JP3233227B2 - クッション材及びその製法 - Google Patents
クッション材及びその製法Info
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Description
れ、軽く、蒸れにくく、弾力性に優れ、リサイクルが可
能な、特に車両用に適したクッション材及びその製法に
関する。
が知られている。ポリウレタンは耐熱耐ヘタリ性、弾力
性、体形保持性、軽さ、振動吸収性に優れ、かつ、加工
も容易で安価であるためあらゆるクッション材用途に使
用されている。しかし、近年、クッション用軟質発泡ウ
レタンはリサイクルが困難、焼却時有毒ガスの発生、う
め立てすることが困難、かつ、火災時ハロゲンガスが発
生する等の公害、安全の問題と、蒸れが著しいなどの快
適性の問題が言われている。他方、ポリエステル繊維を
母材にしたクッション材も公知である。接着成分とし
て、ゴムを用いたもの、ウレタンを用いたものは、リサ
イクルが困難であり、焼却時有毒ガスの問題がある。
又、接着成分にポリエステル非エラストマーの低融点ポ
リエステルを用いたクッション材も公知である。このク
ッション材は、低融点ポリエステルを用いてけいるため
耐熱耐ヘタリ性が著しく劣る。そのため、低融点ポリエ
ステルの結晶性向上の提案も特開昭57−101018
号公報等で示されているが、非エラストマーのため加熱
下で変形を受けると塑性変形して回復しないため、耐熱
耐ヘタリ性は劣るものである。本発明者らは接着点にポ
リエステルエラストマーを用いて、エラストマーの回復
性を利用する提案を行った。しかし、単に接着点にポリ
エステルエラストマーを用いるのみでは、期待した回復
力が充分には発現しないという問題があった。
を解決し、ポリウレタンに替る耐熱耐ヘタリ性弾力性を
有し、軽く、蒸れにくく、リサイクルも可能な、特に車
両用に適したクッション材及びその製法を提供せんとす
るものである。
接着繊維が混合分散され、熱成形により熱接着繊維の接
着成分が溶融して繊維の接着点を形成し、一体構造化し
たクッション材であり、熱融着により形成された接着点
が、ポリテトラメチレングリコールをソフトセグメント
として有する結晶化処理ポリエステルエラストマーより
なることを特徴とするクッション材及びポリテトラメチ
レングリコールをソフトセグメントとして有するポリエ
ステルエラストマーを熱接着成分としたポリエステルか
らなる熱接着繊維(A)とポリエステル立体巻縮糸
(B)を母材として混合開繊し、積層したウェブを圧縮
し、ポリエステルエラストマーの融点より高い温度で熱
成形し、一旦冷却し、次いで圧縮歪を加えた後、少なく
とも10℃以上且つ融点より低い温度で再熱処理するこ
とを特徴とするクッション材の製法である。
分はポリテトラメチレングリコールをソフトセグメント
として有するポリエステルエラストマーである。ポリエ
ステルエラストマーのゴム弾性で変形した接点を回復さ
せ耐ヘタリ性を発現させるのに不可欠である。本発明で
いうポリエステルエラストマーとは、ハードセグメント
としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナ
フタレート(PEN)、ポリシクロヘキレンジメチルフ
タレート(PCHDT)などが例示でき、ソフトセグメ
ントとしては、ポリテトラメチレングリコール(PTM
G)である。特に好ましい組合せとしては、PBT−P
TMG、PEN−PTMGなどが例示できる。
れた接着点は結晶化処理されていることが必要である。
硬綿成形を融点以上で溶融させ接着点を形成し、一担冷
却后、圧縮歪を加えて后、少なくとも10℃以上融点よ
り低い温度で再熱処理することにより、クッション材の
耐熱耐ヘタリ性が著しく向上する。この理由は明らかで
はないが、圧縮歪を付与されることでエラストマーの分
子鎖が伸長され、ハードセグメントの分子鎖も配向して
結晶化されやすくなり、次いで熱処理により結晶化する
ことにより、ソフトセグメントの架橋点として作用する
ハードセグメントの耐熱耐久性が向上し、塑性変形を抑
制し、回復力を向上させるのではないかと推測される。
室温で圧縮後熱処理すると、短時間の処理でも回復性向
上が著しいことから室温で配向させ、熱処理すると結晶
化が促進されるものと推測される。他方、結晶化処理を
しない場合、すなわち、単に熱融着処理后冷却したもの
は、耐熱耐ヘタリ性が配向結晶化処理したものに比し3
0%以上劣る。
て、2段目結晶化処理前の圧縮歪は好ましくは少なくと
も10%以上より好ましくは、20%以上を付与すると
