クッション構造体および寝具
【課題】使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具を提供すること。
【解決手段】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４０℃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、該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／または該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、かつ前記熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列してなる繊維構造体にプロファイル加工などを施すことにより、前記繊維構造体表面に凸部を形成しクッション構造体を得る。
【解決手段】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４０℃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、該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／または該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、かつ前記熱接着性複合短繊維と前記非弾性捲縮短繊維が繊維構造体の厚さ方向に配列してなる繊維構造体にプロファイル加工などを施すことにより、前記繊維構造体表面に凸部を形成しクッション構造体を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クッション構造体としては、低融点繊維を使用して繊維を融着させたものや、上下方向に交互に連続的に屈曲させて連接して波板形状にしたマットレス用クッション構造体などが提案されている（特許文献１，２，３、４参照）。さらには、特許文献５では、風合いや耐久性を向上させるため、繊維構造体の表面にプロファイル加工を施して凸部を形成するとともに、熱接着エラストマーを含む短繊維を使用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平１−１８１８３号公報
【特許文献２】特開平４−１２６８５６号公報
【特許文献３】特開平３−２２０３５４号公報
【特許文献４】特開平１−２９９５０７号公報
【特許文献５】特開平７−３２４２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、従来の繊維構造体の表面に凸部を形成したものでは、凸部が剥離しやすく耐久性の点で十分とはいえないという課題を見出した。本発明はかかる背景に鑑みなされたものであり、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れるだけでなく、それらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維とで構成され、かつ繊維がその厚さ方向に配列した繊維構造体の表面に凸部を形成すると、繊維がその厚さ方向と直交する方向に配列した繊維構造体に凸部を形成した従来のものと比較して凸部が剥離しにくくなることにより耐久性が向上することを見出し、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。
【０００６】
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４０℃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、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てなる繊維構造体を含むクッション構造体であって、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おり、かつ繊維構造体の表面に凸部が形成されていることを特徴とするクッション構造体。」が提供される。
【０００７】
その際、前記凸部がプロファイル加工により形成されたものであることが好ましい。また、前記凸部の高さが０．５ｃｍ以上であることが好ましい。また、前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有することが好ましい。また、前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有することが好ましい。また、前記繊維構造体の表面において、前記凸部が４０〜８００個／ｍ２の密度で存在することが好ましい。また、前記繊維構造体の密度が０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記のクッション構造体を用いてなる寝具が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明で使用する繊維構造体を得るための熱処理機の一例を示す側面図である。
【図２】Ｂ／Ａの測定方法を説明するための模式図である。
【図３】フロファイル加工におけるカットの状態を示す状態図の断面を模式的に示したものである。５は繊維構造体、６、７は角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ、８はバンドナイフカッターを示す。
【図４】実施例１で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図５】実施例２で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図６】比較例１で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図７】比較例１で得られたクッション構造体の家具用試験後において、凸部が剥離した状況を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明についてさらに詳しく説明する。本発明における非弾性捲縮短繊維は、各種繊維を使用できるが、耐久性、価格等の点よりポリエステル系短繊維が好ましい。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、バイオ素材を原料とするポリエステルまたはこれらの共重合体エステルからなる短繊維ないしそれら繊維の混綿体、または上記のポリマーのうち２種以上からなる複合繊維などが好適に例示される。短繊維の断面形状は円形、偏平、異形または中空のいずれであってもよい。とりわけポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。
【００１１】
前記非弾性捲縮短繊維において、その単繊維繊度は４ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、４〜５００ｄｔｅｘの範囲がさらに好ましく、特に好ましくは、８〜２００ｄｔｅｘである。該単繊維繊度が４ｄｔｅｘより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性や反溌力が乏しくなるおそれがある。一方、５００ｄｔｅｘよりも大きくなると該繊維のウエブ化が難しく、得られたクッション構造体の構成本数が少なくなりすぎてクッション性が乏しくなり、また、繊維構造体表面の凸部から繊維が抜けやすくなるおそれがある。
【００１２】
