CN107532355B - 网状结构体 - Google Patents
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Abstract
该网状结构体为由热塑性弹性体连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,在网状结构体的厚度方向上存在有如下区域:主要由纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下的细的纤维构成的细纤维主区域;主要由纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下的粗的纤维构成的粗纤维主区域;和,位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,网状结构体的从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下。由此,可以提供使用时具有柔软的触感、且触底感少、压缩耐久性也优异的网状结构体。
Description
技术领域
本发明涉及:适合于办公椅、家具、沙发、床等寝具、铁道·汽车·二轮车·婴儿车·儿童座椅·车椅等车辆用座位、地垫、防止碰撞、夹入的构件等冲击吸收用的垫等中使用的网状缓冲材料的网状结构体。
背景技术
目前,作为家具、床等寝具、电车·汽车·二轮车等的车辆用座位中使用的缓冲材料,逐步广泛使用有网状结构体。
日本特开平7-68061号公报(专利文献1)中记载了如下网状结构体:构成网状结构体的连续线状体仅由实心截面纤维(是指截面为实心的纤维。以下相同。)构成。实心截面纤维与中空截面纤维(是指截面为中空的纤维。以下相同。)相比,在相同原材料、相同纤维直径的情况下变重。为了抑制网状结构体的重量,连续线状体仅由实心截面纤维构成的网状结构体通常与仅由中空截面纤维构成的网状结构体相比,大多数情况下通过减小连续线状体的纤维直径、或者减少网状结构体的构成纤维数等,来抑制重量的增加,作为其结果,所得网状结构体大多成为有触底感的网状结构体。
日本特开平7-173753号公报(专利文献2)中记载了如下网状结构体:构成网状结构体的连续线状体仅由中空截面纤维构成。仅由中空截面纤维构成的网状结构体与仅由实心截面纤维构成的网状结构体相比,具有如下优点:可以轻量化、如果为相同重量则可以提高网状结构体的硬度。然而,与实心截面纤维相比,纤维直径***,因此,作为缓冲材料等使用时,存在不易得到柔软的触感的课题。
日本特开平7-189105号公报(专利文献3)中记载了:由不同纤维直径的连续线状体构成的网状结构体。网状结构体由基本层和表面层构成,所述基本层由粗的纤维直径的连续线状体构成、且承担振动吸收和体型保持,所述表面层由细的纤维直径的连续线状体构成、柔软且承担使压力分散均匀的特性。另外,日本特开平7-189105号公报(专利文献3)中也有关于如下网状结构体的记载:由粗的纤维直径的连续线状体构成的基本层、与由细的纤维直径的连续线状体构成的表面层未被熔融粘接。然而,日本特开平7-189105号公报(专利文献3)中记载的网状结构体和多个网状结构体层叠而未被熔融粘接的网状结构体存在如下课题:设想了实际使用网状结构体时的永久残余应变情况的压缩耐久性的指标、即750N恒定载荷反复压缩后残余应变大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-68061号公报
专利文献2:日本特开平7-173753号公报
专利文献3:日本特开平7-189105号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是以上述现有技术的课题为背景而作出的,其课题在于,提供:使用时具有柔软的触感、且触底感少、压缩耐久性也优异的网状结构体。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果终于完成了本发明。即,本发明如以下所述。
[1]一种网状结构体,其为由热塑性弹性体连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,在网状结构体的厚度方向存在有如下区域:主要由纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下的细的纤维构成的细纤维主区域;主要由纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下的粗的纤维构成的粗纤维主区域;和,位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,网状结构体的从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下。此处,纤维直径如后述的测定方法的记载那样,是指多个测定值的平均的纤维直径。
[2]根据上述[1]所述的网状结构体,其表观密度为0.005g/cm3以上且0.20g/cm3以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的网状结构体,其中,细的纤维为具有实心截面的实心截面纤维,粗的纤维为具有中空截面的中空截面纤维。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的网状结构体,其中,从网状结构体的细纤维主区域侧加压时的滞后损耗为60%以下。
[5]一种缓冲材料,其在缓冲物内部包含上述[1]~[4]中任一项所述的网状结构体。
发明的效果
根据本发明,可以提供:使用时具有柔软的触感、且触底感少、压缩耐久性也优异的网状结构体。因此,可以提供:适用于办公椅、家具、沙发、床等寝具、铁道·汽车·二轮车等的车辆用座位等的网状结构体。
附图说明
图1A为示出网状结构体的滞后损耗测定中的第2次应力应变曲线的示意图。
图1B为示出网状结构体的滞后损耗测定中的第2次压缩时的应力应变曲线的示意图。
图1C为示出网状结构体的滞后损耗测定中的第2次除压时的应力应变曲线的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。本发明的网状结构体为由热塑性弹性体连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,在网状结构体的厚度方向存在有如下区域:主要由纤维直径(平均纤维直径、以下相同。)为0.1mm以上且1.5mm以下的细的纤维构成的细纤维主区域;主要由纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下的粗的纤维构成的粗纤维主区域;和,位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,从网状结构体的细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下。对于本发明的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,因此,使用时具有柔软的触感,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,因此,触底感少,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域、且从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
本发明的网状结构体是具有如下三维无规环接合结构的结构体:使包含热塑性弹性体的连续线状体弯折而形成无规环,使各环以彼此熔融状态接触而接合。
作为本发明的热塑性弹性体,可以举出聚酯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、热塑性乙烯乙酸乙烯酯共聚物弹性体等。其中,聚酯系热塑性弹性体由于压缩耐久性、耐热性优异,故优选。
作为本发明中的聚酯系热塑性弹性体,可以举出以热塑性聚酯为硬链段、以聚亚烷基二醇为软链段的聚酯醚嵌段共聚物;或,以脂肪族聚酯为软链段的聚酯酯嵌段共聚物。
作为聚酯醚嵌段共聚物,可以举出由二羧酸、二醇成分和聚亚烷基二醇构成的三元嵌段共聚物。作为二羧酸,可以举出选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、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、1,4-环己烷二羧酸等脂环族二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸或它们的成酯性衍生物等中的二羧酸的至少1种。作为二醇成分,可以举出选自1,4-丁二醇、乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇等脂肪族二醇、1,1-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇等脂环族二醇或它们的成酯性衍生物等中的二醇成分的至少1种。作为聚亚烷基二醇,可以举出数均分子量为约300~5000的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、包含环氧乙烷-环氧丙烷共聚物的二醇等聚亚烷基二醇中的至少1种。
