(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078973
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】表皮一体発泡成形用の表皮材
(51)【国際特許分類】
D06N 7/00 20060101AFI20240604BHJP
B32B 5/18 20060101ALI20240604BHJP
B32B 27/12 20060101ALI20240604BHJP
B32B 27/40 20060101ALI20240604BHJP
B32B 27/32 20060101ALI20240604BHJP
B32B 27/02 20060101ALI20240604BHJP
B32B 27/36 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
D06N7/00
B32B5/18
B32B27/12
B32B27/40
B32B27/32 C
B32B27/02
B32B27/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022191627
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000000077
【氏名又は名称】アキレス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】黒川 兼嗣
(72)【発明者】
【氏名】関 克也
(72)【発明者】
【氏名】赤田 勝彦
【テーマコード(参考)】
4F055
4F100
【Fターム(参考)】
4F055AA21
4F055BA14
4F055CA05
4F055CA11
4F055EA02
4F055EA04
4F055EA24
4F055FA06
4F055FA15
4F055GA34
4F100AJ05C
4F100AK04D
4F100AK41A
4F100AK41C
4F100AK51B
4F100BA04
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10D
4F100DG01C
4F100DG13A
4F100DG15C
4F100DJ01B
4F100GB33
4F100JA13
4F100JJ07
4F100JK13B
(57)【要約】
【課題】本発明は、液状の発泡樹脂の浸透を抑制可能であり、さらには難燃性能に優れた表皮一体発泡成形用の表皮材を提供することを課題とする。
【解決手段】表面側から、表面材、軟質ポリウレタンフォームシート、裏面材を積層し、前記裏面材が、繊維布帛と樹脂フィルムとからなる複合材であって、前記繊維布帛が軟質ポリウレタンフォームシートと接する面に配置して、表皮一体発泡成形用の表皮材を構成する。繊維布帛はポリエステル繊維とレーヨンの混紡不織布が好ましい。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表皮一体発泡成形用の表皮材であって、
表面側から、表面材、軟質ポリウレタンフォームシート、裏面材が積層されてなり、
前記裏面材が、繊維布帛と樹脂フィルムとからなる複合材であって、
前記繊維布帛が軟質ポリウレタンフォームシートと接する面に配置されてなることを特徴とする表皮一体発泡成形用の表皮材。
【請求項2】
前記樹脂フィルムがポリエチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の表皮一体発泡成形用の表皮材。
【請求項3】
前記繊維布帛がポリエステル繊維からなる不織布であることを特徴とする請求項1に記載の表皮一体発泡成形用の表皮材。
【請求項4】
前記不織布がポリエステル繊維とレーヨンの混紡不織布であることを特徴とする請求項3に記載の表皮一体発泡成形用の表皮材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表皮一体発泡成形用の表皮材に関するものである。表皮一体発泡成形用の表皮材は、立体的に縫製されて、その内部に液状の発泡樹脂を注入して発泡させ、表皮材と一体化した成形体を得るために使用されるものである。表皮一体発泡成形で得られる成形体としては、車両用のヘッドレストやアームレスト、コンソールボックス等が挙げられる。
【0002】
表皮一体発泡成形でヘッドレストやアームレスト、コンソールボックス等を成形する場合に用いられる表皮材としては、触感や風合いの観点から表面材の裏面に軟質ポリウレタンフォームシートを積層することが一般的である。