前記非弾性捲縮短繊維において、捲縮数は４〜２５個／２．５４ｃｍ、捲縮度は２０〜４０％が好ましい。この捲縮数や捲縮度が前記範囲よりも小さいとウエブの嵩が出にくくなったり、ウエブ化が困難になったり、さらには、得られるクッション構造体が、反溌性に乏しく耐久性の低いものになるおそれがある。逆に、捲縮数や捲縮度が前記範囲よりも大きすぎると、ウエブの嵩高性が小さくなるため低密度のクッション構造体を得ることが困難になったり、ウエブ化の際に繊維の絡みが強くなり筋状のムラ等の欠点が発生するおそれがある。
前記非弾性捲縮短繊維において、繊維長は５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは１５ｍｍ〜９０ｍｍである。
【００１３】
一方、前記非弾性捲縮短繊維を融着させる熱接着性複合短繊維は、前記非弾性捲縮短繊維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融点の熱可塑性ポリマーが少なくとも繊維表面の一部に配された短繊維であり、加熱により少なくともその表面の一部が溶融し非弾性捲縮短繊維または低融点繊維同士と融着しうる短繊維である。この融点差が４０℃未満であると、加工する温度が前記非弾性捲縮短繊維の融点に近くなってしまい、前記非弾性捲縮短繊維の物性や捲縮特性が悪くなってクッション性能が低下したり、成型時の収縮が大きくなってしまうおそれがある。
【００１４】
かかる熱接着性複合短繊維としては、共重合ポリエステル系繊維や熱可塑性エラストマーを含有する繊維やポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維等が好適である。特に少なくとも一方に上記した低融点ポリマー成分を有する複合繊維は、形態保持安定性や、成型性が優れているので好ましい。複合形態は、サイドバイサイド型や芯鞘型、偏心芯鞘型等が好ましい。もちろん低融点成分が表面に露出する断面形態の短繊維であるのが好ましい。
【００１５】
後記のように、表面の凸部を付与するプロファイル加工による方法においては、繊維構造体を部分的に圧縮しながらカットし反発性で凹凸加工するために、弾力性がない場合は所望の形状を得ることが困難になったり、あるいは形成された凸部が剥離しやすくなるため、ポリエステル系エラストマーを使用することが好ましい。
【００１６】
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ブロック共重合体、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３−スルフォイソフタル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸、１,４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、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誘導体等から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種と、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、ネオペンチレングリコール、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、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも一種、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−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（アルキレンオキシド）グリコールのうち少なくとも一種から構成される三元共重合体である。
【００１７】
なかでも、非弾性捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度、物性の面などから、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシテトラメ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ポリ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。もちろん、この酸成分の一部（３０モル％以下であることが好ましい。）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はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分に置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル成分は、テトラメ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もよい。なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消剤、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。
【００１８】
前記熱接着性複合短繊維において、熱融着成分の相手側成分としては前記のような非弾性のポリエステルが好ましく例示される。その際、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、熱融着成分と相手側成分が、複合比率で（熱融着成分／相手側成分）１０／９０〜７０／３０の範囲にあるのが適当である。熱接着性複合短繊維の形態としては、特に限定されないが、熱融着成分と相手側成分とが、サイドバイサイド、芯鞘型であるのが好ましく、より好ましくは芯鞘型である。この芯鞘型の熱接着性複合短繊維では、熱融着成分が鞘部となり、相手側成分が芯部となるが、この芯部は同心円状、または偏心状にあってもよい。
【００１９】
かかる熱接着性複合短繊維において、単繊維繊度としては１〜５０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。単繊維繊度が該範囲よりも小さいと、結合点が増えすぎて十分なクッション性が得られないおそれがある。逆に単繊維繊度が該範囲よりも大きいと、結合点が少なすぎて反溌性が低下したり、クッション構造体を使用中に構成繊維がばらけ易くなるおそがある。
【００２０】
前記熱接着性複合短繊維の繊維長は３〜１００ｍｍ、捲縮数は４〜５０個／２．５４ｃｍであることが好ましい。この範囲から外れると、混綿しにくくなったり、ウエブ化が難しくなるおそれがあるだけでなく、クッション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。
【００２１】
この熱接着性複合短繊維の混綿比率は１０〜９０重量％（すなわち、非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とが重量比率で９０／１０〜１０／９０となるよう混綿されている）であることが肝要である。熱接着性複合短繊維の比率が１０重量％より少ないと繊維構造体の接着点が少なくなりすぎて、圧縮反溌性が低すぎることや圧縮耐久性が低すぎたりしてしまうおそれがある。特に繊維構造体表面の凸部が剥離したり、破壊し易くなってしまうおそれがある。一方、熱接着性複合短繊維の比率が９０重量％より高いと、繊維構造物の結合点の数が多すぎるため、硬い繊維構造体しか得られなかったり、熱接着性複合短繊維の圧縮のため（一般的に熱接着性複合短繊維は、その低融点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく収縮が高い。）、予め設計した成型物の形状が得られにくくなるそれがある。
【００２２】
