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【発明の名称】 乗物用シート材
【発明者】 【氏名】浜松 健治
【住所又は居所】大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号旭化成株式会社内

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結する連結糸から編成された立体編物を用いて構成され、該立体編物の連結糸の一部または全部にポリトリメチレンテレフタレート繊維が使用された乗物用シート材において、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあり、しかも該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度が50〜150度であることを特徴とする乗物用シート材。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、立体編物を使用した乗物用シート材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、立体編物は、その特異な構造から通気性クッション材として好適であり、乗物用シート材として使用することが考案され、実用化されてきた。しかし、従来より使用されているポリエチレンテレフタレート(PET)繊維やポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維ではヘタリが大きく、これらの繊維を用いた立体編物をクッション材として、例えば自動車のシート材として使用した場合、運転者が長時間座っていると、それらの繊維のヘタリは、運転者が降車した後でも歪みとして残り、充分な圧縮回復性と良好なクッション性を有する乗物用シート材は得られなかった。
【0003】乗物用シート材としては、例えば、実公平7−53600号公報では立体編物を積層したものや、特開2000−325174号公報では立体編物状のシートを1ピース構造で座席シートにしたものが開示されているが、立体編物に使用する繊維素材によるシートの圧縮回復性の相違には何ら言及されていない。また、特開平10−102363には立体構造の空隙材料であって、多角形の開口部である上面部と下面部の位置関係が左右または上下何れかどちらかに、多角形の概ね半分ずれた位置関係にあり、上面部および下面部の開口部を一体的に支える支柱糸の上面部および下面部に対する内角が、開口部の規則性に則して30〜90度の範囲で混在しており、且つ厚みが5〜40mm、単位体積当たりの繊維充填量が10%以下である空隙材料が開示されているが、この開示技術では、圧縮抵抗力のみを開示したものであり、素材の種類によるシートの圧縮回復性まで言及しているものではない。この為、従来一般的に使用されているポリエチレンテレフタレート(PET)繊維やポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維では充分な圧縮回復性が得られていなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、乗物用シート材として立体編物の通気性を阻害することなく、しかも、長時間の負荷を掛けた後でも充分な圧縮回復性を保持する材料ならびに立体編構造を鋭意検討した結果、立体編物に使用する繊維材料にポリトリメチレンテレフタレート繊維を使用し、かつ、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあり、しかも該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度を特定の範囲に規定することにより、上記の目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。即ち、本発明は;表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結する連結糸から編成された立体編物を用いて構成され、該立体編物の連結糸の一部または全部にポリトリメチレンテレフタレート繊維が使用された乗物用シート材において、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあり、しかも該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度が50〜150度である、乗物用シート材に関する。
【0005】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明において、ポリトリメチレンテレフタレート繊維とは、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル繊維を言い、トリメチレンテレフタレート単位を約50モル%以上、好ましくは70モル%以上、さらには80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上のものを言う。従って、第三成分として他の酸成分及び/又はグリコール成分の合計量が、約50モル%以下、好ましくは30モル%以下、さらには20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下の範囲で含有されたポリトリメチレンテレフタレートを包含する。
