安靜性和硬度優(yōu)異的彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供緩沖性優(yōu)異且降低了壓縮時和恢復(fù)時的聲音的彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其由三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體形成，所述三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體如下形成：將由熱塑性樹脂形成的連續(xù)線條體彎曲而形成無規(guī)環(huán)，使各個環(huán)彼此在熔融狀態(tài)下接觸，使接觸部的大部分熔接，從而形成，(a)該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的表觀密度為0.005～0.200g/cm3，(b)該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量的接合點數(shù)為500～1200個/g。
【專利說明】安靜性和硬度優(yōu)異的彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及由連續(xù)線條體的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體形成的彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。

【背景技術(shù)】
[0002] 提出了如下形成的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體：將由聚酯系共聚熱塑性彈性樹脂形成 的連續(xù)線條體彎曲而形成無規(guī)環(huán)，使各個環(huán)彼此在熔融狀態(tài)下接觸，使接觸部的大部分熔 接，從而形成（專利文獻1)。然而，在壓縮時和恢復(fù)時產(chǎn)生無規(guī)環(huán)彼此摩擦那樣的聲音、無 規(guī)環(huán)彼此裂開那樣的聲音，因此用于寢具時，存在噪雜而使人無法入睡的問題。
[0003] 另一方面，提出了在三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的無規(guī)環(huán)表面上附著有有機硅系樹脂 的緩沖材料，所述三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體如下形成：將由聚酯共聚物形成的纖度為300分 特以上的連續(xù)線條體彎曲而形成無規(guī)環(huán)，使各個環(huán)彼此在熔融狀態(tài)下接觸，使接觸部的大 部分熔接，從而形成（專利文獻2)。雖然降低了壓縮時和恢復(fù)時無規(guī)環(huán)彼此摩擦那樣的聲 音，但是無規(guī)環(huán)彼此裂開的聲音依然響起，在安靜性的觀點上有改善的余地。另外，在無規(guī) 環(huán)表面上附著有機硅系樹脂的工序與三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體是不同的工序，而且為批量處 方，因此在制造方面存在問題。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開平7-68061號公報
[0007] 專利文獻2 :日本特開2010-43376號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問是頁
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供緩沖性優(yōu)異且降低了壓縮時和恢復(fù)時的聲音的彈性網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)體。
[0010] 用于解決問題的方案
[0011] 本發(fā)明人等考慮到若增加構(gòu)成三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的接合點的數(shù)量，則無規(guī)環(huán) 被固定，無規(guī)環(huán)彼此的裂開的頻率降低，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的安靜性提高，進行了深入研究。其結(jié) 果，發(fā)現(xiàn)通過控制構(gòu)成三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的接合點的數(shù)量而壓縮時和恢復(fù)時的聲音 少、緩沖性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，從而完成了本發(fā)明。
[0012] 即，本發(fā)明包含以下的技術(shù)方案。
[0013] (第 1項）
[0014] 一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，由熱塑性樹脂的無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體形成，（a)該無 規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的表觀密度為〇. 005?0. 200g/cm3，（b)該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單 位重量的接合點數(shù)為500?1200個/g。
