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特許7104540発泡成形品補強用積層体及びその製造方法
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  • 特許-発泡成形品補強用積層体及びその製造方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-12
(45)【発行日】2022-07-21
(54)【発明の名称】発泡成形品補強用積層体及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   D04H 3/14 20120101AFI20220713BHJP
   B29C 45/00 20060101ALI20220713BHJP
   B29C 44/00 20060101ALI20220713BHJP
   D04H 3/03 20120101ALI20220713BHJP
   B32B 5/24 20060101ALI20220713BHJP
   B32B 5/26 20060101ALI20220713BHJP
【FI】
D04H3/14
B29C45/00
B29C44/00 D
D04H3/03
B32B5/24 101
B32B5/26
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018067747
(22)【出願日】2018-03-30
(65)【公開番号】P2019178449
(43)【公開日】2019-10-17
【審査請求日】2021-02-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000003160
【氏名又は名称】東洋紡株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】391021570
【氏名又は名称】呉羽テック株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000214272
【氏名又は名称】長瀬産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002837
【氏名又は名称】特許業務法人アスフィ国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075409
【弁理士】
【氏名又は名称】植木 久一
(74)【代理人】
【識別番号】100129757
【弁理士】
【氏名又は名称】植木 久彦
(74)【代理人】
【識別番号】100115082
【弁理士】
【氏名又は名称】菅河 忠志
(74)【代理人】
【識別番号】100125243
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 浩彰
(72)【発明者】
【氏名】恋田 貴史
(72)【発明者】
【氏名】中川 泰子
(72)【発明者】
【氏名】北村 守
(72)【発明者】
【氏名】長瀬 拓也
【審査官】川口 裕美子
(56)【参考文献】
【文献】特開平06-171002(JP,A)
【文献】特開2005-342920(JP,A)
【文献】特開平06-136651(JP,A)
【文献】特開平07-023834(JP,A)
【文献】特開2013-087492(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
D04H 3/14
B29C 45/00
B29C 44/00
D04H 3/03
B32B 5/24
B32B 5/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着している網状構造体と、不織布とが積層されており、
前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、前記網状構造体の厚さが0.5mm以上2.9mm以下であり、
前記不織布に含まれる繊維の繊維径が0.100mm以下、前記不織布の厚さが0.5mm以上3.0mm以下であることを特徴とする発泡成形品補強用積層体。
【請求項2】
前記網状構造体の厚さが、前記不織布の厚さに対して1.0倍以上5.8倍以下である請求項1に記載の発泡成形品補強用積層体。
【請求項3】
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びエチレン酢酸ビニル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種以上である請求項1または2に記載の発泡成形品補強用積層体。
【請求項4】
前記網状構造体と前記不織布が、熱融着により一体化されている請求項1~3のいずれか1項に記載の発泡成形品補強用積層体。
【請求項5】
熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着しており、前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、厚さが0.5mm以上2.9mm以下である網状構造体と、繊維径が0.100mm以下の繊維を含み、厚さが0.5mm以上3.0mm以下である不織布を積層して圧着する工程を含むことを特徴とする発泡成形品補強用積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発泡成形品補強用積層体及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは異音の発生を抑制可能な発泡成形品補強用積層体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、座席等のクッション材として、発泡ウレタン成形体が広く用いられている。一般的に、発泡ウレタン成形体としては、発泡時に補強材が一体化されたものが用いられており、かかる補強材は、発泡ウレタン成形体と自動車シートの台座(金属スプリング)の間に位置して、台座のクッション作用を均等に分散すると共に、台座から受ける摩擦から発泡ウレタン成形体を保護するという役割を担っている。
【0003】
しかし昨今では、台座表面の摩擦抵抗が大きいことにより、座席上で人が動くことで異音が発生することが確認されており、異音低減の機能も兼ね備えた補強材が種々提案されている。例えば特許文献1には、補強材としてフレーム部材側に突出する凸部と、凸部よりもパッド部材側に近接する凹部を有するとともに、凸部によってフレーム部材に対して点状又は線状に接触可能な繊維弾性体が開示されている。特許文献2には、不織布を備えた基材と、基材の第一面側に設けられた粘着剤層と、を有する異音防止シートが開示されている。また特許文献3には、熱可塑性樹脂製の繊維集積体によって形成される表面層と裏面層の2層と、表面層と裏面層に挟まれて形成された中間層が一体化され、前記中間層が発泡体層からなるウレタン発泡成形品用補強基布が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2013-107458号公報
【文献】特開2011-001399号公報
【文献】特開2016-132228号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1~3に開示される補強材は、凹部・凸部、粘着剤層、発泡体層からなる中間層等を形成せねばならず、これらの製造は決して容易ではなかった。そこで、本発明は、異音抑制効果を有する新規な発泡成形品用補強材の提供を課題として掲げた。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着している網状構造体と、不織布とを含む積層体であって、前記連続線状体の繊維径、前記網状構造体の厚さ、前記不織布に含まれる繊維の繊維径、及び前記不織布の厚さを所望の範囲内に調整することにより、異音抑制効果を有する発泡成形品用補強材が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明に係る発泡成形品補強用積層体は、以下の点に要旨を有する。
[1] 熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着している網状構造体と、不織布とが積層されており、
前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、前記網状構造体の厚さが0.5mm以上2.9mm以下であり、
前記不織布に含まれる繊維の繊維径が0.100mm以下、前記不織布の厚さが0.5mm以上3.0mm以下であることを特徴とする発泡成形品補強用積層体。
[2] 前記網状構造体の厚さが、前記不織布の厚さに対して1.0倍以上5.8倍以下である[1]に記載の発泡成形品補強用積層体。
[3] 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びエチレン酢酸ビニル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種以上である[1]または[2]に記載の発泡成形品補強用積層体。
[4] 前記網状構造体と前記不織布が、熱融着により一体化されている[1]~[3]のいずれか1項に記載の発泡成形品補強用積層体。
[5] 熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着しており、前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、厚さが0.5mm以上2.9mm以下である網状構造体と、繊維径が0.100mm以下の繊維を含み、厚さが0.5mm以上3.0mm以下である不織布を積層して圧着する工程を含むことを特徴とする発泡成形品補強用積層体の製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、異音抑制効果を有する新規な発泡成形品補強用積層体及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、発泡成形品補強用積層体の網状構造体に含まれる連続線状体の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明に係る発泡成形品補強用積層体は、熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着している網状構造体と、不織布とが積層されており、前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、前記網状構造体の厚さが0.5mm以上2.9mm以下であり、前記不織布に含まれる繊維の繊維径が0.100mm以下、前記不織布の厚さが0.5mm以上3.0mm以下であることを特徴とする。