【0006】ポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタル酸又はその機能的誘導体と、トリメチレングリコール又はその機能的誘導体とを、触媒の存在下で適当な反応条件下に反応せしめることにより合成される。この合成過程において、適当な一種又は二種以上の第三成分を添加して共重合ポリエステルとしても良いし、又、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等のポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、ナイロンとポリトリメチレンテレフタレートを別個に合成した後、ブレンドしたり、複合紡糸(鞘芯、サイドバイサイド等)してもよい。
【0007】添加する第三成分としては、脂肪族ジカルボン酸(シュウ酸、アジピン酸等)、脂環族ジカルボン酸(シクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(イソフタル酸、ソジウムスルホイソフタル酸等);脂肪族グリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、テトラメチレングリコール等)、脂環族グリコール(シクロヘキサンジメタノール等)、芳香族を含む脂肪族グリコール〔1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等〕、ポリエーテルグリコール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等);脂肪族オキシカルボン酸(ω−オキシカプロン酸等)、芳香族オキシカルボン酸(P−オキシ安息香酸等)等がある。また、1個又は3個以上のエステル形成性官能基を有する化合物(安息香酸等又はグリセリン等)も重合体が実質的に線状である範囲内で使用出来る。
【0008】さらに、二酸化チタン等の艶消剤、リン酸等の安定剤、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体等の紫外線吸収剤、タルク等の結晶化核剤、アエロジル等の易滑剤、ヒンダードフェノール誘導体等の抗酸化剤、難燃剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤、赤外線吸収剤、消泡剤等が含有されていても良い。繊維の断面形状は、丸型、三角、L型、T型、Y型、W型、八葉型、偏平、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでも良い。
【0009】本発明でいう乗り物用シート材に供する立体編物は、表裏二層の編地を連結する連結糸の一部もしくは全部にポリトリメチレンテレフタレート繊維を用いることが必要である。該ポリトリメチレンテレフタレート繊維の繊度は、特に限定するものではないが、連結糸には20〜3000デシテックスのモノフィラメント原糸であると効果的であるが、同等のトータルデニールのマルチフィラメント原糸やスパン糸や捲縮糸、更にはそれらの複合糸でもよい。これらは、使用する場所、用途に合わせて適宜選定すればよい。
【0010】例えば、チャイルドシート等に使用する場合は、表裏二層の編地を連結する連結糸の繊度は20〜200デシテックス程度のモノフィラメントを使用することが好ましく、さらに好ましくは、連結糸は20〜150デシテックス程度が良い。既存シートの表皮材として使用する場合は、表裏二層の編地を連結する連結糸の繊度は、100〜1000デシテックス程度のモノフィラメントを使用することが好ましく、さらに好ましくは、連結糸の繊度は200〜500デシテックス程度のモノフィラメントが良い。更には、自動車用シートに立体編物単独で使用しようとした場合は、表裏二層を連結する連結糸の繊度は300〜3000デシテックス程度のモノフィラメントを使用することが好ましく、さらに好ましくは、表裏二層を連結する連結糸の繊度は400〜1500デシテックス程度のモノフィラメントが良い。
【0011】表裏二層の編地を連結する連結糸に使用する繊維材料は、20デシテックス未満では立体編物の特徴の一つであるクッション性が充分に得られず、また、3000デシテックスを超えると、立体編物のクッション性が低下する傾向となり、コスト面、シートの軽量化面においても不利となる。また、本発明の乗物用シート材に供する立体編物の連結糸の一部または全部にポリトリメチレンテレフタレート繊維を使用してなり、しかも多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度が50〜150度の範囲であることが重要である。
【0012】ここでいう角度とは、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度のことを指す。しかし、実際には、その連結糸は互いに湾曲した状態である場合が多く、便宜上、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に斜めに連結した状態を直線と仮定して、下記式(1) によりその角度を求める。図3は図2におけるa−a’(コース列)の断面図である。図3において、求める角度(∠ACB)をθとした時に、θ=180−2×[tan-1(t/k)] ・・・(1)〔但し、tは立体編物の厚み(mm)、kは隣り合うウエール列間の最大距離(mm)を表す。〕
