KR102473434B1

KR102473434B1 - 망상 구조체

Info

Publication number: KR102473434B1
Application number: KR1020217015298A
Authority: KR
Inventors: 아키후미 야스이; 신이치 고부치
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2022-12-05
Also published as: WO2020111110A1; EP3889332A4; EP3889332A1; JPWO2020111110A1; TW202026476A; CN113166995A; EP3889332B8; DK3889332T3; JP6863537B2; EP3889332B1; US20220025561A1; KR20210076130A; ES2945838T3; CN113166995B; TWI720710B

Abstract

망상 구조체는, 섬유 직경이 0.1㎜ 이상 3.0㎜ 이하인 열가소성 엘라스토머 연속 선상체를 포함하는 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 갖고, 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화되어 있고, 70℃ 압축 잔류 변형이 35％ 이하, 반발 탄성률이 10％ 이하이다. 이에 의해, 진동 흡수성이 높으며 또한 내열 내침강성이 우수한 망상 구조체가 제공된다.

Description

망상 구조체

본 발명은 높은 진동 흡수성을 나타냄과 함께 내열 내침강성이 우수한 망상 구조체에 관한 것으로, 그 특성을 살려서 차량용 좌석이나 침구 등에 사용되는 쿠션재에 적합한 망상 구조체에 관한 것이다.

특허문헌 1(일본 특허 공개 제2013-76200호 공보)에는, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 수지 조성물과 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 수지 조성물로 복합 구조화된 연속 선상체를 포함하는 망상 구조체가 기재되어 있다. 그러나 그 망상 구조체에서는, 진동 흡수성과 내열 내침강성을 양립한 망상 구조체를 얻을 수는 없었다.

일본 특허 공개 제2013-76200호 공보

본 발명은 높은 진동 흡수성을 나타냄과 함께 내열 내침강성이 우수한 망상 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 구성하는 연속 선상체를 특정한 열가소성 엘라스토머를 사용하여 복합 구조화함으로써, 진동 흡수성이 높으며 또한 내열 내침강성이 우수한 망상 구조체가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하의 구성을 포함한다.

[1] 섬유 직경이 0.1㎜ 이상 3.0㎜ 이하인 열가소성 엘라스토머 연속 선상체를 포함하는 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 갖는 망상 구조체이며,

열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화되어 있으며, 70℃ 압축 잔류 변형이 35％ 이하, 반발 탄성률이 10％ 이하인 망상 구조체.

[2] 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률이 75％ 이상인 상기 [1]에 기재된 망상 구조체.

[3] 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 쇼어 D 경도가 40 이하인 상기 [1]에 기재된 망상 구조체.

[4] 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점이 200℃ 미만인 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[5] 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 상기 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 체적비가 90/10 내지 10/90인 복합 구조화된 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체를 포함하는 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[6] 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체의 복합 구조가 시스ㆍ코어 구조 및 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조 중 어느 구조인 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[7] 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 폴리에스테르에테르 블록 공중합체 및 폴리에스테르에스테르 블록 공중합체 중 적어도 1종인 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[8] 상기 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머가, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 및 이들의 수소 첨가 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[9] 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 중공 단면인 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

[10] 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 이형 단면인 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 망상 구조체.

본 발명은 높은 진동 흡수성을 나타냄과 함께 내열 내침강성도 우수한 망상 구조체에 관한 것이고, 그 특성을 살려 차량용 좌석이나 침구 등에 적절하게 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 망상 구조체는, 섬유 직경이 0.1㎜ 이상 3.0㎜ 이하인 열가소성 엘라스토머를 포함하는 연속된 선상체(본 명세서에서는, 「연속 선상체」라고 하는 경우가 있다.)를 컬링하고, 해당 연속 선상체끼리를 접촉시키고, 접촉부를 융착하여 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 형성하고 있다. 이것으로 함으로써, 매우 큰 응력으로 대변형을 부여해도, 융착 일체화된 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 포함하는 망상 구조체의 전체가 변형되어 응력을 흡수하고, 응력이 해제되면 열가소성 엘라스토머의 고무 탄성이 발현하여, 해당 망상 구조체는 원래의 형태로 회복될 수 있다. 연속 선상체의 섬유 직경이 0.1㎜ 미만이면, 항압축 강력이 낮아지고, 그 결과 반발력이 저하된다. 한편, 연속 선상체의 섬유 직경이 3.0㎜를 초과하면 연속 선상체 개개의 항압축성은 크지만, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 개수가 적어지기 때문에 힘의 분산이 나빠진다. 특히, 100kg/㎠ 이상의 현저하게 큰 압축력을 받은 경우에, 응력 집중에 의한 침강(압축 영구 변형)이 발생하여, 사용 개소가 제한되는 경우가 있다. 섬유 직경은 0.3㎜ 이상 2.0㎜ 이하가 바람직하고, 0.4㎜ 이상 1.5㎜ 이하가 더 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 단일 섬유 직경의 연속 선상체뿐만 아니라, 섬유 직경이 다른 연속 선상체를 사용하고, 겉보기 밀도와의 조합으로 최적의 구성으로 할 수도 있다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체는, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화되어 있다. 그리고, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서, 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 통상, 망상 구조체의 진동 흡수성을 높임과 함께 내열 내침강성을 높일 목적으로, 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체를 복합화한다. 그 경우, 진동 흡수성을 높이기 위해, 반발 탄성률이 5％ 이하인 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 사용한다. 또한, 내열 내침강성을 높이기 위해, (a) 융점이 높으며 또한 반발 탄성률이 낮은 폴리에틸렌계 열가소성 엘라스토머 혹은 (b) 융점이 높고, 반발 탄성률이 낮으며, 또한 쇼어 D 경도가 낮은 폴리에틸렌계 열가소성 엘라스토머를 사용한다. 그리고 양자를 적절한 체적비로 복합화하여 사용된다. 그러나 본 발명자들은, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하이고, 융점이 비교적 낮은 것을 사용한 쪽이, 진동 흡수성 및 내열 내침강성이 모두 높아지는 것을 알아내어 본 발명에 도달하였다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점은 200℃ 미만이 바람직하고, 195℃ 이하가 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 190℃ 이하이다. 또한, 내열 내침강성의 점에서, 융점은 150℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 155℃ 이상, 특히 바람직하게는 160℃ 이상이다.

