JPH0726459A

JPH0726459A - 制振性クッション材

Info

Publication number: JPH0726459A
Application number: JP19204993A
Authority: JP
Inventors: Yugoro Masuda; 雄五郎増田
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-27
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2834390B2

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維製クッション材に特有のヘタリが少なく軽
いといった特性に加えて、制振効果並びに難燃効果を有
する、車や船舶等のシートやベッド用として有効なクッ
ション材を提供すること。【構成】ポリエステル短繊維（Ａ）と、鞘に芯より融点
が３０℃以上低い低融点成分を使用した芯鞘型複合短繊
維（Ｂ）とを混綿してなり、立体的に連続した繊維の交
絡部が該芯鞘型複合短繊維の鞘部の溶融によって融着さ
れている厚さ５０ｍｍ以上の短繊維集合体において、該
短繊維集合体は、その平均密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以
上０．０５以下ｇ／ｃｍ³の高密度層と、０．０１ｇ／
ｃｍ³以上０．０３ｇ／ｃｍ³未満の低密度層とが積層
されてなり、各層での密度のばらつき範囲が±５％以下
であることを特徴とする制振性クッション材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合繊維を用いたクッ
ション材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベッド用等のクッション材として
は、ウレタンフォームやスプリングシートを用いたもの
が一般的であるが、これらはヘタリが大きい、重いとい
う欠点がある。これに対し近年、クッション材の素材と
して、ポリエステル等の繊維材料を用いたものが開発さ
れており、例えば、本出願人の提案になる特開昭６２−
２２３３５７号公報等では、熱融着複合繊維を用いた繊
維製クッション材が記載されている。該公報に開示され
たクッション材は、厚さが１０〜１００ｍｍ程度の繊維
集合体でその横断面の任意の部分での密度のばらつきが
極めて低い均一性に優れたものであるため、マットレス
等として極めて有効で、ポリエステル繊維の特性を生か
してヘタリの無いベッドを製造できるものであった。

【０００３】また、本発明者は、かかる繊維製クッショ
ン材について鋭意研究を重ねるうち、このような繊維製
クッション材は特定の密度等に設定することによって、
低周波領域の制振効果並びに難燃効果を発揮するという
特異な性質に気付いた。したがって、かかる繊維製クッ
ション材を車や船舶等の交通機関のシートやベッド用ク
ッション材として用いると、ヘタリが少ない、軽いとい
った特性と合わせて極めて有効なものとなり得るのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベッド
としてヘタリが無く寝心地の良いクッション材の密度
と、制振効果を有効に発揮する密度は異なるため、例え
ば特開昭６２−２２３３５７号公報等に開示された繊維
製クッション材を単に用いるだけでは前記目的に適合し
た高品位のクッション材を得ることは出来なかった。

【０００５】本発明はかかる問題点を解決するものであ
って、その目的は、繊維製クッション材に特有のヘタリ
が少なく軽いといった特性に加えて、制振効果並びに難
燃効果を有する、車や船舶等のシートやベッド用として
有効なクッション材を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
短繊維（Ａ）と、鞘に芯より融点が３０℃以上低い低融
点成分を使用した芯鞘型複合短繊維（Ｂ）とを混綿して
なり、立体的に連続した繊維の交絡部が該芯鞘型複合短
繊維の鞘部の溶融によって融着されている厚さ５０ｍｍ
以上の短繊維集合体において、該短繊維集合体は、その
平均密度が０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．０５以下ｇ／ｃ
ｍ³の高密度層と、０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．０３ｇ
／ｃｍ³未満の低密度層とが積層されてなり、各層での
密度のばらつき範囲が±５％以下であることを特徴とす
る制振性クッション材であり、かかるクッション材は、
ポリエステル短繊維（Ａ）と、鞘に芯より融点が３０℃
以上低い低融点成分を使用した芯鞘型複合短繊維（Ｂ）
とを混綿して密度０．０１８〜０．０３ｇ／ｃｍ³の高
密度ウエブ（Ｈ）と密度０．００２５〜０．００７４ｇ
／ｃｍ³の低密度ウエブ（Ｌ）を製造し、複数の該高密
度ウエブ（Ｈ）からなる高密度層用ウエブと該低密度ウ
エブ（Ｌ）からなる低密度層用ウエブとを交互に複数回
積層し、該積層物を圧縮下で蒸熱処理して各層間を融着
せしめ、次いで該積層物を積層方向にスライスすること
により製造することができる。

