TWI691628B - 網狀構造體 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供一種網狀構造體,其具有纖維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體中任一熱塑性彈性體之連續線狀體所構成之三維無規環接合結構。在網狀構造體的厚度方向存在:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於兩區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。網狀構造體的中實剖面纖維主要區域側之殘留應變以及中空剖面纖維主要區域側之殘留應變中任一皆為20%以下,且中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值在10分以下。

Description

網狀構造體
本發明係關於一種網狀構造體,其適用於辦公椅、家具、沙發、床等寢具、或火車、汽車、二輪車、嬰兒車、兒童椅、輪椅等車輛用座椅、或地板墊或防碰撞或防夾構件等衝擊吸收用墊等網狀緩衝材料。
現今,網狀構造體被廣泛用於作為家具、床等寢具、電車、汽車、二輪車等車輛用座椅所使用的緩衝材料。在日本特開平7-68061號公報(專利文獻1)以及日本特開2004-244740號公報(專利文獻2)中揭示了一種網狀構造體的製造方法。網狀構造體具有的優點如下:相較於發泡-交聯型胺甲酸乙酯有相同程度的耐久性、優異的透濕透水性或透氣性、且由於蓄熱性少因此不易悶。此外,由於是由熱塑性樹脂所構成因此容易回收,無須擔心化學藥品的殘留,因而具有對環境友善的優點。然而,該等網狀構造體除了一部分的例外之外,其並沒有正反的概念,無論使用哪一面的緩衝感覺都相同。
雖然網狀構造體具有獨特的緩衝性能,但單憑自身而改 變其緩衝性能較為困難。針對該課題,在日本特開平7-189105號公報(專利文獻3)中揭示一種不同精細度網狀構造體及其製造方法。此由負責吸收振動與保持形狀的基本層與柔軟且具有負責分散壓力使其均勻之特性的表面層所構成。如上所述,各層負責扮演著不同的角色,以提升從表面層側乘坐時的舒適性為目的,但其並未考量從表面層側乘坐使用及從基本層側乘坐使用之從兩面乘坐的使用方式,從表面層側乘坐的情況與從基本層側乘坐的情況相比,其壓縮耐久性降低,且從表面層側乘坐的情況與從基本層側乘坐的情況的壓縮耐久性變得不同。
又,雖有將不同設計的網狀構造體黏著貼合,或以捆紮帶紮成一梱,或在外被使之成為一體的情形,但存有生產成本高,再加上因使用黏著劑使得用墊感產生變化而有感到異物感之虞的問題,且亦有兩面的壓縮耐久性變成有很大的不同之問題。
[先前技術文獻] [專利文件]
專利文獻1:日本特開平7-68061號公報。
專利文獻2:日本特開2004-244740號公報。
專利文獻3:日本特開平7-189105號公報。
本發明係在上述先前技術的課題作為背景之下研發者,本發明的課題係提供一種網狀構造體,可賦予兩面不同的緩衝性能,且具有不論從兩面中的哪一面加壓,其壓縮耐久性的差異小之效果。
本發明人等為解決上述課題而銳意研究的結果,終致完成本發明。亦即本發明為以下所述。
[1]一種網狀構造體,其具有纖維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體中任一熱塑性彈性體之連續線狀體所構成之三維無規環接合結構,在網狀構造體的厚度方向存在:中實剖面纖維主要區域,由主要具有中實剖面的纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,由主要具有中空剖面的纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的具有中實剖面的纖維與具有中空剖面的纖維所混合而成。從網狀構造體的中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變中任一皆為20%以下。中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空 剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值在10分以下。在此,纖維徑意指如後述的測定方法所記載之複數測定值之平均的纖維徑。
[2]如上述[1]所記載的網狀構造體,其中表觀密度為0.005g/cm3以上0.20g/cm3以下。
[3]如上述[1]或[2]所記載的網狀構造體,其中具有中空剖面的纖維與具有中實剖面的纖維相較之下具有較粗的纖維徑,且具有中實剖面的纖維與具有中空剖面的纖維之纖維徑的差值為0.07mm以上。在此,纖維徑的差值意指如後述的測定方法所記載之具有中實剖面的纖維之平均纖維徑與具有中空剖面的纖維之平均纖維徑的差值。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載的網狀構造體,其中從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所記載的網狀構造體,其中從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載的網狀構造體,其中從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為5以下。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載的網狀構造體,其中從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為5分以下。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載的網狀構造體,其中熱塑性彈性體之連續線狀體為聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體,從中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失中任一皆為30%以下。
[9]如上述[1]至[7]中任一項所記載的網狀構造體,其中熱塑性彈性體之連續線狀體為聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體,從中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失中任一皆為60%以下。
[10]一種緩衝材料,其緩衝墊內部包括上述[1]至[9]中任一項所記載的網狀構造體,且可正反兩用。
藉由本發明得以提供一種網狀構造體,其正反兩面具有不同的緩衝性能,且具有不論從兩面中的哪一面加壓,其壓縮耐久性的差異小之效果。因此,由於網狀構造體的正反兩面皆可使用,而得以提供適用於辦公椅、家具、沙發、床等寢具、火車、汽車、二輪車等車輛用座椅等的網狀構造體。作為可正反兩面使用之緩衝材料的效果之一例可例舉:在夏天時,由於會將具有粗纖維徑之具有中空剖面的纖維側使用於表面,而有較硬的用墊感與因降低接觸面積而感到涼爽的特徵;在冬天時,由於會將具有細纖維徑之具有中實剖面的纖維側使用於表面,而有較柔軟的用墊感與藉由增加接觸面積而感到溫暖的特徵。
另外,本發明之網狀構造體於將屬於細纖維徑的具有中實剖面的纖維側使用於表面的情形時,相較於由屬於細纖維徑的具有中實剖面的纖維100%構成的網狀構造體有更優良的壓縮耐久性。因此,即使在將屬於細纖維徑的具有中實剖面的纖維側使用於表面的情形中,亦相較於習知品更優於壓縮耐久性,故可較好地使用。
圖1A係顯示在網狀構造體的遲滯損失測定中第2次的應力應變曲線之示意圖。
圖1B係顯示在網狀構造體的遲滯損失測定中第2次 的壓縮時之應力應變曲線之示意圖。
圖1C係顯示在網狀構造體的遲滯損失測定中第2次的除壓時之應力應變曲線之示意圖。
以下詳細說明本發明。本發明係一種網狀構造體,其為由具有纖維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體之中的任一熱塑性彈性體之連續線狀體所構成之三維無規環接合結構。在網狀構造體的厚度方向存在有:中實剖面纖維主要區域,由主要具有中實剖面的纖維(以下稱為「中實剖面纖維」)所構成;中空剖面纖維主要區域,由主要具有中空剖面的纖維(以下稱為「中空剖面纖維」)所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成;從網狀構造體的中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變中任一皆為20%以下;中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值在10分以下。
本發明的網狀構造體係具有以下結構之構造體:使纖 維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體中任一熱塑性彈性體之連續線狀體所構成之連續線狀體彎曲以形成無規環,其為使各自的環在熔融狀態下相互接觸並接合之三維無規環接合結構。本發明之熱塑性彈性體之連續線狀體係纖維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體中的任一種。
作為聚酯系熱塑性彈性體可例示如:將熱塑性聚酯作為硬鏈段且將聚亞烷基二醇(poly alkylenediol)作為軟鏈段的聚酯醚嵌段共聚物、或將脂肪族聚酯作為軟鏈段的聚酯嵌段共聚物。
作為聚酯醚嵌段共聚物,係由以下所構成之三元嵌段共聚物:選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、二苯基-4,4’-二羧酸等芳香族二羧酸,或1,4-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸,或琥珀酸、己二酸、癸二酸二聚物等脂肪族二羧酸,或該等之酯形成性衍生物等之中的至少一種二羧酸;選自1,4-丁二醇、乙二醇、三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、五亞甲基二醇、六亞甲基二醇等脂肪族二醇,或1,1-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等脂環族二醇,或該等的酯形成性衍生物等之中的至少一種二醇成分;以及由數量平均分子量為約300至5000 的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、氧化乙烯-氧化丙烯共聚物所構成之二醇等的聚亞烷基二醇之中的至少一種。
作為聚酯嵌段共聚物係由上述二羧酸與二醇以及數量平均分子量為約300至5000的聚內酯等的聚酯二醇之中的至少各一種所構成之三元嵌段共聚物。若考慮熱黏著性、耐水解性、伸縮性、耐熱性等,特佳為以對苯二甲酸及/或萘-2,6-二羧酸作為二羧酸;以1,4-丁二醇作為二醇成分、以聚四亞甲基二醇作為聚亞烷基二醇的三元嵌段共聚物、或以聚內酯作為聚酯二醇的三元嵌段共聚物。在特殊例中,亦可使用導入聚矽氧系的軟鏈段者。
又,在本發明的聚酯系熱塑性彈性體中亦包含:將非彈性體成分混合、共聚於上述聚酯系熱塑性彈性體者、、使聚烯烴系成分作為軟鏈段中者等。此外,亦包含在聚酯系熱塑性彈性體中添加各種因應需求的添加劑。
為了實現本發明的課題之網狀構造體具有可賦予兩面不同的緩衝性能,而不論從兩面中的哪一面加壓,其壓縮耐久性的差異小之效果,聚酯系熱塑性彈性體的軟鏈段含有量較佳為15重量%以上、更佳為25重量%以上、又更佳為30重量%以上、特佳為40重量%以上。以確保硬度與耐熱耐永久應變性而言,較佳為80重量%以下、更 佳為70重量%以下。
構成本發明的網狀構造體之聚酯系熱塑性彈性體所構成的成分以示差掃描型熱量計(differential scanning calorimetry;DSC)測定而得到的熔化曲線中較佳為在熔點以下具有吸熱波峰。在熔點以下具有吸熱波峰者,其耐熱耐永久應變性較不具有吸熱波峰者有顯著改善。例如:作為本發明的較佳聚酯系熱塑性彈性體為在硬鏈段的酸成分中含有90莫耳%以上具剛直性的對苯二甲酸或萘-2,6-二羧酸等、更佳為對苯二甲酸或萘-2,6-二羧酸的含有量為95莫耳%以上、特佳為將100莫耳%與二醇成分酯交換後聚合至必要的聚合度。接著,作為聚亞烷基二醇,較佳為使平均分子量500以上5000以下、更佳為700以上3000以下、又更佳為800以上1800以下的聚四亞甲基二醇成為較佳為15重量%以上80重量%以下、更佳為25重量%以上70重量%以下、又更佳為30重量%以上70重量%以下、特佳為40重量%以上70重量%以下的共聚量之情況,在硬鏈段的酸成分中具剛直性的對苯二甲酸或萘-2,6-二羧酸的含有量多時可提升硬鏈段的結晶性,且不易塑性變形。再且,耐熱耐永久應變性雖提升,但在熔融熱黏著後進一步以低於熔點至少10℃以上的溫度進行退火處理,可更加提升耐熱耐永久應變性。退火處理雖只要能以低於熔點至少10℃以上的溫度對樣品進行熱處理即可,但藉由賦予壓縮應變而使耐熱耐永久應變性進一步提升。將以 此方式處理的網狀構造體以示差掃描型熱量計測定,在熔化曲線中其在室溫(例如20℃)以上熔點以下的溫度時有更明顯的吸熱波峰表現。此外,不進行退火的情況下,在熔化曲線中其在室溫(20℃)以上熔點以下則無明顯的吸熱波峰之表現。以此類推而得到是否可藉由退火使得硬鏈段形成重新排列的準安定中間相而提升耐熱耐永久應變性。作為本發明的耐熱性提升效果的活用方法,可在使用有加熱裝置的車輛用墊或地板暖氣的地板的鋪墊等,此乃因在相對高溫的用途中耐永久應變性變得良好故有用。
作為本發明之聚烯烴系熱塑性彈性體,較佳為乙烯與α-烯烴共聚而成之乙烯‧α-烯烴共聚物、更佳為屬於烯烴嵌段共聚物之乙烯‧α-烯烴所構成的多嵌段共聚物。更佳為由乙烯‧α-烯烴所構成的多嵌段共聚物的原因在於,在一般無規共聚物中,主鏈的連結鏈長變短而不易形成結晶結構,使得耐久性降低。與乙烯共聚的α-烯烴較佳為碳數3以上的α-烯烴。
