JP2017136735A

JP2017136735A - 車両用積層シートとその製造方法

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Publication number: JP2017136735A
Application number: JP2016018744A
Authority: JP
Inventors: 祐也長野; Yuya Nagano; 英生大田; Hideo Ota
Original assignee: Inoac Technical Center Co Ltd
Current assignee: Inoac Technical Center Co Ltd
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: JP6714373B2

Abstract

【課題】表面に本革や合成皮革等の表皮層が貼着されて、縫製等により車両用シートクッションの表皮材とされる車両用積層シートを、緩衝層の裏面に裏基布層が貼着された積層構造とし、緩衝層と裏基布層の接着強度が高く、かつ反り及び収縮が無く、生産性が良好な車両用積層シートの提供を目的とする。
【解決手段】表面に表皮層が貼着される車両用積層シート１０を、連続気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体からなる緩衝層１１の裏面に、反応型ポリウレタンホットメルト接着剤でトリコット等からなる裏基布層２１が貼着された長尺シートの構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、緩衝層の裏面に裏基布層が形成された長尺シートからなる車両用積層シートとその製造方法に関する。

従来、車両のシートクッションの表面に被さる表皮材は、発泡体からなる緩衝層の裏面に裏基布層が形成された積層シートの表面に表皮層を貼着し、さらに縫製することにより作成されている。裏基布層は、縫製時の作業や縫製後にシートクッションに装着する際の作業を良好にするための滑り性向上、及び緩衝層裏面の保護等のために設けられている。

緩衝層の表面に貼着される表皮層として、表皮材の風合いや感触等を高めるため、本革や合成皮革が使用されることがある。
本革や合成皮革は、ファブリック等のような連続して均一に生産されるものとは異なり、使用可能な大きさ及び範囲が限られる。そのため、本革や合成皮革を表皮層として用いる場合、まず、緩衝層の裏面に裏基布層が貼着された積層シートを製造し、打ち抜き等により所定の大きさの積層シートを作成し、その後に本革や合成皮革からなる表皮層を積層シートの表面に貼着している。

また、本革や合成皮革からなる表皮層が表面に貼着される積層シートは、発泡体からなる緩衝層と裏基布層との接着をフレームラミネート（火炎溶着）で行うと、緩衝層の裏基布層との接着面が高温の火炎で加熱溶融されるため、製造された積層シートに反りや収縮を生じ易く、その後の表皮層の貼着を良好に行えなくなったり、表皮層貼着後の表皮材に不具合を生じたりする。そのため、本革や合成皮革からなる表皮層が表面に貼着される積層シートは、発泡体からなる緩衝層の裏面にエマルジョン系接着剤で裏基布層が貼着されたものが使用されている。

しかし、前記発泡体からなる緩衝層と裏基布層の接着にエマルジョン系接着剤を用いると、接着剤の乾燥工程が必要になって生産性に劣る問題がある。さらに裏基布層として、トリコットのような目の粗い材質を用いた場合、接着後に積層シートを重ねた際、裏基布層から乾燥不十分なエマルジョン系接着剤が染み出して積層シート同士が接着するブロッキングを生じることがある。前記ブロッキングを防ぐには、エマルジョン系接着剤の使用量を減らしたり、乾燥時間を長くしたりする必要がある。しかしながら、エマルジョン系接着剤の使用量を減らすと、緩衝層と裏基布層の接着強度が低下するようになり、一方、乾燥時間を長くすると、生産性がより低下するようになる。

特開２００３−１１３５６９号公報特開２０１２−２１７８０１号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、緩衝層と裏基布層の接着強度が高く、かつ反り及び収縮が無く、生産性が良好な車両用積層シートとその製造方法の提供を目的とする。

請求項１の発明は、表皮層が貼着される緩衝層と、前記緩衝層における前記表皮層とは反対側に積層された裏基布層とからなる車両用積層シートにおいて、前記緩衝層と前記表皮層もしくは前記裏基布層が常温（２０℃）固体の反応型ホットメルト接着剤により接合された長尺シートからなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記緩衝層が、連続気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体であり、前記反応型ホットメルト接着剤が、ポリウレタン反応型ホットメルトであり、前記裏基布層がトリコット、不織布であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記反応型ホットメルト接着剤が、融点が４５℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含む組成物であるポリウレタン反応型ホットメルトであることを特徴とする。

