JPH07222882A

JPH07222882A - 繊維集合体の成型クッション体を製造する方法

Info

Publication number: JPH07222882A
Application number: JP6034174A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshida; 吉田　　誠; Shiro Kumakawa; 四郎熊川; Akira Kato; 加藤　　明
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【構成】所定長さにカットされた偏平状スライバー
を、空気透過性のモールドの成型表面上に積層・載置し
て、型詰め体を製造する。さらに、この型詰め体に熱風
を当てて熱処理し、繊維交絡点の少なくとも一部を融着
して成型クッション体を製造する。【効果】局所的に密度や凹凸形状が任意にコントロー
ルでき、フィット性および荷重支持性が改善され、圧縮
初期は柔かいが変位に応じて反撥性が増大する特性を有
し、圧縮耐久性および通気性のよい成型クッション体
が、良好な作業環境の下に、高い効率をもって製造でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライバーから成型ク
ッション体を製造する方法に関する。上記成型クッショ
ン体は乗物用座席や家具などのクッション材として有用
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、乗物用座席や家具などのクッショ
ン材を製造する方法としては、モールド内でウレタンを
発泡させ、所定形状に成型した発泡ウレタンフォームや
繊維ウェッブに液体状接着剤を付与させた後モールド内
に詰め硬化させ成型する方法（特開昭６２−１０２７１
２等）、熱接着性繊維を含有する短繊維を空気流と共に
モールド内に吹き込んで熱成型する方法（特開平３−１
２１０９１等）が知られている。また、従来の詰綿の代
わりに、マトリックス捲縮短繊維のみからなる篠状物を
螺旋状や波型に賦型させ板状に側地に詰めたり、布と接
着して製品の圧縮特性等を改良する方法（実開昭４９−
９５１２、特開昭５０−７０１６５）が知られている。

【０００３】しかしながら、発泡ウレタンフォームは製
造中に使用される薬品等の取扱いが面倒であり、またフ
ロンを使用する場合があるため環境面での問題がある。
また、一定形状に成型されたウレタンフォームクッショ
ン体を得るには、所定形状の密閉性の優れたモールド内
部にウレタンモノマーと発泡助剤等の混合液体を注入し
発泡させるに際して、発泡させながらモールドキャビテ
ィの隅々まで全体にうまく該混合液体をまわすことが必
要である。このため、形状や、余分なウレタンが噴出す
る孔の位置までが厳密に規定された精密なモールドが不
可欠となる。また、通常の場合、モールドの細かい部分
部分に対して混合液体を区分して注入できないため、座
る部分にかかる応力に応じて硬さを変えたり、座る部分
は柔らかく、端部が硬くなるように局所的に硬度に変化
をもたせ、荷重支持性や快適性に優れ、且つ形状保持特
性等に優れた成型シートクッションを得ることができな
い。そして、これらの発泡ウレタンフォームは均一のポ
リマーによる発泡体構造のため、圧縮を加えると、初期
は硬く感じるが、その後、セルの潰れが急に伝播し始め
るためにモジュラスが低くなり急に沈み込むという独特
の特性を示す。そのためにクッション性が乏しく、底突
き感が大きくなってしまう。またセルの間に往々にして
皮膜が形成され、通気性が低く蒸れやすいためにクッシ
ョン材として好まれない。さらに、ポリマーが柔らか
く、発泡しているために、圧縮に対する反発性を出すた
めには密度が高くなってしまうという欠点、およびウレ
タンは湿度や光に弱く物性が劣化しやすいという欠点を
もっている。特に、最近では、使用後に廃棄する場合、
黒煙や有毒ガスの観点から焼却できず、リサイクルも困
難なことから埋め立て等で処理されることが多く、環境
汚染の問題も起っている。

【０００４】一方、繊維ウェッブに液体接着剤を付与し
た後モールド内に詰め、硬化・成型する方法では、工程
が湿式であるため、作業環境が悪く、特に溶剤を使用す
る場合は作業環境の悪化が顕著である。また、接着剤が
付与されたウェッブをモールドに詰める場合、粘着等に
より圧縮されたまま成型されたり、接着剤が不均一にな
ったりすることが避けられない。同時に、ウェッブとウ
ェッブの継ぎ目や積層部で、繊維が濡れているために移
動しにくく繊維同士が絡み難いため、層と層の接着が不
十分であり、弱い境界ができてしまう。さらに、モール
ドの汚れ等による製品の品位低下の問題もある。しか
も、このようなウェッブを取り扱うことは、機械化が困
難でどうしても人手に頼らなければならずコストや生産
性の問題がある。