在此,作為碳數3以上的α-烯烴可例舉如:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬稀、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯等。較佳為1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬稀、1-癸烯、1-十 一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯。又,亦可使用該等2種類以上。
本發明的乙烯‧α-烯烴共聚物之無規共聚物可藉由使用以特定的金屬芳香類化合物與有機金屬化合物作為基本結構的觸媒系統而使乙烯與α-烯烴共聚而獲得。多嵌段共聚物可藉由使用鏈穿梭(chain shuttling)反應觸媒而使乙烯與α-烯烴共聚而獲得。可因應需求混合藉由上述方法聚合而得的兩種類以上的聚合物或氫化聚丁二烯或氫化聚異戊二烯等的聚合物。
本發明之乙烯‧α-烯烴共聚物的乙烯與碳數3以上的α-烯烴之比例較佳為乙烯為70莫耳%以上95莫耳%以下與碳數3以上的α-烯烴為5莫耳%以上30莫耳%以下。一般而言,已知高分子化合物能得到彈性體特性的原因在於高分子鏈內存在有硬鏈段以及軟鏈段。在本發明的聚烯烴系熱塑性彈性體中,乙烯被認為擔任硬鏈段的角色而碳數3以上的α-烯烴則被認為擔任軟鏈段的角色。因此,乙烯的比例若未滿70莫耳%,則因硬鏈段少而降低橡膠彈性的回復性能。乙烯的比例更佳為75莫耳%以上、又更佳為80莫耳%以上。另一方面,在乙烯的比例超過95莫耳%的情況下,則因軟鏈段少而使彈性體特性不易發揮,緩衝性能因而變差。乙烯的比例更佳為93莫耳%以 下、又更佳為90莫耳%以下。
在本發明的網狀構造體中,除了聚酯系熱塑性彈性體或聚烯烴系熱塑性彈性體之外,可因應需求混合作為副材料的聚丁二烯系、聚異戊二烯系、或苯乙烯系的作為熱塑性彈性體之苯乙烯‧異戊二烯共聚物或苯乙烯‧丁二烯共聚物或該等的氫化共聚物等聚合物改質劑。此外,亦可添加鄰苯二甲酸酯系、偏苯三酸酯系、脂肪酸系、環氧系、己二酸酯系、或聚酯系的塑化劑;已知的受阻型酚系、硫系、磷系、或胺系的抗氧化劑;受阻型胺系、三唑系、二苯甲酮系、苯甲酸酯系、鎳系、或柳基等光安定劑;抗靜電劑;過氧化物等分子量調整劑;環氧系化合物、異氰酸酯系化合物、具有碳化二亞胺系化合物等反應基的化合物;金屬減活化劑;有機及無機系成核劑;中和劑、制酸劑、抗菌劑、螢光增白劑、填充劑、阻燃劑、阻燃助劑、有機及無機系顏料。又,為提升耐熱耐久性或耐永久應變性,增加聚烯烴系熱塑性彈性體的分子量亦有效。
本發明的特徵之一在於可賦予兩面不同的緩衝性能。獲得賦予兩面不同緩衝性能之網狀構造體的方法為,為使分別從兩面壓縮時改變其緩衝特性,至少在網狀構造體的厚度方向存在:具厚度的中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成而形成為具厚度;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成而形成為具厚度; 以及混合區域,為位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的其以外的區域。
在中實剖面纖維主要區域以及中空剖面纖維主要區域中,「主要」係指相對於該區域中所包含的總纖維根數,該剖面所具有的纖維根數所佔比例在90%以上。又,位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域中,相對於該區域中所包含的總纖維根數之中實剖面纖維的纖維根數所佔比例較中實剖面纖維主要區域低,且相對於該區域中所包含的總纖維根數之中空剖面纖維的纖維根數所佔比例較中空剖面纖維主要區域低。亦即,混合區域為相對於該區域中所包含的總纖維根數其中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數分別未滿90%的區域。
在此,預定區域中的各纖維之纖維根數所佔比例係利用以下方法測定。首先,將試料裁切成寬度方向3公分×長度方向3公分×試料厚度的大小之10個樣品,各樣品的重量藉由電子天秤量測。接著,從各樣品的同表面側將構成試料的纖維以使樣品厚度盡可能平均減少的方式一根一根地拔出。一根一根拔出纖維的作業持續至第一次使樣品重量成為最初準備的樣品重量之90%以下的重量為止。藉由目視或光學顯微鏡等來確認所拔出纖維的纖維剖 面,分開中實剖面纖維與中空剖面纖維,並計數中實剖面纖維以及中空剖面纖維的纖維根數。總計10個樣品的中實剖面纖維以及中空剖面纖維的纖維根數以作為該區域中所包含的總纖維根數。從相對於該區域中所包含的總纖維根數之中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數分別計算中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數所佔比例,以判斷該區域為中實剖面纖維主要區域、中空剖面纖維主要區域、或混和區域。
接著,回到從各樣品拔出纖維的作業,將一根一根拔出纖維的作業持續至第一次使樣品重量成為最初準備的樣品重量之80%以下的重量為止,與上述同樣方式,從相對於該區域中所包含的總纖維根數之中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數分別計算中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數所佔比例,以判斷該區域為中實剖面纖維主要區域、中空剖面纖維主要區域、或混和區域。
之後,使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之70%以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之60%以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之50%以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之40%以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之30% 以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之20%以下的重量為止、使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之10%以下的重量為止、進一步使樣品重量第一次成為最初準備的樣品重量之0%的重量為止,以每10%的樣品重量變化的方式重複自各樣品拔出纖維的作業。與上述同樣方式,從表面側的厚度方向所區分10個相對於各區域所包含的總纖維根數之中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數分別計算中實剖面纖維的纖維根數以及中空剖面纖維的纖維根數所佔比例,以判斷該區域為中實剖面纖維主要區域、中空剖面纖維主要區域、或混和區域。
本發明的另一特徵為,從網狀構造體的中實剖面纖維主要區域側加壓的情況與從中空剖面纖維主要區域側加壓的情況之壓縮耐久性的差值小。具體而言,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值在10分以下、較佳為9分以下、更佳為8分以下、又更佳為6分以下。若750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值超過10分,則中實剖面纖維主要區域側與中空剖面纖維主要區域側的壓縮耐久性的差值過大,而將有在將本發明的網狀構 造體使用於正反兩用的情況時,網狀構造體的永久應變狀況(下陷狀況)會依使用方向而有不同,因而不佳。750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值之下限為,中實剖面纖維主要區域側與中空剖面纖維主要區域側完全沒有壓縮耐久性的差值之情況,即0分。在此,在本發明中,「差值」係指在2個值中以大值減掉小值。又,「分」係單位為「%」之2個值的差值,例如表示以下所述之單位:中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值。
本發明的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變以及中空剖面纖維主要區域側的殘留應變中任一皆為20%以下,較佳為15%以下、更佳為13%以下、又更佳為11%以下。意指若中實剖面纖維主要區域側的殘留應變以及中空剖面纖維主要區域側的殘留應變中的至少任一者的值變為高值時,則壓縮耐久性變差。
在上述750N定負荷重複壓縮後的殘留應變中,為了使中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值變小,重要的是,使其存在有位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域,藉由使該等區域不分離而一體化以形成網狀構造體 的整體厚度。
即便是僅將主要由中實剖面纖維所構成之網狀構造體與主要由中空剖面纖維所構成之網狀構造體疊合,而不存在中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域的可容易分離的未一體化的2片疊合之積層網狀構造體,也仍可被賦予兩面不同的緩衝性能。然而,在上述疊合的積層網狀構造體中,若從壓縮硬度低的網狀構造體之一面加壓壓縮時,首先壓縮硬度低的網狀構造體被壓縮變形,而壓縮硬度低的網狀構造體便從壓縮硬度高的網狀構造體獨立撓曲。接著,在壓縮硬度低的網狀構造體無法承受壓縮負荷的階段,仍會將壓縮應力傳至壓縮硬度高的網狀構造體而使壓縮硬度高的網狀構造體開始變形或撓曲。因此,若重複進行加壓壓縮,則壓縮硬度低的網狀構造體會先累積疲勞,而其厚度或壓縮硬度變得較壓縮硬度高的網狀構造體低。亦即,雖然仍可賦予兩面不同的緩衝性能,但將變成分別從兩面加壓時的壓縮耐久性之差值增大的網狀構造體。
又,雖不存在中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域,但藉由黏著主要由中實剖面纖維所構成之網狀構造體與主要由中空剖面纖維所構成之網狀構造體而貼合形成一體化的2片貼合的積層網狀構造體,仍可被賦予兩面不同的緩衝性能。然而,在上述貼合的積層網狀 構造體中,在重複壓縮的初期階段,雖然相對於加壓壓縮負荷使兩邊的網狀構造體形成一體而變形撓曲,但伴隨著重複壓縮而使應力集中於黏著面,將產生黏著力的降低或剝落,故使得2片貼合的積層網狀構造體仍成為分別從兩面加壓時的壓縮耐久性之差值有極大不同的網狀構造體。
又,雖不存有中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域,但藉由融接主要由中實剖面纖維所構成之中實剖面纖維主要區域與主要由中空剖面纖維所構成之中空剖面纖維主要區域而形成的一體化的網狀構造體,仍可被賦予兩面不同的緩衝性能。如上所述的網狀構造體可藉由在主要由中空剖面纖維所構成之網狀構造體的上方使中實剖面纖維吐出以融接積層主要由中實剖面纖維所構成之網狀構造體的方法所獲得。然而,以此方法所獲得的上述網狀構造體由於係在暫時使中空剖面纖維固化後,使中實剖面纖維融接,故中空剖面纖維層與中實剖面纖維層的界面之融接力低,若受到重複壓縮負荷則應力會集中於界面而產生界面剝離,結果將造成耐久性變差。
本發明的網狀構造體存在有位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成之混合區域,在不分離該等區域而一體化地形成網狀構造體整體的厚度之網狀構造體的情況下,就算從壓縮硬度低的一側加壓壓縮,因通過混合區 域便可從壓縮初期階段即將應力傳播至壓縮硬度高的一側,使應力有效率地朝向厚度方向分散,故可相對於加壓壓縮負荷使網狀構造體整體變形撓曲。藉此,可使從壓縮硬度低的一側加壓時的重複壓縮耐久性與從壓縮硬度高的一側加壓時的重複壓縮耐久性之差值變小。
本發明的網狀構造體可藉由從日本特開2014-194099號公報等所記載的已知方法中加上新的技術而獲得。例如:藉由後述的複數孔口且具有複數不同孔口孔徑的多行噴嘴將聚酯系熱塑性彈性體以及聚烯烴系熱塑性彈性體中任一熱塑性彈性體分配至噴嘴孔口,以較上述熱塑性彈性體的熔點高20℃以上120℃未滿的高紡紗溫度(熔融溫度)由上述噴嘴朝向下方吐出,在熔融狀態下使連續線狀體相互接觸並融接以形成三維結構,在形成三維結構的同時使其夾於拉取傳送帶網,在冷卻槽中以冷卻水冷卻後取出,瀝水後乾燥,而可獲得兩面或單面平滑化之網狀構造體。欲使單面平滑化的情況下,吐出於傾斜之拉取網上,在熔融狀態下相互接觸並融接而形成三維結構,並可在拉取網面緩和形態並冷卻。所獲得的網狀構造體亦可進行退火處理。此外,網狀構造體的乾燥處理亦可以退火處理來進行。
亦可在所獲得的網狀構造體進行熱處理(退火處理)。熱處理在熱塑性彈性體的熔點以下進行,較佳為在低於熔點5℃以上之溫度、更佳為在低於熔點10℃以上之溫 度進行處理。熱處理溫度在聚酯系熱塑性彈性體中較佳為90℃以上、更佳為95℃以上、又更佳為100℃以上。在聚烯烴系熱塑性彈性體中,較佳為70℃以上、更佳為80℃以上、又更佳為90℃以上。熱處理時間較佳為1分鐘以上、更佳為10分鐘以上、又更佳為20分鐘以上、特佳為30分鐘以上。雖然熱處理時間長較佳,但熱處理效果在一定時間以上就不再增加,且相反地會引起樹脂的劣化,故進行熱處理的時間較佳為1小時以內。
以示差掃描型熱量計測定構成本發明網狀構造體之連續線狀體時,較佳為在熔化曲線中,從室溫(20℃)至熔點以下具有吸熱波峰。有時熔點以下的吸熱波峰會有2個以上的情況,根據與熔點之距離或基線形狀亦會有變成肩峰(shoulder)出現的情況。與不具有吸熱波峰者相比,具有該吸熱波峰者的耐熱耐濕熱性係得到提升。作為本發明耐熱性耐永久應變性提升效果的活用方法,可用於使用有加熱裝置的車輛用墊或地板暖房的地板的鋪墊等,在相對高溫的環境下的相對重複壓縮之用途中,耐久性變得良好故有用。
