複合構造体
【課題】繊維及び発泡体を含み、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、形成された沈み込み部が円滑に復元される、板状の複合構造体を提供する。
【解決手段】本発明は、互いに接着している繊維（２）と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維（２）に接着している発泡体（７）とを含む板状の複合構造体（１）であって、繊維は、複合構造体の一面側から他面側に配向しており、発泡体の含有量は、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６５質量％であることを特徴とする。発泡体の大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさであることが好ましい。
【解決手段】本発明は、互いに接着している繊維（２）と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維（２）に接着している発泡体（７）とを含む板状の複合構造体（１）であって、繊維は、複合構造体の一面側から他面側に配向しており、発泡体の含有量は、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６５質量％であることを特徴とする。発泡体の大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさであることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維及び発泡体を含む板状の複合構造体に関する。本発明は、更に詳しくは、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい複合構造体に関する。本発明の複合構造体は、床用部材、壁用部材等として好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維を含む成形体は、車両の床や、家屋等の建物の天井、壁、床等に配設される、衝撃吸収材、吸音材、断熱材等として用いられている。
特許文献１には、非弾性捲縮短繊維及び熱接着性複合短繊維が、所定の割合で混綿され、その後、加熱により短繊維どうしが交差した状態で接着された繊維基材であって、熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維が、繊維基材の厚さ方向に配列している繊維基材が、厚さ方向にプレスされた板状の繊維構造体を含む吸音材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８９６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された繊維構造体によれば、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが大きいため、負荷が解放されても、形成された沈み込み部が十分に回復されず、その表面を平滑に保つことができなかった。
本発明の目的は、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい、板状の複合構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、多数本の繊維と、自動車のシートクッション等に用いられている樹脂発泡体の小片とを一体化させて、繊維を、その厚さ方向に平行に、即ち、その一面側から他面側に配向させた板状の複合構造体とすることによって、上記課題が解決される知見を得た。
本発明は、以下に示される。
１．互いに接着している繊維と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であって、
繊維は、複合構造体の一面側から他面側に配向しており、
発泡体の含有量は、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であることを特徴とする複合構造体。
２．発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍ（以下、呼び寸法を意味する）のふるいを通過する大きさである上記１に記載の複合構造体。
３．厚さが２〜１００ｍｍである上記１又は２に記載の複合構造体。
４．ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、前記複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率（ｔ２／ｔ１）及び荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足する上記１乃至３のいずれか一項に記載の複合構造体。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
【発明の効果】
【０００６】
本発明の複合構造体は、多数本の繊維及び発泡体を含む弾性体であるので、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さく、即ち、耐久性（外観性、形状安定性等）に優れる。
発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさである場合には、上記効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の複合構造体の断面構造を示す模式図である。
【図２】本発明の複合構造体において、繊維が整列していることを示す斜視図である。
【図３】本発明の複合構造体において、繊維が年輪状に配されていることを示す斜視図である。
【図４】実施例及び比較例で用いた角形容器を示す模式図である。
【図５】比較例５等で得られた複合構造体の断面構造を示す模式図である。
【図６】実施例における結果を利用して、発泡体の含有量と、厚さ減少値（ｔ１−ｔ３）との関係を示したグラフである。
【図７】実施例における結果を利用して、発泡体の大きさと、厚さ減少値（ｔ１−ｔ３）との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の複合構造体は、互いに接着している繊維と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であり、その概略断面は、図１に例示される。即ち、図１の複合構造体１は、互いに接着している繊維２と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体３とを含み、繊維２は、複合構造体１の一面側から他面側に配向している。即ち、本発明の複合構造体１における繊維２の配向は、図１における上面側から下面側に向かって、縦方向又は斜め方向である。尚、本発明の複合構造体は、横方向に配向する繊維を含んでもよい。
【０００９】
本発明の複合構造体の厚さは、目的、用途等により、適宜、選択されるが、好ましくは２〜１００ｍｍ、より好ましくは５〜８０ｍｍ、更に好ましくは３０〜８０ｍｍである。
【００１０】
本発明の複合構造体を構成する繊維としては、綿、ウール等からなる天然繊維、カーボン繊維や、熱可塑性樹脂を含む繊維等の合成繊維等が挙げられる。これらのうち、取り扱い性及びリサイクル性の観点から、合成繊維が好ましい。合成繊維に含まれる樹脂としては、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等のポリエステル、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、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリレート等が好ましく、熱特性の観点から、ポリエステルを含む繊維が特に好ましい。ポリエステルとしては、リサイクル性、繊維形成性等の観点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
上記繊維は、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、難燃剤、抗菌剤、艶消し剤等を含んでいてもよい。
【００１２】
上記繊維の形状及び大きさは、特に限定されない。
繊維の形状としては、直線状、曲線状、螺旋状、捲縮されたもの等とすることができ、繊維の先端がカールしていてもよい。
繊維の長さ（以下、「繊維長」という。）及び外径（以下、「繊維径」という。）は、複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性の観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
上記の平均繊維長及び平均繊維径は、電子顕微鏡等により、測定することができる。
【００１３】
本発明の複合構造体を構成する発泡体は、通常、樹脂発泡体であり、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂等の合成樹脂等からなるものとすることができる。
本発明においては、体圧分散性の観点から、軟質の樹脂発泡体が好ましく、複合構造体の表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いを小さくすることができ、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量を小さくすることができることから、軟質ポリウレタンフォームが特に好ましい。
【００１４】
上記発泡体の形状及び大きさは、複合構造体の厚さ等により、適宜、選択されるものであり、特に限定されない。複合構造体に含まれているときの発泡体は、圧縮されていてよいし、圧縮されていなくてもよい。
【００１５】
発泡体の形状としては、多面体、球体、半球体、楕円球体、星形、不定形等とすることができる。
【００１６】
発泡体の好ましい大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９ｍｍのふるいを通過する大きさであり、より好ましくは、目開き１９ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさであり、更に好ましくは、目開き１６ｍｍを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさである。尚、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過する、小さな発泡体を含んでもよいが、そのような小さな発泡体の含有量は、発泡体の全量に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは１〜７質量％である。