[0015] (第 2項）
[0016] 根據(jù)第1項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量的 接合點數(shù)為550?1150個/g。
[0017] (第 3項）
[0018] 根據(jù)第2項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量的 接合點數(shù)為600?1100個/g。
[0019] (第 4項）
[0020] 根據(jù)第1?3項中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為選自由軟質(zhì)聚 烯烴、聚苯乙烯系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體和聚酰胺系 熱塑性彈性體組成的組中的至少一種熱塑性樹脂。
[0021] (第 5項）
[0022] 根據(jù)第4項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為選自由軟質(zhì)聚烯烴和聚酯 系熱塑性彈性體組成的組中的至少一種熱塑性樹脂。
[0023] (第 6 項）
[0024] 根據(jù)第5項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為聚酯系熱塑性彈性體。
[0025] (第 7 項）
[0026] 根據(jù)第1?6項中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為200? 10000分特。
[0027] (第 8 項）
[0028] 根據(jù)第7項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為200?5000分特。
[0029] (第 9 項）
[0030] 根據(jù)第8項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為200?3000分特。
[0031] (第 10 項）
[0032] 根據(jù)第1?9項中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的25%壓 縮時硬度為5kg/O 200mm以上且50kg/O 200mm以下。
[0033] (第 11 項）
[0034] 根據(jù)第1?10項中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該連續(xù)線條體為中空 截面。
[0035] (第 12 項）
[0036] 根據(jù)第11項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體為中空截面，并且該中空截 面的中空率為10?50%。
[0037] (第 13 項）
[0038] 根據(jù)第12項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體為中空截面，并且該中空截 面的中空率為20?40%。
[0039] (第 14 項）
[0040] 根據(jù)第1?13項中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該連續(xù)線條體為異形 截面。
[0041] 發(fā)明的效果
[0042] 以往的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體在壓縮時、壓縮恢復(fù)時會產(chǎn)生無規(guī)環(huán)彼此摩擦那樣的聲音、無 規(guī)環(huán)彼此裂開那樣的聲音，而本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體在大幅降低這些聲音、并且壓縮時的彈 性為以往的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的同等以上的方面具有優(yōu)異的效果。

【具體實施方式】
[0043] 對于本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，將由熱塑性樹脂形成的線條（本說明書中有時稱為 "連續(xù)線條體"）彎曲，使該線條彼此接觸，使接觸部熔接，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由此，即使利 用非常大的應(yīng)力施加大變形，由熔接一體化的三維無規(guī)環(huán)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)整體變形并吸收 應(yīng)力，解除應(yīng)力時，由于熱塑性樹脂的彈性力，結(jié)構(gòu)體也可以恢復(fù)至原本的形態(tài)。
[0044] 作為熱塑性樹脂，只要能夠?qū)⒕€條彎曲并使該線條彼此接觸而使接觸部熔接，就 沒有特別限定，從緩沖性和安靜性兼顧的觀點出發(fā)，優(yōu)選軟質(zhì)聚烯烴、聚苯乙烯系熱塑性彈 性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體、聚酰胺系熱塑性彈性體，更優(yōu)選軟質(zhì) 聚烯烴、聚酯系熱塑性彈性體。進而，為了兼顧緩沖性和安靜性、并且提高耐熱性和耐久性， 特別優(yōu)選聚酯系熱塑性彈性體。