請求項４の発明は、連続気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体からなる緩衝層に、接着剤を介して裏基布層が積層された車両用積層シートの製造方法において、長尺シートの前記緩衝層を巻戻して搬送し、前記搬送する緩衝層上に、溶融状態の反応型ホットメルト接着剤を高温高圧状態で押し出し、糸状に吹き付けて積層したのち、前記裏基布層を前記糸状に吹き付け積層された接着剤上に積層、加圧し、前記搬送時に前記接着剤を反応硬化させることにより長尺連続シートからなる車両用積層シートを製造することを特徴とする。

本発明によれば、緩衝層と裏基布層が反応型ホットメルト接着剤で接着されて車両用積層シートが構成されているため、フレームラミネートによる接着と異なり、積層シートに反りや収縮が無く、かつエマルジョン系接着剤のように接着剤の染み出しによる不具合を生じることがなく、緩衝層と裏基布層の接着強度が高く、生産性が良好な車両用積層シートが得られる。

本発明の一実施形態の車両用積層シートの断面図である。車両用積層シートの製造方法の一例を示す図である。スプレー塗布装置の一例の斜視図である。図３のスプレー塗布装置の分解斜視図である。

図1に示す本発明の一実施形態の車両用積層シート１０について説明する。車両用積層シート１０は、車両のシートクッションの表面に被さる表皮材の一部の構成材と使用されるものであり、緩衝層１１とその裏面に貼着された裏基布層２１とからなる長尺シートである。なお、前記車両用積層シート１０は、所定形状とされた後、前記緩衝層１１の表面に本革や合成皮革等からなる表皮層４１が溶剤系接着剤等で貼着されて表皮材が形成され、その後にクッションに被さる形状に縫製される。

前記緩衝層１１は、表皮材にクッション性を付与するものであり、通気性を確保するため、連通気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体が好適である。前記緩衝層１１の厚みは、表面に貼着する表皮層４１や裏面に貼着する裏基布層２１の材質等によって異なるが、例えば２．０〜１５ｍｍ程度を挙げる。

前記裏基布層２１は、表皮材裏面の滑り性を高めるため、及び前記緩衝層１１の裏面保護等のために設けられている。前記裏基布層２１としては、不織布や織布あるいは編物が好ましい。特に編物の中でもトリコットは、弾力及び伸縮性があるために、裏基布層２１として用いた場合、表皮材をシートクッションに被せる際にクッション表面に沿って変形し易く、表皮材表面に皺を生じ難くできる。前記裏基布層２１をトリコットとする場合の素材は、ナイロン、ポリエステル等、不織布とする場合の素材は、ナイロン、ポリエステル等を挙げることができる。

前記裏基布層２１は、反応型ホットメルト接着剤で前記緩衝層１１の裏面に貼着されている。
前記反応型ホットメルト接着剤は、ウレタンプレポリマーを主成分とするものであり、湿気硬化型のウレタン系ホットメルト接着剤とも称される。前記反応型ホットメルト接着剤は、ポリエステルポリオールとイソシアネート化合物との反応により得られ、末端にイソシアネート基（ＮＣＯ）を有するものである。特に末端ＮＣＯ％が１〜３％のものが好ましい。また、前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等から重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることができる。前記ポリエステルポリオールは、炭素数６以上のジカルボン酸（アジピン酸、セバシン酸等）からなるものが好ましく、さらには、融点４５℃以上の結晶性エステルポリオールがポリオール成分で８０重量％以上含まれるものを用いるのがより好ましい。なお、ポリエステルポリオール構成するグリコールは、炭素数が４以上のアルコール（１，４−ブタンジオール、１，６-ヘキサンジオール等）を用いることができる。また、イソシアネート化合物としては、芳香族イソシアネートが好ましく、特にはジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が好ましい。
前記反応型ホットメルト接着剤には、必要に応じて粘着付与剤、ワックス、結晶核剤、酸化防止剤等の添加剤が含まれる。

前記反応型ホットメルト接着剤は、スプレー塗布で前記緩衝層１１の裏面に塗布される。スプレー塗布として、特には、前記接着剤を加温加圧状態で、一列に並んだ複数のノズルから吐出、糸状に紡糸しながら吹き付けて積層するカーテンスプレー法が好ましい。前記カーテンスプレー法によれば、糸状の溶融樹脂を、高温高速気流によって紡糸するとともに延伸し、表皮材に直接吹き付けて積層させる方法である。

