도가 0.5N/φ200 미만에서는 지나치게 부드러워 쿠션 성능이 불충분해지는 경우가 있다. 또한, 500N/φ200을 초과하면 지나치게 단단하여 쿠션성을 손상시키는 경우가 있다.

본 발명의 망상 구조체의 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율은 85％ 이상이며, 바람직하게는 88％ 이상이며, 보다 바람직하게는 90％ 이상이다. 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 미만에서는, 장시간 사용에 의해, 쿠션재의 경도가 저하되어 버려, 맨바닥 느낌이 나오는 경우가 있다. 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율의 상한값은 특별히 규정하지 않지만, 본 발명에서 얻어지는 망상 구조체에 있어서는, 110％ 이하이다. 50％ 압축시 경도 유지율이 100％를 초과하는 경우가 있는 것은, 반복 압축에 의해 망상 구조체의 두께가 저하되고, 반복 압축 후의 망상 구조체의 겉보기 밀도가 상승됨으로써, 망상 구조체의 경도가 상승되는 경우가 있기 때문이다. 반복 압축에 의해 경도가 상승되면, 쿠션성이 변화하기 때문에, 110％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 망상 구조체의 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율은 85％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 88％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이며, 특히 바람직하게는 93％ 이상이다. 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 85％ 미만에서는, 장시간 사용에 의해, 쿠션재의 경도가 저하되어 버려, 착석감의 변화로 이어지는 경우가 있다. 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율의 상한값은 특별히 규정하지 않지만, 본 발명에서 얻어지는 망상 구조체에 있어서는 110％ 이하이다. 25％ 압축시 경도 유지율이 100％를 초과하는 경우가 있는 것은, 반복 압축에 의해 망상 구조체의 두께가 저하되고, 반복 압축 후의 망상 구조체의 겉보기 밀도가 상승됨으로써, 망상 구조체의 경도가 상승되는 경우가 있기 때문이다. 반복 압축에 의해 경도가 상승되면, 쿠션성이 변화하기 때문에, 110％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 망상 구조체의 히스테리시스 손실은 28％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 27％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 26％ 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 25％ 이하이다. 히스테리시스 손실이 28％를 초과하면, 앉았을 때 고반발성을 느끼기 어려운 경우가 있다. 히스테리시스 손실의 하한값은 특별히 규정하지 않지만, 본 발명에서 얻어지는 망상 구조체에 있어서는, 1％ 이상이 바람직하고, 5％ 이상이 더욱 바람직하다. 히스테리시스 손실이 1％보다 작으면 너무 고반발로 되어 쿠션성이 저하되기 때문에, 1％ 이상이 바람직하고, 5％ 이상이 더욱 바람직하다.

본 발명의 망상 구조체인 랜덤 루프 접합 구조체의 단위 무게당 접합점 수는 60 내지 500개/g인 것이 바람직하다. 접합점이란 2개의 선조간의 융착 부분을 가리키고, 단위 무게당 접합점 수(단위: 개/g)란, 망상 구조체를, 길이 방향 5㎝×폭 방향 5㎝의 크기이며 시료 표층면 2면을 포함하고 시료 귀부(耳部)를 포함하지 않도록 직육면체상으로 절단하여 제작한 직육면체상의 개편에 있어서, 개편 중의 단위 부피당의 접합점 수(단위: 개/㎤)를 그 개편의 겉보기 밀도(단위:g/㎤)로 제산한 값이다. 접합점 수의 계측 방법은, 2개의 선조를 잡아당김으로써 융착 부분을 박리하고, 박리 횟수를 계측하는 방법으로 행한다. 또한, 시료의 길이 방향 또는 폭 방향에 있어서, 겉보기 밀도로 하여 0.005g/㎤ 이상의 띠 형상의 소밀차가 있는 망상 구조체의 경우에는, 밀한 부분과 소한 부분의 경계선이 개편의 길이 방향 또는 폭 방향의 중간선으로 되도록 시료를 절단하여, 단위 무게당 접합점 수를 계측한다. 단위 무게당 접합점 수를 상기 범위로 함으로써 선조는 적절하게 구속되어, 적당한 경도와 반발성을 얻기 쉬워 착석감이나 누웠을 때 느끼는 편안한 망상 구조체가 얻어지게 된다. 본 발명의 망상 구조체의 단위 무게당 접합점 수는 60개/g 이상, 500개/g 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80개/g 이상, 450개/g 이하이고, 더욱 바람직하게는 100개/g 이상, 400개/g 이하이다. 본 발명의 망상 구조체의 단위 무게당 접합점 수는, 60개/g 미만에서는 망상 구조체가 지나치게 거칠어져 품위가 바람직하지 않은 경우가 있고, 500개/g를 초과하면 필요한 경도를 확보하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 본문 중에 있어서, 접합점은 접점이라고 생략 표기하는 경우가 있다.