作为聚酯酯嵌段共聚物,可以举出由二羧酸、二醇成分和聚酯二醇构成的三元嵌段共聚物。二羧酸和二醇成分可以举出上述的二羧酸和二醇成分。作为聚酯二醇,可以举出数均分子量为约300~5000的聚内酯等聚酯二醇中的至少各1种。
考虑热粘接性、耐水解性、伸缩性、耐热性等时,特别优选的是,对于聚酯醚嵌段共聚物,由二羧酸为对苯二甲酸和/或萘2,6-二羧酸、二醇成分为1,4-丁二醇、以及聚亚烷基二醇为聚四亚甲基二醇构成的三元嵌段共聚物。另外,特别优选的是,对于聚酯酯共聚物,由二羧酸为对苯二甲酸和/或萘2,6-二羧酸、二醇成分为1,4-丁二醇、以及聚酯二醇为聚内酯构成的三元嵌段共聚物。特殊的例子中,也可以使用导入了聚硅氧烷系的软链段的物质。
对于本发明的聚酯系热塑性弹性体的软链段含量,从压缩耐久性优异的观点出发,优选为15重量%以上、更优选为25重量%以上、进一步优选为30重量%以上、特别优选为40重量%以上,从确保硬度和耐热耐流挂性优异的观点出发,优选为80重量%以下,更优选为70重量%以下。
作为本发明中的聚烯烃系热塑性弹性体,优选为乙烯与α-烯烃共聚而成的乙烯·α-烯烃共聚物,更优选为烯烃嵌段共聚物即由乙烯与α-烯烃形成的多嵌段共聚物。更优选为由乙烯与α-烯烃形成的多嵌段共聚物的原因是,在一般的无规共聚物中,主链的连接链长变短,不易形成晶体结构,耐久性有时降低。从上述观点出发,与乙烯共聚的α-烯烃优选为碳数3以上的α-烯烃。
此处,作为碳数3以上的α-烯烃,例如可以举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯等,优选为1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯。另外,它们也可以使用2种以上。
作为本发明的乙烯·α-烯烃共聚物的无规共聚物可以使用以特定的茂金属化合物和有机金属化合物为基本构成的催化剂体系,使乙烯与α-烯烃共聚而得到;多嵌段共聚物可以使用链穿梭(chain shuttling)反应催化剂,使乙烯与α-烯烃共聚而得到。根据需要,可以将利用上述方法聚合而得到的二种以上的聚合物、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯等聚合物共混。
本发明中的乙烯·α-烯烃共聚物的乙烯与碳数为3以上的α-烯烃的比率优选的是,乙烯为70mol%以上且95mol%以下,碳数为3以上的α-烯烃为5mol%以上且30mol%以下。一般已知这是由于,高分子化合物得到弹性体性时,在高分子链内存在有硬链段和软链段。认为,本发明的聚烯烃系热塑性弹性体中,乙烯承担硬链段的作用、碳数3以上的α-烯烃承担软链段的作用。因此,乙烯的比率低于70mol%时,硬链段少,因此,橡胶弹性的恢复性能降低。乙烯的比率更优选为75mol%以上、进一步优选为80mol%以上。另一方面,乙烯的比率超过95mol%时,软链段少,因此,不易发挥弹性体性,缓冲性能差。乙烯的比率更优选为93mol%以下,进一步优选为90mol%以下。
作为本发明中的聚氨酯系热塑性弹性体,可以举出利用以二胺为主成分的多胺,在预聚物上扩链而得到的聚氨酯弹性体作为代表例,所述预聚物是在通常的溶剂(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)的存在或不存在下,使数均分子量1000~6000的在末端具有羟基的聚醚和/或聚酯与以有机二异氰酸酯为主成分的多异氰酸酯反应而得到的两末端为异氰酸酯基的预聚物。作为聚酯和/或聚醚,优选数均分子量约1000~6000、优选1300~5000的聚己二酸丁二醇酯共聚聚酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、包含环氧乙烷-环氧丙烷共聚物的二醇等聚亚烷基二醇。作为多异氰酸酯,可以使用以往公知的多异氰酸酯,使用以二苯基甲烷4,4’-二异氰酸酯为主体的异氰酸酯,也可以根据需要添加微量的以往公知的三异氰酸酯等而使用。作为多胺,以亚乙基二胺、1,2-亚丙基二胺等公知的二胺为主体,根据需要也可以组合使用微量的三胺、四胺。这些聚氨酯系热塑性弹性体可以单独使用或混合2种以上而使用。
从压缩耐久性优异的观点出发,本发明中的聚氨酯系热塑性弹性体的软链段含量优选为15重量%以上、更优选为25重量%以上、进一步优选为30重量%以上、最优选为40重量%以上,从确保硬度和耐热耐流挂性优异的观点出发,优选为80重量%以下、更优选为70重量%以下。
作为本发明中的聚酰胺系弹性体,可以举出以聚酰胺为硬链段、以多元醇为软链段且使两者共聚而得到的物质等。作为硬链段的聚酰胺可以举出:由内酰胺化合物和二羧酸、或二胺和二羧酸等的反应物得到的聚酰胺低聚物中的至少1种以上。作为软链段的多元醇可以举出:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等中的至少1种以上。
作为内酰胺化合物,可以举出γ-丁内酰胺、ε-戊内酰胺、ω-庚内酰胺、ω-十一烷内酰胺、ω-月桂内酰胺等碳数5~20的脂肪族内酰胺中的至少1种以上。
作为二羧酸,可以举出草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等碳数2~20的脂肪族二羧酸、环己烷二羧酸等脂环族二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等芳香族二羧酸等二羧酸化合物中的至少1种以上。
作为二胺,可以举出亚乙基二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、3-甲基五亚甲基二胺等脂肪族二胺、或间苯二甲胺等芳香族二胺中的至少1种以上。
对于多元醇,作为聚醚多元醇,可以举出数均分子量约300~5000的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、包含环氧乙烷-环氧丙烷共聚物的二醇等聚亚烷基二醇中的至少1种以上。另外,作为聚碳酸酯二醇,是低分子二醇与碳酸酯化合物的反应物,可以举出数均分子量约300~5000的聚碳酸酯二醇。作为低分子二醇,可以举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇、环己烷二甲醇、环己二醇等脂环式二醇中的至少1种以上。作为碳酸酯化合物,可以举出碳酸二烷基酯、碳酸亚烷基酯、碳酸二芳基酯等中的至少1种以上。另外,作为聚酯多元醇,可以举出数均分子量约300~5000的聚内酯等聚酯二醇中的至少1种以上。
对于本发明的聚酰胺系热塑性弹性体的软链段含量,从压缩耐久性优异的观点出发,优选为5重量%以上、更优选为10重量%以上、进一步优选为15重量%以上、最优选为20重量%以上,从确保硬度和耐热耐流挂性优异的观点出发,优选为80重量%以下,更优选为70重量%以下。
作为本发明的热塑性乙烯乙酸乙烯酯共聚物弹性体,构成网状结构体的聚合物的乙酸乙烯酯的含有率优选1~35%。乙酸乙烯酯含有率小时,从有缺乏橡胶弹性的担心的观点出发,乙酸乙烯酯含有率优选1%以上、更优选2%以上、进一步优选3%以上。乙酸乙烯酯含有率变大时,橡胶弹性优异,但熔点降低,有缺乏耐热性的担心,从这样的观点出发,乙酸乙烯酯含有率优选35%以下、更优选30%以下、进一步优选26%以下。
热塑性乙烯乙酸乙烯酯共聚物弹性体也可以使碳数3以上的α-烯烃共聚。此处,作为碳数3以上的α-烯烃,例如可以举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯等,优选为1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯。另外,它们也可以使用2种以上。
构成本发明的网状结构体的连续线状体根据目的可以由不同的2种以上的热塑性弹性体的混合体构成。由不同的2种以上的热塑性弹性体的混合体构成的情况下,优选包含选自由聚酯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体和聚酰胺系热塑性弹性体组成的组中的至少1个热塑性弹性体50重量%以上,更优选包含60重量%以上,进一步优选包含70重量%以上。
可以根据目的在构成本发明的网状结构体的连续线状体的热塑性弹性体中配混各种添加剂。作为添加剂,可以添加:苯二甲酸酯系、偏苯三酸酯系、脂肪酸系、环氧系、己二酸酯系、聚酯系等的增塑剂、公知的受阻酚系、硫系、磷系、胺系等的抗氧化剂、受阻胺系、***系、二苯甲酮系、苯甲酸酯系、镍系、水杨酸系等的光稳定剂、抗静电剂、过氧化物等分子量调节剂、环氧系化合物、异氰酸酯系化合物、碳二亚胺系化合物等具有反应基团的化合物、金属减活剂、有机和无机系的成核剂、中和剂、制酸剂、防菌剂、荧光增白剂、填充剂、阻燃剂、阻燃助剂、有机和无机系的颜料等。
构成本发明的网状结构体的连续线状体优选的是,利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔解曲线中,在构成连续线状体的热塑性弹性体的熔点以下具有吸热峰。由在熔点以下具有吸热峰的连续线状体构成的网状结构体比不具有吸热峰的网状结构体,耐热耐流挂性得到显著提高。为了进一步提高网状结构体的耐热耐流挂性,还优选的是,在熔融热粘接后,进一步在比构成连续线状体的热塑性弹性体的熔点低至少10℃以上的温度下,对连续线状体进行退火处理。对网状结构体赋予压缩应变后进行退火时,耐热耐流挂性进一步提高。对于进行了这样的处理的网状结构体的连续线状体,在利用差示扫描量热计(DSC)测定的熔解曲线中,在20℃以上且熔点以下的温度下更清楚地体现吸热峰。需要说明的是,没有进行退火的情况下,在熔解曲线中,在20℃以上且熔点以下不体现吸热峰。由此类推也可以认为可能通过退火,硬链段再排列而形成类结晶化样的交联点,耐热耐流挂性提高。以下,有时将该退火处理称为“类结晶化处理”。该类结晶化处理效果除聚酯系热塑性弹性体之外,对于聚烯烃系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体也是有效的。