【0013】その角度θが50度未満では、シート着座時に立体編物の横倒れが発生し、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係を左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にして、連結糸を斜めにさせている効果を充分に発揮することができなくなる。また、その角度θが150度を超えた場合は、逆に隣り合うウエール列の間隔が空き過ぎた状態となり、連結糸の曲げ剛性が殆ど関与しなくなり、著しくクッション性を損なうことになる。
【0014】また、本発明の乗物用シート材に供する立体編物の該二層の表裏編地を連結する連結糸を形成するポリトリメチレンテレフタレート繊維以外の繊維は、本発明の目的を達成すれば、綿、キュプラ、レーヨン、精製セルロース繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアラミド系繊維などの天然繊維、合成繊維など、何れの繊維であっても良く、又、繊維の断面も任意に選定できる。また、本発明の乗物用シート材に供する立体編物の該二層の表裏編地に使用する繊維材料ついては、特に限定するものではなく、綿、キュプラ、レーヨン、精製セルロース繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アラミド系繊維などの天然繊維、合成繊維など、何れの繊維であっても良く、その形態がフィラメントあるいはステープルであっても良く、原糸、混繊糸、混紡糸、仮撚糸など何れの形態であってもよい。又、単繊維の断面も任意に選定できる。
【0015】本発明の乗物用シート材に供する立体編物は2列の針列を有するダブルラッシェル編機により編成できる。なお、表裏二層の編地と並びに該二層の編地を連結する連結糸の編密度、厚みについては、特に限定するものではないが、立体編物の見かけ密度をdとしたとき、d=0.01〜0.30(g/cm3)の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、d=0.02〜0.20(g/cm3)の範囲にあることが良い。また、立体編物の連結糸に供するポリトリメチレンテレフタレート繊維は、立体編物を構成している繊維全体の50wt%以上であることが好ましく、より好ましくは80wt%以上が望ましい。
【0016】立体編物の見かけ密度dが0.01cm3未満であると圧縮回復性は低下する傾向となり、0.30g/cm3以上ではクッション性が損なわれ、コスト面、シートの軽量化面においても不利となる。また、立体編物の連結糸に供するポリトリメチレンテレフタレート繊維と他の繊維の混合比率が50wt%未満ではやはり、圧縮回復性が低下する傾向となる。立体編物の厚みは希望に応じて適宜選定すればよいが、クッション性、緩衝性、通気性を考慮した場合、軽量、かさばり難さを加味して、例えば、厚みは2〜20mm程度、好ましくは3〜15mm程度にするとよい。
【0017】また、立体編物は必要に応じて所望のサイズに裁断したり、又は、裁断後の編地片を縫製又は熱成形により所望の形状にして用いてもよい。本発明の立体編物を使用した乗物用シートは立体編物を一枚並びに複数枚重ねて使用しても良く、また、圧縮応力が集中する部位に部分的に使用しても良く、さらには、従来よりある立体編物を使用しない既存の乗り物用シートの表皮材として使用しても良い。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
<ポリトリメチレンテレフタレート繊維の製法>ηsp/c=0.92のポリトリメチレンテレフタレートを紡糸温度265℃で紡口から吐出し、40℃の冷却浴中で急冷した後、16.0m/分の糸速で50℃の温浴中を通しながら4.9倍に延伸し、さらに120℃スチーム浴中でリラックス処理して、880dtexの繊維を得た。得られた繊維の強度、伸度は各々2.8cN/dtex、45%であった。
【0019】なお、立体編物の特性の評価方法等は以下の通りである。
<圧縮回復率>JISK−6400の圧縮残留ひずみの測定方法に準じて測定する。但し、厚みが25mmに満たないものは立体編物試験片を複数枚重ね合わせて、総厚みが約25mm程度になる様にしてから測定する。また、圧縮率は立体編物試験片総厚みの50%圧縮とする。常温とは23±5℃の範囲を指す。圧縮回復性の計算は、次の計算式(2) によって算出し、JISZ−8401によって小数点以下1桁に丸める。さらに5個の試験結果の中央値を求める。
圧縮回復率(%)=(t1/t0)×100・・・(2)t0:初めの試験片の厚さ(mm)
1:試験後の試験片の厚さ(mm)
<厚みの測定方法>ノギスにて0.1mm単位まで測定した。
<シート材のクッション性>立体編物をシート表面の形状に合わせてカットし、市販の乗用車であるカローラ(トヨタ自動車製)の通常のシートの上に重ね合わせて図4に示すように、クッション性を官能評価した。また、立体編物の単体をシートフレームに装着して図5に示すように、立体編物単体の常温時のクッション性を官能評価した。