作為獲得本發明網狀構造體的手段,較佳為使噴嘴形狀或尺寸與噴嘴孔排列形成最佳化。噴嘴形狀在形成細纖維時的孔口徑較佳為1.5mm以下、在形成粗纖維時的孔口徑較佳為2mm以上。又,雖然形成粗纖維的噴嘴孔口 形狀較佳為具有中空成形性而可例舉C型噴嘴或3點橋接形狀噴嘴等,但以耐壓的觀點而言,較佳為具有3點橋接形狀噴嘴。形成細纖維的孔口與形成粗纖維的孔口之孔間間距皆較佳為4mm以上12mm以下、更佳為5mm以上11mm以下。噴嘴孔排列雖可例舉如:格子排列、圓周排列、交錯排列等,但以網狀構造體的品質的觀點而言較佳為格子排列或交錯排列。在此,孔間間距意指噴嘴孔的各中心之間的距離,存在有網狀構造體的寬度方向的孔間間距(以下稱為「寬度方向孔間間距」)以及網狀構造體的厚度方向的孔間間距(以下稱為「厚度方向孔間間距」)。有關於上述所記載的適合之孔間間距係記載適合於寬度方向孔間間距以及厚度方向孔間間距之兩者的孔間間距。
作為獲得本發明網狀構造體的噴嘴可例舉由以下3種群(a群、ab混合群、以及b群)所構成的噴嘴。
a群:中實剖面纖維用孔口孔在厚度方向以複數行排列所構成的孔口孔群。
ab混合群:混合中實剖面纖維用孔口孔與中空剖面纖維用孔口孔並在厚度方向以複數行排列所構成的孔口孔群。
b群:中空剖面纖維用孔口孔在厚度方向以複數行排列所構成的孔口孔群。
又,作為其它噴嘴亦可例舉由以下2種群(α群以及β群)所構成的噴嘴: α群:中實剖面纖維用孔口孔在厚度方向以複數行排列所構成的孔口孔群;β群:中空剖面纖維用孔口孔在厚度方向以複數行排列所構成的孔口孔群;該噴嘴中,中實剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距與中空剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距之差值小。以簡化噴嘴的構造之觀點而言,較佳為由上述α群以及β群所構成的噴嘴。
雖然作為噴嘴的孔口孔群為2種,但由於從α群與β群的界面附近紡紗的纖維係形成中實剖面纖維與中空剖面纖維混合而成的混合區域,而可獲得本發明之厚度方向由3種區域所構成的網狀構造體。
為了獲得本發明的不論從兩面的哪一面加壓,其壓縮耐久性的差值皆小之網狀構造體,則必須使中實剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距與中空剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距之差值變小。雖未全部瞭解若寬度方向孔間間距的差值小則耐久性的差值也會變小的原因,但可推測如下。
在中實剖面纖維與中空剖面纖維混合而成的混合區域中,孔口的寬度方向孔間間距的差值小係指在混合區域中,中實剖面纖維與中空剖面纖維的構成根數相近。當中 實剖面纖維與中空剖面纖維的構成根數相近時,中實剖面纖維與中空剖面纖維係以幾乎1根對1根的方式而構成複數的接點。因此,被認為不論從兩面的哪一面加壓的情況下,由於應力的傳播容易,因而不論從哪一面加壓的情況其壓縮耐久性的差值應皆會變小。
相對與此,以孔口的寬度方向孔間間距差值大的噴嘴形成網狀構造體的情況下,在中實剖面纖維與中空剖面纖維混合而成的混合區域中,例如:中實剖面纖維的構成根數比中空剖面纖維的構成根數多時,在混合區域中會存在著有一部分的中實剖面纖維幾乎和中空剖面纖維沒有接點。因此,從中空剖面纖維側加壓時,會存在有幾乎不被中空剖面纖維傳播應力的中實剖面纖維,而認為該等係經由被從中空剖面纖維傳播應力的中實剖面纖維以被傳播應力。另一方面,從中實剖面纖維側加壓時,存在有無法將應力傳播至中空剖面纖維的中實剖面纖維,而認為該等係經由可將應力傳播至中空剖面纖維的中實剖面纖維而將應力傳播至中空剖面纖維。
亦即,以孔口的寬度方向孔間間距差值大的噴嘴形成網狀構造體的情況下,在中實剖面纖維與中空剖面纖維混合而成的混合區域中,由於應力的傳播方向會分散於厚度方向、與直交於厚度方向之方向,而使應力的傳播效率降低,因此被認為從中實剖面纖維側加壓的情況與從中空剖 面纖維側加壓的情況下的壓縮耐久性的差值會變大。
作為中實剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距與中空剖面纖維用孔口的寬度方向孔間間距之差值較佳為2mm以下、更佳為1mm以下、又更佳為0mm亦即具有相同的寬度方向孔間間距。
構成本發明的網狀構造體之連續線狀體的纖維徑(平均纖維徑,以下皆同。)為0.1mm以上3.0mm以下、較佳為0.2mm以上2.5mm以下、更佳為0.3mm以上2.0mm以下。纖維徑若未滿0.1mm會過細,雖然會有良好的緻密性或柔軟的觸感,但難以獲得作為網狀構造體所必須的硬度。雖然纖維徑超過3.0mm能獲得硬度足夠的網狀構造體,但網狀構造體會變得粗糙而使其它的緩衝性能變差。以此觀點而言,複數的纖維徑必須設定在合適的範圍內。
構成本發明的網狀構造體之連續線狀體若細度相同,則因中空剖面纖維會較中實剖面纖維具有較高的截面二次軸矩(second moment of area),故使用中空剖面纖維的壓縮抗力會變得較高。因此,為獲得更顯著的兩面不同之緩衝性能,較佳為相較於中實剖面纖維的纖維徑,中空剖面纖維的纖維徑較粗。
構成本發明網狀構造體的連續線狀體之中空剖面纖維 與中實剖面纖維的纖維徑之差值(平均纖維徑之差值,以下皆同。)較佳為0.07mm以上、更佳為0.10mm以上、又更佳為0.12mm以上、特佳為0.15mm以上、又特佳為0.20mm以上、最佳為0.25mm以上。纖維徑之差值的上限在本發明中較佳為2.5mm以下。若纖維徑的差值未滿0.07mm則兩面的緩衝性能的差值會變小。反之,若纖維徑的差值過大則異物感會過於強烈。因此,必須設定在適合的範圍內。
構成本發明網狀構造體的中實剖面纖維之總重量比例較佳為相對於構成網狀構造體的總纖維為10%以上90%以下。為賦予本發明的網狀構造體良好的正反兩用性,更佳為20%以上80%以下、又更佳為30%以上70%以下。若未滿10%以及超過90%則兩面的緩衝性能之差值會變小。
構成本發明網狀構造體的連續線狀體在不損及本發明的目的之範圍下,亦可為與其它熱塑性樹脂組合的複合線狀。作為複合形態,以將線狀體本身複合化的情況下,可例舉如:皮芯型(sheath-core type)、並列型(side-by-side type)、偏芯皮芯型(eccentric sheath-core type)等複合線狀體。
構成本發明網狀構造體的連續線狀體之剖面形狀雖較佳為中實剖面纖維與中空剖面纖維皆呈大致圓形狀,但亦有可以不同形狀剖面賦予其抗壓縮性或觸感的情況。
本發明的網狀構造體係可在不降低性能的範圍內,於從樹脂製造過程起至對成型體加工、產品化的任一階段進行賦予防臭抗菌、消臭、防霉、著色、芳香、阻燃、吸放濕等功能的藥劑添加等之處理加工。
本發明的網狀構造體包含以任何形狀成形者。例如:亦包含板狀、三角柱、多角體、圓柱、球狀或包含該等多種的網狀構造體。該等的成形方法可利用裁切、熱壓、不織布加工等的已知方法來進行。
本發明的網狀構造體亦包含於網狀構造體的一部分具有本發明的網狀構造體之網狀構造體者。
本發明的網狀構造體之表觀密度較佳為0.005g/cm3以上0.20g/cm3以下、更佳為0.01g/cm3以上0.18g/cm3以下、又更佳為0.02g/cm3以上0.15g/cm3以下。表觀密度若未滿0.005g/cm3則難以獲得做為緩衝材料使用時所需要之硬度,反之若超過0.20g/cm3則變得過硬而有不適於緩衝材料的情況。
本發明的網狀構造體之厚度較佳為5mm以上、又更佳為10mm以上。若厚度未滿5mm則作為緩衝材料使用時因過薄而有產生觸底感的情況。厚度的上限因製造裝置 的關係較佳為300mm以下、更佳為200mm以下、又更佳為120mm以下。
在本發明的網狀構造體中,從具有由聚酯系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度、以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度較佳皆為10N/φ100mm以上、更佳皆為20N/φ100mm以上。若25%壓縮時之硬度未滿10N/φ100mm則作為緩衝材料的硬度不足而有產生觸底感的情況。雖無特別規定25%壓縮時的硬度上限,但較佳為1.5kN/φ100mm以下。
從具有由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度以及中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度較佳皆為2N/φ100mm以上、更佳皆為5N/φ100mm以上。若25%壓縮時之硬度未滿2N/φ100mm則作為緩衝材料的硬度不足而有產生觸底感的情況。雖無特別規定25%壓縮時的硬度上限,但較佳為1.5kN/φ100mm以下。
本發明的網狀構造體不論是由聚酯系熱塑性彈性體所構成的情況以及由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成的情況中之任一情況下,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時 的25%壓縮時之硬度的比值較佳為1.03以上、更佳為1.05以上、又更佳為1.07以上、特佳為1.10以上、最佳為1.20以上。若25%壓縮時之硬度的比值未滿1.03則兩面的緩衝性能之差值會變小。在此,本案中的「比值」係指在2個值中,大值相對於小值的比例,等於以大值除以小值所得的值。
在本發明的網狀構造體中,從具有由聚酯系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度較佳皆為20N/φ100mm以上、更佳皆為30N/φ100mm以上、又更佳皆為40N/φ100mm以上。若40%壓縮時之硬度未滿20N/φ100mm則作為緩衝材料的硬度不足而有產生觸底感的情況。雖無特別規定40%壓縮時的硬度上限,但較佳為5kN/φ100mm以下。
從具有由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度以及中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度較佳皆為5N/φ100mm以上、更佳皆為10N/φ100mm以上、又更佳皆為15N/φ100mm以上。若40%壓縮時之硬度未滿5N/φ100mm則作為緩衝材料的硬度不足而有產生觸底感的情況。雖無特別規定40%壓縮時的硬度 上限,但較佳為5kN/φ100mm以下。
本發明的網狀構造體不論是由聚酯系熱塑性彈性體所構成的情況以及由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成的情況中之任一情況下,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值較佳為1.05以上、更佳為1.07以上、又更佳為1.10以上、特佳為1.15以上、最佳為1.20以上。若40%壓縮時之硬度的比值未滿1.05則兩面的緩衝性能之差值會變小。
關於本發明的網狀構造體,網狀構造體不論是由聚酯系熱塑性彈性體所構成的情況以及由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成的情況中之任一情況下,從網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數較佳皆為2.5以上10.0以下、更佳皆為2.6以上9.0以下、又更佳皆為2.7以上8.0以下。若壓縮變形係數未滿2.5則相對於壓縮率的變化之緩衝性能的差值變小而有就寢舒適度或就坐舒適度變差的情況。反之,若超過10.0則壓縮率的變化之緩衝性能的差值變得過大而有感到觸底感或違和感的情況。
關於本發明的網狀構造體,網狀構造體不論是由聚酯 系熱塑性彈性體所構成的情況以及由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成的情況中之任一情況下,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值較佳為5以下。若壓縮變形係數的差值超過5則使用壓縮變形係數較高的一面時會有觸底感或違和感的情況。雖無特別限定壓縮變形係數之差值的下限,但在本發明中較佳為完全沒有差值的0或其以上。
在本發明的網狀構造體中,從具有由聚酯系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失較佳皆為30%以下、更佳皆為29%以下、又更佳皆為28%以下、特佳皆為26%以下。若上述遲滯損失超過30%則無法維持本發明網狀構造體的高反彈之就寢舒適度或就坐舒適度。雖無特別規定遲滯損失的下限,但在本發明中較佳為1%以上。
從具有由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成之三維無規環接合結構的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側加壓時以及中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失較佳皆為60%以下、更佳皆為55%以下、又更佳皆為50%以下、特佳皆為45%以下。若上述遲滯損失超過60%則無法維持本發明網狀構造體的高反彈之就寢舒適度或就坐舒適度。雖無 特別規定遲滯損失的下限,但在本發明中較佳為1%以上。
在本發明的網狀構造體中,網狀構造體不論是由聚酯系熱塑性彈性體所構成的情況以及由聚烯烴系熱塑性彈性體所構成的情況中之任一情況下,若比較從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失,壓縮時硬度較低的一側之遲滯損失具有較壓縮時硬度較高的一側之遲滯損失高的傾向。
此外,在本發明中,750N定負荷重複壓縮後的殘留應變、25%、40%、以及65%壓縮硬度、和從中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失可利用Instron Japan Company Limited製Instron萬能試驗機、島津製作所股份有限公司製精密萬能試驗機AUTOGRAPH AG-X plus、ORIENTEC股份有限公司製Tensilon萬能材料試驗機等的萬能試驗機來測定。
在本發明的網狀構造體中,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值較佳為5分以下。若上述遲滯損失的差值超過5分則無法維持網狀構造體的高反彈之就寢舒適度或就坐舒適度。雖無特別規定上述遲滯損失的差值之下限,但在本發明中較佳為沒有差值的0或其以上。
