特許 7444408 発泡成形品用補強材に用いられる不織布、発泡成形品用補強材、及び発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法

(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】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】発泡成形品用補強材に用いられる不織布、発泡成形品用補強材、及び発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 1/498 20120101AFI20240228BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20240228BHJP

   B32B 5/06 20060101ALI20240228BHJP

   D04H 1/485 20120101ALI20240228BHJP

   D04H 1/541 20120101ALI20240228BHJP

   D04H 1/544 20120101ALI20240228BHJP

   D04H 1/55 20120101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

D04H1/498

B29C39/10

B32B5/06 A

D04H1/485

D04H1/541

D04H1/544

D04H1/55

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021168789

(22)【出願日】2021-10-14

(65)【公開番号】P2023058955

(43)【公開日】2023-04-26

【審査請求日】2023-12-01

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】516190138

【氏名又は名称】株式会社ＡＥＴＥＣ－α

(73)【特許権者】

【識別番号】000241485

【氏名又は名称】豊田通商株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】516190127

【氏名又は名称】豊通ヴィーテクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】岩田 康二

【審査官】印出 亮太

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／０４９６２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１２９９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７６１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００７２６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０４Ｈ １／００ － １８／０４

Ｂ２９Ｃ ３９／００ － ３９／４４

Ｂ３２Ｂ １／００ － ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布であって、前記不織布は、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって積層された前記ウェブの短繊維同士が相互に結合された単層材であり、
７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、
層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅３ｃｍの長尺の試験片を作成する第１準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第１層と第２層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第２準備工程と、
剥離した前記第１層と前記第２層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度９７０ｍｍ／分で２０ｃｍ層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を１０回行うことを含み、
１０回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度であり、
熱処理された第１面と、
前記第１面の反対側の第２面であって、熱処理された第２面と、
前記第１面と前記第２面との間にある熱処理されていない内部繊維と、
を含む、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項2】

前記ウェブは、重量比２０％～６０％のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比４０～８０％のポリプロピレン繊維とを含む、
請求項１に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項3】

発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布であって、前記不織布は、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって積層された前記ウェブの短繊維同士が相互に結合された単層材であり、
７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、
層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅３ｃｍの長尺の試験片を作成する第１準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第１層と第２層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第２準備工程と、
剥離した前記第１層と前記第２層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度９７０ｍｍ／分で２０ｃｍ層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を１０回行うことを含み、
１０回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度であり、
前記ウェブは、重量比２０％～６０％のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比４０～８０％のポリプロピレン繊維とを含む、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項4】

前記ポリエチレンテレフタレート繊維は芯鞘構造を有し、
前記芯鞘構造は、芯と、前記芯よりも融点が低い鞘とを含む、
請求項２又は３に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項5】

熱処理された第１面と、
前記第１面の反対側の第２面であって、熱処理された第２面と、
前記第１面と前記第２面との間にある熱処理されていない内部繊維と、
を含む、
請求項３に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項6】

７ｇ／ｃｍ ^２ 荷重での厚さが２．５～６ｍｍである、
請求項１～５のうち何れか一項に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。

【請求項7】

請求項１～６のうち何れか一項に記載の不織布によって成形された、
発泡成形品用補強材。

【請求項8】

発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法であって、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって前記ウェブを積層することと、
積層された前記ウェブの前記短繊維同士をニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、
前記単層材の表面のみに熱処理を加えることと、を含み、
前記不織布は、
７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、
層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅３ｃｍの長尺の試験片を作成する第１準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第１層と第２層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第２準備工程と、
剥離した前記第１層と前記第２層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度９７０ｍｍ／分で２０ｃｍ層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を１０回行うことを含み、
１０回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度である、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法。

