JP6072497B2

JP6072497B2 - クッション材およびマットレス

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Publication number: JP6072497B2
Application number: JP2012228969A
Authority: JP
Inventors: 良一田垣内
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP2014080705A

Description

本発明は、クッション性だけでなく、涼感および体圧分散性に優れたクッション材および該クッション材を用いてなるマットレスに関する。

従来、人や動物に涼感を与えるための涼感目的製品が種々提案されている。例えば特許文献１などでは冷却用パッドが提案され、特許文献２などでは、感触が良好な冷却用物品が提案されている。さらには、特許文献３や特許文献４などでは、冷却剤を凹部に充填させてなる枕が提案されている。
しかしながら、クッション性、涼感、および体圧分散性に優れたクッション材はこれまであまり提案されていない。

特開２０００−１０２５５６号公報特開２０１０−２００７９８号公報特開平７−１６３４４８号公報特開平９−１４０５３４号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、クッション性だけでなく、涼感および体圧分散性に優れたクッション材および該クッション材を用いてなるマットレスを提供することにある。

本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とを用いて得られた繊維構造体の一表面において凹部を形成し、該凹部に保冷剤をはめ込むことにより、クッション性、涼感、および体圧分散性にも優れたクッション材が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。」が提供される。

かくして、本発明によれば「非弾性捲縮短繊維と、該非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーよりも２５℃以上低い融点を有するポリマーが、熱融着成分としてその表面に配された熱接着性複合短繊維とが重量比率で９０／１０〜１０／９０となるように混綿されたウエブを積層して得られた、前記熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および／または前記熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在し、少なくともその一表面において凹部が形成されている繊維構造体と、前記凹部にはめ込まれた保冷剤とを含み、かつ前記繊維構造体が、互いに密度が異なる多層構造を有し、かつこれら多層のうち密度３０〜６０ｋｇ／ｍ ^３の高密度層の表面に前記凹部が形成されていることを特徴とするクッション材。」が提供される。

その際、前記繊維構造体が、互いに密度が異なる多層構造を有し、かつこれら多層のうち高密度層の表面に前記凹部側が形成されていることが好ましい。その際、前記繊維構造体に、自重の２０倍以上の吸水量を有する吸水性繊維が含まれることが好ましい。また、前記繊維構造体が、ウエブをアコーデオン状に折りたたむことにより形成されていることが好ましい。また、前記凹部において、深さが１０〜１００ｍｍかつ長径が１５０ｍｍ以上かつ短径が１００ｍｍ以上であることが好ましい。また、前記繊維構造体の厚さが４０〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。

本発明のクッション材において、前記保冷剤がゲル状物を含むことが好ましい。また、前記保冷剤が、温度２０℃、湿度４０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ１（％）と、温度２０℃、湿度９０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ２（％）との差（Ｒ２−Ｒ１）が４０％以上である吸放湿性繊維を含むことが好ましい。
また、本発明によれば、前記のクッション材を用いてなるマットレスが提供される。

本発明によれば、クッション性だけでなく、涼感および体圧分散性に優れたクッション材および該クッション材を用いてなるマットレスが得られる。

本発明において、繊維構造体の一表面に凹部が形成されている様子を模式的に示す図である。Ｔ／Ｗの測定方法を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明において非弾性捲縮短繊維としては、綿、ウール等の天然繊維やカーボン繊維等の無機繊維、セルロース系繊維、アラミド系、ポリオレフィン系、ポリエステル系の合成繊維等、さらには雑綿又は反毛とよばれるリサイクル繊維等も使用できる。なかでも、取扱い性及びリサイクル性の点で合成繊維が好ましい。特にポリエチレンテレフラレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリピバロラクトン、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ステレオコンプレックスポリ乳酸などのポリエステル、またはこれらの共重合体からなる短繊維ないしそれら短繊維の混綿体、または上記ポリマー成分のうちの２種類以上からなる複合短繊維等を挙げることができる。また、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開２００９−０１６９４号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートや、更には、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルなどからなる短繊維でもよい。これら短繊維のうち、繊維形成等の観点から、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートからなる短繊維が特に好ましい。