由此獲得之本發明的網狀構造體係可賦予兩面不同的緩衝性能者。以往在製造可賦予兩面不同的緩衝性能的用墊時,在外被內積層有網狀構造體與不同設計的網狀構造體、或硬棉或胺甲酸乙酯等。這些雖具有良好的緩衝性能,但仍具有以下的問題:不論從哪一面開始使用再使用另一面時的壓縮耐久性會變得不同、或是成為製造成本較高金額的商品、或是必須分別回收而使回收變得繁雜。網狀構造體單體中兩面之壓縮耐久性差值小且可賦予兩面不同緩衝性能之本發明的網狀構造體係可解決這些問題。
本發明的緩衝材料係在用墊內部包含上述的網狀構造體,且可正反兩用。在本發明中,可正反兩用係指可從緩衝材料所包含的網狀構造體之中實剖面纖維主要區域側或中空剖面纖維主要區域側的任一面使用。因此,在使用態樣中,即便僅使用中實剖面纖維主要區域側或中空剖面纖維主要區域側的單側,亦為符合本發明的使用者。
[實施例]
以下雖將實施例例示用以具體說明本發明,但本發明並不以此為限。實施例之特性數值的測定以及評價係如以下方式所進行。此外,雖然試料大小係以以下所記載的大小作為標準,但在試料不足的情況係使用可用大小之試料尺寸來進行。
(1)纖維徑(mm)
將試料裁切成寬度方向10cm×長度方向10cm×試料厚度的大小,再從裁切剖面的厚度方向隨機採集約5mm長度的中實剖面纖維10根與中空剖面纖維10根之線狀體。將採集到的線狀體係利用光學顯微鏡以適當的倍率調整好纖維徑測定處的焦距後,測定從纖維側面看到的纖維粗細度。然而,纖維徑的平均係計算纖維徑的不同區域之各自的平均:單位mm(各n=10的平均值)。亦即,中實剖面纖維以及中空剖面纖維的纖維徑係指各自的纖維之平均的纖維徑。又,比較例I-2以及II-1之纖維徑的測定係從裁切剖面的厚度方向隨機採集約5mm長度的纖維10根,並利用光學顯微鏡以適當的倍率調整好纖維徑測定處的焦距後,測定從纖維側面看到的纖維粗細度。此外,由於具有為了得到網狀構造體表面的平滑性,將纖維壓扁而使纖維剖面變形的情況,因而不採集自網狀構造體表面2mm以內的區域之試料。
(2)纖維徑的差值(mm)
取上述(1)所測定的中實剖面纖維以及中空剖面纖維各自的纖維徑之平均值,依據下式計算纖維徑的差值。
(纖維徑的差值)=|(中空剖面纖維的纖維徑平均值)-(中實剖面纖維的纖維徑平均值)|:單位mm。
亦即,中實剖面纖維與中空剖面纖維的纖維徑之差值係指中實剖面纖維的平均纖維徑與中空剖面纖維的平均纖維 徑之差值。又,在比較例I-2以及II-1中,依據下式計算纖維徑的差值。
(纖維徑的差值)=|(粗纖維的纖維徑平均值)-(細纖維的纖維徑平均值)|:單位mm。
粗纖維與細纖維的纖維徑之差值亦與上述相同。
(3)中實剖面纖維的總重量比例(%)
將試料裁切成寬度方向5cm×長度方向5cm×試料厚度的大小。將構成此試料的纖維藉由目視或光學顯微鏡等確認並區分成中實剖面纖維與中空剖面纖維。其後,計量僅中實剖面纖維的總重量與僅中空剖面纖維的總重量。中實剖面纖維的總重量比例係依據下式計算。
(中實剖面纖維的總重量比例)=(中實剖面纖維的總重量)/(中實剖面纖維的總重量+中空剖面纖維的總重量)×100:單位%。
(4)中空率(%)
將試料裁切成寬度方向5cm×長度方向5cm×試料厚度的大小,從試料表面兩側的厚度方向10%以內之範圍以外的裁切剖面之厚度方向隨機採集中空剖面纖維的線狀體10根。將採集到的線狀體以橫切面方向裁切,在朝向纖維軸方向直立的狀態下載置於蓋玻片上,藉由光學顯微鏡獲得橫切面方向的纖維剖面照片。依據剖面照片求得中空部位面積(a)以及包含中空部位的纖維總面積(b),依據 下式計算中空率。
(中空率)=(a)/(b)×100(單位%、n=10的平均值)。
(5)厚度以及表觀密度(mm以及g/cm3)
將試料裁切成寬度方向10cm×長度方向10cm×試料厚度的大小之4個樣品,在無荷重下放置24小時。其後,將中實剖面纖維面側朝向上方並以使用了面積15cm2之圓形測定子的高分子計器製FD-80N型測厚器測定各個樣品之1個地方的高度,並求得4個樣品的平均值作為厚度。又,求得將上述試料載置於電子天秤所計量的4個樣品重量之平均值以作為重量。又,表觀密度係從平均試料重量以及平均試料厚度依據下式而求得。
(表觀密度)=(重量)/(厚度×10×10):單位g/cm3
(6)熔點(Tm)(℃)
使用TA INSTRUMENTS公司製的微差掃瞄熱卡計Q200,從在升溫速度20℃/分下所測定的吸放熱曲線求得吸熱波峰(熔化波峰)溫度。
(7)750N定負荷重複壓縮後的殘留應變(%)
將試料裁切成寬度方向40cm×長度方向40cm×試料厚度的大小,在無荷重下放置於23℃±2℃的環境中24小時之後,在23℃±2℃的環境下使用萬能試驗機(Instron Japan Company Limited製Instron萬能試驗機)來計量。以 直徑200mm、厚度3mm的加壓板為中心來配置樣品,以萬能試驗機計量檢測出荷重為5N時的厚度,以作為初始硬度計厚度(c)。隨後立即使用ASKER STM-536並依照JIS K6400-4(2004)A法(定荷重法)為基準,將已測定厚度之樣品進行750N定負荷重複壓縮。加壓子係使用在底面的邊界部位具有25±1mm之曲率半徑、直徑250±1mm、厚度3mm的圓形且下表面平坦者,進行以下的重複壓縮:荷重750±20N、壓縮頻率為每分鐘70±5次、重複壓縮次數為8萬次、加壓於最大750±20N的時間係重複壓縮所需時間的25%以下。重複壓縮完成後,將試驗片在不受力的狀態下放置10±0.5分鐘,使用萬能試驗機(Instron Japan Company Limited製Instron萬能試驗機),以直徑200mm、厚度3mm的加壓板為中心來配置樣品,並以萬能試驗機來計量檢測出荷重為5N時的厚度,以作為重複壓縮後硬度計厚度(d)。750N定負荷重複壓縮後的殘留應變係使用初始硬度計厚度(c)與重複壓縮後硬度計厚度(d)並依據下式來計算。
(750N定負荷重複壓縮後的殘留應變)={(c)-(d)}/(c)×100:單位%(n=3的平均值)。
上述測定係分別測定了從中實剖面纖維主要區域側加壓的情況、從中空剖面纖維主要區域側加壓的情況。在此係將從中實剖面纖維主要區域側加壓的情況作為中實剖面纖維側殘留應變、將從中空剖面纖維主要區域側加壓 的情況作為中空剖面纖維側殘留應變,並準備分別的殘留應變測定用的各自的試料而進行測定。
(8)中實剖面纖維主要區域側殘留應變與中空剖面纖維主要區域側殘留應變的差值(分)
利用上述(7)中所算出的中實剖面纖維主要區域側殘留應變以及中空剖面纖維主要區域側殘留應變,依據下式進行計算。
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變之差值)=|(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變)-(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變)|:單位分
(9)25%、40%、65%壓縮時硬度(N/φ100mm)
將試料裁切成寬度方向20cm×長度方向20cm×試料厚度的大小,在無荷重下放置於23℃±2℃的環境中24小時之後,在23℃±2℃的環境下之萬能試驗機(Instron Japan Company Limited製Instron萬能試驗機)中使用直徑φ100mm、厚度25±1mm、底面的邊界部位具有10±1mm曲率半徑且下表面平的加壓板,在試料的中心部位以1mm/min的速度開始壓縮,以萬能試驗機計量檢測出荷重為0.4N時的厚度,作為硬度計厚度。將此時的加壓板之 位置作為零點,並於硬度計厚度測定後立即以速度10mm/min壓縮至硬度計厚度的75%後,再立即以速度10mm/min將加壓板回復至零點,立即繼續以速度10mm/min壓縮至硬度計厚度的25%、40%、65%,測定此時的荷重,分別作為25%壓縮時硬度、40%壓縮時硬度、65%壓縮時硬度:單位N/φ100mm(n=3的平均值)。上述測定係分別測定了從中實剖面纖維主要區域側加壓時、從中空剖面纖維主要區域側加壓時的情況。在此係分別準備中實剖面纖維主要區域側的壓縮時硬度測定用以及中空剖面纖維主要區域側的壓縮時硬度測定用試料來進行測定。
(10)從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度之比值(-)
利用上述(9)所測定的中實剖面纖維主要區域側以及中空剖面纖維主要區域側的從各自加壓時之25%壓縮時硬度,並對應下述的情況依據下述式予以計算。
‧(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)≧(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)的情況
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度的比值)=(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時 硬度)/(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)。
‧(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)<(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)的情況
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度的比值)=(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)/(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度)。
(11)從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度之比值(-)
利用上述(9)所測定的中實剖面纖維主要區域側以及中空剖面纖維主要區域側的從各自加壓時之40%壓縮時硬度,並對應下述的情況依據下述式予以計算。
‧(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)≧(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)的情況
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度的比值)=(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)/(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時 硬度)。
‧(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)<(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)的情況
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度的比值)=(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)/(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時硬度)。
(12)壓縮變形係數(-)
壓縮變形係數係以(9)所記載之從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度作為(e)、以從中實剖面纖維主要區域側加壓時的65%壓縮時硬度作為(f)、以從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時硬度作為(g)、並以從中空剖面纖維主要區域側加壓時的65%壓縮時硬度作為(h),依據下述式予以計算。
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數)=(f)/(e):(n=3的平均值)。
(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數)=(h)/(g):(n=3的平均值)。
(13)從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係 數之差值(-)
利用上述(12)所算出的壓縮變形係數依據下述式予以計算。
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值)=|(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數)-(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數)|。
(14)遲滯損失(%)
將試料裁切成寬度方向20cm×長度方向20cm×試料厚度的大小,在無荷重下放置於23℃±2℃的環境中24小時之後,在23℃±2℃的環境下之萬能試驗機(Instron Japan Company Limited製Instron萬能試驗機)中使用直徑φ100mm、厚度25±1mm、底面的邊界部位具有10±1mm曲率半徑且下表面平的加壓板,在試料的中心部位以1mm/min的速度開始壓縮,以萬能試驗機計量檢測出荷重為0.4N時的厚度,作為硬度計厚度。將此時的加壓板之位置作為零點,並於硬度計厚度測定後立即以速度10mm/min壓縮至硬度計厚度的75%後,再立即以速度10mm/min將加壓板回復至零點(第一次的應力應變曲線)。回復至零點便立即再次以速度10mm/min壓縮至硬度計厚度的75%,並立即以同樣速度回復至零點(第二次的應力應變曲線)。
在圖1A之第二次的應力應變曲線中,圖1B之第二次的壓縮時應力應變曲線表示壓縮能量(WC)、圖1C之第二次的除壓時應力應變曲線表示壓縮能量(WC’),並依據下述式以求得遲滯損失。
(遲滯損失)=(WC-WC’)/WC×100:單位%。
WC=ʃPdT(從0%至75%壓縮時的工作量)。
WC’=ʃPdT(從75%至0%除壓時的工作量)。