【請求項9】

発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法であって、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって前記ウェブを積層することと、
積層された前記ウェブの前記短繊維同士をニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、を含み、
前記ウェブは、重量比２０％～６０％のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比４０～８０％のポリプロピレン繊維とを含み、
前記不織布は、
７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、
層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅３ｃｍの長尺の試験片を作成する第１準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第１層と第２層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第２準備工程と、
剥離した前記第１層と前記第２層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度９７０ｍｍ／分で２０ｃｍ層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を１０回行うことを含み、
１０回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度である、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発泡成形品用補強材に用いられる不織布、発泡成形品用補強材、及び発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発泡成形品用補強材の一例として、発泡ウレタン成形品に接合される不織布がある（例えば特許文献１）。こうした発泡成形品の製造時には、例えば、モールド型内に補強材をセットし、型の内部に発泡ウレタン材料を供給した後に、型を閉じる。すると、ウレタン発泡により生じたガスが不織布の繊維の隙間を通過し、発泡ウレタンが補強材と接合される。

【0003】

補強材の一例として、車両用座席シートに用いられるシートパットがある。シートパットは、金属部品、例えばパイプフレームまたはスプリングと接する位置に配置されることがある。補強材は、金属部品から受ける局所的な力によって発泡材が損傷することを防ぐために用いられるためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－８２５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

発泡成形品の製造時に、繊維の隙間に含浸した発泡材が不織布を通過すると、成型品の表面に発泡材が露出する。このように露出した発泡材に金属部材が接触すると、摩擦によって異音が生じる。こうした異音の発生を抑制するために、複数の不織布層が積層された多層材を用いることがある。不織布層の１つとして、例えばスパンボンド法により製造された緻密な不織布を含むことにより、発泡材の通過を抑制することができるためである。しかし、緻密な層を含む多層材は一般に成形性に劣るという課題がある。

【0006】

本開示の目的は、発泡成形品用補強材に用いられる不織布、発泡成形品用補強材、及び発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る、発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布は、積層されたウェブが相互に結合された単層材であり、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る補強材の斜視図である。

【図2】図１の補強材に成形される前の不織布の平面図である。

【図3】図１の補強材を用いて発泡成形品を製造する方法を説明する断面図である。

【図4】図３の方法で製造された発泡成形品の断面図である。

【図5】図２の不織布の製造方法を示すフローである。

【図6】図５の積層工程を示す模式図である。

【図7】図５のニードルパンチ工程及び熱処理工程を説明する模式図である。

【図8】図７のニードルパンチ工程において使用されるニードルの側面図である。

【図9】図１の補強材を成形するための成形装置の斜視図である。

【図10】図９の成形装置に不織布を被せる様子を示す斜視図である。

【図11】図９の成形装置を用いて不織布を成形する様子を示す斜視図である。

【図12】図９の成形装置が備える第１補助カバーの斜視図である。

【図13】層間剥離強度の測定に供される試験片の平面図である。

【図14】図１３の試験片を用いて層間剥離強度を測定するときの様子を示す模式である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
［１］発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布は、積層されたウェブが相互に結合された単層材であり、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。

【0010】

別の例では、発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布は、積層されたウェブが相互に結合された単層材であり、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが２．５～６ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。

【0011】

不織布は、例えばニードルパンチにより製造される場合、突起を有する複数のニードルで繊維同士を絡ませることにより、積層されたウェブ同士が結合されている。層間剥離強度は、値が大きいほど強固に繊維が結合されていることを意味し、ニードルパンチ加工におけるパンチ密度が高いほど層間剥離強度は高くなる。パンチ密度が高い不織布は、ニードルの貫通により生じた貫通孔を多く含む。そのため、パンチ密度が高い不織布は、発泡成形材と接合される際に発泡材が通過しやすい。したがって、成形品の表面に発泡材が露出しやすくなる。

【0012】

本開示の不織布は、引っ張ればウェブ同士が互いに剥離する程度にウェブを結合させることにより、０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍの層間剥離強度を有する。ここで、層間剥離強度の下限値０．０５Ｎ／ｃｍは、不織布としての形状を保つために最低限必要な強度であり、層間剥離強度の上限値２．４５Ｎ／ｃｍは、層の形状を保ちつつ不織布を剥離させることができる最大の値である。言い換えると、層間剥離強度が下限値０．０５Ｎ／ｃｍ未満ということは、不織布として使用が困難であることを意味し、層間剥離強度が上限値２．４５Ｎ／ｃｍより大きいということは、ウェブ同士を層状に剥離させることはできないことを意味する。したがって、従来の不織布であれば、ウェブ同士を剥離させようとしても、層の形状を保ちつつ厚さ方向にウェブ同士を剥離させることができない。