○:クッション性良好、△:普通、×:クッション性不良【0020】
【実施例1】6枚筬を装備した9ゲージ、釜間27mmのダブルラッシェル機を用い、中間に位置する筬(L3、L4)から連結糸として880dtexのポリトリメチレンテレフタレート繊維を供給し、編機前面に位置する二枚の筬(L1、L2)から表編地用糸として、1670dtex/192fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を、編機背面に位置する二枚の筬(L5、L6)から裏編地用糸として、1670dtex/192fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をいずれもガイドに1イン1アウトの配列で供給して、打ち込み9.4コース/2.5cmで、以下に示す編組織の表裏メッシュの立体編物を得た。該立体編物を70℃で精練後、幅出し熱セット(180℃)し、表1に示す性量の立体編物を得た。
【0021】得られた立体編物は、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、しかも該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度(θ)は、103.4度であり、圧縮回復率が非常に良好なものであった。また、圧縮回復率測定後のサンプルを掌で押さえてクッション性を評価したところ非常に良好なものであった。さらに、その圧縮回復率測定後のサンプルを市販の自動車シートに適用してクッション性を評価したところ非常に良好なものであった。その測定結果を表2にまとめて示す。
【0022】
【比較例1】実施例1において、釜間を27mmとし、さらに、幅出し熱セット時に極力幅を狭めて加工した以外は、実施例1と同様にして、表1の性量の立体編物を得た。得られた立体編物は、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度(θ)は、41.5度であり、圧縮回復性は本発明の実施例のものに比べて悪いものであり、圧縮回復率測定後のサンプルを掌で押さえてクッション性を評価したところ、連結糸の横倒れが発生し、クッション性が劣るものであった。さらに、その圧縮回復率測定後のサンプルを市販の自動車シートに適用してクッション性を評価したところ、本発明のものに比べて悪いものであった。その測定結果を表2にまとめて示す。
【0023】
【比較例2】実施例1において、編機のゲージを3ゲージ、釜間8mmにした以外は、実施例1と同様にして表1の性量の立体編物を得た。得られた立体編物は、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度(θ)は、154.4度であり、圧縮回復性は良好なものの、圧縮回復率測定後のサンプルを掌で押さえてクッション性を評価したところ、立体編物本来のクッション性がなく、本発明のものに比べてかなり悪いものであった。さらに、その圧縮回復率測定後のサンプルを市販の自動車シートに適用してクッション性を評価したところやはり本発明のものに比べて悪いものであった。その測定結果を表2にまとめて示す。
【0024】
【比較例3】実施例1において、連結糸に880dtexのポリエチレンテレフタレート繊維を用いた以外は、実施例1と同様にして、表1の性量の立体編物を得た。得られた立体編物は、多角形の開口部である表編面部と裏編面部の位置関係が左右に、且つ多角形の概ね半分ずれた位置関係にあって、該連結糸が表編面の多角形をなす開口部が最大となる隣り合う2本のウエール列から、相対する裏編面の非開口部のウエール列に連結してなす角度(θ)は、103.4度で実施例1と同じであるが、圧縮回復性は本発明のものと比べて悪いものであった。また、圧縮回復率測定後のサンプルを掌で押さえてクッション性を評価したところ、本発明のものに比べてクッション性は若干劣り、クッション性としては良くもなく悪くもない普通のものであった。さらに、その圧縮回復率測定後のサンプルを市販の自動車シートに適用してクッション性を評価したところ、やはり本発明のものに比べて良くもなく悪くもない普通のものであった。その測定結果を表2にまとめて示す。
【0025】
【表1】

【0026】
【表2】

(注)PTT:ポリトリメチレンテレフタレートPET:ポリエチレンテレフタレート【0027】
【発明の効果】本発明は、立体編物のクッション性を最大に引き出し、しかも圧縮回復性の優れた通気性のある乗物用シートを提供する。
【出願人】 【識別番号】000000033
【氏名又は名称】旭化成株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号
【出願日】 平成13年6月15日(2001.6.15)
【代理人】 【識別番号】100095902
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 穣 (外3名)
【公開番号】 特開2003−3356(P2003−3356A)
【公開日】 平成15年1月8日(2003.1.8)
【出願番号】 特願2001−181681(P2001−181681)