【０００７】ポリエステル短繊維（Ａ）としては、通常
のポリエ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
リヒドロラクトンまたはこれらの共重合エステルや（コ
ンジュケート）複合繊維などがいずれも使用できる。特
に熱収縮率の異なる２種のポリマーからなるサイドバイ
サイド型複合繊維は、スパイラル状捲縮を発現し、立体
構造をとるので好ましく、更に５〜３０％の中空糸を使
用することが好ましい。尚、このようなポリエステル繊
維を製造する際には、相対粘度の異なる２種以上のポリ
エステルを組み合わせて複合するのが一般的である。ま
た、ポリエステル短繊維（Ａ）の繊度は３〜３０デニー
ル、繊維長は２５〜７６ｍｍ程度が好ましい。

【０００８】次に、芯鞘型複合短繊維（Ｂ）としては、
芯に通常のポリエステル繊維成分を使用し、鞘に低融点
ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等を、芯成
分と鞘成分の融点の差が３０℃以上となるように組み合
わせて製造したもので、一般には鞘部の融点が１１０〜
２２０℃の範囲のものが使用される。

【０００９】本発明では、鞘成分として、低融点ポリエ
ステルを使用することが望ましいが、かかるポリエステ
ルとしては、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカル
ボン酸類、フタル酸、イソフタル酸、ナフタリンジカル
ボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサ
ヒドロイソフタル酸等の脂環族ジカルボン酸類と、ジエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、パラキシリレングリコール等の脂肪族や
脂環族ジオール類とを所定数含有し、所望に応じてパラ
ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合
エステルであり、例えばテレフタル酸とエチレングリコ
ールに、イソフタル酸及び１、６−ヘキサンジオールを
添加共重合させたポリエステルなどが例示される。ま
た、芯鞘型複合短繊維（Ｂ）の繊度は１．５〜２０デニ
ール、繊維長は２５〜７６ｍｍ程度が好ましい。

【００１０】本発明は前記２種の短繊維が混綿された短
繊維集合体であるが、ポリエステル短繊維（Ａ）と芯鞘
型複合短繊維（Ｂ）の重量比率は９５〜５０：５〜５０
が好ましい。また本発明には、前記短繊維の他に易滑性
短繊維や抗菌性短繊維等の第３成分繊維を４０重量％程
度含有しても良い。

【００１１】また、本発明のクッション材は、繊維の交
絡部が芯鞘型複合短繊維（Ｂ）の鞘部の溶融により融着
接合され立体的な構造を取るものである。また、クッシ
ョン材の厚さは５０ｍｍ以上であり、後述する方法によ
れば１００ｍｍ程度の厚さのものも得ることができる。

【００１２】本発明において最も重要なことは、以下に
述べる高密度層と低密度層とが積層されて前記短繊維集
合体が形成されている点である。すなはち、高密度層は
平均密度０．０３ｇ／ｃｍ³以上０．０５ｇ／ｃｍ³以
下、低密度層は平均密度０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．０
３ｇ／ｃｍ³未満であり、両層の平均密度は０．０１〜
０．０４ｇ／ｃｍ³程度異なることが好ましい。また、
本クッション材の高密度層の厚みは４０〜８０ｍｍ、低
密度層の厚みは４０〜２０ｍｍ程度が好ましく、高密度
層と低密度層の厚みの比は、１：１〜１：４程度が好ま
しい。

【００１３】また、本クッション材は、使用面（体に接
する面）に高密度層を配置するが、単純に単一の高密度
層と単一の低密度層とを積層する他、単一の低密度層の
上下を高密度層で挟みこむサンドウィッチ構造をとって
も良い。更に、該高密度層と該低密度層は各層の密度の
ばらつき範囲が縦・横・高さいずれの方向においても±
５％以内で、均一なものである。

【００１４】次に、以上の如き繊維製クッション材を製
造する方法について述べる。先ず、前記のポリエステル
短繊維（Ａ）と芯鞘型複合短繊維（Ｂ）とを混綿して、
高密度カードウエブ（Ｈ）と低密度カードウエブ（Ｌ）
を夫々製造する。一般にベッドや椅子用のクッション材
とするのであれば、高密度カードウエブ（Ｈ）の密度は
０．０１８〜０．０３ｇ／ｃｍ³、低密度カードウエブ
（Ｌ）の密度は０．００２５〜０．００７４ｇ／ｃｍ³
とすればよく、具体的には、目付３６０〜６００ｇ／ｃ
ｍ²で厚さ２０ｍｍ程度の高密度カードウエブ（Ｈ）
と、目付２００〜５９０ｇ／ｃｍ²で厚さ８０ｍｍ程度
の低密度カードウエブ（Ｌ）を挙げることができる。ま
た、カードウエブの表面は遠赤外線や熱風式ヒータで仮
融着させておくと后次の扱いが容易となり好ましい。