【0013】

また、本開示の不織布は、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであってもよく、または、７ｇ／ｃｍ^２荷重で２．５～６ｍｍであってもよい。不織布を厚くすると発泡材の通過を抑制できるものの、成形時の加工性が悪化する。より詳細には、厚さが１ｍｍ未満になると発泡材が通過しやすくなり、厚さが８ｍｍを超えると加工性が悪くなる。その点、上記層間剥離強度を有する不織布の厚さを７ｇ／ｃｍ^２荷重において１～８ｍｍとすれば、発泡材の露出抑制と良好な加工性とを両立することができる。

【0014】

さらに、多層材である不織布は、発泡材の通過を抑制できるものの、成形時の加工性が悪化する。したがって、上記層間剥離強度を有する不織布であれば、単層材であっても適切に発泡材の通過を抑制でき、かつ、単層であるために加工性に優れる。また、単層材は多層材に比べて一般に安価であるため、経済性に優れる。

【0015】

こうした不織布の製造に用いるウェブは、ニードルパンチ加工に限らず、空気流で短繊維を並べるエアレー式の機械を用いて形成することもできる。エアレー式の機械を用いる場合には、加熱温度、圧縮距離、および圧縮時間のうち少なくとも１つを調整することにより、本開示の不織布を製造することができる。

【0016】

［２］前記ウェブは、重量比２０％～６０％のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比４０～８０％のポリプロピレン繊維とを含んでもよい。
ポリプロピレン（ＰＰ）はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりも比重が小さい。そのためＰＰを含むことにより、重さを増すことなく繊維本数を増やすことができる。不織布を構成する繊維の本数を増やすことにより、発泡材の通過を抑制することができる。

【0017】

［３］前記ポリエチレンテレフタレート繊維は芯鞘構造を有し、前記芯鞘構造は、芯と、前記芯よりも融点が低い鞘とを含んでもよい。
この構成によれば、加熱により鞘が溶融することで繊維同士を結合させつつ、溶融しにくい芯により繊維の強度を維持することができる。

【0018】

［４］前記不織布は、熱処理された第１面と、前記第１面の反対側の第２面であって、熱処理された第２面と、前記第１面と前記第２面との間にある熱処理されていない内部繊維と、を含んでもよい。

【0019】

上記不織布は、ウェブの結合が強くならないように加工されているため、表面が毛羽立ちやすい。また、内部繊維が熱処理されていると、不織布が固くなり、成形性が悪くなる。本開示の不織布は表面のみに熱処理が施されているので、毛羽立ちが抑制される。また、第１面と第２面との間にある内部繊維は熱処理されていないので良好な加工性を維持することができる。

【0020】

［５］上記不織布によって成形された発泡成形品用補強材。特に、上記不織布を加熱を伴う成形加工により成形することにより得られる発泡成形品用補強材。
成形性の高い上記不織布を成形することにより、成形の精度が高い補強材を得ることができる。特に、加熱を伴う成形加工により補強材を立体的に成形する場合には、上記不織布の加工性の高さが有用である。

【0021】

［６］発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法は、積層されたウェブをニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、前記単層材の表面のみに熱処理を加えることと、を含み、前記不織布は、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。

【0022】

別の例では、発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法は、積層されたウェブをニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、前記単層材の表面のみに熱処理を加えることと、を含み、前記不織布は、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが２．５～６ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。

【0023】

積層されたウェブを相互にニードルパンチにより結合させる際にパンチ密度を調整することにより、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍの単層材を形成することができる。また、単層材の表面のみに熱処理を加えることにより、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍとなるように調整することができる。熱処理が加えられた表面は、パンチ密度が低いことに起因して生じる毛羽立ちが抑制される。このとき、不織布を内部まで加熱すると、不織布の内部繊維が熱により変質して、不織布の剛性が増す。剛性の増した不織布は加工性が悪くなる。そのため、内部繊維を加熱しないように表面のみを加熱処理した不織布は、成形性に優れる。

【0024】

［本開示の実施形態の詳細］
図１に示すように、本開示の一態様に係る発泡成形品用補強材１０は、例えば、自動車用シートのクッション材を補強するためのシートパットである。クッション材は、発泡成形品１９（図４参照）の一例である。発泡成形品１９はシートパットに限らず、例えば、家具のクッション材であってもよい。