例えば、補強材が単層であった場合、ウレタンが含浸した補強材を使って製品化すると、ウレタンが含浸した補強材と台座表面とでは摩擦係数が大きく異なるため、使用時の製品の動きに伴い、ウレタンが含浸した補強材が上下・左右に動いてしまい、これに起因して異音が発生していた(スティック・スリップ)。一方、本発明者らが検討したところ、本発明では更に網状構造体を積層することにより、ウレタンが含浸した不織布が、直接、台座表面と接触することを抑制でき、これにより異音を低減できることがわかった。図1には、発泡成形品補強用積層体を網状構造体側からみたときの、2cm四方に含まれる連続線状体1の概略図を示す。図1に示すように、網状構造体は空間の多い構造を有しているが、仮に発泡成形品補強用積層体が厚さ方向に変形しても、連続線状体1の繊維径が太く網状構造体の空間を維持できるため、網状構造体の存在によりウレタンが含浸した不織布が、直接、台座表面と接触することを抑制でき、これによりスティック・スリップによる異音低減が図られる。以下、本発明について詳述する。
【0011】
<1.網状構造体>
網状構造体は、熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着している構造を有する。連続線状体の形状は特に限定されず、連続線状体の内部は中実または中空のいずれであってもよく、連続線状体の断面形状は円形または異形のいずれであってもよい。
【0012】
前記熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性樹脂などが例示される。中でも、柔軟性に優れることから前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂またはエチレン酢酸ビニル共重合体が好ましく、より好ましくはポリオレフィン系熱可塑性樹脂である。これらの熱可塑性樹脂は、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0013】
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、密度が0.86~0.94g/cm3のものが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン単独で重合したホモポリマー、エチレンとプロピレン等をランダムもしくはブロック共重合したランダムポリマーやブロックポリマーなどが挙げられる。ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレンと炭素数3以上のαオレフィンのランダム共重合体、エチレンと炭素数3以上のαオレフィンのブロック共重合体が好ましい。炭素数3以上のαオレフィンとしては、プロピレン、イソプレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、4-メチル-1-ペンテン、へプテン-1、オクテン-1、ノネン-1、デセン-1、ウンデセン-1、ドデセン-1、トリデセン-1、テトラデセン-1、ペンタデセン-1、ヘキサデセン-1、ヘプタデセン-1、オクタデセン-1、ノナデセン-1、エイコセン-1が好ましく、プロピレン、イソプレンがより好ましい。また、これらαオレフィンは2種類以上を併用することもできる。
【0014】
エチレン酢酸ビニル共重合体としては、比重が0.91~0.965のものが好ましい。比重は、酢酸ビニル含有率によって変化する。酢酸ビニルの含有率は1~35%が好ましい。酢酸ビニル含有率が小さいとゴム弾性に乏しくなる恐れがあるため、酢酸ビニル含有率は1%以上が好ましく、5%以上がさらに好ましく、10%以上が特に好ましい。酢酸ビニル含有率が大きくなるとゴム弾性には優れるが、融点が低下し耐熱性に乏しくなる恐れがあるため、酢酸ビニルの含有率は、35%以下が好ましく、30%以下がさらに好ましく、26%以下が特に好ましい。
【0015】
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリアルキレンジオールをソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック共重合体、または脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエステルブロック共重合体が好ましい例として例示できる。ポリエステルエーテルブロック共重合体のより具体的な構成としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、ナフタレン-2,7-ジカルボン酸、ジフェニル-4,4’-ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸または、これらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも1種と、1,4-ブタンジオール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族ジオール、1,1-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール、またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも1種、および平均分子量が約300~5000のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、またはエチレンオキシド-プロピレンオキシド共重合体などから選ばれたポリアルキレンジオールのうち少なくとも1種から構成される三元ブロック共重合体である。