본 발명의 망상 구조체는, 상기 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상으로 되는 특성을 갖고 있다. 경도 유지율을 상기 범위로 함으로써, 장기간 사용 후의 망상 구조체의 경도 변화가 작아, 착석감, 누웠을 때의 편안함의 변화가 적은, 장기간의 사용이 가능한 망상 구조체가 비로소 얻어진다. 지금까지 알려져 있던 50％ 정변위 반복 압축 변형이 작은 망상 구조체와 본 발명의 망상 구조체의 차이는, 본 발명의 망상 구조체에서는, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 융착을 견고한 것으로 하여, 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 한 것이다. 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 함으로써, 망상 구조체의 50％ 정변위 반복 압축 후의 경도 유지율을 향상시킬 수 있던 것이다. 즉, 지금까지 알려져 있던 망상 구조체는 50％ 정변위 반복 압축에 의해, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 많은 접점이 반복 압축에 의해 파괴되고 있었지만, 본 발명의 망상 구조체는 접점의 파괴를 종래의 것에 비하여 감소시킬 수 있었기 때문으로 생각되어진다.

한편, 50％ 정변위 반복 압축 변형에 있어서는, 반복 압축 후의 망상 구조체의 접점이 파괴되어 있었다고 해도, 연속 선상체를 구성하는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 탄성에 의해, 두께가 회복되어 있었기 때문에, 압축 변형은 작은 것으로 되어 있었다고 생각되며, 본 발명의 망상 구조체와 큰 차이가 없는 50％ 정변위 반복 압축 변형으로 되어 있었다고 생각되어진다.

본 발명의 망상 구조체는, 히스테리시스 손실이 28％ 이하로 되는 특성을 갖고 있다. 히스테리시스 손실을 상기 범위로 함으로써, 고반발성의 착석감이나 누웠을 때의 편안함을 갖는 망상 구조체가 비로소 얻어진다. 본 발명의 망상 구조체에서는, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 융착을 견고한 것으로 하여, 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 한 것이다. 접점 강도를 올림으로써 히스테리시스 손실이 작아지는 메커니즘은 복잡하고, 모두 밝혀진 것은 아니지만, 하기와 같이 생각되어진다. 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 함으로써, 망상체가 압축될 때에 접점 파괴가 일어나기 어려워진다. 이어서, 압축 상태로부터 응력이 개방되어 변형 상태로부터 회복될 때에 각 접점이 파괴되지 않고 유지되어 있음으로써 변형 상태로부터의 회복이 빨라져 히스테리시스 손실이 작아진 것으로 생각한다. 즉, 지금까지 알려져 있던 망상 구조체는 소정의 예비 압축이나 2회째의 압축에 의해, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 많은 접점이 파괴되고 있었지만, 본 발명의 망상 구조체는 접점의 파괴를 종래의 것에 비하여 감소시킬 수 있어, 유지된 접점이 중합체 본래의 고무 탄성을 보다 살릴 수 있게 되었기 때문으로 생각되어진다.

본 발명의 망상 구조체는, 단위 무게당 접합점 수가 60개/g 이상, 500개/g 이하로 되는 특성을 갖고 있다. 단위 무게당 접합점 수를 상기 범위로 함으로써, 품위와 경도를 양립한 망상 구조체가 얻어진다. 단위 무게당 접합점 수는, 보온통 거리, 노즐면-냉각수 온도, 방사 온도 등으로 조정할 수 있다. 이 중에서도, 보온통 거리를 설정하는 것은 접점 강도를 높이기 때문에 바람직하다. 이들을 단독 또는 조합하여 단위 무게당 접합점 수를 조정하는 것이 바람직하다.