【0025】

補強材１０は、背もたれの表面に対応する背部１２と、背部１２の左右から車両の前方に向かって張り出す２つの側部１３と、ヘッドレストの取り付け箇所に対応する２つの貫通孔１４とを有してもよい。補強材１０は、例えば、図２に示す不織布１１を成形または縫製することによって得られる。成形は、プレス成形または真空成形など、任意の手法で行うことができる。

【0026】

図２に示すように、不織布１１は、不織布シート３３（図７参照）を目的の形状、例えば自動車用シートの背もたれの形状に裁断することによって得られる。不織布１１は、中央回り込み部１５と２つの側方回り込み部１６とを備えてもよい。中央回り込み部１５は、成形時に背部１２の背面に回り込む部分である。側方回り込み部１６は、成形時に側部１３の背面に回り込む部分である。

【0027】

本開示の不織布１１は、ニードルパンチ法により製造される単層材である。より詳細には、短繊維から形成されたウェブを複数層重ね合わせ、それら層の繊維を金属製ニードルの往復運動により互いに交絡させて一枚の単層材を形成する。重ね合わせるウェブの層数は、例えば７層であるが、これに限定されず、任意に変更することができる。

【0028】

図３に示すように、補強材１０はモールド型２０を用いて成形されてもよい。このモールド型２０の中で、補強材１０は発泡成形材１８に接合されてもよい。モールド型２０は、上型２１、中子型２２、及び下型２３を含んでもよい。補強材１０は、例えば中子型２２を覆うようにセットされる。その後、発泡剤を含む発泡材１７、例えばウレタンをモールド型２０内に注入する。これにより、発泡成形材１８が発泡成形される。補強材１０は、発泡成形材１８の発泡成形時に、モールド型２０内のガスを抜くための隙間を提供する。

【0029】

図４に示すように、発泡成形品１９は、発泡成形材１８と、発泡成形材１８に接合された補強材１０とを含んでもよい。補強材１０は、発泡成形材１８の表面を保護するように配置されてもよい。補強材１０は、発泡成形品１９のうち、金属部品、例えばパイプフレームまたはスプリングに触れる部分に配置されてもよい。補強材１０に介在により、発泡成形材１８が金属部品とこすれて生じる異音が抑制される。

【0030】

［不織布の製造方法］
図５に、不織布１１の製造方法の一例を示す。
まず、ステップＳ１１のウェブ形成工程においてウェブ３１（図６参照）を形成する。ウェブ３１は、ポリエチレンテレフタレート繊維及びポリプロピレン繊維のうち少なくとも一方である短繊維を機械または空気流によって並べることにより、形成される。

【0031】

ウェブ３１は、重量比２０％～６０％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維と、重量比４０～８０％のポリプロピレン（ＰＰ）繊維とを含んでもよい。一例として、ＰＰ繊維が５５重量％、ＰＥＴ繊維が４５重量％であってもよい。不織布１１の目付は、例えば５０～５００ｇ／ｍ^２であってもよく、あるいは８０～２５０ｇ／ｍ^２であってもよく、より詳細には、１４０ｇ／ｍ^２であってもよい。

【0032】

ＰＰ繊維は、太さが異なる繊維を混合して用いてもよい。細い繊維を用いれば、重量を変えずに繊維本数を増すことができるので、発泡材１７の通過を抑制することができる。ＰＥＴ繊維は芯鞘構造を有してもよい。この芯鞘構造は、芯と、芯よりも融点が低い鞘とを含んでもよい。鞘材料の融点は例えば１１０℃程度であってもよい。これら繊維の融点は、例えば成形等の加工方法に応じて変更することができる。

【0033】

図６に示すように、ステップＳ１２の積層工程において、ウェブ３１を複数層、例えば７層に積層して積層材３０を形成する。ウェブ３１は、連続的に延びる長尺状のウェブ３１折り重ねていくことで積層してもよい。ウェブ３１は、積層材３０を搬送方向に搬送しながら連続的に積層していくことで、連続的に加工に供するようにしてもよい。