前記スプレー塗布を容易かつ良好に行えるようにするため、前記反応型ホットメルト接着剤は、常温固体であり、さらには、１００〜１６０℃の範囲で溶融状態であり、かつ１４０℃の溶融粘度（ＪＩＳＫ６８６２）が５〜１５Ｐａ・ｓのものが好ましい。なお、常温固体とは、２０℃で固体であることをいう。さらに、前記接着剤は、結晶性エステルポリオールを含むウレタンプレポリマーが好ましく、結晶性ポリエステルポリオールは、季節変化を配慮しても、（１）常温固体であり融点が４５℃以上で、（２）溶融塗布後に常温における固化時間が１〜５分であることが好ましい。すなわち、長尺シートに巻き返しながら塗布し、所定の設備長さの中で、接着剤が速やかに常温で乾燥硬化するためには、結晶性エステルポリオールを含み、ウレタンプレポリマーのＮＣＯ含量が１〜３％であり、数平均分子量が１０００〜４０００、好ましくは１５００〜２５００であることが好ましい。

前記反応型ホットメルト接着剤の溶融温度が高過ぎる場合、噴霧性の低下が起き、外観不良となる。また、前記反応型ホットメルト接着剤の粘度が低過ぎる場合には、前記緩衝層１１の裏面に塗布した際に垂れやすく、かつ裏基布層２１から染み出しやすくなる。逆に前記反応型ホットメルト接着剤の粘度が高過ぎる場合には、前記緩衝層１１の裏面に塗布する際に、均一にスプレー塗布出来なくなり、裏基布層２１の貼着不良を生じ易くなる。

前記車両用積層シート１０を連続的に製造する方法の一実施形態について、図２の装置を用いて説明する。
長尺シートの前記緩衝層１１が巻かれた緩衝層ロール１１Ａから緩衝層１１を巻き戻して連続的に搬送コンベア５１上に供給する。前記搬送コンベア５１は、所定速度、例えば３０〜５０ｍ／ｍｉｎの搬送速度で、前記緩衝層１１を前方へ搬送する。前記搬送コンベア５１で搬送される前記緩衝層１１は上面が裏面を構成する。

前記搬送コンベア５１の上方には、スプレー塗布装置５２が設けられている。前記スプレー塗布装置５２は、ノズルが下向きに設けられ、反応型ホットメルト接着剤収容槽７０から供給される溶融状態の反応型ホットメルト接着剤３１を、前記搬送コンベア５１上の緩衝層１１の上面にカーテンスプレー法で塗布する。前記緩衝層１１に対する塗布量として、例えば１０〜３０ｇ／ｍ^２を挙げる。

前記カーテンスプレー法で塗布する前記スプレー塗布装置５２の一例を、図３及び図４を用いて説明する。
前記スプレー塗布装置５２は、支持プレート５２１の下面に一対の口金プレート５２２，５２３が固定されている。前記口金プレート５２２，５２３には口金５２４が形成され、前記口金５２４の対向面には接着剤供給口５２５、空気供給口５２６，５２７が形成されている。また、前記支持プレート５２１及び前記口金プレート５２２，５２３には、前記接着剤供給口５２５に通じる複数の接着剤注入孔５２８と、前記空気供給口５２６，５２７と通じる複数の空気導入孔５２９，５３０が形成されている。前記口金５２４の対向面間には、ノズルプレート５３１が配置されている。前記ノズルプレート５３１には、前記接着剤供給口５２５及び前記空気供給口５２６，５２７と対応させて複数のノズル溝５３２が所定間隔で形成されている。前記ノズル溝５３２は、溝幅を０．４ｍｍ程度として上下方向に形成されている。

前記スプレー塗布装置５２では、前記接着剤収容槽７０に収容されている溶融状態の接着剤が圧送され、複数の小孔が一列に並んだ前記ノズル溝５３２から吐出し、高温高圧気流によって延伸し、前記緩衝層１１の上面に、延伸しながら糸状に吹き付けて積層することにより、反応性ホットメルト接着剤３１の層を形成する。

前記反応型ホットメルト接着剤３１のスプレー塗布後、前記反応型ホットメルト接着剤３１が塗布された前記緩衝層１１の上面に、前記裏基布層２１が巻かれた裏基布層ロール２１Ａから裏基布層２１を巻き戻して積層し、圧着ローラ５３、５４間に通す。続いて複数のローラ５７〜６４によって所定時間かけて搬送する間に、前記反応型ホットメルト接着剤３１を反応硬化させ、前記緩衝層１１の裏面に反応型ホットメルト接着剤３１で裏基布層２１を貼着した長尺連続シートからなる車両用積層シート１０を形成し、巻き取りロール１０Ａで巻き取る。前記スプレー塗布後〜前記車両用積層シート１０の巻き取りまでの時間、すなわち反応型ホットメルト接着剤３１の固化時間として、例えば１〜５ｍｉｎを挙げる。