【００１５】そして、該カードウエブを目的とするクッ
ション材の規格に応じて積層する。すなはち、低密度の
ウエブと高密度のウエブを交互に積層して後述する熱処
理を施すと、高密度のウエブは膨張し、低密度のウエブ
は圧縮される方向に変化して、互いの密度差を少なくし
ようとする傾向にある。したがって、該変化量を見越し
て、低密度層用のカードウエブの積層枚数及び高密度層
用のカードウエブの積層枚数を設定する。例えば、前記
の如き密度を有するカードウエブを積層する場合、低密
度層を形成する低密度カードウエブ（Ｌ）の積層枚数は
１〜４枚、高密度層を形成する高密度カードウエブ
（Ｈ）の積層枚数は５〜１５枚程度が好ましい。

【００１６】また、各層の積層は、単一の高密度層と単
一の低密度層とを積層して、１個の本クッション材を製
造しても良いが、該積層を複数回繰り返し、後述の熱処
理後これをスライスして一回の処理で複数個の本クッシ
ョン材を製造すると生産効率が高く好ましい。

【００１７】前記の如く積層されたカードウエブは、熱
伝導性のよい金属板などのプレート間に圧縮保持して、
蒸気釜にセットし、蒸熱処理を行う。蒸熱処理は、蒸気
釜内部を７５０ｍｍＨｇ以上に減圧したのち、１ｋｇ／
ｃｍ²以上の蒸気を導入して行うことが好ましく、該プ
レートは多孔板であることが好ましい。

【００１８】

【実施例】本実施例において各値は以下の方法により測
定した。見掛け密度、圧縮硬さＪＩＳＫ６７６７試験寸
法１００×１００×１００ｍｍ圧縮残留歪みＪＩＳＫ６４０１試験寸
法１００×９０×９０ｍｍ繰り返し圧縮残留歪みＪＩＳＫ６４０１試験寸
法１００×１５０×１５０ｍｍ共振振動数、減衰比 (1)試験体を加振テーブルに乗せ、その上に等価質量を
置く。 (2)加振テーブルを、加振振動数範囲５〜２０Ｈｚ、掃
引時間５〜２０Ｈｚ／９０分、複振幅１ｍｍｐ−ｐで振
動させる。 (3)加振テーブルの加速度と等価重量の加速度を加速度
センサ（ＶＰ４２００ＩＭＶ製）で測定して、ＦＦＴア
ナライザ（ＣＦ９１０小野測器製）で周波数応答関数
を求める。 (4)測定された周波数応答関数より一自由度カーブフィ
ットにより共振振動数と減衰比を求める。

【００１９】（実施例１）相対粘度１．３７のポリエチ
レンテレフタレートと１．２２のポリエチレンテレフタ
レートを１：１の比率でサイドバイサイド型に複合して
得た中空率１６．１％、繊度１３デニール、カット長５
１ｍｍの中空コンジュケートポリエステル繊維（Ａ）８
０重量％と、融点１１０℃の共重合ポリエステル（テレ
フタル酸／イソフタル酸＝６０／４０）を鞘成分、融点
２５７℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分とする
繊度４デニール、カット長５１ｍｍの芯鞘型複合繊維
（Ｂ）２０重量％を開繊機にて混綿し、カーディングを
した後、クロスレイヤーにて２種類のウエブを製造し、
連続的に１３０℃の遠赤外線熱処理機を通過させて仮融
着させ、目付５００ｇ／ｍ²、厚み８０ｍｍ、密度０．
００６２５ｇ／ｃｍ³（Ｌ）と目付４００ｇ／ｍ²、厚
み２０ｍｍ、密度０．０２ｇ／ｃｍ³（Ｈ）のウエブを
得た。

