壓縮耐久性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種反復(fù)壓縮耐久性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體適合于辦公 椅、家具、沙發(fā)、床等寢具、電車/汽車/兩輪車/兒童座椅/嬰兒車等車輛用座椅等中使用的 緩沖材料、地毯、防止碰撞或被夾住的構(gòu)件等沖擊吸收用墊等。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，作為用于家具、床等寢具、電車/汽車/兩輪車等車輛用座椅的緩沖材料，廣 泛使用有發(fā)泡-交聯(lián)型聚氨酯。
[0003] 雖然發(fā)泡-交聯(lián)型聚氨酯作為緩沖材料的耐久性良好，但由于透濕透水性、通氣性 差、具有蓄熱性，因而存在易悶氣的問題。進而，由于沒有熱塑性而再循環(huán)困難，因此被指出 有在焚燒處理時焚燒爐的損傷變大、去除有毒氣體需要經(jīng)費等問題。因此，多數(shù)進行填埋處 理，但也有因地基的穩(wěn)定化困難而填埋場所受限、經(jīng)費也變高的問題。此外，被指出有如下 各種問題：雖然加工性優(yōu)異，但制造中使用的化學(xué)試劑的公害問題、成型后的殘留化學(xué)試 劑、其伴有的臭氣等。
[0004] 專利文獻1和2中公開了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。其可以解決上述源自發(fā)泡-交聯(lián)型聚氨酯的 各種問題，緩沖性能也優(yōu)異。但是，對于反復(fù)壓縮耐久特性，僅是50%恒位移反復(fù)壓縮殘余 應(yīng)變優(yōu)異，存在50 %反復(fù)壓縮后的50 %壓縮時硬度保持率為83 %左右，反復(fù)使用后的硬度 變低的問題。
[0005] -直以來，認(rèn)為如果反復(fù)壓縮殘余應(yīng)變小，則耐久性能就會充分。但是，近年來，對 反復(fù)壓縮耐久性的要求提高，與50%恒位移反復(fù)壓縮耐久性這樣的評價方法相比，相當(dāng)于 人的體重約76kg的750N恒定載荷反復(fù)壓縮后的40%壓縮時硬度保持率逐漸受到重視，對于 提高該恒定載荷反復(fù)壓縮耐久性的要求正在提高。對于以往的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，750N恒定載荷 反復(fù)壓縮后的40%壓縮時硬度保持率僅為50%左右，期望其改善。然而，以往已知的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)體中，難以得到恒定載荷反復(fù)壓縮后的硬度保持率高的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
[0006] 專利文獻3中公開了不同纖度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體及其制法。該制法是在表面層和基本層 中，使用圓形截面的截面慣性矩的比來規(guī)定纖度差，并通過在表面上設(shè)置纖維直徑細(xì)的軟 層、和在基本層上設(shè)置擔(dān)負(fù)耐久性的、纖維直徑粗的內(nèi)層來改善緩沖性和耐久性。這些制法 中，雖然以往的50%恒位移反復(fù)壓縮性優(yōu)異，但對于作為本發(fā)明的目標(biāo)的、更嚴(yán)格的750N恒 定載荷反復(fù)壓縮耐久性來說，未必是優(yōu)異的，難以實現(xiàn)本發(fā)明的范圍。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1:日本特開平7-68061號公報 [0010] 專利文獻2:日本特開2004-244740號公報 [0011] 專利文獻3:日本特開平7-189105號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的問題
[0013] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有的問題，其課題在于，提供一種具有750N恒定載 荷反復(fù)壓縮殘余應(yīng)變?yōu)?5%以下、750N恒定載荷反復(fù)壓縮后的40%硬度保持率為55%以上 的、反復(fù)壓縮特性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
[0014] 用于解決問題的方案
[0015] 本發(fā)明人等為了解決上述問題，進行了深入研究，結(jié)果發(fā)明了硬度保持率和厚度 保持率優(yōu)異的、反復(fù)壓縮耐久性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
[0016] 即，本發(fā)明如下所述。