上述的遲滯損失,可藉由簡單的方法,例如:若獲得如圖1A至圖1C之應力應變曲線時,利用電腦依據數據解析來計算出。又,亦可將斜線部分的面積作為WC、網點部分的面積作為WC’,並從這些面積的差值所切除之部分的重量來求得(n=3的平均值)。
上述遲滯損失的測定係分別從中實剖面纖維主要區域側加壓時、從中空剖面纖維主要區域側加壓時予以測定。在此係分別準備中實剖面纖維主要區域側的測定用試料以及中空剖面纖維主要區域側的測定用試料來進行測定。
(15)從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值(分)
利用上述(14)算出的遲滯損失並依據下述式予以計算。
(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值)=|(從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失)-(從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失)|:單位分。
[實施例I-1]
作為聚酯系熱塑性彈性體,將對苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate;DMT)與1,4-丁二醇(1,4-butanediol;1,4-BD)與少量的觸媒調製,藉由常規方法進行酯交換後,添加平均分子量1000的聚四亞甲基二醇(polytetramethylene glycol;PTMG)並升溫減壓使其聚縮合,從而生成聚醚酯嵌段共聚彈性體。接著添加1%的抗氧化劑並混煉後進行造粒,在50℃下真空乾燥48小時以獲得聚酯系熱塑性彈性體(A-1)。聚酯系熱塑性彈性體(A-1)係軟鏈段含有率為40重量%、熔點為198℃。
在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為67.6mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋(triple bridge)的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第8行至第14行係以外徑1mm的中實形成孔 口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,使用上述設計的噴嘴,將所獲得之聚酯系熱塑性彈性體(A-1)在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.5g/min、中實孔的單孔吐出量為0.9g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面28cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網(endless net)以開口寬度52mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.14m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為20%、纖維徑為0.76mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑0.50mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.26mm、中實 剖面纖維的總重量比例為38%、表觀密度為0.055g/cm3、表面平坦化厚度為50mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為6.7%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為5.7%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為1.0分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為45.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為32.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.40。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為75.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為61.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.23。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為4.07、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為5.99,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為1.92。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.7%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為26.2%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為2.5 分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為30%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例I-2]
除了在噴嘴面32cm下方配置冷卻水以外,其餘與實施例I-1同樣的方式獲得之網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區 域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為20%、纖維徑為0.55mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑0.42mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.13mm、中實剖面纖維的總重量比例為38%、表觀密度為0.054g/cm3、表面平坦化厚度為48mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為6.1%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為12.1%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為6.0分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為39.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為25.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.54。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為85.6N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為52.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.64。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為3.80、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為7.72,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與 從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為3.92。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為25.9%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為25.7%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為0.2分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為30%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例I-3]
在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為57.2mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第8行至第12行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並將使用上述設計的噴嘴所獲得之聚酯系熱塑性彈性體(A-1)在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.8g/min、中實孔的單孔吐出量為1.1g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面23cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度42mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.74m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於 中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為23%、纖維徑為0.81mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑0.56mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.25mm、中實剖面纖維的總重量比例為30%、表觀密度為0.044g/cm3、表面平坦化厚度為40mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為6.0%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為4.9%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為1.1分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為18.2N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為17.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.03。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為37.6N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為34.9N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.08。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為5.31、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為 5.59,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為0.28分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為25.7%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為27.1%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為1.4分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為30%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例I-4]