【００２０】得られたウエブを幅１ｍ、長さ２ｍに裁断
し、ＨのウエブとＬのウエブを表１の如く重ね、その上
下を多孔ステンレス板で挟み、蒸気釜にセットし、７５
０ｍｍＨｇに減圧した後、３ｋｇ／ｃｍ²の蒸気を吹き
込んで、１３０℃にて１０分間熱処理した。次いで、蒸
気釜内部の蒸気を、再度真空ポンプにて抜き繊維の交絡
部が融着され一体成形された１００ｃｍ×２００ｃｍ×
８ｃｍのクッション材を得た。得られたクッション材及
び従来のウレタンフォームクッション材の振動特性、マ
ットレスとしての圧縮特性を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１より明らかな如く、本発明のクッショ
ン材は特に低周波振動領域の制振効果、マットレスとし
ての圧縮特性に優れたものであることが分かる。また、
本発明のクッション材は防炎製品の性能試験基準規格に
相当する難燃性を示した。

【００２３】（実施例２）繊度２０デニールである以外
は実施例１と同様の中空コンジュケートポリエステル繊
維（Ａ）と、芯鞘型複合繊維（Ｂ）とを実施例１と同様
にして目付５００ｇ／ｍ²、厚み８０ｍｍ（Ｌ）と目付
４８０ｇ／ｍ²、厚み２０ｍｍ（Ｈ）のウエブを得た。

【００２４】得られたウエブを幅１ｍ、長さ２ｍに裁断
し、Ｌのウエブ１枚（Ｉ）の上にＨのウエブ１０枚（I
I）、更にその上にＬのウエブ２枚（III)、Ｈのウエブ
１０枚（IV）、Ｌのウエブ１枚（Ｖ）を順次重ね、その
上下を多孔ステンレス板で挟み、表２に示した設定値を
目標として熱処理を行った。すなはち、蒸気釜に該積層
ウエブをセットし、７５０ｍｍＨｇに減圧した後、３ｋ
ｇ／ｃｍ²の蒸気を吹き込んで、１３０℃にて１０分間
熱処理した。次いで、蒸気釜内部の蒸気を、再度真空ポ
ンプにて抜き繊維の交絡部が融着され一体成形された１
００ｃｍ×２００ｃｍ×３２ｃｍの繊維集合体を得た。
そして、該繊維集合体をII、III 、IVのウエブの各中心
位置で水平方向にスライスして８ｃｍの厚みの４個のク
ッション材（１〜４）を得た。得られたクッション材の
物性を表２に示す。また、得られたクッション材の共振
振動特性は７．３８Ｈｚ、減衰比３．６４であり、鉄道
車両用材料の燃焼性規格に相当する難燃性を示した。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より明らかな如く、得られた４個のク
ッション材はいずれも本クッション材の物性を満たして
いる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のクッション材は、ヘタリが少な
く密度や硬さが均一で、低周波振動領域の制振効果に優
れたものである。このため、本クッション材を、車や船
舶等のシートやベッド用として用いると極めて有用であ
る。また、本発明方法によれば、前記クッション材を効
率良く製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステル短繊維（Ａ）と、鞘に芯よ
り融点が３０℃以上低い低融点成分を使用した芯鞘型複
合短繊維（Ｂ）とを混綿してなり、立体的に連続した繊
維の交絡部が該芯鞘型複合短繊維の鞘部の溶融によって
融着されている厚さ５０ｍｍ以上の短繊維集合体におい
て、該短繊維集合体は、その平均密度が０．０３ｇ／ｃ
ｍ³以上０．０５以下ｇ／ｃｍ³の高密度層と、０．０
１ｇ／ｃｍ³以上０．０３ｇ／ｃｍ³未満の低密度層と
が積層されてなり、各層での密度のばらつき範囲が±５
％以下であることを特徴とする制振性クッション材。
【請求項２】ポリエステル短繊維（Ａ）と、鞘に芯よ
り融点が３０℃以上低い低融点成分を使用した芯鞘型複
合短繊維（Ｂ）とを混綿して密度０．０１８〜０．０３
ｇ／ｃｍ³の高密度ウエブ（Ｈ）と密度０．００２５〜
０．００７４ｇ／ｃｍ³の低密度ウエブ（Ｌ）を製造
し、複数の該高密度ウエブ（Ｈ）からなる高密度層用ウ
エブと該低密度ウエブ（Ｌ）からなる低密度層用ウエブ
とを交互に複数回積層し、該積層物を圧縮下で蒸熱処理
して各層間を融着せしめ、次いで該積層物を積層方向に
スライスすることを特徴とする制振性クッション材の製
造方法。