【０００５】一方、熱接着性繊維を含有する短繊維を空
気流と共にモールド内に吹き込んで熱成型する方法にお
いては、空気流中に繊維を均一に分散させ吹き込むこと
が肝要である。しかしながら、この場合、繊維が希薄で
あると一定の量を吹き込むのに多大の時間が必要で生産
性に問題が生じる。また繊維濃度を上げると、繊維の捲
縮のため繊維同士が絡み、綿の塊となり、それが吹き込
まれると構造の疎密となり好ましくない。もちろんこれ
らを避けるため捲縮を下げることは、吹き込まれた綿の
嵩が出なくなって問題があり、また、表面の平滑性を上
げることは熱成型での接着障害の問題を起こしやすくな
る。

【０００６】これらにも増して重要な問題は、吹き込ま
れる短繊維は開綿機またはカード機で開綿または開繊さ
れながら送綿ファン等によって吹き込まれるのである
が、複雑な形状の側地やモールド内に吹き込む場合、綿
は空気流にのって直線的にしか入っていかないので部分
部分の綿の重量のコントロールが困難であり、また、開
綿機またはカード機から吹き込まれる所までの経路が長
いので供給過程での重量のコントロールや供給の停止や
開始等に時間がかかってしまうという欠点がある。

【０００７】また、スライバーを螺旋や波形に賦型し板
状に成型する方法では、繊維間またはスライバー間が接
着されていないため成型品が崩れ易く、圧縮耐久性も悪
くなってしまう。しかも、成型品に部分的に凹凸を付与
したり、部分的に密度コントロールをすることが困難
で、平面的な平板状の成型物しか得られない。従って、
乗物用座席や家具等のクッション材に要求されるように
部分的に凹凸を付与したり、硬さをコントロールして人
体に対するフィット性や体重支持性等を改良して座り心
地の優れたクッション材とすることができない。また、
スライバーを螺旋にするときに、それ自体で螺旋状に重
ね合わせるために、空隙部分が発生したり、スライバー
の交差部が他より密度が高く成ったりする。さらに、波
形に賦型加工するときは折り返し部分に空隙ができやす
く、繊維が圧縮方向に多く配列した部分では座屈を起こ
し易く、耐久性が低下する。また、波形加工では成型す
るときに、側地を必要とする場合は、製造面での制約が
大きくなる。また、波形加工では畝と畝の接着部分が破
壊され易く、耐久性が劣ることが多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、局所
的に密度や凹凸形状が任意にコントロールでき、人体や
その他の複雑な形状の物に対しフィット性および荷重支
持性が改善され、且つ圧縮初期は柔かいが変位に応じて
反撥性が増大する理想的な圧縮特性をもち、しかも、圧
縮耐久性に優れ、通気性が高く蒸れ難い成型クッション
体を、良好な作業環境の下に、加工ムラを惹起すること
なく、効率よく製造することができる方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、スライバーを
モールドの成型表面に積層して該成型表面に対応した形
状をもつ型詰め体を得、しかる後熱処理して成型クッシ
ョン体を製造するに際し、モールドとして空気透過性の
モールドを用い、所望長さにカットされた偏平状スライ
バーを該成型表面に積層・載置することにより、該成型
表面に対応した形状をもつ型詰め体を得、次いで該型詰
め体を熱風型熱処理機で熱処理して、スライバーを構成
する繊維の一部を溶融して繊維交絡点の少なくとも一部
を融着することを特徴とする成型クッション体を製造す
る方法を提供する。

【００１０】上記の成型クッション体の製造に用いる偏
平状スライバーは、マトリックスとなる捲縮短繊維と、
該捲縮短繊維を構成するポリマーの融点よりも低い融点
を有するポリマーが少なくとも繊維表面に配された熱接
着性短繊維との混綿体であることが好ましく、また、そ
の嵩高度が３０〜１００ｃｍ³／ｇであり、断面係数Ｋ
（Ｋ＝Ｗ／Ｄ；ここに、Ｗはスライバーの見掛けの幅、
Ｄはスライバーの見掛けの厚みである）が２〜１０であ
ることが好ましい。上記の捲縮短繊維を構成するポリマ
ーとしては、ポリエチレンテレフタレート系ポリマー、
ポリブチレンテレフタレート系ポリマーまたはポリシク
ロヘキシリルメチレンテレフタレート系ポリマーが好ま
しく用いられ、また、捲縮短繊維を構成するポリマーの
融点よりも低い融点を有するポリマーとしては熱可塑性
エラストマーが好ましく用いられる。