在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為67.6mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第8行至第13行係以外徑1.2mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為7mm、厚度方向孔間間距為6.1mm的交錯排列,使用上述設計的噴嘴,且在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.1g/min、中實孔的單孔吐出量為1.1g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面28cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度52mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.14m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;混合區域,由位於中實 剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為18%、纖維徑為0.67mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑0.60mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.07mm、中實剖面纖維的總重量比例為47%、表觀密度為0.044g/cm3、表面平坦化厚度為50mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為6.6%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為7.0%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為0.4分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為41.2N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為37.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.10。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為69.0N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為65.5N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.05。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為4.51、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為 4.74,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為0.23。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.1%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.5%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為0.4分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下,中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下,並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為30%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予了兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予有兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[比較例I-R1]
使用獲得之聚酯系熱塑性彈性體(A-1),在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,利用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為67.6mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在第1行至第8行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為10mm、厚度方向孔間間距為7.5mm的交錯排列,而在第9行至第11行係以外徑0.7mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為2.5mm、厚度方向孔間間距為3.7mm,以中空孔的單孔吐出量為2.0g/min、中實孔的單孔吐出量為0.5g/min、總吐出量為1100g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面18cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度50mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.00m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,使其固化後裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有主要由中實剖面纖維所構成之中實剖面纖維主要區域與主要由中空剖面纖維所構成之中空剖面纖維主要區域,且該等區域不分離而為一 體化的網狀構造體。由於所得到的網狀構造體之中空剖面纖維形成孔口的寬度方向孔間間距與中實剖面纖維形成孔口的寬度方向孔間間距非常不同,因而在中實剖面纖維的環與環之間無法使中空剖面纖維的環穿透,而形成不存在有中實剖面纖維與中空剖面纖維混合而形成厚度的區域之網狀構造體。
中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為28%、纖維徑為0.80mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑0.32mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.48mm、中實剖面纖維的總重量比例為27%、表觀密度為0.046g/cm3、表面平坦化厚度為50mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為5.3%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為15.6%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為10.3分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為22.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為21.9N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.04。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為41.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為40.3N/φ100mm,從中實剖面纖 維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.02。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為3.80,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為3.62,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為0.18。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.1%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.8%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為0.7分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本比較例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變的差值比10分還大,因此兩面的壓縮耐久性之差值亦大。亦即,本比較例獲得的網狀構造體不滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值大的網狀構造體。
[比較例I-R2]
利用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為1000mm、厚度方向的長度為31.2mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向的7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的作為中空形成性剖面的孔口排列成寬 度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,將獲得的聚酯系熱塑性彈性體(A-1)在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以單孔吐出量為1.5g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面28cm下方配置冷卻水,將寬度2000mm的不鏽鋼製環形網以開口寬度27mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.14m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得具有剖面形狀為三角飯糰型的主要由中空剖面纖維所構成的網狀結構體。所獲得的網狀結構體之表觀密度為0.063g/cm3、表面平坦化厚度為25mm、中空剖面纖維之中空率為20%、纖維徑為0.76mm。
又,利用下述設計的噴嘴:寬度方向1000mm、厚度方向的寬度為31.2mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向的7行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,將獲得的聚酯系熱塑性彈性體(A-1)在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以單孔吐出量為0.9g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面28cm下方配置冷卻水,將寬 度2000mm的不鏽鋼製環形網以開口寬度27mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.14m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,裁切成預定大小並在110℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得主要由中實剖面纖維所構成的網狀結構體。所獲得的網狀結構體之表觀密度為0.038g/cm3、表面平坦化厚度為25mm、中實剖面纖維之纖維徑為0.50mm。
將所獲得的主要由中實剖面纖維所構成的網狀結構體與主要由中空剖面纖維所構成的網狀結構體疊合而製作成網狀結構體。疊合的網狀結構體之整體的表觀密度為0.051g/cm3、厚度為50mm。此外,中空剖面纖維的纖維徑與中實剖面纖維的纖維徑之差值為0.26mm。
該疊合的網狀結構體之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為6.3%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為17.3%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為11.0分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為45.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為32.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域 側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.40。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為75.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為61.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.23。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為4.07,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為5.99,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為1.92分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為23.7%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為26.2%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為2.5分。將獲得之網狀構造體的特性示於表1。
如表1所示,本比較例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變的差值比10分還大,因此兩面的壓縮耐久性之差值亦大。亦即,本比較例獲得的網狀構造體不滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值大的網狀構造體。
[表1]
Figure 105113245-A0202-12-0062-1