[0045] 作為軟質(zhì)聚烯烴，可例示出低密度聚乙烯（LDPE)、乙烯與碳數(shù)3以上的a烯烴的 無規(guī)共聚物、乙烯與碳數(shù)3以上的a烯烴的嵌段共聚物作為優(yōu)選的例子。作為碳數(shù)3以上 的 a烯經(jīng)，可例不出丙烯、異戊二烯、丁烯_1、戊烯_1、己烯_1、4_甲基-1-戊烯、庚烯-1、辛 烯-1、壬烯-1、癸烯-l、i^一碳烯-1、十二碳烯-1、十三碳烯-1、十四碳烯-1、十五碳烯-1、 十六碳烯-1、十七碳烯-1、十八碳烯-1、十九碳烯-1、二十碳烯-1作為優(yōu)選的例子，可例示 出丙烯、異戊二烯作為更優(yōu)選的例子。另外，這些a烯烴也可以組合使用2種以上。
[0046] 作為聚酯系熱塑性彈性體，可例示出以熱塑性聚酯作為硬鏈段、以聚亞烷基二醇 作為軟鏈段的聚酯醚嵌段共聚物、或者以脂肪族聚酯作為軟鏈段的聚酯酯嵌段共聚物作為 優(yōu)選的例子。作為聚酯醚嵌段共聚物的更具體的結(jié)構(gòu)，有：由選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、 萘-2, 6-二羧酸、萘-2, 7-二羧酸、二苯基-4, 4'-二羧酸等芳香族二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧 酸等脂環(huán)族二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸二聚酸等脂肪族二羧酸、或它們的成酯性衍生 物等中的至少一種二羧酸、與選自1，4- 丁二醇、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊 二醇、1，6-己二醇等脂肪族二醇、1，1-環(huán)己烷二甲醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇等脂環(huán)族二醇、或 它們的成酯性衍生物等中的至少一種二醇成分、以及選自平均分子量約為300?5000的聚 乙二醇、聚丙二醇、聚1，4-丁二醇、或環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物等中的聚亞烷基二醇當中 的至少一種構(gòu)成的三元嵌段共聚物。作為聚酯酯嵌段共聚物，可例示出由上述二羧酸、二醇 和平均分子量約為300?5000的聚內(nèi)酯等聚酯二醇當中的至少一種構(gòu)成的三元嵌段共聚 物。考慮到熱粘接性、耐水解性、伸縮性、耐熱性等，優(yōu)選為（1)由作為二羧酸的對苯二甲酸 和/或間苯二甲酸、作為二醇成分的1，4- 丁二醇、作為聚亞烷基二醇的聚1，4- 丁二醇形成 的3元嵌段共聚物，以及（2)由作為二羧酸的對苯二甲酸和/或萘-2, 6-二羧酸、作為二醇 成分的1，4-丁二醇、作為聚酯二醇的聚內(nèi)酯形成的3元嵌段共聚物。特別優(yōu)選為（1)由作 為二羧酸的對苯二甲酸和/或間苯二甲酸、作為二醇成分的1，4- 丁二醇、作為聚亞烷基二 醇的聚1，4- 丁二醇形成的3元嵌段共聚物。在特殊的例子中也可以使用導(dǎo)入有聚硅氧烷 系的軟鏈段的物質(zhì)。
[0047] 作為聚苯乙烯系熱塑性彈性體，可例示出苯乙烯與丁二烯的無規(guī)共聚物、苯乙烯 與丁二烯的嵌段共聚物、苯乙烯與異戊二烯的無規(guī)共聚物、苯乙烯與異戊二烯的嵌段共聚 物、或?qū)⑺鼈儦浠傻奈镔|(zhì)作為優(yōu)選的例子。
[0048] 作為聚氨酯系熱塑性彈性體，可例示出將在通常的溶劑（二甲基甲酰胺、二甲基 乙酰胺等）的存在或不存在下使（A)數(shù)均分子量1000?6000的末端具有羥基的聚醚和 /或聚酯與（B)以有機二異氰酸酯作為主要成分的多異氰酸酯反應(yīng)而成的兩末端為異氰酸 酯基的預(yù)聚物用（C)以二胺作為主要成分的多胺進行鏈延長而得到的聚氨酯彈性體作為 代表例。作為（A)的聚酯、聚醚類，優(yōu)選的是，平均分子量約為1000?6000、優(yōu)選為1300? 5000的聚己二酸丁二醇酯共聚聚酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，4- 丁二醇、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧 丙烷共聚物等聚亞烷基二醇。作為（B)的多異氰酸酯，可以使用現(xiàn)有公知的多異氰酸酯，也 可以使用以二苯基甲烷-4, 4' -二異氰酸酯為主體的異氰酸酯，根據(jù)需要添加微量的現(xiàn)有 公知的三異氰酸酯等來使用。作為（C)的多胺，可以以乙二胺、1，2_丙二胺等公知的二胺作 為主體，根據(jù)需要組合使用微量的三胺、四胺。這些聚氨酯系熱塑性彈性體可以單獨或混合 2種以上來使用。另外，在上述彈性體中共混非彈性體成分而成的物質(zhì)、共聚而成的物質(zhì)等 也包括在本發(fā)明的熱塑性彈性體中。
[0049] 作為聚酰胺系熱塑性彈性體，可例示出如下的彈性體作為優(yōu)選的例子，所述彈性 體的硬鏈段中以尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍11、尼龍12等和它們的共聚尼龍 為骨架，軟鏈段中單獨或混合2種以上使用由平均分子量約為300?5000的聚乙二醇、聚 丙二醇、聚1，4- 丁二醇、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物等聚亞烷基二醇當中的至少一種構(gòu)成 的嵌段共聚物。進而，將非彈性體成分共混而成的物質(zhì)、共聚而成的物質(zhì)等也可以在本發(fā)明 中使用。