前記の非弾性捲縮短繊維において、単繊維の断面形状は通常の丸、扁平、四つ山扁平などのくびれ付き扁平、三角や四角の多角形、丸中空や三角中空等の中空などいずれでもよい。

前記の非弾性捲縮短繊維において、単糸繊度としては、２〜７００ｄｔｅｘ（より好ましくは４〜２００ｄｔｅｘ、特に好ましくは５〜１０ｄｔｅｘ）であることが好ましい。単糸繊度が２ｄｔｅｘよりも小さいと、嵩高性が不十分となりクッション性や反発性が乏しくなるおそれがある。逆に、単糸繊度が７００ｄｔｅｘよりも大きいとウエブ化が難しく、また、同一目付けであれば、繊維構造体を構成する繊維の本数が少なくなるため十分なクッション性が得られないおそれがある。また、非弾性捲縮短繊維の繊維長としては、繊維長が３〜１００ｍｍに裁断されていることが好ましい。

前記の非弾性捲縮短繊維において、捲縮数は４〜２５個／２．５４ｃｍ（好ましくは７〜１５個／２．５４ｃｍ）であることが好ましく、捲縮率としては２０〜３５％であることが好ましい。かかる捲縮数や捲縮率がこれらの範囲よりも小さいとウエブの嵩が出にくく、ウエブ化が困難となるおそれがある。また同時に、繊維構造体の反発性が乏しく、耐久性の低いものしか得られないおそれがある。逆に、かかる捲縮数や捲縮率がこれらの範囲よりも大きいとウエブの嵩高性が低く、高密度の繊維構造体しか得られなかったり、ウエブ化の際に繊維の絡みが強くなり筋状のムラ等が発生しやすくなるおそれがある。

なお、捲縮付与方法としては、熱収縮率の異なるポリマーをサイドバイサイド型に張り合わせた複合繊維を用いてスパイラル状捲縮を付与、異方冷却によりスパイラル状捲縮を付与、通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮を付与など、種々の方法を用いればよいが、嵩高性、製造コスト等の面から機械捲縮を付与するのが最適である。

一方、熱接着性短繊維は、前記非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーの融点よりも２５℃以上（より好ましくは２５〜１５０℃）低い融点を有する低融点ポリマーが少なくとも熱融着成分としてその表面に配された短繊維である。加熱により熱融着成分が溶融し、該熱接着性短繊維同士の交差点や該熱接着性短繊維と前記非弾性捲縮短繊維との交差点が融着する。その際、前記融点差が２５℃未満では、加工温度が非弾性捲縮短繊維の融点温度に近くなるため、非弾性捲縮短繊維の物性や捲縮特性、または繊維構造体のクッション性が低下するおそれがあり、また、成型時の収縮率も大きくなるおそれがあり好ましくない。

かかる熱接着性短繊維を構成する繊維としては、共重合ポリエステル系繊維、熱可塑性エラストマー繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、熱融着成分と芯成分とで形成される複合形態を有する複合繊維などが例示される。特に、熱融着成分を有する複合繊維は形態保持安定性や、成形性が優れているので好ましい。繰返し圧縮変形を受け、圧縮量すなわち変形量が大きいクッション用途では、固着点（融着点）に変形応力が加わったとき変形が容易で、変形応力が除かれたときは歪みを残さずに復元することが好ましい。繊維構造体に大きな変形量が加わるときは、かかる繊維構造体に含まれる固着点には、さらに大きな角度変化や伸張、ねじれ等の力が加わる。このため、熱融着成分を形成する低融点ポリマーが熱可塑性エラストマーであることが好ましい。