ポリエステルエステルブロック共重合体としては、上記ジカルボン酸とジオール及び平均分子量が約300~5000のポリラクトン等のポリエステルジオールのうち少なくとも1種から構成される三元ブロック共重合体が例示される。熱接着性、耐加水分解性、伸縮性、耐熱性等を考慮すると、好ましくは、(1)ジカルボン酸としてテレフタル酸及び/又はイソフタル酸、ジオール成分として1,4-ブタンジオール、ポリアルキレンジオールとしてポリテトラメチレングリコールからなる3元ブロック共重合体、および(2)ジカルボン酸としてテレフタル酸または/およびナフタレン-2,6-ジカルボン酸、ジオール成分として1,4-ブタンジオール、ポリエステルジオールとしてポリラクトンからなる3元ブロック共重合体である。特に好ましくは、(1)ジカルボン酸としてテレフタル酸及び/又はイソフタル酸、ジオ-ル成分として1,4-ブタンジオール、ポリアルキレンジオールとしてポリテトラメチレングリコールからなる3元ブロック共重合体である。特殊な例では、ポリシロキサン系のソフトセグメントを導入したものも使うことができる。
【0016】
ポリスチレン系熱可塑性樹脂としては、スチレンとブタジエンのランダム共重合体、スチレンとブタジエンのブロック共重合体、スチレンとイソプレンのランダム共重合体、スチレンとイソプレンのブロック共重合体、あるいはそれらに水素添加したものが好ましい例として例示できる。
【0017】
ポリウレタン系熱可塑性樹脂としては、通常の溶媒(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)の存在または不存在下に、(A)数平均分子量1000~6000の末端に水酸基を有するポリエーテル及び/又はポリエステルと(B)有機ジイソシアネートを主成分とするポリイソシアネートを反応させた両末端がイソシアネート基であるプレポリマーに、(C)ジアミンを主成分とするポリアミンにより鎖延長したポリウレタン樹脂を代表例として例示できる。(A)のポリエステル、ポリエーテル類としては、平均分子量が約1000~6000、好ましくは1300~5000のポリブチレンアジペート共重合ポリエステルやポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシド-プロピレンオキシド共重合体等のポリアルキレンジオールが好ましい。(B)のポリイソシアネートとしては、従来公知のポリイソシアネートを用いることができるが、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネートを主体としたイソシアネ-トを用い、必要に応じ従来公知のトリイソシアネート等を微量添加使用してもよい。(C)のポリアミンとしては、エチレンジアミン、1,2-プロピレンジアミン等公知のジアミンを主体とし、必要に応じて微量のトリアミン、テトラアミンを併用してもよい。これらのポリウレタン系熱可塑性樹脂は単独又は2種類以上混合して用いてもよい。また、上記樹脂に非熱可塑性樹脂成分をブレンドされたもの、共重合したもの等も本発明の熱可塑性樹脂に包含される。
【0018】
ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、ハードセグメントにナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12等およびそれらの共重合ナイロンを骨格とし、ソフトセグメントには、平均分子量が約300~5000のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシド-プロピレンオキシド共重合体等のポリアルキレンジオールのうち少なくとも1種から構成されるブロック共重合体を単独または2種類以上混合して用いたものが好ましい例として例示できる。更には、非熱可塑性樹脂成分をブレンドされたもの、共重合したもの等も本発明に使用できる。
【0019】
前記連続線状体は、目的に応じて種々の添加剤を含有することができる。添加剤としては、フタル酸エステル系、トリメリット酸エステル系、脂肪酸系、エポキシ系、アジピン酸エステル系、ポリエステル系の可塑剤、公知のヒンダードフェノール系、硫黄系、燐系、アミン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、トリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ニッケル系、サリチル系などの光安定剤、帯電防止剤、過酸化物などの分子調整剤、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、カルボジイミド系化合物などの反応基を有する化合物、金属不活性剤、有機及び無機系の核剤、中和剤、制酸剤、防菌剤、蛍光増白剤、充填剤、難燃剤、難燃助剤、有機及び無機系の顔料などが例示できる。
【0020】
前記連続線状体の融点(以下、単に「T」と称する場合がある)は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは250℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは200℃以下である。熱可塑性樹脂の融点を前記範囲内に調整することにより、発泡成形品補強用積層体が耐熱性を有するものとなり、また網状構造体と不織布を熱融着により一体化する際には、網状構造体の形状を維持できるため好ましい。