[0050] 構(gòu)成本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的連續(xù)線條體可以根據(jù)目的由不同的2種以上的熱塑 性樹脂的混合物構(gòu)成。由不同的2種以上的熱塑性樹脂的混合物構(gòu)成時，優(yōu)選包含50重 量％以上的選自由軟質(zhì)聚烯烴、聚苯乙烯系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系 熱塑性彈性體和聚酰胺系熱塑性彈性體組成的組中的至少一種熱塑性樹脂，更優(yōu)選包含60 重量％以上，進一步優(yōu)選包含70重量％以上。
[0051] 構(gòu)成本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的連續(xù)線條體的樹脂部分中可以根據(jù)目的配混各種添 加劑。作為添加劑，可以添加鄰苯二甲酸酯系、偏苯三酸酯系、脂肪酸系、環(huán)氧系、己二酸酯 系、聚酯系的增塑劑、公知的受阻酚系、硫系、磷系、胺系的抗氧化劑、受阻胺系、三唑系、二 苯甲酮系、苯甲酸酯系、鎳系、水楊酸系等的光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、過氧化物等分子調(diào)節(jié)劑、 環(huán)氧系化合物、異氰酸酯系化合物、碳二亞胺系化合物等具有反應(yīng)基團的化合物、金屬惰性 化齊[J、有機和無機系的核劑、中和劑、抗酸劑、抗菌劑、熒光增白劑、填充劑、阻燃劑、阻燃助 齊Il、有機和無機系的顔料等。
[0052] 構(gòu)成本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的連續(xù)線條體優(yōu)選在利用差示掃描量熱儀（DSC)測定 的熔化曲線中在熔點以下具有吸熱峰。在熔點以下具有吸熱峰的連續(xù)線條體與不具有吸熱 峰的連續(xù)線條體相比，耐熱耐流掛性明顯提高。例如，作為本發(fā)明的優(yōu)選的聚酯系熱塑性彈 性體，將硬鏈段的酸成分中含有90摩爾％以上、更優(yōu)選為95摩爾％以上、特別優(yōu)選為100 摩爾％的具有剛性的對苯二甲酸、萘-2, 6-二羧酸等的物質(zhì)和二醇成分進行酯交換后，聚 合至所需的聚合度，接著，使作為聚亞烷基二醇的平均分子量優(yōu)選為500以上且5000以下、 更優(yōu)選為1000以上且3000以下的聚1，4- 丁二醇以10重量％以上且70重量％以下、更優(yōu) 選為20重量％以上且60重量％以下共聚時，若硬鏈段的酸成分中具有剛性的對苯二甲酸、 萘-2, 6-二羧酸的含量多，則硬鏈段的結(jié)晶性提高，不易發(fā)生塑性變形，并且耐熱抗流掛性 提高。此外，熔融熱粘接后進一步在比熔點低至少KTC以上的溫度下進行退火處理時，耐 熱抗流掛性進一步提高。賦予壓縮應(yīng)變后進行退火時，耐熱抗流掛性進一步提高。經(jīng)這種 處理的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的線條在利用差示掃描量熱儀（DSC)測定的熔化曲線中在室溫以上且 熔點以下的溫度下更明確地表現(xiàn)出吸熱峰。需要說明的是，未退火時，在熔化曲線中在室溫 以上且熔點以下未表現(xiàn)出吸熱峰。由此類推，也可以認為，通過退火，硬鏈段被再排列，形成 假結(jié)晶化樣的交聯(lián)點，從而耐熱抗流掛性提高。（以下，有時將該退火處理稱為"假結(jié)晶化 (pseudo-crystallization)處理"。）該假結(jié)晶化處理效果對軟質(zhì)聚烯經(jīng)、聚苯乙烯系熱塑 性彈性體、聚酰胺系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體也有效。
[0053] 本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體即無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均表觀密度的優(yōu)選范圍為0. 005g/ cm3?0. 200g/cm3。在前述范圍內(nèi)可以期待表現(xiàn)出作為緩沖材料的功能。低于0. 005g/cm3 時，喪失排斥力，因此不適宜作為緩沖材料，超過〇. 200g/cm3時，排斥力過高，坐舒適性變 差，不優(yōu)選。本發(fā)明的更優(yōu)選的表觀密度為0. 〇l〇g/cm3?0. 150g/cm3,進一步優(yōu)選的范圍 為 0? 020g/cm3 ?0? 100g/cm3。
[0054] 作為本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的形態(tài)之一，通過將由纖度不同的線條形成的多個層層 疊、改變各層的表觀密度，從而能夠賦予優(yōu)選的特性。例如，基本層可以設(shè)為由纖度粗且稍 硬的線條形成的層，表面層可以設(shè)為具備纖度稍細的線條和具有高密度的致密的結(jié)構(gòu)的 層?；緦釉O(shè)為負責(zé)振動吸收和體型保持的層，表面層設(shè)為能將振動、排斥應(yīng)力均勻地傳遞 至基本層的層，從而可以整體變形而進行能量轉(zhuǎn)換，能夠使坐舒適性良好，并且還能夠提高 緩沖的耐久性。進而，為了賦予緩沖體的側(cè)面部分的厚度和伸縮，也可以局部地使纖度稍細 而進行高密度化。如此，各層可以根據(jù)其目的任意選擇優(yōu)選的密度和纖度。需要說明的是， 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的各層的厚度沒有特別限定，優(yōu)選設(shè)為容易表現(xiàn)出作為緩沖體的功能的3cm以 上，特別優(yōu)選設(shè)為5cm以上。