[0017] (1) -種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其是由使連續(xù)線狀體彎曲而形成無規(guī)環(huán)、使各個環(huán)在熔融狀 態(tài)下彼此接觸而得到的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)形成的，所述連續(xù)線狀體包含選自由聚酯系熱 塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物組成的組中的至少1種熱塑 性彈性體，且連續(xù)線狀體的纖維直徑為0.1mm以上且3.Omm以下，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的表層部的纖 維直徑為內(nèi)層部的纖維直徑的1.05倍以上，表觀密度為O.Olg/cm 3以上且0.20g/cm3以下， 750N恒定載荷反復(fù)壓縮殘余應(yīng)變?yōu)?5%以下，750N恒定載荷反復(fù)壓縮后的40%壓縮時硬度 保持率為55%以上。
[0018] (2)根據(jù)權(quán)利要求（1)所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，750N恒定載荷反復(fù)壓縮后的65% 壓縮時硬度保持率為70 %以上。
[0019] ⑶根據(jù)權(quán)利要求⑴或⑵所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，壓縮撓曲系數(shù)為2.5以上。
[0020] (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，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的厚度 為IOmm以上且300mm以下。
[0021] (5)根據(jù)權(quán)利要求（1)~(4)中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，750N恒定載荷反復(fù) 壓縮后的40 %壓縮時硬度保持率為60 %以上。
[0022] (6)根據(jù)權(quán)利要求（1)~（5)中任一項所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，其中，750N恒定載荷反復(fù) 壓縮后的40 %壓縮時硬度保持率為65 %以上。
[0023] (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，750N恒定載荷反復(fù) 壓縮后的65 %壓縮時硬度保持率為73 %以上。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體具有如下特征:恒定載荷反 復(fù)壓縮殘余應(yīng)變小，硬度保持率優(yōu)異，即使反復(fù)使用乘坐感覺也不易發(fā)生變化、反復(fù)壓縮耐 久性優(yōu)異。通過該優(yōu)異的反復(fù)壓縮耐久性，可以提供辦公椅、家具、沙發(fā)、床等寢具、電車、汽 車等車輛用座椅等中使用的、反復(fù)壓縮耐久性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體緩沖物。
【具體實施方式】
[0026]以下，對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體是由使連續(xù)線狀體彎曲而形成無規(guī)環(huán)、使各個環(huán)在熔融狀態(tài) 下彼此接觸而得到的三維無規(guī)環(huán)接合結(jié)構(gòu)形成的，所述連續(xù)線狀體包含選自由聚酯系熱塑 性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物組成的組中的至少1種熱塑性 彈性體，且連續(xù)線狀體的纖維直徑為0.1mm以上且3.Omm以下，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的表層部的纖維 直徑為內(nèi)層部的纖維直徑的1.05倍以上，表觀密度為0.0 lg/cm3以上且0.20g/cm3以下，750N 恒定載荷反復(fù)壓縮殘余應(yīng)變?yōu)?5 %以下，750N恒定載荷反復(fù)壓縮后的40 %壓縮時硬度保持 率為55%以上。
[0028]作為本發(fā)明的聚酯系熱塑性彈性體，可以列舉:將熱塑性聚酯作為硬鏈段、將聚亞 烷基二醇作為軟鏈段的聚酯醚嵌段共聚物、或?qū)⒅咀寰埘プ鳛檐涙湺蔚木埘ヵデ抖喂簿?物。
[0029]作為聚酯醚嵌段共聚物的更具體的實例，有由以下三種物質(zhì)構(gòu)成的三元嵌段共聚 物:選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、萘-2,7-二甲酸、二苯基_4,4'_二甲酸等 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;選自1，4-丁二醇、乙二醇、三亞 甲基二醇、四亞甲基二醇、五亞甲基二醇、六亞甲基二醇等脂肪族二醇、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 數(shù)均分子量約300以上且5000以下的聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧 丙烷共聚物形成的二醇等聚亞烷基二醇中的至少1種。