かかる熱可塑性エラストマーとしては、耐熱性があり、高温熱成型可能なポリエステル系エラストマーが特に好ましい。ポリエステル系エラストマーとしては熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステル共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも１種と、１，４−ブタンジオール、エチレングリコールトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオールあるいは１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンメタノール等の脂環式ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも１種、および平均分子量が約４００〜５０００程度のポリエチレングリコール、ポリ（１，２−および１，３−ポリプロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ（アルキレンオキサイド）クリコールのうち少なくとも１種から構成される三元共重合体を挙げることができる。

特に、非弾性捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度の面からすればポリブチレン系テレフタレートをハード成分とし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルエステルが好ましい。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分がテレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。むろん、この酸成分の一部（通常３０モル％以下）は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていてもよく、同様にグリコール成分の一部（通常３０モル％以下）はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されていても良い。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分はブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってよい。

また、熱接着性短繊維が複合繊維である場合、芯成分を形成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリテトラメチンテレフタレート、ポリ−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバロラクトンまたはこれらの共重合体エステル等を使用できる。
なお、上述のポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消し剤、着色剤、その他各種の改良剤等も必要に応じて配合されていてもよい。

また、熱接着性短繊維が複合繊維である場合、熱融着成分が、少なくとも１／２の表面積を占めるものが好ましい。重量割合は、熱融着成分と芯成分が、複合比率で３０／７０〜７０／３０の範囲にあるのが適当である。複合形態としては、少なくとも熱融着成分が表面に露出している限り特に限定されず、サイドバイサイド型、芯鞘型、偏心芯鞘型などが例示される。

前記の熱接着性短繊維において、単糸繊度としては２〜１７０ｄｔｅｘ（より好ましくは１〜１５ｄｔｅｘ、特に好ましくは２〜１０ｄｔｅｘ）が好ましく、繊維長は３８〜２５５ｍｍ、捲縮数は４〜７０個／２．５４ｃｍの範囲が好ましい。この範囲から外れると、混綿、ウエブ化などの工程安定性が悪くなるおそれがある。また、繊維構造体のクッション性能や圧縮耐久性が低下するおそれがある。

本発明において、繊維構造体は、上記の非弾性捲縮短繊維と熱接着性短繊維とが混綿されたウエブを積層した後に加熱処理することにより、該熱接着性短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および／または該熱接着性短繊維と非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在してなるものである。その際、非弾性捲縮短繊維と熱接着短繊維との重量比率は９０／１０〜１０／９０であることが肝要である。熱接着性短繊維の比率がこの範囲より小さい場合は、固着点が少なくなり、圧縮反発性、圧縮耐久性が低下するおそれがある。逆に、熱接着性短繊維の比率がこの範囲よりも大きい場合は、熱接着性短繊維の収縮のため、所望の成型物形状が得られにくくなるとともに、生産での品質管理が難しくなり好ましくない。

前記繊維構造体は、前記の非弾性捲縮短繊維と前記の熱接着性複合短繊維だけで構成されていてもよいが、さらに吸水性繊維を含んでいると、保冷材の結露による周辺寝具への濡れを防ぐことができ好ましい。その際、吸水性繊維の含有量は２０〜８０ｇ／ｍ^２になるように混綿されていることが好ましい。

