JPH0856784A

JPH0856784A - クツシヨン材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0856784A
Application number: JP19345094A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kenshiyou; 伸夫見正; Yoshinari Yoshioka; 良成吉岡; Tomosato Yamamoto; 知里山本
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】反発弾性に優れ、長期間の使用でもへたりに
くく、しかもリサイクリングの容易なクツシヨン材を提
供する。【構成】基体繊維であるポリエステル繊維とポリエス
テル系バインダー繊維とが均一に混在するウエブ中に、
短カットされたポリエステル製コイル状モノフィラメン
トが均一に混在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクツシヨン材およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】家具、ベツド、乗り物用座席シートなど
のクツシヨン材としては、ウレタンフオームが主流であ
る。近年その代替品として、ポリエステルの詰綿、ある
いはバインダー繊維を併用した固綿等が使用されるよう
になってきた。

【０００３】しかしながら、従来の繊維系のクツシヨン
材は、長期間の使用により厚みの減少、硬度の低下など
のいわゆるへたりが発生するという問題点がある。この
対策として、密度を上げることによりクツシヨン材を構
成する繊維本数を多くすることで、繊維に掛かる応力を
分散させ、捲縮のへたりをおさえることが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クツシヨン材
の構成繊維量を増加することは、通気性の低下につなが
るため好ましくないし、クツシヨン材に必要な風合いを
悪化させる。そのため、バインダー繊維を弾性化させた
り、あるいはウレタン樹脂を含浸させることにより接着
点が変形しても容易に回復する機能を与えることで、繰
り返し圧縮後のへたりを改良する試みがなされてきた。
しかしこれらに共通する問題点は、主体繊維の有する捲
縮のへたりによって発生するクツシヨン材のへたりを防
止することができないことにある。それに加えてウレタ
ン樹脂を含浸させるものでは、２成分を用いているため
リサイクル使用が困難であるという欠点を有している。

【０００５】そこで本発明は前記問題点を解消し、反発
弾性に優れ、長期間の使用でもへたりにくく、しかもリ
サイクリングの容易なクツシヨン材を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
が解決すべく鋭意研究の結果、本発明に至ったものであ
る。すなわち本発明のクツシヨン材は、基体繊維である
ポリエステル繊維とポリエステル系バインダー繊維とが
均一に混在するウエブ中に、短カットされたポリエステ
ル製コイル状モノフィラメントが均一に混在することを
特徴とするものである。

【０００７】また本発明のクツシヨン材の製造方法は、
基体繊維であるポリエステル繊維とポリエステル系バイ
ンダー繊維とを開繊してウエブを形成し、このウエブを
風送ラインにより通気性を有する成型枠内に風送し、こ
のとき同時に短カットされたポリエステル製コイル状モ
ノフィラメントを前記風送ラインに供給して成型枠内に
風送し、その後に熱成型することを特徴とするものであ
る。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる基体繊維は、ポリエステル繊維である。これ
は、機械的特性に優れており、しかもクツシヨン材の表
皮材が主にポリエステル製品を用いているため容易にリ
サイクル可能であることによる。

【０００９】この繊維はエチレンテレフタレート単位を
主たる構成成分とするものであるが、その特性を損なわ
ない範囲で、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸、
ジエチレングリコール等が共重合されていても差し支え
ない。

【００１０】繊維の形態としては、非中空丸断面、中空
断面、異形断面などが用いられる。繊維の捲縮形態に関
しても、機械捲縮綿、並列型複合繊維、いわゆるコンジ
ュゲート捲縮綿、潜在捲縮を有する綿等、あらゆる素材
を限定せずに用いることが可能である。

【００１１】また基体繊維の繊度としては、通常１〜５
０デニールのものが使用される。１デニール未満の場合
は、単糸繊維当りの剛性が低下してクツシヨン材に必要
な反発弾性が低下すると共に、構成繊維量が多くなって
クツシヨン材の内部構成が必要以上に緻密化し、このた
めクツシヨン材に必要な通気性が低下するので好ましく
ない。反対に５０デニールを超えると、クツシヨン材の
構成繊維本数が著しく減少するため、このクツシヨン材
を構成する繊維にかかる応力が多大となり、その結果へ
たり易くなるので好ましくない。以上の理由から４〜４
０デニールのものが更に好ましい。