尚、発泡体の最大長さは、複合構造体の厚さに対して、１５〜６５％に相当する長さであることが好ましい。
【００１７】
本発明の複合構造体における発泡体の含有量は、複合構造体の剛性の観点から、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であり、好ましくは１５〜６５質量％、より好ましくは２０〜６０質量％である。
【００１８】
本発明の複合構造体において、繊維どうしは、互いに絡み合いつつ、あるいは、点又は線で接触しつつ、接着剤による接着層を介して接合している。また、繊維及び発泡体もまた、接着剤による接着層を介して接合している。接着層の構成材料は、特に限定されないが、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
【００１９】
本発明の複合構造体は、板状であり、一面側から他面側に通気性の有無は、特に限定されない。好ましい態様は、繊維及び発泡体が、充填率を向上させつつ、高密度で集積した形態である。
【００２０】
本発明の複合構造体は、上記のように、繊維が、その一面側から他面側に配向しており、図２に示すように、繊維２が規則的に配列した構造を備えることができる。
【００２１】
また、本発明の複合構造体においては、図３に示すように、繊維どうしが接着しつつ、繊維２が、仮想軸２１を中心として、年輪状に配列した構造を備えることができる。このような年輪模様は、複合構造体の表面を目視することにより、確認することができる。
上記構造は、例えば、繊維どうしが接着して形成されたシートが、仮想軸２１を中心として同心円状に、幾重にも巻かれており、しかも、隣り合うシートにおいても、繊維どうしが接着している形態である。また、発泡体は、シートの中に含まれているか、あるいは、隣り合うシートの間に含まれている。尚、「繊維による年輪状に配列した構造」は、本発明の複合構造体において、必ずしも、円形又は略円形を反映するものではなく、半円状等の弧状であってもよい。
【００２２】
年輪模様（仮想軸）の数は、複合構造体の一面側において、１つのみであってよいし、２つ以上であってもよい。
上記構造を有する複合構造体は、平面方向に張力を与えた場合に、変形及び破断が生じにくく、好ましい態様である。
【００２３】
本発明の複合構造体は、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい構造体であり、ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、その負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ２／ｔ１）×１００］（単位：％）及び負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ３／ｔ１）×１００］（単位：％）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足するものである。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
上記式（１）において、好ましくは（ｔ２／ｔ１）×１００＞５５である。
また、上記式（２）において、好ましくは（ｔ３／ｔ１）×１００＞９０である。
【００２４】
本発明の複合構造体の製造方法は、特に限定されないが、熱融着性繊維を含む原料繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、貫通孔を有する容器、又は、貫通孔を有さない容器に、原料繊維が特定の方向に配向するように充填した後、充填物を加熱して熱融着性繊維の少なくとも一部を融解し、融解成分を接着剤として作用させて、繊維どうしを接着し、樹脂発泡体と繊維とを接着し、一体化物とする方法が挙げられる。
【００２５】
この方法において、原料繊維は、熱融着性繊維を少なくとも１質量％含むことが好ましい。従って、原料繊維として、熱融着性繊維のみを用いてよいし、熱融着性繊維と、熱融着性を有さない繊維（以下、「通常繊維」という。）とを組み合わせて用いてもよい。後者の場合、熱融着性繊維及び通常繊維の使用量の割合は、繊維どうしの接着性、及び、複合構造体の剛性の観点から、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３５〜９９質量％及び１〜６５質量％、より好ましくは４０〜９８質量％及び２〜６０質量％、更に好ましくは４５〜９５質量％及び５〜５５質量％である。尚、熱融着性繊維の使用量が少なすぎると、複合構造体の形状が保持されず、剛性が得られない場合がある。
【００２６】
熱融着性繊維は、その一部が熱により融解し、融解成分により、通常繊維どうしを接着することができるものであれば、特に限定されない。この熱融着性繊維としては、全溶融型繊維や、高融点樹脂及び低融点成分からなり、低融点成分が、繊維の表面の少なくとも一部に露出している複合型繊維（以下、「熱融着性複合型繊維」という。）等が挙げられる。これらの熱融着性繊維は、単独で用いてよいし、組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
熱融着性繊維の形状及び大きさは、特に限定されない。
熱融着性繊維の形状としては、直線状、曲線状、螺旋状、捲縮されたもの等とすることができる。
熱融着性繊維の繊維長及び繊維径は、製造する複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性及び製造のしやすさの観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
【００２８】
上記方法において、熱融着性繊維として、熱融着性複合型繊維を用いることが好ましい。この場合、高融点樹脂の融点より低い温度で熱処理することにより、高融点樹脂の骨格を残しつつ機械的強度の低下を抑制することができ、複合構造体の剛性を高く維持することができる。
熱融着性複合型繊維としては、芯鞘型、サイドバイサイド型、断面が２以上の成分で分割されたオレンジ型、海島型等がある。熱融着性複合型繊維において、低融点成分の融点と、高融点樹脂の融点との差は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは１００℃以上である。
熱融着性複合型繊維における高融点樹脂、及び、上記の通常繊維の構成材料は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
【００２９】
高融点樹脂としては、ポリエ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、ポリピバロラクトン等の他、共重合ポリエステルとすることができる。
【００３０】
また、低融点成分としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコ−ル等が挙げられる。
【００３１】
ポリエステルとしては、ジカルボン酸と、ジオールとを用いて得られたポリエステルであって、その融点が、好ましくは２００℃〜３００℃、より好ましくは２３０℃〜２６０℃のポリエステルである。
本発明においては、繊維どうしの接着性の観点から、共重合ポリエステルが好ましい。
【００３２】
共重合ポリエステルは、好ましくは、ジカルボン酸と、ジオールと、ヒドロキシカルボン酸とを用いて得られたポリエステルである。
【００３３】
ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４、４’−ジカルボキシビフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、オクタデカン二酸、アイコサン二酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸；フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−ノルボルネンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸等の脂環族ジカルボン酸等が挙げられる。尚、これらのジカルボン酸は、無水物であってもよい。
【００３４】
ジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等の脂肪族グリコール；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、４，４’−ビフェノールのエチレンオキサイド付加体又はプロピレンオキサイド付加体、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
【００３５】
また、ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｏ−ヒドロキシ安息香酸、乳酸、オキシラン、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、グリコール酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシイソ酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸、２−ヒドロキシ吉草酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
【００３６】
尚、必要に応じて、上記のジカルボン酸、ジオール及びヒドロキシカルボン酸に加えて、３官能以上のカルボン酸、３官能以上のアルコールを用いてもよい。
３官能以上のカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水べンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸等の芳香族カルボン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸等の脂肪族カルボン酸が挙げられる。
また、３官能以上のアルコールとしては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、α−メチルグルコース、マニトール、ソルビトール等が挙げられる。
【００３７】