본 발명에서 사용하는 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 공중합체의 보다 구체적인 구성으로서는, 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, 세바스산, 다이머산 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 이들 에스테르 형성성 유도체 등으로부터 선택된 디올 성분 중 적어도 1종, 및 평균 분자량이 약 300 내지 5000인 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 또는 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 공중합체 등으로부터 선택된 폴리알킬렌디올 중 적어도 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체이다. 폴리에스테르에스테르 블록 공중합체로서는, 상기 디카르복실산과 디올 및 평균 분자량이 약 300 내지 5000인 폴리락톤 등의 폴리에스테르디올 중 적어도 1종으로 구성되는 3원 블록 공중합체가 예시된다. 열접착성, 내가수분해성, 신축성, 내열성 등을 고려하면, 바람직하게는 (1) 디카르복실산으로서 테레프탈산 또는/및 이소프탈산, 디올 성분으로서 1,4-부탄디올, 폴리알킬렌디올로서 폴리테트라메틸렌글리콜을 포함하는 3원 블록 공중합체, 및 (2) 디카르복실산으로서 테레프탈산 또는/및 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 디올 성분으로서 1,4-부탄디올, 폴리에스테르디올로서 폴리락톤을 포함하는 3원 블록 공중합체이다. 특히 바람직하게는, 상기 (1) 디카르복실산으로서 테레프탈산 또는/및 이소프탈산, 디올 성분으로서 1,4-부탄디올, 폴리알킬렌디올로서 폴리테트라메틸렌글리콜을 포함하는 3원 블록 공중합체이다. 특수한 예에서는, 폴리실록산계의 연질 세그먼트를 도입한 것도 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 망상 구조체의 내열 내침강성을 적절하게 유지하면서 높은 진동 흡수성을 발현한다고 하는 관점에서, 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하인 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률이 75％ 이상이면, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 받은 충격을, 복합 구조화된 연속 선상체를 함께 구성하는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머로 전달하기 쉬워진다. 그 결과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머에 의해 발현되는 진동 흡수성이 높아진다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률은 78％ 이상이 보다 바람직하고, 80％ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 쇼어 D 경도가 40 이하이면, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 너무 딱딱하지 않고, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 충격 흡수성을 충분히 살리기 쉬워진다. 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 쇼어 D 경도는 바람직하게는 38 이하이고, 보다 바람직하게는 36 이하이고, 더욱 바람직하게는 34 이하이다.

본 발명에서 사용하는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 망상 구조체의 진동 흡수성을 높이는 점에서 반발 탄성률이 10％ 이하가 바람직하다. 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률이 10％ 이하이면, 충분한 진동 감쇠성이 발현되고, 망상 구조체의 진동 흡수성이 향상된다. 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률은 7％ 이하가 보다 바람직하고, 5％ 이하가 더욱 바람직하다. 반발 탄성률이 10％ 이하를 충족하는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머로서는, 예를 들어 스티렌-부타디엔 공중합체나 스티렌-이소프렌 공중합체, 혹은 그것들을 수소 첨가한 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 목적인 높은 진동 흡수성과 우수한 내열 내침강성을 유지할 수 있는 범위에서, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머 이외의 제3 열가소성 엘라스토머를 사용하여 복합 구조화시키는 것도 가능하다. 제3 열가소성 엘라스토머로서는, 예를 들어 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머를 들 수 있다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 복합화된 연속 선상체의 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 구성비는 특별히 규정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 체적비로 바람직하게는 95/5 내지 5/95, 보다 바람직하게는 92/8 내지 8/92, 더욱 바람직하게는 90/10 내지 10/90이다. 상기 체적비가 100/0 내지 95/5(95/5를 제외함)인 경우, 진동 흡수성을 높게 유지하기가 어려워진다. 한편, 상기 체적비가 5/95 내지 0/100(5/95를 제외함)인 경우, 내열 내침강성을 높게 유지하기가 어려워진다.

본 발명의 망상 구조체는, 반발 탄성률 측정 장치를 사용하여 측정한 반발 탄성률이 10％ 이하이다. 반발 탄성률이 10％를 초과하면, 망상 구조체의 진동 흡수성이 불충분해진다. 바람직하게는 7％ 이하, 보다 바람직하게는 5％ 이하이다.

본 발명에 있어서, 망상 구조체의 70℃ 압축 잔류 변형은 내열 내침강성을 평가하기 위한 지표이다. 본 발명의 망상 구조체는 70℃ 압축 잔류 변형이 35％ 이하이고, 바람직하게는 30％ 이하이고, 보다 바람직하게는 25％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 23％ 이하이고, 특히 바람직하게는 20％ 이하이고, 가장 바람직하게는 18％ 이하이다. 70℃ 압축 잔류 변형이 35％를 초과하면, 필요로 하는 내열 내침강성이 부족한 경우가 있다. 70℃ 압축 잔류 변형의 하한값은 특별히 규정하지 않지만, 본 발명에서 얻어지는 망상 구조체에 있어서는 1％ 이상이다.