Figure 105113245-A0202-12-0063-2
[實施例II-1]
使用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為67.6mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第8行至第14行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並使用作為聚烯烴系熱塑性彈性體(B-1)的由乙烯‧α-烯烴(ethylene‧α-olefin)所構成之多嵌段共聚物INFUSE D9530.05(陶氏化學公司製)100重量%,在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.8g/min、中實孔的單孔吐出量為1.1g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面30cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度50mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.43m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在70℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為30%、纖維徑為1.13mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑為0.52mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.61mm、中實剖面纖維的總重量比例為37%、表觀密度為0.043g/cm3、表面平坦化厚度為45mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為11.4%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為13.5%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為2.1分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為11.0N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為6.2N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.77。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為22.2N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為19.1N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖 維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.16。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為4.63,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為7.59,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為2.96。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為42.6%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為44.8%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為2.2分。將獲得之網狀構造體的特性示於表2。
如表2所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下,中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下,並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為60%以下以及該等之差值為5分以下,由於該等數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予了兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係 滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例II-2]
除了在噴嘴面38cm下方配置冷卻水之外,其餘利用與實施例II-1同樣的方式獲得網狀構造體。所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為28%、纖維徑為1.00mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑為0.47mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.53mm、中實剖面纖維的總重量比例為37%、表觀密度為0.045g/cm3、表面平坦化厚度為43mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為11.6%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為13.0%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為1.4分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為15.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為9.7N/φ100mm,從 中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.58。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為28.5N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為23.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.20。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為4.29,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為6.30,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為2.01。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為42.5%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為46.2%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為3.7分。將獲得之網狀構造體的特性示於表2。
如表2所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為60%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩 面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例II-3]
使用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為67.6mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第8行至第14行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並使用所獲得之作為聚烯烴系熱塑性彈性體的由乙烯‧α-烯烴所構成之多嵌段共聚物INFUSE D9530.05(陶氏化學公司製)100重量%,在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.8g/min、中實孔的單孔吐出量為1.1g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面30cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度40mm之間隔平行地使一 對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.84m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在70℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為29%、纖維徑為1.14mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑為0.57mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.57mm、中實剖面纖維的總重量比例為37%、表觀密度為0.052g/cm3、表面平坦化厚度為32mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為12.2%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為13.9%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為1.7分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時 的25%壓縮時之硬度為7.7N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為6.5N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.18。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為19.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為16.8N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.15。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為9.44、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為9.61,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為0.17分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為43.4%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為47.2%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為3.8分。將獲得之網狀構造體的特性示於表2。
如表2所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖 維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為60%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[實施例II-4]
使用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為77.9mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向從第1行至第10行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的中空形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,而在厚度方向的第11行至第16行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並使用所獲得之作為聚烯烴系熱塑性彈性體(B-2)的由乙烯‧α-烯烴所構成之無規嵌段共聚物DOWLEXTM 2035G(陶氏化學公司製)100重量%,在紡紗溫度(熔化溫度)230℃下,以中空孔的單孔吐出量為1.3g/min、中實孔的單孔吐出量為0.8g/min的速度向噴嘴 下方吐出,在噴嘴面32cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度60mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.54m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,將其裁切成預定大小並在70℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得網狀結構體。
