DE69127162T2

DE69127162T2 - Polsterungsmaterial und seine herstellung

Info

Publication number: DE69127162T2
Application number: DE69127162T
Authority: DE
Inventors: Kazushi Fujimoto; Nobuo Takahashi; Hironori Yamada; Makoto Yoshida
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2011-05-28
Also published as: EP0483386A4; CA2063732C; EP0483386A1; CA2063732A1; US5183708A; WO1991019032A1; DE69127162D1; EP0483386B1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf eine neue Polsterungsstruktur bzw. Dämpfungsstruktur, welche nicht-elastomere, gekräuseite Polyester-Stapelfasern enthält, welche als die Matrix dienen, in welcher wärmeverbundene Punkte mit elastomeren, konjugierten Fasern verstreut vorliegen, und auch auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Technischer Hintergrund

In der Technik der Polsterungs- bzw. Dämpfungsstrukturen, welche bei Möbeln, Betten und dgl. verwendet werden, wurden geschäumte Polyurethanmatten, nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapel faserfüllungen, harzgebundene Fasermatten oder thermisch gebundene Fasermatten, welche durch Aneinanderkleben von gekräuselten Polyester-Stapelfasern gebildet werden, usw. verwendet.
Jedoch weisen geschäumte Polyurethanmatten Probleme dahingehend auf, daß die in dem Verfahren ihrer Herstellung verwendeten Chemikalien schwierig handzuhaben sind und daß Freon freigesetzt wird. Weiters ist es, da die Kompressionscharakteristika einer geschäumten Polyurethanmatte ein aubergewöhnliches Merkmal zeigen, daß sie zu Beginn der Kompressionsstufe hart ist und dann abrupt nachgibt, sie ist nicht nur in bezug auf die Dämpfungseigenschaften unzulänglich, sondern es wird auch ein starkes Gefühl eines "Auffallens auf einen Boden" vermittelt. Weiters hat die Matte eine geringe Luftdurchlässigkeit und sie tendiert folglich dazu stickig zu werden, was die Matte in vielen Fällen als eine Dämpfungs struktur beanstandeswert macht. Schlieblich ist eine geschäumte Polyurethanmatte weich und hat eine sehr geringe Federkraft gegenüber Kompression, da sie geschäumt ist. Die Federkraft kann durch Erhöhen der Dichte der geschäumten Matte verbessert werden, jedoch erhöht dies auch das Gewicht und begünstigt einen fatalen Defekt, daß ihre Luftdurchlässigkeit weiter verschlechtert wird. Weiters haben nicht-elastomere Polyester-Stapelfaserfüllungen Nachteile, daß sie dazu tendieren, während der Verwendung deformiert zu werden, da die Aggregatstruktur nicht fixiert ist, und ihr Volumen oder ihre Federkraft wird merkbar reduziert, wenn die sie bildenden Stapelfasern wandern oder die darin enthaltenen Kräuselungen schwinden.
Andererseits zeigen harzgebundene Fasermatten und thermisch gebundene Fasermatten, in welchen nicht-elastomere, gekräuseite Polyester-Stapelfaseraggregate mit einem Harz (z.B. Polyacrylat) oder Bindefasern, welche aus einem Polymer, welches einen Schmelzpunkt niedriger als jener des Polymers, welches die Matrixstapelfasern aufweist, gebunden sind (japanische offengelegte Patentanmeldung 31150/1983), eine schwache Haftfestigkeit. Da auch der Polymerfilm eine geringe Dehnung und eine geringe Rückkehrtendenz von der Ausdehnung zeigt, zeigen die gebundenen Punkte eine niedrige Haltbarkeit. Deshalb tendieren derartige Fasermattenprodukte zum Brechen, wenn die gebundenen Punkte während der Verwendung deformiert werden, oder sie zeigen eine geringe Rückkehrtendenz nach der Deformation und folglich sinkt ihre Formretentionsfähigkeit oder Federkraft drastisch ab. Weiters sind sie, wenn die gebundenen Punkte aus einem Polymer mit geringer Dehnung gefertigt sind, steif und es fehlt ihnen die Beweglichkeit, was in einer geringen Dämpfungsleistung resultiert. Als Mittel zum Verbessern der Dämpfungsleistung schlägt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 102712/1987 eine Dämpfungsstruktur vor, worin die Kreuzungspunkte der gekräuselten Polyester-Stapelfasern mit einem geschäumten Polyurethanbinder fixiert sind. Das Produkt tendiert jedoch dazu, Unebenheiten bei der Verarbeitung zu bewirken, da es mit einem quervernetztem Polyurethan des "Lösungstyps" imprägniert ist. Folglich ist die Behandlungslösung schwierig handzuhaben; die Haftfähigkeit zwischen Polyurethan und Polyesterfasern ist gering; und da das Bindemittel vernetzt ist, zeigt das Produkt eine verringerte Dehnung. Da weiters der Harzanteil geschäumt ist, tendiert eine Deformation konzentriert bei lokalisierten Punkten aufzutreten.
Dies führt zu Problemen, da sie, wenn das geschäumte Polyurethan an den Faserkreuzungspunkten schwer deformiert ist, leicht brechen; und ihre Haltbarkeit ist gering.
Die Beschreibung der EP-A 0 171 806 offenbart eine Dämpfungs struktur, umfassend ein Aggregat aus nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern als Matrix, welches Aggregat, darin dispergiert und hineinvermischt, eine nicht-elastomere, konjugierte Faser enthält, welche aus einem thermoplastischen, nicht-elastomeren Polymer zusammengesetzt ist, welches einen niedrigeren Schmelzpunkt als jener des Polyesterpolymers aufweist, welches die Stapelfasern bildet, in welcher Dämpfungs struktur nicht-flexible, wärmeverbundene Punkte, welche durch wechselseitiges Wärmeverschmelzen der nicht-elastomeren, konjugierten Fasern an deren Kreuzungs punkten gebildet sind, und nicht-flexible, wärmeverbundene Punkte, welche durch Wärmeverschmelzen der nicht-elastomeren, konjugierten Fasern mit den nicht-elastomeren Polyester- Stapelfasern an deren Kreuzungspunkten ausgebildet sind, verstreut vorhanden sind.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Dampfungs- bzw. Polsterungsstruktur zur Verfügung, in welcher insbesondere die Anhaftung von Stapelfaser zu Stapelfaser an ihren Kreuzungspunkten merkbar stabilisiert ist, wobei die Dämpfungseigenschaft, Federkraft gegenüber Kompression, Kompressionsdauerhaftigkeit und Rückkehrfähigkeit aus der Kompression verbessert sind.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf das zur Verfügung Stellen der obigen Dämpfungsstruktur durch ein vereinfachtes Verfahren, in welchem das Auftreten von Unebenheiten in dem Verfahren vermieden wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Dämpfungs struktur zur Verfügung gestellt, umfassend:
ein Aggregat aus nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester- Stapelfasern als Matrix, wobei das Aggregat eine darin dispergierte und gemischte, konjugierte Faser enthält, die aus zwei Arten von Polymeren zusammengesetzt ist, wobei jedes einen von dem anderen verschiedenen Schmelzpunkt aufweist und eines der Polymeren einen Schmelzpunkt besitzt, der niedriger ist als der des Polyesterpolymers, welches die Stapelfasern aufbaut, wobei in der Dämpfungsstruktur wärmeverbundene Punkte, die durch wechselseitiges Wärmeverschmelzen der konjugierten Fasern an ihren Kreuzungspunkten gebildet sind, und wärmeverbundene Punkte, die durch Wärmeverschmelzen der konjugierten Fasern mit den nicht-elastomeren Polyester-Stapelfasern an ihren Kreuzungspunkten gebildet sind, versteut vorliegen, und die eine Dichte von 0,005 bis 0,10 g/cm³ und eine Dicke von mindestens 5 mm aufweist, wobei die Dämpfungsstruktur dadurch gekennzeichnet ist, daß das Aggregat eine darin dispergierte und gemischte, elastomere, konjugierte Faser enthält, die aus einem thermopolastischen Elastomer, das einen Schmelzpunkt aufweist, der um mindestens 40 ºC niedriger ist, als der des Polyesterpolymers, welches die Stapelfasern aufbaut, und aus einem nicht-elastomeren Polyester zusammengesetzt ist, wobei das thermoplastische Elastomer mindestens an der Faseroberfläche exponiert ist, wobei in der Dämpfungs struktur
(A) in allen Richtungen flexible, wärmeverbundene Punkte (A), welche durch wechselseitiges Wärmeverschmelzen der elastomeren, konjugierten Fasern an ihren Kreuzungspunkten gebildet sind, und
(B) wärmeverbundene Punkte (B), welche in der Hälfte aller Richtungen flexibel sind und durch Wärmeverschmelzen der elastomeren, konjugierten Fasern mit den nichtelastomeren Polyester-Stapelfasern an ihren Kreuzungspunkten gebildet sind,
verstreut vorliegen und in der elastomeren, konjugierten Faser zwischen irgendwelchen zwei nebeneinanderliegenden, flexiblen, wärmeverschmolzenen Punkten [zwischen (A) und (A), zwischen (A) und (B) oder zwischen (B) und (B)] einige der konjugierten Fasern mindestens einen Abschnitt aufweisen, der dicker als nebeneinanderliegende Abschnitte in der Längsrichtung ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten neuen Dämpfungsstruktur zur Verfügung gestellt, umfassend das Mischen einer nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfaser mit einer elastomeren, konjugierten Faser, die aus einem thermoplastischen Elastomer mit einem Schmelzpunkt, der um mindestens 40 ºC niedriger ist als der des Polyesterpolymers, welches die nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapel faser aufbaut, und einem nicht-elastomeren Polyester zusammengesetzt ist, wobei das thermoplastische Elastomer mindestens 1/2 der Faseroberfläche einnimmt, zur Bildung einer Bahn mit einem Raumbedarf von mindestens 30 cm³/g, wodurch dreidimensionale Faserkreuzungspunkte unter den konjugierten Fasern oder zwischen den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern und den konjugierten Fasern gebildet werden; und anschließend das Wärmebehandeln der Bahn bei einer Temperatur, die niedriger als der Schmelzpunkt des Polyesterpolymers, aber um 10 - 80 ºC höher als der des Elastomers ist, zum Herbeiführen einer Wärmeverschmelzung von mindestens einem Teil dieser Faserkreuzungspunkte.