【0034】

図７に示すように、ステップＳ１３のニードルパンチ工程において、積層材３０に複数のニードル４０により繰り返し突き刺す、ニードルパンチ加工を施す。ニードルパンチ工程では、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍになるように、ニードルパンチのパンチ密度を低く設定する。層間剥離強度は、結合されたウェブ３１同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。層間剥離強度の測定方法は後述する。

【0035】

図８に示すように、各ニードル４０は複数の突起４１を有する。
図７に示すように、ニードル４０は、往動で積層材３０を貫通し、復動で積層材３０から引き抜かれるように、繰り返し往復移動する。この往復移動に伴って複数の突起４１（図８参照）が繊維を引っかけることにより、ウェブ３１間で繊維が互いに絡みあい、積層されたウェブ３１が単層材３２となる。

【0036】

積層材３０の搬送経路には、１または複数の支持ベッド４５と、支持ベッド４５と対抗するように配置される１または複数の移動装置４４を配置してもよい。各移動装置４４は、複数のニードル４０を保持してもよい。例えば、搬送経路には、２つの移動装置４４を配置してもよい。

【0037】

ニードル４０は、支持ベッド４５上を搬送される積層材３０の片面のみから刺すようにしてもよい。また、積層材３０の搬送経路には複数、例えば２つのニードル群４２，４３を配置してもよい。ニードル群４２，４３は、それぞれ対応する移動装置４４に保持されてもよい。ニードル群４２，４３の動作は互いに異なっていてもよい。例えばニードル群４２，４３において、ニードル４０を突き刺す深さ、またはペネ数を互いに異ならせてもよい。

【0038】

例えば、第１ニードル群４２の針密度（ペネ数）を５０本／ｃｍ^２とし、第２ニードル群４３の針密度（ペネ数）を７５本／ｃｍ^２にしてもよい。あるいは、第１ニードル群４２の針密度を５０本／ｃｍ^２とし、第２ニードル群４３の針密度を７５本／ｃｍ^２にしてもよい。

【0039】

例えば、第１ニードル群４２の針深度を９ｍｍにして、第２ニードル群４３の針深度を３ｍｍにしてもよい。針深度は、ニードル４０の先端が支持ベッド４５を通過する長さである。針深度が浅いと、ウェブ３１を通過する突起４１の数が少なくなる。そのため、針深度が浅い第２ニードル群４３では、繊維同士を絡ませる効果が第１ニードル群４２よりも低い。第２ニードル群４３は、突起４１が繊維を引っかけない程度に針深度を浅くしてもよい。これにより、繊維を絡ませる効果が低くなる。

【0040】

ステップＳ１４に示す熱処理工程において、カレンダーロール４６により、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍとなるように、単層材３２の表面にのみ熱処理加工を施す。カレンダーロール４６は、単層材３２を挟むロール４７，４８と、ロール４７，４８を加熱する１または複数の加熱装置４９とを備えてもよい。２つの加熱装置４９は、それぞれロール４７，４８を加熱するように配置してもよい。加熱ロール４７，４８の表面温度は例えば１３０℃である。ロール４７，４８間の距離は、単層材３２を押しつぶさない距離に設定される。ロール４７，４８間の距離は、例えば４ｍｍである。ロール４７，４８間を搬送される単層材３２の搬送速度は、例えば５ｍ／分である。

【0041】

熱処理加工を施すことにより、単層材３２は不織布シート３３となる。不織布シート３３は、熱処理された第１面３３ａと、第１面３３ａの反対側の第２面３３ｂであって、熱処理された第２面３３ｂと、第１面３３ａと第２面３３ｂとの間にある熱処理されていない内部繊維３３ｃとを含む。

【0042】

熱処理加工の目的は、単層材３２の表面の毛羽をとることであって、その内部繊維３３ｃを加熱することではない。よって、熱処理工程における加熱温度、ロール４７，４８間距離、及び搬送速度は、単層材３２の内部にまで熱処理が及ばない範囲で、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍとなるように、任意に変更することができる。