低温でも熱処理時間を短縮して結晶化させることができ
る。再熱処理温度は融点より10℃以上低くしないと耐
熱抗ヘタリ性の向上が充分ではない。好ましい処理温度
は70℃以上、示差熱分析(DSC)で得られる融点
(Tm)より20℃低い温度とするのが好ましい。尚、
好ましいエラストマーの融点は150℃以上220℃以
下である。
は熱接着成分のみから成るか、芯材がポリエステルから
成る複合繊維である。他成分を含有するリサイクル時の
分解、モノマー回収の効率が低下するので好ましくな
い。少なくとも99%はポリエステルより構成されるこ
とが好ましい。芯材としては公知のポリエステル、例え
ばPET、PBT、PEN、PCHDT及び各種ポリエ
ステル及びその共重合ポリエステルが用いられる。
体巻縮を有するポリエステル繊維である。ポリエステル
は公知の素材が使用できる。耐熱性を要求される場合、
PET、PEN、PCHDTなどを用いるのが好まし
い。ポリエステル以外の他成分を多く含有するとリサイ
クルでの回収効率が低下するので好ましくない。本発明
クッションの母材は嵩高で軽くするため、及び反発弾力
性を付与するため立体巻縮糸で構成される。機械巻縮糸
では嵩が低く、反発弾力性も劣る。立体巻縮の好ましい
巻縮度(Ci)は、15%以上により好ましくは20%
以上であり、好ましい巻縮数は10ケ/インチ以上によ
り好ましくは、15ケ/インチ以上にすることで、嵩高
かつ反発弾力性が優れたものを得られる。
り、より好ましくは異形中空糸とすることで曲げ剛さを
向上できるので弾力性、耐ヘタリ性の向上に付与する。
加えて嵩高性も向上する。立体巻縮糸の初期引張抵抗度
(IS)は高い方が耐熱耐ヘタリ性の向上及び反発弾力
性が向上するので好ましい。クッション材中のより好ま
しいISは35g/デニール以上比重が1.395以上
である。このように高いISと結晶化度とすることで巻
縮の塑性変形が軽減され耐熱耐ヘタリ性が向上する。立
体巻縮糸のデニールは、ソフトさを望む場合4デニール
〜8デニール、ハードさを望む場合、8〜20デニール
が好ましい。
(A)と母材繊維(B)の構成比(A/B)は、5/9
5〜80/20が好ましい。Aが5%以下では、形態保
持性が劣り好ましくない。Bが20%以下では嵩高性が
劣り好ましくない。母材との組合せで、ソフトな風合を
付与するためにはAの重量構成比が5〜50%、特に1
0〜30%であり、ハードな風合を付与するためには、
Aの構成比が20〜80%、特に30〜50%とするの
が良い。
定されないが、軽さ(嵩高さ)を望む場合、0.05g
/cm3 以下が好ましく、ソフトでより嵩高さを望む場
合、0.02g/cm3 以下とするのが好ましい。この
ような嵩高さを付与する場合、本発明の方法では、熱成
形時1段目の融着処理は所望の1/2〜2/3の嵩まで
圧縮に成形し、次いで冷却后、所望の嵩の100%〜1
20%まで圧縮后結晶化熱処理するのが好ましい。
す。ポリエステルエラストマーは、公知の方法で例え
ば、ジメチルテレフタレートとテトラメチレングリコー
ル及びポリテトラメチレングリコールを少量触媒と抗酸
化剤と共に仕込みエステル交換后重縮合せしめてPBT
−PTMGブロック共重合エラストマーが得られる。次
いで例えば、コア成分として常法により得たPBTを用
いて、公知の複合紡糸機にて265℃にてシースコア繊
維を紡糸する。ポリエステルエラストマーの融点が18
0℃以下の場合集束する前に冷却を完了して巻取らない
とフィラメント同志が融着するので融着させない工夫が
必要である。かくして得た未延伸糸は、ポリエラストマ
ーの融着しない温度で延伸し、機械巻縮を付与した後、
切断して、熱接着繊維(A)を得る。
たPETを非対称冷却法、又はサイドバイサイド法にて
潜在巻縮能を付与させて未延伸糸を紡糸する。このとき
好ましくは中空ノズル又は異形中空ノズルを用いる。次
いで延伸し、立体巻縮を発現させ切断するか、切断后立
体巻縮を発現させて、母材繊維(B)を得る。好ましい
延伸条件は、1段目60℃〜90℃温浴で切断倍率(M
DR)の0.7倍で延伸、2段目130〜180℃にて
MDRの0.85倍、3段目は210℃以上230℃以
下でMDRの0.9〜0.95倍で延伸する。より好ま
しくは、4段目で定長下糸温度をガラス転位点(Tg)
まで下げた後巻縮発現処理又は切断する。巻縮発現処理
は160℃位でフリー状態に近い拘勅下で巻縮発現処理
を行い、次いで拘勅下に近い状態で200℃前后で熱固
定すると巻縮の耐熱耐ヘタリ性が著しく向上するのでよ
り好ましい。かくして得た熱接着繊維(A)と母材繊維