본 발명의 망상 구조체는 25％ 압축시 경도가 바람직하게는 2.0kg/φ200㎜ 이상이다. 25％ 압축시 경도란, 망상 구조체를 φ200㎜ 직경의 원형상의 압축판으로 75％까지 압축하여 얻은 응력-변형 곡선의 25％ 압축 시의 응력이다. 25％ 압축시 경도가 2.0kg/φ200㎜ 미만이면, 쿠션성이 손상되어 버린다. 보다 바람직하게는 2.5kg/φ200㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 3.0kg/φ200㎜ 이상이다. 상한은 특별히 규정되지 않지만, 바람직하게는 30kg/φ200㎜ 이하, 보다 바람직하게는 25kg/φ200㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 20kg/φ200㎜ 이하이다. 30kg/φ200㎜ 이상이면 망상 구조체가 너무 딱딱해지고, 쿠션성의 관점에서 바람직하지 않다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체에는, 목적에 따라 다양한 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로서는, 프탈산에스테르계, 트리멜리트산에스테르계, 지방산계, 에폭시계, 아디프산에스테르계, 폴리에스테르계의 가소제, 공지의 힌더드 페놀계, 황계, 인계, 아민계의 산화 방지제, 힌더드 아민계, 트리아졸계, 벤조페논계, 벤조에이트계, 니켈계, 살리실계 등의 광안정제, 대전 방지제, 과산화물 등의 분자 조정제, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 카르보디이미드계 화합물 등의 반응기를 갖는 화합물, 금속 불활성제, 유기 및 무기계의 핵제, 중화제, 제산제, 방균제, 형광 증백제, 충전제, 난연제, 난연 보조제, 유기 및 무기계의 안료 등을 첨가할 수 있다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체는 시차 주사형 열량계로 측정한 융해 곡선에 있어서, 융점 이하에 흡열 피크를 갖는 것이 바람직하다. 융점 이하에 흡열 피크를 갖는 것은, 내열 내침강성이 흡열 피크를 갖지 않는 것보다 현저하게 향상된다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머로서, 경질 세그먼트의 산 성분으로 강직성이 있는 테레프탈산이나 나프탈렌-2,6-디카르복실산 등을 바람직하게는 90몰％ 이상, 보다 바람직하게는 95몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 100몰％ 함유하는 것과 글리콜 성분을 에스테르 교환한 후, 필요한 중합도까지 중합하고, 이어서 폴리알킬렌디올로서, 바람직하게는 평균 분자량이 500 이상 5000 이하, 보다 바람직하게는 1000 이상 3000 이하의 폴리테트라메틸렌글리콜을 10중량％ 이상 70중량％ 이하, 보다 바람직하게는 20중량％ 이상 60중량％ 이하로 공중합시킨 경우, 경질 세그먼트의 산 성분에 강직성이 있는 테레프탈산이나 나프탈렌-2,6-디카르복실산의 함유량이 많으면 경질 세그먼트의 결정성이 향상되고, 소성 변형되기 어려우면서, 또한 내열 항침강성이 향상된다. 게다가, 용융 열 접착 후 추가로 융점보다 적어도 10℃ 이상 낮은 온도로 어닐링 처리하면, 보다 내열 항침강성이 향상된다. 압축 변형을 부여하고 나서 어닐링하면 내열 항침강성이 더 향상된다. 이러한 처리를 한 망상 구조체의 연속 선상체는, 시차 주사형 열량계(DSC)로 측정한 융해 곡선에 실온 이상 융점 이하의 온도에서 흡열 피크를 보다 명확하게 발현한다. 또한 어닐링하지 않는 경우는 융해 곡선에 실온 이상 융점 이하에 흡열 피크를 발현하지 않는다. 이것으로부터 유추하는데, 어닐링에 의해 경질 세그먼트가 재배열되고, 유사 결정화와 같은 가교점이 형성되어, 내열 항침강성이 향상되어 있는 것이 아닐까라고도 생각된다(이하, 이 어닐링 처리를 「유사 결정화 처리」 라고 하는 경우가 있음).

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체는 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화하는 것을 특징으로 하는데, 바람직한 복합 구조로서는, 시스ㆍ코어 구조, 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조 등을 들 수 있다. 시스ㆍ코어 구조는 심초형이라고도 불리고, 시스(초)와 코어(심)의 위치 관계로부터 동심형과 편심형으로, 또한 단면 형상으로서 원형 단면과 이형 단면으로 분류할 수 있지만, 본 발명에서는 어느 조합도 사용할 수 있다. 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조는 병렬형이라고도 불리며, 다성분이 접합된 단면 구조를 하고 있다. 시스ㆍ코어 구조, 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조 중 어느 구조에 있어서도, 단면 형상이 중공 또는 중실 중 어느 구조여도 된다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 복합 구조가 시스ㆍ코어 구조인 경우에는, 시스 성분과 코어 성분의 비율은 체적비로 바람직하게는 95/5 내지 5/95이고, 보다 바람직하게는 92/8 내지 8/92이고, 더욱 바람직하게는 90/10 내지 10/90이다. 100/0 내지 95/5(단, 95/5를 제외함) 또는 5/95 내지 0/100(단, 5/95를 제외함)이 되면, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 상보적인 물성이 발현되기 어려워져, 내열 내침강성이 높으며 또한 진동 흡수성도 높다고 하는 본 발명의 목적을 달성하기가 어려워진다.

본 발명의 망상 구조체를 구성하는 연속 선상체의 복합 구조가 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조인 경우에는, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 또는 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머 중 어느 한 쪽의 선상체의 표면의 비율을 많게 한 구조(예를 들어, 편심 시스ㆍ코어 구조의 시스에 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머를 배치한 것과 같은 구조)로 할 수 있다.

본 발명은 연속 선상체가 복합 구조화되어 있는 것을 특징으로 한다. 망상 구조체의 반발 탄성률을 작게 하는 관점에서, 선상체의 표면의 50％ 이상을 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하인 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 차지하는 연속 선상체가 바람직하다. 그 중에서도 선상체의 표면의 80％ 이상을 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하인 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 차지하는 연속 선상체가 더 바람직하다. 선상체의 표면의 100％를 반발 탄성률이 75％ 이상 혹은 쇼어 D 경도가 40 이하인 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가 차지하는 연속 선상체, 즉 시스ㆍ코어 구조인 연속 선상체가 특히 바람직하다.