所獲得的網狀構造體係存有:中實剖面纖維主要區域,主要由中實剖面纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,主要由中空剖面纖維所構成;以及混合區域,由位於中實剖面纖維主要區域與中空剖面纖維主要區域之間的中實剖面纖維與中空剖面纖維所混合而成。該等區域不分離而為一體化的網狀構造體,中空剖面纖維係形成剖面形狀為三角飯糰型的中空剖面,且中空率為33%、纖維徑為0.88mm的中空線狀體,而中實剖面纖維係形成纖維徑為0.49mm的中實線狀體,且纖維徑的差值為0.39mm、中實剖面纖維的總重量比例為38%、表觀密度為0.032g/cm3、表面平坦化厚度為56mm。
中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為15.1%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為15.5%,中實剖面纖維 主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為0.4分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為23.0N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為17.0N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.35。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為40.4N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為36.3N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.11。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為3.50、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為5.01,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為1.51。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為39.7%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為43.6%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為3.9分。將獲得之網狀構造體的特性示於表2。
如表2所示,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變為20%以下以及該等的差值為 10分以下、中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的壓縮變形係數之差值為5以下、並且中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的遲滯損失為60%以下以及該等之差值為5分以下,由於該數值小因而兩面的壓縮耐久性之差值亦小。又,本實施例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上、並且中空剖面纖維主要區域側與中實剖面纖維主要區域側的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上,由於該數值大因而賦予兩面不同的緩衝性能。亦即,本實施例獲得的網狀構造體係滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值小且賦予兩面不同的緩衝性能之優異的網狀構造體。
[比較例II-R1]
利用下述設計的噴嘴:在寬度方向的長度為50cm、厚度方向的長度為31.2mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向的7行係以外徑3mm、內徑2.6mm將三重橋的作為中空形成性剖面的孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並使用作為聚烯烴系熱塑性彈性體的由乙烯‧α-烯烴所構成之多嵌段共聚物INFUSE D9530.05(陶氏化學公司製)100重量%,在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以單孔吐出量為1.8g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面38cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度 30mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.43m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,裁切成預定大小並在70℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得具有剖面形狀為三角飯糰型的主要由中空剖面纖維所構成的網狀結構體。所獲得的網狀結構體之表觀密度為0.048g/cm3、表面平坦化厚度為25mm、中空剖面纖維之中空率為30%、纖維徑為1.00mm。
又,利用下述設計的噴嘴:寬度方向50cm、厚度方向的寬度為31.2mm的噴嘴有效面上,其孔口的形狀為在厚度方向的7行係以外徑1mm的中實形成孔口排列成寬度方向孔間間距為6mm、厚度方向孔間間距為5.2mm的交錯排列,並使用作為聚烯烴系熱塑性彈性體的由乙烯‧α-烯烴所構成之多嵌段共聚物INFUSE D9530.05(陶氏化學公司製)100重量%,在紡紗溫度(熔化溫度)240℃下,以單孔吐出量為1.1g/min的速度向噴嘴下方吐出,在噴嘴面38cm下方配置冷卻水,將寬度60cm的不鏽鋼製環形網以開口寬度25mm之間隔平行地使一對拉取輸送帶網可局部露出水面上的方式配置,在該水面上的輸送帶網上,使該熔融狀態的吐出線狀搓捻而形成環並在接觸部分融 接時形成三維網狀結構,一邊利用拉取輸送帶網夾著該熔融狀態的網狀構造體的兩面一邊以1.43m/min的拉取速度拉入至冷卻水中,藉由使其固化而使厚度方向的兩個面平坦化後,裁切成預定大小並在70℃熱風中乾燥熱處理15分鐘,從而獲得主要由中實剖面纖維所構成的網狀結構體。所獲得的網狀結構體之表觀密度為0.037g/cm3、表面平坦化厚度為20mm、中實剖面纖維之纖維徑為0.45mm。
將所獲得的主要由中實剖面纖維所構成的網狀結構體與主要由中空剖面纖維所構成的網狀結構體疊合而製作成網狀結構體。疊合的網狀結構體之整體的表觀密度為0.043g/cm3、厚度為45mm。此外,中空剖面纖維的纖維徑與中實剖面纖維的纖維徑之差值為0.55mm。
該疊合的網狀結構體之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變為11.2%、中實剖面纖維主要區域側的殘留應變為28.5%,中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與中空剖面纖維主要區域側的殘留應變之差值為17.3分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為8.8N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度為4.4N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為2.00。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為 20.8N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度為13.4N/φ100mm,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.55。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為7.87、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數為11.8,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為3.93分。從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為47.4%、從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失為48.1%,從中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為0.7分。將獲得之網狀構造體的特性示於表2。
如表2所示,本比較例獲得之網狀構造體,其中空剖面纖維主要區域側以及中實剖面纖維主要區域側的750N定負荷重複壓縮後之殘留應變中,中實剖面纖維主要區域側,比20%大,以及該等之差值比10分還大,因此兩面的壓縮耐久性之差值亦大。亦即,本比較例獲得的網狀構造體不滿足本發明的要件,其為兩面的壓縮耐久性之差值大的網狀構造體。
[表2]
Figure 105113245-A0202-12-0079-3
Figure 105113245-A0202-12-0080-4
本次所揭示的實施型態以及實施例所有內容皆作為例示而不應用以限制。本發明之範圍係由申請專利範圍所揭示者而非上述之說明,且包含與申請專利範圍具有均等意義以及在其範圍內的所有變更。
[產業上的可利用性]
本發明的網狀構造體係在不損失網狀構造體以往具有的就坐時之舒適度或透氣性的前提下,針對以往的網狀構造體彼此之間或網狀構造體與硬棉、網狀構造體與胺甲酸乙酯等所形成的複合成形品的下述課題予以改善:不論從哪一面開始使用,再使用另一面時的壓縮耐久性會變得不同、或是製造成本高、使用黏著劑時因塗布量造成硬度之變化而感覺有異物感、或回收變得繁雜等。因此,本發明的網狀構造體因兩面被賦予不同的緩衝性能而附加價值高,可提供適用於辦公椅、家具、沙發、床等寢具、或火車、汽車、二輪車、嬰兒車、兒童椅、輪椅等車輛用座椅、或地板墊、或防碰撞或防夾構件等衝擊吸收用墊等的緩衝材料的網狀構造體,而對產業具有很大的貢獻。

Claims (10)

  1. 一種網狀構造體,其具有纖維徑0.1mm以上3.0mm以下的聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體以及聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體中任一熱塑性彈性體之連續線狀體所構成之三維無規環接合結構;在前述網狀構造體的厚度方向存在:中實剖面纖維主要區域,由主要具有中實剖面的纖維所構成;中空剖面纖維主要區域,由主要具有中空剖面的纖維所構成;以及混合區域,由位於前述中實剖面纖維主要區域與前述中空剖面纖維主要區域之間的前述具有中實剖面的纖維與前述具有中空剖面的纖維所混合而成;從前述網狀構造體的前述中實剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中實剖面纖維主要區域側的殘留應變以及從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的750N定負荷重複壓縮後之中空剖面纖維主要區域側的殘留應變中任一皆為20%以下;前述中實剖面纖維主要區域側的殘留應變與前述中空剖面纖維主要區域側的殘留應變的差值在10分以下。
  2. 如請求項1所記載的網狀構造體,其中表觀密度為0.005g/cm3以上0.20g/cm3以下。
  3. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中前述具有中空剖面的纖維與前述具有中實剖面的纖維相較之下具有較粗的纖維徑,且前述具有中實剖面的纖維與前述具有中空剖面的纖維之纖維徑的差值為0.07mm以上。
  4. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度與從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的25%壓縮時之硬度的比值為1.03以上。
  5. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度與從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的40%壓縮時之硬度的比值為1.05以上。
  6. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數與從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的壓縮變形係數之差值為5以下。
  7. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失與從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失之差值為5分以下。
  8. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中前述熱塑性彈性體之連續線狀體為前述聚酯系熱塑性彈性體之連續線狀體;從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失中任一皆為30%以下。
  9. 如請求項1或2所記載的網狀構造體,其中前述熱塑性彈性體之連續線狀體為前述聚烯烴系熱塑性彈性體之連續線狀體; 從前述中實剖面纖維主要區域側加壓時以及從前述中空剖面纖維主要區域側加壓時的遲滯損失中任一皆為60%以下。
  10. 一種緩衝材料,其緩衝墊內部包括請求項1至9中任一項所記載的網狀構造體,且可正反兩用。
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