JP2023086824A

JP2023086824A - 積層体及びクッション体

Info

Publication number: JP2023086824A
Application number: JP2023067325A
Authority: JP
Inventors: 崇瀬戸山; Takashi Setoyama; 尚彦澤田; Naohiko Sawada; 裕司大野; Yuji Ono
Original assignee: Archem Inc
Current assignee: Archem Inc
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2023-06-22
Also published as: JP2020100153A; JP7317753B2; JP2024028315A

Abstract

【課題】ホットメルト材を溶融して革とウレタンフォームとを接着する方法においては、ホットメルト材が溶融する加圧・加熱時、革に熱が加わることが避けられず、革に熱が加わる状況によっては、革が天然皮革（本革）である場合、天然皮革特有の風合いが失われたり、天然皮革が縮んで寸法変化が生じてしまう虞があった。
【解決手段】天然皮革１１とウレタンフォーム１２とを接着剤を介して接着した積層体１０であって、接着剤が湿気硬化型ホットメルト接着剤１３である。湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤である。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層体及びクッション体に関するものである。

従来、例えば自動車用シート等として使用される、表面に革を配したクッション体が工業的に作られている。クッション体の作成においては、革とクッション体を接着する或いは接着しない、革の風合いを損なわない等、様々な要求に応じた種々の方法が検討されている。

表面に革を配したクッション体において、表面に配する革を、革とウレタンフォーム（ウレタン発泡体）の積層体により形成することが知られており、このような積層体の製造方法として、例えば、革とウレタンフォームとを不織布状ホットメルト材を挟んで積層し、加圧・加熱下にホットメルト材を溶融して、革とウレタンフォームとを接着した、革とウレタンフォームとの積層体の製法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６－１１０９６０号公報

しかしながら、ホットメルト材を溶融して革とウレタンフォームとを接着する方法においては、ホットメルト材が溶融する加圧・加熱時、革に熱が加わることが避けられず、革に熱が加わる状況によっては、特に革が天然皮革（本革）である場合、天然皮革特有の風合いが失われたり、天然皮革が縮んで寸法変化が生じてしまう虞があった。
そこで、この発明の目的は、天然皮革とウレタンフォームとの接着に際し、天然皮革の風合いを損なうことなく、また、天然皮革が縮んで寸法の変化が生じたりすることがない、天然皮革とウレタンフォームとを接着して形成される積層体、及びこの積層体を用いた車両用若しくは家具用のクッション体を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る積層体は、天然皮革とウレタンフォームとを接着剤を介して接着した積層体であって、前記接着剤が湿気硬化型ホットメルト接着剤であることを特徴とする。この発明に係る積層体によれば、天然皮革とウレタンフォームとの接着に際し、天然皮革の風合いを損なうことなく、また、天然皮革が縮んで寸法の変化が生じたりすることがない。

この発明の積層体では、前記湿気硬化型ホットメルト接着剤が、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤であることが好ましい。この構成によれば、水分との接触による天然皮革の劣化を抑えることができ、溶剤や水を使用した場合に生じる虞がある環境等への影響もなくすことができる。
この発明の積層体は、前記接着剤を前記ウレタンフォームの骨格上へ塗布したものであることが好ましい。この構成によれば、塗布される接着剤が通気性を妨げることがなく、ウレタンフォームにおいて良好な通気性を確保することができる。

また、この発明に係る車両用若しくは家具用のクッション体は、この発明に係る積層体を用いて形成されたことを特徴とする。この発明に係る車両用若しくは家具用のクッション体によれば、クッション体を形成する積層体を、天然皮革とウレタンフォームとの接着に際し、天然皮革の風合いを損なうことなく、また、天然皮革が縮んで寸法の変化が生じたりすることがなく、天然皮革とウレタンフォームとを接着して形成することができる。

この発明によれば、天然皮革とウレタンフォームとの接着に際し、天然皮革の風合いを損なうことなく、また、天然皮革が縮んで寸法の変化が生じたりすることがない、天然皮革とウレタンフォームとを接着して形成される積層体、及びこの積層体を用いた車両用若しくは家具用のクッション体を提供することができる。