연속 선상체의 단면 형상은 특별히 한정되지는 않지만, 중공 단면이나 이형 단면으로 함으로써 항압축성이나 벌크성을 부여할 수 있어, 낮은 섬유 직경화하고 싶은 경우에는 특히 바람직하다. 항압축성은 사용하는 소재의 모듈러스에 따라 조정하여, 부드러운 소재에서는 중공률이나 이형도를 높게 하여 초기 압축 응력의 구배를 조정할 수 있고, 약간 모듈러스가 높은 소재에서는 중공률이나 이형도를 낮게 하여 앉는 느낌이 양호한 항압축성을 부여한다. 중공 단면이나 이형 단면의 다른 효과로서 중공률이나 이형도를 높임으로써 동일한 항압축성을 부여한 경우, 보다 경량화가 가능해진다.

본 발명의 망상 구조체의 구체적인 양태는, 겉보기 밀도의 바람직한 범위가 쿠션재로서의 기능을 발현할 수 있는 0.005g/㎤ 이상 0.20g/㎤ 이하이다. 0.005g/㎤ 미만이면 반발력이 상실되므로 쿠션재로는 부적당하며, 0.20g/㎤을 초과하면 반발력이 너무 높아서 앉는 느낌이 나빠져 바람직하지 않다. 본 발명의 보다 바람직한 겉보기 밀도는 0.01g/㎤ 이상 0.10g/㎤ 이하이고, 더욱 바람직한 범위는 0.03g/㎤ 이상 0.06g/㎤ 이하이다. 본 발명의 망상 구조체는 섬유 직경이 다른 선상체를 포함하는 복수층을 적층하고, 각 층의 겉보기 밀도를 바꿈으로써 바람직한 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 섬유 직경이 가는 표면층과 섬유 직경이 굵은 기본층을 포함하는 경우에는, 표면층의 밀도는 약간 높게 하여 구성 개수를 많게 하여, 선상체의 한 개가 받는 응력을 적게 하여 응력의 분산을 양호하게 하며, 또한 둔부를 지지하는 쿠션성도 향상시킴으로써 앉은 느낌을 향상시킬 수 있다. 기본층은 섬유 직경을 굵게 하여 약간 딱딱하게 하고, 진동 흡수와 체형 유지를 담당하는 층으로서 보다 치밀한 층으로 하기 위해, 약간 섬유 직경이 가는 선상체로, 또한 고밀도로 할 수 있다. 이에 의해 좌석 프레임면에서 받는 진동이나 반발 응력을 기본층에 균일하게 전달하고, 전체가 변형되어 에너지 변환될 수 있도록 하여, 앉는 느낌을 양호하게 함과 함께 쿠션의 내구성도 향상시킬 수도 있다. 또한, 좌석 사이드의 두께와 팽팽함을 부여시키기 위해 부분적으로 섬유 직경을 약간 가늘게 하여 고밀도화할 수도 된다. 이와 같이 각 층은 그의 목적에 따라 바람직한 밀도와 섬유 직경을 임의로 선택할 수 있다. 또한, 망상 구조체의 각 층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 쿠션체로서의 기능이 발현되기 쉬운 3㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5㎜ 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.

망상 구조체의 구조체 외표면은, 컬링된 선상체가 도중에서 30°이상, 바람직하게는 45°이상 구부러져 실질적으로 면이 플랫화되어 있고, 접촉부의 대부분이 융착되어 있는 표층부를 갖는 것이 바람직하다. 이것으로 함으로써, 망상 구조체면의 해당 선상체의 접촉점이 대폭 증가하여 접착점을 형성하기 때문에, 앉았을 때의 둔부의 국부적인 외력도 둔부에 이물감을 부여하지 않고 구조면에서 받아낼 수 있어, 면구조가 전체에서 변형되고 내부의 구조체 전체도 변형되어 응력을 흡수하고, 응력이 해제되면 탄성 수지의 고무 탄성이 발현하여, 구조체는 원래의 형태로 회복될 수 있다. 실질적으로 플랫화되어 있지 않은 경우, 둔부에 이물감을 부여하고, 표면에 국부적인 외력이 걸려, 표면의 선상체 및 접착점 부분까지 선택적으로 응력 집중이 발생하는 경우가 있고, 응력 집중에 의한 피로가 발생하여 내침강성이 저하되는 경우가 있다. 구조체 외표면이 플랫화된 경우, 와딩층을 사용하지 않거나, 또는 매우 얇은 와딩층을 적층하고 겉감으로 표면을 덮어 자동차용, 철도용 등의 좌석이나 의자 또는 베드용, 소파용, 이불용 등의 쿠션 매트로 할 수 있다. 구조체 외표면이 플랫화되지 않은 경우에는, 망상 구조체의 표면에 비교적 두껍게(바람직하게는 10㎜ 이상) 와딩층을 적층하고 겉감으로 표면을 덮어서 좌석이나 쿠션 매트를 형성할 필요가 있다. 필요에 따라 와딩층과의 접착 또는 겉감과의 접착은 표면이 플랫한 경우는 용이하지만, 플랫화되지 않은 경우에는 울퉁불퉁하기 때문에 접착이 불완전해진다.