Kurze Erläuterung der Zeichnungen:

Fig. 1(a) und (b) zeigen Schnittansichten einer Dämpfungs struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, welche von den Elektronenmikrogrammen (Vergrößerung: 70 x) der Fig. 4(a) bzw. (b) kopiert sind;
Fig. 2(a), (b) und (c) sind Draufsichten auf die amöbenartigen, in allen Richtungen flexibel wärmeverbundenen Punkte und in die Hälfte aller Richtungen flexibel wärmeverbundenen Punkte, welche verstreut in der Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung als einzige Bindungspunkte vorhanden sind, wobei diese Ansichten von den Elektronenmikrogrammen (Vergrößerung: 350 x) der Fig. 5(a), (b) bzw. (c) entnommen wurden;
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches für die Berechnung der Rückkehr aus der Kompression der Dämpfungsstruktur verwendet wird;
Fig. 4(a) und (b) sind Elektronenmikrogramme, welche den Aufbau der Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung zeigen; und
Fig. 5(a), (b) und (c) sind Elektronenmikrogramme der flexiblen, wärmeverbundenen Punkte, welche verteilt in der Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung vorhanden sind (Vergrößerung: 350 x).

Optimale Ausbildung für die Durchführung der Erfindung:

Die Erfindung wird in der Folge genauer in weiteren Details beschrieben.
In den Fig. 1(a) und (b) bedeutet 1 die nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern, welche als die Matrix der Dämpfungsstruktur dienen; 2 die elastomeren, konjugierten Fasern, welche aus einem thermoplastischen Elastomer mit einem um mindestens 40 ºC niedrigeren Schmelzpunkt als jenem des Polyesterpolymers, welches die Stapelfasern ausbildet, und einem nicht-elastomeren Polyester gebildet sind, wobei erstere mindestens an den Faseroberflächen exponiert sind und die elastomeren Fasern in die Matrix dispergiert und eingemischt sind. Die Merkmale der Dämpfungsstruktur, wie sie durch diese Zeichnungen gezeigt sind, sind jene, daß in der Dämpfungsstruktur
(1) amöbenartige, in alle Richtungen flexible, wärmeverbundene Punkte, welche durch wechselseitiges Wärmeschmelzen des thermoplastischen Elastomers an den Kreuzungspunkten der elastomeren, konjugierten Fasern 1 gebildet werden, wie dies durch (A) angegeben ist; und
(2) in die Hälfte aller Richtungen flexible, wärmeverbundene Punkte, welche durch Wärmeschmelzen der elastomeren Komponente an den Kreuzungspunkten der elastomeren, konjugierten Fasern 2 mit den nichtelastomeren Polyester-Stapelfasern 1 gebildet werden, wie dies durch (B) angedeutet ist,
verstreut vorhanden sind (d.h., daß keine verbundenen Punkte zwischen den Matrixstapelfasern existieren) und
(3) in jeder der elastomeren, konjugierten Fasergruppen, welche zwischen jeweils zwei beliebigen, benachbarten, flexiblen, wärmeverbundenen Punkten [zwischen (A) und (A), zwischen (A) und (B) oder zwischen (B) und (B)] vorhanden sind, ein Teil der konjugierten Fasern mindestens einen dicken Abschnitt 3 in der Längsrichtung aufweist.
Hier spezifiziert der Ausdruck "in alle Richtungen flexibler, wärmeverbundener Punkt" einen wärmeverbundenen Punkt, welcher die Flexibilität derart aufweist, daß, wenn eine Belastung auf die Dämpfungsstruktur und folglich auch auf den verbundenen Punkt ausgeübt wird, dieser frei in der Richtung der Belastung defomierbar ist und in seinen ursprünglichen Zustand rückführbar ist, wenn die Belastung entfernt wird. Die wärmeverbundenen Punkte können in zwei Klassen unterteilt werden, wobei die eine jene enthält, welche oben mit (A) bezeichnet sind, welche amöbenartig sind und durch Wärmeschmelzen der thermoplastischen Elastomere an den Kreuzungspunkten der elastomeren, konjugierten Fasern selbst gebildet werden; und die andere jene enthält, welche durch (B) bezeichnet sind, welche die wärmeverbundenen Punkte sind, worin die thermoplastische Elastomerkomponente in der elastomeren, konjugierten Faser 2 und die nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapelfaser 1 sich miteinander unter einem Kreuzungswinkel 0 kreuzen, welcher zwischen 45 und 900 liegt, wie dies in den Fig. 2(a), (b) und (c) gezeigt ist.
Es wurde gefunden, daß die elastomeren, konjugierten Fasern 2, welche in der Matrix dispergiert und gemischt sind, sich entweder miteinander oder mit den elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern 1 statistisch kreuzen, und wenn sie einer Wärmeschmelzbehandlung in diesem Zustand unterworfen werden, werden dicke Abschnitte 3 intermittierend in der Längsrichtung der elastomeren, konjugierten Fasern 2 bilden.
Diese Abschnitte 3 werden gebildet, wenn das thermoplastische Elastomer, welches eine der Komponenten der elastorneren, konjugierten Fasern 2 ist, in der Richtung der Faserachse wandert, was durch Faktoren, wie ihre Schmelzviskosität und ihre Oberflächenspannung beeinflußt wird. Zu dem Zeitpunkt, wo die oben beschriebenen, flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (A) und (B) gebildet werden, wandert das thermoplastische Elastomer in flüssigem Zustand zu den und sammelt sich an den Faserkreuzungspunkten, um die amöbenartigen oder halbamöbenartig verbundenen Punkte zu bilden. D.h. da die wärmeverbundenen Punkte durch Wärmeverschmelzen der elastomeren, konjugierten Fasern, wie in (A), insgesamt durch wechselweises Schmelzen der dicken Abschnitte gebildet werden, erhalten sie die amöbenartige Form. Andererseits bindet sich, wo ein wärmeverbundener Punkte (B) gebildet ist, dieser dicke Abschnitt 3 mit den nicht-elastomeren, konjugierten Stapelfasern 1 selbst. Folglich kann er im Vergleich mit der amöbenartigen Form von (A) so bezeichnet werden, daß er eine halbamöbenartige Form aufweist. Fig. 2(a), (b) und (c) sind die Draufsichten auf die Elektronenmikrogramme (350 X) der amöbenartigen und halbamöbenartig wärmeverbundenen bzw. wärmeverschmolzenen Punkte.
Das Phänomen, daß die dicken Abschnitte bzw. Bereiche 3 durch lokalisierte Migration und Aggregation des thermoplastischen Elastomers gebildet werden, zeigt, daß die Wahrscheinlichkeit der Bildung der flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (A) und (B) in der Dämpfungsstruktur entsprechend dem Auftreten dieses Phänomens ansteigt. Natürlich bleiben die Abschnitte 3, welche nicht an dem Verschmelzen teilnehmen, wie sie sind. Folglich werden in gewissen Fällen die Verbindungen zwischen zwei beliebigen wärmeverbundenen Punkten, d.h. (A) - (A), (A) - (B) oder (B) - (B), durch die elastomere, konjugierte Faser gesichert, welche einige der dicken Abschnitte, die darin enthalten bleiben, aufweist.
Auch die Dichte der Dämpfungsstruktur selbst ist ein Faktor, welcher im Fall der Bildung von derartigen flexiblen, wärmeverbundenen Punkten in Betracht gezogen werden muß. Wenn sie größer als 0,10 g/cm³ ist, wird die Faserdichte extrem hoch und das wechselweise Verschmelzen des thermoplastischen Elastomers tendiert dazu mit einer extrem hohen Frequenz aufzutreten. Folglich tendiert das Produkt dazu, eine merkbar reduzierte Elastizitat in Richtung der Dicke, eine extrem niedrige Luftdurchlässigkeit und eine Tendenz zum Steifwerden aufzuweisen, wodurch sie nicht mehr als eine Dämpfungsstruk tur einsetzbar wird.
Wenn andererseits die Dichte geringer als 0,005 g/cm³ ist, zeigt die Struktur eine niedrige Elastizität und die Zahl der nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern, welche die Matrix bilden, wird geringer. Wenn folglich eine Last auf diese Struktur aufgebracht wird, wird der Zug oder die Spannung, welche(r) auf die individuellen Fasern ausgeübt wird, extrem, was die Struktur selbst leicht deformierbar und ungenügend in der Dauerhaftigkeit macht. Folglich ist das Produkt nicht als eine Dämpfungsstruktur verwendbar. Im Zusammenhang mit diesem Aspekt legen die japanischen, offengelegten Patentanmeldungen Nr. 197312/83 und 85575/77 nahe, daß die meisten der elastomeren, konjugierten Fasern wechsel weise im im wesentlichen parallelen Zustand verschmolzen sind, wie dies aus der Querschnittsrichtung beobachtet wird. In der vorliegenden Erfindung sollte jedoch ein derartiger Zustand nicht auftreten dürfen.
Wenn die Dämpfungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung mit den üblichen Dämpfungsstrukturen verglichen wird, existieren die folgenden, merkbaren Unterschiede zwischen diesen.
In konventionellen Produkten sind beispielsweise die nichtelastomeren, gekräuselten Stapelfasern, welche eine Matrix bilden, an ihren Kreuzungspunkten nur mit einem Harz oder einer vernetzbaren Urethanlösung, welche keine Fasern sind, verbunden. Im Gegensatz dazu wird in der Dämpfungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kein Verbindungspunkt an irgendeinem Kreuzungspunkt der die Matrix bildenden, gekräuselten Stapelfasern gebildet, sondern nur an den Kreuzungspunkten der elastomeren, konjugierten Fasern und an jenen der elastomeren, konjugierten Fasern mit den matrixbildenden, gekräuselten Stapelfasern, wobei die Verbindungen durch Wärmeschmelzen des thermoplastischen Elastomers, welches in den elastomeren, konjugierten Fasern enthalten ist, gebildet werden. Weiters sind in einer Dämpfungsstruktur, wo eine konjugierte Faser, enthaltend als die schmelzbare Komponente ein nicht-elastomeres Polymer, welches eine niedrige Schmelztemperatur aufweist, als ein Bindemittel verwendet wird, die wärmeverbundenen Punkte nahe einer Punkt-an-Punkt-Anhaftung und nehmen niemals die amöbenartige Form wie in der vorliegenden Erfindung ein. Darüberhinaus sind derartige Verbindungspunkte nicht flexibel und die Bindefasern, welche zwischen diesen Bindungspunkten selbst liegen, haben keine dicken Abschnitte. Derartige Punkte zeigen nur eine geringe Rückkehr aus einer Deformation, während die gebundenen Punkte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Flexibilität in alle Richtungen zeigen und durch die elastomeren, konjugierten Fasern verbunden sind, welche gut aus einer Deformation zurückkehren.
Aus der vorhergehenden Beschreibung kann verstanden werden, daß die Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung eine exzellente Elastizität gegenüber einer Kompression und Rückkehr aus einer Kompression zeigt, da in alle Richtungen flexible, wärmeverbundene Punkte (A) und (B) darin vorhanden sind und da auch die wärmeverbundenen Punkte durch eine elastomere, konjugierte Faser verbunden sind, was eine dreidimensionale elastomere Struktur ergibt.
In der Folge werden die charakteristischen Merkmale der in alle Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (A) gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Jeder dieser Punkte wird durch Migration und Aggregation des thermoplastischen Elastomers, welches in der konjugierten Faser enthalten ist, geformt und deckt daher weit die Kreuzungspunkte zwischen den Fasern ab und hat eine glatte Oberfläche. Auch der Außenumfang des Punktes, welcher die Faserkreuzungspunkte überdeckt, zeigt eine gebogene Oberfläche, wie eine Hyperbel. Dementsprechend:
(i) ist er frei von einer Konzentration der Span nung;
(ii) bricht er aufgrund der merkbar verbesserten Festigkeit und der Dehnungseigenschaften nicht unter wiederholter Kompression;
(iii) ist er elastisch gegen Deformation unter Druck bzw. Kompression (d.h. zeigt eine starke Elastizität gegenüber Deformation);
(iv) ist er, wenn einmal deformiert, leicht in jede beliebige Richtung deformierbar (d.h. alle Richtungen);
(v) ist er weiters glatt aus der Deformation in jeder Richtung rückgewinnbar; und