本发明的网状结构体是兼具使用时具有柔软的触感、触底感少、压缩耐久性优异这样3个效果的网状结构体。得到兼具上述3个效果的网状结构体的方法必须至少在网状结构体的厚度方向上存在有:主要由纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下的细的纤维构成的细纤维主区域;主要由纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下的粗的纤维构成的粗纤维主区域;和,位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,且从网状结构体的细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下。
细纤维主区域中“主要”是指,细的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率为90%以上。粗纤维主区域中“主要”是指,粗的纤维直径的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率为90%以上。另外,位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域中,细的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率低于细纤维主区域,且粗的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率低于粗纤维主区域。即,混合区域是指,细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数这两者相对于该区域中所含的总纤维根数分别为低于90%的区域。
此处,规定的区域中的各纤维的纤维根数所占的比率利用以下的方法测定。首先,将试样以宽度方向3cm×长度方向3cm×试样厚度的大小切成10个样品,利用电子天平测定各样品的重量。接着,从各样品的相同表面侧一根一根地抽出构成试样的纤维,使得样品厚度尽量均匀地减少。持续一根一根地抽出纤维的作业,直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的90%以下的重量。利用目视、光学显微镜等确认所抽出的纤维的纤维直径的大小,分成细的纤维和粗的纤维,计数细的纤维和粗的纤维的纤维根数。需要说明的是,如后述那样,细的纤维为具有实心截面的实心截面纤维,粗的纤维为具有中空截面的中空截面纤维的情况下,利用目视或光学显微镜等确认所抽出的纤维的截面,从而可以分成细的纤维和粗的纤维。加合10个样品的细的纤维和粗的纤维的纤维根数作为该区域中所含的总纤维根数。根据细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数,分别计算细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数所占的比率,判断该区域是否为细纤维主区域、粗纤维主区域、或混合存在区域。
接着,再次开始从各样品抽出纤维的作业,持续一根一根地抽出纤维的作业,直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的80%以下的重量,与上述同样地,根据细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数,分别计算细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数所占的比率,判断该区域是否为细纤维主区域、粗纤维主区域、或混合存在区域。
之后,以样品重量的大约每10%,从各样品抽出纤维,直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的70%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的60%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的50%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的40%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的30%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的20%以下的重量、直至样品重量初次变为最初准备的样品的重量的10%以下的重量、进一步直至样品的重量成为0%的重量,反复上述作业,与上述同样地,根据细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数相对于从表面侧沿厚度方向划分为10个的各区域中所含的总纤维根数,分别计算细的纤维的纤维根数和粗的纤维的纤维根数所占的比率,判断各区域是否为细纤维主区域、粗纤维主区域、或混合存在区域。
对于本发明的网状结构体,从网状结构体的细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩(以下,也称为从细纤维主区域侧的750N恒定载荷反复压缩)后的残余应变为15%以下、优选为13%以下、更优选为11%以下、进一步优选为10%以下。具有层叠了连续线状体主要由细的纤维构成的层和连续线状体主要由粗的纤维构成的层的结构的多层结构的网状结构体中,从主要由细的纤维构成的层(即细纤维主区域)侧的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变与从主要由粗的纤维构成的层(即粗纤维主区域)侧的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变相比,残余应变大。因此,从细纤维主区域侧的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变变为低的值是指,作为网状结构体整体的压缩耐久性良好。
为了减小上述从细纤维主区域侧的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变,重要的是,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间的位置存在细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,从而形成网状结构体整体的厚度。
不存在细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域而仅使主要由细的纤维构成的网状结构体、与主要由粗的纤维构成的网状结构体重叠,即使为能够容易地分离且不会一体化的2张重叠的层叠网状结构体,也可以得到使用时具有柔软的触感、触底感少的网状结构体。然而,对于上述重叠的层叠网状结构体,从连续线状体由细的纤维构成的压缩硬度低的网状结构体的面进行加压压缩时,首先,仅连续线状体由细的纤维构成的压缩硬度低的网状结构体发生压缩变形,仅连续线状体由细的纤维构成的压缩硬度低的网状结构体从连续线状体由粗的纤维构成的压缩硬度高的网状结构体独立地弯曲。而且,仅在连续线状体由细的纤维构成的压缩硬度低的网状结构体中,在无法耐受压缩载荷的阶段,勉强地向连续线状体由粗的纤维构成的压缩硬度高的网状结构体传递压缩应力,使连续线状体由粗的纤维构成的压缩硬度高的网状结构体的变形、弯曲开始。因此,反复加压压缩时,连续线状体由细的纤维构成的压缩硬度低的网状结构体首先蓄积疲劳,与连续线状体由粗的纤维构成的压缩硬度高的网状结构体相比,厚度降低、压缩硬度降低推进。即,作为网状结构体整体,成为压缩耐久性低的网状结构体。
另外,即使为细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域不存在而使主要由细的纤维构成的网状结构体、与主要由粗的纤维构成的网状结构体通过粘接而贴合并一体化而得到的2张贴合层叠网状结构体,也可以得到使用时具有柔软的触感、触底感少的网状结构体。然而,对于上述贴合层叠网状结构体,反复压缩的初始阶段中,对于加压压缩载荷,两者的网状结构体成为一体而变形并弯曲,但随着反复压缩,应力向粘接面集中,产生粘接力的降低、剥离,因此,2张贴合层叠网状结构体作为网状结构体整体,也成为压缩耐久性低的网状结构体。
另外,即使为细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域不存在而主要由细的纤维构成的细纤维主区域、与主要由粗的纤维构成的粗纤维主区域熔接一体化而得到的网状结构体,也可以得到使用时具有柔软的触感、触底感少的网状结构体。这样的网状结构体可以通过如下方法得到:将细的纤维排出至主要由粗的纤维构成的网状结构体上,使主要由细的纤维构成的网状结构体进行熔接层叠。然而,由该方法得到的上述网状结构体由于粗的纤维暂时固化后、使细的纤维熔接,因此,粗的纤维层与细的纤维层的边界面的熔接力低,受到反复压缩载荷时,应力向边界面集中而产生界面剥离,结果压缩耐久性变差。