ポリウレタンとしては、分子量が５００〜６０００程度のポリオールと、分子量５００以下の有機ジイソシアネートと、分子量５００以下の鎖伸長剤と、を反応させて得られたポリマー等が挙げられる。
ポリオールとしては、ジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等が挙げられる。
有機ジイソシアネートとしては、ｐ，ｐ’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニルメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、鎖伸長剤としては、グリコール、アミノアルコール、トリオール等が挙げられる。
【００３８】
熱融着性複合型繊維における高融点樹脂及び低融点成分の割合は、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは２５〜７５質量％及び２５〜７５質量％、より好ましくは３０〜７０質量％及び３０〜７０質量％、更に好ましくは３５〜６５質量％及び３５〜６５質量％である。
【００３９】
熱融着性繊維と併用される通常繊維は、本発明の複合構造体を構成する繊維として、上記した繊維を用いることができる。市販されている合成繊維のほか、雑綿又は反毛とよばれるリサイクル繊維を用いることができる。
通常繊維の繊維長及び繊維径は、製造する複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性及び製造のしやすさの観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
【００４０】
熱融着性繊維が、熱融着性複合型繊維である場合、通常繊維としては、好ましくは、熱融着性繊維における低融点成分の融点の最高温度よりも融点が高い材料からなる繊維が用いられる。そして、通常繊維の構成材料は、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂と同じ種類であることが好ましく、同じ樹脂であることが特に好ましい。この態様とすることにより、剛性の安定した複合構造体を得ることができる。特に、通常繊維が、ポリエステルからなる繊維であり、熱融着性複合型繊維が、高融点樹脂としてポリエステルを、低融点成分として共重合ポリエステルを、それぞれ、備える繊維である場合、ポリエステルからなる繊維が、共重合ポリエステルにより十分に接着されてなり、表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いの小さい複合構造体を得ることができる。
【００４１】
通常繊維及び熱融着性複合型繊維の使用量の割合は、通常、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂及び低融点成分の割合等により、選択されるが、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは４０〜９７質量％及び３〜６０質量％、より好ましくは４５〜９２質量％及び８〜５５質量％、更に好ましくは５２〜８８質量％及び１２〜４８質量％である。
【００４２】
樹脂発泡体は、本発明の複合構造体を構成する発泡体として、上記した樹脂発泡体を用いることができる。市販されている樹脂発泡体のほか、例えば、自動車のシュレッダーダストから、回収された樹脂発泡体を、所定の大きさとしたものを用いることができる。
尚、樹脂発泡体を構成する樹脂の融点は、熱融着性複合型繊維を構成する低融点成分の融点より高いことが好ましく、ポリウレタンフォームが特に好ましい。
【００４３】
樹脂発泡体の好ましい大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９ｍｍのふるいを通過する大きさであり、より好ましくは、目開き１９ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさであり、更に好ましくは、目開き１６ｍｍを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさである。尚、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過する、小さな発泡体を含んでもよいが、そのような小さな発泡体の含有量は、発泡体の全量に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは１〜７質量％である。
【００４４】
樹脂発泡体の使用量は、熱融着性繊維を含む原料繊維、及び、樹脂発泡体の合計を１００質量％とした場合に、好ましくは７〜６８質量％、より好ましくは１５〜６５質量％、更に好ましくは２０〜６０質量％である。
【００４５】
通常繊維及び熱融着性複合型繊維からなる原料繊維を用いる場合、まず、原料繊維及び樹脂発泡体を、図４に示す容器（貫通孔を有してもよい）に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填する。このとき、容器内の原料繊維及び樹脂発泡体を加圧しながら充填することができる。その後、充填物を、好ましくは、熱融着性複合型繊維を構成する低融点成分の融点以上であり且つ高融点樹脂の融点未満の温度で加熱することにより、通常繊維、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂部及び樹脂発泡体を一体化することができる。図４に示す容器を用いる場合には、加熱方法は、特に限定されない。容器が貫通孔を備える場合には、貫通孔は、上面、下面及び側面のいずれにあってもよく、その貫通孔を利用して、熱風加熱することができる。充填物を加熱する際、及び、加熱後には、必要に応じて、加圧を行ってもよい。
以上のようにして、図１に示す複合構造体を製造することができる。
【００４６】
また、他の製造方法としては、以下に例示される。
（Ｘ）熱融着性を有さない、通常の繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、図４に示す容器に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填した後、接着剤組成物を充填して、繊維どうしを接着させつつ、樹脂発泡体と繊維とを接着させ、一体化物とする方法。
（Ｙ）熱融着性を有さない、通常の繊維を、接着剤組成物に接触させた後、この繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、図４に示す容器に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填し、繊維どうしを接着させつつ、樹脂発泡体と繊維とを接着させ、一体化物とする方法。
【００４７】
上記方法（Ｘ）及び（Ｙ）において、接着剤組成物としては、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ＳＢＲ系接着剤等を用いることができる。その形態は、特に限定されず、エマルション等とすることができる。
また、上記方法（Ｘ）及び（Ｙ）において、樹脂発泡体と繊維とを一体化物する場合には、必要に応じて、混合物を加圧してもよい。
【００４８】
本発明において、図３に示す構造の複合構造体を製造する場合には、例えば、板状の中空空間を有する成形用型であって、その中央付近の底壁に原料供給孔を有し、上面、下面又は側面に通気性の貫通孔を有する成形用型が好ましく用いられる。通常繊維及び熱融着性複合型繊維からなる原料繊維及び発泡体を、気流を利用する等により、原料供給孔から導入すると、成形用型の中空域における、原料供給孔から遠い空間部から、原料繊維及び発泡体が、順次、堆積するように、充填される。このとき、原料供給孔が、成形用型の中央付近にあるので、原料繊維は、原料供給孔を中心軸として同心円状に充填される。成形用型に、原料繊維及び発泡体の充填が完了すると、上記と同様にして、加熱を行って、図３に示す複合構造体を製造することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。また、以下の記載において、「部」及び「％」は、特記しない限り、質量基準である。
【００５０】
１．原料成分
複合構造体の製造に用いた原料成分を、以下に示す。
１−１．繊維
（１）繊維（Ａ１）
高安社製短繊維「ＳＤ１５０」（商品名）を用いた。繊維の材質はポリエチレンテレフタレート、平均繊度は３．３ｄｔｅｘ、平均繊維長は１０ｍｍである。
（２）繊維（Ａ２）
東レ社製芯鞘型熱融着性短繊維「Ｔ９６１１」（商品名）を用いた。芯部の材質はポリエチレンテレフタレート（融点２３０℃）であり、鞘部の材質は共重合ポリエステル（融点１１０℃）である。芯部及び鞘部の質量比は１：１である。また、平均繊度は２．２ｄｔｅｘ、平均繊維長は１０ｍｍである。
１−２．発泡体
塊状の軟質ポリウレタンフォームを、破砕して得られた破砕物を用いた。発泡体の密度は０．０１５〜０．０３０ｇ／ｃｍ３である。
【００５１】
２．複合構造体の製造及び評価
実施例及び比較例における複合構造体の製造に際して、図４に示す容器を用いた。
図４は、上部に開閉可能な蓋の付いた金属製の角形容器（内寸：２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×３６ｍｍ）の概略図を示し、いずれかの表面には、直径２ｍｍの貫通孔が一定の間隔で設けられている。また、内寸幅３６ｍｍの空間部は、前面又は後面が可動できるようになっており、内寸幅３０ｍｍまで狭めることができる。
【００５２】
実施例１
繊維（Ａ１）４０部、及び、繊維（Ａ２）２０部を、開繊機に２回通して、繊維混合物を得た。次いで、繊維混合物と、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き５．６ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部とを混合し、原料混合物（合計５グラム）を調製した。
その後、原料混合物を、図４に示す角形容器の上部開口部から、繊維が図４における矢印方向に配向するように、押圧しながら充填した。
次に、原料混合物が充填された角形容器を、熱風乾燥機に入れ、熱風が、貫通孔内に流れるようにして、温度１８０℃で６０秒間加熱した。その後、予熱を利用しつつ、加圧により、厚さを３６ｍｍから３０ｍｍとした。圧縮成形物の冷却を行い、板状の複合構造体を得た（図１及び図２参照）。
【００５３】
得られた複合構造体の評価を、ＪＩＳ Ｌ１０２１−６（２００７）に準じて行った。評価方法を以下に示す。