(vi) sind, da zwei beliebige, benachbarte, wärmeverbundene Punkte durch die elastomere, konjugierte Faser verbunden sind, bereit, ihre urspünglichen Positionen nach der Verlagerung wieder einzunehmen.
Es kann leicht verstanden werden, daß die in die Hälfte aller Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (B) auch dieselbe Tendenz wie oben zeigen, obwohl in etwas geringerem Ausmaß.
Als nächstes werden die Erfordernisse, welche zu der Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung gehören, beschrieben.
Zuerst weisen die amöbenartigen, in alle Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte vorzugsweise ein W/D-Verhältnis in einem Bereich von 2,0 bis 4,0 auf, worin W die Breite des wärmeverbundenen Punktes und der Mittelwert von W&sub1; und W&sub2; ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist; D der mittlere Durchmesser der elastomeren, konjugierten Fasern ist, welche an der Wärmebindung teilnehmen, berechnet aus den Durchmessern (d&sub1;, d&sub2;, d&sub3; und d&sub4;) der zur Wurzel des wärmeverbundenen Punktes benachbarten Bereiche, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die elastomere, konjugierte Faser, welche zwischen diesen wärmeverbundenen Punkten gelagert ist, hat häufig die dicken Abschnitte 3 in einem Intervall von mindestens 10&supmin;² cm. Weiters nehmen die elastomeren, konjugierten Fasern, welche zwischen den wärmeverbundenen Punkten gelagert sind, manchmal eine gekrümmte Form 4 ein, ähnlich einer Schlinge, oder entwickeln in bestimmten Fällen gewendelte, elastische Schlingen, wie dies in Fig. 1 unter (A) und (B) gezeigt ist.
Die in alle Richtungen oder in die Hälfte aller Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (welche der Einfachheit halber in der Folge insgesamt als "wärmeverbundene Punkte" bezeichnet werden können) funktionieren in der vorliegenden Erfindung, um die Spannung und den Zug zu reduzieren, welche auf die gekräuselten Stapelfasern, welche die Matrix bilden, ausgeübt werden, indem sie sich frei als Reaktion auf derartige Kräfte, wenn die Dämpfungsstruktur belastet (komprimiert) wird, deformieren und hiebei die Spannung und den Zug verteilen. Daher sind physikalische Eigenschaften von derartigen wärmeverbundenen Punkten unter keinen Umständen vernachlässigbar. Als die entsprechenden physikalischen Eigenschaften können die Bruchfestigkeit, die Bruchdehnung, der elastische Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung angegeben werden, welche Eigenschaften in der Folge definiert werden. Für die Bruchfestigkeit liegt der bevorzugte Bereich zwischen 0,3 g/de und 5,0 g/de. Wenn sie geringer als 0,3 g/de ist, tendieren die wärmeverbundenen Punkte zum Brechen unter einer drastisch kornprimierenden Deformation, welche in der Dämpfungsstruktur auftritt (d.h. auf 75 % der ursprünglichen Dicke). Dies wird wahrscheinlich zu einer Verschlechterung in der Dauerhaftigkeit und in der Formrückgewinnung führen.
Auf der anderen Seite ist eine Schmelzbehandlung bei bemerkenswert hohen Temperaturen erforderlich, um die Festigkeit der wärmeverbundenen Punkte größer als 5 g/de zu machen, was folglich die physikalischen Eigenschaften der gekräuselten Stapelfasern selbst, welche die Matrix bilden, verschlechtert.
Die Bruchdehnung liegt vorzugsweise im Bereich von 15 bis 200 %. Wenn sie geringer als 15 % ist, werden im Fall einer drastischen, aufgrund einer Kompression in der Dämpfungsstruktur auftetenden Deformation nicht nur die wärmeverbundenen Punkte eine größere Verlagerung und Verzerrung zeigen, sondern es werden sich auch die Kreuzungswinkel θ über das Verformungslimit verändern und es werden gegebenenfalls die verbundenen Punkte leichter zerstörbar.
Wenn die Dehnung 100 % übersteigt, tendieren die wärmeverbundenen Punkte dazu, eine Verzerrung unter einer derartigen Verlagerungskraft zu bewirken, und die Dauerhaftigkeit kann dementsprechend ebenfalls reduziert werden.
Weiters ist der elastische Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung vorzugsweise mindestens 80 %, insbesondere in dem Bereich von 80 bis 95 %. Wenn er geringer als 80 % ist, sinkt die Rückkehr aus der Deformation im Fall, daß eine Spannung oder Verlagerung an den wärmeverbundenen Punkten bewirkt wird, was eine Verschlechterung in der Dauerhaftigkeit unter wiederholter Kompression oder in der Dimensionsstabilität bewirken kann.
Die nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern, welche die Matrix gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, umfassen gewöhnliche Stapelfasern, welche aus Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyoxyhexamethylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Poly-1 , 4-dimethylcyclohexanterephthalat, Polypivalolacton und deren Copolyestern; Mischungen aus solchen Fasern; und konjugierten Fasern, welche aus wenigstens zwei der obengenannten Polymerkomponenten gebildet sind, gebildet sind. Die Einzelfasern können jede Querschnittsform, wie kreisförmig, abgeflacht, modifiziert oder hohl, aufweisen. Die Größe dieser Einzelfasern kann vorzugsweise zwischen 2 und 500 Denier, insbesondere zwischen 6 bis 300 Denier, liegen. Wenn die Einzelfasergröße zu klein ist, steigt die Dichte der Dämpfungsstruktur, um oft die Elastizität der Struktur als ganzes zu verschlechtern, wohingegen, wenn die Größe zu groß ist, die Handhabbarkeit der Fasern, insbesondere die netzbildende Eigenschaft, verschlechtert ist. Weiters wird die Anzahl der Fasern, welche die Matrix bilden, beanstandenswert gering, um die Anzahl der Kreuzungspunkte, welche durch diese und die elastischen, konjugierten Fasern gebildet werden, zu reduzieren, was in einer schlechten Elastizitätsentwicklung in der Dämpfungsstruktur und gleichzeitig in einer Reduktion der Dauerhaftigkeit resultiert. Zusätzlich wird der Griff unzulässig rauh.
Die elastomeren, konjugierten Fasern, welche für die Ausbildung der wärmeverbundenen Punkte verwendet werden, welche die bedeutende Rolle in der vorliegenden Erfindung spielen, sind aus einem thermoplastischen Elastomer und einem nicht-elastomeren Polyester, wobei der letztere mindestens die Hälfte der Faseroberfläche einnimmt, zusammengesetzt. In bezug auf das Gewichtsverhältnis werden jene, in welchen das Konjugationsverhältnis des ersteren zu dem letzteren zwischen 30:70 und 70:30 liegt, geeigneterweise verwendet. Die Struktur der elastomeren, konjugierten Fasern kann entweder in der nebeneinander liegenden (side-by-side) oder Mantel-Kern-Form sein.
Die letztere ist bevorzugter. In dem Fall der Mantel-Kern- Struktur dient natürlich der nicht-elastomere Polyester als der Kern, welcher konzentrisch oder exzentrisch angeordnet sein kann. Die exzentrische Struktur ist bevorzugter, da sie ein spulenförmiges, elastisches Gekräusel bildet.
Als die thermoplastischen Elastomere sind Polyurethanelastomere und Polyesterelastomere bevorzugt.
Polyurethanelastomere sind jene, welche durch Reaktion eines niedrig schmelzenden Polyols, welches ein Molekulargewicht in der Größenordnung von 500 bis 6000 aufweist, z.B. Dihydroxypolyether, Dihydroxypolyester, Dihydroxypolycarbonat, Dihydroxypolyesteramid oder dgl., mit einem organischen Diisocyanat, welches ein Molekulargewicht von nicht mehr als 500 aufweist, z.B. p, p'-Diphenylmethandiisocyanat, Tolylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, hydriertes Diphenylmethandiisocyanat, xylylendiisocyanat, 2,6-Diisocyanatmethylcaproat, Hexamethylendiisocyanat usw., und einem kettenverlängerndem Mittel, welches ein Molekulargewicht von nicht mehr als 500 aufweist, z.B. Glycol, Arninoalkohol oder Triol, erhalten werden. Von derartigen Polymeren sind insbesondere die Polyurethane, für deren Herstellung Polytetramethylenglycol, Poly-&epsi;-caprolacton oder Polybutylenadipat als die Polyolkomponente verwendet wird, bevorzugt. In diesem Fall ist die bevorzugte organische Diisocyanatkomponente p,p'-Diphenylmethandiisocyanat und das bevorzugte kettenverlängernde Mittel ist p,p'-Bishydroxyethoxybenzol oder 1,4-Butandiol.
Als die Polyesterelastomere sind die Polyether/Ester-Blockcopolymere, welche durch Copolymerisation von thermoplastischen Polyestern als harte Segmente und Poly(alkylenoxid)glycole als weiche Segmente gebildet werden, verwendbar. Spezifischer sind die Copolymere ternäre Copolymere, zusammengesetzt aus mindestens einer Dicarbonsäure, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Dicarbonsäuren, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Napthtalin-2,6-dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure, Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, Diphenoxyethandicarbonsäure, Natrium-3-sulfosiophthalat usw., alicyclischen Dicarbonsäuren, wie 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, aliphatische Dicarbonsäuren, wie Succinsäure, Oxalsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure, Dodecandisäure, Dimersäure usw.; und deren esterbildenden Derivaten; mindestens einer Diolkomponente, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen Diolen, wie 1,4-Butandiol, Ethylenglycol, Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol, Pentamethylenglycol, Hexamethylenglycol, Neopentylglycol, Decamethylenglycol usw., alicyclische Diole, wie 1,1-Cyclohexandimethanol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Tricyclodecandimethanol usw., und deren esterbildenden Derivate; und mindestens einem Poly(alkylenoxid)glycol, welches ein mittleres Molekulargewicht von etwa 400 bis 5000 aufweist, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenglycol, Poly(1,2- und 1-3-propylenoxid)glycol, Poly(tetramethylenoxid)glycol oder Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymere und Ethylenoxid/Tetrahydrofurancopolymere.
Aus einem Gesichtspunkt der Berücksichtigung der Anhaftung an nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapelfasern, der Temperaturcharakteristika und der Festigkeit sind jedoch blockcopolymerisierte Polyetherpolyester bevorzugt, in welchen Polybutylenterephthalat als das harte Segment und Poly oxybutylenglycol als das weiche segment dient. In diesem Fall ist der Polyesterteil, welcher das harte Segment bildet, aus Polybutylenterephthalat, dessen Hauptsäurekomponente Terephthalsäure ist und dessen Hauptdiolkomponente Butylenglycolkomponente ist, zusammengesetzt. Natürlich kann ein Teil (normalerweise nicht mehr als 30 Mol-%) der Säurekomponente durch andere Dicarbonsäurekomponenten oder Oxycarbonsäurekomponenten ersetzt sein. Analog kann ein Teil (normalerweise nicht mehr als 30 Mol-%) der Glycolkomponente durch eine Dioxykomponente, welche eine andere als die Dibutylenglycolkomponente ist, ersetzt sein.
Der Polyetherabschnitt, welcher das weiche Segment bildet, kann aus den Polyethern, welche mit einer anderen Dioxykomponente als Butylenglycol substituiert sind, zusammengesetzt sein. Die Polymere können weiters verschiedene Stabilisierungsmittel, Ultraviolettabsorber, Verzweigungsmittel zur Erhöhung der Viskosität, Mattierungsmittel, Firbemittel oder verschiedene Verbesserungsmittel, wie sie bei individuellen Gelegenheiten erforderlich sein könnten, enthalten.
