JP4362465B2 - クッション構造体 - Google Patents
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(1)繊度が100dtex以上、10,000dtex以下
(2)繊維断面の扁平度(H)が2以上、4.5以下
H=b/a
但し、bは繊維断面の長手方向の最大長さ、aはbと繊維断面積Sから次式により求められる値である。
a=4S/b
さらに、前記扁平モノフィラメントは、ポリエステルからなることを特徴とする。さらに、前記扁平モノフィラメントは、ポリトリメチレンテレフタレート又は、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの共重合体若しくはブレンドポリマーからなることを特徴とする。
H=b/a
a及びbは、次の方法で求めることができる。まず、扁平モノフィラメントの横断面写真を取り、横断面の長手方向の最大長さ(b)及びその断面積(S)を求める。図2には、種々の扁平モノフィラメントの断面を示しており、それぞれの場合のb及びSを例示している。そしてb及びSが求められた後次の式によりaを求める。
a= 4S/πb
断面が楕円の場合には、bは長軸の長さとなり、aは短軸の長さとなる。
実施例に用いる扁平モノフィラメントの特性としては、以下のパラメータを用いた。
(1)固有粘度[η]は、次の定義式に基づいて求められる値である。
(2)破断強度及び伸度は、JIS−L−1013に準拠して、糸長20cm、引張速度20cm/分の条件で引張試験を行い測定した。
(3)伸長弾性率は、JIS−L−1013に示されるA法に準拠し20%伸長後除重し、瞬間回復率(R00)と2分後の回復率(R20)を測定した。
(4)最大延伸倍率(HDmax)は、温度60℃の水浴で延伸倍率を上げてゆき、モノフィラメントが切断した時の倍率を求めた。
[η]=0.85dl/gのPTTチップを用い、図4に示す形状のノズルから温度260℃で溶融紡糸した。紡糸した原糸のHDmaxは5.3であった。紡糸した原糸を連続して温度60℃の水浴中で3.7倍に延伸し、続いて温度130℃の熱風炉内で1.25倍(全体で4.6倍)に延伸した。続く温度180℃の熱風炉内で3%の収縮処理を行った後巻き取った。以上の製造工程により繊度600dtexで扁平度(H)2.5の扁平モノフィラメントを得た。製造された扁平モノフィラメントの破断強度は2.8cN/dtex、伸度38%、伸長弾性率はROO=82%、R20=97%であった。
[η]=0.85dl/gのPTTチップ及び[η]=0.83dl/gのPBTチップを用い、PTTチップ80%、PBTチップ20%の割合でブレンドし、図3に示す形状のノズルから温度260℃で溶融紡糸した。紡糸した原糸のHDmaxは6.8であった。紡糸した原糸を連続して温度60℃の水浴中で4.2倍に延伸し、続いて130℃の熱風炉内で1.26倍(全体で5.3倍)に延伸した。続く180℃の熱風炉内で3%の収縮処理を行った後巻き取った。以上の製造工程により繊度600dtexで扁平度(H)2.5の扁平モノフィラメントを得た。製造された扁平モノフィラメントの破断強度は3.9cN/dtex、伸度35%、伸長弾性率はR00=90%、R20=99%であった。
経糸として3種類を使用する。高収縮糸(全繊度1100dtex;帝人ソクラテックス)を中間部の3層配置(各層36本/inch)、扁平モノフィラメントを4層配置(各層36本/inch)、ポリエチレンテレフタレートウーリ糸SD475/144フィラメントを最外層に配置(各層13本/inch)で、各々3ビームに巻いた3重ビーム整経品によりレピア織機で変形5重織りとするにあたり、緯糸外装にポリエチレンテレフタレートウーリ糸SD475/144フィラメントを使用し、中間空間部にポリエチレンテレフタレートモノフィラメント(330dtex)を使用し、中間高収縮糸との交差部にズレ止め用として低融点ポリエチレンテレフタレート紡績糸20/1/双糸を使用する。製織された織物を150℃で2分熱セットし、織物の経糸方向に高収縮糸により40%収縮させて厚さ30mmで図1に示されるような骨格が形成された高通気性クッション構造体を得た。
(PTT100%の場合;TTタイプ)