次に、本発明においては、上記繊維構造体の該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（Ｂ）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（Ａ）とするとき、Ｂ／Ａが１．５以上であることが肝要である。
即ち、従来のクッション材を構成する繊維が、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直、即ち面方向に配列されていたのに対し、本発明においては、構成繊維が繊維構造体の厚さ方向に対して平行に配列されているため、通気性が向上するばかりでなく、凸部が使用において破断しやすいという問題を解決することが可能となる。ここで、Ｂ／Ａが１．５未満の場合は、本発明の効果が充分に奏されず、使用時において、凸部分のはがれが生じる。また、このような構造をとると、製造工程時の進行方向に非常に曲がりやすいため、プロファイル加工と相まって、非常に折畳みが容易なシートとなる。
【００２３】
本発明において、繊維構造体の密度は０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましく、また、その厚さは１ｃｍ以上（より好ましくは２〜２０ｃｍ）が好ましい。密度がこの範囲よりも小さいと、反溌性や圧縮の耐久性が実用範囲以下になってしまうおそれがある。逆に、密度がこの範囲よりも大きすぎると、逆に繊維密度や結合点の密度が大きすぎて固くなりすぎてしまうおそれがある。表面に凸部を形成することによりソフトにしようとしても好ましい硬さ以上になってしまうおそれがある。また厚さが１ｃｍ未満では、クッション性の点で凸部形成による効果が発揮されなくなるおそれがある。
【００２４】
このような繊維構造体を製造する方法には特に限定はなく、従来公知の方法を任意に採用すればよい。例えば非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とを混綿し、ローラーカードにより均一なウエブとして紡出した後、ウエブをアコーディオン状に折りたたんだ後加熱処理し、熱融着による固着点を形成させる方法などが好ましく例示される。具体的には、Ｓｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用しウェブをヒダ折りし大部分の繊維が厚み方向に配向させた後、２００℃の熱処理炉にて繊維間を熱接着処理することで製造することができる。
【００２５】
本発明において、前記繊維構造体の表面に凸部が形成されている。その際、凸部の形成方法は特に限定されないが、プロファイル加工により凸部を形成することが好ましい。かかるプロファイル加工において、一対の圧縮ローラによる多数の角状圧縮部を持ち、その形状を工夫したプロファイル加工機により前記繊維構造体を異部分圧縮カットすることにより所定形状の凸部を繊維構造体の表面に形成する。かかるプロファイル加工において、圧縮ローラの多数の角状圧縮子の先端形状を適宜選定することができる。
【００２６】
ここで、繊維構造体の厚さの９０％以内（より好ましくは３０〜８０％）の高さを有する凸部が形成されていることが好ましい。この凸部の高さが低すぎるとクッション構造体を使用中に圧縮での人体下の空気流通空間がなくなってしまい、通気性や、圧縮する部分の面積・圧縮体積が減少した状態になりにくいため凸部の効果が少なくなってしまうおそれがある。また、凸部が９０％よりも大きくなると、基材部が薄く成りすぎて弱くなり破壊し易くなったり、凹部が深過ぎて形状破壊が起きやすくなったりするおそれがある。なお、本発明でいう凸部とは、高さが０．５ｃｍ以上（より好ましくは０．７ｃｍ〜５ｃｍ）の凸部である。
【００２７】
なお、凸部の高さは最底部から最頂部までの高さを測定するものとする。
また、前記凸部の形状は山状（すなわち、前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有する。）であるのが望ましい。この形状が底面と同じでは凸部が剥離しやすくなるおそれがある。また、前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有すると、凸部が剥離しにくく好ましい。なお、このような形状は前記のプロファイル加工により凸部を形成することにより得ることができる。
【００２８】
また、この凸部の密度は１ｍ２の広さ当り４０〜８００個であることが好ましく、より好ましくは１ｍ２の広さ当り５０〜７００個である。４０個より少ないピッチが大きすぎて着用中に違和感がありすぎる。特に寝具等では、手足が凸間の溝にはまりこむ感じとなるおそれがある。逆に８００個より多い場合は加工が困難になったり、凸部が剥離しやすくなってしまうおそれがある。
【００２９】
また、かかる凸部は、圧縮にたいする反発力が連続的に変化することが使用上も感触的にも好ましく、繊維構造体の表面に形成される凸部は連続的な曲面で構成された凸部であることが好ましい。
また、前記プロファイル加工の際、必要に応じ、密度や、繊維配合を変更した、２種以上のことなる、繊維が厚み方向に配向した熱処理された繊維構造体を貼り合せた物をプロファイル加工してもかまわない。
【００３０】
本発明において、表面に凸部を有する繊維構造体単独でクッション構造体を構成してもよいし、さらに、凸部が形成された表面とは反対側表面に、従来の繊維が厚み方向とは垂直に配向した、従来の熱処理された繊維構造体を貼り合せてもよい。また、本発明のクッション構造物の表面に、凸部の剥離防止のためにクッション性、通気性等に影響しにくい布帛等で補強することも可能である。また、ウレタンフォームを貼り合せたり、本発明のクッション構造体を他のシートの間に挟み込み使用することも可能である。
【００３１】
本発明のクッション構造体は単独または他のクッション素材と積層したりして、側地や表皮材で覆われたり、あるいはそのまま使われる。クッション構造体の含まれる繊維構造体表面に凸部を有することによって圧縮変形初期の圧縮の変形面積や体積が少なくなるため圧縮が柔らかく、人体等の荷重がかかった後も凹部の空間が残り、空気が移動する空間が残るため非常に蒸れにくい。さらには、部分的に荷重を支えるために、人体に対する指圧効果も期待される。また、使用中に曲げやすく、曲げながら使用する病院用マットや使用しないときに折り畳み収納が可能な布団などに好適である。そして、特に使用において凸部が剥離しにくく耐久性に優れる。
【００３２】
本発明のクッション構造体は、クッション性が柔軟で、通気性が非常に高く蒸れにくく、かつ耐久性に優れるので、寝具（マットレス、布団、枕、ソファーを含む）、ベビーベッドや病院用ベッドのクッションとしてまた中材、芯材や、乗り物のクッションや中材、芯材あるいは車椅子等に好適である。
【実施例】
【００３３】
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。
【００３４】
（１）Ｂ／Ａ
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（Ｂ）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（図２において４５°＜θ≦９０°）の総本数を（Ａ）としてＢ／Ａ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。
（２）繊維構造体の厚さ（ｃｍ）
ＪＩＳ Ｋ６４００により測定した。
（３）繊維構造体の密度（ｇ／ｃｍ３）
下記式により密度（ｇ／ｃｍ３）を求めた。
密度（ｇ／ｃｍ３）＝ウエブの目付け（ｇ／ｃｍ２）／繊維構造体の厚さ（ｃｍ）
（４）捲縮性能
捲縮数、捲縮度ＪＩＳ Ｌ−１０１５
（５）凸部の数（個／ｍ2）
凸部の縦、横のピッチ（ｃｍ／個）から計算により１ｍ２の面積に換算して算出した。
（６）融点