この発明の一実施の形態に係る積層体の構成を模式的に示す、縦断面図である。図１の積層体の製造工程の一部を示す説明図である。

以下、この発明を実施するための一形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る積層体の構成を模式的に示す、縦断面図である。図１に示すように、積層体１０は、天然皮革１１とウレタンフォーム１２を、天然皮革１１とウレタンフォーム１２の間に湿気硬化型ホットメルト接着剤１３を挟んで積層し、天然皮革１１とウレタンフォーム１２とを湿気硬化型ホットメルト接着剤１３を介して接着することで、形成されている。

天然皮革１１とウレタンフォーム１２とを接着して形成される積層体１０は、シートやドア表皮等、自動車内装の表皮材として使用され、立体的に縫い合わせて形成された形状品（所定の形状にされた成形品）として、例えばウレタンフォームにより形成されたクッションフォームの形状品に被せることにより、クッションフォームを覆うクッション体表皮を形成する。この積層体１０は、自動車内装の表皮材の他、椅子やソファ等の家具用或いはその他のクッション体の表皮材としても使用することができる。
天然皮革１１は、例えば牛皮革等であり、それぞれ形状や大きさ或いは色調等が異なる一枚ものからなっている。

ウレタンフォーム１２は、ポリウレタンを原料とする多数の泡体（セル）からなる多孔質の合成樹脂フォームの一種であり、三次元の骨格網状構造を有している。このウレタンフォーム１２の一方の面には、基布１４が貼り付けられている。この基布１４は、ウレタンフォーム１２により形成された積層体１０を、表皮材として使用するために形状品とした後、クッションフォームの形状品に被せる際に、滑りを良くするために用いるものであり、この実施形態では、例えばナイロントリコットが用いられる。

湿気硬化型ホットメルト接着剤１３は、加熱により固形から液体へと溶融させることで接着力を生じさせ、空気中の湿気と反応することにより硬化する接着剤であり、この実施形態で用いる湿気硬化型ホットメルト接着剤１３は、１００℃位から溶け出し、塗工可能な粘度になる１２０℃を塗工温度に設定しているが、１２０℃を超えた温度を塗工温度に設定しても良い。なお、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の中でも、特に、水や有機溶剤を全く含まない、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤を用いることが望ましい。

続いて、天然皮革１１とウレタンフォーム１２を接着して形成する積層体１０の製造方法を説明する。ここでは、一例として、自動車用シートのクッション体の表皮材として使用される積層体１０について説明する。
図２は、図１の積層体の製造工程の一部を示す説明図である。
先ず、ウレタンを発泡して形成したウレタンフォーム１２を裁断し巻物（ロール）にする。

次に、ロールから引き出したウレタンフォーム１２の一方側に、エマルション（乳濁液）を塗布し基布１４を貼り付ける、裏基布ラミネートを行い、ウレタンフォーム１２と基布１４の二層構造となる基布付きウレタンフォーム１２ａを作成する。
次に、基布付きウレタンフォーム１２ａをロールにした後、ロールから引き出した基布付きウレタンフォーム１２ａを、自動車用シートのクッション体に合わせた形状に打ち抜き裁断する。
次に、打ち抜き裁断した基布付きウレタンフォーム１２ａを、基布１４が下にウレタンフォーム１２が上になるようにロールコータ１５へ通す。

図２に示すように、ロールコータ１５は、この実施の形態では、塗布対象物としての基布付きウレタンフォーム１２ａを所定の送り方向ｄに送るための送りロール１５ａと、送りロール１５ａによって送られる基布付きウレタンフォーム１２ａの表面（上面）に、塗布剤としての湿気硬化型ホットメルト接着剤１３を塗布するための転写ロール１５ｂと、転写ロール１５ｂに隣接して配置された、転写ロール１５ｂのロール面に湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗膜を形成するためのドクターロール１５ｃと、これらのロール１５ａ，１５ｂ，１５ｃをそれぞれ所定の回転方向に回転駆動するロール回転駆動手段（図示しない）等を備えている。