50％ 정변위 반복 압축 후의 경도 유지율이 높은 본 발명의 망상 구조체는, 예를 들어 다음과 같이 하여 얻어진다. 망상 구조체는 일본 특허 공개(평) 7-68061호 공보 등에 기재된 공지의 방법에 기초하여 얻어진다. 예를 들어, 복수의 오리피스를 갖는 다열 노즐로부터 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 노즐 오리피스에 분배하고, 해당 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점보다 20℃ 이상 120℃ 미만 높은 방사 온도에서, 해당 노즐보다 하방을 향하여 토출시키고, 용융 상태에서 서로 연속 선상체를 접촉시키고 융착시켜 3차원 구조를 형성하면서, 인취 컨베이어 네트로 끼워 넣고, 냉각조 중의 냉각수로 냉각하게 한 후, 인출, 물기 제거 후 또는 건조하여, 양면 또는 편면이 평활화된 망상 구조체를 얻는다. 편면만을 평활화시키는 경우에는, 경사를 갖는 인취 네트 위에 토출시키고, 용융 상태에서 서로 접촉시키고 융착시켜 3차원 구조를 형성하면서 인취 네트면만 형태를 완화시키면서 냉각하면 된다. 얻어진 망상 구조체를 어닐링 처리할 수도 있다. 또한, 망상 구조체의 건조 처리를 어닐링 처리로 할 수도 있다.

본 발명의 망상 구조체를 얻기 위해서는, 얻어지는 망상 구조체의 연속 선상체끼리의 융착을 견고한 것으로 하여, 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 하는 것이 필요하다. 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체끼리의 접점 강도를 강하게 함으로써, 결과적으로 망상 구조체의 반복 압축 내구성을 향상시킬 수 있다.

접점 강도를 강하게 한 망상 구조체를 얻는 수단의 하나로서는, 예를 들어 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 방출할 때에 노즐 하에 보온 영역을 형성하는 것을 들 수 있다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 방사 온도를 높이는 것도 생각할 수 있지만, 중합체의 열 열화를 방지하는 관점에서, 노즐 하에 보온 영역을 형성하는 수단이 바람직하다. 노즐 하의 보온 영역의 길이는, 바람직하게는 20㎜ 이상, 보다 바람직하게는 35㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 50㎜ 이상이다. 보온 영역의 길이의 상한으로서는 70㎜ 이하가 바람직하다. 보온 영역의 길이를 20㎜ 이상으로 하면, 얻어지는 망상 구조체의 연속 선상체의 융착이 견고해져, 연속 선상체끼리의 접점 강도가 강해져, 그 결과로 망상 구조체의 반복 압축 내구성을 향상시킬 수 있다. 보온 영역의 길이가 20㎜ 미만에서는 반복 압축 내구성을 만족할 수 있을 정도로 접점 강도가 향상되지 않는다. 또한, 보온 영역의 길이가 70㎜를 초과하면 표면 품위가 나빠지는 경우가 있다.

이 보온 영역은 스핀 팩 주변이나 중합체 반입 열량을 이용하여 보온 영역으로 할 수도 있고, 히터로 해당 보온 영역을 가열하여 노즐 바로 아래의 섬유 낙하 영역의 온도를 제어할 수도 있다. 보온 영역은, 철판이나 알루미늄판, 세라믹판 등을 사용하여, 노즐 하의 낙하하는 연속 선상체의 둘레를 둘러싸도록 보온체를 설치하면 된다. 보온체는, 상기 소재로 구성하고, 그들을 단열재로 보온하는 것이 보다 바람직하다. 보온 영역의 형성 위치로서는, 보온 효과를 고려하면, 노즐 하로부터 50㎜ 이하의 위치로부터 하방을 향하여 형성하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 노즐 바로 아래로부터 형성하는 것이 좋다. 바람직한 실시 형태의 하나로서는, 노즐 바로 아래의 주변을 사조에 접촉하지 않도록 알루미늄판으로 노즐 바로 아래로부터 하방으로 20㎜의 길이로 둘러쌈으로써 보온하고, 또한 이 알루미늄판을 보온재로 보온하는 것이다.