Ｄｕ Ｐｏｎｔ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、３ｇのポリマーを２枚のカバーガラスに挟み、ピンセットで軽く押さえながら、昇温速度２０℃／分で昇温し、ポリマーの熱変化を観測する。その際ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点）をここでは融点とする。
（７）家具用衝撃試験（ＪＩＳ Ｓ−１０５２）
耐久性の代用特性として、巾３０ｃｍ×長さ３０ｃｍの大きさのサンプル上に、１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の(大きさ２０ｃｍφ)の荷重（砂袋）を４０００回自由落下させ、評価サンプルの外観を観察し、以下の基準で評価した。
３級：凸部分のはがれがなく、スタート時の形状である。
２級：加重落下部分の凸部分のはがれが、全体の約５〜３０％未満である。
１級：加重落下部分の凸部分のはがれが、全体の約３０％以上である。
【００３５】
[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シースに、ポリブチレンテレタレート（融点２２４℃）をコアに、シース／コアの重量比で５０／５０に成るように常法により紡糸した。なお、この複合繊維は、偏心シース・コア型複合繊維である。この繊維を２.０倍に延伸したのち、８０℃で乾燥・捲縮発現、油剤を付与し、６４ｍｍに切断した。ここで得られた複合熱接着性複合短繊維の単繊維繊度は１０ｄｔｅｘ、捲縮数は１３個／２．５４ｃｍ、捲縮度は３０％であった。
【００３６】
この複合短繊維４０％（重量）と、常法にて得られたポリエチレンテレフタレート短繊維（１５ｄｔｅｘ、カット長６４ｍｍ、捲縮数 ９個／２．５４ｃｍ、捲縮度 ３０％、０.５ｇ／ｃｍ2の荷重で７９ｃｍ2／ｇ、１０ｃｍ2／ｇの荷重で３４ｃｍ2／ｇ、断面形状は中空、融点２５６℃）とを６０％（重量）用いてブレンド、カーデイング、クロスレイアー、カーデイングし、次いでＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備（特表２００２−５１６９３２号公報に示された装置と同様のもの）を使用し、駆動ローラ（表面速度２．５ｍ／分）により、温度が２１０℃に設定された熱風サクション式熱処理機内へ押し込むことでアコーデイオン状に折り畳み、繊維を厚さ方向に配列させ、１８０℃で加熱処理を施し、目付け２２５０ｇ／ｍ２、厚さ４５ｍｍ、平均密度０．０５ｇ／ｃｍ３の繊維構造体を得た。該繊維構造体において、Ｂ／Ａが４．７であり、熱接着性複合短繊維と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た。
続いて、該繊維構造体に図３に示すプロファィル加工を施すことにより、表面の凸部の高さ２０ｍｍ、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ当り７２個（１ｍ2当り２８８個）の凸部（その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有し、かつ連続的な曲面で形成された形状を有する。）を持つ、クッション構造体全体の厚さが２０ｍｍの図４に示すクッション構造体（繊維構造体単独からなるクッション構造体）を得た。
【００３７】
次に、該クッション構造体に家具用衝撃試験を実施したところ、外観は３級であり耐久性に優れるものであった。圧縮の感触は、圧縮初期は非常に柔らかく圧縮につれて反溌力が大きくなる理想的なクッション構造体であった、さらに、人体がすわった時や人体が寝たときにも凸部が全部つぶれずに空気流通の空間が確保されており、蒸れの面でも良好であった。また、折畳みも容易であった。
次いで、前記クッション構造体を用いて、寝具（マットレス）を得て使用したところ、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れるものであった。
【００３８】
[実施例２]
実施例１と同様にして、目付け４００ｇ／ｍ２、厚さ１０ｍｍ、平均密度０．０４ｇ／ｃｍ３の繊維構造体を得た。該繊維構造体において、Ｂ／Ａが４．５であり、熱接着性複合短繊維と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た。この繊維構造体と実施例１で作成した繊維構造体をスパンファブ不織布（低融点スパンボンド不織布）で加熱しながら接着を実施し、２層タイプの繊維構造体を作成し、実施例１と同様にプロファイル加工を実施した。
図３に示すプロファィル加工により、表面の凸部の高さ２０ｍｍ、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ当り７２個（１ｍ2当り２８８個）の凸部（その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有し、かつ連続的な曲面で形成された形状を有する。）を持ち、クッション構造体全体の厚みが５５ｍｍの図５に示すクッション構造体を得た。
次に、該クッション構造体に家具用衝撃試験を実施したところ、外観は３級であり、耐久性に優れるものであった。圧縮の感触は、圧縮初期は非常に柔らかく圧縮につれて反溌力が大きくなる理想的なクッション構造体であった、さらに、人体がすわった時や人体が寝たときにも凸部が全部つぶれずに空気流通の空間が確保されており、蒸れの面でも良好であった。なお、実施例１のサンプルよりもよりソフト感のあるものを得られた。
【００３９】
[比較例１]
実施例１と同じ繊維配合で、クロスレイ後のシートを重ね合わせ、目付け２３００ｇ／ｍ２、厚さ４５ｍｍの繊維構造体を得た。実施例１と同様のプロファイル加工を実施した。圧縮の感触はソフトであるものの、家具用衝撃試験を実施したところ、図７に示すように凸部が剥離し外観が１級であり、耐久性に劣るものであった。さらに、蒸れの面でも実施例１対比劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具が得られ、その工業的価値は極めて大である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ウエブ
２ コンベア
３ ヒーター
４ 繊維構造体
ＤＴ 繊維構造体の厚さ方向
ＤＦ 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維の配列方向
Ｆ 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維
５ 繊維構造体
６ 角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ
７ 角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ
８ バンドナイフカッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クッション構造体としては、低融点繊維を使用して繊維を融着させたものや、上下方向に交互に連続的に屈曲させて連接して波板形状にしたマットレス用クッション構造体などが提案されている（特許文献１，２，３、４参照）。さらには、特許文献５では、風合いや耐久性を向上させるため、繊維構造体の表面にプロファイル加工を施して凸部を形成するとともに、熱接着エラストマーを含む短繊維を使用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平１−１８１８３号公報
【特許文献２】特開平４−１２６８５６号公報
【特許文献３】特開平３−２２０３５４号公報
【特許文献４】特開平１−２９９５０７号公報