【００１２】ここにいう良好な反発弾性とは、ＪＩＳ
Ｋ６３８２に記載された方法に準拠して測定されても
のである。その詳細は後述するが、ここでは、測定して
得られた数値が５５％以上、更に好ましくは６０％以上
の場合を反発弾性が良好であるとする。反発弾性が５５
％に満たない場合は、クツシヨン材として使用した時の
クツシヨン性に劣り、座り心地の悪いものとなる。

【００１３】クツシヨン材に含まれるバインダー繊維
は、基体繊維およびコイル状モノフィラメントを実質的
に一体化させるためのものである。このバインダー繊維
には、融点が１１０℃以上の低融点成分が含有されたポ
リエステル系バインダー繊維、すなわちイソフタル酸が
共重合された変性ポリエステルを用いるのが好適であ
る。またバインダー繊維としては、全融タイプ、あるい
は芯鞘形状、偏心芯鞘形状、並列複合形状のもの等が用
いられる。

【００１４】バインダー繊維は、一般にその繊度が２デ
ニール未満となると、その構成本数が多くなることに起
因してクツシヨン材の風合いが非常に硬くなり、好まし
くない。また５０デニールを超える場合は、クツシヨン
材の形態を保持するために必要な構成本数に満たなくな
り、容易に変形しやすくなる。よってバインダー繊維の
繊度は２〜５０デニールであることが好ましく、また２
〜２０デニールであることが更に好ましい。

【００１５】バインダー繊維の配合比率は、「基体繊維
＋バインダー繊維＋コイル状物」の全体に対し５０〜１
０ｗｔ％であるのが好ましい。バインダー繊維の配合比
が５０ｗｔ％を超えると、細繊度バインダー繊維を使用
したときと同様に、クツシヨン材の風合いが非常に硬く
なる現象が発生するため好ましくない。また１０ｗｔ％
未満の場合は、クツシヨン材の形態保持が困難となり、
もはやクツシヨン材として機能することができなくな
る。

【００１６】次に、短カットされたコイル状モノフィラ
メント（以下、「コイル状物」と称する）について説明
する。ここでコイル状とは、単一成分からなる繊維に機
械的にコイル形状を付与したものや、潜在捲縮を有する
並列型複合繊維を熱処理してコイル状捲縮を発現させた
ものなどをいう。

【００１７】通常のコイルとしての役割を果たすために
は、コイル状物は理想的には垂直方向に配置され、上部
から受ける応力に対してスプリングの役割を果たせるよ
うにクツシヨン材中に混在することが望ましい。しか
し、クツシヨン材中に均一に分散させる点と、コストが
割高でないようにする点とを考慮すると、このように垂
直方向にのみ配置させることは事実上不可能である。し
たがって、本発明のコイル状物は、通常のスプリングと
同様に中心軸の方向に応力を受けるのに加え、横方向や
斜め方向などあらゆる角度から応力を受けることにな
る。

【００１８】コイル状物は、あらゆる角度からの応力を
受け止め、分散させ、かつ容易に形状回復するものであ
ることが必要である。これらの点を検討した結果、以下
の範囲にあれば好ましいということが突きとめられた。

【００１９】すなわち本発明では、コイル状のモノフィ
ラメントが短くカットされるが、その自由長は３〜３０
ｍｍであることが好ましい。３ｍｍに満たない場合は、
スプリング効果が得られないため好ましくない。また３
０ｍｍを超えると、クツシヨン材中に均一に混在させる
ことが困難になり、クツシヨン材の性能のバラツキの原
因となるので好ましくない。

【００２０】コイル状物のコイル径は、２〜７ｍｍφの
範囲であることが好ましい。２ｍｍφ未満の場合は、ス
プリングとしての弾性効果が少なくなるので好ましくな
い。反対に７ｍｍφを超える場合は、コイル状物自体の
構成本数が少なくなり、クツシヨン効果が得にくくなる
ので好ましくない。また７ｍｍφを超える場合は、横か
ら応力を受けた場合に容易に寝てしまいやすく、そのま
まの形状でへたってしまい、もはやコイル状物としての
機能を発揮しなくなる。