本発明は、緩衝層１１に裏基布層２１が反応型ホットメルト接着剤により接合されたものを説明したが、他の実施形態としては、緩衝層１１に表皮層が反応型ホットメルト接着剤により接合されたものでもよい。

表１に示す実施例１〜３を、図２に示した装置によって製造した。緩衝層１１は、厚さ５ｍｍの軟質ウレタン発泡体シート、商品番号；ＥＬ−４５、株式会社イノアックコーポレーション製を用いた。搬送コンベア５１の搬送速度は４０ｍ／ｍｉｎとし、反応型ホットメルト接着剤３１は溶融状態とし、１３０℃のホットエアと共に前記スプレー塗布装置５２で、緩衝層１１の上面にスプレー塗布した。

実施例１の反応型ホットメルト接着剤３１は、末端ＮＣＯが１．８％、イソシアネートがＭＤＩ、ポリエステルポリオールの酸成分がアジピン酸、グリコール成分はブタンジオールよりなり、溶融粘度７Ｐａ・ｓ（１４０℃）である。
実施例１の反応型ホットメルト接着剤３１は、常温固体であり、融点が４５℃以上の結晶性ポリエステルポリオールから成形されたものである。
実施例２の反応型ホットメルト接着剤３１は、末端ＮＣＯが１．８％、イソシアネートがＭＤＩ、ポリエステルポリオールの酸成分がセバシン酸、グリコール成分はヘキサンジオールよりなり、常温固体であり、溶融粘度６Ｐａ・ｓ（１４０℃）である。
実施例３の反応型ホットメルト接着剤３１は、末端ＮＣＯが１．４％、イソシアネートがＭＤＩ、ポリエステルポリオールの酸成分がアジピン酸、グリコール成分はブタンジオールよりなり、常温固体であり、溶融粘度１５Ｐａ・ｓ（１４０℃）ある。
固化時間は、実施例１では３ｍｉｎ、実施例２では１ｍｉｎ、実施例３では３ｍｉｎである。

また、実施例１〜３と同じ緩衝層１１と裏基布層２１を用いて表１に示す比較例１〜３を製造した。
比較例１は、反応型ホットメルト接着剤３１として、末端ＮＣＯが１．４％、イソシアネートがＭＤＩ、ポリエステルポリオールの酸成分がコハク酸、グリコール成分はエチレングリコール、溶融粘度７Ｐａ・ｓ（１４０℃）、常温（２０℃）液体、非結晶性を用いた。固化時間は２０ｍｉｎである。
比較例２は、図２に示した装置（スプレー塗布装置５２を除き、さらに乾燥工程を加えたもの）を用い、接着剤として水系ＥＶＡをロールコータで塗布した。
比較例３は、フレームラミネートによって緩衝層と裏基布層を接着した。

実施例１〜３及び比較例１に使用した接着剤の噴霧性、実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートにおけるブロッキング、外観、剥離強度、生産性、反り、収縮について評価し、総合判定を行った。結果は表２に示す通りである。

噴霧性の評価方法は、前記スプレー塗布装置５２を用い、ＰＥＴフィルム上へ実施例１〜３及び比較例１の接着剤を塗工した際、３００ｍｍ角にφ３ｍｍ以上のダマ発生有無を以下の判定基準で確認した。なお、噴霧性の評価は実施例１〜３及び比較例１の接着剤についてのみ行った。
◎：ダマの個数２個以下、○：ダマの個数３〜５個、×：ダマの個数５個より多い。

ブロッキングの評価方法は、実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートを製造時に巻き取った後、２４ｈ経過後に巻き直しを行い、積層シートの貼りつきの有無を確認した。
◎：巻き直し時の剥がれ音がなく巻き直し可能、○：巻き直し時に剥がれる音が生じるが巻き直し可能、×：貼り付いて巻き直しが不可能。

外観の評価方法は、実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートにおける裏基布層表面の３００ｍｍ角範囲に、φ３ｍｍ以上のダマ発生有無を確認した。
◎：ダマの個数２個以下、○：ダマの個数３〜５個、×：ダマの個数５個以上。