【００１１】スライバーの型詰め体を熱処理するに際し
ては、低い融点を有するポリマーの融点以上であって捲
縮短繊維を構成するポリマーの融点より低い温度で熱処
理することによって、低い融点を有するポリマーのみを
溶融して捲縮短繊維と熱接着性短繊維との交叉点を熱接
着することが好ましい。熱処理するに先立って、積層・
載置されたスライバーの表面に空気透過性の押えモール
ドを載せ、また、熱処理は熱風を用いて行うことが好ま
しい。また、熱処理に先立って、成型クッション体の裏
面となるべき型詰め体の面に強化支持用シート状繊維素
材を当てがうことが望ましい。

【００１２】スライバーの嵩高度が３０ｃｍ³／ｇより
も小さいとモールドの中に詰めた時に上モールドを被せ
ても隙間ができたり、スライバーを積層・載置したとき
にスライバー間に隙間ができ易く、圧縮などによっても
隙間は完全には解消できない。従って、この境界の隙間
部分は、圧縮を受けたときに他の部分よりも弱く歪んだ
り、破壊され易く、耐久性が低下し易い。また、成型さ
れたクッションの反撥性が極めて低いといった問題が出
てくる。一方、嵩高度が１００ｃｍ³／ｇよりも大きく
なると取扱性が悪くなったり、スライバーのリッキング
のため取り出し時に裂け易く、重量が長さに対して一定
に保てなくなってしまい、所定の部分の硬さのコントロ
ールが困難になると共に、連続的な取り出しができなく
なる。

【００１３】また、ここで用いられるスライバーは所望
の長さにカットして、モールド上に積層・載置するので
あるが、スライバーの形状は偏平でなければならない。
偏平形状でないとスライバー間に隙間ができ易く、成型
後もその隙間が残り圧縮を繰り返された時に弱点となり
易い。また、スライバーを並べる時も通常の紡績工程で
用いられるような偏平度の小さなスライバーでは、スラ
イバー間に隙間ができ易いのはもちろんであるが、さら
にカットして凹凸のあるモールド上やあるいは凹凸や高
さの異なる部分にスライバーを並べる時に転げたりして
移動し易く、所定設計位置に正確に置き難くなる。

【００１４】この偏平状スライバーの偏平の程度を表わ
す断面係数Ｋが２〜１０であることが好ましい。ここで
Ｋが２未満で、一般の紡績工程で用いられる範囲のもの
であると上述のスライバー間の隙間や転がり移動の問題
が顕著になってくる。また、Ｋが１０を超えるとスライ
バーが避け易くなって、取扱難くなったり、幅方向で重
量のムラを生じ、これが成型品に筋状ムラとして出現し
たりする。

【００１５】本発明において用いる偏平状スライバー
は、熱接着性をもつ短繊維から構成された偏平状スライ
バーであればいかなるものでもよいが、マトリックスと
なる捲縮短繊維と、該捲縮短繊維を構成するポリマーの
融点よりも低い融点を有するポリマーが少なくとも繊維
表面に配された熱接着性短繊維との混綿体であることが
好ましい。

【００１６】ここで、偏平状スライバーを構成するマト
リックスとなる捲縮短繊維は、捲縮を持つ短繊維であれ
ばいかなるものでもよいが、クッション材としての反撥
性や圧縮耐久性などの点からポリエステル系のポリマー
から構成されることが好ましい。具体例としては、通常
の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−１，４−ジメチルシクロヘキサンテレフ
タレート（ポリシクロヘキシリルメチレンテレフタレー
ト）系ポリマーまたはこれらの共重合エステルからなる
短繊維ないしそれら繊維の混綿体、または上記のポリマ
ー成分のうちの２種以上からなる複合繊維などが挙げら
れる。単繊維の断面形状は、円形、偏平、異型または中
空のいずれであってもよい。また、その単繊維の太さは
２〜５００デニール、特に６〜３００デニールの範囲に
あることが好ましい。この単繊維の太さが小さいと、ク
ッション構造体の密度が高くなって構造体自身の弾力性
が低下する場合が多い。また、単繊維の太さが大きすぎ
ると、取扱性、特にウェッブの形成性が悪化する。また
構成本数も少なくなり過ぎて、熱接着性繊維との間に形
成される熱固着点の数が少なくなり、クッション構造体
の弾力性が発現しにくくなると同時に耐久性も低下する
おそれがある。加えて、風合も粗硬になる。