다음에, 본 발명의 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 포함하는 망상 구조체의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이하의 방법은 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 망상 구조체는 용융 방사에 의해 제조된다. 우선, (1) 용융 상태의 토출 선상을 컬링하여 서로 접촉시키고, 대부분의 접촉부를 융착시킴으로써 3차원 구조를 형성하면서, (2) 인취 장치로 끼워 넣는다. 이어서, (3) 냉각조에서 냉각시켜 망상 구조체를 형성한다. 본 발명에서는, 토출 선상을 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화할 수 있도록, 각 노즐 오리피스 앞에서 각 열가소성 엘라스토머를 분배하고, 해당 열가소성 엘라스토머의 고융점 성분의 융점보다 10℃ 이상, 저융점 성분의 융점보다 120℃ 이하의 용융 온도에서 해당 노즐보다 하방을 향하여 토출시키고, 용융 상태의 복합화한 토출 선상으로부터 상기 방법에 의해 복합 구조화시킨 연속 선상체를 포함하는 망상 구조체를 제조한다.

폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머는 일반적인 용융 압출기를 사용하여 별개로 용융하고, 일반적인 복합 방사의 방법과 마찬가지로 오리피스 직전에서 복합화하도록 분배 합류시켜 토출한다. 시스ㆍ코어 구조의 연속 선상체를 방사하는 경우, 코어 성분을 중심으로부터 공급하고, 그의 주위로부터 시스 성분을 합류시켜 토출한다. 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조의 연속 선상체를 방사하는 경우, 좌우 또는 전후로부터 각 성분을 합류시켜 토출한다. 이때의 용융 온도는, 저융점의 성분의 융점보다 120℃ 이하의 온도에서 용융시키지 않으면 열 분해가 현저해져 열가소성 수지의 특성이 나빠지므로 바람직하지 않다. 한편, 고융점 성분의 융점보다 10℃ 이상으로 하지 않으면 용융 파열이 발생하여 정상적인 선상 형성을 할 수 없게 된다. 또한, 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조의 경우에는 선상의 접착이 불량해지는 경우가 있다. 바람직한 용융 온도는 저융점 성분의 융점보다 20℃ 이상 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 30℃ 이상 80℃ 이하이고, 고융점 성분의 융점보다 15℃ 이상 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 20℃ 이상 30℃ 이하의 범위가 되는 동일 용융 온도에서 합류시켜 토출시킨다. 합류 직전의 용융 온도차는 10℃ 이하로 하지 않으면, 이상 유동을 발생시켜 복합화 형태의 형성이 손상되는 경우가 있다.

오리피스의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 이형 단면(예를 들어 삼각형, Y형, 별형 등의 단면 2차 모멘트가 높아지는 형상)이나 중공 단면(예를 들어 삼각 중공, 원형 중공, 돌기가 구비된 중공 등이 되는 형상)으로 함으로써 용융 상태의 토출 선상이 형성하는 3차원 구조가 유동 완화되기 어렵게 하고, 반대로 접촉점에서의 유동 시간을 길게 유지하여 접착점을 강고하게 할 수 있으므로 특히 바람직하다. 일본 특허 공개 평1-2075호 공보에 기재된 접착을 위한 가열을 하는 경우, 3차원 구조가 완화되기 쉬워져 평면적 구조화되고, 3차원 입체 구조화가 곤란해지므로 바람직하지 않다. 구조체의 특성 향상 효과로서는, 외관의 부피를 높일 수 있어 경량화가 되고, 또한 항압축성이 향상되고, 탄발성도 개량할 수 있어, 침강되기 어려워진다. 중공 단면에서는 중공률이 80％를 초과하면 단면이 찌그러지기 쉬워지므로, 중공 단면을 채용하는 경우의 중공률은 바람직하게는 경량화의 효과를 발현할 수 있는 10％ 이상 70％ 이하, 보다 바람직하게는 20％ 이상 60％ 이하이다.

오리피스의 구멍간 피치는, 선상이 형성하는 루프가 충분히 접촉할 수 있는 피치로 할 필요가 있다. 연속 선상체의 밀도가 높은 구조로 하기 위해서는 구멍간 피치를 짧게 하고, 연속 선상체의 밀도가 낮은 구조로 하기 위해서는 구멍간 피치를 길게 한다. 본 발명의 구멍간 피치는 바람직하게는 3㎜ 내지 20㎜, 보다 바람직하게는 5㎜ 내지 10㎜이다. 본 발명에서는 원하는 바에 따라, 다른 밀도화나 다른 섬유 직경화도 할 수 있다. 열간의 피치 또는 구멍간의 피치도 바꾼 구성, 및 열간과 구멍간의 양쪽 피치도 바꾸는 방법 등으로 다른 밀도의 층을 형성할 수 있다. 또한, 오리피스의 단면적을 바꾸어 토출 시의 압력 손실차를 부여하면, 용융된 열가소성 엘라스토머가 동일 노즐로부터 일정한 압력으로 압출되는 토출량이 압력 손실이 큰 오리피스일수록 적어지는 원리를 사용하여, 다른 섬유 직경화할 수 있다.

이어서, 인취 네트로 용융 상태의 3차원 입체 구조체의 양쪽 외표면을 끼워 넣고, 양쪽 외표면의 용융 상태의 컬링된 토출된 연속 선상체를 30°이상 절곡하여 변형시키고, 외표면을 플랫화함과 동시에, 구부러지지 않은 토출 선상과의 접촉점을 접착하여 구조를 형성한다. 그 후, 연속해서 냉각 매체(통상적으로는 실온의 물을 사용하는 것이 냉각 속도를 신속하게 할 수 있고, 비용면에서도 저렴해지므로 바람직하다.)로 급랭하여 본 발명의 3차원 랜덤 루프 접합 구조체를 포함하는 망상 구조체를 얻는다. 이어서 물빠짐 건조하는데, 냉각 매체 중에 계면 활성제 등을 첨가하면, 물빠짐이나 건조가 어려워지거나, 열가소성 엘라스토머가 팽윤하거나 하기도 하므로 바람직하지 않다. 본 발명의 바람직한 방법으로서는, 일단 냉각 후, 유사 결정화 처리를 행한다. 유사 결정화 처리 온도는, 적어도 융점(Tm)보다 10℃ 이상 낮고, Tanδ의 α분산 상승 온도(Tαcr) 이상에서 행한다. 이 처리로, 융점 이하에 흡열 피크를 갖고, 유사 결정화 처리하지 않은 것(흡열 피크를 갖지 않는 것)보다 내열 내침강성이 현저하게 향상된다. 본 발명의 바람직한 유사 결정화 처리 온도는 (Tαcr+10℃)부터 (Tm-20℃)이다. 단순한 열처리에 의해 유사 결정화시키면 내열 내침강성이 향상된다. 나아가 일단 냉각 후, 10％ 이상의 압축 변형을 부여하여 어닐링함으로써 내열 내침강성이 현저하게 향상되므로 더 바람직하다. 또한, 일단 냉각 후, 건조 공정을 거치는 경우, 건조 온도를 어닐링 온도로 함으로써 동시에 유사 결정화 처리를 행할 수 있다. 또한, 별도 유사 결정화 처리를 행할 수 있다.