【００２１】コイルの巻き数すなわちコイル数は、６〜
２０個／２５．４ｍｍ（１インチ）の範囲にあることが
好ましい。コイル数が６個／２５．４ｍｍ未満である
と、応力を受けたとき容易に変形し、へたりやすくなる
ので好ましくない。２０個／２５．４ｍｍを超えると、
ピッチが細かすぎてスプリング効果が少なくなるので好
ましくない。

【００２２】コイル状物の繊度は、５００〜３０００デ
ニールの範囲であることが好ましい。５００デニール未
満の場合は、特に横からの応力、すなわちコイル状物が
床面と水平に配置されているときに上下方向受ける応力
に対する弾性力に乏しく、期待する効果を得にくい。ま
た３０００デニールを超えると、コイル状物の重量が増
し、見かけ密度の調整が困難となる。すなわち特に見か
け密度が３０ｋｇ／ｍ ³以下のクツシヨン材を得ようと
する場合には、基体繊維およびバインダー繊維の方の量
を減らさなければならないので、必要な厚みが得られな
かったり、風合いの硬いものにしかならず、もはやクツ
シヨン材として機能することができなくなる。

【００２３】コイル状物は、それのみではクツシヨン材
として使用できないため、基体繊維およびバインダー繊
維と混綿して使用することになる。その使用割合は、
（基体繊維とバインダー繊維との合計）／（コイル状
物）＝４０／６０〜８０／２０ｗｔ％であることが好ま
しい。

【００２４】コイル状物が６０ｗｔ％を超える場合は、
クツシヨン材の風合いが硬くなり、座り心地が悪い製品
となる。混率が２０ｗｔ％に満たない場合は、コイル状
物の効果が十分に得られず、クツシヨン材の性能が向上
しないため好ましくない。

【００２５】次に本発明のクツシヨン材の製造方法につ
いて説明する。特にその際にコイル状物を均一に混在さ
せる方法について説明する。本発明のクツシヨン材の製
造に際しては、従来公知の設備を用いることが可能であ
る。すなわち、まず原料である基体繊維およびバインダ
ー繊維につき、これら繊維の持つ捲縮機能を十分に発揮
させるために、開繊機を用いて繊維１本１本を均一に開
繊する。そして、このウエブを、風送ラインによって、
通気性を有する成型枠内に風送する。このとき、同時に
コイル状物も一定混率になるよう計量しつつ同じ風送ラ
インへ送り、成型枠内へ風送することで均一に混合させ
る。

【００２６】次に熱成型するのであるが、このまま圧縮
熱成型を行うことも可能である。またその他の熱成型の
方法として、熱風循環ドライヤー、熱風貫流ドライヤ
ー、サクシヨンドラムドライヤー等の熱処理機を用いる
こともできる。その処理の際には、バインダー繊維の融
点に応じた熱処理温度や熱処理時間を任意に選択すれば
よい。

【００２７】このようにして、コイル状物を均一に含む
クツシヨン材が製造されることになる。得られたクツシ
ヨン材の厚みは特に規定はしないが、一般的には厚さが
２０ｍｍ以下となると底付き感などがあってクツシヨン
材として好ましくなく、またコイル状物による効果が得
にくくなるので好ましくない。厚さの上限に関しても特
に限定しないが、製造設備、製造コスト、使いやすさな
どの点から１５０ｍｍ以下であるのが好ましい。

【００２８】以上の点により、本発明のクツシヨン材
は、長期間の使用によるへたりが少なく、適度な風合い
を持ち、反発弾性に優れており、家具、ベツド、乗り物
用座席シート用として好適に利用できる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳しく説明す
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、以下の実施例において記述した諸物性の評価
方法は、次の通りである。（１）ポリエステルの相対粘度；フェノールと４塩化エ
タンとの等重量比の混合溶媒１００ｃｃに試料０．５ｇ
を溶解し、温度２０℃の条件で常法により測定した。（２）見かけ密度（ｋｇ／ｍ³）；縦１０ｃｍ、横１０
ｃｍの試料を作成し、大栄科学精器製作所（株）製の厚
み測定機を用い、４．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇの荷重を印加し
て厚みを測定したうえで、下記の式により算出した。