[0055] 本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體即無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量的接合點數(shù)優(yōu)選為 500?1200個/g。接合點是指2條線條間的熔接部分，平均每單位重量的接合點數(shù)（單 位：個/g)是指如下的值：將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體以長度方向5cmX寬度方向5cm的尺寸、以包含試 樣表層面2面且不包含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，制作長方體狀的單個片，在該 單個片中，將單個片中的每單位體積的接合點數(shù)（單位：個/cm 3)除以該單個片的表觀密度 (單位：g/cm3)而得到的值。關(guān)于接合點數(shù)的測量方法，通過拉動2條線條而剝離熔接部分 并測定剝離次數(shù)的方法來進行。需要說明的是，試樣的長度方向或?qū)挾确较蛏?，表觀密度為 0. 005g/cm3以上的帶狀的具有疏密度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的情況下，以密的部分與疏的部分的邊 界為單個片的長度方向或?qū)挾确较虻闹芯€的方式切斷試樣，測量平均每單位重量的接合點 數(shù)。平均每單位重量的接合點數(shù)越多，線條越被固定，線條彼此的撞擊的頻率降低，網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)體的安靜性提高。以往的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量的接合點數(shù)不足500個/g，本發(fā) 明通過設(shè)為500個/g以上，從而能夠得到期望的效果。另一方面，平均每單位重量的接合點 數(shù)大于1200個/g時，透氣性變差，損害舒適性，故不優(yōu)選。更優(yōu)選為550?1150個/g、進 一步優(yōu)選為600?1100個/g、更進一步優(yōu)選為650?1050個/g、特別優(yōu)選為700?1000 個/g。
[0056] 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)體外表面優(yōu)選的是，彎曲的線條在中途彎曲30°以上、優(yōu)選為 45°以上而實質(zhì)上使面扁平化，具有接觸部的大部分熔接的表層部。由此，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體面的 該線條的接觸點大幅增加，形成粘接點，因此，坐下時的臀部的局部的外力也被結(jié)構(gòu)面接收 而不會對臀部造成異物感，面結(jié)構(gòu)整體變形，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)體整體也變形，吸收應(yīng)力，應(yīng)力被 解除時，表現(xiàn)出彈性樹脂的橡膠彈性，結(jié)構(gòu)體能夠恢復(fù)到原本的形態(tài)。實質(zhì)上未扁平化的情 況下，對臀部造成異物感，對表面施加局部的外力，有時表面的線條乃至粘接點部分選擇性 地發(fā)生應(yīng)力集中，有時發(fā)生由應(yīng)力集中造成的疲勞而耐流掛性降低。結(jié)構(gòu)體外表面被扁平 化時，可以不使用絮片層、或者層疊非常薄的絮片層，用包布覆蓋表面，形成汽車用、鐵道用 等的座席、椅子或床用、沙發(fā)用、被褥用等的緩沖墊。結(jié)構(gòu)體外表面未扁平化時，需要在網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)體的表面上層疊較厚（優(yōu)選為IOmm以上）的絮片層，用包布覆蓋表面，形成座席、緩沖 墊。根據(jù)需要與絮片層的粘接或與包布的粘接在表面扁平時是容易的，未扁平化時由于凸 凹而粘接變得不完全。
[0057] 形成本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的線條的纖度沒有特別限定，通過減小纖度，能夠降低 線條彼此的裂開聲音的大小，與基于上述平均每單位重量的接合點數(shù)的效果相配合，能夠 進一步提高網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的安靜性。但是，纖度變得過小時，線條的硬度變得極小，變得無法 維持適度的緩沖性。為了適度維持緩沖性、并進一步提高安靜性，優(yōu)選將纖度設(shè)為200? 10000分特、更優(yōu)選設(shè)為200?5000分特、進一步優(yōu)選為200?3000分特。需要說明的是， 本發(fā)明中，也可以不僅使用由單一纖度的線條形成的連續(xù)線條體，還可以使用纖度不同的 線條，通過與表觀密度的組合而設(shè)為最佳的構(gòu)成。
[0058] 截面形狀沒有特別限定，通過設(shè)為中空截面、異形截面，能夠賦予抗壓縮性、膨松 性，在希望低纖度化時特別優(yōu)選。抗壓縮性根據(jù)所使用的原材料的模量來調(diào)整，柔軟的原材 料的情況下，可以提高中空率、異形度來調(diào)整初始壓縮應(yīng)力的梯度，模量稍高的原材料的情 況下，降低中空率、異形度而賦予坐舒適性良好的抗壓縮性。作為中空截面、異形截面的其 它效果，通過提高中空率、異形度而賦予同一的抗壓縮性時，進一步的輕量化成為可能。中 空截面的中空率優(yōu)選為10?50%的范圍、更優(yōu)選為20?40%的范圍。