(B)を例えば30/70の混合率でオープナーで混合
予備開繊して次いで、カードにて開繊し、積層して所望
の目付のウェブを得る。開繊は公知の方法、例えばエア
ーレイ、空気開繊などが使える。
て、所望の嵩の1/2〜2/3まで圧縮し、ポリエステ
ルエラストマーの融点以上の温度で熱成形し、一担冷却
する。好ましい熱成形温度は融点より10℃以上30℃
以下とするとよく流動して強因な接着点(玉状の)を形
成する。30℃以上高いとポリエステルエラストマーが
分解し、接着点の回復性が劣るため好ましくない。次い
で、加熱せずに所望の嵩の100%〜120%に圧縮
后、少なくとも融点より10℃以上低い温度で再熱処理
し結晶化させる。この処理によりクッション材の耐熱耐
ヘタリ性が飛躍的に向上する。好ましい処理温度は70
℃以上融点より20℃低い温度、処理時間は5分〜30
分以内が好ましい。処理前付与する圧縮歪は大きいほど
好ましいが、所望の嵩となるような範囲で熱形成と結晶
化処理のバランスを決めるのがよい。
ヘタリ性に優れ、軽く、蒸れにくく、弾力性を有してお
り、振動吸収性にも優れているため、特に車両用クッシ
ョン材として適している。もちろん、家具、ベット、敷
布団などの用途にも有用である。加えて振動吸収性の特
徴を生かした内装材としても、きわめて有用である。
タレート(DMN)と1.4ブタンジオール(1.4B
D)及びポリテトラメチレングリコール(PTMG)を
少量の触媒と抗酸化剤と共に仕込み重縮合せしめ、ポリ
エステルエラストマーを生成した。生成したポリエステ
ルエラストマーをペレット化し、40℃48時間真空乾
燥したものを熱接着成分として用いた。得られたポリエ
ステルエラストマーの処法及び融点を表1に示す。
MT)とジメチルイソフタレート(DMI)及びジエチ
レングリコール(DEG)及び少量の触媒と共に仕込み
重縮合せしめて得た低融点非エラストマーポリエステル
の処法及び融点を表1に併記する。
コア成分は極限粘度1.68のPBT又は極限粘度(I
V)0.63のPETを、260℃又は280℃にて溶
融し、3g/分の吐出量で併給し、紡糸温度265℃又
は285℃にて、4ホールの複合紡糸ノズルより紡糸
し、各フィラメント1本毎に1個のガイドオイリング装
置でオイリングした後集束して融着を紡糸しつつ、70
0m/分で引き取り、未延伸糸を得た。R−3の熱接着
成分のみ220℃で溶融し、6g/分の吐出量で4孔の
丸ノズルより220℃にて紡出せしめた以外同一条件で
100%熱接着成分のみの未延伸糸を得た。得られた未
延伸糸は、60℃温浴で切断倍率(MDR)の0.8倍
で延伸した。次いで延伸糸を2デニールに合糸してクリ
ンバーにて機械巻縮を付与し、切断したステープルを4
0℃の熱風でフリー処理して得た熱接着繊維の特性を表
2に示す。
ルより単孔当り6g/分の吐出量にて紡糸し、ノズル直
下30mmより2m/秒の風連で急冷して1080m/
分にて引取った未延伸糸を1段延伸80℃にてMDRの
0.7倍、2段160℃にてMDRの0.85倍、3段
220℃にてMDRの0.95倍、4段目定長で糸温度
を室温まで低下させ巻取った。得られた延伸糸を64m
mに切断し、開繊后160℃にて、巻縮を発現させ、次
いで少し圧縮して200℃にて再熱処理して得た母の特
性は、表3に示す。
ープナーにて混合、予備開繊した混綿をカードにて開繊
し、目付1500g/m2 に積層した混繊ウェブを厚み
10cmに圧縮し、熱接着成分より10℃以上高い温度
の熱風にて5分間熱成形し、一担冷却后次いで5cmの
厚みまで圧縮し、130℃にて15分間結晶化処理を行
い冷却してクッション材を得た。比較のために1段で厚
み5cmまで圧縮し、熱形成したのみのクッション材も
作成した。得られたクッション材は1日放置后見掛嵩、
70℃耐熱耐ヘタリ性、50%圧縮反発力及び反発弾性
を評価した。結果を表4に示す。
った。 70℃耐熱耐ヘタリ性 クッション材を15cm×15cmに切断して、50%
圧縮して70℃乾熱中22時間放置后冷却して歪を取り
除き、1日放置后回復した厚み(li)を処理前圧縮し
た厚み(lo)との比(li/lo)×100%で求め
た。n=3の平均値 50%圧縮反発力 クッション材を20cm×20cmに切断してテンシロ
ンを用い、φ150mm圧縮板にて50%まで圧縮した
ときの反発力を測定し、その値をkgで示す。n=3の
平均値として求めた。 反発弾性 JISK・6382、反発弾性試験法による。
材は耐熱耐ヘタリ性に優れると共に軽く蒸れにくく、弾
力性を有し、振動吸収性にも優れているため特に車両用
クッション材としてウレタンの代替が可能なため、環境