静的荷重試験機を用いて、複合構造体の表面に２２０ｋＰａの圧力を２時間負荷した。そして、圧力を負荷した直後の複合構造体の厚さ（ｔ２）、及び、負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さ（ｔ３）を測定し、製造直後の複合構造体の厚さ（ｔ１）を用いて、（ｉ）厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）、（ｉｉ）厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）、（ｉｉｉ）加圧部における荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ２／ｔ１）×１００］（単位：％）、及び、（ｉｖ）加圧部における荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ３／ｔ１）×１００］（単位：％）を算出した。厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が小さいほど、沈み込みからの回復が円滑であることを意味する。
以上の結果を、表１に示す。
【００５４】
実施例２
目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いた以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５５】
実施例３
目開き１６ｍｍのふるいを通過し、目開き１３．２ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いた以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５６】
実施例４
繊維（Ａ１）４０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き２２．９ｍｍのふるいを通過し、目開き１９ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５７】
実施例５
繊維（Ａ１）２０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５８】
実施例６
繊維（Ａ１）６０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体２０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５９】
実施例７
繊維（Ａ１）７０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体１０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６０】
実施例８
繊維（Ａ１）７２．５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体７．５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６１】
実施例９
繊維（Ａ１）１５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６２】
比較例１
発泡体を用いず、繊維（Ａ１）及び繊維（Ａ２）を、それぞれ、８０部及び２０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６３】
比較例２
繊維（Ａ１）を用いず、繊維（Ａ２）及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を、それぞれ、２０部及び８０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６４】
比較例３
繊維（Ａ１）１０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体７０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６５】
比較例４
繊維（Ａ１）７５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６６】
比較例５
繊維（Ａ１）４０部、及び、繊維（Ａ２）２０部を、開繊機に２回通して、繊維混合物を得た。次いで、繊維混合物と、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部とを混合し、原料混合物（合計５グラム）を調製した。
その後、原料混合物を、図４に示す角形容器の上部開口部から、繊維が図４における矢印方向に対して垂直に配向するように、充填した。
次に、原料混合物が充填された角形容器を、熱風乾燥機に入れ、熱風が、貫通孔内に流れるようにして、温度１８０℃で６０秒間加熱した。その後、予熱を利用しつつ、加圧により、厚さを３６ｍｍから３０ｍｍとした。圧縮成形物の冷却を行い、図５に示す、板状の複合構造体を得て、実施例１と同様にして複合構造体の評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６７】
比較例６
繊維（Ａ１）６０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体２０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６８】
比較例７
発泡体を用いず、繊維（Ａ１）及び繊維（Ａ２）を、それぞれ、８０部及び２０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６９】
比較例８
繊維（Ａ１）２０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００７０】
比較例９
繊維（Ａ１）を用いず、繊維（Ａ２）及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を、それぞれ、２０部及び８０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１から明らかなように、比較例１〜４は、繊維の配向が縦方向である複合構造体の例であり、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が４．００ｍｍを上回り、負荷を解放して２時間経過しても、沈み込み部の回復が十分ではなかった。また、比較例５〜９は、繊維の配向が横方向である複合構造体の例であり、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）が１５．００ｍｍを上回り、また、沈み込み率（ｔ２／ｔ１）が５０％未満であり、負荷を解放した直後における沈み込み部の回復が十分ではなかった。
一方、実施例１〜９の複合構造体は、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が３．８０ｍｍを下回り、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）が１４．６０ｍｍを下回り、沈み込みからの回復性に優れる。特に、実施例２、３、５及び６においては、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が、いずれも小さく、また、沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が８７．００％以上と高く、沈み込みからの回復性に優れていることが分かる。
【００７３】
目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いて、発泡体の含有量を変化させた製造原料を用いて、厚さ約３０ｍｍとした実施例２、６〜９を比較すると、図６から、発泡体の含有量を約２０質量％とすると、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が小さく、沈み込みからの回復性に、特に優れていることが分かる。
【００７４】
発泡体の大きさを変化させた以外は、繊維及び発泡体の使用量の割合を同じとした製造原料を用いて、厚さ約３０ｍｍとした実施例１〜４を比較すると、図７から、実施例２及び３において用いた、目開き１６ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない大きさの発泡体が好ましいことが分かる。
また、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない大きさの発泡体の含有量が、それぞれ、６０％及び２０％である実施例５及び６は、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が、いずれも小さく、沈み込みからの回復性に、特に優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の複合構造体は、家屋等の建物、車両等の床に配設される部材、家屋等の建物の天井、壁等に配設する部材等として好適である。本発明の複合構造体は、例えば、衝撃吸収材、吸音材、断熱材等として用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１：本発明の複合構造体
２：繊維
７：発泡体
９：比較例で作製した複合構造体
１９：角形容器
２１：仮想軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維及び発泡体を含む板状の複合構造体に関する。本発明は、更に詳しくは、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい複合構造体に関する。本発明の複合構造体は、床用部材、壁用部材等として好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維を含む成形体は、車両の床や、家屋等の建物の天井、壁、床等に配設される、衝撃吸収材、吸音材、断熱材等として用いられている。
特許文献１には、非弾性捲縮短繊維及び熱接着性複合短繊維が、所定の割合で混綿され、その後、加熱により短繊維どうしが交差した状態で接着された繊維基材であって、熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維が、繊維基材の厚さ方向に配列している繊維基材が、厚さ方向にプレスされた板状の繊維構造体を含む吸音材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８９６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された繊維構造体によれば、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが大きいため、負荷が解放されても、形成された沈み込み部が十分に回復されず、その表面を平滑に保つことができなかった。