Der Polymerisationsgrad der Polyesterelastomere liegt, wenn er als innere Viskosität ausgedrückt ist, vorzugsweise in dem Bereich von 0,8 bis 1,7, insbesondere von 0,9 bis 1,5. Wenn die innere Viskosität extrem niedrig ist, werden die wärmeverbundenen Punkte, welche mit den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-stapelfasern, welche als die Matrix dienen, gebildet werden, anfälliger gegenüber Brechen. Wenn die Viskosität im Gegensatz dazu zu hoch ist, ist es schwierig, die dicken Abschnitte zum Zeitpunkt des Wärmeverschmelzens auszubilden.
Als eines der Basischarakteristika hat das thermoplastische Elastomer vorzugsweise eine Bruchdehnung, welche später definiert wird, von mindestens 500 %, insbesondere mindestens 800 %. Wenn diese Dehnung zu niedrig ist, tendiert die Bindung der wärmeverbundenen Punkte dazu zu brechen, wenn die Dämpfungsstruktur komprimiert wird und die Deformation die wärmeverbundenen Punkte betrifft.
Weiters ist die Spannung auf das thermoplastische Elastomer unter 300 % Dehnung bevorzugt nicht mehr als 0,8 kg/mm², insbesondere nicht mehr als 0,6 kg/mm², Wenn diese Spannung zu groß ist, wird es schwierig für die wärmeverbundenen Punkte, die auf die Dämpfungsstruktur ausgeübten Kräfte zu verteilen.
Folglich kann, wenn die Dämpfungsstruktur komprimiert wird, die Kraft die Bindung an den Punkten brechen oder, selbst wenn das Brechen vermieden wird, kann eine Verdrehung der matrixbildenden, nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester- Stapelfasern resultieren oder die Kräusel können entfernt werden.
Die Rückkehr von 300 % Dehnung des thermoplastischen Elastomers ist vorzugsweise mindestens 60 %, insbesondere mindestens 70 %. Wenn diese Rückkehr von der Dehnung niedrig ist, kann es für die Dämpfungsstruktur, wenn sie komprimiert wird und die wärmeverbundenen Punkte deformiert werden, schwierig werden, ihre ursprüngliche Form wiederherzustellen.
Die thermoplastischen Elastomere sollten einen niedrigeren Schmelzpunkt als jener der Polymere, welche die nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern bilden, aufweisen und dürfen nicht bewirken, daß die Kräusel der nicht-elastomeren Stapelfasern während der Schmelzbehandlung zur Bildung der wärmeverbundenen Punkte thermisch verschwinden. In bezug auf die obigen Erfordernisse ist der Schmelzpunkt vorzugsweise mindestens 40 ºC, insbesondere mindestens 60 ºC, niedriger als jener der Stapelfaser-bildenden Polymere. Der Schmelzpunkt der thermoplastischen Elastomere kann beispielsweise im Bereich von 130 bis 220 ºC sein.
Wenn diese Temperaturdifferenz in den Schmelzpunkten weniger als 40 ºC beträgt, wird die Heiztemperatur, welche für die Schmelzbehandlung angewandt wird, welche später beschrieben werden wird, zu hoch, was bewirkt, daß die Kräusel der nichtelastomeren Polyester-Stapelfasern verschwinden und die dynamischen Eigenschaften der Stapelfasern verschlechtert werden.
Wenn der Schmelzpunkt eines speziellen, thermoplastischen Elastomers nicht präzise bestimmt werden kann, kann sein Erweichungspunkt für den Schmelzpunkt substituiert werden.
Als der nicht-elastomere Polyester, welcher als die andere Komponente mit dem obigen thermoplastischen Elastomer verwendet wird, können die bereits für die matrixbildenden, gekräuselten Stapelfasern als nützlich beschriebenen Polyesterpolymere verwendet werden. Von diesen Polymeren ist Polybutylenterephthalat besonders bevorzugt.
Die konjugierten Fasern werden in der Matrix in einer Menge von 10 bis 70 %, vorzugsweise 20 bis 60 %, basierend auf dem Gewicht der Dämpfungsstruktur dispergiert und vermischt. Wenn diese Mischungsrate zu niedrig ist, ist die Zahl der wärmeverbundenen Punkte reduziert und die resultierende Struktur zeigt eine erhöhte Tendenz, deformiert zu werden und eine niedrigere Elastizität, Federkraft und Dauerhaftigkeit aufzuweisen.
Wenn die Mischungsrate im Gegensatz dazu zu hoch ist, wird die Zahl der nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern, welche zur Flexibilität der Struktur beitragen, gering und die Federkraft der Struktur als gesamtes wird unzureichend.
Da weiters eine Dämpfungsstruktur ein Material ist, welches gegen Kompression in Richtung der Dicke flexibel ist, sollte es eine Dicke von mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 10 mm und noch bevorzugter von mindestens 20 mm, aufweisen, um die beabsichtigte Leistung zu zeigen. Während die Dicke normalerweise im Bereich von 5 bis 30 mm liegt, kann sie in einigen Fällen bis zu 1 bis 2 m betragen.
Bei der Herstellung der Dämpfungsstruktur der vorliegenden Erfindung wird eine nicht-elastomere, gekräuselte Polyester- Stapelfaser mit einer elastomeren, konjugierten Faser ver mischt, welche aus einem thermoplastischen Elastomer mit einem um mindestens 40 ºC niedrigeren Schmelzpunkt als jenem der Stapelfaser gebildet ist, und einem nicht-elastomeren Polyester zusammengesetzt, wobei der letztere mindestens eine Hälfte der konjugierten Faseroberflächen einnimmt, um ein Gewebe zu bilden, welches einen Raumbedarf von mindestens 30 cm³/g aufweist, wobei dreidimensonale Faserkreuzungspunkte zwischen den elastomeren, konjugierten Fasern gebildet werden; und auch zwischen den konjugierten Fasern und den nichtelastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern; und danach wird das Gewebe bei einer Temperatur, welche um 10 bis 80 ºC höher als der Schmelzpunkt des Elastomers ist, wärmebehandelt, um ein Wärmeverschmelzen von wenigstens einem Teil der Kreuzungspunkte der Fasern zu bewirken.
Spezifischer werden eine Masse (oder ein Gewebe) von nichtelastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern, welche einen Raumbedarf von 50 cm³/g, vorzugsweise 80 cm³/g, aufweisen und eine Masse von elastomeren, konjugierten Fasern, welche vorzugsweise gekräuselt sind, durch eine Streichmaschine zur Ausbildung eines Gewebes, in welchem die zwei Arten von Fasern gleichmäßig gemischt werden, geleitet. Ein derartiges Mischen bildet in dem Gewebe zahlreiche Faserkreuzungspunkte zwischen den elastomeren, konjugierten Fasern selbst und auch zwischen den konjugierten Fasern und den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern aus. Dann werden derartige Gewebe in eine Form bis zu einer vorgeschriebenen Dichte eingebracht und einer Schmelzbehandlung bei einer Temperatur, welche niedriger als der Schmelzpunkt des Polyesterpolymers, jedoch um 10 bis 80 ºC höher als der Schmelzpunkt (oder Erweichungspunkt) des thermoplastischen Elastomers in den elastomeren, konjugierten Fasern ist, unterworfen. Dadurch wird die Elastomerkomponente an den obigen Faserkreuzungspunkten geschmolzen, um die amöbenartigen, in alle Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (A) und die in die Hälfte aller Richtungen flexiblen, wärmeverbundenen Punkte (B), welche bereits beschrieben wurden, zu bilden.
Hier bedeutet "ein dreidimensionaler Faserkreuzungspunkt" einen Kreuzungspunkt, welcher im wesentlichen einen Winkel von weniger als 90º zu den Ebenen parallel zu der Richtung der Dicke des Gewebes aufweist. Natürlich werden zahlreiche Faserkreuzungspunkte gleichzeitig auch in den Ebenen parallel zu den horizontalen Ebenen dieses Gewebes ausgebildet. Diese werden jedoch eher als charakteristisch in Aggregaten beobachtet, welche Kunstleder (Z.B. nicht-gewebten Materialien) ähnlich sind, welche eine bedeutend höhere Dichte im Vergleich zu Dämpfungsstrukturen aufweisen. Daher liegt das charakteristische Merkmal des Verfahrens der vorliegenden Erfindung darin, daß die dreidimensionalen Faserkreuzungspunkte zusätzlich zu den zweidimensionalen Faserkreuzungspunkten gebildet werden, indem eine Gewebedichte von mindestens 30 cm³/g ermöglicht wird. Wenn die Dämpfungsstruktur mit einer Dichte von nicht mehr als 0,1 g/cm³ nach der Wärmeschmelzbehandlung gebildet wird, werden dennoch die meisten der dreidimensionalen Faserkreuzungspunkte beibehalten.
Die nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern und die elastomeren, konjugierten Fasern können durch bekannte Spinnverfahren erhalten werden. Die Art der Polymere, die Einzelfasergröße, das Mischungsverhältnis unter den zwei Arten der Fasern usw. wurden für diesen Zweck bereits beschrieben. Es ist weiters bevorzugt, daß beide Arten der Fasern um mindestens 1,5 x nach dem Spinnen gezogen sind. Dämpfungsstrukturen, welche aus gezogenen Fasern gemacht sind, zeigen eine höhere Rückfederkraft und eine geringere Tendenz, sich zu entwirren, im Vergleich mit jenen, welche aus ungezogenen Fasern gemacht werden. Der Grund hiefür ist möglicherweise, daß in dem Verfahren, in welchem gezogen, in Stapelfasern umgewandelt und entspannt wird, nicht-kristalline Bereiche gemildert werden und statistisch neu angeordnet werden, um eine Faserstruktur mit noch verbesserter Elastizität zur Verfügung zu stellen, wobei die Struktur selbst nach dem Schmelzen und Verfestigen beibehalten bleibt. Wei ters sind die elastomeren, konjugierten Fasern, welche eine niedrigere Wärmeschrumpfung aufweisen, bevorzugt. Wenn die Wärmeschrumpfung hoch ist, schrumpfen die Fasern merkbar bei der Gelegenheit des Wärmeschmelzens, bevor das darin enthaltene thermoplastische Elastomer geschmolzen ist, und die Umwandlung von Faserkreuzungspunkten in wärmeverbundene Punkte tritt mit geringerer Frequenz auf. Um das Wärmeschrumpfen der elastomeren, konjugierten Fasern zu reduzieren, wird angeregt, daß die Fasern nach dem Ziehen bei Temperaturen von 40 bis 120 ºC für mindestens 20 5 wärmebehandelt werden.
Ausreichende Kräusel können den Stapelfasern durch Materialkräuseln verliehen werden. Bevorzugt ist die Kräuselzahl 5 - 15/inch (gemessen in übereinstimmung mit JIS L1045), bevorzugter 8 - 12/inch. Es ist auch nützlich, an die Faserstruktur zum Zeitpunkt des Spinnens mit derartigen Mitteln, wie einem anisotropen Abkühlen, eine Anisotropie zu verleihen, d.h., eine latente Kräuselbarkeit an die Fasern zu verleihen, und danach die Fasern einem Matenaikräuseln zu unterwerfen.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele erläutert.
In den Beispielen werden Messungen von verschiedenen Eigenschaften wie folgt durchgeführt. Messung der Bruchfestigkeit und der Bruchdehnung der wärmeverbundenen Punkte:
In einer Dämpfungsstruktur wurden die Teile, worin sich jeweus zwei verschiedene Fasern unter einem Kreuzungswinkel von 45 bis 90º kreuzen und der Kreuzungspunkt verbunden wurde, inkl. der zwei Fasern, ausgewählt. Dann wurden die zwei unterschiedlichen, miteinander in dem Verbindungspunkt, welcher im wesentlichen im Zentrum angeordnet war, verbundenen Fasern auf den Griffen eines Zugspannungstesters in einem Abstand von 2 mm vom Probenende gesichert und mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/min gezogen. Die Dehnung unter der Anfangslast von 0,3 g wurde als Entspannung bezeichnet. Die Probe wurde weiter gezogen, bis der verbundene Punkt gebrochen war und der maximale Zug, welcher zu diesem Zeitpunkt ausgeübt wurde, und die Bruchdehnung wurden gemessen und die Bruchfestigkeit und die Bruchdehnung der wärmeverbundenen Punkte wurde aus den folgenden Gleichungen errechnet. Dieser Test wurde an 10 statistisch ausgewählten, verbundenen Punkten (A) und 10 verbundenen Punkten (B), d.h. Probenanzahl n = 20, ausgeführt und die Bruchfestigkeit wurde als der Mittelwert der Testergebnisse angegeben. [Anzahl von (A) : Anzahl (B) = 1:1].
Bruchfestigkeit (g/de) = Zug zum Bruchzeitpunkt (g) / mittlere Denier von zwei Stapelfasern in der Probe
Bruchdehnung (%) = E&sub2; - E&sub1; / L + E&sub1; x 100
E&sub1;: Entspannung (mm)
E&sub2;: Dehnung (mm) bei maximalem Zug
L: Abstand (mm) zwischen den Griffen