【特許文献５】特開平７−３２４２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、従来の繊維構造体の表面に凸部を形成したものでは、凸部が剥離しやすく耐久性の点で十分とはいえないという課題を見出した。本発明はかかる背景に鑑みなされたものであり、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れるだけでなく、それらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維とで構成され、かつ繊維がその厚さ方向に配列した繊維構造体の表面に凸部を形成すると、繊維がその厚さ方向と直交する方向に配列した繊維構造体に凸部を形成した従来のものと比較して凸部が剥離しにくくなることにより耐久性が向上することを見出し、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。
【０００６】
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４０℃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、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てなる繊維構造体を含むクッション構造体であって、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おり、かつ繊維構造体の表面に凸部が形成されていることを特徴とするクッション構造体。」が提供される。
【０００７】
その際、前記凸部がプロファイル加工により形成されたものであることが好ましい。また、前記凸部の高さが０．５ｃｍ以上であることが好ましい。また、前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有することが好ましい。また、前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有することが好ましい。また、前記繊維構造体の表面において、前記凸部が４０〜８００個／ｍ２の密度で存在することが好ましい。また、前記繊維構造体の密度が０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記のクッション構造体を用いてなる寝具が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明で使用する繊維構造体を得るための熱処理機の一例を示す側面図である。
【図２】Ｂ／Ａの測定方法を説明するための模式図である。
【図３】フロファイル加工におけるカットの状態を示す状態図の断面を模式的に示したものである。５は繊維構造体、６、７は角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ、８はバンドナイフカッターを示す。
【図４】実施例１で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図５】実施例２で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図６】比較例１で得られたクッション構造体の断面の模式図を示す。
【図７】比較例１で得られたクッション構造体の家具用試験後において、凸部が剥離した状況を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明についてさらに詳しく説明する。本発明における非弾性捲縮短繊維は、各種繊維を使用できるが、耐久性、価格等の点よりポリエステル系短繊維が好ましい。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、バイオ素材を原料とするポリエステルまたはこれらの共重合体エステルからなる短繊維ないしそれら繊維の混綿体、または上記のポリマーのうち２種以上からなる複合繊維などが好適に例示される。短繊維の断面形状は円形、偏平、異形または中空のいずれであってもよい。とりわけポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体からなる短繊維が好ましい。
【００１１】
前記非弾性捲縮短繊維において、その単繊維繊度は４ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、４〜５００ｄｔｅｘの範囲がさらに好ましく、特に好ましくは、８〜２００ｄｔｅｘである。該単繊維繊度が４ｄｔｅｘより小さいと嵩高性が発揮されず、クッション性や反溌力が乏しくなるおそれがある。一方、５００ｄｔｅｘよりも大きくなると該繊維のウエブ化が難しく、得られたクッション構造体の構成本数が少なくなりすぎてクッション性が乏しくなり、また、繊維構造体表面の凸部から繊維が抜けやすくなるおそれがある。
【００１２】
前記非弾性捲縮短繊維において、捲縮数は４〜２５個／２．５４ｃｍ、捲縮度は２０〜４０％が好ましい。この捲縮数や捲縮度が前記範囲よりも小さいとウエブの嵩が出にくくなったり、ウエブ化が困難になったり、さらには、得られるクッション構造体が、反溌性に乏しく耐久性の低いものになるおそれがある。逆に、捲縮数や捲縮度が前記範囲よりも大きすぎると、ウエブの嵩高性が小さくなるため低密度のクッション構造体を得ることが困難になったり、ウエブ化の際に繊維の絡みが強くなり筋状のムラ等の欠点が発生するおそれがある。
前記非弾性捲縮短繊維において、繊維長は５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１０〜１００ｍｍ、特に好ましくは１５ｍｍ〜９０ｍｍである。
【００１３】
一方、前記非弾性捲縮短繊維を融着させる熱接着性複合短繊維は、前記非弾性捲縮短繊維の融点より４０℃以上低い融点を有する低融点の熱可塑性ポリマーが少なくとも繊維表面の一部に配された短繊維であり、加熱により少なくともその表面の一部が溶融し非弾性捲縮短繊維または低融点繊維同士と融着しうる短繊維である。この融点差が４０℃未満であると、加工する温度が前記非弾性捲縮短繊維の融点に近くなってしまい、前記非弾性捲縮短繊維の物性や捲縮特性が悪くなってクッション性能が低下したり、成型時の収縮が大きくなってしまうおそれがある。
【００１４】
かかる熱接着性複合短繊維としては、共重合ポリエステル系繊維や熱可塑性エラストマーを含有する繊維やポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維等が好適である。特に少なくとも一方に上記した低融点ポリマー成分を有する複合繊維は、形態保持安定性や、成型性が優れているので好ましい。複合形態は、サイドバイサイド型や芯鞘型、偏心芯鞘型等が好ましい。もちろん低融点成分が表面に露出する断面形態の短繊維であるのが好ましい。
【００１５】
後記のように、表面の凸部を付与するプロファイル加工による方法においては、繊維構造体を部分的に圧縮しながらカットし反発性で凹凸加工するために、弾力性がない場合は所望の形状を得ることが困難になったり、あるいは形成された凸部が剥離しやすくなるため、ポリエステル系エラストマーを使用することが好ましい。
【００１６】