本発明の目的は、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい、板状の複合構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、多数本の繊維と、自動車のシートクッション等に用いられている樹脂発泡体の小片とを一体化させて、繊維を、その厚さ方向に平行に、即ち、その一面側から他面側に配向させた板状の複合構造体とすることによって、上記課題が解決される知見を得た。
本発明は、以下に示される。
１．互いに接着している繊維と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であって、
繊維は、複合構造体の一面側から他面側に配向しており、
発泡体の含有量は、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であることを特徴とする複合構造体。
２．発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍ（以下、呼び寸法を意味する）のふるいを通過する大きさである上記１に記載の複合構造体。
３．厚さが２〜１００ｍｍである上記１又は２に記載の複合構造体。
４．ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、前記複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率（ｔ２／ｔ１）及び荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足する上記１乃至３のいずれか一項に記載の複合構造体。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
【発明の効果】
【０００６】
本発明の複合構造体は、多数本の繊維及び発泡体を含む弾性体であるので、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さく、即ち、耐久性（外観性、形状安定性等）に優れる。
発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさである場合には、上記効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の複合構造体の断面構造を示す模式図である。
【図２】本発明の複合構造体において、繊維が整列していることを示す斜視図である。
【図３】本発明の複合構造体において、繊維が年輪状に配されていることを示す斜視図である。
【図４】実施例及び比較例で用いた角形容器を示す模式図である。
【図５】比較例５等で得られた複合構造体の断面構造を示す模式図である。
【図６】実施例における結果を利用して、発泡体の含有量と、厚さ減少値（ｔ１−ｔ３）との関係を示したグラフである。
【図７】実施例における結果を利用して、発泡体の大きさと、厚さ減少値（ｔ１−ｔ３）との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の複合構造体は、互いに接着している繊維と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であり、その概略断面は、図１に例示される。即ち、図１の複合構造体１は、互いに接着している繊維２と、繊維どうしの空隙に配され且つ繊維に接着している発泡体３とを含み、繊維２は、複合構造体１の一面側から他面側に配向している。即ち、本発明の複合構造体１における繊維２の配向は、図１における上面側から下面側に向かって、縦方向又は斜め方向である。尚、本発明の複合構造体は、横方向に配向する繊維を含んでもよい。
【０００９】
本発明の複合構造体の厚さは、目的、用途等により、適宜、選択されるが、好ましくは２〜１００ｍｍ、より好ましくは５〜８０ｍｍ、更に好ましくは３０〜８０ｍｍである。
【００１０】
本発明の複合構造体を構成する繊維としては、綿、ウール等からなる天然繊維、カーボン繊維や、熱可塑性樹脂を含む繊維等の合成繊維等が挙げられる。これらのうち、取り扱い性及びリサイクル性の観点から、合成繊維が好ましい。合成繊維に含まれる樹脂としては、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等のポリエステル、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、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリレート等が好ましく、熱特性の観点から、ポリエステルを含む繊維が特に好ましい。ポリエステルとしては、リサイクル性、繊維形成性等の観点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
上記繊維は、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、難燃剤、抗菌剤、艶消し剤等を含んでいてもよい。
【００１２】
上記繊維の形状及び大きさは、特に限定されない。
繊維の形状としては、直線状、曲線状、螺旋状、捲縮されたもの等とすることができ、繊維の先端がカールしていてもよい。
繊維の長さ（以下、「繊維長」という。）及び外径（以下、「繊維径」という。）は、複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性の観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
上記の平均繊維長及び平均繊維径は、電子顕微鏡等により、測定することができる。
【００１３】
本発明の複合構造体を構成する発泡体は、通常、樹脂発泡体であり、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂等の合成樹脂等からなるものとすることができる。
本発明においては、体圧分散性の観点から、軟質の樹脂発泡体が好ましく、複合構造体の表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いを小さくすることができ、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量を小さくすることができることから、軟質ポリウレタンフォームが特に好ましい。
【００１４】
上記発泡体の形状及び大きさは、複合構造体の厚さ等により、適宜、選択されるものであり、特に限定されない。複合構造体に含まれているときの発泡体は、圧縮されていてよいし、圧縮されていなくてもよい。
【００１５】
発泡体の形状としては、多面体、球体、半球体、楕円球体、星形、不定形等とすることができる。
【００１６】
発泡体の好ましい大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９ｍｍのふるいを通過する大きさであり、より好ましくは、目開き１９ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさであり、更に好ましくは、目開き１６ｍｍを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさである。尚、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過する、小さな発泡体を含んでもよいが、そのような小さな発泡体の含有量は、発泡体の全量に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは１〜７質量％である。
尚、発泡体の最大長さは、複合構造体の厚さに対して、１５〜６５％に相当する長さであることが好ましい。
【００１７】
本発明の複合構造体における発泡体の含有量は、複合構造体の剛性の観点から、繊維、発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であり、好ましくは１５〜６５質量％、より好ましくは２０〜６０質量％である。
【００１８】
本発明の複合構造体において、繊維どうしは、互いに絡み合いつつ、あるいは、点又は線で接触しつつ、接着剤による接着層を介して接合している。また、繊維及び発泡体もまた、接着剤による接着層を介して接合している。接着層の構成材料は、特に限定されないが、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
【００１９】
本発明の複合構造体は、板状であり、一面側から他面側に通気性の有無は、特に限定されない。好ましい態様は、繊維及び発泡体が、充填率を向上させつつ、高密度で集積した形態である。
【００２０】
本発明の複合構造体は、上記のように、繊維が、その一面側から他面側に配向しており、図２に示すように、繊維２が規則的に配列した構造を備えることができる。
【００２１】
また、本発明の複合構造体においては、図３に示すように、繊維どうしが接着しつつ、繊維２が、仮想軸２１を中心として、年輪状に配列した構造を備えることができる。このような年輪模様は、複合構造体の表面を目視することにより、確認することができる。
上記構造は、例えば、繊維どうしが接着して形成されたシートが、仮想軸２１を中心として同心円状に、幾重にも巻かれており、しかも、隣り合うシートにおいても、繊維どうしが接着している形態である。また、発泡体は、シートの中に含まれているか、あるいは、隣り合うシートの間に含まれている。尚、「繊維による年輪状に配列した構造」は、本発明の複合構造体において、必ずしも、円形又は略円形を反映するものではなく、半円状等の弧状であってもよい。
【００２２】
年輪模様（仮想軸）の数は、複合構造体の一面側において、１つのみであってよいし、２つ以上であってもよい。
上記構造を有する複合構造体は、平面方向に張力を与えた場合に、変形及び破断が生じにくく、好ましい態様である。
【００２３】