Messung des elastischen Rückkehrprozentsatzes bei 10 % Dehnung von wärmeverbundenen Punkten:

Die Probennahme und die Probenanordnung wurden auf idente Weise wie bei der Messung der Bruchfestigkeit und Bruchdehnung der wärmeverbundenen Punkte durchgeführt. Die Probenlänge unter der Anfangslast von 0,3 g wurde als L&sub0; bezeichnet und die Probe wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/min gezogen. Nach dem Ziehen der Probe, bis die Dehnung 10 % der Probenlänge erreichte, wurde die Last unmittelbar mit derselben Geschwindigkeit entfernt. Nach Entfernung der Last wurde die Probe in diesem Zustand 2 min gelassen und neuerlich mit derselben Geschwindigkeit gezogen. Der elastische Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung wurde aus der Differenz 1 (mm) zwischen der Probenlänge unter der Anfangslast von 0,3 g und jener nach dem zweiten Ziehen unter 0,3 g Last gemäß der unten angeführten Gleichung berechnet. Die Anzahl der Tests und der Probennahme waren dieselben wie für die Messung der Bruchfestigkeit.
Elastischer Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung = (1 l/l&sub0;)x 100
l&sub0;: Länge unter 10 % Dehnung (mm) = L&sub0; x 0,1
l: Restdehnung (mm)(Probenlänge, wenn Anfangsspannung von 0,3 g angewandt wurde - Probenlänge, wenn die zweite Spannung von 0,3 g angewandt wurde)

Messung der Dicke und der Dichte der Dämpfungsstruktur:

Das Flächengewicht ("metsuke") (g/m²) einer Dämpfungsstruktur in Form eines flachen Blattes wurde gemessen und seine Dicke (cm) unter einer Last von 0,5 g/cm² wurde ebenfalls gemessen, um die Berechnung der Dichte (g/cm³) zu ermöglichen.

Messung der inneren Viskosität von Polyesterelastomeren:

Die innere Viskosität von jedem Polyesterelastomer wurde bei 35 ºC in einer Phenol-Tetrachlorethan (gleiches Gewicht)gemischte Lösung gemessen.

Messung des Raumbedarfes von Gewebe:

Stapelfasern wurden in Gewebe geformt, welche übereinander gelagert wurden, um das Flächengewicht ("metsuke") 1.000 g/m² zu erreichen. Eine aus den so übereinander gelagerten Geweben geschnittene Probe wurde einer Last von 10 g/cm² für eine Minute ausgesetzt und entspannt. Eine Minute danach wurde die Probe in bezug auf ihre Dicke unter einer Last von 0,5 g/cm² gemessen, um die Berechnung des Raumbedarfs (cm³/g) zu ermöglichen.