ここで、吸水性繊維の例としては、綿、ウール等の天然繊維やレーヨン、その他架橋ポリアクリル酸ナトリウム塩系繊維、アクリル繊維を後加工によりその表面を加水分解させた繊維などがあげられる。架橋ポリアクリル酸ナトリウム塩系繊維の例としては、特開昭６３−１５９４０５号公報にカルボン酸基を持つビニルモノマーとカルボン酸基と反応してエステル架橋結合を形成し得るヒドロキシル基を持つビニルモノマーの共重合体からなり、カルボン酸基の一部がナトリウム塩を形成しているポリマーからなる繊維が例示される。また、アクリル繊維の表面を加水分解して吸水性を付与する方法は、特開平１−１８３５１５号公報に例示される。これらの繊維は単独でまたは２種以上を併用してもよい。これらの吸水性繊維の市販品としては、例えば帝人ファイバー（株）製、商品名「ベルオアシス（登録商標）」や東洋紡績（株）製、商品名「ランシール」（登録商標）などがあげられる。特に「ベルオアシス（登録商標）」は架橋ポリアクリル酸ナトリウム塩系繊維であり、純水の吸水率は自重の５０倍であり、さらに該吸水性繊維は吸水速度が速く素早く保水させることができること、また他の高吸収性粉体と異なり該吸水性繊維を含むシートは多量の微粉末が流出することなく耐久性が優れている点で好ましい。その際、消臭性、抗菌性、防カビ性等の各種の機能を有した素材を用い複合してもよい。

また、前記繊維構造体において、前記熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが繊維構造体の厚さ方向に配列していると、クッション性、弾力性、ムレの軽減効果が向上し好ましい。ここで、「厚さ方向に配列している」とは、図２に示すように繊維構造体の厚さ方向に対して平行に配列されている繊維の総本数を（Ｔ）とし、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直に配列されている繊維の総本数を（Ｗ）とするとき、Ｔ／Ｗが１．５以上であることである。

前記繊維構造体は単層構造を有していてもよいが、多層構造を有していることが好ましい。特に互いに密度が異なる多層構造を有しており、かつかかる多層のうち高密度側層の表面に後記の凹部が形成されていると、凹部に硬度の大きな保冷剤がはめ込まれても体圧分散性を維持でき好ましい。

その際、高密度側層の密度としては３０ｋｇ／ｍ^３以上（より好ましくは３０〜６０ｋｇ／ｍ^３）であることが好ましい。該密度が３０ｋｇ／ｍ^３未満の場合、凹部にはめ込まれる保冷剤と人体からの荷重により沈み込みすぎ、十分な体圧分散性が得られないばかりか、保冷性が低くなるおそれがある。逆に該密度が６０ｋｇ／ｍ^３以上の場合、繊維構造体の硬度が高くなりすぎて、良好なクッション性が得られないだけでなく、繊維構造体全体の繰り返し耐久性が悪くなるおそれがある。なお、繊維構造体全体の平均密度としては、２０〜５０ｋｇ／ｍ^３の範囲内であることが好ましい。

また、多層構造を有する繊維構造体に吸水性繊維を含ませる場合は、吸水性繊維を高密度層内に（好ましくは均一に）含ませると保冷材の結露による周辺寝具への濡れを防ぐことができ好ましい。

本発明のクッション材において、前記繊維構造体の少なくとも一表面（好ましくは人体と接する上表面）に、保冷剤をはめ込むための凹部が形成されている。かかる凹部は前記繊維構造体の一表面にのみ形成されていることが最も好ましいが、複数の表面に形成されていてもよい。さらには、一表面に複数箇所の凹部が形成されていてもよい。

前記凹部の大きさとしては特に制限はないが、保冷剤をはめ込む上で、深さが１０〜１００ｍｍかつ長径が１５０ｍｍ以上（より好ましくは１５０〜８００ｍｍ）かつ短径が１００ｍｍ以上（より好ましくは１００〜６００ｍｍ）であることが好ましい。凹部の深さが１０ｍｍ未満または長径１５０ｍｍ未満または短径１００ｍｍ未満の場合、冷却効果が小さくなるだけでなく、人体からの荷重が凹部に集中することになり、十分な体圧分散性が得られないおそれがある。

前記の繊維構造体は例えば以下の製造方法により製造することができる。まず、前記のような非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とを重量比率で９０／１０〜１０／９０となるように混綿したウエブを用意する。