【0043】

上記ステップＳ１１～Ｓ１４により、７ｇ／ｃｍ^２荷重での厚さが１～８ｍｍであり、層間剥離強度が０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍである、不織布シート３３が製造される。不織布シート３３はロール状に巻かれてもよい。このときの巻き方向は製造時の搬送方向に沿う。不織布シート３３を目的の形状に裁断すると、不織布１１（図２参照）になる。不織布１１は不織布シート３３と実質的に同様の性質を有する。

【0044】

［補強材の成形方法］
以下に、補強材１０の製造方法、特にその成形方法の一例を説明する。
図９に示す補強材１０の成形装置５０は、例えば、成形型５１と、脚部５３，５４と、基台６０と、給排気ユニット６１と、を備える。成形型５１は、内部空間と、内部空間に連通する複数の通気孔５１ａとを有する。成形型５１は、ヘッドレストと対応する位置に２つの筒部５２を有してもよい。成形型５１は、給気脚部５３及び排気脚部５４を介して基台６０に支持されていてもよい。

【0045】

基台６０は内部に給気路６０ａ及び排気路６０ｂを有している。給気路６０ａ及び排気路６０ｂはそれぞれ給気脚部５３及び排気脚部５４を通じて成形型５１の内部空間と連通していてもよい。給気路６０ａ及び排気路６０ｂは、それぞれ給気管６２及び排気管６３を通じて給排気ユニット６１と連通していてもよい。給排気ユニット６１は、給気管６２を通じて加熱蒸気または加熱空気を供給するように構成されてもよい。また、給排気ユニット６１は、排気管６３を通じて吸気するように構成されてもよい。

【0046】

図１０に示す被覆工程において、成形に供される不織布１１は、成形型５１に被せられる。
図１１に示すように、成形装置５０は、さらに、カバー材６４と、第１補助カバー７０と、２つの第２補助カバー５６とを備えてもよい。第１補助カバー７０は、給気脚部５３と排気脚部５４との間に配置されてもよい。

【0047】

図１２に示すように、第１補助カバー７０は、２つのカバー本体７１と、４つの磁石７２と、連結バー７３とを備える。連結バー７３は、２つのカバー本体７１を連結する。各カバー本体７１は成形型５１の下端に沿うように湾曲した縁領域７１ａを有する。各カバー本体７１には、互いに対向するように２つの磁石７２が取り付けられている。成形型５１の下端領域には、図示しない磁石を配置してもよい。第１補助カバー７０は、第１補助カバー固定工程において、成形型５１を覆う不織布１１の下端を成形型５１に対して固定するように磁石７２により成形型５１に対して固定されてもよい。

【0048】

図１１に示すように、第２補助カバー固定工程において、２つの第２補助カバー５６は、不織布１１の側部１３を押さえるように、それぞれ成形型５１の側方に図示しない固定具、例えば磁石またはねじにより固定される。さらに、複数の紐５８により不織布１１を成形型５１に固定してもよい。カバー材６４は、空間形成工程において、成形型５１を覆った状態で、その端縁が基台６０に固定されることで閉塞空間６５を形成する。このとき、補助カバー５６，７０は閉塞空間６５内に配置される。

【0049】

空間形成工程の後、給気工程または加熱工程において、給排気ユニット６１が、給気管６２、給気路６０ａ、給気脚部５３、及び通気孔５１ａを通じて、成形型５１の内部に加熱蒸気または加熱空気を供給する。これにより、不織布１１及び成形型５１が加熱される。このとき、供給された加熱蒸気によりカバー材６４が膨らむ。

【0050】

その後、排気工程において、給排気ユニット６１が、排気管６３、排気路６０ｂ、排気脚部５４、及び通気孔５１ａを通じて吸引することにより、閉塞空間６５から空気を排気する。これにより、膨らんでいたカバー材６４は成形型５１に吸い寄せられるように収縮する。その結果、加熱されて可塑性が高くなっている不織布１１は成形型５１に密着し、成形型５１の外形に沿った形状に成形される。このような、被覆工程、第１補助カバー固定工程、第２補助カバー固定工程、空間形成工程、給気工程（加熱工程）、及び排気工程を含む成形方法により、図１に示す補強材１０が成形される。