【００１７】該捲縮短繊維の捲縮数は４〜２５個／イン
チ、捲縮度は１０〜３５％（ＪＩＳ−Ｌ−１０４５）が
好ましい。この捲縮数や捲縮度が少な過ぎるとスライバ
ーの嵩が出にくくなってしまったり、スライバーの引き
抜き抵抗が低くなりすぎて取扱性が悪くなってしまう。
また、捲縮数や捲縮度が大き過ぎると、スライバーが製
造し難く、スライバーの嵩が出にくくなってしまう。

【００１８】本発明において、マトリックスとなる捲縮
短繊維を構成するポリマーの融点より低い融点を有する
低融点ポリマーが少なくとも繊維表面に配された熱接着
性短繊維とは、加熱により少なくともその表面の一部が
溶融し捲縮短繊維または溶融する熱接着性繊維同士と融
着しうる短繊維のことを言う。ここで、捲縮短繊維を構
成するポリマーと低融点ポリマーとの融点差が４０℃以
上あることが好ましい。この融点差が４０℃未満である
と、加工する温度を捲縮短繊維の融点に近くに設定せざ
るを得ないので、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悪くなったり、成型時収縮が大き
くなってしまう。このような熱融着性繊維の具体例とし
ては、共重合ポリエステル系繊維、熱可塑性エラストマ
ーを含有する繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリビニル
アルコール系繊維等がある。特に少なくとも一方の成分
として上記低融点ポリマー成分を有する複合繊維は、形
態保持安定性や成形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、芯鞘型、および偏心芯鞘
型が好ましい。特に偏心芯鞘型はコイル状捲縮が発現す
るので最も好ましい。

【００１９】熱融着成型後にクッション成型体が繰り返
し圧縮変形をされ、しかもその圧縮量、すなわち変形量
が大きい（例えば、厚みの５０％）クッション用途で
は、上記熱固着点が変形応力が加わったときは変形し易
く、変形応力が無くなったときは、歪みを残さず元の位
置に戻り易いことが必要である。成型クッション体に大
きな変形量が加わっていることは、その繊維構造体を構
成している繊維の交絡点は更に大きく角度などが変わり
熱固着ポリマーは大きく変形回復する特性が必要になっ
てくるため、特に熱可塑性エラストマーであるポリマー
から構成されることが好ましい。特にその中でも、熱成
型されること、および熱固着する相手のマトリックス繊
維としてポリエステル系繊維が好ましく用いられること
を考慮するとポリウレタン系およびポリエステル系のエ
ラストマーが好ましく、接着性および耐熱性にすぐれた
ポリエステル系エラストマーが特に好ましい。

【００２０】すなわち、熱固着点を形成するために用い
られる好ましい複合繊維は、熱可塑性エラストマーと非
弾性ポリエステルとで形成される。この非弾性ポリエス
テルとしては、マトリックスを構成するポリエステルポ
リマーが採用されるが、その中でも、ポリブチレンテレ
フタレートがより好ましく採用される。その際、前者が
繊維表面の少なくとも１／２を占めるものが好ましい。
重量割合でいえば、前者と後者が複合比率で３０／７０
〜７０／３０の範囲にあるのが適当である。

【００２１】弾性複合繊維の形態としては、サイド・バ
イ・サイド、シース・コア型のいずれであってもよい
が、好ましいのは後者である。このシース・コア型にお
いては、非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコア
は同心円状あるいは偏心状にあってもよい。特に偏心型
のものであっては、コイル状弾性捲縮が発現するので、
より好ましい。

【００２２】ポリウレタン系エラストマーとしては、分
子量が５００〜６０００程度の低融点ポリオール、例え
ば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
エステルアミド等と、分子量５００以下の有機ジイソシ
アネート、例えば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ジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、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
ネート等と、分子量５００以下の鎖伸長剤、例えばグリ
コール、アミノアルコールあるいはトリオールとの反応
により得られるポリマーである。これらのポリマーのう
ち、特に好ましいものはポリオールとしてポリテトラメ
チレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクトンあ
るいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンで
ある。ここで、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が好適である。ま
た、鎖伸長剤としては、ｐ，ｐ′−ビスヒドロキシエト
キシベンゼンおよび１，４−ブタンジオールが好適であ
る。

【００２３】一方、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−スルホ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−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１種から構成
される三元共重合体である。

【００２４】しかしながら、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
レートをハードセグメントとし、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。勿
論、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よい。

【００２５】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、増粘分岐剤、
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。