次いで、該ウエブを必要に応じて遠赤外線や熱風ヒータ等で仮融着し、所定の密度および厚さに応じて積層した後、金型に入れ、次いで、蒸気釜を用いて５０Ｔｏｒｒ以下に減圧した後に一定時間湿熱処理し、その後冷却乾燥する方法が好ましい。その際、ウエブの積層方向がマットレスの巾方向であること、また、少なくとも一表面に、密度が３０ｋｇ／ｍ^３以上の高密度層を設けることが好ましい。

ここで、繊維構造体を構成する繊維を繊維の厚さ方向に配列させるため、特開２００７−３０８８３１号公報の図２に示すような熱処理機（市販のものでは、Ｓｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備など）を用いて、ウエブを駆動ローラにより加熱ローラが低融点ポリマーの融点以上に設定された熱風サクション式熱処理機内に押し込むことでアコーデオン式に折りたたむことによりウエブを積層した後加熱してもよい。
また、前記のように凹部を形成するには、上下２枚のプレートのうちどちらか１枚のプレートに、該凹部に対応する凸部を形成した上下２枚のプレートの間にウエブを圧縮保持させ加熱するとよい。

かくして得られた繊維構造体において、平均密度は２０〜５０ｋｇ／ｍ^３の範囲が好ましい。繊維構造体の密度が該範囲よりも小さいと、反発性や圧縮耐久性が低下するおそれがある。逆に、繊維構造体の密度が該範囲よりも大きいと、硬くなるおそれがある。また、繊維構造体の厚さとしては４０〜１００ｍｍであることが好ましい。繊維構造体の厚さが４０ｍｍより小さいとクッション性が十分発現されないおそれがある。逆に、繊維構造体の厚さが１００ｍｍよりも大きいと、取扱い性が損なわれるおそれがある。
繊維構造体の形状については、平板状や直方体状に限定されず円板状など任意の形状でもよい。また、通常の撥水加工、防炎加工、難燃加工、マイナスイオン発生加工など公知の機能加工が付加されていてもさしつかえない。

本発明のクッション材は、前記凹部に保冷剤をはめ込んでなるものである。ここで、保冷剤として、その種類限定されず、冷温下で固化する保冷剤のほか、固化しにくいゲル状物を含むものでもよい。冷却材は市販されているものでもよい。例えば、高吸水性樹脂と水を混合させたもの、あるいは低弾性ポリウレタンフォームに水を吸収させたもの、および連通気泡のポリウレタンフォームに水を気泡させたものなどのようなゲル状物を含む保冷剤が例示される。さらには、本発明において、温度２０℃、湿度４０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ１（％）と、温度２０℃、湿度９０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ２（％）との差（Ｒ２−Ｒ１）が４０％以上である吸放湿性繊維を含むものも保冷剤とする。

前記の吸放湿性繊維を含む保冷剤では、凹部から該保冷剤を取出し陰干しし、使用時にまたはめ込み使用すればその吸湿能力を有効利用でき好ましい。また、前記の吸放湿性繊維は吸放湿性を有するため、睡眠中皮膚から出る汗、不汗蒸泄を吸収しムレ感を抑制する点でも有効であり好ましい。
また、前記保冷剤の大きさは特に限定されないが、前記凹部と同じ大きさであることが好ましい。すなわち、長径または短径または高さ（深さ）が同じであることが好ましい。

次に、本発明のマットレスは前記のクッション材を含むマットレスである。その際、前記のクッション材単独または複数重ね合わせてマットレスを構成してもよい。かかるマットレスは前記のクッション材を用いているので、クッション性だけでなく、涼感および体圧分散性に優れる。
なお、前記のクッション材は一般のマットレスだけでなく、一般の寝具、介護用マットレスとして好適に使用できるが、これら以外の用途、例えば枕等に用いてもさしつかえない。その際、前記凹部が人体側に位置するよう用いることが好ましい。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。