접점 강도를 강하게 한 망상 구조체를 얻는 다른 수단으로서는, 인취 컨베이어 네트의 연속 선상체의 낙하 위치 주변의 네트 표면 온도를 올리거나 또는 연속 선상체의 낙하 위치 주변의 냉각조 내의 냉각수 온도를 올리는 것 등을 들 수 있다. 인취 컨베이어 네트의 표면 온도는 80℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 100℃ 이상이 보다 바람직하다. 연속 선상체와 컨베이어 네트간의 박리성을 양호하게 유지하는 관점에서, 컨베이어 네트 온도는, 중합체의 융점 이하인 것이 바람직하고, 융점의 20℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 냉각수 온도에 대해서는 80℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 다른 열가소성 수지와 조합한 복합 선상으로 할 수도 있다. 복합 형태로서는, 선상체 자신을 복합화한 경우로서, 시스·코어형, 사이드 바이 사이드형, 편심 시스·코어형 등의 복합 선상체를 들 수 있다.

본 발명의 망상 구조체는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 다층 구조화할 수도 있다. 다층 구조로서는, 표층과 이층을 상이한 섬도의 선상체로 구성하는 것이나, 표층과 이층에서 상이한 겉보기 밀도를 갖는 구조체로 구성하는 등의 구조체를 들 수 있다. 다층화 방법으로서는, 망상 구조체끼리를 적층하여 측지(側地) 등으로 고정하거나, 가열에 의해 용융 고착하는 방법, 접착제로 접착시키는 방법, 봉제나 밴드 등으로 구속하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 단면 형상은 특별히 한정되지 않지만, 중실 단면, 중공 단면, 환 단면, 이형 단면이나 그들의 조합으로 함으로써 바람직한 항압축성이나 터치를 부여할 수 있다.

본 발명의 망상 구조체는, 성능을 저하시키지 않는 범위에서 수지 제조 과정으로부터 성형체로 가공하고, 제품화하는 임의의 단계에서 방취 항균, 소취, 곰팡이 방지, 착색, 방향, 난연, 흡방습 등의 기능 부여를 약제 첨가 등의 처리 가공할 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 망상 구조체는, 반복 압축 잔류 변형이 작고, 경도 유지율이 높은, 우수한 반복 압축 내구성을 갖는 것이다.

이하에, 실시예를 예시하고, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중에 있어서의 특성값의 측정 및 평가는 하기와 같이 행했다.

(1) 섬도

시료를 20㎝×20㎝의 크기로 절단하여, 10개소로부터 선상체를 채집한다. 10개소에서 채집한 선상체의 40℃에서의 비중을, 밀도 구배관을 사용하여 측정한다. 또한, 상기 10개소에서 채집한 선상체의 단면적을 현미경으로 30배로 확대한 사진으로부터 구하고, 그것으로부터 선상체의 길이 10000m분의 부피를 구한다. 얻어진 비중과 부피를 곱한 값을 섬도(선상체 10000m분의 중량)로 한다(n=10의 평균값).

(2) 시료 두께 및 겉보기 밀도

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, 무하중으로 24시간 방치한 후, 고분자 계기제 FD-80 N형 두께 측정기로 4개소의 높이를 측정하여 평균값을 시료 두께로 한다. 시료 무게는, 상기 시료를 전자 천칭에 얹어 계측한다. 또한 시료 두께로부터 부피를 구하고, 시료의 무게를 부피로 제산한 값으로 나타낸다(각각 n=4의 평균값).

(3) 융점(Tm)

TA 인스트루먼트사제 시차 주사 열량계 Q200을 사용하여, 승온 속도 20℃/분으로 측정한 흡발열 곡선으로부터 흡열 피크(융해 피크) 온도를 구했다.

(4) 70℃ 압축 잔류 변형

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하여, (2)에 기재된 방법으로 처리 전의 두께(a)를 측정한다. 두께를 측정한 샘플을 50％ 압축 상태로 유지할 수 있는 지그에 끼워, 70℃로 설정한 건조기에 넣고, 22시간 방치한다. 그 후 샘플을 취출하고, 냉각하여 압축 변형을 제거하고 하루 방치 후의 두께(b)를 구하여, 처리 전의 두께(a)로부터, 식 {(a)-(b)}/(a)×100으로부터 산출한다: 단위 ％(n=3의 평균값).

(5) 25％ 및 50％ 압축 시 경도

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, 20℃±2℃의 환경 하에 무하중으로 24시간 방치한 후, 20℃±2℃의 환경 하에 있는 오리엔테크사제 텐실론으로 φ200㎜, 두께 3㎜의 가압판을 사용하여, 시료의 중심부를 10㎜/min의 속도로 압축을 개시하고, 하중이 5N으로 될 때의 두께를 계측하여, 경도계 두께로 한다. 이때의 가압판의 위치를 제로점으로 하고, 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축한 후, 속도 100㎜/min으로 가압판을 제로점까지 복귀시킨다. 계속하여 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 25％ 내지 50％까지 압축하고, 그 때의 하중을 측정하여, 각각 25％ 압축 시 경도, 50％ 압축 시 경도로 했다: 단위 N/φ200(n=3의 평균값).