【0021】
前記連続線状体を構成する熱可塑性樹脂のメルトフローレート(MFR;190℃/2.16kg)は、好ましくは0.5g/10分以上、より好ましくは5g/10分以上、更に好ましくは10g/10分以上であり、好ましくは90g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下、更に好ましくは35g/10分以下である。
【0022】
なお前記連続線状体は、本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂と組み合わせた複合線状体としても良い。複合形態としては、シース・コア型、サイドバイサイド型、偏芯シース・コア型等が挙げられる。
【0023】
前記連続線状体の繊維径は、0.20mm以上、より好ましくは0.22mm以上、更に好ましくは0.24mm以上であり、1.0mm以下、より好ましくは0.50mm以下、更に好ましくは0.35mm以下である。連続線状体の繊維径を前記範囲内に調整することにより台座との接触面積を小さくでき、これによりスティック・スリップに起因する異音が発生し難くなる。連続線状体の繊維径の測定方法は、実施例の欄に詳述する。
【0024】
網状構造体の厚さは、0.5mm以上、より好ましくは0.8mm以上、更に好ましくは1.0mm以上であり、2.9mm以下、より好ましくは2.5mm以下、更に好ましくは2.0mm以下である。網状構造体の厚さを前記範囲内に調整することにより、ウレタンが含浸した不織布が台座表面と直接接触することを抑制できる。網状構造体の厚さの測定方法は、実施例の欄に詳述する。
【0025】
網状構造体の厚さは、網状構造体の繊維径に対して、好ましくは2倍以上、より好ましくは3倍以上、更に好ましくは4倍以上であり、好ましくは10倍以下、より好ましくは9倍以下、更に好ましくは8倍以下、特に好ましくは7.5倍以下である。網状構造体の厚さと繊維径の比率を前記範囲内に調整することにより、ウレタンを含む不織布が台座表面と接触し難くなり、これにより、異音を抑制しやすくなる。
【0026】
網状構造体の目付が多すぎると、発泡成形品補強用積層体の金型追従性が悪くなるため、好ましくは500g/m2以下、より好ましくは250g/m2以下、更に好ましくは150g/m2以下であり、好ましくは50g/m2以上、より好ましくは60g/m2以上、更に好ましくは70g/m2以上である。
【0027】
網状構造体としては、例えば、東洋紡社製「ブレスエアー(登録商標)」、呉羽テック社製「クレバルカー(登録商標)」、旭化成社製「フュージョン(登録商標)」等の市販品や、これらの圧縮体が好ましく用いられる。
【0028】
<2.不織布>
不織布は特に限定されず、公知の不織布が使用でき、中でも、引き裂き強力が20N以上、発泡後の強力(発泡後の不織布層を切り出し、JIS L 1913(2010)に準拠して強力を測定する)が10N/cm以上、且つウレタンの染み出しを少なくするための高密度部位を有する不織布が好ましい。
【0029】
不織布を構成する繊維としては、化学繊維が好ましい。具体的には、ナイロン6、ナイロン66等から構成されるポリアミド繊維;ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート(PCHT)、ポリトリメチオレンテレフタレート(PTT)等を含むホモポリエステル、またはこれらの共重合ポリエステルから構成されるポリエステル繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維;等が好ましく、安価で耐久性に優れることから、ポリエステル繊維またはポリオレフィン繊維が好ましい。これらの繊維は、単独で使用しても、混繊して使用してもよい。
【0030】
不織布を構成する繊維の融点(以下、単に「T」と称する場合がある)は、好ましくは140℃以上、より好ましくは220℃以上、更に好ましくは240℃以上、より更に好ましくは250℃以上であり、好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、更に好ましくは330℃以下である。繊維の融点を前記範囲内に調整することにより、発泡成形品補強用積層体が耐熱性を有するものとなり、また網状構造体と不織布を熱融着により一体化する際には、不織布の形状を維持できるため好ましい。
【0031】
不織布を構成する繊維は、中実繊維であっても中空繊維であってもよく、捲縮を有していても有していなくてもよい。また前記繊維は芯鞘型、偏心型等の複合繊維であってもよい。
【0032】
不織布に含まれる繊維の繊維径は、0.100mm以下、より好ましくは0.070mm以下、更に好ましくは0.050mm以下、より更に好ましくは0.030mm以下であり、好ましくは0.005mm以上である。繊維径を前記範囲内に調整することにより、ウレタンの染み出しが少ない発泡成形品補強用積層体が得られやすくなり、異音も抑えやすくなる。
【0033】