（１）厚さ
ＪＩＳＬ１０８５により測定した。

（２）目付け
ＪＩＳＬ１０８５により測定した。

（３）吸水率
２０℃、６５％ＲＨ２０℃、６５％ＲＨの恒温恒湿槽中に一晩（１２時間以上）静置調湿した素材（原綿）を市販のティーバックの中入れ、開口部をシールする。素材が入ったティーバックごと水に３０分間浸漬、その後水から取り出し１０分間吊下げて脱水した重量と初期重量との差で、吸水率を算出した。
吸水率（倍）＝１０分間吊下げた後の重量／初期重量

（４）吸湿率差
温度２０℃、湿度４０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ１（％）と、温度２０℃、湿度９０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ２（％）との差（Ｒ２−Ｒ１）を吸湿率差とした。ただし、「吸湿率」とは、各条件下で繊維を２４時間放置して吸湿させた時の重量とその繊維の絶乾重量との差をその繊維の絶乾重量で除したときの値である。

（５）融点
ＤｕＰｏｎｔ社製熱示差分析計９９０型を使用し、昇温２０℃／分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置（柳本製作所製）を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点）を融点とした。

（６）体圧分散性
ＸＳＥＮＳＯＲ（登録商標）ＰｒｅｓｓｕｒｅＭａｐｐｉｎｇｙｓｔｅｍＸＳ９６を使用し被験者１０名が、マットレスの上に仰向けに寝て、凹部の最大圧力を測定した。被験者１０名の平均値を求め、数値が相対評価で数値が小さいほど体圧分散性が良く、１００ｍｍＨｇ以下を合格と判定した。

（７）クッション性
ミネベア社製硬さ試験機を使用し、厚みの２５％を押し込んだ時の荷重を測定した。数値が小さい程柔らかいことを示しており、２５０Ｎ未満を合格と判定した。

（８）保冷効果持続性
保冷剤を凹部に内蔵したマットレスにシーツを被せ、温度２０℃、湿度６０％ＲＨ下の室内で被験者使用。この時、被験者とシーツの間に温度センサーを取り付け、２０分後の保冷剤の温度変化を測定した。

（９）Ｔ／Ｈ
繊維構造体を厚さ方向に切断し、その断面において、厚さ方向に対して平行に配列されている繊維（図２において０°≦θ≦４５°）の総本数を（Ｔ）とし、繊維クッション材の厚さ方向に対して垂直に配列されている繊維（図２において４５°＜θ≦９０°）の総本数を（Ｈ）としてＴ／Ｈを算出した。なお、本数の測定は、任意の１０ヶ所について各々３０本の繊維を透過型光学顕微鏡で観察し、その数を数えた。Ｔ／Ｗが１．５以上の場合、「繊維が厚さ方向に配列している。」とした。