本发明的网状结构体为存在有位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,且进行一体化而不将这些区域分离,从而形成网状结构体整体的厚度的网状结构体的情况下,即使从连续线状体主要由细的纤维构成的压缩硬度低的细纤维主区域侧进行加压压缩,通过混合存在区域,自压缩初始阶段应力向连续线状体主要由粗的纤维构成的压缩硬度高的粗纤维主区域侧传递,应力效率良好地分散于厚度方向,对于加压压缩载荷,网状结构体整体发生变形而弯曲。由此,从连续线状体主要由细的纤维构成的压缩硬度低的细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变变小,作为网状结构体整体的压缩耐久性也变高。
本发明的网状结构体可以通过对日本特开2014-194099号公报等中记载的公知的方法附加新的技术而得到。例如,从后述的具有多个孔口、且具有多个不同孔口孔径的多列喷嘴,将热塑性弹性体分配于喷嘴孔口,在比上述热塑性弹性体的熔点高20℃以上且低于120℃的纺丝温度下,从上述喷嘴向下方排出,以熔融状态使连续线状体彼此接触并熔接,形成三维结构,并且以牵引输送网夹持,用冷却槽中的冷却水使其冷却后,拉出,除水后或干燥,得到两面或单面平滑化的网状结构体。仅使单面平滑化的情况下,向具有倾斜的牵引网上排出,以熔融状态使彼此接触并熔接,形成三维结构,并且可以在松弛形态的同时仅将牵引网面冷却。也可以对所得网状结构体进行退火处理。需要说明的是,网状结构体的干燥处理也可以作为退火处理。
作为得到本发明的网状结构体的方法,优选使喷嘴形状、规格、喷嘴孔排列为最佳。对于喷嘴形状,形成细的纤维的孔口直径优选1.5mm以下、形成粗的纤维的孔口直径优选2mm以上。另外,形成粗的纤维的喷嘴孔口形状优选具有中空形成性,可以举出C型喷嘴、3点桥形状喷嘴等,从耐压的观点出发,优选为3点桥形状喷嘴。对于孔间间距,形成细的纤维的孔口和形成粗的纤维的孔口均优选4mm以上且12mm以下、进一步优选5mm以上且11mm以下。喷嘴孔排列可以举出网格排列、圆周排列、Z字形排列等,从网状结构体的品位的观点出发,优选网格排列或Z字形排列。此处,孔间间距是指,喷嘴孔的中心间的距离,存在有网状结构体的宽度方向的孔间间距(以下,也称为“宽度方向孔间间距”)和网状结构体的厚度方向的孔间间距(以下,也称为“厚度方向孔间间距”)。对于上述中记载的适合的孔间间距,记载有适合于宽度方向孔间间距和厚度方向孔间间距这两者的孔间间距。
作为用于得到本发明的网状结构体的喷嘴,可以举出由如下3个组(a组、ab混合存在组和b组)构成的喷嘴:
a组:细的纤维用孔口孔沿厚度方向多列配置而构成的孔口孔组;
ab混合存在组:细的纤维用孔口孔与粗的纤维用孔口孔混合存在并沿厚度方向多列配置而构成的孔口孔组;
b组:粗的纤维用孔口孔沿厚度方向多列配置而构成的孔口孔组。
另外,作为其他喷嘴,还可以举出由如下2个组(α组和β组)构成、且细的纤维用孔口的宽度方向孔间间距与粗的纤维用孔口的宽度方向孔间间距之差小的喷嘴:
α组:细的纤维用孔口孔沿厚度方向多列配置而构成的孔口孔组;
β组:粗的纤维用孔口孔沿厚度方向多列配置而构成的孔口孔组。
从可以简化喷嘴的结构的观点出发,更优选由上述α组和β组构成的喷嘴。
对于作为喷嘴的孔口孔组、为2个、且从α组与β组的边界面附近纺丝而得到的纤维,形成细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,因此,可以得到在本发明的厚度方向上包含3个区域的网状结构体。
为了得到本发明的压缩耐久性优异的网状结构体,必须减小细的纤维用孔口的宽度方向孔间间距与粗的纤维用孔口的宽度方向孔间间距之差。宽度方向孔间间距之差小时,耐久性之差变小的理由的全部内容尚不清楚,但如以下推测。
在细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域中,孔口的宽度方向孔间间距之差小是指,在混合存在区域中,细的纤维与粗的纤维的构成根数接近。细的纤维与粗的纤维的构成根数接近时,细的纤维与粗的纤维大约以1根比1根地构成多个接点。因此,从连续线状体主要由细的纤维构成的一侧(细纤维主区域侧)加压的情况下,应力也容易传递,因此认为,压缩耐久性变良好。
与此相对,以孔口的宽度方向孔间间距之差大的喷嘴形成网状结构体的情况下,在细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域中,例如细的纤维的构成根数比粗的纤维的构成根数多时,在混合存在区域中,存在有细的纤维的一部分与粗的纤维基本不具有接点的部分。因此认为,从连续线状体主要由粗的纤维构成的一侧(粗纤维主区域侧)加压时,存在有应力基本不从粗的纤维传递的细的纤维,它们经由应力从粗的纤维传递的细的纤维而传递应力。另一方面,从连续线状体主要由细的纤维构成的一侧(细纤维主区域侧)加压时,存在有无法向粗的纤维传递应力的细的纤维,它们经由可以向粗的纤维传递应力的细的纤维而将应力向粗的纤维传递。
即,以孔口的宽度方向孔间间距之差大的喷嘴形成网状结构体的情况下,在细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域中,应力的传递方向向厚度方向和与厚度方向正交的方向分散,因此认为,应力的传递效率降低,因此,从连续线状体主要由细的纤维构成的一侧(细纤维主区域侧)加压的情况下和从连续线状体主要由粗的纤维构成的一侧(粗纤维主区域侧)加压的情况下,压缩耐久性之差大,成为从细纤维主区域侧加压时的压缩耐久性差的网状结构体。
作为细的纤维用孔口的宽度方向孔间间距与粗的纤维用孔口的宽度方向孔间间距之差,优选为2mm以下、更优选为1mm以下、进一步优选为0mm、即宽度方向孔间间距相同。
本发明的网状结构体的主要构成细纤维主区域的细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下、优选0.2mm以上且1.4mm以下、更优选0.3mm以上且1.3mm以下。纤维直径低于0.1mm时,过细,致密性、柔软的触感变良好,但难以确保作为网状结构体所需的硬度,纤维直径超过1.5mm时,有时难以得到柔软的触感。
本发明的网状结构体的主要构成粗纤维主区域的粗的纤维的纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下、优选0.5mm以上且2.5mm以下、更优选0.6mm以上且2.0mm以下。纤维直径低于0.4mm时,过细,难以确保作为网状结构体所需的硬度,纤维直径超过3.0mm时,可以确保网状结构体的硬度,但网状结构***,压缩耐久性有时差。
对于构成本发明的网状结构体的连续线状体的细的纤维和粗的纤维的纤维直径,粗的纤维的情况下,粗0.07mm以上、优选粗0.10mm以上、更优选粗0.12mm以上、进一步优选粗0.15mm以上、特别优选粗0.20mm以上、最优选粗0.25mm以上。在本发明中,粗的纤维与细的纤维的纤维直径之差的上限优选2.5mm以下。粗的纤维比细的纤维的纤维直径粗低于0.07mm时,网状结构体有时有触底感。相反地,纤维直径之差过大时,过度出现异物感,因此,必须设定为适当的范围。
构成本发明的网状结构体的细的纤维的总重量比率相对于构成网状结构体的全部纤维优选10%以上且90%以下。为了对本发明的网状结构体赋予柔软的触感,更优选20%以上且80%以下、进一步优选30%以上且70%以下。低于10%和超过90%时,有时无法对网状结构体赋予柔软的触感。
本发明的网状结构体中,优选的是,细的纤维为具有实心截面的实心截面纤维,粗的纤维为具有中空截面的中空截面纤维。这是由于,如果细的纤维为实心截面纤维,则可以制造更细的纤维,这是由于,如果粗的纤维为中空截面纤维,则重量变轻。实心截面纤维和中空截面纤维可以通过利用目视或光学显微镜等的观察来识别这些纤维的截面。
构成本发明的网状结构体的连续线状体在不有损本发明的目的的范围内,也可以形成与其他热塑性树脂组合的复合线状。作为复合形态,将线状体本身复合化的情况下,可以举出鞘·芯型、并列型、偏芯鞘·芯型等的复合线状体。
构成本发明的网状结构体的连续线状体的截面形状优选为大致圆形状,但通过形成异型截面,也有时可以赋予抗压缩性、触感。
对于构成本发明的网状结构体的连续线状体,在不使性能降低的范围内,通过使具有防臭抗菌、消臭、防霉、着色、芳香、阻燃、吸放湿等功能的药剂含有于构成连续线状体的热塑性弹性体中、和/或在连续线状体表面添加具有防臭抗菌、消臭、防霉、着色、芳香、阻燃、吸放湿等功能的药剂等处理从而也可以使其附着。
本发明的网状结构体包含成型为一切形状的物质。例如,也包括:板状、三棱柱、多棱体、圆柱、球状、包含多种形状的网状结构体。它们的成型方法可以利用切割、热压、无纺布加工等公知的方法来进行。
本发明的网状结构体还包括:网状结构体的至少一部分中存在有上述细纤维主区域、上述粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的上述混合存在区域的网状结构体。即,本发明的网状结构体不仅包括包含各1个的细纤维主区域、混合区域和粗纤维主区域的情况,还包括包含多个这些中的至少任一个的情况。例如,本发明的网状结构体还适合地包括:在其厚度方向上包含细纤维主区域、混合存在区域、粗纤维主区域、混合存在区域和细纤维主区域的网状结构体;或者,包含细纤维主区域、混合存在区域、粗纤维主区域、混合存在区域、细纤维主区域、混合存在区域和粗纤维主区域的网状结构体等。如此,存在有多个细纤维主区域和粗纤维主区域中的至少任一个的网状结构体中,从使用时具有柔软的触感、且触底感少、压缩耐久性也优异的观点出发,也优选的是,在各细纤维主区域与各粗纤维主区域之间存在有混合区域。进而,对于本发明的网状结构体,从赋予柔软的触感的观点出发,必须至少一个表面侧为细纤维主区域侧,两者的表面侧也可以为细纤维主区域侧。