問題の解決に有用なものである。もちろん家具、ベッ
ト、敷布団、保温材などの用途にも有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】 母材繊維と熱接着繊維が混合分散され、
熱成形により熱接着繊維の接着成分が溶融して繊維の接
着点を形成し、一体構造化したクッション材であり、熱
融着により形成された接着点が、ポリテトラメチレング
リコールをソフトセグメントとして有する結晶化処理ポ
リエステルエラストマーよりなることを特徴とするクッ
ション材。 - 【請求項2】 ポリテトラメチレングリコールをソフト
セグメントとして有するポリエステルエラストマーを熱
接着成分としたポリエステルからなる熱接着繊維(A)
とポリエステル立体巻縮糸(B)を母材として混合開繊
し、積層したウェブを圧縮し、ポリエステルエラストマ
ーの融点より高い温度で熱成形し、一旦冷却し、次いで
圧縮歪を加えた後、少なくとも10℃以上且つ融点より
低い温度で再熱処理することを特徴とするクッション材
の製法。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP9193992A JP3233227B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | クッション材及びその製法 |
US07/907,543 US5298321A (en) | 1991-07-05 | 1992-07-02 | Recyclable vehicular cushioning material and seat |
DE19924222127 DE4222127B4 (de) | 1991-07-05 | 1992-07-06 | Wiederverwertbares Polstermaterial zur Verwendung in Fahrzeugen und Fahrzeugsitz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9193992A JP3233227B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | クッション材及びその製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05261184A JPH05261184A (ja) | 1993-10-12 |
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ID=14040566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9193992A Expired - Fee Related JP3233227B2 (ja) | 1991-07-05 | 1992-03-16 | クッション材及びその製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP3344511B2 (ja) * | 1993-12-21 | 2002-11-11 | 東洋紡績株式会社 | 網状構造体及びその製造法 |
JP3314837B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2002-08-19 | 東洋紡績株式会社 | 異密度網状構造体及びその製造方法 |
JP3314839B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2002-08-19 | 東洋紡績株式会社 | 熱接着性網状構造体及びその製法 |
WO1997023670A1 (fr) * | 1995-12-25 | 1997-07-03 | Teijin Limited | Fibre conjuguee thermosoudable et structure spherique en fibres de ce type a haut module |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP9193992A patent/JP3233227B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH05261184A (ja) | 1993-10-12 |
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