(6) 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, (2)에 기재된 방법으로 처리 전의 두께(a)를 측정한다. 두께를 측정한 샘플을 시마즈 세이사쿠쇼제 서보 펄서로, 20℃±2℃ 환경 하에서 50％의 두께까지 1Hz의 사이클로 압축 회복을 반복하고, 8만회후의 시료를 1일 정치한 후에 처리 후의 두께(b)를 구하여, 처리 전의 두께(a)로부터, 식 {(a)-(b)}/(a)×100으로부터 산출한다: 단위 ％(n=3의 평균값).

(7) 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, (2)에 기재된 방법으로 처리 전의 두께를 측정한다. 두께를 측정한 샘플을 (5)에 기재된 방법으로 측정한 50％ 압축 시 경도를 처리 전 하중(a)로 한다. 그 후, 시마즈 세이사쿠쇼 서보 펄서로, 20℃±2℃ 환경 하에서 처리 전 두께의 50％의 두께까지 1Hz의 사이클로 압축 회복을 반복하고, 8만회 후의 시료를 30분 정치 후, (5)에 기재된 방법으로 측정한 50％ 압축 시 경도를 처리 후 하중(b)로 한다. 식 (b)/(a)×100으로부터 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율을 산출한다: 단위 ％(n=3의 평균값).

(8) 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, (2)에 기재된 방법으로 처리 전의 두께를 측정한다. 두께를 측정한 샘플을 (5)에 기재된 방법으로 측정한 25％ 압축 시 경도를 처리 전 하중(c)로 한다. 그 후, 시마즈 세이사쿠쇼 서보 펄서로, 20℃±2℃ 환경 하에서 처리 전 두께의 50％의 두께까지 1Hz의 사이클로 압축 회복을 반복하고, 8만회 후의 시료를 30분 정치 후, (5)에 기재된 방법으로 측정한 25％ 압축 시 경도를 처리 후 하중(d)로 한다. 식 (d)/(c)×100으로부터 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율을 산출한다: 단위 ％(n=3의 평균값).

(9) 히스테리시스 손실

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, 20℃±2℃의 환경 하에 무하중으로 24시간 방치한 후, 20℃±2℃의 환경 하에 있는 오리엔테크사제 텐실론으로 φ200㎜, 두께 3㎜의 가압판을 사용하여, 시료의 중심부를 10㎜/min의 속도로 압축을 개시하고, 하중이 5N으로 될 때의 두께를 계측하여, 경도계 두께로 한다. 이때의 가압판의 위치를 제로점으로 하고, 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축하여, 홀드 타임 없이 동일 속도로 가압판을 제로점까지 복귀시킨다(1회째의 응력 변형 곡선). 계속하여 홀드 타임 없이 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축하고, 홀드 타임 없이 동일 속도로 제로점까지 복귀시킨다(2회째의 응력 변형 곡선).

2회째의 압축 시 응력 곡선이 나타내는 압축 에너지(WC), 2회째의 제압 시 응력 곡선이 나타내는 압축 에너지(WC')로 하고, 하기 식에 따라 히스테리시스 손실을 구한다.

히스테리시스 손실(％)=(WC-WC')/WC×100

WC=∫PdT(0％부터 75％까지 압축했을 때의 일량)

WC'=∫PdT(75％부터 0％까지 제압했을 때의 일량)

간이적으로는, 예를 들어 도 1과 같은 응력 변형 곡선이 얻어지면, 퍼스널 컴퓨터에 의한 데이터 해석에 의해 산출할 수 있다. 또한, 사선 부분의 면적을 WC로 하고, 망 표시 부분의 면적을 WC'로 하여, 그 면적비를 잘라낸 부분의 무게로부터 구할 수도 있다(n=3의 평균값).