本発明の複合構造体は、その表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いが小さく、負荷が解放された場合に、負荷により生じた沈み込みが回復した後の沈み込み量が小さい構造体であり、ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、その負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ２／ｔ１）×１００］（単位：％）及び負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ３／ｔ１）×１００］（単位：％）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足するものである。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
上記式（１）において、好ましくは（ｔ２／ｔ１）×１００＞５５である。
また、上記式（２）において、好ましくは（ｔ３／ｔ１）×１００＞９０である。
【００２４】
本発明の複合構造体の製造方法は、特に限定されないが、熱融着性繊維を含む原料繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、貫通孔を有する容器、又は、貫通孔を有さない容器に、原料繊維が特定の方向に配向するように充填した後、充填物を加熱して熱融着性繊維の少なくとも一部を融解し、融解成分を接着剤として作用させて、繊維どうしを接着し、樹脂発泡体と繊維とを接着し、一体化物とする方法が挙げられる。
【００２５】
この方法において、原料繊維は、熱融着性繊維を少なくとも１質量％含むことが好ましい。従って、原料繊維として、熱融着性繊維のみを用いてよいし、熱融着性繊維と、熱融着性を有さない繊維（以下、「通常繊維」という。）とを組み合わせて用いてもよい。後者の場合、熱融着性繊維及び通常繊維の使用量の割合は、繊維どうしの接着性、及び、複合構造体の剛性の観点から、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは３５〜９９質量％及び１〜６５質量％、より好ましくは４０〜９８質量％及び２〜６０質量％、更に好ましくは４５〜９５質量％及び５〜５５質量％である。尚、熱融着性繊維の使用量が少なすぎると、複合構造体の形状が保持されず、剛性が得られない場合がある。
【００２６】
熱融着性繊維は、その一部が熱により融解し、融解成分により、通常繊維どうしを接着することができるものであれば、特に限定されない。この熱融着性繊維としては、全溶融型繊維や、高融点樹脂及び低融点成分からなり、低融点成分が、繊維の表面の少なくとも一部に露出している複合型繊維（以下、「熱融着性複合型繊維」という。）等が挙げられる。これらの熱融着性繊維は、単独で用いてよいし、組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
熱融着性繊維の形状及び大きさは、特に限定されない。
熱融着性繊維の形状としては、直線状、曲線状、螺旋状、捲縮されたもの等とすることができる。
熱融着性繊維の繊維長及び繊維径は、製造する複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性及び製造のしやすさの観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
【００２８】
上記方法において、熱融着性繊維として、熱融着性複合型繊維を用いることが好ましい。この場合、高融点樹脂の融点より低い温度で熱処理することにより、高融点樹脂の骨格を残しつつ機械的強度の低下を抑制することができ、複合構造体の剛性を高く維持することができる。
熱融着性複合型繊維としては、芯鞘型、サイドバイサイド型、断面が２以上の成分で分割されたオレンジ型、海島型等がある。熱融着性複合型繊維において、低融点成分の融点と、高融点樹脂の融点との差は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは１００℃以上である。
熱融着性複合型繊維における高融点樹脂、及び、上記の通常繊維の構成材料は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
【００２９】
高融点樹脂としては、ポリエ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、ポリピバロラクトン等の他、共重合ポリエステルとすることができる。
【００３０】
また、低融点成分としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコ−ル等が挙げられる。
【００３１】
ポリエステルとしては、ジカルボン酸と、ジオールとを用いて得られたポリエステルであって、その融点が、好ましくは２００℃〜３００℃、より好ましくは２３０℃〜２６０℃のポリエステルである。
本発明においては、繊維どうしの接着性の観点から、共重合ポリエステルが好ましい。
【００３２】
共重合ポリエステルは、好ましくは、ジカルボン酸と、ジオールと、ヒドロキシカルボン酸とを用いて得られたポリエステルである。
【００３３】
ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４、４’−ジカルボキシビフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、オクタデカン二酸、アイコサン二酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸；フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−ノルボルネンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸等の脂環族ジカルボン酸等が挙げられる。尚、これらのジカルボン酸は、無水物であってもよい。
【００３４】
ジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等の脂肪族グリコール；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、４，４’−ビフェノールのエチレンオキサイド付加体又はプロピレンオキサイド付加体、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
【００３５】
また、ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｏ−ヒドロキシ安息香酸、乳酸、オキシラン、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、グリコール酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシイソ酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸、２−ヒドロキシ吉草酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
【００３６】
尚、必要に応じて、上記のジカルボン酸、ジオール及びヒドロキシカルボン酸に加えて、３官能以上のカルボン酸、３官能以上のアルコールを用いてもよい。
３官能以上のカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水べンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸等の芳香族カルボン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸等の脂肪族カルボン酸が挙げられる。
また、３官能以上のアルコールとしては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、α−メチルグルコース、マニトール、ソルビトール等が挙げられる。
【００３７】
ポリウレタンとしては、分子量が５００〜６０００程度のポリオールと、分子量５００以下の有機ジイソシアネートと、分子量５００以下の鎖伸長剤と、を反応させて得られたポリマー等が挙げられる。
ポリオールとしては、ジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等が挙げられる。
有機ジイソシアネートとしては、ｐ，ｐ’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート水素化ジフェニルメタンイソシアネート、キシリレンイソシアネート、２，６−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、鎖伸長剤としては、グリコール、アミノアルコール、トリオール等が挙げられる。
【００３８】
熱融着性複合型繊維における高融点樹脂及び低融点成分の割合は、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは２５〜７５質量％及び２５〜７５質量％、より好ましくは３０〜７０質量％及び３０〜７０質量％、更に好ましくは３５〜６５質量％及び３５〜６５質量％である。
【００３９】
熱融着性繊維と併用される通常繊維は、本発明の複合構造体を構成する繊維として、上記した繊維を用いることができる。市販されている合成繊維のほか、雑綿又は反毛とよばれるリサイクル繊維を用いることができる。
通常繊維の繊維長及び繊維径は、製造する複合構造体の厚さ等により、適宜、選択される。
好ましい平均繊維長は、複合構造体の剛性及び製造のしやすさの観点から、５ｍｍ以上であり、より好ましくは５〜２５ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
また、好ましい平均繊維径は、複合構造体の剛性の観点から、２〜１９ｄｔｅｘであり、より好ましくは２〜１２ｄｔｅｘ、更に好ましくは２〜７ｄｔｅｘである。
【００４０】
熱融着性繊維が、熱融着性複合型繊維である場合、通常繊維としては、好ましくは、熱融着性繊維における低融点成分の融点の最高温度よりも融点が高い材料からなる繊維が用いられる。そして、通常繊維の構成材料は、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂と同じ種類であることが好ましく、同じ樹脂であることが特に好ましい。この態様とすることにより、剛性の安定した複合構造体を得ることができる。特に、通常繊維が、ポリエステルからなる繊維であり、熱融着性複合型繊維が、高融点樹脂としてポリエステルを、低融点成分として共重合ポリエステルを、それぞれ、備える繊維である場合、ポリエステルからなる繊維が、共重合ポリエステルにより十分に接着されてなり、表面に荷重が負荷された際の沈み込みの度合いの小さい複合構造体を得ることができる。