Messung der physikalischen Eigenschaften des thermoplastischen Polymers:

(1) Herstellung eines Probenfilms:
Ein Polymer wurde in einer Stickstoffatmosphäre bei 300 ºC geschmolzen, entschäumt, bei 100 ºC durch Passieren durch einen Spalt, welcher auf 0,5 mm zwischen einem Paar von Metallwalzen eingestellt war, mit einer Rate von 20 m/min gewalzt, um einen Film von etwa 0,5 mm Dicke herzustellen. Von dem Film wurde eine 5 mm breite und 50 mm lange Probe in der Längsrichtung formgeschnitten, welche als Film zur Messung der physikalischen Eigenschaften des thermoplastischen Polymers verwendet wurde.
(2) Messung der Bruchdehnung:
Der obige Film wurde mit der Probenlänge von 50 mm verwendet und einem Zugspannungstest bei einer Zuggeschwindigkeit von 50 mm/min unterworfen, um die Bruchdehnung zu bestimmen.
(3) Messung der Spannung bei 300 % Dehnung:
Die Länge des Probenfilms wurde auf 50 mm eingestellt und der Film wurde um 300 % mit einer Zugrate von 50 mm/min gezogen und gedehnt. Der unter diesem Umstand gemessene Zug wurde durch den ursprünglichen Querschnittsfläche (Dicke x Breite) der Probe dividiert und der Quotient ist als der Wert der Spannung (kg/mm²) bei 300 % Dehnung angegeben.
(4) Messung des Rückkehrprozentsatzes bei 300 % Dehnung:
Der Probenfilm wurde auf 50 mm Länge eingestellt. Der Film wurde nach unten gezogen und um 300 % mit einer Zugrate von 50 mm/min gedehnt und dann durch freies Loslassen des ausgeübten Zuges auf die Probe mit einer Rate von 50 mm/min entspannt. Der Probenfilm wurde in diesem Zustand für 2 min belassen und dann neuerlich mit einer Rate von 50 mm/min gezogen. Die Entspannungslänge (mm) der Probe wurde aus der Länge der Probe unter Zug von 2 g, bevor die Probe zu Beginn nach unten gezogen wurde, und jener der Probe unter derselben Last, jedoch nach dem 2- minütigen Halten, bestimmt und das Verhältnis (%) zu der gedehnten Länge von 150 mm wurde berechnet als (1 - Entspannungslänge/150) x 100 (%), was als der Rückkehrprozentsatz bei 300 % Dehnung angegeben ist.
(5) Schmelzpunkt:
Unter Verwendung eines Differentialthermoanalysengerätes Modell 990 von Du Pont Co. wurde die höchste Schmelztemperatur von jedem Probenpolymer bei einer Temperaturanstiegsrate von 20 ºC/min gemessen.
(6) Erweichungspunkt:
Unter Verwendung einer Vorrichtung für Schmelzpunkte von einer Spurenprobe (hergestellt von Yanagimoto Seisakusho) wurden etwa 3 g eines Polymers zwischen zwei Blätter eines Deckgiases gegeben, und während das System mit einer Pinzette sachte gepreßt wurde, wurde die Temperatur wurde mit einer Rate von etwa 10 ºC/min erhöht, bei welcher die thermische Veränderung in dem Probenpolymer beobachtet wurde und die Temperatur, bei welcher das Polymer erweichte und zu fließen begann, wurde als der Erweichungspunkt abgelesen.

Messung der Kompressionsfederkraft und der Kompressionsdauerhaftigkeit der Dämpfungsstruktur:

Eine Dämpfungsstruktur, welche auf eine Form eines flachen Blattes eingestellt wurde und eine Dichte von 0,035 g/cm³ und eine Dicke von 5 cm aufwies, wurde mit einem säulenförmigen Stab, welcher einen flachen Boden mit einer Querschnittsfläche von 20 cm² aufwies, um 1 cm komprimiert. Die Last (Anfangslast) unter diesen Umständen wurde gemessen und als die Kompressionsfederkraft angegeben. Nach der Messung wurde die Struktur unter einer Last von 800 g/cm² für 10 s komprimiert und dann nach Entfernen der Last 5 5 stehen gelassen. Dieser Zyklus von Kompression und Freigabe wurde 360 mal wiederholt und 24 h später wurde die Kompressionslast neuerlich gemessen. Das Verhältnis (%) der Last nach der wiederholten Kompression in bezug auf die Anfangslast wird als die Kompressionsdauerhaftigkeit der Dämpfungsstruktur aufgezeichnet.

Messung der Rückkehr aus der Kompression der Dämpfungsstruktur:

Eine Dämpfungsstruktur, welche auf eine Form eines flachen Blattes eingestellt wurde und eine Dichte von 0,035 g/cm³ und eine Dicke von 5 cm aufwies, wurde mit einem säulenförmigen Stab, welcher einen flachen Boden mit einer Querschnittsfläche von 20 cm² aufwies, mit einer Rate von 100 mm/min komprimiert, bis die Last 500 g/cm² erreichte. Dann wurde unmittelbar die Last mit einer Rate von 100 mm/min entfernt und aus der Fläche, welche aus der Kompressionsdauer- Lastkurve (Fig. 3), welche durch die obige Messung aufgezeichnet wurde, erhalten wurde, wurde die Rückkehr der Kompression (Rc) der Struktur berechnet.
Rückkehr aus Kompression (RC) (%) = eingeschlossene Fläche von ODAB / eingeschlossene Fläche von OCAB x 100

Beispiel 1

Eine Säurekomponente, welche eine 80/20 (Mol-%) Mischung von Terephthalsäure und und Isophthalsäure war, wurde mit Butylenglycol polymerisiert und 38 % (Gew.-%) des resultierenden Polybutylenterephthalats wurden weiter mit 62 % (Gew.-%) Polybutylenglycol (Molekulargewicht: 2000) unter Heizen umgesetzt, um ein block-copolymerisiertes Polyether-Polyester-Elastomer zur Verfügung zu stellen. Dieses thermoplastische Elastomer hatte eine innere Viskosität von 1,0, einen Schmelzpunkt von 155 CC, eine Bruchdehnung als Film von 1500 %, eine Spannung bei 300 % Dehnung von 0,3 kg/mm und einen Rückkehrprozentsatz bei 300 % Dehnung von 75 %.
Dieses thermoplastische Elastomer wurde mit Polybutylen terephthalat auf gängige Weise gesponnen, um eine Mantel- Kern-Faser mit einem Kern/Mantel-Gewichtsverhältnis von 50:50 zur Verfügung zu stellen, wobei das Elastomer als der Mantel und das andere als der Kern diente. Die resultierende, konjugierte Faser war eine konjugierte Faser des exzentrischen Mantel-Kern-Typs. Die Faser wurde um 2,0 x gezogen, bei einer Länge von 64 mm geschnitten, in warmem Wasser bei 95 ºC wärmebehandelt, um eine geringe Wärmeschrumpfung und Ausbildung von Kräuseln zu bewirken, getrocknet und einer Ölungsbehandlung unterzogen. Die Einzelfasergröße der oben erhaltenen, elastomeren, konjugierten Faser war 6 Denier.
Diese konjugierte Faser (40 Gew.-%) wurde mit 60 % (Gew.-%) einer hohlen Polyethylenterephthalat-Stapelfaser, welche auf übliche Weise hergestellt wurde, welche eine Einzelfasergröße von 14 Denier, eine Faserlänge von 64 mm und eine Kräuselzahl von 9/inch aufwies, mit einer Streichmaschine gemischt. (Der Gewebe-Raumbedarf der Stapelfaser war 120 cm³/g; der Schmelzpunkt des Polyethylenterephthalats war 259 ºC). So wurde ein Gewebe mit einem Raumbedarf von 70 cm /g erhalten. Eine Mehrzahl dieser Gewebe wurden in eine flache Form, welche eine Blattform aufwies, bis zu einer Dicke von 5 cm und einer Dichte von 0,035 g/ cm³ übereinander geschichtet und bei 200 ºC für 10 min wärmebehandelt, um eine flache, blattförmige Dämpfungsstruktur zur Verfügung zu stellen. Das thermoplastische Elastomer nahm 20 % (Gew.-%) der Dämpfungsstruktur ein.
Da diese Dämpfungsstruktur sorgfältig mit einem Elektronenmikroskop beobachtet wurde, wurde gefunden, daß sie die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Struktur aufwies. Es wurde somit beobachtet, daß die Kreuzungspunkte unter den elastomeren, konjugierten Fasern durch Schmelzen des thermoplastischen Elastomers integriert wurden und verstreut amöbenartige, wärmeverbundene Punkte ausgebildet wurden (Fig. 1 und 2) und daß die Kreuzungspunkte zwischen den nicht elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern und den elastomeren, konjugierten Fasern analog durch Schmelzen des thermoplastischen Elastomers integriert wurden und daß die wärmeverbunden Punkte [Fig. 1, Fig. 2(c)] verstreut in der Struktur gebildet wurden. Das W/D (n = 10) dieser wärmeverbundenen Punkte (A) war 3,20. Die wärmeverbundenen Punkte, inkl. (A) und (B), hatten eine Bruchfestigkeit von 1 g/de, eine Bruchdehnung von 62 % und einen elastischen Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung von 92 %. Die Dichte der Dämpfungsstruktur betrug nur 0,035 g/cm , und eine bemerkenswerte Anzahl der Punkte, bei welchen die elastomeren, konjugierten Fasern dreidimensional und innig durch wechselweises Verschmelzen verbunden waren, wurde beobachtet. Weiters wurde eine große Anzahl von dicken Abschnitte 3, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, beobachtet.
Als Folge zeigte die Dämpfungsstruktur eine exzellente Luftdurchlässigkeit. Diese Dämpfungsstruktur zeigte keine derartige Anfangshärte unter Kompression, wie sie bei geschäumten Polyurethanmatten beobachtet wird, jedoch hatte sie eine exzellente Dämpfungseigenschaft. Die Struktur zeigte auch eine hohe Kompressionsfederkraftt von 4 kg und eine hohe Kompressionsdauerhaftigkeit von 60 % und ihre Rückkehr der Kompression wurde auf bis zu 72 % verbessert. Somit wurde eine tatsächlich ideale Dämpfungsstruktur zur Verfügung gestellt.