【００２６】このポリエステル系エラストマーの重合度
は、固有粘度で０．８〜１．７、特に０．９〜１．５の
範囲にあることが好ましい。この固有粘度が低すぎる
と、マトリックスを構成する非弾性ポリエステル系捲縮
短繊維とで形成される熱固着点が破壊され易くなる。一
方、この粘土が高すぎると、熱融着時に該エラストマー
が流動しにくくなり、該弾性複合繊維同士および該短繊
維と該弾性複合繊維の交差点における強固な熱固着点が
形成されにくくなる。

【００２７】熱可塑性エラストマーの基本的特性として
は、後で定義する破断伸度が５００％以上が好ましく、
更に好ましくは８００％以上である。この伸度が低すぎ
ると、成型クッション体が圧縮されその変形が熱固着点
におよんだとき、この部分の結合が破壊され易くなる。
一方、熱可塑性エラストマーの３００％の伸長応力は
０．８ｋｇ／ｍｍ²以下が好ましく、更に好ましくは
０．６ｋｇ／ｍｍ²以下である。この応力が大きすぎる
と、熱固着点が成型クッション体に加わる力を分散しに
くくなり、成型クッション体が圧縮されたとき、その力
で該熱固着点が破壊されるおそれがあるか、あるいは破
壊されない場合でもマトリックスを構成する非弾性ポリ
エステル系捲縮短繊維までを歪ませたり、捲縮をへたら
してしまうことがある。

【００２８】また、熱可塑性エラストマーの３００％伸
長回復率は６０％以上が好ましく、さらに好ましくは７
０％以上である。この伸長回復率が低いと、成型クッシ
ョン体が圧縮されて熱固着点は変形しても、もとの状態
に戻りにくくなるおそれがある。

【００２９】本発明で用いられる熱接着性を有する偏平
状スライバーは、上記マトリックスとなる捲縮短繊維と
該捲縮短繊維より低融点の熱接着性繊維との混綿体で構
成されたスライバーが好ましく、このスライバーを調製
するには、捲縮短繊維と熱接着性を混綿し、カード等を
用いて開繊し、篠状物形状とすればよいが、カードから
出たウェッブを積層し断面形状Ｋが２〜１０に成るよう
に帯状に裁断する方法を採ることもできる。

【００３０】添付図面に示すように、このようにして得
られた熱接着性を有する偏平状のスライバー２を所望の
長さにカットして、空気透過性のモールド１（図１に例
示する）上に積層・載置する（図２、３、４）。カット
するには鋏等の刃物でカットしてもよく、また、２組の
ニップ・ローラ間でドラフト作用によってカットしても
良い。カットされる長さ、本数は、成型物の体積や密度
から決められる。それらを積層・載置して、所定のモー
ルド場所に所定量の繊維集合体が置かれる。また、スラ
イバーが積層・載置し易いように、この空気透過性モー
ルド１の反対側を負圧にして空気を吸引しながら積層・
載置することは、より好ましい。

【００３１】スライバーを積層・載置するのに先立っ
て、成型表面の少なくとも一部を覆うスライバーと同一
構成の繊維集合体からなるシート状のウェッブを成型表
面に置くことは成型後の得られる成型クッション体の表
面を平滑にし、品位を向上するために望ましい。予め、
シート状ウェッブを敷設することによって、このウェッ
ブが最終的に得られる成型クッション体の表面層を形成
するので表面仕上りが良好になるのである。

【００３２】ここで用いられるモールドは、型詰後、捲
縮短繊維の融点よりも低く、低融点繊維の融点よりも高
い温度の熱風を吹付けて熱を与え、低融点繊維の少なく
とも一部を融着させ、捲縮短繊維と熱接着性繊維や熱接
着繊維同士の交叉点を熱固着させ成型クッション体を得
るために、空気透過性モールドでなければならない。こ
の熱風処理は、同様な作用をする加熱蒸気等を用いて融
着処理を行なってもよい。このモールドは、金属製成型
型（例えばアルミダイキャスト）に多数の孔を窄設した
ものや、パンチングプレートまたは金網を成型したもの
で構成され、また、一般的に立体的曲面形状を持つもの
が用いられる。

【００３３】この、熱処理に先立って、モールド上に積
層・載置されたスライバーの上面に空気透過性の押えモ
ールド４（図６に例示する）を載せることが好ましい。
また、成型クッション体３の裏面となるべき型詰体の面
に、ニードルパンチを施したり、熱接着性繊維の混率を
増やしたりした高密度・薄層の不織布や織物などの強化
支持用繊維素材を当てがうことが、成型クッション体３
がバネ、板、フレーム等に食い込んだり、しっかり支え
たりするためにも好ましい。