不織布の厚さは、0.5mm以上、より好ましくは0.6mm以上、更に好ましくは0.7mm以上であり、3.0mm以下、より好ましくは2.0mm以下、更に好ましくは1.5mm以下である。不織布の厚さを前記範囲内に調整することにより、ウレタンの染み出しが少ない発泡成形品補強用積層体が得られる。特に、本発明に係る発泡成形品補強用積層体は網状構造体を含むため、従来よりも不織布を薄くできるという利点がある。不織布を薄くできれば、発泡成形品補強用積層体の金型追従性が向上すると共に、発泡成形品補強用積層体を安価で提供できるようになる。
【0034】
網状構造体の厚さは、不織布の厚さに対して、好ましくは1.0倍以上、より好ましくは1.2倍以上、更に好ましくは1.3倍以上であり、好ましくは5.8倍以下、より好ましくは4.5倍以下、更に好ましくは3.0倍以下、特に好ましくは2.5倍以下、より更に好ましくは2.0倍以下である。不織布と網状構造体の厚さの比率を前記範囲内に調整することにより、ウレタンを含む不織布が直接台座表面に接触し難くなるため、異音をより抑えやすくなる。
【0035】
不織布の目付が多すぎると、発泡成形品補強用積層体の金型追従性が悪くなるため、好ましくは500g/m2以下、より好ましくは250g/m2以下、更に好ましくは150g/m2以下であり、好ましくは50g/m2以上、より好ましくは60g/m2以上、更に好ましくは70g/m2以上である。
【0036】
不織布は、長繊維不織布、短繊維不織布のいずれであってもよい。不織布のウェブ形成には、乾式法(カーディング法)、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等を適宜採用するとよい。ウェブの結合方法も特に限定されるものではなく、例えば、ニードルパンチ法、スパンレース法(水流絡合法)等の機械的絡合法;不織布層に予め低融点繊維を混繊しておき、この低融点繊維の一部又は全部を熱溶融させて、繊維交点を固着する方法(サーマルボンド法);不織布に接着剤を含浸または塗布して繊維交点を結合する方法(ケミカルボンド);等の各種結合方法を採用でき、これらは適宜組み合わせることができる。
【0037】
不織布は、不織布一枚からなる単層であっても、二枚以上の不織布が積層されて複合化されていてもよい。単層の不織布としては、例えば、ウレタン補強層とウレタン発泡時の染み出し防止層の機能を兼ね備えるために、不織布の厚さ方向に、ニードルパンチ加工により形成された密度差を有するスパンボンド不織布;捲縮数が2~40個/25mmの捲縮繊維から構成されるニードルパンチ加工された短繊維不織布;などが好ましい。複合化された不織布としては、ウレタン補強層とウレタン発泡時の染み出し防止層の機能を兼ね備えるために、空隙率が90~94%である嵩高な第一スパンボンド不織布と、空隙率が87~91%である緻密な第二スパンボンド不織布とが積層され、これらがニードルパンチ法で一体化されている複合不織布(この場合、第二スパンボンド不織布を網状構造体と対向するように積層すると、第一スパンボンド不織布がウレタンの染み出しを抑制し、第二スパンボンド不織布が空間を維持しやすくなるため、異音防止の観点からは好ましい);短繊維のカードウェッブがスパンボンド不織布の片面もしくは両面に積層され、これらがニードルパンチ法で一体化されている複合不織布;等が好ましい。
【0038】
<3.発泡成形品補強用積層体の製造方法>
発泡成形品補強用積層体は、網状構造体と不織布を積層することにより製造される。より具体的には、網状構造体と不織布は、例えば、熱融着、接合、縫合などにより一体化されていることが好ましく、剥離強度が高いことから熱融着または接合が好ましく、更に不織布が網状構造体の片面に固定されウレタンの貫通を抑制できる観点からより好ましくは熱融着である。
【0039】
熱融着では、網状構造体と不織布を含む積層物を、例えば50℃以上220℃以下で加熱することが好ましい。加熱する際、網状構造体と不織布とで加熱温度は同じであっても異なっていてもよく、例えば、網状構造体に近い熱源を、好ましくは(T-50)℃以上(T-10)℃以下に加熱し、不織布に近い熱源を、好ましくは(T-120)℃以上(T-10)℃以下に加熱するとよい。加熱温度を分けることで、融点の異なる網状構造体と不織布をこれらの特性に応じて加熱できるため、熱融着界面での剥離強度は向上し、更に網状構造体及び不織布の形状を維持することができる。熱融着後の網状構造体と不織布を含む積層物は、冷却水が導入された冷却ロール等と接触させることにより、適宜冷却されることが好ましい。
【0040】
網状構造体と不織布の接合方法としては、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、シンター加工(樹脂の点接着)等による、接着剤を介する接合;呉羽テック社製「ダイナック(登録商標)」に代表される熱接着性不織布を介する接合;等が例示される。
【0041】
本発明の発泡成形品補強用積層体の製造方法は、より詳細には、熱可塑性樹脂からなるランダムループ状の連続線状体が前記連続線状体の交点で融着しており、前記連続線状体の繊維径が0.20mm以上1.0mm以下、厚さが0.5mm以上2.9mm以下である網状構造体と、繊維径が0.100mm以下の繊維を含み、厚さが0.5mm以上3.0mm以下である不織布を積層して圧着する工程を含む。網状構造体と不織布を圧着することにより、不織布では繊維間が密になることでウレタンの染み出しを抑制しやすくなり、更に網状構造体では連続線状体間が固定されることでウレタンが含浸した不織布が台座表面に触れ難くなり、結果として、異音を抑制することが可能となる。圧着時の接圧は、好ましくは5N/cm2以上、より好ましくは10N/cm2以上、好ましくは30N/cm2以下、より好ましくは25N/cm2以下である。