Referenzbeispiel

Ein Copolyester wurde aus einer Säurekomponente, welche eine 60:40 (Mol-%)-Mischung von Terephthalsäure und Isophthalsäure war, und einer Diolkomponente, welche eine 85/15 (Mol-% )-Mischung von Ethylenglycol und Diethylenglycol war, hergestellt. Das Polymer hatte eine innere Viskosität von 0,8. Obwohl der Schmelzpunkt dieses Polymers nicht bestimmt war, erweichte es und begann in der Nähe von etwa 100 CC zu fließen. Folglich wurden 110 ºC als Erweichungspunkt dieses Polymers angenommen. Ein Film von diesem Polymer zeigte im wesentlichen eine äquivalente Festigkeit zu jener von dem Film von Beispiel 1, jedoch betrug die Bruchdehnung nur 5 %, d.h. es war ein hartes Polymer.
Eine Dämpfungsstruktur wurde durch idente Verfahren wie jene, welche in Beispiel 1 angewandt wurden, hergestellt, mit der Ausnahme, daß das obige Polymer als die Hüllenkomponente der konjugierten Faser verwendet wurde und die Wärmebehandlungstemperatur auf 150 ºC geindert wurde. Eine Elektronenmikroskopbeobachtung der Bindungsbedingung in der resultierenden Dämpfungsstruktur zeigte keine amöbenartigen, wärmeverbundenen Punkte, welche jenen ähneln, die in der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, oder keine dicken Abschnitte. Außerdem betrug das W/D der wärmeverbundenen Punkte (A) 1,8. Die wärmeverbundenen Punkte, inkl. (A) und (B), hatten eine Bruchfestigkeit von 0,3 g/de und eine Bruchdehnung von 4 %. Folglich konnte der Prozentsatz der elastischen Erholung bei 10 % Dehnung dieser wärmeverbundenen Punkte nicht gemessen werden.
Diese Dämpfungsstruktur zeigte eine schlechte Dämpfungseigenschaft. Obwohl die Kompressionsfederkraft am Anfang mit 6 kg hoch war, verschlechterten sich die Flexibilitätseigenschaften unter der zweiten und den folgenden Kompressionen merkbar. Tatsgchlich zeigte die Messung für die Kompressionsdauerhaftigkeit und der Rückkehr aus der Kompression 20 % bzw. 50 % und daher war diese in bezug auf die Dauerhaftigkeit eine stark mangelhafte Dämpfungsstruktur.

Vergleichsbeisdiele 1 und 2

Eine auf idente Weise wie in Beispiel 1 erhaltene Struktur, mit der Ausnahme, daß die Gewebe mit einer Dichte von 0,12 g/cm³ in die Form gepackt waren und wärmebehandelt wurden, zeigte eine extrem hohe Dichte, welche jener von lose strukturiertem Papier entspricht. Dementsprechend konnten die elastomeren, konjugierten Fasern keine dreidimensionalen Bindungen untereinander in der inneren Struktur bilden und wurden wechselweise in im wesentlichen parallelem Zustand geschmolzen und verdichtet. Da die Oberflächen zu verdichten begannen, war die Struktur sehr schwer im Griff und hart, wenn sie komprimiert wurde, und hatte ein Aussehen, welches einer Harzmasse ähnelte. Folglich war es als Dämpfungsstruktur vollständig ungeeignet.
Auch wenn die Gewebe bis zu einer Gewebedichte von 0,004 g/cm³ in die Form gepackt und wärmebehandelt wurden, hatte das Produkt eine extrem niedrige Flexibilität und einen nicht-gleichförmigen Aufbau. Die resultierende Struktur hatte eine extrem niedrige Kompressionsfederkraft von 0,2 kg.

Vergleichsbeispiele 3 und 4

Wenn Beispiel 1 wiederholt wurde, mit der Ausnahme, daß die Wärmebehandlungstemperatur auf 160 CC geändert wurde, versagte das thermoplastische Elastomer beim Ausbilden von Kreuzungspunkten der nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester- Stapelfasern in der resultierenden Dämpfungsstruktur. Folglich wurden die Kreuzungspunkte kaum durch das Wärmeschmelzen verbunden, sodaß das Produkt in dem Annehmen der amöbenartigen Konfiguration versagte. Die wärmeverbundenen Punkte hatten eine Festigkeit von 0,1 g/de und waren leicht zu trennen. Die Kompressionsfederkraft der Dämpfungsstruktur betrug auch nur 34 %. Auch wenn die Wärmebehandlungstemperatur auf 238 ºC erhöht wurde, wurde das thermoplastische Elastomer gelb und verlor die Elastizität. Die Dämpfungsstruktur zeigte keine Flexibilität bei Kompression. Ihre Kompressionsdauerhaftigkeit und ihre Rückkehr aus der Kompression betrugen nur 38 % bzw. 55 %.

Beispiel 2

Ein dehydratisiertes Polymethylenglycol, welches eine Hydroxylzahl von 102 aufweist, und ein 1,4-Bis(hydroxyethoxy)benzol wurden gemischt und unter Rühren in einem mit einer Ummantelung versehenen Kneter gelöst. Zu der Mischung wurde bei 85 ºC eine Lösung von p,p'-Diphenylmethandiisocyanat zugesetzt und reagieren gelassen, um ein pulverartiges, thermoplastisches Polyurethanelastomer (Erweichungspunkt: 151 ºC) zur Verfügung zu stellen, welches mit einem Extruder pelletiert wurde. Dieses thermoplastische Polyurethan-Elastomer wurde als eine Hülle verwendet und Polybutylenterephthalat als ein Kern, um eine elastomere, konjugierte Faser (Gewichtsverhältnis 50:50) herzustellen. Eine Dämpfungsstruktur wurde auf im wesentlichen dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
In der resultierenden Dämpfungsstruktur wurden morphologisch die Kreuzungspunkte zwischen zwei konjugierten Fasern und auch jene zwischen den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern und den konjugierten Fasern durch geschmolzenes Polyurethanelastomer integriert. Die Struktur hatte eine Dichte von 0,035 g/cm³ und zeigte eine hohe Luftdurchlässigkeit. Die wärmeverbundenen Punkte (A) hatten einen W/D von 2,8. Die wärmeverbundenen Punkte von sowohl (A) als auch (B) hatten eine Bruchfestigkeit von 0,6 g/de und eine Bruchdehnung von 15 % und die elastische Rückkehr bei 10 % Dehnung war mit 95 % hoch.
Die Dämpfungsstruktur war unter Kompression weich und leicht komprimierbar. Ihre Federkraft gegenüber Kompression war 2 kg, was etwas niedrig war. Auf der anderen Seite waren die Kompressionsdauerhaftigkeit und die Rückkehr aus der Kompression mit 49 % bzw. 65 % hoch. Das Produkt war daher als Dämpfungsstruktur brauchbar.

Vergleichsbeispiel 5

Dieselben hohlen Polyethylenterephthalat-Stapelfasern wie jene, welche in Beispiel 1 verwendet wurden, welche eine Einzelfasergröße von 14 Denier und eine Faserlänge von 64 mm aufwiesen, wurden mit einer Streichmaschine in Gewebe geformt. Gesondert wurde als eine Bindellosung eine 40 Gew.-% Trichrenlösung eines Urethanpräpolymers (NCO 5 %, synthetisiert von "MN 3050" und "T-80", vertrieben von Mitsui-Nisso Urethane K.K.), welcher 0,2 % eines Silikonschaumregulators zugesetzt war, verwendet, in welche die Gewebe getaucht wurden, worauf diese in einen Zentrifugaltrockner geworfen wurden und getrocknet wurden, sodaß die Gewebe eine Urethanaufnahme von 30 % nach dem Trocknen aufwiesen.
Danach wurden die Bindemittel-imprägnierten Gewebe in eine perforierte, flache, plattenförmige Form gegeben und 100 ºC heißer Dampf wurde hineingeblasen, um den Urethanbinder zu härten, gefolgt von einem Trocknen bei 120 ºC und die faserige Struktur wurde herausgenommen.
Die Struktur hatte eine Dichte von 0,035 g/cm³. Wenn sie durch ein Elektronenmikroskop beobachtet wurde, waren die Kreuzungspunkte zwischen den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern selbst mit dem Urethanharz verbunden, wobei jedoch die Menge des Harzes, welches zwischen den verbundenen Punkten anhaftete, sehr ungleich war. Weiters waren die Urethanharzbereiche geschäumt und es wurden darin Löcher beobachtet. Die wärmeverbundenen Punkte hatten eine niedrige Festigkeit von 0,2 g/de und eine Dehnung von 14 %. Der elastische Rückkehrprozentsatz bei 10 % Dehnung der wärmeverbundenen Punkte war 78 %.
Diese Dämpfungsstruktur zeigte eine niedrige Kompressionsdauerhaftigkeit von 45 % und auch eine inferiore Rückkehr aus der Kompression von 60 %. Folglich hatte die Dämpfungsstruktur einen Defekt in der Dauerhaftigkeit.