[0059] 本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的25%壓縮時硬度沒有特別限定，優(yōu)選為5kg/〇200mm以 上。25%壓縮時硬度是指，利用0200mm直徑的圓形狀的壓縮板將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體壓縮至75% 而得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的25%壓縮時的應(yīng)力。25%壓縮時硬度小于5kg/〇200mm時，無 法得到充分的彈力，損害舒適的緩沖性。更優(yōu)選為l〇kg/〇200mm以上、特別優(yōu)選為15kg/ O 200mm以上。上限沒有特別規(guī)定，優(yōu)選為50kg/O 200mm以下、更優(yōu)選為45kg/O 200mm以 下、特別優(yōu)選為40kg/〇200mm以下。為50kg/〇200mm以上時，變得過硬，從緩沖性的觀點 出發(fā)不優(yōu)選。
[0060] 接著，對于由本發(fā)明的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的制造方法，在以 下進行說明，以下的方法為一個例子，不限定于此。
[0061] 首先，使用通常的熔融擠出機，將熱塑性彈性體加熱至比熔點高10?120°c的溫 度，使其為熔融狀態(tài)，利用具有多個孔口的噴嘴向下噴出，自然下降，形成環(huán)。此時，根據(jù)噴 嘴面與設(shè)置在使樹脂固化的冷卻介質(zhì)上的收取輸送帶的距離、樹脂的熔融粘度、孔口的孔 徑和噴出量等而確定環(huán)直徑和線條體的纖度以及接合點數(shù)。利用設(shè)置在冷卻介質(zhì)上的可調(diào) 整間隔的一對收取輸送帶夾著熔融狀態(tài)的噴出線條體并使其停留，從而產(chǎn)生環(huán)，通過將孔 口的孔間隔設(shè)為產(chǎn)生環(huán)能夠接觸的孔間隔，從而使產(chǎn)生的環(huán)互相接觸，通過接觸，從而環(huán)形 成無規(guī)的三維形態(tài)并且接觸部發(fā)生熔接。需要說明的是，孔口的孔間隔對接合點數(shù)造成影 響。接著，將形成無規(guī)的三維形態(tài)并且接觸部熔接了的連續(xù)線條體連續(xù)地引入到冷卻介質(zhì) 中使其固化，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
[0062] 孔口的孔間距需要設(shè)為線條所形成的環(huán)能夠充分接觸的間距。要形成致密的結(jié)構(gòu) 時，縮短孔間距，要形成疏密的結(jié)構(gòu)時，加長孔間距。本發(fā)明的孔間距優(yōu)選為3mm?20mm、更 優(yōu)選為4_?10_。本發(fā)明中也可以根據(jù)期望而進行異密度化、異纖度化。通過列間的間 距或孔間的間距改變的構(gòu)成、以及列間和孔間兩者的間距均改變的方法等，能夠形成異密 度層。另外，改變孔口的截面積而賦予噴出時的壓力損失差時，使用將熔融的熱塑性彈性體 從同一噴嘴在一定的壓力下擠出的噴出量在壓力損失越大的孔口的情況下越少的原理，能 夠進行異纖度化。
[0063] 接著，利用收取網(wǎng)夾著熔融狀態(tài)的三維立體結(jié)構(gòu)體兩外表面，將兩面的熔融狀態(tài) 的彎曲的噴出線條彎曲30°以上使其變形，在將表面扁平化的同時，將與未彎曲的噴出線 條的接觸點粘接而形成結(jié)構(gòu)。然后，連續(xù)地用冷卻介質(zhì)（通常使用室溫的水能夠加快冷卻 速度，在成本方面也變得廉價，故而優(yōu)選）進行驟冷，得到由本發(fā)明的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu) 體形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。接著，進行除水干燥，在冷卻介質(zhì)中添加表面活性劑等時，有時除水、 干燥變得困難、或者熱塑性彈性體溶脹，不優(yōu)選。作為本發(fā)明的優(yōu)選的方法，暫時冷卻后，進 行假結(jié)晶化處理。假結(jié)晶化處理溫度至少比熔點（Tm)低KTC以上，在TanS的a分散上 升溫度（Tacr)以上進行。通過該處理，與在熔點以下具有吸熱峰、未假結(jié)晶化處理的物質(zhì) (不具有吸熱峰的物質(zhì)）相比，耐熱耐流掛性明顯提高。本發(fā)明的優(yōu)選的假結(jié)晶化處理溫度 為（Tacr+KTC)?（Tm-20°C)。通過單純的熱處理進行假結(jié)晶化時，耐熱耐流掛性提高。 進而，暫時冷卻后，賦予10%以上的壓縮變形并進行退火，從而耐熱耐流掛性明顯提高，故 而更加優(yōu)選。另外，暫時冷卻后，經(jīng)過干燥工序時，將干燥溫度設(shè)為退火溫度，從而能夠同時 進行假結(jié)晶化處理。另外，可以另行進行假結(jié)晶化處理。