実施例1と同様のPTTチップを用い、図5(a)に示す楕円形状のノズルから温度240℃で溶融紡糸した。紡糸した原糸を連続して温度60℃の水浴中でHDmaxの0.7倍に延伸し、続いて温度130℃の熱風炉内で更に1.2倍で延伸した。続く温度180℃の熱風炉内で全体を8%収縮処理を行った後巻き取った。以上の製造工程により繊度515dtexで扁平度(H)2.6の扁平モノフィラメントを得た。製造された扁平モノフィラメントの破断強度は2.75cN/dtex、伸度57%、伸長弾性率はROO=93%であった。以上説明した扁平モノフィラメントをタイプTT−10とする。比較例として、ノズルの形状を図5(b)に示す円形状に変更したタイプTT−11、図5(c)に示す形状に変更したタイプTT−12及び図5(d)に示す形状に変更したタイプTT−13をTT−10と同様に製造した。
実施例1と同様のPTTチップ及びPBTチップを用い、PTTチップ85%、PBTチップ15%の割合でブレンドし、図5(a)に示す形状のノズルから温度250℃で溶融紡糸した。紡糸した原糸を連続して温度60℃の水浴中で4.2倍に延伸し、続いて130℃の熱風炉内で全体を6.0倍にまで延伸した。続く180℃の熱風炉内で全体を5.6倍になるまで収縮処理を行った後巻き取った。以上の製造工程により繊度525dtexで扁平度(H)2.6の扁平モノフィラメントを得た。製造された扁平モノフィラメントの破断強度は3.6cN/dtex、伸度34%、伸長弾性率はR00=99%であった。以上説明した扁平モノフィラメントをタイプTT−10とする。
図6は、TT−10とTB−10に関する伸度と破断強度の相関関係を示すグラフである。比較のためナイロン繊維(480dtex)についても記載されている。図6からわかるように、TBタイプの方が、伸度と破断強度に関してナイロン繊維に近い特性を有しており、同じ伸度においてTBタイプの方が強度が大きくなる。したがって、クッション構造体にTBタイプを用いた場合には、クッション性の安定性が増すとともに耐久性が向上する。
TT−10〜13のモノフィラメントを所定の長さに切断して、図7(a)に示すように、高さ7mmで幅が16mmとなるように湾曲させ、載置台にほぼ垂直となるように両側をテープで固定した。この形状は、図1に示すクッション構造体における層構造での経糸の波形形状に類似するものである。そして、3本のモノフィラメントを1mm間隔で配列して、上方から垂直方向に一定荷重を加えて図7(b)のように圧縮変形させその変形量を測定した。圧縮試験機は、カトーテック株式会社製(KES−G5)を用い、圧縮力を0から一定のペースで増加させて10cN/cm2まで加え、その後同じペースで減少させて圧縮力を解除するようにした。
TB−10の扁平モノフィラメントを層構造の連通空隙部を骨格形成する経糸として用い、実施例1と同様の製織方法によりクッション構造体を製織した。製織されたクッション構造体の圧縮過程を撮影した写真を図9及び図10に示す。図9は、圧縮されていない状態のクッション構造体を経糸方向から撮影しており、4つの層構造の経糸が上下方向に配列されている。図10は、60%だけ圧縮した状態のクッション構造体を撮影しており、中間の2層が圧縮されて見えておらず、上下の2層についても大きく圧縮変形しているが、4層の経糸の配列方向は依然として上下方向に維持されており、横倒れは発生していない。そして、横倒れが発生しにくいことから、横ずれ方向の力が加わってもその方向に変形しにくくなり、様々な方向からの力に対して同じような反発力が発生してクッション性に方向性がなく優れたクッション性を実現できる。
10a 経糸
10b 緯糸
11 高収縮糸
12 連通空隙部
Claims (3)
- 繊維から実質的に構成された立体多重織組織からなり、地組織を構成する経糸が上下の高収縮糸に交絡して間隔を保持することで一方向に沿って多数の連通空隙部が配列された層構造を少なくとも1層有するクッション構造体であって、前記連通空隙部は下記(1)及び(2)の条件を満たす扁平モノフィラメントを前記経糸に用いることにより実質的に骨格形成されていることを特徴とするクッション構造体。
(1)繊度が100dtex以上、10,000dtex以下
(2)繊維断面の扁平度(H)が2以上、4.5以下
H=b/a
但し、bは繊維断面の長手方向の最大長さ、aはbと繊維断面積Sから次式により求められる値である。
a=4S/b - 前記扁平モノフィラメントは、ポリエステルからなることを特徴とする請求項1記載のクッション構造体。
- 前記扁平モノフィラメントは、ポリトリメチレンテレフタレート又は、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの共重合体若しくはブレンドポリマーからなることを特徴とする請求項2に記載のクッション構造体。
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