Möglichkeit der industriellen Anwendung

Verglichen mit geschäumten Urethanmatten ist die Dämpfungs struktur gemaß der vorliegenden Erfindung frei von der Anfangshärte unter Druck und hat eine hohe Flexibilität bzw. Federkraft, welche etwa im Verhältnis zu der Stärke der Kompression ansteigt, was in einem sehr geringen Gefühl eines Auffallens auf einen Boden resultiert. Da die Struktur selbst eine niedrige Dichte aufweist, ist sie weiters stark luftdurchlässig und tendiert nicht dazu, einer Verdichtung zu unterliegen.
In bezug auf die Dauerhaftigkeit unter wiederholter Kompression sind die wärmeverbundenen Punkte gegenüber Brechen resistent und nehmen leicht ihre ursprünglichen Formen ein, wenn sie deformiert sind, und zeigen eine exzellente Kompresions dauerhaftigkeit.
Weiters können bei der Herstellung dieser Struktur gleichmäßige Dämpfungsstrukturen durch einen einfachen und kurzen Schritt zur Verfügung gestellt werden, indem die Stapelfasergewebe lediglich einer trockenen Wärmebehandlung unterworfen werden. Es ist weiters möglich, lokal die Härte oder die Härte in Richtung der Dicke mit variierenden Mischungsraten der Fasern, Faserzusammensetzungen oder Dichten leicht zu verändern.
Dementsprechend ist die Dämpfungsstruktur gemäß der vorhegenden Erfindung in ihrer Dämpfungseigenschaft, Flexibilität, Dauerhaftigkeit und Rickkehrfähigkeit exzellent und hat weiters die charakteristischen Eigenschaften, daß sie hoch wasserdurchlässig ist und nur eine geringe Verdichtung bewirkt. In der Herstellung wird darüberhinaus nur selten eine Unebenheit in der Verarbeitung beobachtet und es kann ein anpassungsfähiges Verfahren ausgebildet werden und die Herstellungsschritte sind kurz. Daher ist die Struktur für verschiene Dämpfungs- bzw. Polsterungsmaterialien, wie jene für Möbel, Betten, Bettzeug, verschiedene Sitzgelegenheiten usw., verwendbar.

Claims

1. Dämpfungsstruktur, umfassend ein Aggregat aus nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern als Dimatrix, wobei das Aggregat darin dispergiert und gemischt eine konjugierte Faser enthält, zusammengesetzt aus zwei Arten von Polymeren mit jeweils einem verschiedenen Schmelzpunkt von dem anderen und eines der Polymere mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der des Polyesterpolymers, welches die Stapelfasern aufbaut, wobei in der Dämpfungsstruktur wärmeverbundene Punkte, gebildet durch wechselseitiges Wärmeverschmelzen der konjugierten Fasern an ihren Kreuzungspunkten und wärmeverbundene Punkte, gebildet durch Wärmeverschmelzen der konjugierten Fasern mit den nichtelastomeren Polyester-Stapelfasern an ihren Kreuzungspunkten verstreut vorliegen und eine Dichte von 0,005 bis 0,10 g/cm³und eine Dicke von mindestens 5 mm aufweisen, wobei die Dämpfungsstruktur dadurch gekennzeichnet ist, daß das Aggregat darin dispergiert und gemischt eine elastomere konjugierte Faser (2) enthält, zusammengesetzt aus einem thermoplastischen Elastomer, daß einen um mindestens 40ºC niedrigeren Schmelzpunkt als der des Polyesterpolymers, welches die Stapelfasern (1) aufbaut, aufweist, und aus einem nicht-elastomeren Polyester, wobei das thermoplastische Elastomer mindestens an der Faseroberfläche ausgesetzt ist, wobei in der Dämpfungsstruktur

(A) in allen Richtungen flexible wärmeverschmolzene Punkte (A), gebildet durch wechselseitiges Wärmeverschmelzen der elastome ren, konjugierten Faser an ihren Kreuzungspunkten, und

(B) wärmeverschmolzene Punkte (B), welche nicht in allen Richtun gen flexibel sind, gebildet durch Wärmeverschmelzen der elastome ren, konjugierten Fasern mit den nicht-elastomeren Polyester-Sta pelfasern an ihren Kreuzungspunkten,

verstreut vorliegen und in der elastomeren, konjugierten Faser zwischen irgendwelchen zwei angrenzenden, flexiblen, wärmeverschmolzenen Punkten [zwischen (A) und (A), zwischen (A) und (B) oder zwischen (B) und (B)] einige der konjugierten Fasern mindestens einen Anteil (3) aufweisen, der dicker als angrenzende Anteile in der longitudinalen Richtung ist.

2. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Schmelzkonfiguration irgendeines der in allen Richtungen flexiblen, wärmeverschmolzenen Punkte den Ausdruck 2,0 < W/D < 4,0 erfüllt,

wobei W für die Breite des wärmeverschmolzenen Punktes und D

für den mittleren Durchmesser der Fasern, die an dem wärmever schmolzenen Punkt teilnehmen, steht.

3. Polsterstruktur nach Anspruch 1, wobei die konjugierten Fasern, die zwischen irgendwelchen zwei benachbarten, flexiblen, wärmeverschmolzenen Punkten [ zwischen (A) und (A), zwischen (A) und (B) oder zwischen (B) und (B) ] vorliegen, gewickelte, elastomere Kräusel und/oder elastomere Schleifen bilden.

4. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Bruchfestigkeit des flexiblen, wärmeverschmolzenen Punktes zwischen 0,032 und 0,581 GPA (zwischen 0,3 und 5,0 g/de) beträgt.

5. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Bruchdehnung des flexiblen, wärmeverschmolzenen Punktes 15 bis 200% beträgt.

6. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Prozentgehalt bezüglich der elastischen Erholung bei 10% Ausdehnung des flexiblen, wärmeverschmolzenen Punktes mindestens 80% beträgt.

7. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die nicht-elastomere, gekräuseite Polyester-Stapelfaser Polyethylenterephthalate-Stapelfaser enthält.

8. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die nicht-elastomere, gekräuseite Stapelfaser eine einzelne Fasergröße von 2,2 bis 555,5 dtex (2 bis 500 de) aufweist.

9. Polsterstuktur nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Elastomer in der elastomeren, konjugierten Faser mindestens 60% der Faseroberfläche einnimmt.

10. Polsterstruktur nach Anspruch 1, wobei das Konjugationsverhältnis (bezüglich Gewicht) des thermoplastischen Elastomers zu dem nicht-elastomeren Polyester in der elastomeren, konjugierten Faser 30/70 bis 70/30 beträgt.

11. Polsterstruktur nach Anspruch 1, 9 oder 10, wobei die elastomere, konjugierte Faser ein "side-by-side" Typ ist.

12. Polsterstruktur nach Anspruch 1, 9 oder 10, wobei die elastomere, konjugierte Faser ein Hülse-Kern-Typ ist.

13. Polsterstruktur nach Anspruch 10, wobei das thermoplastische Elastomer ein Block-Copolymerisierter Polyester ist, der als das harte Segment Polybutylenterephthalatpolyester und als das weiche Segment Polyoxybutylenpolyether aufweist.

14. Polsterstruktur nach Anspruch 13, wobei die inherente Viskosität des thermoplastischen Elastomers 0,8 bis 1,7 dl/g beträgt.

15. Polsterstruktur nach Anspruch 10, wobei das nicht-elastomere Polyester ein Polybutylenterephthalatpolymer ist.

16. Polsterstruktur nach Anspruch 1, wobei die elastomere, konjugierte Faser in der Dämpfungsstruktur in einem Verhältnis von 20 bis 60 Gew.-% enthalten ist.

17. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, welche eine Dicke von mindestens 10 mm aufweist.

18. Dämpfungsstruktur nach Anspruch 1, welche eine Dichte von 0,01 bis 0,08 g/cm³ aufweist.

19. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur gemäß Anspruch 1, welches das Mischen einer nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester- Stapelfaser mit einer elastomeren, konjugierten Faser, zusammengesetzt aus einem thermoplastischen Elastomer mit einem Schmelzpunkt, der um mindestens 40ºC niedriger ist als der des Polyesterpolymers, welches die nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapelfaser aufbaut, und einem nicht-elastomeren Polyester, wobei das thermoplastische Elastomer mindestens 1/2 der Faseroberfläche einnimmt, unter Bildung eines Gewebes mit einer Bauschigkeit von mindestens 30 cm³/g, wodurch dreidimensionale Faserkreuzungspunkte unter den konjugierten Fasern oder zwischen den nicht-elastomeren, gekräuselten Polyester-Stapelfasern und den konjugierten Fasern gebildet werden; und anschließend Wärmebehandeln des Gewebes bei einer Temperatur, die um 10-80ºC niedriger ist als der Schmelzpunkt des Polyesterpolymers aber höher als der des Elastomers ist, unter Hervorrufen eines Wärmeverschmelzen mindestens eines Teils dieser Faser-Kreuzungspunkte.

20. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei die nicht-elastomere, gekräuselte Polyester-Stapelfaser gekräuselte Polyethylenterephthalat-Stapelfaser enthält.

21. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19 oder 20, wobei die einzelne Fasergröße der nicht-elastomeren, gekräusel ten Polyester-Stapelfaser 2,2 bis 555,5 dtex (2 bis 500 de) beträgt.

22. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei das thermoplastische Elastomer eine Bruchdehnung von mindestens 500% aufweist, eine 300% Dehnungsfestigkeit von nicht mehr als 0,8 10 kg/mm² und einen Prozentsatz bezüglich der elastischen Erholung bei 300% Dehnung von mindestens 60%.

23. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungastruktur nach Anspruch 19, wobei das thermoplastische Elastomer ein Block-copolimerisierter Polyester ist, der als das harte Segment Polybutylenterephthalatpolyester und als das weiche Segment Polyoxybutylenpolyether aufweist.

24. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 23, wobei das thermoplastische Elastomer eine inherente Viskosität von 0,8 bis 1,7 dl/g aufweist.

25. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei eine konjugierte Faser, dessen Oberfläche mindestens zur Hälfte durch das thermoplastische Elastomer eingenommen wird, dispergiert und gemischt wird.

26. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei der nicht-elastomere Polyester ein Polybutylenterephthalatpolymer ist.

27. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei die elastomere, konjugierte Faser vom "side-by-side" Typ ist.

28. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei die elastomere, konjugierte Faser vom "Hülse-Kern"-Typ ist.

29. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, welches die konjugierte Faser benutzt, wobei das Konjugationsverhältnis (bezogen auf das Gewicht) der thermoplastischen Elastomers zu dem nicht-elastomeren Polyester 30/70 bis 70/30 beträgt.

30. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsstruktur nach Anspruch 19, wobei das Verhältnis der elastomeren, konjugierten Faser in dem Gewebe nach dem Mischen 20 bis 60 Gew.-% beträgt.