剥離強度の評価方法は、実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートを２４ｈ、２５℃環境下で静置した後、ＪＩＳＫ６８５４−３に準じ、Ｔ型剥離試験を実施し、評価した。剥離強度を下記基準に従い評価した。
◎：剥離強度の値が２Ｎ／２５ｍｍ以上、○：剥離強度の値が１〜２Ｎ／２５ｍｍ、×：剥離強度の値が１Ｎ／２５ｍｍ以下。

生産性の評価方法は、搬送コンベア５１の搬送速度に応じて生産可能かどうかを、製造ライン速度により、判断した。本発明とフレームラミネートによる製造ライン速度は３０ｍ／ｍｉｎ以上が可能であるのに対し、水系ＥＶＡの接着方法では乾燥工程が必要となるため１０ｍ／ｍｉｎ以下とする必要があることにより評価した。
◎：３０ｍ／ｍｉｎ以上、○：１０〜３０ｍ／ｍｉｎ、×：１０ｍ／ｍｉｎ以下。

反りの評価方法は、製造時に巻き取った実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートを、巻き取り方向に１ｍの長さで切断した試験体を平な面に静置し、０、７、１４、２１、２８日後に試験体の端部が、めくれ上がる高さを測定し、評価した。
◎：めくれ上がる高さが１０ｍｍ以下、○：めくれ上がる高さが１０〜２０ｍｍ、×：めくれ上がる高さが２０ｍｍ以上。

収縮の評価方法は、製造時に巻き取った実施例１〜３及び比較例１〜３の積層シートを、巻き取り方向に１ｍの長さで切断した試験体について、０、７、１４、２１、２８日後の試験体の縦・横寸法を測定し、０日の寸法に対する収縮率を、縦と横の平均値で算出した。
◎：収縮率が１％以下、○：収縮率が１〜５％、×：収縮率が５％以上。

総合判定は、全評価項目で判定した。◎：全ての評価項目が「◎」、○：「○」の評価項目が１つ以上あり、かつ「×」の評価項目がない、×：「×」の評価項目が１つ以上ある。

表２に示す通り、実施例１〜３は、評価項目の何れも「◎」または「〇」以上であり、総合判定も「◎」または「〇」であった。一方、接着剤が常温液体の反応型ホットメルト接着剤である比較例１は、ブロッキングが「×」、接着剤が水系ＥＶＡの比較例２は、ブロッキングと生産性が「×」、フレームラミネートの比較例３は、反り及び収縮が［×］であり、比較例１〜３は何れも総合判定が「×」になった。

このように、本発明の車両用積層シート及び製造方法は、フレームラミネートによる接着と異なり、長尺シートからなる車両用積層シートに反りや収縮が無く、かつエマルジョン系接着剤のように接着剤の染み出しによる不具合を生じることがなく、緩衝層と裏基布層の接着強度が高く、生産性が良好なものである。

１０車両用積層シート
１１緩衝層
２１裏基布層

Claims

表皮層が貼着される緩衝層と、前記緩衝層における前記表皮層とは反対側に積層された裏基布層とからなる車両用積層シートにおいて、
前記緩衝層と前記表皮層もしくは前記裏基布層が常温（２０℃）固体である反応型ホットメルト接着剤により接合された長尺シートからなることを特徴とする車両用積層シート。
前記緩衝層が、連続気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体であり、前記反応型ホットメルト接着剤が、ポリウレタン反応型ホットメルトであり、前記裏基布層がトリコットもしくは不織布であることを特徴とする請求項１に記載の車両用積層シート。
前記反応型ホットメルト接着剤が、融点が４５℃以上の結晶性ポリエステルポリオールを含む組成物であるポリウレタン反応型ホットメルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用積層シート。
連続気泡を有する軟質ポリウレタン発泡体からなる緩衝層に、接着剤を介して裏基布層が積層された車両用積層シートの製造方法において、
長尺シートの前記緩衝層を巻戻して搬送し、前記搬送する緩衝層上に、溶融状態の反応型ホットメルト接着剤を高温高圧状態で押し出し、糸状に吹き付けて積層したのち、前記裏基布層を前記糸状に吹き付け積層された接着剤上に積層、加圧し、前記搬送時に前記接着剤を反応硬化させることにより長尺連続シートからなる車両用積層シートを製造することを特徴とする車両用積層シートの製造方法。