(10) 단위 무게당 접합점 수

우선, 시료를, 길이 방향 5㎝×폭 방향 5㎝의 크기이고 시료 표층면 2면을 포함하고 시료 귀부를 포함하지 않도록 직육면체상으로 절단하여 개편을 제작했다. 이어서, 이 개편의 4각의 높이를 측정한 후, 부피(단위: ㎤)를 구하고, 시료의 무게(단위: g)를 부피로 제함으로써 겉보기 밀도(단위: g/㎤)를 산출했다. 이어서, 이 개편의 접합점의 수를 세고, 이 수를 개편의 부피로 제함으로써 단위 부피당의 접합점 수(단위: 개/㎤)를 산출하고, 단위 부피당의 접합점 수를 겉보기 밀도로 제함으로써 단위 무게당 접합점 수(단위: 개/g)를 산출했다. 또한, 접합점은 2개의 선조간의 융착 부분으로 하고, 2개의 선조를 잡아당겨 융착 부분을 박리하는 방법으로 접합점 수를 계측했다. 또한, 단위 무게당 접합점 수는 n=2의 평균값으로 했다. 또한, 시료의 길이 방향 또는 폭 방향으로 겉보기 밀도로서 0.005g/㎤ 이상의 띠 형상의 소밀차가 있는 시료의 경우에는, 밀한 부분과 소한 부분의 경계선이 개편의 길이 방향 또는 폭 방향의 중간선으로 되도록 시료를 절단하고, 마찬가지의 방법으로 단위 무게당 접합점 수를 계측했다(n=2).

실시예

[실시예 1]

폴리에스테르계 엘라스토머로서, 디메틸테레프탈레이트(DMT)와 1,4-부탄디올(1,4-BD)을 소량의 촉매와 투입하고, 통상의 방법에 의해 에스테르 교환 후, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)을 첨가하여 승온 감압하면서 중축합하게 하여 폴리에테르에스테르 블록공중합 엘라스토머를 생성시키고, 계속하여 산화 방지제 2％를 첨가 혼합 혼련 후 펠릿화하고, 50℃ 48시간 진공 건조하여 얻어진 열가소성 탄성 수지 원료의 처방을 표 1에 나타낸다.

폭 방향 1050㎜, 두께 방향의 폭 45㎜의 노즐 유효면에서 오리피스의 형상은 외경 2㎜, 내경 1.6㎜이고 트리플 브리지의 중공 형성성 단면으로 한 오리피스를 구멍간 피치 5㎜의 지그재그 배열로 한 노즐에, 얻어진 열가소성 탄성 수지 (A-1)을 용융 온도 230℃에서, 단공 토출량 2.4g/min의 속도로 노즐 하방으로 토출시키고, 노즐 바로 아래에 길이 30㎜로 형성한 보온 영역을 거쳐, 노즐면 28㎝ 하에 30℃의 냉각수를 배치하고, 폭 150㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 개구 폭 40㎜ 간격으로 한 쌍의 인취 컨베이어를 수면 위에 일부 나오도록 배치하고, 그 수면 상의 컨베이어 네트는 적외선 히터로 가열하지 않고 표면 온도 40℃의 네트 위에 해당 용융 상태의 토출선상을 구부러지게 하여 루프를 형성하여 접촉 부분을 융착시키면서 3차원 망상 구조를 형성하고, 해당 용융 상태의 망상체의 양면을 인취하여 컨베이어로 끼워 넣으면서 매분 1.2m의 속도로 30℃의 냉각수 중에 인입하고 고화시켜 양면을 플랫화한 후, 소정의 크기로 절단하여 110℃ 열풍으로 15분간 건조 열처리하여, 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 열가소성 탄성 수지를 포함하는 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다.

얻어진 망상체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 34％, 섬도가 3300데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.038g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 38㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 12.2％, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 3.3％, 25％ 압축 시 경도가 128N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가241N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 90.5％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 90.8％, 히스테리시스 손실이 27.2％, 단위 무게당 접합점 수가 134.4개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 망상 구조체는, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[실시예 2]

노즐 바로 아래에 보온 영역을 형성하지 않고, 단공 토출량을 4g/min, 인취 속도를 1.5m/min, 노즐면-냉각수 거리를 28㎝, 폭 150㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 개구 폭 41㎜로 하고 컨베이어 네트의 표면 온도를 120℃로 되도록 적외선 히터로 가열한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 35％, 섬도가 2800데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.052g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 41㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 18.6％, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 2.9％, 25％ 압축 시 경도가 220N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 433N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 99.6％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 92.8％, 히스테리시스 손실이 26.5％, 단위 무게당 접합점 수가 322.2개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[실시예 3]