しかしながら、表面材と軟質ポリウレタンフォームシートからなる表皮材を立体形状にして、液状の発泡樹脂を注入して発泡させると、液状の発泡樹脂が軟質ポリウレタンフォームシートに浸透して硬化するため、表皮材の風合いや外観を悪化させる不具合があった。
そのため、軟質ポリウレタンフォームシートの通気度や密度を調整したり、軟質ポリウレタンフォームシートの裏面に樹脂フィルムを積層したりすることで、液状の発泡樹脂の浸透の防止が図られている(特許文献1参照)。
【0003】
軟質ポリウレタンフォームシートの通気度や密度を調整することで液状の発泡樹脂の浸透の防止を図る手法においては、軟質ポリウレタンフォームシートの硬度が高くなる傾向にあり、表皮材のクッション性が不十分であったり、表皮一体発泡成形体の外形状に追従しにくくなったりする傾向にある。
表面材と軟質ポリウレタンフォームシートと樹脂フィルムとを積層する方法としては、生産性に優れるためフレームラミネート法が常用されているが、フレームラミネート法で軟質ポリウレタンフォームシートと樹脂フィルムとを貼り合わせる場合、火炎によって樹脂フィルムが溶融軟化し、微細な穴あき(ピンホール)が生じる場合がある。樹脂フィルムにピンホールが生じた表皮材を用いて表皮一体発泡成形を行うと、液状の発泡樹脂がピンホールを突き抜けて軟質ポリウレタンフォームシートに浸透して硬化してしまい、表皮材の風合いが損なわれてしまう不具合があった。なお、ピンホールの有無は目視では判別できない場合も多いため、大きな問題であった。
【0004】
また、ヘッドレストやアームレスト、コンソールボックス等の車両用の内装材は、難燃性能が求められるが、表皮一体発泡成形用の表皮材は、裏面に軟質ポリウレタンフォームシートを使用しているため、難燃性能が十分であるとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、液状の発泡樹脂の浸透を抑制可能であり、さらには難燃性能に優れた表皮一体発泡成形用の表皮材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し、液状の発泡樹脂の浸透を抑制可能であり、さらには難燃性能に優れた表皮一体発泡成形用の表皮材を発明した。
【0008】
本発明は以下を要旨とする。
表皮一体発泡成形用の表皮材であって、表面側から、表面材、軟質ポリウレタンフォームシート、裏面材が積層されてなり、前記裏面材が、繊維布帛と樹脂フィルムとからなる複合材であって、前記繊維布帛が軟質ポリウレタンフォームシートと接する面に配置されてなることを特徴とする表皮一体発泡成形用の表皮材。
【発明の効果】
【0009】
本発明の表皮材は、液状の発泡樹脂の浸透が抑制可能であるため、風合いや触感に優れた表皮一体発泡成形品を提供することができる。
また、難燃性能にも優れるため、車両の内装材の表皮材として好適に使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の表皮発泡一体成形用の表皮材の断面模式図である。
【
図2】表皮一体発泡成形体の一例である車両用のヘッドレストの概略斜視図である。
【
図3】車両用ヘッドレストの成形工程の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の表皮一体発泡成形用の表皮材10は、例えば
図2および
図3に示す車両用のヘッドレスト20の表皮材10として用いられ、ヘッドレスト20の外形に対応するように立体的に縫製され、その内部に補強材や支柱などのインサート部品21が装着され、表皮材10の内部空間に液状の発泡樹脂が注入されて、表皮材10と発泡硬化した発泡樹脂とが一体になった表皮一体発泡成形体であるヘッドレスト20が完成する。
本発明の表皮材10は、表皮一体発泡成形体の表面の全部に使用されてもいいし、一部に使用されても構わない。例えば、液状の発泡樹脂の注入ノズル32付近や、液状の発泡樹脂が高圧で当たる部分のみを本発明の表皮材10を用い、それ以外の部分については他の表皮材から構成されていてもよい。
【0012】
このような本発明の表皮一体発泡成形用の表皮材10は、
図1に示すように、表面材11、軟質ポリウレタンフォームシート12、裏面材13の順で積層されてなる。
【0013】
〔表面材〕
表面材11しては、表皮一体発泡成形品の風合いや触感などを考慮して選定されるが、例えば、繊維布帛や合成皮革、天然皮革などが挙げられる。
繊維布帛としては、編布、織布、不織布など、繊維を利用した布材であればいずれのものであってもよい。繊維布帛を形成する繊維は、特に限定されず、合成繊維、天然繊維などをあげることができる。合成繊維の材質としては、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ナイロンなどを例示することができるがこれに限定されない。天然繊維の材質としては、綿、麻、レーヨンなどを例示することができる。