【００４１】
通常繊維及び熱融着性複合型繊維の使用量の割合は、通常、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂及び低融点成分の割合等により、選択されるが、両者の合計を１００質量％とした場合に、それぞれ、好ましくは４０〜９７質量％及び３〜６０質量％、より好ましくは４５〜９２質量％及び８〜５５質量％、更に好ましくは５２〜８８質量％及び１２〜４８質量％である。
【００４２】
樹脂発泡体は、本発明の複合構造体を構成する発泡体として、上記した樹脂発泡体を用いることができる。市販されている樹脂発泡体のほか、例えば、自動車のシュレッダーダストから、回収された樹脂発泡体を、所定の大きさとしたものを用いることができる。
尚、樹脂発泡体を構成する樹脂の融点は、熱融着性複合型繊維を構成する低融点成分の融点より高いことが好ましく、ポリウレタンフォームが特に好ましい。
【００４３】
樹脂発泡体の好ましい大きさは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９ｍｍのふるいを通過する大きさであり、より好ましくは、目開き１９ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさであり、更に好ましくは、目開き１６ｍｍを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない大きさである。尚、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過する、小さな発泡体を含んでもよいが、そのような小さな発泡体の含有量は、発泡体の全量に対して、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは１〜７質量％である。
【００４４】
樹脂発泡体の使用量は、熱融着性繊維を含む原料繊維、及び、樹脂発泡体の合計を１００質量％とした場合に、好ましくは７〜６８質量％、より好ましくは１５〜６５質量％、更に好ましくは２０〜６０質量％である。
【００４５】
通常繊維及び熱融着性複合型繊維からなる原料繊維を用いる場合、まず、原料繊維及び樹脂発泡体を、図４に示す容器（貫通孔を有してもよい）に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填する。このとき、容器内の原料繊維及び樹脂発泡体を加圧しながら充填することができる。その後、充填物を、好ましくは、熱融着性複合型繊維を構成する低融点成分の融点以上であり且つ高融点樹脂の融点未満の温度で加熱することにより、通常繊維、熱融着性複合型繊維における高融点樹脂部及び樹脂発泡体を一体化することができる。図４に示す容器を用いる場合には、加熱方法は、特に限定されない。容器が貫通孔を備える場合には、貫通孔は、上面、下面及び側面のいずれにあってもよく、その貫通孔を利用して、熱風加熱することができる。充填物を加熱する際、及び、加熱後には、必要に応じて、加圧を行ってもよい。
以上のようにして、図１に示す複合構造体を製造することができる。
【００４６】
また、他の製造方法としては、以下に例示される。
（Ｘ）熱融着性を有さない、通常の繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、図４に示す容器に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填した後、接着剤組成物を充填して、繊維どうしを接着させつつ、樹脂発泡体と繊維とを接着させ、一体化物とする方法。
（Ｙ）熱融着性を有さない、通常の繊維を、接着剤組成物に接触させた後、この繊維と、樹脂発泡体とを、例えば、図４に示す容器に、原料繊維が矢印の方向に配向するように、充填し、繊維どうしを接着させつつ、樹脂発泡体と繊維とを接着させ、一体化物とする方法。
【００４７】
上記方法（Ｘ）及び（Ｙ）において、接着剤組成物としては、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ＳＢＲ系接着剤等を用いることができる。その形態は、特に限定されず、エマルション等とすることができる。
また、上記方法（Ｘ）及び（Ｙ）において、樹脂発泡体と繊維とを一体化物する場合には、必要に応じて、混合物を加圧してもよい。
【００４８】
本発明において、図３に示す構造の複合構造体を製造する場合には、例えば、板状の中空空間を有する成形用型であって、その中央付近の底壁に原料供給孔を有し、上面、下面又は側面に通気性の貫通孔を有する成形用型が好ましく用いられる。通常繊維及び熱融着性複合型繊維からなる原料繊維及び発泡体を、気流を利用する等により、原料供給孔から導入すると、成形用型の中空域における、原料供給孔から遠い空間部から、原料繊維及び発泡体が、順次、堆積するように、充填される。このとき、原料供給孔が、成形用型の中央付近にあるので、原料繊維は、原料供給孔を中心軸として同心円状に充填される。成形用型に、原料繊維及び発泡体の充填が完了すると、上記と同様にして、加熱を行って、図３に示す複合構造体を製造することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。また、以下の記載において、「部」及び「％」は、特記しない限り、質量基準である。
【００５０】
１．原料成分
複合構造体の製造に用いた原料成分を、以下に示す。
１−１．繊維
（１）繊維（Ａ１）
高安社製短繊維「ＳＤ１５０」（商品名）を用いた。繊維の材質はポリエチレンテレフタレート、平均繊度は３．３ｄｔｅｘ、平均繊維長は１０ｍｍである。
（２）繊維（Ａ２）
東レ社製芯鞘型熱融着性短繊維「Ｔ９６１１」（商品名）を用いた。芯部の材質はポリエチレンテレフタレート（融点２３０℃）であり、鞘部の材質は共重合ポリエステル（融点１１０℃）である。芯部及び鞘部の質量比は１：１である。また、平均繊度は２．２ｄｔｅｘ、平均繊維長は１０ｍｍである。
１−２．発泡体
塊状の軟質ポリウレタンフォームを、破砕して得られた破砕物を用いた。発泡体の密度は０．０１５〜０．０３０ｇ／ｃｍ３である。
【００５１】
２．複合構造体の製造及び評価
実施例及び比較例における複合構造体の製造に際して、図４に示す容器を用いた。
図４は、上部に開閉可能な蓋の付いた金属製の角形容器（内寸：２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×３６ｍｍ）の概略図を示し、いずれかの表面には、直径２ｍｍの貫通孔が一定の間隔で設けられている。また、内寸幅３６ｍｍの空間部は、前面又は後面が可動できるようになっており、内寸幅３０ｍｍまで狭めることができる。
【００５２】
実施例１
繊維（Ａ１）４０部、及び、繊維（Ａ２）２０部を、開繊機に２回通して、繊維混合物を得た。次いで、繊維混合物と、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き５．６ｍｍのふるいを通過し、目開き４．７５ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部とを混合し、原料混合物（合計５グラム）を調製した。
その後、原料混合物を、図４に示す角形容器の上部開口部から、繊維が図４における矢印方向に配向するように、押圧しながら充填した。
次に、原料混合物が充填された角形容器を、熱風乾燥機に入れ、熱風が、貫通孔内に流れるようにして、温度１８０℃で６０秒間加熱した。その後、予熱を利用しつつ、加圧により、厚さを３６ｍｍから３０ｍｍとした。圧縮成形物の冷却を行い、板状の複合構造体を得た（図１及び図２参照）。
【００５３】
得られた複合構造体の評価を、ＪＩＳ Ｌ１０２１−６（２００７）に準じて行った。評価方法を以下に示す。
静的荷重試験機を用いて、複合構造体の表面に２２０ｋＰａの圧力を２時間負荷した。そして、圧力を負荷した直後の複合構造体の厚さ（ｔ２）、及び、負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さ（ｔ３）を測定し、製造直後の複合構造体の厚さ（ｔ１）を用いて、（ｉ）厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）、（ｉｉ）厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）、（ｉｉｉ）加圧部における荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ２／ｔ１）×１００］（単位：％）、及び、（ｉｖ）加圧部における荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率［（ｔ３／ｔ１）×１００］（単位：％）を算出した。厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が小さいほど、沈み込みからの回復が円滑であることを意味する。
以上の結果を、表１に示す。
【００５４】
実施例２
目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いた以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５５】
実施例３
目開き１６ｍｍのふるいを通過し、目開き１３．２ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いた以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５６】
実施例４
繊維（Ａ１）４０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き２２．９ｍｍのふるいを通過し、目開き１９ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５７】
実施例５
繊維（Ａ１）２０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５８】
実施例６
繊維（Ａ１）６０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体２０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００５９】
実施例７
繊維（Ａ１）７０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体１０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６０】