노즐 바로 아래에 보온 영역을 형성하지 않고, 방사 온도 230℃, 단공 토출량을 2.8g/min, 폭 150㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 개구 폭 36㎜, 수면 상의 컨베이어 네트는 적외선 히터로 가열하지 않고 표면 온도 40℃의 네트로 하고, 냉각수 온도를 80℃로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 30％, 섬도가 3000데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.043g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 35㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 17.9％, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 4.4％, 25％ 압축 시 경도가 155N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 271N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 93.9％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 90.3％, 히스테리시스 손실이 27.0％, 단위 무게당 접합점 수가 237.5개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[실시예 4]

열가소성 탄성 수지로서 A-2를 사용하고, 노즐 바로 아래에 길이 30㎜로 형성한 보온 영역을 거쳐, 방사 온도 210℃, 단공 토출량을 2.5g/min, 인취 속도를 0.8m/min, 노즐면-냉각수 거리를 32㎝, 컨베이어 네트는 가열하지 않고 그 표면 온도는 40℃, 냉각수 온도를 30℃로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 30％, 섬도가 3200데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.060g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 37㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 13.1％, 25％ 압축 시 경도가 61N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 148N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 7.4％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 102.8％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 93.3％, 히스테리시스 손실이 26.1％, 단위 무게당 접합점 수가 164.9개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[실시예 5]

열가소성 탄성 수지로서 A-3을 사용하고, 노즐 바로 아래에 길이 30㎜로 형성한 보온 영역을 거쳐, 방사 온도 210℃, 단공 토출량을 2.6g/min, 인취 속도를 0.8m/min, 노즐면-냉각수 거리를 35㎝, 컨베이어 네트는 가열하지 않고 그 표면 온도는 40℃, 냉각수 온도를 30℃로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 30％, 섬도가 2800데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.061g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 36㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 14.1％, 25％ 압축 시 경도가 56N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 150N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 6.9％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 93.8％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 90.0％, 히스테리시스 손실이 22.4％, 단위 무게당 접합점 수가 361.1개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[실시예 6]

열가소성 탄성 수지로서 A-1을 사용하고, 노즐 바로 아래에 길이 50㎜로 형성한 보온 영역을 거쳐, 방사 온도 210℃, 단공 토출량을 2.6g/min, 인취 속도를 1.2m/min, 노즐면-냉각수 거리를 25㎝, 컨베이어 네트는 가열하지 않고 그 표면 온도는 40℃, 냉각수 온도를 30℃로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 30％, 섬도가 3500데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.041g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 35㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 9.3％, 25％ 압축 시 경도가 148N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 258N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 4.1％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 95.3％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 96.4％, 히스테리시스 손실이 27.6％, 단위 무게당 접합점 수가 87.6개/g이었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키고, 반복 압축 내구성이 우수한 망상 구조체였다.

[비교예 1]

열가소성 탄성 수지로서 A-1을 사용하고, 방사 온도를 210℃, 노즐 바로 아래의 보온 영역을 없애고, 단공 토출량을 2.6g/min, 노즐면-냉각수 거리를 30㎝로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 33％, 섬도가 3600데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.037g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 40㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 18.9％, 25％ 압축 시 경도가 111N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 228N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 3.2％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 82.9％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 75.7％, 히스테리시스 손실이 30.4％였다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키지 않고, 반복 압축 내구성이 떨어지는 망상 구조체였다.

[비교예 2]

열가소성 탄성 수지로서 A-2를 사용하고, 방사 온도를 200℃, 노즐 바로 아래의 보온 영역을 없애고, 단공 토출량을 2.4g/min, 노즐면-냉각수 거리를 34㎝, 인취 속도를 0.8m/min으로 한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 망상 구조체는, 단면 형상이 삼각 주먹밥형의 중공 단면이고 중공율이 34％, 섬도가 3000데시텍스인 선조로 형성되어 있으며, 겉보기 밀도가 0.059g/㎤, 표면이 평탄화된 두께가 38㎜, 70℃ 압축 잔류 변형이 16.7％, 25％ 압축 시 경도가 59N/φ200㎜, 50％ 압축 시 경도가 144N/φ200㎜, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형이 8.2％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 82.9％, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 84.2％, 히스테리시스 손실이 29.1％였다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타낸다. 얻어진 쿠션은, 본 발명의 요건을 충족시키지 않고, 반복 압축 내구성이 약간 떨어지는 망상 구조체였다.