合成皮革としては、湿式法や乾式法等公知の方法で製造された合成皮革を用いることができる。また、合成皮革は、三次元極細不織布に樹脂を絡ませてなるいわゆる人工皮革であってもよい。
天然皮革としては、牛革、豚革、馬革、羊革、山羊革等が挙げられる。
【0014】
表面材11の厚みは特に限定されないが、0.5mm以上3.0mm以下であることが好ましい。表皮材11の厚みが0.5mm未満の場合、表皮材10の機械的強度が不十分となるおそれがある。一方で、表面材11の厚みが3.0mmを超えると、嵩高くなって表皮材10を立体形状に縫製しにくくなる傾向にある。
【0015】
〔軟質ポリウレタンフォームシート〕
軟質ポリウレタンフォームシート12は、表面材11の裏面側に積層され、表皮材10および表皮材10を用いて成形される表皮一体発泡成形体にクッション性を付与するものである。
【0016】
軟質ポリウレタンフォームシート12の性状は特に限定されないが、密度は15~60kg/m3、硬さは90~500Nであると、表皮材10に良好なクッション性や伸縮性を付与することができる。
軟質ポリウレタンフォームシート12の厚みは1.0~15mmが好適である。
【0017】
〔裏面材〕
軟質ポリウレタンフォームシート12の裏面側(表面材11と接する面の反対側)には、裏面材13が設けられる。
裏面材13は繊維布帛131と樹脂132フィルムとが積層されてなる複合材であり、軟質ポリウレタンフォームシート12と接する面に繊維布帛131が積層される。
【0018】
繊維布帛131としては、織物、編物、不織布等を挙げることができるが、不織布が好適である。
不織布を構成する繊維としては、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エステル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリアミド繊維等が挙げられるが、ポリエステル系繊維が好ましい。
ポリエステル系繊維は、レーヨンとの混紡繊維とすることにより、燃やすとレーヨン自体は炭化するため、燃焼を遅延させる効果があり難燃性能に優れ好適である。なお、ポリエステル系繊維とレーヨンの混紡割合は、ポリエステル系繊維:レーヨン=20~80:80~20であることが好ましい。
【0019】
不織布の目付としては、30~60g/m2であることが好ましい。30~60g/m2であれば、後述の軟質ポリウレタンフォームシート12と裏面材13のフレームラミネート時において、樹脂フィルムに132に火炎によるピンホールの発生が抑制されるとともに、表皮材10の軽量化を図ることができる。
なお、不織布の製造方法としては、スパンレース法、スパンボンド法、メルトブロー法等、公知の方法を採用することができる。
【0020】
樹脂フィルム132を構成する樹脂としては、注入される液状の樹脂との接着性に優れるものであれば使用可能であり、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルムが好適である。
なかでも、ポリエチレン系樹脂フィルムは、耐久性があって劣化しにくいため好ましい。加えて、ポリエチレン系樹脂フィルムは溶融温度が低いため、上記繊維布帛131と熱ラミネートする際の加工温度を低く設定することができ、繊維布帛131にダメージを与えることがない。
【0021】
繊維布帛131と樹脂フィルム132とを複合化させる方法としては、樹脂フィルム132を溶融軟化させる熱ラミネート法や接着剤を介して両者を貼着する方法などが挙げられるが、熱ラミネート法が好ましい。
【0022】
表面材11と軟質ポリウレタンフォームシート12と裏面材13を積層して、表皮材10を形成する方法としては、接着剤やホットメルトフィルムによって貼り合わせる方法、高周波ウェルダー法、フレームラミネート法などが挙げられるが、表面材11や軟質ポリウレタンフォームシート12の風合いを損ねることなく、乾燥工程が不要であり、接着速度が速く生産性に優れるため、フレームラミネート法が好適である。
【0023】
表皮材10を用いた表皮一体発泡成形体について車両用のヘッドレスト20を例に挙げて説明する。
図3に示すように、表皮材10は車両用のヘッドレスト20の外形に対応する形状に立体的に縫製され、その内部に補強材や支柱などのインサート部品21が装着されて成形装置30の発泡型31に取り付けられ、これら装着されたインサート部品21と表皮材10の内部空間に液状の発泡樹脂が注入ノズル32から注入され、表皮材10と発泡した発泡樹脂とが一体となった表皮一体発泡成形体であるヘッドレスト20となる(
図2参照)。