本发明的网状结构体的表观密度优选0.005g/cm3以上且0.20g/cm3以下、更优选0.01g/cm3以上且0.18g/cm3以下、进一步优选0.02g/cm3以上且0.15g/cm3以下。表观密度低于0.005g/cm3时,无法保持作为缓冲材料使用时所需的硬度,相反地,超过0.20g/cm3时,会变得过硬,有时变得不适于缓冲材料。
本发明的网状结构体的厚度优选5mm以上、更优选10mm以上。厚度低于5mm时,用于缓冲材料时,会变得过薄,有时会产生触底感。厚度的上限出于制造装置的关系而优选300mm以下、更优选200mm以下、进一步优选120mm以下。
从本发明的网状结构体的细纤维主区域侧(两者的表面侧为细纤维主区域侧的情况下,由更细的纤维构成的细纤维主区域表面侧)加压时的压缩25%时硬度优选6N/φ100mm以上、更优选10N/φ100mm以上、进一步优选20N/φ100mm以上。压缩25%时硬度低于6N/φ100mm时,作为缓冲材料的硬度会不足,有时会产生触底感。压缩25%时硬度的上限没有特别限定,优选1.5kN/φ100mm以下。
从本发明的网状结构体的细纤维主区域侧(两者的表面侧为细纤维主区域侧的情况下,由更细的纤维构成的细纤维主区域表面侧)加压时的压缩40%时硬度优选15N/φ100mm以上、更优选20N/φ100mm以上、进一步优选30N/φ100mm以上、特别优选40N/φ100mm以上。压缩40%时硬度低于15N/φ100mm时,作为缓冲材料的硬度会不足,有时会产生触底感。压缩40%时硬度的上限没有特别限定,优选5kN/φ100mm以下。
从本发明的网状结构体的细纤维主区域侧(两者的表面侧为细纤维主区域侧的情况下,由更细的纤维构成的细纤维主区域表面侧)加压时的滞后损耗优选60%以下、更优选50%以下、进一步优选40%以下、特别优选30%以下、最优选25%以下。上述滞后损耗超过60%时,本发明的网状结构体的回弹性过度降低,坐卧舒适性变差。滞后损耗的下限没有特别限定,本发明中,优选1%以上。
需要说明的是,本发明中,从细纤维主区域侧(两者的表面侧为细纤维主区域侧的情况下,由更细的纤维构成的细纤维主区域表面侧)加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变、压缩25%和40%时硬度、以及滞后损耗可以使用Instron Japan Co.,Ltd.,Instron Japan Co.,Ltd.,制Instron万能试验机、株式会社岛津制作所制精密万能试验机Autograph AG-X plus、Orientec Co.,Ltd.制TENSILON万能材料试验机等万能试验机来测定。
本发明的缓冲材料在缓冲物内部包含上述网状结构体。本发明的缓冲材料由于在缓冲物内部包含上述网状结构体,因此,使用时具有柔软的触感、且触底感少、压缩耐久性也优异。
实施例
以下,示出实施例,对本发明进行具体说明,但本发明不限定于这些。实施例中的特性值的测定和评价如下述进行。需要说明的是,试样的大小以以下中记载的大小为标准,试样不足的情况下,使用可能大小的试样尺寸来进行测定。
(1)纤维直径(mm)
将试样切断成宽度方向10cm×长度方向10cm×试样厚度的大小,从切断截面沿厚度方向从细纤维主区域和粗纤维主区域分别随机地以约5mm的长度采集10根纤维的线状体(从混合存在区域不进行线状体的采集。存在有多个细纤维主区域和/或粗纤维主区域的情况下,从各自的区域每10根地采集线状体)。将所采集的线状体沿切成圆片方向切断,以沿纤维轴向立起的状态载置于玻璃盖片,用设定为适当的倍率的光学显微镜得到切成圆片方向的纤维截面照片。由所得纤维截面照片求出构成各区域的纤维的直径,作为各自的纤维直径,算出各区域的各自的纤维直径的平均:单位mm(各n=10的平均值)。即,细的纤维和粗的纤维的纤维直径是指,各自纤维的平均纤维直径。存在有多个细纤维主区域和/或粗纤维主区域,且存在有细的纤维的纤维直径的平均值和/或粗的纤维的纤维直径的平均值时,求出各自主区域的纤维直径的平均值。另外,比较例2中的、纤维直径的测定如下进行:从切断截面沿厚度方向随机地以约5mm的长度采集10根纤维的线状体,用光学显微镜以适当的倍率拍摄所采集的线状体的截面照片,由所得纤维截面照片,与上述同样地求出纤维直径。为了得到平滑性而使网状结构体的表面平坦化,因此,纤维截面有时变形,因此,不从距离网状结构体表面2mm以内的区域选取试样。需要说明的是,线状体的截面形状为中空截面形状、异形截面形状的情况下,由所得纤维截面照片求出线状体的截面形状的外周长度,通过计算求出具有与其外周长度相等的外周长度的圆的直径,将其长度作为纤维直径。
(2)纤维直径之差(mm)
取上述(1)中测定的细的纤维和粗的纤维的各纤维直径的平均值之差,
根据(纤维直径之差)=(粗的纤维的纤维直径的平均值)-(细的纤维的纤维直径的平均值):单位mm
的式子,算出纤维直径之差。即,细的纤维与粗的纤维的纤维直径之差是指,细的纤维的平均纤维直径与粗的纤维的平均纤维直径之差。需要说明的是,存在有多个细纤维主区域和/或粗纤维主区域、且存在有多个粗的纤维的纤维直径的平均值和/或细的纤维的纤维直径的平均值的情况下,作为上述式中的(粗的纤维的纤维直径的平均值)采用值最大的(粗的纤维的纤维直径的平均值),作为(细的纤维的纤维直径的平均值)采用值最小的(细的纤维的纤维直径的平均值)。
(3)细的纤维的总重量比率(%)
将试样切断成宽度方向5cm×长度方向5cm×试样厚度的大小。通过目视或光学显微镜等确认构成该试样的纤维,分成细的纤维和粗的纤维。之后,测量仅细的纤维的总重量、和仅粗的纤维的总重量。细的纤维的总重量比率根据
(细的纤维的总重量比率)=(细的纤维的总重量)/(细的纤维的总重量+粗的纤维的总重量)×100:单位%
的式子而算出。
(4)中空率(%)
将试样切断成宽度方向5cm×长度方向5cm×试样厚度的大小,从距离试样表面两侧的厚度方向10%以内的范围之外的切断截面,沿厚度方向随机地采集中空截面纤维的线状体10根。将所采集的线状体沿切成圆片方向切断,以沿纤维轴方向立起的状态载置于玻璃盖片,用光学显微镜得到切成圆片方向的纤维截面照片。根据截面照片,求出中空部面积(a)和包含中空部的纤维的总面积(b),
通过(中空率)=100×(a)/(b)(单位%、n=10的平均值)
的式子,算出中空率。
(5)厚度和表观密度(mm和g/cm3)
将试样切成宽度方向10cm×长度方向10cm×试样厚度的大小4个样品,以无载荷放置24小时。之后,使细的纤维面侧为上,使用高分子计器制FD-80N型测厚器,使用面积15cm2的圆形测定子,测定各样品1处的高度,求出4个样品的平均值作为厚度。另外,求出使上述试样放置于电子天平而测量得到的4个样品的重量的平均值作为重量。另外,表观密度根据重量和厚度,通过
(表观密度)=(重量)/(厚度×10×10):单位g/cm3
的式子而算出。
(6)熔点(Tm)(℃)
使用TA Instruments株式会社制差示扫描量热计Q200,由以升温速度20℃/分钟测定的吸放热曲线求出吸热峰(熔解峰)温度。
(7)750N恒定载荷反复压缩后的残余应变(%)
将试样切断成宽度方向40cm×长度方向40cm×试样厚度的大小,在23℃±2℃的环境下以无载荷放置24小时后,使用处于23℃±2℃的环境下的万能试验机(InstronJapan Co.,Ltd.,Instron Japan Co.,Ltd.,制Instron万能试验机)进行测量。以使直径200mm、厚度3mm的加压板成为样品中心的方式,使细纤维主区域(细纤维主区域为多个的情况下,主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,以下相同)侧为加压板侧而配置样品,测量用万能试验机检测到载荷为5N时的厚度,作为初始硬度计厚度(c)。之后,对于测定厚度的样品,利用ASKER STM-536,依据JIS K6400-4(2004)A法(恒定载荷法),进行750N恒定载荷反复压缩。加压板使用的是,底面的边缘部具有曲率半径25±1mm、为直径250±1mm、厚度3mm的圆形、且下面为平坦的装置,载荷设为750±20N,压缩频率设为每分钟70±5次,反复压缩次数设为8万次,加压至最大750±20N的时间设为反复压缩所需的时间的25%以下。反复压缩结束后,将试验片以不施加力的状态放置10±0.5分钟,利用万能试验机(InstronJapan Co.,Ltd.,Instron Japan Co.,Ltd.,制Instron万能试验机),以使直径200mm、厚度3mm的加压板成为样品中心的方式配置样品,测量用万能试验机检测到载荷为5N时的厚度,作为反复压缩后硬度计厚度(d)。从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变使用初始硬度计厚度(c)和反复压缩后硬度计厚度(d)、根据
(750N恒定载荷反复压缩后的残余应变)
={(c)-(d)}/(c)×100:单位%(n=3的平均值)
的式子而算出。
(8)压缩25%、40%时硬度(N/φ100mm)