<산업상 이용가능성>

본 발명의 망상 구조체는, 망상 구조체가 종래부터 갖는 쾌적한 착석감이나 통기성을 손상시키지 않고, 종래품의 과제였던 반복 압축 후의 내구성을 개량한 것이며, 장기간 사용 후의 두께 저하가 적고, 경도의 저하가 적은, 오피스 체어, 가구, 소파, 침대 등 침구, 전철·자동차·이륜차·유모차·카시트 등의 차량용 좌석 등에 사용되는 쿠션재, 바닥 매트나 충돌이나 끼임 방지 부재 등의 충격 흡수용의 매트 등에 적합한 망상 구조체를 제공할 수 있기 때문에, 산업계에 기여하는 바가 크다.

Claims

폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 섬도가 100데시텍스 이상 60000데시텍스 이하인 연속 선상체를 구부러지게 하여 랜덤 루프를 형성하고, 각각의 루프를 서로 용융 상태로 접촉하게 한 삼차원 랜덤 루프 접합 구조체로서, 겉보기 밀도가 0.005g/㎤ 내지 0.20g/㎤이며, 50％ 정변위 반복 압축 잔류 변형(반복 횟수: 8만회)이 15％ 이하이고, 50％ 정변위 반복 압축 후(반복 횟수: 8만회)의 50％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 망상 구조체.
제1항에 있어서, 50％ 정변위 반복 압축 후의 50％ 압축시 경도 유지율이 90％ 이상인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 50％ 정변위 반복 압축 후의 25％ 압축시 경도 유지율이 85％ 이상인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 망상 구조체의 두께가 10㎜ 이상 300㎜ 이하인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 단면 형상이 중공 단면 및/또는 이형 단면인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 망상 구조체의 히스테리시스 손실이 28％ 이하인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 망상 구조체의 단위 무게당 접합점 수가 60개/g 내지 500개/g인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 오리피스를 갖는 다열 노즐로부터 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 노즐 오리피스에 분배하고, 해당 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점보다 20℃ 이상 120℃ 미만 높은 방사 온도에서, 해당 노즐보다 하방을 향하여 토출시키고, 용융 상태에서 서로 연속 선상체를 접촉시키고 융착시켜 3차원 구조를 형성하면서, 인취 컨베이어 네트로 끼워 넣고, 냉각조 중의 냉각수로 냉각하게 한 후, 인출, 물기 제거 후 또는 건조하여, 양면 또는 편면이 평활화되어 제조되는 망상 구조체로서,
폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 방출할 때에 노즐 밑에 보온 영역을 형성하고, 해당 보온 영역은 길이가 20㎜ 이상이고, 노즐 밑에서부터 50㎜ 이하의 위치에서 하방을 향하여 형성되는 것인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 오리피스를 갖는 다열 노즐로부터 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 노즐 오리피스에 분배하고, 해당 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점보다 20℃ 이상 120℃ 미만 높은 방사 온도에서, 해당 노즐보다 하방을 향하여 토출시키고, 용융 상태에서 서로 연속 선상체를 접촉시키고 융착시켜 3차원 구조를 형성하면서, 인취 컨베이어 네트로 끼워 넣고, 냉각조 중의 냉각수로 냉각하게 한 후, 인출, 물기 제거 후 또는 건조하여, 양면 또는 편면이 평활화되어 제조되는 망상 구조체로서,
인취 컨베이어 네트의 연속 선상체의 낙하 위치 주변의 네트 표면 온도가 80℃ 이상인 망상 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 오리피스를 갖는 다열 노즐로부터 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 노즐 오리피스에 분배하고, 해당 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점보다 20℃ 이상 120℃ 미만 높은 방사 온도에서, 해당 노즐보다 하방을 향하여 토출시키고, 용융 상태에서 서로 연속 선상체를 접촉시키고 융착시켜 3차원 구조를 형성하면서, 인취 컨베이어 네트로 끼워 넣고, 냉각조 중의 냉각수로 냉각하게 한 후, 인출, 물기 제거 후 또는 건조하여, 양면 또는 편면이 평활화되어 제조되는 망상 구조체로서,
연속 선상체의 낙하 위치 주변의 냉각조 내의 냉각수 온도가 80℃ 이상인 망상 구조체.