［実施例１］
テレフタル酸とイソフタル酸とを８０／２０（モル％）で混合した酸成分とブチレングリコールとを重合し、得られたポリブチレン系テレフタレート３８重量％を更にポリテトラメチレングリコール（分子量２０００）６２重量％と加熱反応させ、ブロック共重合ポリエーテルポリエステルエラストマーを得た。この熱可塑性エラストマーの融点は１５５℃であった。この熱可塑性エラストマーを鞘（シース）に、ポリブチレンテレフタレート（融点２２４℃）を芯（コア）に、シース／コアの重量比で７０／７０なるように紡糸して偏心シース・コア型複合繊維を得た。得られた複合繊維を２．０倍に延伸したのち、８０℃で乾燥し捲縮を発現させたのち、油剤を付与し、５１ｍｍに切断することにより、熱接着性短繊維を得た。該熱接着性短繊維において、単糸繊度は７．３ｄｔｅｘ、捲縮数は１３個／２．５４ｃｍ、捲縮率は３０％であった。
次いで、該熱接着性短繊維３０重量％と、非弾性捲縮短繊維として常法にて得られたポリエチレンテレフタレート短繊維（単糸繊度７．３ｄｔｅｘ、繊維長６４ｍｍ、捲縮数９個／２．５４ｃｍ、捲縮率３４％、断面形状は丸中空、融点２５６℃）７０重量％とを混綿し、通常のカード機でウエブを作製し、１９０℃×５分間処理し厚み２５ｍｍ、目付け５００ｇ／ｍ^２の、非弾性捲縮短繊維および熱接着性短繊維が繊維構造体の厚さ方向と直交する方向に配列している繊維構造体Ａ（低密度層用）を得た。
また同様に該熱接着性短繊維３０重量％と、非弾性捲縮短繊維７０重量％とを混綿し、１５ｍｍ、目付け５００ｇ／ｍ^２の繊維構造体Ｂ（高密度層用）を得た。
次いで、繊維構造体Ａを３枚、繊維構造体Ｂを１枚、計４枚を積層し上下２枚のプレート間７０ｍｍの間に圧縮保持させ、加熱成形した。このとき上のプレートにはマットレスの上部端から６００ｍｍの場所に深さ２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、巾４００ｍｍの凹部が成型されるように治具を設置した。これにより図１に示すような、繊維構造体の高密度層側１表面に凹部（深さ２０ｍｍ、繊維構造体の長手方向の長さ（長径）５００ｍｍ、巾（短径）４００ｍｍ）が設けられた繊維構造体を作製した。
得られた繊維構造体の中央部の凹部に、該凹部と同じサイズ（（長手方向の長さ、巾方向の長さ、深さ）になる様にゲル状物を含む市販の保冷材をはめ込みクッション材を作製した。得られたクッション材は、クッション性だけでなく体圧分散性に優れるものであり、かつ保冷効果も長く涼感に優れていた。評価結果を表１に示す。
また、該クッション材を用いてマットレスを得て使用したところ涼感マットレスとして好適であった。

［実施例２］
実施例１において得られたウエブをＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備で、ローラ表面速度２．５ｍ／分の駆動ローラにより、熱風サクション式熱処理機（熱処理ゾーンの長さ５ｍ、移動速度１ｍ／分）内へ押し込むことでアコーデオン式に折り畳み、１９０℃×５分間加熱処理し厚み２５ｍｍ、目付け５００ｇ／ｍ^２の、非弾性捲縮短繊維および熱接着性短繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列している繊維構造体Ａを得た。同様に１５ｍｍ、目付け５００ｇ／ｍ^２の繊維構造体Ｂを得て、繊維構造体Ａを３枚、繊維構造体Ｂを１枚、計４枚を積層し上下２枚のプレート間７０ｍｍの間に圧縮保持させ加熱成形し、これ以外は実施例１と同様にクッション材を作製した。
得られたクッション材は、クッション性だけでなく体圧分散性に優れるものであり、かつ保冷効果も長く涼感に優れていた。評価結果を表１に示す。
また、該クッション材を用いてマットレスを得て使用したところ涼感マットレスとして好適であった。

［実施例３］
実施例１において繊維構造体Ｂの組成を、吸水繊維１０重量％、熱接着性短繊維３０重量％、その他非弾性捲縮短繊維６０重量％とし、これ以外は実施例１と同様にクッション材を作製した。なお、吸水性繊維には帝人ファイバー（株）製「ベルオアシス」（架橋ポリアクリル酸ナトリウム系繊維、吸水率５０倍、１０ｄｔｅｘ、５ｍｍ）を用いた。得られたクッション材は、保冷剤を凹部に入れ長時間使用しても凹部周辺に濡れ感がなく、優れた体圧分散性をもつものであった。評価結果を表１に示す。
また、該クッション材を用いてマットレスを得て使用したところ涼感マットレスとして好適であった。