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ブロック共重合体、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、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３−スルフォイソフタル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸、１,４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、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誘導体等から選ばれたジカルボン酸の少なくとも一種と、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、ネオペンチレングリコール、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、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、またはこれらのエステル形成誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも一種、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−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（アルキレンオキシド）グリコールのうち少なくとも一種から構成される三元共重合体である。
【００１７】
なかでも、非弾性捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度、物性の面などから、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシテトラメ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ポリ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。もちろん、この酸成分の一部（３０モル％以下であることが好ましい。）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はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分に置換されてもよい。また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル成分は、テトラメ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もよい。なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分枝剤、艶消剤、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。
【００１８】
前記熱接着性複合短繊維において、熱融着成分の相手側成分としては前記のような非弾性のポリエステルが好ましく例示される。その際、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、熱融着成分と相手側成分が、複合比率で（熱融着成分／相手側成分）１０／９０〜７０／３０の範囲にあるのが適当である。熱接着性複合短繊維の形態としては、特に限定されないが、熱融着成分と相手側成分とが、サイドバイサイド、芯鞘型であるのが好ましく、より好ましくは芯鞘型である。この芯鞘型の熱接着性複合短繊維では、熱融着成分が鞘部となり、相手側成分が芯部となるが、この芯部は同心円状、または偏心状にあってもよい。
【００１９】
かかる熱接着性複合短繊維において、単繊維繊度としては１〜５０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。単繊維繊度が該範囲よりも小さいと、結合点が増えすぎて十分なクッション性が得られないおそれがある。逆に単繊維繊度が該範囲よりも大きいと、結合点が少なすぎて反溌性が低下したり、クッション構造体を使用中に構成繊維がばらけ易くなるおそがある。
【００２０】
前記熱接着性複合短繊維の繊維長は３〜１００ｍｍ、捲縮数は４〜５０個／２．５４ｃｍであることが好ましい。この範囲から外れると、混綿しにくくなったり、ウエブ化が難しくなるおそれがあるだけでなく、クッション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。
【００２１】
この熱接着性複合短繊維の混綿比率は１０〜９０重量％（すなわち、非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とが重量比率で９０／１０〜１０／９０となるよう混綿されている）であることが肝要である。熱接着性複合短繊維の比率が１０重量％より少ないと繊維構造体の接着点が少なくなりすぎて、圧縮反溌性が低すぎることや圧縮耐久性が低すぎたりしてしまうおそれがある。特に繊維構造体表面の凸部が剥離したり、破壊し易くなってしまうおそれがある。一方、熱接着性複合短繊維の比率が９０重量％より高いと、繊維構造物の結合点の数が多すぎるため、硬い繊維構造体しか得られなかったり、熱接着性複合短繊維の圧縮のため（一般的に熱接着性複合短繊維は、その低融点ポリマーの熱融着性のため製造上熱固定しにくく収縮が高い。）、予め設計した成型物の形状が得られにくくなるそれがある。
【００２２】
次に、本発明においては、上記繊維構造体の該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（Ｂ）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（Ａ）とするとき、Ｂ／Ａが１．５以上であることが肝要である。
即ち、従来のクッション材を構成する繊維が、繊維構造体の厚さ方向に対して垂直、即ち面方向に配列されていたのに対し、本発明においては、構成繊維が繊維構造体の厚さ方向に対して平行に配列されているため、通気性が向上するばかりでなく、凸部が使用において破断しやすいという問題を解決することが可能となる。ここで、Ｂ／Ａが１．５未満の場合は、本発明の効果が充分に奏されず、使用時において、凸部分のはがれが生じる。また、このような構造をとると、製造工程時の進行方向に非常に曲がりやすいため、プロファイル加工と相まって、非常に折畳みが容易なシートとなる。
【００２３】
本発明において、繊維構造体の密度は０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲が好ましく、また、その厚さは１ｃｍ以上（より好ましくは２〜２０ｃｍ）が好ましい。密度がこの範囲よりも小さいと、反溌性や圧縮の耐久性が実用範囲以下になってしまうおそれがある。逆に、密度がこの範囲よりも大きすぎると、逆に繊維密度や結合点の密度が大きすぎて固くなりすぎてしまうおそれがある。表面に凸部を形成することによりソフトにしようとしても好ましい硬さ以上になってしまうおそれがある。また厚さが１ｃｍ未満では、クッション性の点で凸部形成による効果が発揮されなくなるおそれがある。
【００２４】
このような繊維構造体を製造する方法には特に限定はなく、従来公知の方法を任意に採用すればよい。例えば非弾性捲縮短繊維と熱接着性複合短繊維とを混綿し、ローラーカードにより均一なウエブとして紡出した後、ウエブをアコーディオン状に折りたたんだ後加熱処理し、熱融着による固着点を形成させる方法などが好ましく例示される。具体的には、Ｓｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用しウェブをヒダ折りし大部分の繊維が厚み方向に配向させた後、２００℃の熱処理炉にて繊維間を熱接着処理することで製造することができる。
【００２５】
本発明において、前記繊維構造体の表面に凸部が形成されている。その際、凸部の形成方法は特に限定されないが、プロファイル加工により凸部を形成することが好ましい。かかるプロファイル加工において、一対の圧縮ローラによる多数の角状圧縮部を持ち、その形状を工夫したプロファイル加工機により前記繊維構造体を異部分圧縮カットすることにより所定形状の凸部を繊維構造体の表面に形成する。かかるプロファイル加工において、圧縮ローラの多数の角状圧縮子の先端形状を適宜選定することができる。
【００２６】