実施例８
繊維（Ａ１）７２．５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体７．５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６１】
実施例９
繊維（Ａ１）１５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６２】
比較例１
発泡体を用いず、繊維（Ａ１）及び繊維（Ａ２）を、それぞれ、８０部及び２０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６３】
比較例２
繊維（Ａ１）を用いず、繊維（Ａ２）及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を、それぞれ、２０部及び８０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６４】
比較例３
繊維（Ａ１）１０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体７０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６５】
比較例４
繊維（Ａ１）７５部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体５部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、実施例１と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６６】
比較例５
繊維（Ａ１）４０部、及び、繊維（Ａ２）２０部を、開繊機に２回通して、繊維混合物を得た。次いで、繊維混合物と、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体４０部とを混合し、原料混合物（合計５グラム）を調製した。
その後、原料混合物を、図４に示す角形容器の上部開口部から、繊維が図４における矢印方向に対して垂直に配向するように、充填した。
次に、原料混合物が充填された角形容器を、熱風乾燥機に入れ、熱風が、貫通孔内に流れるようにして、温度１８０℃で６０秒間加熱した。その後、予熱を利用しつつ、加圧により、厚さを３６ｍｍから３０ｍｍとした。圧縮成形物の冷却を行い、図５に示す、板状の複合構造体を得て、実施例１と同様にして複合構造体の評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６７】
比較例６
繊維（Ａ１）６０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体２０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６８】
比較例７
発泡体を用いず、繊維（Ａ１）及び繊維（Ａ２）を、それぞれ、８０部及び２０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００６９】
比較例８
繊維（Ａ１）２０部、繊維（Ａ２）２０部、及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体６０部を用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００７０】
比較例９
繊維（Ａ１）を用いず、繊維（Ａ２）及び、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を、それぞれ、２０部及び８０部用いた（原料混合物の合計５グラム）以外は、比較例５と同様にして、複合構造体の製造及び評価を行った。評価結果を、表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１から明らかなように、比較例１〜４は、繊維の配向が縦方向である複合構造体の例であり、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が４．００ｍｍを上回り、負荷を解放して２時間経過しても、沈み込み部の回復が十分ではなかった。また、比較例５〜９は、繊維の配向が横方向である複合構造体の例であり、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）が１５．００ｍｍを上回り、また、沈み込み率（ｔ２／ｔ１）が５０％未満であり、負荷を解放した直後における沈み込み部の回復が十分ではなかった。
一方、実施例１〜９の複合構造体は、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が３．８０ｍｍを下回り、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）が１４．６０ｍｍを下回り、沈み込みからの回復性に優れる。特に、実施例２、３、５及び６においては、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が、いずれも小さく、また、沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が８７．００％以上と高く、沈み込みからの回復性に優れていることが分かる。
【００７３】
目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない発泡体を用いて、発泡体の含有量を変化させた製造原料を用いて、厚さ約３０ｍｍとした実施例２、６〜９を比較すると、図６から、発泡体の含有量を約２０質量％とすると、厚さの減少値（ｔ１−ｔ３）が小さく、沈み込みからの回復性に、特に優れていることが分かる。
【００７４】
発泡体の大きさを変化させた以外は、繊維及び発泡体の使用量の割合を同じとした製造原料を用いて、厚さ約３０ｍｍとした実施例１〜４を比較すると、図７から、実施例２及び３において用いた、目開き１６ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない大きさの発泡体が好ましいことが分かる。
また、目開き１１．２ｍｍのふるいを通過し、目開き９．５ｍｍのふるいを通過しない大きさの発泡体の含有量が、それぞれ、６０％及び２０％である実施例５及び６は、厚さの減少値（ｔ１−ｔ２）及び（ｔ１−ｔ３）が、いずれも小さく、沈み込みからの回復性に、特に優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の複合構造体は、家屋等の建物、車両等の床に配設される部材、家屋等の建物の天井、壁等に配設する部材等として好適である。本発明の複合構造体は、例えば、衝撃吸収材、吸音材、断熱材等として用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１：本発明の複合構造体
２：繊維
７：発泡体
９：比較例で作製した複合構造体
１９：角形容器
２１：仮想軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接着している繊維と、該繊維どうしの空隙に配され且つ該繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であって、
前記繊維は、前記複合構造体の一面側から他面側に配向しており、
前記発泡体の含有量は、前記繊維、前記発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であることを特徴とする複合構造体。
【請求項２】
前記発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさである請求項１に記載の複合構造体。
【請求項３】
厚さが２〜１００ｍｍである請求項１又は２に記載の複合構造体。
【請求項４】
ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、前記複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、該荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率（ｔ２／ｔ１）及び該荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合構造体。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
【請求項１】
互いに接着している繊維と、該繊維どうしの空隙に配され且つ該繊維に接着している発泡体とを含む板状の複合構造体であって、
前記繊維は、前記複合構造体の一面側から他面側に配向しており、
前記発泡体の含有量は、前記繊維、前記発泡体及び接着剤の合計１００質量％に対して、７〜６８質量％であることを特徴とする複合構造体。
【請求項２】
前記発泡体が、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準ずる、目開き１９．０ｍｍのふるいを通過する大きさである請求項１に記載の複合構造体。
【請求項３】
厚さが２〜１００ｍｍである請求項１又は２に記載の複合構造体。
【請求項４】
ＪＩＳ Ｌ１０２１に準じて、前記複合構造体の表面に、２２０ｋＰａの荷重を負荷したとき、該荷重の負荷を解放した直後の複合構造体の沈み込み率（ｔ２／ｔ１）及び該荷重の負荷を解放して１時間経過後の複合構造体の沈み込み率（ｔ３／ｔ１）が、それぞれ、下記式（１）及び（２）を満足する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合構造体。
（ｔ２／ｔ１）×１００＞５０．００ （１）
（ｔ３／ｔ１）×１００＞８７．００ （２）
（式中、ｔ１は、荷重を負荷する前の複合構造体の厚さ、ｔ２は、荷重を負荷した直後の複合構造体の厚さ、ｔ３は、荷重の負荷を解放してから１時間経過後の複合構造体の厚さである。）
【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２０１１−２５５７７１（Ｐ２０１１−２５５７７１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１５３５（Ｐ２０１０−１３１５３５）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
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