【００３０】見かけ密度＝目付（ｇ／ｍ²）／厚み（ｍ
ｍ）／１０００（３）クツシヨン材の風合い；１０人のパネラーによる
官能試験により、次の３段階で評価した。

【００３１】１：柔らかい２：普通３：硬
い（４）繰り返し圧縮残留歪率（％）；クツシヨン材から
なる試験片（１０cm×１０cm）の厚みを測定した後、こ
の試験片を平行平面板の間に置き、毎分６０回のスピー
ドで当初の厚みの５０％になるまで圧縮し、この圧縮を
合計８万回繰り返した後に厚みを測定し、次式によって
繰り返し圧縮時の残留歪率Ｃを測定した。このＣの値が
小さい程へたりにくいことを示す。

【００３２】

【数１】

【００３３】（５）反発弾性率（％）；ＪＩＳＫ６
３８２に記載された方法に準拠して測定した。すなわ
ち高分子計器株式会社製の反発弾性試験記「ＦＲ−１」
型を用い、４６０mmの高さから直径１５．９ｍｍ（５／
８インチ）、重さ１６．３ｇの鋼球を回転しないように
自然落下させ、その跳ね返り高さを測定し、次式により
反発弾性率Ｄ（％）を算出した。

【００３４】

【数２】

【００３５】（実施例１）クツシヨン材を構成する基体
繊維（以下、「Ａ」と称す）として、日本エステル
（株）製のポリエステル短繊維（商品名「Ｈ３８Ｆ」、
繊度１３デニール、切断長５１ｍｍ）を準備した。また
ポリエステル系のバインダー繊維（以下、「Ｂ」と称
す）として、ユニチカ（株）製の繊維（商品名「メルテ
イ４０８０」、繊度４デニール、切断長５１ｍｍ）を準
備した。

【００３６】一方、相対粘度１．４０のポリエチレンテ
レフタレート重合体と、相対粘度１．２８のポリエチレ
ンテレフタレート重合体とを並列型複合紡糸口金より紡
糸し、繊度変更のための紡糸条件や、コイル径・数を変
更するための延伸条件や、熱処理条件や、自由長変更の
ためのカット条件等を種々変更し、これら繊度、コイル
径・数、自由長の異なる種々のコイル状物（以下「Ｃ」
と称す）を準備した。なお、以下の実施例および比較例
で使用したＣの特性値を、実施例で使用したものについ
ては表１に、また比較例で使用したものについては表２
に、それぞれ記す。

【００３７】このようにして予め準備した原料Ａ／Ｂ／
Ｃの混合比率を３０／３０／４０とし、先ずパラレルカ
ード機にてＡ／Ｂの混合ウエブを作成し、この混合ウエ
ブを風送ラインにて有孔成型枠内に風送した。その工程
と同時に一方から開繊機にて開繊されたＣを前記風送ラ
インに風送し、Ａ／Ｂ／Ｃが設定通り均一に混合された
規定量の原料を成型枠内に収納した。収納後、この成型
枠によって厚み５０ｍｍになるように圧縮し、１７０℃
の温度条件下で熱風循環ドライヤーにて２０分間熱処理
を行った。これにより、見かけ密度４０ｋｇ／ｍ³、厚
み５０ｍｍのクツシヨン材を得た。得られたクツシヨン
材の性能を表１に記す。このクツシヨン材は風合いが非
常に良好であり、その他の諸物性も優れたものであっ
た。