ここで、繊維構造体の厚さの９０％以内（より好ましくは３０〜８０％）の高さを有する凸部が形成されていることが好ましい。この凸部の高さが低すぎるとクッション構造体を使用中に圧縮での人体下の空気流通空間がなくなってしまい、通気性や、圧縮する部分の面積・圧縮体積が減少した状態になりにくいため凸部の効果が少なくなってしまうおそれがある。また、凸部が９０％よりも大きくなると、基材部が薄く成りすぎて弱くなり破壊し易くなったり、凹部が深過ぎて形状破壊が起きやすくなったりするおそれがある。なお、本発明でいう凸部とは、高さが０．５ｃｍ以上（より好ましくは０．７ｃｍ〜５ｃｍ）の凸部である。
【００２７】
なお、凸部の高さは最底部から最頂部までの高さを測定するものとする。
また、前記凸部の形状は山状（すなわち、前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有する。）であるのが望ましい。この形状が底面と同じでは凸部が剥離しやすくなるおそれがある。また、前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有すると、凸部が剥離しにくく好ましい。なお、このような形状は前記のプロファイル加工により凸部を形成することにより得ることができる。
【００２８】
また、この凸部の密度は１ｍ２の広さ当り４０〜８００個であることが好ましく、より好ましくは１ｍ２の広さ当り５０〜７００個である。４０個より少ないピッチが大きすぎて着用中に違和感がありすぎる。特に寝具等では、手足が凸間の溝にはまりこむ感じとなるおそれがある。逆に８００個より多い場合は加工が困難になったり、凸部が剥離しやすくなってしまうおそれがある。
【００２９】
また、かかる凸部は、圧縮にたいする反発力が連続的に変化することが使用上も感触的にも好ましく、繊維構造体の表面に形成される凸部は連続的な曲面で構成された凸部であることが好ましい。
また、前記プロファイル加工の際、必要に応じ、密度や、繊維配合を変更した、２種以上のことなる、繊維が厚み方向に配向した熱処理された繊維構造体を貼り合せた物をプロファイル加工してもかまわない。
【００３０】
本発明において、表面に凸部を有する繊維構造体単独でクッション構造体を構成してもよいし、さらに、凸部が形成された表面とは反対側表面に、従来の繊維が厚み方向とは垂直に配向した、従来の熱処理された繊維構造体を貼り合せてもよい。また、本発明のクッション構造物の表面に、凸部の剥離防止のためにクッション性、通気性等に影響しにくい布帛等で補強することも可能である。また、ウレタンフォームを貼り合せたり、本発明のクッション構造体を他のシートの間に挟み込み使用することも可能である。
【００３１】
本発明のクッション構造体は単独または他のクッション素材と積層したりして、側地や表皮材で覆われたり、あるいはそのまま使われる。クッション構造体の含まれる繊維構造体表面に凸部を有することによって圧縮変形初期の圧縮の変形面積や体積が少なくなるため圧縮が柔らかく、人体等の荷重がかかった後も凹部の空間が残り、空気が移動する空間が残るため非常に蒸れにくい。さらには、部分的に荷重を支えるために、人体に対する指圧効果も期待される。また、使用中に曲げやすく、曲げながら使用する病院用マットや使用しないときに折り畳み収納が可能な布団などに好適である。そして、特に使用において凸部が剥離しにくく耐久性に優れる。
【００３２】
本発明のクッション構造体は、クッション性が柔軟で、通気性が非常に高く蒸れにくく、かつ耐久性に優れるので、寝具（マットレス、布団、枕、ソファーを含む）、ベビーベッドや病院用ベッドのクッションとしてまた中材、芯材や、乗り物のクッションや中材、芯材あるいは車椅子等に好適である。
【実施例】
【００３３】
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。
【００３４】
（１）Ｂ／Ａ
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（Ｂ）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（図２において４５°＜θ≦９０°）の総本数を（Ａ）としてＢ／Ａ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。
（２）繊維構造体の厚さ（ｃｍ）
ＪＩＳ Ｋ６４００により測定した。
（３）繊維構造体の密度（ｇ／ｃｍ３）
下記式により密度（ｇ／ｃｍ３）を求めた。
密度（ｇ／ｃｍ３）＝ウエブの目付け（ｇ／ｃｍ２）／繊維構造体の厚さ（ｃｍ）
（４）捲縮性能
捲縮数、捲縮度ＪＩＳ Ｌ−１０１５
（５）凸部の数（個／ｍ2）
凸部の縦、横のピッチ（ｃｍ／個）から計算により１ｍ２の面積に換算して算出した。
（６）融点
Ｄｕ Ｐｏｎｔ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、３ｇのポリマーを２枚のカバーガラスに挟み、ピンセットで軽く押さえながら、昇温速度２０℃／分で昇温し、ポリマーの熱変化を観測する。その際ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点）をここでは融点とする。
（７）家具用衝撃試験（ＪＩＳ Ｓ−１０５２）
耐久性の代用特性として、巾３０ｃｍ×長さ３０ｃｍの大きさのサンプル上に、１９６Ｎ（２０ｋｇｆ）の(大きさ２０ｃｍφ)の荷重（砂袋）を４０００回自由落下させ、評価サンプルの外観を観察し、以下の基準で評価した。
３級：凸部分のはがれがなく、スタート時の形状である。
２級：加重落下部分の凸部分のはがれが、全体の約５〜３０％未満である。
１級：加重落下部分の凸部分のはがれが、全体の約３０％以上である。
【００３５】
[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シースに、ポリブチレンテレタレート（融点２２４℃）をコアに、シース／コアの重量比で５０／５０に成るように常法により紡糸した。なお、この複合繊維は、偏心シース・コア型複合繊維である。この繊維を２.０倍に延伸したのち、８０℃で乾燥・捲縮発現、油剤を付与し、６４ｍｍに切断した。ここで得られた複合熱接着性複合短繊維の単繊維繊度は１０ｄｔｅｘ、捲縮数は１３個／２．５４ｃｍ、捲縮度は３０％であった。
【００３６】
この複合短繊維４０％（重量）と、常法にて得られたポリエチレンテレフタレート短繊維（１５ｄｔｅｘ、カット長６４ｍｍ、捲縮数 ９個／２．５４ｃｍ、捲縮度 ３０％、０.５ｇ／ｃｍ2の荷重で７９ｃｍ2／ｇ、１０ｃｍ2／ｇの荷重で３４ｃｍ2／ｇ、断面形状は中空、融点２５６℃）とを６０％（重量）用いてブレンド、カーデイング、クロスレイアー、カーデイングし、次いでＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備（特表２００２−５１６９３２号公報に示された装置と同様のもの）を使用し、駆動ローラ（表面速度２．５ｍ／分）により、温度が２１０℃に設定された熱風サクション式熱処理機内へ押し込むことでアコーデイオン状に折り畳み、繊維を厚さ方向に配列させ、１８０℃で加熱処理を施し、目付け２２５０ｇ／ｍ２、厚さ４５ｍｍ、平均密度０．０５ｇ／ｃｍ３の繊維構造体を得た。該繊維構造体において、Ｂ／Ａが４．７であり、熱接着性複合短繊維と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た。
続いて、該繊維構造体に図３に示すプロファィル加工を施すことにより、表面の凸部の高さ２０ｍｍ、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ当り７２個（１ｍ2当り２８８個）の凸部（その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有し、かつ連続的な曲面で形成された形状を有する。）を持つ、クッション構造体全体の厚さが２０ｍｍの図４に示すクッション構造体（繊維構造体単独からなるクッション構造体）を得た。