[0064] 接著，切斷成期望的長度或形狀，用于緩沖材料。將本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體用于緩沖 材料時，需要根據(jù)其使用目的、使用部位來選擇所使用的樹脂、纖度、環(huán)直徑、體積密度。例 如，用于表層的絮片時，為了賦予柔軟的觸感和適度的沉陷和具有伸縮的隆起，優(yōu)選設(shè)為低 密度且細纖度、細環(huán)直徑，作為中層的緩沖體，為了降低共振頻率、使適度的硬度和壓縮時 的滯后線性變化而使體型保持性良好、保持耐久性，優(yōu)選中密度且粗纖度、稍大的環(huán)直徑。 當然，也可以按照與用途的關(guān)系、與滿足要求性能的其它原材料組合使用，例如與由短纖維 聚集體形成的硬棉緩沖材料、無紡布等組合使用。另外，樹脂制造過程以外，在不降低性能 的范圍內(nèi)、自制造過程起在對成型體進行加工而產(chǎn)品化的任意階段中可以進行添加賦予阻 燃化、防蟲抗菌化、耐熱化、拒水拒油化、著色、芳香等功能的藥劑等的處理加工。
[0065] 實施例
[0066] 以下利用實施例詳細說明本發(fā)明。
[0067] 需要說明的是，實施例中的評價通過以下的方法進行。
[0068] 〈樹脂特性〉
[0069] (1)熔點（Tm)
[0070] 使用島津制作所TA50、DSC50型差示掃描量熱儀，利用以升溫速度20°C /分鐘自 20°C至250°C測定IOg試樣而得到的吸放熱曲線求出吸熱峰（熔化峰）溫度。
[0071] (2)彎曲模量
[0072] 利用注射成型機制作長度125mmX寬度12mmX厚度6mm的試驗片，根據(jù)ASTM D790標準測定。
[0073]〈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體特性〉
[0074] (1)表觀密度
[0075] 將試樣以長度方向15cmX寬度方向15cm的尺寸、以包含試樣表層面2面且不包 含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，測定長方體的4角的高度后，求出體積（cm 3)，將試樣 的重量（g)除以體積，從而算出表觀密度（g/cm3)。需要說明的是，表觀密度采用n = 4的 平均值。
[0076] (2)平均每單位重量的接合點數(shù)
[0077] 首先，將試樣以長度方向5cmX寬度方向5cm的尺寸、以包含試樣表層面2面且不 包含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，制作單個片。接著，測定該單個片的4角的高度 后，求出體積（單位：cm 3)，將試樣的重量（單位：g)除以體積，從而算出表觀密度（單位：g/ cm3)。接著，計數(shù)該單個片的接合點的數(shù)量，將該數(shù)量除以單個片的體積，從而算出每單位 體積的接合點數(shù)（單位：個/cm 3)，將每單位體積的接合點數(shù)除以表觀密度，從而算出平均 每單位重量的接合點數(shù)（單位：個/g)。需要說明的是，接合點設(shè)為2條線條間的熔接部分， 通過拉動2條線條而剝離熔接部分的方法，測量接合點數(shù)。另外，平均每單位重量的接合點 數(shù)采用n = 2的平均值。另外，在試樣的長度方向或?qū)挾确较蛏媳碛^密度為0. 005g/cm3以 上的帶狀的具有疏密度的試樣的情況下，以密的部分與疏的部分的邊界為單個片的長度方 向或?qū)挾确较虻闹芯€的方式切斷試樣，通過同樣的方法測量平均每單位重量的接合點數(shù)（n =2)。
[0078] (3)線條的纖度
[0079] 首先，將試樣以長度方向30cmX寬度方向30cm的尺寸、以包含試樣表層面2面且 不包含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，分割為均等的4塊，使用密度梯度管測定在各 塊5處、總計20處采集的長度Icm的線條體的40°C下的比重。接著，通過用顯微鏡放大的 照片求出在上述20處采集的線條體的樹脂部分的截面積，由此求出線條體的長度10000m 分量的體積后，將得到的比重與體積相乘而得到的值作為纖度（線條體10000m分量的克 重：分特dtex)。（n = 20的平均值）。
[0080] (4)中空率
[0081] 首先，將試樣以長度方向30cmX寬度方向30cm的尺寸、以包含試樣表層面2面且 不包含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，分割為均等的4塊，采集在各塊5處、總計20處 采集的長度Icm的線條體，用液氮冷卻后切斷，用電子顯微鏡以倍率50倍觀察其截面，對得 到的圖像用CAD系統(tǒng)進行分析，測定樹脂部分的截面積（A)和中空部分的截面積（B)，通過 W(A+B)} XlOO的算式算出中空率。（n = 20的平均值）。
[0082] (5) 25 %壓縮硬度
[0083] 將試樣以長度方向30cmX寬度方向30cm的尺寸、以包含試樣表層面2面且不 包含試樣耳部的方式切斷成長方體形狀，由用Orientec Co. Ltd.制造的Tensilon利用 (p200mm壓縮板壓縮至75%而得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的25%壓縮時的應(yīng)力表示。（n = 3 的平均值）
[0084] (6)觸地感
[0085] 以長度方向50cmX寬度方向50cm的尺寸、以包含試樣表層面2面的方式切斷成 長方體形狀，得到試樣，令體重處于40kg?IOOkg的范圍的評判者30名（20歲?39歲的男 性：5名、20歲?39歲的女性：5名、40歲?59歲的男性：5名、40歲?59歲的女性：5名、 60歲?80歲的男性：5名、60歲?80歲的女性：5名）坐在上述試樣上，從感官上定性評價 坐下時的"咚"地接觸地板的感覺的水平。感覺不到：◎、較弱地感覺到：〇、中等水平地感 覺到：A、較強地感覺到：X。
[0086] (7)消音性