将试样切断成宽度方向20cm×长度方向20cm×试样厚度的大小,在23℃±2℃的环境下以无载荷放置24小时后,利用处于23±2℃的环境下的万能试验机(Instron JapanCo.,Ltd.,Instron Japan Co.,Ltd.,制Instron万能试验机),使用加压板(所述加压板的直径φ100mm、厚度25±1mm、底面的边缘部具有曲率半径10±1mm、且下面平坦),以使加压板成为样品中心的方式,使细纤维主区域(细纤维主区域为多个的情况下,主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,以下相同)侧为加压板侧而配置样品,以1mm/分钟的速度开始压缩,测量用万能试验机检测到载荷为0.4N时的厚度,作为硬度计厚度。以此时的加压板的位置为零点,以速度10mm/分钟进行压缩直至硬度计厚度的75%,然后立即以速度10mm/分钟使加压板恢复至零点,接着以速度10mm/分钟进行压缩直至硬度计厚度的25%和40%,测定此时的载荷,分别作为从细纤维主区域侧加压时的压缩25%时硬度和压缩40%时硬度:单位N/φ100mm(n=3的平均值)。
(9)滞后损耗(%)
将试样切断成宽度方向20cm×长度方向20cm×试样厚度的大小,在23℃±2℃的环境下以无载荷放置24小时后,利用处于23℃±2℃的环境下的万能试验机(InstronJapan Co.,Ltd.,Instron Japan Co.,Ltd.,制Instron万能试验机),使用加压板(所述加压板的直径φ100mm、厚度25±1mm、底面的边缘部具有曲率半径10±1mm、且下面平坦),以使加压板成为样品中心的方式,使细纤维主区域(细纤维主区域为多个的情况下,主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,以下相同)侧为加压板侧而配置样品,以1mm/分钟的速度开始压缩,测量用万能试验机检测到载荷为0.4N时的厚度,作为硬度计厚度。以此时的加压板的位置为零点,以速度10mm/分钟进行压缩直至硬度计厚度的75%,然后立即以速度10mm/分钟将加压板恢复至零点(第一次的应力应变曲线)。恢复至零点时,再次以速度10mm/分钟进行压缩直至硬度计厚度的75%,立即以同一速度恢复至零点(第2次的应力应变曲线)。
图1A的第2次的应力应变曲线中,设为图1B的第2次的压缩时应力应变曲线所示的压缩能量(WC)、图1C的第2次的除压时应力应变曲线所示的压缩能量(WC’),按照下述式求出从细纤维主区域(细纤维主区域为多个的情况下,主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,以下相同)侧加压时的滞后损耗,
(滞后损耗)=(WC-WC’)/WC×100:单位%
WC=∫PdT(从0%压缩至75%时的功)
WC’=∫PdT(从75%除压至0%时的功)。
对于上述滞后损耗,简易地从得到例如图1A-图1C那样的应力应变曲线后,可以通过基于电脑的数据解析而算出。另外,将斜线部分的面积设为WC、带网部分的面积设为WC’,也可以根据去除这些面积之差的部分的重量而求出(n=3的平均值)。
(10)触底感
将试样切断成宽度方向40cm×长度方向40cm×试样厚度的大小,使体重处于40kg~100kg的范围的评价人员30名(20岁~39岁的男性;5名、20岁~39岁的女性:5名、40岁~59岁的男性:5名、40岁~59岁的女性:5名、60岁~80岁的男性:5名、60岁~80岁的女性:5名)落座于该试样的椅子,从细纤维主区域(细纤维主区域为多个的情况下,对于从主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,以下相同)侧落座时的、与椅子的座面接触而感到“扑通”的程度,在感觉上进行定性评价。评价基准如下:没有感到:A,较弱地感到:B,中等程度地感到:C,强烈地感到:D。
[实施例1]
作为聚酯系热塑性弹性体,将对苯二甲酸二甲酯(DMT)和1,4-丁二醇(1,4-BD)与少量的催化剂一起投入,通过常规方法进行酯交换后,添加数均分子量1000的聚四亚甲基二醇(PTMG),进行升温减压并使其缩聚,生成聚醚酯嵌段共聚弹性体,接着,添加抗氧化剂1%并混合混炼,然后粒料化,以50℃真空干燥48小时,得到聚酯系热塑性弹性体(A-1)。对于聚酯系热塑性弹性体A-1,软链段含有率为40重量%、熔点为198℃。
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度67.6mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向从第1列至第7列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第8列至第14列,外径1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的Z字形排列,使所得聚酯系热塑性弹性体(A-1)在纺丝温度(熔融温度)240℃下、以中空形成孔口孔的单孔排出量1.4g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量0.8g/分钟向喷嘴下方排出,在喷嘴面26cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度52mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.14m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:存在有主要由纤维直径为0.48mm的实心截面纤维构成的细纤维主区域、主要由纤维直径为0.73mm的截面形状为三角饭团型且中空率为20%的中空截面纤维构成的粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,纤维直径之差为0.25mm、细的纤维的总重量比率为35%、表观密度为0.050g/cm3、表面平坦化的厚度为50mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为7.0%、压缩25%时硬度为28.9N/φ100mm、压缩40%时硬度为55.7N/φ100mm、滞后损耗为26.7%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
[表1]
※1:层叠了2个网状结构体的状态下的值。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[实施例2]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度67.6mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向从第1列至第7列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第8列至第13列,外径1.2mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距7mm、厚度方向孔间间距6.1mm的Z字形排列,使上述中得到的聚酯系热塑性弹性体(A-1)在纺丝温度(熔融温度)240℃、以中空形成孔口孔的单孔排出量1.2g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量1.0g/分钟向喷嘴下方排出,在喷嘴面28cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度52mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.14m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:存在有主要由纤维直径为0.63mm的实心截面纤维构成的细纤维主区域、主要由纤维直径为0.70mm的截面形状为三角饭团型且中空率为18%的中空截面纤维构成的粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,纤维直径之差为0.07mm、细的纤维的总重量比率为45%、表观密度为0.046g/cm3、表面平坦化的厚度为50mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为7.2%、压缩25%时硬度为39.4N/φ100mm、压缩40%时硬度为68.4N/φ100mm、滞后损耗为23.1%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[实施例3]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度72.7mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向从第1列至第4列,外径1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第5列至第11列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第12列至第15列,外径1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的Z字形排列,使上述中得到的聚酯系热塑性弹性体(A-1)在纺丝温度(熔融温度)240℃下、以中空形成孔口孔的单孔排出量1.5g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量0.9g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面28cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度52mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.54m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:在厚度方向上,依次存在有主要由细的纤维构成的细纤维主区域、细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域、主要由粗的纤维构成的粗纤维主区域、细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域、和主要由细的纤维构成的细纤维主区域,这些区域一体化而不分离,对于粗的纤维,由截面形状为三角饭团型的中空截面且中空率为20%、纤维直径为0.70mm的中空线状体形成,对于细的纤维,由纤维直径0.50mm的实心线状体形成,纤维直径之差为0.20mm、细的纤维的总重量比率为40%、表观密度为0.040g/cm3、表面平坦化的厚度为51mm。