【００３７】
次に、該クッション構造体に家具用衝撃試験を実施したところ、外観は３級であり耐久性に優れるものであった。圧縮の感触は、圧縮初期は非常に柔らかく圧縮につれて反溌力が大きくなる理想的なクッション構造体であった、さらに、人体がすわった時や人体が寝たときにも凸部が全部つぶれずに空気流通の空間が確保されており、蒸れの面でも良好であった。また、折畳みも容易であった。
次いで、前記クッション構造体を用いて、寝具（マットレス）を得て使用したところ、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れるものであった。
【００３８】
[実施例２]
実施例１と同様にして、目付け４００ｇ／ｍ２、厚さ１０ｍｍ、平均密度０．０４ｇ／ｃｍ３の繊維構造体を得た。該繊維構造体において、Ｂ／Ａが４．５であり、熱接着性複合短繊維と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た。この繊維構造体と実施例１で作成した繊維構造体をスパンファブ不織布（低融点スパンボンド不織布）で加熱しながら接着を実施し、２層タイプの繊維構造体を作成し、実施例１と同様にプロファイル加工を実施した。
図３に示すプロファィル加工により、表面の凸部の高さ２０ｍｍ、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ当り７２個（１ｍ2当り２８８個）の凸部（その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有し、かつ連続的な曲面で形成された形状を有する。）を持ち、クッション構造体全体の厚みが５５ｍｍの図５に示すクッション構造体を得た。
次に、該クッション構造体に家具用衝撃試験を実施したところ、外観は３級であり、耐久性に優れるものであった。圧縮の感触は、圧縮初期は非常に柔らかく圧縮につれて反溌力が大きくなる理想的なクッション構造体であった、さらに、人体がすわった時や人体が寝たときにも凸部が全部つぶれずに空気流通の空間が確保されており、蒸れの面でも良好であった。なお、実施例１のサンプルよりもよりソフト感のあるものを得られた。
【００３９】
[比較例１]
実施例１と同じ繊維配合で、クロスレイ後のシートを重ね合わせ、目付け２３００ｇ／ｍ２、厚さ４５ｍｍの繊維構造体を得た。実施例１と同様のプロファイル加工を実施した。圧縮の感触はソフトであるものの、家具用衝撃試験を実施したところ、図７に示すように凸部が剥離し外観が１級であり、耐久性に劣るものであった。さらに、蒸れの面でも実施例１対比劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、使用したときの圧縮の風合いが柔らかく、使用中も通気性がよく蒸れにくく、折り曲げ収納性や曲げやすさなどの取扱い性に優れ、さらにはそれらの耐久性に優れたクッション構造体および該クッション構造体を用いてなる寝具が得られ、その工業的価値は極めて大である。
【符号の説明】
【００４１】
１ ウエブ
２ コンベア
３ ヒーター
４ 繊維構造体
ＤＴ 繊維構造体の厚さ方向
ＤＦ 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維の配列方向
Ｆ 熱接着性複合短繊維または非弾性捲縮短繊維
５ 繊維構造体
６ 角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ
７ 角状圧縮部を有する一対の圧縮ローラ
８ バンドナイフカッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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４０℃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、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てなる繊維構造体を含むクッション構造体であって、
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おり、かつ繊維構造体の表面に凸部が形成されていることを特徴とするクッション構造体。
【請求項２】
前記凸部がプロファイル加工により形成されたものである、請求項１に記載のクッション構造体。
【請求項３】
前記凸部の高さが０．５ｃｍ以上である、請求項１または請求項２に記載のクッション構造体。
【請求項４】
前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項５】
前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項６】
前記繊維構造体の表面において、前記凸部が４０〜８００個／ｍ２の密度で存在する、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項７】
前記繊維構造体の密度が０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項８】
請求項1〜７のいずれかに記載のクッション構造体を用いてなる寝具。
【請求項１】
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４０℃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、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てなる繊維構造体を含むクッション構造体であって、
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おり、かつ繊維構造体の表面に凸部が形成されていることを特徴とするクッション構造体。
【請求項２】
前記凸部がプロファイル加工により形成されたものである、請求項１に記載のクッション構造体。
【請求項３】
前記凸部の高さが０．５ｃｍ以上である、請求項１または請求項２に記載のクッション構造体。
【請求項４】
前記凸部が、その底部から頂部にかけて次第に断面積が小さくなる形状を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項５】
前記凸部が、連続的な曲面で形成された形状を有する、請求項１〜４のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項６】
前記繊維構造体の表面において、前記凸部が４０〜８００個／ｍ２の密度で存在する、請求項１〜５のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項７】
前記繊維構造体の密度が０．００５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載のクッション構造体。
【請求項８】
請求項1〜７のいずれかに記載のクッション構造体を用いてなる寝具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１９７５４３（Ｐ２０１２−１９７５４３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３９９８（Ｐ２０１１−６３９９８）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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