[0087] 以長度方向50cmX寬度方向50cm的尺寸、以包含試樣表層面2面的方式切斷成 長方體形狀，得到試樣，令體重處于40kg?IOOkg的范圍的評判者30名（20歲?39歲的 男性：5名、20歲?39歲的女性：5名、40歲?59歲的男性：5名、40歲?59歲的女性：5 名、60歲?80歲的男性：5名、60歲?80歲的女性：5名）坐在上述試樣上，從感官上定性 評價自網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生的聲音。聽不到：◎、較弱地聽到：〇、中等水平的聽到：A、較強地 聽到：X。
[0088] 〈合成例1>
[0089] 將對苯二甲酸二甲酯（DMT)、1，4- 丁二醇（1，4-BD)和聚 1，4- 丁二醇（PTMG :平 均分子量1000)與少量催化劑一起投加，通過常法進行酯交換后，一邊升溫減壓一邊使其 縮聚，生成DMT/1，4-BD/PTMG = 100/88/12mol %的聚酯醚嵌段共聚彈性體，接著添加抗氧 化劑1 %并混煉后進行粒料化，在50°C下真空干燥48小時，得到聚酯系熱塑性彈性體原料 (A-I)。將其特性示于表1。
[0090] 〈合成例2>
[0091] 將對苯二甲酸二甲酯（DMT)、1，4_ 丁二醇（1，4-BD)和聚 1，4_ 丁二醇（PTMG :平 均分子量1000)與少量催化劑一起投加，通過常法進行酯交換后，一邊升溫減壓一邊使其 縮聚，生成DMT/1，4-BD/PTMG = 100/84/16mol %的聚酯醚嵌段共聚彈性體，接著添加抗氧 化劑1 %并混煉后進行粒料化，在50°C下真空干燥48小時，得到聚酯系熱塑性彈性體原料 (A-2)。將其特性示于表1。
[0092] 〈合成例3>
[0093] 將對苯二甲酸二甲酯（DMT)、1，4- 丁二醇（1，4-BD)和聚 1，4- 丁二醇（PTMG :平 均分子量1000)與少量催化劑一起投加，通過常法進行酯交換后，一邊升溫減壓一邊使其 縮聚，生成DMT/1，4-BD/PTMG = 100/72/28mol %的聚酯醚嵌段共聚彈性體，接著添加抗氧 化劑1 %并混煉后進行粒料化，在50°C下真空干燥48小時，得到聚酯系熱塑性彈性體原料 (A-3)。將其特性示于表1。
[0094] [表 1]

【權(quán)利要求】
1. 一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，其由熱塑性樹脂的無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體形成，（a)該無 規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的表觀密度為〇. 005?0. 200g/cm3，（b)該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單 位重量的接合點數(shù)為500?1200個/g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量 的接合點數(shù)為550?1150個/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的平均每單位重量 的接合點數(shù)為600?1100個/g。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為選自由軟質(zhì) 聚烯烴、聚苯乙烯系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體和聚酰胺 系熱塑性彈性體組成的組中的至少一種熱塑性樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為選自由軟質(zhì)聚烯烴和聚 酯系熱塑性彈性體組成的組中的至少一種熱塑性樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該熱塑性樹脂為聚酯系熱塑性彈性體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為 200?10000分特。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為200?5000分特。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體的纖度為200?3000分特。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)體的 25%壓縮時硬度為5kg/Φ 200mm以上且50kg/Φ 200mm以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該連續(xù)線條體為中 空截面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體為中空截面，并且該中空 截面的中空率為10?50%。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，該連續(xù)線條體為中空截面，并且該中空 截面的中空率為20?40%。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該連續(xù)線條體為異 形截面。
【文檔編號】D04H3/018GK104285003SQ201380024126
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月7日
【發(fā)明者】涌井洋行, 中森雅彥 申請人:東洋紡株式會社