【0042】
本発明では特に、熱融着と圧着を組み合わせ、網状構造体と不織布を含む積層物を圧着する際に加熱するとよい。本方法であれば、網状構造体を構成する連続線状体や不織布に含まれる繊維の一部を軟化しながら、積層物全体に圧力をかけることができるため、連続線状体同士の間隔や繊維間が密になった状態をより長時間保持できる。これにより、より高いレベルでウレタンの染み出しを抑制できる上、更にウレタンが含浸した不織布が台座表面に触れ難くなり、異音抑制にも有効な発泡成形品補強用積層体が製造される。
【0043】
<4.用途>
本発明に係る発泡成形品補強用積層体は、金型を用い、成型する発泡成形品の補強材として有用であり、前記発泡成形品としては、例えば、クッション、車両用の各種内装材、建築資材、電化製品等が挙げられる。本発明に係る発泡成形品補強用積層体は、特に異音の発生が指摘されている車両用内装材の補強材として好ましく用いられる。発泡成形品補強用積層体を車両用内装材の補強材として使用する場合には、発泡成形品補強用積層体は台座表面と車両用内装材(例えば、シート材)との間に載置されることが好ましく、台座表面側に網状構造体が配置され、車両用内装材側に不織布側が配置されることがより好ましい。網状構造体を台座表面側に配置することにより、台座とウレタンが含浸している不織布が接触しにくくなり、これらの接触に起因する異音の発生を低減できる。なお発泡成形品補強用積層体は、金型に発泡ウレタンと接触するようにしてセットされ、発泡時に発泡ウレタン成形体と一体化されることにより、発泡ウレタン成形体の表面に固定されていることが好ましい。
【実施例
【0044】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0045】
<測定方法>
(1)厚さ;ラミネート前の網状構造体及び不織布、並びに得られた発泡成形品補強用積層体の厚さは、厚さ計(測定子φ30mm、1.8N)により測定した。またラミネート後の網状構造体及び不織布の厚さは、マイクロスコープ(キーエンス社製)を用い、10倍に拡大した断面の観察により測定した。なおラミネート後の厚さの測定に際しては、拡大断面において、網状構造体及び不織布のそれぞれについて、任意の10箇所で厚さを測定し、その平均値をラミネート後の網状構造体及び不織布の厚さとした。
(2)目付;測定対象の試料を30cm×30cmで切り出して重量を測定した後、100cm×100cmの面積に換算して求めた。
(3)繊維径;網状構造体を構成する連続線状体の繊維径は、ノギスを用いて測定した(平均値;n=10)。また不織布に含まれる繊維の繊維径は、マイクロスコープ(キーエンス社製)を用いて測定した(平均値;n=10)。
(4)不織布荷重時接触評価;発泡成形品補強用積層体の不織布面に油性インクを塗布した後、紙で覆い、紙面に平板荷重を負荷した後、紙への油性インクの転写状態を下記に基づいて評価した。
◎:転写しない、○:わずかに転写がある、×:転写が多く見られる
(5)異音の評価;実施例及び比較例で製造された発泡成形品補強用積層体を、ウレタン側に不織布側が配置されるようにして金型に載置し、ポリエーテルポリオール(三洋化成工業社製「サンフォーム(登録商標)RC-1026」)479g、ポリイソシアネート(三洋化成工業社製「サンフォーム(登録商標)IC-500N」)121g、加工温度65℃、加工時間5分にてポリウレタン成形加工を行った。ポリウレタン成形加工後、発泡成形品補強用積層体を含むサンプルを2個切り出し(10cm×10cm×5cm(厚さ))、これら2個のサンプルの網状構造体面側で鋼棒(φ20mm)の表面にシリコンオイル(信越シリコーン社製「KF-96-100cs」)を塗布したものを挟み、上から荷重をかけ60%圧縮した後、前記鋼棒を2~3回/秒の速度で回転させ、キュッという異音の発生を確認し、下記に基づいて評価した。
○:異音発生しない、×:異音発生する
【0046】
実施例1
低密度ポリエチレン(融点:110℃、MFR:21g/10分(190℃/2.16kg))からなるランダムループ状の連続線状体(繊維径:0.28mm)が前記連続線状体の交点で融着している網状構造体(厚さ:1.2mm、目付:89g/m2)と、ポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布(不織布に含まれる繊維の繊維径:0.014mm、繊維の融点;260℃、厚さ:1.1mm、目付:108g/m2)とを積層し、網状構造体と不織布の積層物をラミネート機(Meyer社製)に供給してラミネート加工を行うことにより、網状構造体と不織布が熱融着された発泡成形品補強用積層体を製造した。前記積層物をラミネート機に供給する際、網状構造体を上側(上側ベルト温度:80℃)、不織布を下側(下側ベルト温度:180℃)にセットし、ローラーニップ距離が1.5mm、ローラー接圧が15N/cm2、加工速度が6m/min、冷却水温度が20℃となるようにラミネート機を設定した。製造された発泡成形品補強用積層体の厚さは1.3mm、目付は203g/m2であった。
【0047】
実施例2~7、比較例1~
網状構造体及び不織布の構成、並びにラミネート機の条件を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして発泡成形品補強用積層体を製造した。製造された発泡成形品補強用積層体の特性を表1にまとめる。
【0048】
【表1】
【符号の説明】
【0049】
1 連続線状体
図1