このとき注入される液状の発泡樹脂は、表皮材10の裏面材13の樹脂フィルム132に当接する。本発明の表皮材10は裏面材13として繊維布帛131と樹脂フィルム132とを積層してなる複合材を使用しており、表皮材10の形成時において樹脂フィルム132にピンホールが生じることがないため、液状の発泡樹脂の表皮材10への浸透を抑制し、表皮材10が硬くなって風合いを損ねることがない。
【0024】
以上、本発明の表皮一体発泡成形体用の表皮材について説明した。本発明はヘッドレストやアームレスト、コンソールボックス等の車両の内装材用として好適に使用される。
【実施例0025】
以下に本発明を実施例に基づいて、詳細に説明する。本発明は、これら実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。
【0026】
<材料>
・表面材:ポリエステル糸起毛トリコット編地 目付:275g/m2、厚み:0.8mm
・軟質ポリウレタンフォームシート:厚み3.0mm、硬さ430N、密度50kg/m3
・裏面材1:目付30g/m2のポリエステルとレーヨンの混紡不織布(ポリエステル:レーヨン=65:35)と厚み30μmのポリエチレンフィルムの複合材
・裏面材2:厚み30μmのポリエチレンフィルム
・裏面材3:目付30g/m2のポリエステルとレーヨンの混紡不織布(ポリエステル:レーヨン=65:35)
【0027】
実施例1
表面材、軟質ポリウレタンフォーム、裏面材1をフレームラミネート法により積層して表皮材を得た。なお、裏面材1はポリエステルとレーヨンの混紡不織布が軟質ポリウレタンフォームと接するように積層した。
【0028】
比較例1
裏面材1を裏面材2に変更した以外は、実施例1と同様にして表皮材を得た。
【0029】
比較例2
裏面材1を裏面材3に変更した以外は、実施例1と同様にして表皮材を得た。
【0030】
得られた表皮材について、以下の要領で、ピンホール確認試験、染み出し防止性確認試験、難燃性確認試験1、難燃性確認試験2を実施した。結果を表1に示す。
なお、染み出し防止性確認試験および難燃性確認試験2については、以下の評価用サンプルを用いて実施した。
<評価用サンプル>
実施例、比較例で得られた表皮材を用いて、ヘッドレスト形状に近似した評価サンプルを作製した。この評価サンプルの内部に、発泡樹脂(ポリエーテルポリオール100質量部、トリレンジイソシアネート70質量部、水3.5質量部、シリコーンオイル1.0質量部、ジメチルメタノールアミン2.5質量部、トリエチレンジアミン1.0質量部からなる混合物)を注入し、発泡硬化させることで、表皮材と一体化した発泡成形体を得た。 これを評価用サンプルとする。
【0031】
〔ピンホール確認試験〕
実施例1および比較例1で得られた表皮材について、裏面材側からミクロチェックスプレー(赤色)を塗布し、濃赤色箇所の有無を目視にて確認した。評価基準は以下のとおりである。
なお、ピンホールは濃赤色の点状として確認される。
比較例2については、裏面材にフィルムを用いていないため、試験を行っていない。
〇・・・ピンホールなし(濃赤色の点状なし)
×・・・ピンホールあり(濃赤色の点状あり)
【0032】
〔染み出し防止性確認試験〕
上記評価サンプルの断面を確認し、表皮材への発泡樹脂の浸透の有無を目視にて確認した。評価基準は以下のとおりである。
〇・・・表皮材に発泡樹脂の浸透が確認されない
×・・・表皮材の内部(軟質ポリウレタンフォームシート)に発泡樹脂が浸透している
【0033】
〔難燃性確認試験1〕
実施例、比較例で得られた表皮材について、縦方向において、長さ350mm、幅100mmにカットし、MVSSに準じて燃焼試験を行った。評価基準は以下のとおりである。
〇・・・最大燃焼速度が70mm/min未満
×・・・最大燃焼速度が70mm/min以上
【0034】
〔難燃性確認試験2〕
上記評価用サンプルについて、縦方向において、長さ150mm、幅85mm、厚みが12.7mm(表皮材+発泡樹脂)になるようにカットし、MVSSに準じて燃焼試験を行った。評価基準は以下のとおりである。
〇・・・最大燃焼速度が35mm/min未満
×・・・最大燃焼速度が35mm/min以上
【0035】
【0036】
上記の結果から、実施例1の表皮材は、ピンホールが確認されないため、注入する発泡樹脂の染み出すことがなく、難燃性にも優れることから、表皮一体発泡成形用の表皮材として好適であることがわかる。
一方で比較例1の表皮材はピンポールが発生しているため注入する発泡樹脂の染み出しが生じており、難燃性も十分でないことがわかる。また、比較例2の表皮材は裏面材に樹脂フィルムを使用していないためピンホール発生の問題はないものの、不織布のみでは注入する発泡樹脂の染み出しの防止が困難であることがわかる。