此处,对于本实施例中所得网状结构体,两者的表层面是主要由细的纤维构成的细纤维主区域,因此,选择主要由最细的纤维构成的细纤维主区域,从该区域侧加压从而进行测定。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为7.1%、压缩25%时硬度为18.0N/φ100mm、压缩40%时硬度为35.7N/φ100mm、滞后损耗为26.0%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[实施例4]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度67.6mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向从第1列至第7列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第8列至第14列,外径1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的Z字形排列,作为聚烯烃系热塑性弹性体(B-1),使用由乙烯·α-烯烃形成的多嵌段共聚物即NFUSE D9530.05(Dow Chemical Company制)100重量%,在纺丝温度(熔融温度)240℃下、以中空形成孔口孔的单孔排出量1.8g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量1.1g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面30cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度50mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.43m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在70℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:存在有主要由纤维直径为0.52mm的实心截面纤维构成的细纤维主区域、主要由纤维直径为1.13mm的截面形状为三角饭团型且中空率为30%的中空截面纤维构成的粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,纤维直径之差为0.61mm、细的纤维的总重量比率为37%、表观密度为0.043g/cm3、表面平坦化的厚度为45mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为13.5%、压缩25%时硬度为6.2N/φ100mm、压缩40%时硬度为19.1N/φ100mm、滞后损耗为44.8%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[实施例5]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度67.6mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向从第1列至第7列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向从第8列至第14列,外形1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,作为聚烯烃系热塑性弹性体(B-1),使用由乙烯·α-烯烃形成的多嵌段共聚物即INFUSE D9530.05(Dow Chemical Company制)100重量%,在纺丝温度(熔融温度)240℃下、以中空形成孔口孔的单孔排出量1.8g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量1.1g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面30cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度40mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.84m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在70℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:存在有主要由纤维直径为0.57mm的实心截面纤维构成的细纤维主区域、主要由纤维直径为1.14mm的截面形状为三角饭团型且中空率为29%的中空截面纤维构成的粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,纤维直径之差为0.57mm、细的纤维的总重量比率为37%、表观密度为0.052g/cm3、表面平坦化的厚度为32mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为13.9%、压缩25%时硬度为6.5N/φ100mm、压缩40%时硬度为16.8N/φ100mm、滞后损耗为47.2%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[实施例6]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度77.9mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向第1列至第10列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,对于厚度方向第11列至第16列,外径1mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的Z字形排列,作为聚烯烃系热塑性弹性体(B-2),使用由乙烯·α-烯烃形成的无规嵌段共聚物即DOWLEX 2035G(Dow Chemical Company制)100重量%,在纺丝温度(熔融温度)230℃下,以中空形成孔口孔的单孔排出量1.3g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量0.8g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面32cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度60mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.49m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在70℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为如下网状结构体:存在有主要由纤维直径为0.49mm的实心截面纤维构成的细纤维主区域、主要由纤维直径为0.88mm的截面形状为三角饭团型且中空率为33%的中空截面纤维构成的粗纤维主区域、和位于细纤维主区域与粗纤维主区域之间的细的纤维与粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,这些区域一体化而不分离,纤维直径之差为0.39mm、细的纤维的总重量比率为38%、表观密度为0.033g/cm3、表面平坦化的厚度为56mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为14.9%、压缩25%时硬度为17.3N/φ100mm、压缩40%时硬度为36.8N/φ100mm、滞后损耗为43.4%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本实施例中得到的网状结构体,细的纤维的纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下,另外,细的纤维的总重量比率为10%以上且90%以下,因此,具有柔软的触感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,粗的纤维的纤维直径比细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,另外,从细纤维主区域侧加压时的、压缩25%时硬度为6N/φ100mm以上、压缩40%时硬度为15N/φ100mm以上,因此,基于触底感的评价人员的定性评价中没有触底感。另外,对于本实施例中得到的网状结构体,在细纤维主区域与粗纤维主区域之间存在有混合存在区域,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下,因此,压缩耐久性优异。