이어서, 상기 망상 구조체를 원하는 길이 또는 형상으로 절단하여 쿠션재로 사용한다. 본 발명의 망상 구조체를 쿠션재로 사용하는 경우, 그의 사용 목적, 사용 부위에 따라 사용하는 수지, 섬유 직경, 루프 직경, 벌크 밀도를 선택할 필요가 있다. 예를 들어 표층의 와딩에 사용하는 경우에는, 소프트한 터치와 적당한 가라앉음과 팽팽함이 있는 부풂을 부여하기 위해, 저밀도이며 가는 섬유 직경, 가는 루프 직경으로 하는 것이 바람직하고, 중층의 쿠션체로서는, 공진 진동수를 낮게 하고, 적합한 경도와 압축 시의 히스테리시스를 직선적으로 변화시켜 체형 유지성을 좋게 하고, 내구성을 유지시키기 위해, 중밀도이며 굵은 섬유 직경, 약간 큰 루프 직경이 바람직하다. 물론, 용도와의 관계에서 요구 성능에 맞도록 다른 소재, 예를 들어 단섬유 집합체를 포함하는 경면(硬綿) 쿠션재, 부직포 등과 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 수지 제조 과정 이외에도 성능을 저하시키지 않는 범위에서, 제조 과정부터 성형체로 가공하고 제품화하는 임의의 단계에서, 난연화, 방충 항균화, 내열화, 발수 발유화, 착색, 방향 등의 기능 부여를 약제 첨가 등의 처리 가공을 할 수 있다.

실시예

이하에 실시예로 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 평가는 이하의 방법으로 행하였다.

<수지 특성>

(1) 반발 탄성률

JIS K 6255 규격에 의해 측정하였다.

(2) 융점

시마즈 세이사쿠쇼 TA50, DSC50형 시차 열 분석계를 사용하여, 10g의 시료를 승온 속도 20℃/분으로 20℃에서 250℃까지 측정한 흡발열 곡선으로부터 흡열 피크(융해 피크) 온도를 구했다.

(3) 쇼어 D 경도

ASTM D2240 규격에 의해 측정하였다.

<망상 구조체 특성>

(4) 25％ 압축시 경도

시료를 30㎝×30㎝의 크기로 절단하고, 20℃±2℃의 환경 하에 무하중으로 24시간 방치한 후, 20℃±2℃의 환경 하에 있는 에이ㆍ앤ㆍ디사제 텐실론(RTG-1310)으로 φ200㎜, 두께 10㎜의 가압판을 사용하여, 시료의 중심부를 10㎜/min의 속도로 압축을 개시하고, 하중이 1.0N이 될 때의 두께를 계측하고, 경도계 두께로 한다. 이때의 가압판의 위치를 제로점으로 하여, 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축한 후, 속도 100㎜/min으로 가압판을 제로점까지 되돌린다. 계속해서 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 25％까지 압축하고, 그때의 하중을 25％ 압축시 경도로 하였다. 25％ 압축시 경도의 단위는 kg/φ200㎜이며, n=3의 평균값으로 나타냈다.

(5) 연속 선상체의 섬유 직경

시료를 폭 방향 10㎝×길이 방향 10㎝×시료 두께의 크기로 절단하고, 절단 단면으로부터 두께 방향으로 랜덤하게 10개의 선상체를 약 5㎜의 길이로 채집하였다. 채집한 선상체를, 광학 현미경을 적절한 배율로 섬유 직경 측정 개소에 핀트를 맞추어 섬유 측면으로부터 본 섬유의 굵기를 측정하였다. 또한, 망상 구조체의 표면은 평활성을 얻기 위해 플랫화되어 있는 점에서 섬유 단면이 변형되어 있는 경우가 있기 때문에, 망상 구조체 표면으로부터 2㎜ 이내의 영역으로부터 시료는 채취하지 않는 것으로 하였다.

(6) 연속 선상체의 중공률

망상 구조체로부터 연속 선상체를 채취하고, 액체 질소로 냉각한 후에 할단하고, 그의 단면을 전자 현미경으로 배율 50배로 관찰하여, 얻어진 화상을 CAD 시스템으로 해석하여 수지 부분의 단면적 (A)와 중공 부분의 단면적 (B)를 측정하여, {B/(A+B)}×100의 식에 의해 중공률을 산출하였다.

(7) 70℃ 압축 잔류 변형

시료를 10㎝×10㎝×시료 두께의 크기로 절단하고, 압축 전 두께 t_b를 측정한 샘플을 50％ 압축 상태로 유지할 수 있는 지그에 끼우고, 70±2℃로 설정한 건조기에 넣고, 22시간 방치하였다. 그 후 샘플을 취출하고, 압축 변형을 제거하고, 실온(25℃)에서 냉각하여 30분 방치 후의 압축 후 두께 t_a를 구하고, 식 (t_b-t_a)/t_b×100으로부터 70℃ 압축 잔류 변형을 산출했다: 단위 ％(n=3의 평균값). 여기서, 압축 전 두께 t_b 및 압축 후 두께 t_a는, 압축 전 및 압축 후의 각 샘플 1군데의 높이를 측정하고 그의 평균값을 두께로 하였다.