【００３８】

【表１】

【００３９】（実施例２）表１に示すようにコイル状物
Ｃの性能を変更し、それ以外は実施例１と同じ原料・条
件にてクツシヨン材を得た。得られたクツシヨン材の性
能を表１に記す。このクツシヨン材は風合いが非常に良
好であり、その他の諸物性も優れたものであった。（実施例３）表１に示すようにＣの性能を変更し、それ
以外は実施例１と同じ原料・条件にてクツシヨン材を得
た。得られたクツシヨン材の性能を表１に記す。このク
ツシヨン材は風合いが非常に良好であり、その他の諸物
性も優れたものであった。（実施例４）表１に示すようにＣの性能を変更し、それ
以外は実施例１と同じ原料・条件にてクツシヨン材を得
た。得られたクツシヨン材の性能を表１に記す。このク
ツシヨン材は風合いが非常に良好であり、その他の諸物
性も優れたものであった。（実施例５）基体繊維Ａとして、実施例１で使用したも
のの替わりに、日本エステル（株）製ポリエステル短繊
維（商品名「Ｈ３８Ｆ」、繊度６デニール、切断長５１
ｍｍ）を使用した。それ以外は実施例１と同じ条件とし
て、クツシヨン材を得た。得られたクツシヨン材の性能
を表１に記す。このクツシヨン材は風合いが非常に良好
であり、その他の諸物性も優れたものであった。（実施例６）実施例１のＡ／Ｂ／Ｃの配合比を５０／２
０／３０に変更した。それ以外は実施例１と同一条件と
してクツシヨン材を得た。得られたクツシヨン材の性能
を表１に記す。このクツシヨン材は風合いが非常に良好
であり、その他の諸物性も優れたものであった。（比較例１）実施例１で使用したコイル状物Ｃとは異な
る物性のＣを使用した。それ以外は実施例１と同一条件
としてクツシヨン材を得た。得られたクツシヨン材の性
能を表２に示す。このクツシヨン材は風合い、各特性値
とも劣るものであった。

【００４０】

【表２】

【００４１】（比較例２）実施例１や比較例１で使用し
たＣとは異なる物性のＣを使用した。それ以外は実施例
１と同一条件としてクツシヨン材を得た。得られたクツ
シヨン材の性能を表２に示す。このクツシヨン材は風合
い、各特性値とも劣るものであった。（比較例３）Ａ／Ｂ／Ｃの混率を１０／６０／３０に変
更した以外は実施例１同一条件として、クツシヨン材を
得た。得られたクツシヨン材の性能を表２に示す。この
クツシヨン材は風合い、各特性値とも劣るものであっ
た。（比較例４）Ａ／Ｂ／Ｃの混率を１０／２０／７０に変
更した以外は実施例１同一条件として、クツシヨン材を
得た。得られたクツシヨン材の性能を表２に示す。この
クツシヨン材は風合い、各特性値とも劣るものであっ
た。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、基体
繊維であるポリエステル繊維とポリエステル系バインダ
ー繊維とが均一に混在するウエブ中に、短カットされた
ポリエステル製コイル状モノフィラメントが均一に混在
するようにしたため、反発性、耐久性に優れ、しかも全
成分がポリエステル系であることからリサイクリングが
可能となり、このため、各種クツシヨン材用途に有効に
使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体繊維であるポリエステル繊維とポリ
エステル系バインダー繊維とが均一に混在するウエブ中
に、短カットされたポリエステル製コイル状モノフィラ
メントが均一に混在することを特徴とするクツシヨン
材。
【請求項２】コイル状モノフィラメントの自由長が３
〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のクツ
シヨン材。
【請求項３】コイル状モノフィラメントのコイル径が
２〜７ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記
載のクツシヨン材。
【請求項４】コイル状モノフィラメントのコイル数が
６〜２０個／２５．４ｍｍであることを特徴とする請求
項１から３までのいずれか１項記載のクツシヨン材。
【請求項５】コイル状モノフィラメントの繊度が５０
０〜３０００デニールであることを特徴とする請求項１
から４までのいずれか１項記載のクツシヨン材。
【請求項６】基体繊維とバインダー繊維との合計と、
コイル状モノフィラメントとの混合割合が、（基体繊維
とバインダー繊維との合計）／（コイル状モノフィラメ
ント）＝４０／６０〜８０／２０ｗｔ％であることを特
徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のクツ
シヨン材。
【請求項７】基体繊維であるポリエステル繊維とポリ
エステル系バインダー繊維とを開繊してウエブを形成
し、このウエブを風送ラインにより通気性を有する成型
枠内に風送し、このとき同時に短カットされたポリエス
テル製コイル状モノフィラメントを前記風送ラインに供
給して成型枠内に風送し、その後に熱成型することを特
徴とするクツシヨン材の製造方法。
【請求項８】単一成分からなる繊維に機械的にコイル
形状を付与するか、あるいは潜在捲縮を有する並列型複
合繊維を熱処理することで、コイル状モノフィラメント
を得ることを特徴とする請求項７記載のクツシヨン材の
製造方法。