[比较例1]
使用所得聚酯系热塑性弹性体(A-1),使纺丝温度(熔融温度)为240℃,使用如下喷嘴:在宽度方向的长度50cm、厚度方向的长度67.6mm的喷嘴有效面上,对于从1列至8列,孔口形状为,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的粗的纤维用的中空形成孔口为宽度方向孔间间距10mm、厚度方向孔间间距7.5mm的Z字形配置,对于从第9列至第11列,外径0.7mm的细的纤维用的实心形成孔口为宽度方向孔间间距2.5mm、厚度方向孔间间距3.7mm,以中空形成孔口孔的单孔排出量2.0g/分钟、实心形成孔口孔的单孔排出量0.5g/分钟、总排出量1100g/分钟的速度,向喷嘴下方排出,在喷嘴面18cm下配置冷却水,使宽60cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度50mm间隔配置,使得一对牵引输送网在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送网夹持,并且以1.00m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,固化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到网状结构体。
所得网状结构体为主要由细的纤维构成的细纤维主区域、与主要由粗的纤维构成的粗纤维主区域一体化而没有分离的网状结构体。对于所得网状结构体,粗的纤维形成孔口的宽度方向孔间间距与细的纤维形成孔口的宽度方向孔间间距非常不同,因此,粗的纤维的环无法进入至细的纤维的环与环之间,是不存在使细的纤维与粗的纤维混合存在而形成厚度的区域的网状结构体。
对于粗的纤维,由截面形状为三角饭团型的中空截面且中空率为28%、纤维直径为0.80mm的中空线状体形成,对于细的纤维,由纤维直径0.32mm的实心线状体形成,纤维直径之差为0.48mm、细的纤维的总重量比率为27%、表观密度为0.046g/cm3、表面平坦化的厚度为50mm。
对于所得网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15.6%、压缩25%时硬度为21.9N/φ100mm、压缩40%时硬度为40.3N/φ100mm、滞后损耗为23.8%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本比较例中得到的网状结构体,从细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变大于15%,因此,压缩耐久性差。
[比较例2]
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度100cm、厚度方向的长度31.2mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向7列,外径3mm、内径2.6mm且三重桥的中空形成性截面的孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,使所得聚酯系热塑性弹性体(A-1)在纺丝温度(熔融温度)240℃下、以单孔排出量1.5g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面28cm下配置冷却水,使宽200cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度27mm间隔配置,使得一对牵引输送机在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送机夹持,并且以1.14m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到主要由截面形状具有三角饭团型的中空截面纤维构成的网状结构体。对于所得网状结构体,表观密度为0.063g/cm3、表面平坦化的厚度为25mm,对于中空截面纤维,中空率为20%、纤维直径为0.76mm。
另外,使用如下喷嘴:在宽度方向100cm、厚度方向的宽31.2mm的喷嘴有效面上,孔口的形状设为,对于厚度方向7列,外形1mm的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向孔间间距5.2mm的Z字形排列,使所得热塑性弹性树脂(A-1)在熔融温度240℃下、以单孔排出量0.9g/分钟的速度向喷嘴下方排出,在喷嘴面28cm下配置冷却水,使宽200cm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度27mm间隔配置,使得一对牵引输送机在水面上露出一部分,在该水面上的输送网上,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接并形成三维网状结构,将该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送机夹持,并且以1.14m/分钟的牵引速度注入至冷却水中,使其固化,从而使厚度方向的两面平坦化后,切断成规定的大小,在110℃热风中进行15分钟干燥热处理,得到主要由实心截面纤维构成的网状结构体。对于所得网状结构体,表观密度为0.038g/cm3、表面平坦化的厚度为25mm,对于实心截面纤维,纤维直径为0.50mm。
使得到的主要由细的纤维即实心截面纤维构成的网状结构体、与主要由粗的纤维即中空截面纤维构成的网状结构体重叠而制成网状结构体。重叠的网状结构体整体的表观密度为0.051g/cm3、厚度为50mm。需要说明的是,粗的纤维即中空截面纤维的纤维直径与细的纤维即实心截面纤维的纤维直径之差为0.26mm。
对于该重叠的网状结构体,从由细的纤维即实心截面纤维构成的网状结构体侧压缩时的、750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为17.3%、压缩25%时硬度为32.1N/φ100mm、压缩40%时硬度为61.3N/φ100mm、滞后损耗为26.2%、由评价人员未感到触底感,评价为A。将结果归纳于表1。
如表1所示那样,对于本比较例中得到的重叠的网状结构体,从由细的纤维构成的网状结构体侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变大于15%,因此,压缩耐久性差。
在此公开的实施方式和实施例在所有方面均是示例,应当认为没有限制。本发明的范围由权利要求表示而不是上述说明,包含与权利要求等同的含义和范围内的全部变更。
产业上的可利用性
本发明的网状结构体是完全满足使用时具有柔软的触感、触底感少、压缩耐久性优异这样的3个特征的网状结构体,可以提供适合于办公椅、家具、沙发、床等寝具、电车·汽车·二轮车·婴儿车·儿童座椅等的车辆用座位、地垫、防止碰撞、夹入的构件等冲击吸收用的垫等中使用的缓冲材料的网状结构体,因此,大大有利于产业界。
Claims (5)
1.一种网状结构体,其为由热塑性弹性体连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,
在所述网状结构体的厚度方向存在有如下区域:主要由纤维直径为0.1mm以上且1.5mm以下的细的纤维构成的细纤维主区域;主要由纤维直径为0.4mm以上且3.0mm以下的粗的纤维构成的粗纤维主区域;和,位于所述细纤维主区域与所述粗纤维主区域之间的所述细的纤维与所述粗的纤维混合存在而成的混合存在区域,
对于所述细纤维主区域,细的纤维的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率为90%以上,对于所述粗纤维主区域,粗的纤维直径的纤维根数相对于该区域中所含的总纤维根数所占的比率为90%以上,
所述粗的纤维的纤维直径比所述细的纤维的纤维直径粗0.07mm以上,
所述网状结构体的从所述细纤维主区域侧加压时的750N恒定载荷反复压缩后的残余应变为15%以下。
2.根据权利要求1所述的网状结构体,其表观密度为0.005g/cm3以上且0.20g/cm3以下。
3.根据权利要求1或2所述的网状结构体,其中,所述细的纤维为具有实心截面的实心截面纤维,所述粗的纤维为具有中空截面的中空截面纤维。
4.根据权利要求1或2所述的网状结构体,其中,从所述网状结构体的所述细纤维主区域侧加压时的滞后损耗为60%以下。
5.一种缓冲材料,其在缓冲材料内部包含权利要求1~4中任一项所述的网状结构体。
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