【００３４】次に熱処理はスライバーが型詰されたモー
ルドごと熱風循環式熱風乾燥機に入れ、低融点繊維の融
点以上、捲縮短繊維の融点未満の温度で加熱処理するこ
とによって、低融点のポリマーを溶融しその繊維同士や
捲縮短繊維との交絡点を熱固着して成型体とする。この
場合、モールドの一方から熱風が貫通するように熱処理
することが、処理の効率の面からも好ましい。このよう
にして熱処理し、冷却後モールドを開いて、成型クッシ
ョン体３（図５）を取り出す。

【００３５】次に実施例により本発明の成型クッション
体の製造方法について具体的に説明する。なお、実施例
における評価は下記の方法に従った。

【００３６】＜スライバーの嵩高性＞スライバーの嵩高
度は、次のように測定する。スライバーを長さ１４．１
ｃｍにカットして、これを幅１４．１ｃｍになるように
平行に並べ積み重ねる。偏平断面をしたスライバー断面
の長辺を横にしてできるだけ隙間が無いように並べて、
目付が、１００ｇ／ｍ²の積層体とする。その後５ｇ／
ｃｍ²の荷重板を載せて３０秒放置し、その後除重し３
０秒放置する。この荷重板による加圧、開放を計３回繰
り返したのち、０．５ｇ／ｃｍ²の荷重板をのせて厚み
を測定し、嵩高度（ｇ／ｃｍ³）を算出する。

【００３７】＜スライバーの断面係数Ｋ＞スライバーの
断面係数Ｋ、すなわち、厚みＤに対する幅Ｗの比率は、
偏平断面をしたスライバー断面の長辺を横にして、厚み
を０．３ｇ／ｃｍ²の荷重下に測定する。幅は、スライ
バーを平面上に撚がかからないように置き、幅方向に圧
縮しないようにスケールをあて測定する。得られた幅と
厚みから比率Ｋ（スライバーの幅Ｗ／スライバーの厚み
Ｄ）を算出する。

【００３８】なお、上記ポリマーの緒物性は、以下の方
法によって測定した。熱可塑性ポリマーの物性の測定（１）測定用フィルムの作成ポリマーを３００℃の窒素雰囲気中で溶融し、脱泡後１
００℃でクリアランスが０．５ｍｍに設定された１組の
金属ローラ間を２０ｍ／ｍｉｎで通して圧延し、厚み約
０．５ｍｍのフィルムを得た。そのフィルムから縦方向
に５ｍｍの幅で長さが５０ｍｍのサンプルを打抜いて熱
可塑性ポリマーの物性測定用フィルムとした。

【００３９】（２）破断伸度の測定物性測定用フィルムを試長５０ｍｍとし、引張スピード
を５０ｍｍ／ｍｉｎとして破断伸度を測定した。（３）３００％伸長応力の測定物性測定用フィルムの試長を５０ｍｍとし、引張スピー
ドを５０ｍｍ／ｍｉｎとして３００％引張り、その時の
応力をサンプルの初期の断面積（厚みｘ幅）で割り、算
出した値を３００％、伸長応力（ｋｇ／ｍｍ²）とし
た。

【００４０】（４）３００％伸長回復率の測定物性測定用フィルムの試長を５０ｍｍとし、引張スピー
ドを５０ｍｍ／ｍｉｎとして３００％引張り、その後、
スピード５０ｍｍ／ｍｉｎで元の零点に戻し、、２分間
放置後に再び引張スピード５０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張っ
た。初期の応力の立上りと放置後の立上り（２ｇ応力）
から試料の緩み長さ（ｍｍ）を求め、伸長量１５０ｍｍ
に対する比率（％）を（１−緩み長さ／１５０）Ｘ１０
０％により算出し、３００％伸長回復率とした。

【００４１】（５）融点ＤｕＰｏｎｔ社製、熱示差分析計９９０型を使用し、
昇温速度２０℃／分で測定し、融点ピーク温度を求め
た。（６）ポリエステル弾性体の固有粘度の測定ポリエステル弾性体をフェノールとテトラクロルエタン
との等重量混合溶剤を用いて、３５℃で極限粘度を測定
した。

【００４２】

【実施例１】テレフタール酸とイソフタール酸とを８０
／２０に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％を更
にポリブチレングリコール（分子量２０００）６２％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
ルを得た。この熱可塑性エラストマーの固有粘度は１．
０、融点は１５５℃、フィルムでの破断強度は１５００
％、３００％伸長応力は０．３ｋｇ／ｍｍ、３００％伸
長弾性回復率は７５％であった。