[0030] 作為聚酯酯嵌段共聚物，有：由上述二羧酸、二醇和數(shù)均分子量約300以上且5000 以下的聚內(nèi)酯等聚酯二醇中的至少各1種構(gòu)成的三元嵌段共聚物。若考慮到熱粘接性、耐水 解性、伸縮性、耐熱性等，特別優(yōu)選作為二羧酸的對苯二甲酸或/和萘2,6_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四亞甲基二醇的三元嵌段共聚物、或作為聚酯 二醇的聚內(nèi)酯的三元嵌段共聚物。在特殊例子中，也可以使用導(dǎo)入有聚硅氧烷系的軟鏈段 的物質(zhì)。
[0031] 此外，在上述聚酯系熱塑性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)、聚烯烴系成分作為軟鏈段而成的物質(zhì)等也包含于本發(fā)明的聚酯系熱塑性彈性體中。 這些聚酯系彈性體可以單獨使用或混合2種以上使用。根據(jù)需要，可以添加抗氧化劑、耐光 劑等來提高耐久性。此外，為了提高耐熱耐久性、耐流掛性，提高熱塑性樹脂的分子量也是 有效的。
[0032] 本發(fā)明的聚酯系熱塑性彈性體的熔點優(yōu)選為能夠保持耐熱耐久性的140°C以上， 若使用熔點為160°C以上的物質(zhì)，則因耐熱耐久性提高而更優(yōu)選。
[0033] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的反復(fù)壓縮耐久性，聚酯系熱塑性彈性體的 軟鏈段含量優(yōu)選為15重量％以上、更優(yōu)選為25重量％以上、進一步優(yōu)選為30重量％以上、特 別優(yōu)選為40重量％以上，從確保硬度和耐熱耐流掛性出發(fā)，優(yōu)選為80重量％以下、更優(yōu)選為 70重量％以下。
[0034] 對于包含構(gòu)成本發(fā)明的反復(fù)壓縮耐久性優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的聚酯系熱塑性彈性 體的成分，優(yōu)選在利用差示掃描型量熱計測定的熔解曲線中在熔點以下具有吸熱峰。在熔 點以下具有吸熱峰的情況與不具有吸熱峰的情況相比，耐熱耐流掛性明顯提高。例如，作為 本發(fā)明的優(yōu)選聚酯系熱塑性彈性體，將硬鏈段的酸成分中包含具有剛性的對苯二甲酸、萘 2，6-二甲酸等90摩爾％以上的物質(zhì)、更優(yōu)選的是對苯二甲酸、萘2，6-二甲酸的含量為95摩 爾％以上、特別優(yōu)選為100摩爾％的物質(zhì)和二元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700以上 且3000以下、進一步優(yōu)選為800以上且1800以下的聚四亞甲基二醇，以優(yōu)選15重量％以上且 80重量％以下、更優(yōu)選25重量％以上且70重量％以下、進一步優(yōu)選30重量％以上且70重 量％以下、特別優(yōu)選40重量％以上且70重量％以下為共聚量時，若硬鏈段的酸成分中具有 剛性的對苯二甲酸、萘2,6_二甲酸的含量多，則硬鏈段的結(jié)晶性提高，不易發(fā)生塑性變形， 并且耐熱耐流掛性提高，熔融熱粘接后進一步在比熔點低至少l〇°C以上的溫度下進行退火 處理時，耐熱耐流掛性進一步提高。退火處理只要可以在比熔點低至少l〇°C以上的溫度下 對樣品進行熱處理即可，通過賦予壓縮應(yīng)變來進一步提高耐熱耐流掛性。利用差示掃描型 量熱計測定經(jīng)過這種處理的緩沖層所得的熔解曲線中，在室溫以上且熔點以下的溫度下更 明確顯示出吸熱峰。需要說明的是，未進行退火時，在熔解曲線中在室溫以上且熔點以下未 明確顯示出吸熱峰。由此類推，認(rèn)為其原因也可能是:通過退火形成硬鏈段被重排列的亞穩(wěn) 定中間相，耐熱耐流掛性提高。作為本發(fā)明的耐熱性提高效果的有效利用方法，在使用加熱 器的車輛用的緩沖物、地?zé)岬牡匕邃亯|等能夠變得較高溫的用途中，耐流掛性良好，因而有 用。
[0035] 作為本發(fā)明的聚烯烴系熱塑性彈性體，構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的聚合物優(yōu)選比重為 0.94g/cm3以下的低密度聚乙烯樹脂，特別優(yōu)選包含由乙烯和碳數(shù)3以上的α-烯烴形成的乙 烯· α-烯烴共聚物樹脂。本發(fā)明的乙烯· α-烯烴共聚物優(yōu)選為日本特開平6-293813號公報 中記載的共聚物，是由乙烯和碳數(shù)3以上的α-烯烴共聚而成的。此處，作為碳數(shù)3以上的α-烯 經(jīng)，例如可以舉出丙稀、1 _ 丁稀、1_戊稀、1_己稀、4-甲基-1-戊稀、1-庚稀、1-辛稀、1-壬稀、 1-癸烯、ι-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八 稀、1 _十九稀、1_二十稀等，優(yōu)選為1_丁稀、1_戊稀、1 _己稀、4-甲基-1-戊稀、1-庚稀、1-辛 烯、1-壬烯、1-癸烯、ι-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-