(8) 망상 구조체의 반발 탄성률

시료를 폭 방향 10㎝×길이 방향 10㎝×시료 두께의 크기로 절단하고, 20℃±2℃의 환경 하에 무하중으로 24시간 방치한 후, 20℃±2℃의 환경 하에 있는 에이ㆍ앤ㆍ디사제 텐실론(RTG-1310)으로 φ200㎜, 두께 10㎜의 가압판을 사용하여, 시료를 10㎜/min의 속도로 압축을 개시하고, 하중이 5.0N이 될 때의 두께를 계측하고, 이때의 가압판의 위치를 제로점으로 하여, 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축한 후, 속도 100㎜/min으로 가압판을 제로점까지 되돌리고, 연속된 동작으로, 속도 100㎜/min으로 경도계 두께의 75％까지 압축한 후, 속도 100㎜/min으로 가압판을 제로점까지 되돌린다. 샘플을 15분간 정치한 후, 직경 80㎜, 무게 600g의 원주상의 추를 15㎝의 높이로부터 낙하시켜, 최초의 튀어오름의 높이를 구하고, 이하의 식으로부터 반발 탄성률을 구한다. 튀어오름의 높이는 고속도 디지털 카메라로 측정하였다(n=3의 평균값).

반발 탄성률(％)=(튀어오름 높이(㎝)/15(㎝))×100

(9) 겉보기 밀도

시료를 15㎝×15㎝의 크기로 절단하고, 4개소의 높이를 측정하고, 체적을 구하고, 시료의 무게를 체적으로 나눈 값(g/㎤)으로 나타낸다. (n=4의 평균값)

<합성예 1>

디메틸테레프탈레이트(DMT)와 1,4-부탄디올(1,4-BD)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG: 평균 분자량 2000)을 소량의 촉매로 투입하고, 통상의 방법에 의해 에스테르 교환 후, 승온 감압하면서 중축합시켜, DMT/1,4-BD/PTMG가 100/75/25(mol비)인 폴리에스테르에테르 블록 공중합 엘라스토머를 생성시키고, 이어서 항산화제 1％를 첨가, 혼합 및 혼련한 후 펠릿화하고, 50℃ 48시간 진공 건조하여 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)을 얻었다. 그 특성을 표 1에 나타내었다.

<합성예 2>

디메틸테레프탈레이트(DMT)와 1,4-부탄디올(1,4-BD)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG: 평균 분자량 1000)을 소량의 촉매로 투입하고, 통상의 방법에 의해 에스테르 교환 후, 승온 감압하면서 중축합시켜, DMT/1,4-BD/PTMG가 100/71.8/28.2(mol비)인 폴리에스테르에테르 블록 공중합 엘라스토머를 생성시키고, 이어서 항산화제 1％를 첨가, 혼합 및 혼련한 후 펠릿화하고, 50℃ 48시간 진공 건조하여 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-2)를 얻었다. 그 특성을 표 1에 나타내었다.

<합성예 3>

디메틸테레프탈레이트(DMT)와 1,4-부탄디올(1,4-BD)과 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG: 평균 분자량 1000)을 소량의 촉매로 투입하고, 통상의 방법에 의해 에스테르 교환 후, 승온 감압하면서 중축합시켜, DMT/1,4-BD/PTMG가 100/84/16(mol비)인 폴리에스테르에테르 블록 공중합 엘라스토머를 생성시키고, 이어서 항산화제 1％를 첨가, 혼합 및 혼련한 후 펠릿화하고, 50℃ 48시간 진공 건조하여 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-3)을 얻었다. 그 특성을 표 1에 나타내었다.

<실시예 1>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 각각 240℃에서 용융하고, 체적비30/70으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 오리피스 전에서 합류시키고, 폭 50㎝×길이 5㎝의 노즐 유효면에, 길이 방향의 열간 피치가 5㎜, 폭 방향의 구멍간 피치가 10㎜로 배치된 원형 중공 단면 연속 선상체 형성용의 구멍 직경 1.0㎜의 오리피스를 구비하는 노즐로부터, 240℃에서 총 토출량을 1000g/분으로 토출시켰다. 노즐면 25㎝ 아래에 냉각수를 배치하고, 폭 60㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 5㎝ 간격으로 한 쌍의 인취 컨베이어를 수면 상에 일부 나오도록 배치한 후에, 토출시킨 연속 선상체를 인취하고, 연속 선상체의 접촉 부분을 융착시키면서, 양면을 끼워 넣으면서 매분 0.66m의 속도로 25℃의 냉각수 중에 끌어넣어 고화시켰다. 이어서, 105℃의 열풍 건조기 내에서 20분간의 유사 결정화 처리한 후, 소정의 크기로 절단하여 복합 구조의 연속 선상체를 포함하는 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<실시예 2>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 50/50으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<실시예 3>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 10/90으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<실시예 4>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-2)와, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 50/50으로 시스/코어가 A-2/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 1>

합성예 3에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-3)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 30/70으로 시스/코어가 A-3/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 2>

체적비를 70/30으로 바꾼 것 이외는 비교예 1과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 3>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 240℃에서 용융하고, 폭 65㎝×길이 5㎝의 노즐 유효면에, 폭 방향의 열간 피치가 5.2㎜, 길이 방향의 열간 피치가 6.0㎜로 배치된 원형 중공 단면 연속 선상체 형성용의 구멍 직경 1.0㎜의 오리피스를 구비하는 노즐로부터, 240℃에서 총 토출량을 1000g/분으로 토출시켰다. 노즐면 25㎝ 아래에 냉각수를 배치하고, 폭 70㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 5㎝ 간격으로 한 쌍의 인취 컨베이어를 수면 상에 일부 나오도록 배치한 후에, 토출시킨 연속 선상체를 인취하고, 연속 선상체의 접촉 부분을 융착시키면서, 양면을 끼워 넣으면서 매분 0.66m의 속도로 냉각수 중에 끌어넣어 고화시켰다. 이어서, 70℃의 열풍 건조기 내에서 15분간의 유사 결정화 처리한 후, 소정의 크기로 절단하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 4>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)로 바꾸어 합성예 3에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-3)을 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾼 것 이외는 비교예 3과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 5>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)로 바꾸어 합성예 2에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-2)를 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾸고, 토출 온도를 220℃로 바꾼 것 이외는 비교예 3과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2에 나타내었다.