【００４３】この熱可塑性エラストマーを鞘にポリエチ
レンテレフタレートを芯に、芯／鞘の重量比を５０／５
０として、常法により偏心芯鞘複合繊維に紡糸した。得
られた繊維を２．０倍に延伸し６４ｍｍに切断した後、
９５℃の温水で熱処理し、低収縮化と捲縮発現とをさせ
乾燥後、油剤を付与した。ここで得られた繊維の単糸繊
度は６デニールであった。

【００４４】この熱可塑性エラストマーを含む偏心芯鞘
型複合繊維４０％と、常法により得られた単糸繊度６デ
ニール、繊維長６４ｍｍの中空断面ポリエチレンテレフ
タレート短繊維（ウェッブ嵩１２０ｃｍ³／ｇ）６０％
とを紡績用のウェッブ収束ガイド部を改良したローラガ
イドを用い混綿し、偏平状スライバーを得た。このスラ
イバー（３０ｇ／ｍ）の断面係数Ｋは７．２であった。
また、嵩高度は６５ｃｍ³／ｇであった。

【００４５】次に、不織布ローラカードを用い上記と同
様の組成になるように混綿し、所定目付になるようウェ
ッブを積層した。得られた積層ウェッブをニードルパン
チ機にて弱いニードルパンチ（２０本／ｃｍ²）を付与
して弱交絡ウェッブ（１００ｇ／ｍ²）をクッション成
型体の表面用に作成した。一方、成型クッション体の裏
面強化支持層用に同様に強いニードルパンチ（２００本
／ｃｍ²）を行い、強化支持用シート（目付５００ｇ／
ｍ²）を作成した。

【００４６】次に、図１に示す開孔率４５％の厚さ１．
５ｍｍパンチングプレートで空気透過性モールド１上に
まず弱いニードルパンチを施した弱交絡ウェッブを置
き、次に、、図２、３、４に示すように、所定長さにハ
サミでカットした偏平スライバーをモールド１上に手で
並べ積層・載置した。この場合、図５に示す成型クッシ
ョン体３の両サイドや端の部分にはより重量が、大きく
なるように偏平スライバーを積層・載置した。

【００４７】次に、成型クッション体３の裏面の強化支
持層となるように強化支持用シートを覆い、次に図６に
示す空気透過性押さえモールド４をかぶせた。

【００４８】次に、この開孔率４５％のパンチングプレ
ートで作成したモールド型詰体を熱風乾燥機（図示せ
ず）に入れ２００℃で５分間処理した後冷却し、図５に
示す成型クッション体３を得た。

【００４９】このクッション体３を作るのにカットした
耳の量は非常に少なく、原料の損失が非常に少なく良好
であった。また、あらかじめ必要なシートやカットした
偏平スライバーも用意しておけば非常に短時間で型詰が
可能であり、熱処理までも含めても短時間で成型が可能
であった。しかも、作業環境も綿を取り扱うだけであり
非常にクリーンであった。

【００５０】得られた成型クッション体は側面や端が硬
く、中央の座る部分が柔らかく、形状もモールド通り仕
上がっており品位も良好であった。また、座っても、ウ
レタン様の最初が硬く荷重をかけていくと急に沈み込む
という支持性の悪さもなく、底つき感も感じない非常に
良好な座り心地であった。また、この一部にくり返し高
荷量（１０００ｇ／ｋｇＸ４０００回を与えてもほとん
ど変化なく、耐久性も非常に良好であった。もちろん通
気性も高く、ムレの点でも良好であった。

【００５１】

【比較例１】通常の紡績等で使われる非偏平状スライバ
ー（Ｋ＝１．３）を用いた他は実施例１と同様にして成
型クッション体を得た。しかし、得られた成型クッショ
ン体を切断してみるとスライバーとスライバーの間の空
隙がみられ、密度の疎密が著しく、触ってもゴツゴツ
し、好ましくなかった。耐久性もやや悪かった。

【００５２】

【比較例２】カットすることなくスライバーを一筆書き
のようにスライバーを積層・載置する他は実施例１と同
様に実施したが、やはりターン部で空隙が発生し、好ま
しくないことが判明した。

【００５３】

【比較例３】空気透過性のない鉄板で作ったモールドを
使って実施例１と同様に行なった。しかし、加熱時間５
分間では内部まで熱固着が起こっておらず、更に３０分
間加熱してもまだ一部に非熱固着部があり、生産性の面
で非常に問題のあることが判明した。