【0051】

不織布１１のうち補助カバー５６，７０で覆われた被覆部分は、加熱されにくいだけでなく、カバー材６４によって成形型５１に押し付けられない。したがって、この被覆部分は、それ以外の部分よりも剛性が低く、柔らかい。すなわち、補強材１０は、第１の剛性を有する第１部分（補助カバー５６，７０で覆われていなかった部分）と、第１の剛性よりも低い第２の剛性を有する第２部分（補助カバー５６，７０で覆われていた被覆部分）とを有する。第２部分を、発泡成形品１９の異音が発生しやすい箇所に配置することにより、異音の発生を抑えることができる。

【0052】

成形装置５０は、第１補助カバー７０及び第２補助カバー５６のうち少なくとも一方を備えなくてもよい。言い換えると、補強材１０の成形方法は、第１補助カバー固定工程及び第２補助カバー固定工程のうち少なくとも一方を含まなくてもよい。

【0053】

［層間剥離強度の測定方法］
以下に、層間剥離強度の測定方法を説明する。
図１３に示すように、不織布シート３３（図７参照）を切断して、幅３ｃｍ、長さ３０ｃｍの試験片８０を作成する。試験片８０の幅及び長さは変更可能であるが、幅は１ｃｍ以上であることが好ましい。

【0054】

次に、準備工程として、試験片８０の長手方向の端部領域を５０ｍｍほど層間剥離させる。準備工程で剥離させる端部領域の長さは、試験に必要な剥離長さが確保できる範囲で、任意に変更できる。

【0055】

図１４に示すように、「層間剥離」とは、ニードルパンチ加工により単層材となった不織布のウェブ同士を剥離させて、第１層８１と第２層８２とに分離させることをいう。第１層８１は第１面３３ａを含み、第２層８２は第２面３３ｂを含む。

【0056】

続いて、剥離工程において、剥離した第１層８１と第２層８２とを図示しない引張試験器にて別々に保持し、層間剥離させる。この層間剥離に要する力の最大値が層間剥離強度である。一例として、試験片８０を引張速度９７０ｍｍ／分で２０ｃｍ程層間剥離させてもよい。引張速度および剥離長さは、任意に変更することができる。引張試験器は、引張強度が測定可能であれば、任意の装置を用いることができる。

【0057】

表１に、実施例１～４を用いた層間剥離強度の試験結果を示す。実施例１～４は、同じウェブを用いて形成された不織布からなる試験片８０であって、互いにパンチ密度が異なる。実施例２は実施例１よりもパンチ密度が高く、実施例３は実施例２よりもさらにパンチ密度が高い。実施例４は実施例１よりもパンチ密度が低い。各実施例においては、同様の試験を１０回ずつ行った。各１０回の試験結果、すなわち引っ張り力を平均し、その平均値を単位幅（１ｃｍ幅）での強度に換算するため、３で除算した。このようにして算出された値が層間剥離強度である。

【0058】

【表1】

【0059】

実施例１～４の層間剥離強度から明らかなように、パンチ密度が高ければウェブ間（層間）の結合が強固になるので、層間剥離に要する引っ張り力が大きくなる。すなわち、層間剥離強度が高くなる。実施例１～４の層間剥離強度は、いずれも０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍの範囲にある。層間剥離強度の測定は、安定した値を算出するために複数回試験を行って平均値をとることができるが、試験回数は任意に変更できる。

【0060】

表１の比較例は、従来の不織布である。比較例では、層間剥離強度の試験に供しても２層に剥離しないため、層間剥離強度の数値は算出できない。
実施例１～４及び比較例を用いた染出し度の試験結果を表１に示す。染み出し度は、実施例１～４及び比較例の不織布でそれぞれ３０ｃｍ×３０ｃｍの試験片を作成し、試験用金型内で各試験片を発泡材と接合した後、試験片を通過して染み出した発泡材が露出している面積の割合（％）を目視にて算出した。目視は複数人で行い、５％刻みで数値を決定した。

【0061】

従来の不織布では染み出し度が８０％であるのに対して、実施例１～４の染み出し度はそれぞれ４０％，６０％，６５％，３０％であり、層間剥離強度が低いほど、すなわちパンチ密度が低いほど、染み出し度が小さいことがわかる。