<비교예 6>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)로 바꾸어 합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)을 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾸고, 토출 온도를 220℃로 바꾼 것 이외는 비교예 2와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 2 나타낸다.

<실시예 5>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 각각 240℃에서 용융하고, 체적비40/60으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 오리피스 전에서 합류시키고, 폭 50㎝×길이 5㎝의 노즐 유효면에, 길이 방향의 열간 피치가 5㎜, 폭 방향의 구멍간 피치가 10㎜로 배치된 원형 중공 단면 연속 선상체 형성용의 구멍 직경 1.0㎜의 오리피스를 구비하는 노즐로부터, 240℃에서 총 토출량을 1000g/분으로 토출시켰다. 노즐면 25㎝ 아래에 냉각수를 배치하고, 폭 60㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 5㎝ 간격으로 한 쌍의 인취 컨베이어를 수면 상에 일부 나오도록 배치한 후에, 토출시킨 연속 선상체를 인취하고, 연속 선상체의 접촉 부분을 융착시키면서, 양면을 끼워 넣으면서 매분 0.66m의 속도로 25℃의 냉각수 중에 끌어넣어 고화시켰다. 이어서, 105℃의 열풍 건조기 내에서 20분간의 유사 결정화 처리한 후, 소정의 크기로 절단하여 복합 구조의 연속 선상체를 포함하는 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<실시예 6>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 60/40으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<실시예 7>

합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 20/80으로 시스/코어가 A-1/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<실시예 8>

합성예 2에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-2)와, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 60/40으로 시스/코어가 A-2/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 7>

합성예 3에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-3)과, 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 체적비 40/60으로 시스/코어가 A-3/TPS가 되도록 한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 8>

체적비를 60/40으로 바꾼 것 이외는 비교예 7과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 9>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)(아사히 가세이 케미컬즈사제 「S.O.E.S1611」)를 240℃에서 용융하고, 폭 65㎝×길이 5㎝의 노즐 유효면에, 폭 방향의 구멍간 피치가 5.2㎜, 길이 방향의 구멍간 피치가 6.0㎜로 배치된 원형 중공 단면 연속 선상체 형성용의 구멍 직경 1.0㎜의 오리피스를 구비하는 노즐로부터, 240℃에서 총 토출량을 1000g/분으로 토출시켰다. 노즐면 25㎝ 아래에 냉각수를 배치하고, 폭 70㎝의 스테인리스제 엔드리스 네트를 평행하게 5㎝ 간격으로 한 쌍의 인취 컨베이어를 수면 상에 일부 나오도록 배치한 후에, 토출시킨 연속 선상체를 인취하고, 연속 선상체의 접촉 부분을 융착시키면서, 양면을 끼워 넣으면서 매분 0.66m의 속도로 냉각수 중으로 끌어넣어 고화시켰다. 이어서, 70℃의 열풍 건조기 내에서 15분간의 유사 결정화 처리한 후, 소정의 크기로 절단하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 10>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)를 바꾸어 합성예 3에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-3)을 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾼 것 이외는 비교예 9와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 11>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)를 바꾸어 합성예 2에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-2)를 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾼 것 이외는 비교예 9와 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 12>

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머인 수소 첨가 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체(TPS)를 바꾸어 합성예 1에서 얻어진 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 (A-1)을 사용하고, 열풍 건조기의 온도를 105℃로 바꾼 것 이외는 비교예 8과 마찬가지로 하여 망상 구조체를 얻었다. 얻어진 망상 구조체의 특성을 표 3에 나타내었다.

금회 개시된 실시 형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며, 어떤 면으로부터도 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시 형태 및 실시예가 아니라 청구범위에 의해 규정되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명의 망상 구조체는 높은 진동 흡수성을 나타내며, 내열 내침강성도 우수한 망상 구조체이고, 그 특성을 살려 차량용 좌석이나 침구 등에 적절하게 사용할 수 있는 것이다.

Claims

섬유 직경이 0.1㎜ 이상 3.0㎜ 이하인 열가소성 엘라스토머 연속 선상체를 포함하는 3차원 랜덤 루프 접합 구조를 갖는 망상 구조체이며,
상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 및 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머를 포함하는 열가소성 엘라스토머로 복합 구조화되어 있으며, 70℃ 압축 잔류 변형이 35％ 이하, 반발 탄성률이 10％ 이하인, 망상 구조체.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 반발 탄성률이 75％ 이상인, 망상 구조체.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 쇼어 D 경도가 40 이하인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머의 융점이 200℃ 미만인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머와 상기 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머의 체적비가 90/10 내지 10/90인 복합 구조화된 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체를 포함하는, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체의 복합 구조가 시스ㆍ코어 구조 및 사이드ㆍ바이ㆍ사이드 구조 중 어느 구조인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머가, 폴리에스테르에테르 블록 공중합체 및 폴리에스테르에스테르 블록 공중합체 중 적어도 1종인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머가, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 및 이들의 수소 첨가 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 중공 단면인, 망상 구조체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 연속 선상체가 이형 단면인, 망상 구조체.