【００５４】

【発明の効果】本発明の方法により得られる成型クッシ
ョン体は、局所的に密度や凹凸の形状が任意にコントロ
ールでき、人体やその他の複雑な形状の物に対しフィッ
ト性および荷重支持性が改善され、且つ圧縮初期は柔か
いが変位に応じて反撥性が増大する理想的な圧縮特性を
もち、しかも、圧縮耐久性に優れ、通気性が高く蒸れ難
いという特性をもっている。また、このような成型クッ
ション体を、良好な作業環境の下に、簡便な方法で効率
よく、且つ精度よく製造することができる。この成型ク
ッション体は、車両などの座席、寝具、枕、玩具、家具
などとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】モールドの斜視図。

【図２】スライバーをモールド上に積層・載置する状態
を示す斜視図。

【図３】スライバーをモールド上に積層・載置する方向
を矢印で示した斜視図。

【図４】スライバーをモールド上に積層・載置する状態
を示す斜視図。

【図５】成型クッション体の外観を示す斜視図。

【図６】型詰め体にのせる押えモールドの斜視図。

【符号の説明】

１モールド２スライバー３成型クッション体４押えモールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライバーをモールドの成型表面に積層
して該成型表面に対応した形状をもつ型詰め体を得、し
かる後熱処理して成型クッション体を製造するに際し、
モールドとして空気透過性のモールドを用い、所望長さ
にカットされた偏平状スライバーを該成型表面に積層・
載置することにより、該成型表面に対応した形状をもつ
型詰め体を得、次いで該型詰め体を熱風型熱処理機で熱
処理して、スライバーを構成する繊維の一部を溶融して
繊維交絡点の少なくとも一部を融着することを特徴とす
る成型クッション体を製造する方法。
【請求項２】偏平状スライバーの嵩高度が３０〜１０
０ｃｍ³／ｇである、請求項１記載の成型クッション体
を製造する方法。
【請求項３】偏平状スライバーの断面係数Ｋ（Ｋ＝Ｗ
／Ｄ；ここに、Ｗはスライバーの見掛けの幅、Ｄはスラ
イバーの見掛けの厚みである）が２〜１０である、請求
項１または２記載の成型クッション体を製造する方法。
【請求項４】偏平状スライバーが、マトリックスとな
る捲縮短繊維と、該捲縮短繊維を構成するポリマーの融
点よりも低い融点を有するポリマーが少なくとも繊維表
面に配された熱接着性短繊維との混綿体である、請求項
１〜３のいずれかに記載の成型クッション体を製造する
方法。
【請求項５】捲縮短繊維を構成するポリマーがポリエ
チレンテレフタレート系ポリマーである、請求項４記載
の成型クッション体を製造する方法。
【請求項６】捲縮短繊維を構成するポリマーがポリブ
チレンテレフタレート系ポリマーである、請求項４記載
の成型クッション体を製造する方法。
【請求項７】捲縮短繊維を構成するポリマーがポリシ
クロヘキシリルメチレンテレフタレート系ポリマーであ
る、請求項４記載の成型クッション体を製造する方法。
【請求項８】捲縮短繊維を構成するポリマーの融点よ
りも低い融点を有するポリマーが熱可塑性エラストマー
である、請求項４〜７のいずれかに記載の成型クッショ
ン体を製造する方法。
【請求項９】モールドの成型表面に偏平状スライバー
を積層・載置するに先立って、予め、成型表面上に該成
型表面全体を覆う繊維集合体のウェッブを敷いておく、
請求項１〜８のいずれかに記載の成型クッション体を製
造する方法。
【請求項１０】繊維集合体として、マトリックスとな
る捲縮短繊維と、該捲縮短繊維を構成するポリマーの融
点よりも低い融点を有するポリマーが少なくとも繊維表
面に配された熱接着性短繊維との混合体を用い、且つ、
得られた型詰め体を熱処理するに際し、低い融点を有す
るポリマーの融点以上であって捲縮短繊維を構成するポ
リマーの融点より低い温度で熱処理することによって、
低い融点を有するポリマーのみを溶融して捲縮短繊維と
熱接着性短繊維との交叉点を熱融着する、請求項４〜９
のいずれかに記載の成型クッション体を製造する方法。
【請求項１１】型詰め体を得た後、熱処理するに先立
って、積層・載置されたスライバーの表面に空気透過性
の押えモールドを載せる、請求項１〜１０のいずれかに
記載の成型クッション体を製造する方法。
【請求項１２】型詰め体を得た後、加熱処理するに先
立って、成型クッション体の裏面となるべき型詰め体の
面に強化支持用シート状繊維素材を当てがう、請求項１
〜１１のいずれかに記載の成型クッション体を製造する
方法。