［実施例４］
吸放湿繊維９０％、芯鞘型熱融着性繊維１０％を混綿した後、該繊維を吸引ネット上の表面シート上に均一になるようにエアレイド法により連続的に散布、次にこの吸放湿層の上に表面シートを積層して三層構造とし、１４０〜２００℃で加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラーで圧縮して全体を接着して得られた目付５６０ｇ／ｍ^２，厚み２ｍｍの不織布構造体を得て保冷剤とした。ここで、前記吸放湿性繊維には帝人ファイバー（株）製「ベルオアシス」（架橋ポリアクリル酸ナトリウム系繊維、吸湿率差８６％、１０ｄｔｅｘ、５ｍｍ）を、一方、熱融着性繊維には、芯にポリプロピレン、鞘にポリエチレン（融点１３２℃）を複合した芯鞘型熱融着性繊維（チッソ（株）製、４．４ｄｔｅｘ、６ｍｍ）、表面シートａおよび表面シートｂにはポリエステル繊維からなる旭化成せんい（株）製スパンボンド不織布（エルタス（商品名）、目付け１５ｇ／ｍ^２）を使用した。
次いで、実施例１において得られた繊維構造体の中央部に形成された凹部に、前記保冷剤をはめ込みクッション材を作製した。該クッション材は蒸れ低減効果があり、かつ体圧分散性に優れたものであった。評価結果を表１に示す。
また、該クッション材を用いてマットレスを得て使用したところ涼感マットレスとして好適であった。

［比較例１］
実施例１において繊維構造体Ａを４枚積層し上下２枚のプレート間７０ｍｍの間に圧縮保持させ、加熱成形して凹部を有さないクッション材を得た。次いで、実施例１と同じかつ同量の保冷剤をできるだけ平らになる様に、クッション材の平らな表面上に載せたところ、体圧分散性は低く、クッション特性、保冷効果持続性も極めて悪いものであった。

［参考例］
実施例１において、繊維構造体Ａを４枚積層し上下２枚のプレート間７０ｍｍの間に圧縮保持させ、加熱成形した以外は、実施例１と同様にして凹部を有するクッション材を得た。得られたマットレスは体圧分散性が実施例１より劣り、保冷効果も少し低いものであった。

［比較例２］
実施例１において、凹部に保冷剤をはめ込まないこと以外は実施例１と同様にしてクッション材を得た。かかるクッション材は涼感に劣るものであった。

本発明によれば、クッション性だけでなく、涼感および体圧分散性に優れたクッション材および該クッション材を用いてなるマットレスが得られ、その工業的価値は極めて大である。

１：凹部

Claims

非弾性捲縮短繊維と、該非弾性捲縮短繊維を構成するポリマーよりも２５℃以上低い融点を有するポリマーが、熱融着成分としてその表面に配された熱接着性複合短繊維とが重量比率で９０／１０〜１０／９０となるように混綿されたウエブを積層して得られた、前記熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点および／または前記熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在し、少なくともその一表面において凹部が形成されている繊維構造体と、
前記凹部にはめ込まれた保冷剤とを含み、
かつ前記繊維構造体が、互いに密度が異なる多層構造を有し、かつこれら多層のうち密度３０〜６０ｋｇ／ｍ ^３の高密度層の表面に前記凹部が形成されていることを特徴とするクッション材。
前記繊維構造体に、自重の２０倍以上の吸水量を有する吸水性繊維が含まれる、請求項１に記載のクッション材。
前記繊維構造体が、ウエブをアコーデオン状に折りたたむことにより形成されている、請求項１または請求項２に記載のクッション材。
前記凹部において、深さが１０〜１００ｍｍかつ長径が１５０ｍｍ以上かつ短径が１００ｍｍ以上である、請求項１〜３のいずれかに記載のクッション材。
前記繊維構造体の厚さが４０〜１００ｍｍの範囲内である、請求項１〜４のいずれかに
記載のクッション材。
前記保冷剤がゲル状物を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション材。
前記保冷剤が、温度２０℃、湿度４０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ１（％）と、温度２０℃、湿度９０％ＲＨにおける吸湿率Ｒ２（％）との差（Ｒ２−Ｒ１）が４０％以上である吸放湿性繊維を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション材。
請求項１〜７のいずれかに記載のクッション材を用いてなるマットレス。