【0062】

層間剥離強度の簡易的な判断方法として、不織布１１を手でつまんで層間剥離させてもよい。すなわち、手動で不織布１１を厚さ方向に引っ張った場合に、部分的にちぎれたりすることなく、層状の形状を保ったままで２層に剥離させることができれば、不織布１１に必要な層間剥離強度を備えると判断することができる。つまり、層間剥離強度を有さない不織布は２層に剥離させることができないし、２層に剥離できない不織布は層間剥離強度の数値を得ること自体ができない。

【0063】

以下、本開示の不織布１１（または不織布シート３３）の作用を説明する。
不織布１１は、層間剥離が可能な程に、低いパンチ密度でウェブ３１同士が結合されている。言い換えると、不織布１１は、０．０５～２．４５Ｎ／ｃｍの層間剥離強度を有する。こうした不織布１１は、層間剥離しない程度に高いパンチ密度でウェブ同士が結合された従来の不織布よりも、ニードル４０が貫通した孔が少ない。そのため、発泡成形時に発泡材１７が不織布１１（補強材１０）を通過しにくい。したがって、発泡成形品１９の表面への発泡材１７の露出あるいは染み出しが抑制される。そのため、発泡成形材１８が補強材１０を介して金属部品とこすれても、異音が発生しにくい。

【0064】

本開示の不織布１１によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）層間剥離強度を有する不織布１１は発泡材を通過させにくい。また、こうした不織布１１は適度な柔軟性を備える上、単層材であって厚さが１～８ｍｍと薄いので、成形性に優れる。より詳細には、不織布１１は、適度に伸びるため、モールド型２０または成形型５１にセットするとき、あるいは縫製するときに作業がしやすく、また、型２０，５１への追従性がよい。

【0065】

（２）重量比４０～８０％のＰＰ繊維を含むウェブ３１は、ＰＥＴ繊維のみからなるウェブよりも、重さを増すことなく繊維本数を増やすことができる。不織布１１は従来よりも繊維の本数が多いので、発泡材１７の通過を抑制することができる。

【0066】

（３）不織布１１に含まれるＰＥＴ繊維が芯鞘構造を有するので、加熱により鞘が溶融することで繊維同士を結合させつつ、溶融しにくい芯により繊維の強度を維持することができる。

【0067】

（４）不織布１１は、表面３３ａ，３３ｂを熱処理することにより、毛羽立ちが抑制されている。熱処理を表面３３ａ，３３ｂのみに施すことにより、内部繊維３３ｃには加熱処理が及ばないので、不織布１１は柔軟性が保たれている。そのため、不織布１１は、例えば加熱を伴う整形加工においても、加工性に優れる。また、補強材１０を加熱により成形する場合には、収縮によって成形シワを軽減させる効果をより発揮できる。

【0068】

（５）補強材１０は、加工性に優れる不織布１１を成形して製造されるので、成形の精度が高い。
［本開示の変更例］
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0069】

・不織布１１は、縫製により成形されてもよい。
・積層材３０の搬送経路には、第１面３３ａを刺すニードル群と、第２面３３ｂを刺すニードル群とを配置してもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０…補強材、１１…不織布、１２…背部、１３…側部、１４…貫通孔、１５…中央回り込み部、１６…側方回り込み部込み部、１７…発泡材、１８…発泡成形材、１９…発泡成形品、２０…モールド型、２１…上型、２２…中子型、２３…下型、３０…積層材、３１…ウェブ、３２…単層材、３３…不織布シート、３３ａ…第１面、３３ｂ…第２面、３３ｃ…内部繊維、４０…ニードル、４１…突起、４２…第１ニードル群、４３…第２ニードル群、４４…移動装置、４５…支持ベッド、４６…カレンダーロール、４７…加熱ロール、４８…ロール、４９…加熱装置、５０…成形装置、５１…成形型、５１ａ…通気孔、５２…筒部、５３…給気脚部、５４…排気脚部、５６…第２補助カバー、５８…紐、６０…基台、６０ａ…給気路、６０ｂ…排気路、６１…給排気ユニット、６２…給気管、６３…排気管、６４…カバー材、６５…閉塞空間、７０…第１補助カバー、７１…カバー本体、７１ａ…縁領域、７２…磁石、７３…連結バー、８０…試験片、８１…第１層、８２…第２層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】