このドクターロール１５ｃと転写ロール１５ｂとの間に上方から、溶かした湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が供給されることにより、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３は、転写ロール１５ｂのロール面に付着した後、転写ロール１５ｂの回転に伴ってドクターロール１５ｃと転写ロール１５ｂの間の隙間を通り抜け、転写ロール１５ｂのロール面に沿って延ばされ、所定厚さの塗膜となる。このとき、送りロール１５ａは加温されず、転写ロール１５ｂとドクターロール１５ｃの温度は、この例では共に１２０℃である。

ロールコータ１５へ通され、送りロール１５ａによって送り出される基布付きウレタンフォーム１２ａは、転写ロール１５ｂの下を通る際に、転写ロール１５ｂのロール面に形成された、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗膜が転写される。この塗布処理により、転写ロール１５ｂの下を通り抜けた基布付きウレタンフォーム１２ａは、ウレタンフォーム１２の表面（上面）、即ち、ウレタンフォーム１２の骨格上に、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が塗布され塗膜が形成された状態になる。
ここで、「ウレタンフォーム１２の骨格」とは、ウレタンの骨組みのことを言い、「骨格上に塗布」とは、その骨組みの表面に湿気硬化型ホットメルト接着剤１３を塗布することであり、具体的には、「ウレタンフォーム１２の骨格＋泡（セル）の表面に付いた膜」に、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が塗布される。
基布付きウレタンフォーム１２ａへの湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗布を、ロールコータ１５を用いて行うことにより、基布付きウレタンフォーム１２ａの塗布面からはみ出すことなく塗布することができると共に、塗布面における湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗布量を均一にすることができる。

次に、図示は省略するが、塗布処理後の基布付きウレタンフォーム１２ａと、天然皮革１１とを貼り合わせる。天然皮革１１は、基布付きウレタンフォーム１２ａと同様に、自動車用シートのクッション体に合わせた形状、即ち、自動車用シートのクッション体を形成する、例えばクッションフォームに被せる表皮材としての形状、に形成されている。
基布付きウレタンフォーム１２ａと天然皮革１１との貼り合わせに際しては、天然皮革１１を、基布付きウレタンフォーム１２ａとの貼り付け面になる裏面が上向きになるように置き、その上に、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が塗布され塗膜が形成されたウレタンフォーム１２の表面（上面）を下にして、基布付きウレタンフォーム１２ａを載せ、積層状態とする。その後、圧縮プレス（図示しない）による圧着を行う。この圧縮プレスによる圧着は、常温で行われる。

圧縮プレスによる圧着後、貼り合わされた基布付きウレタンフォーム１２ａと天然皮革１１の養生を行う。養生は、この実施の形態では、温度２３℃、相対湿度６０％（６０％ＲＨ）の条件下において、タックフリー（指触乾燥）のための一次硬化が約１時間、反応（湿気硬化）のための二次硬化が約２４時間行われる。なお、上記硬化時間は、養生を行う際の温度や相対湿度に応じて変更する。
なお、基布付きウレタンフォーム１２ａの打ち抜き裁断は、必ずしも、基布付きウレタンフォーム１２ａをロールコータ１５へ通す前に行う必要は無く、積層体１０の製造工程の他の工程で行っても良い。

このようにして、積層体１０を形成した後、この積層体１０を表皮材として用い、例えば自動車用シートのクッション体を形成する。
自動車用シートのクッション体を形成するに際し、この実施の形態では、積層体１０を、必要に応じて、シートクッションとなる、例えばウレタンフォームの形状品に被せ、自動車用シートのクッション体の表皮材を形成する。

上述したように、積層体１０は、天然皮革１１とウレタンフォーム１２とを接着して形成されるが、接着に際し、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３を用いることで、この実施の形態では、加熱溶融されたホットメルト接着剤を、基布付きウレタンフォーム１２ａに塗布し、その後、常温による圧縮プレスによる圧着で、基布付きウレタンフォーム１２ａと天然皮革１１との貼り合わせを行う。貼り合わせた後、空気中の湿気と反応することにより湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が硬化する。

このため、この実施の形態では、天然皮革１１を用いた積層体１０の形成において、熱プレスによる接着加工が必要なくなり天然皮革１１が加熱される状態は発生せず、天然皮革１１が熱によるダメージを受ける状態を回避することができるので、熱が加わることによって天然皮革１１が備える特有の風合いが損なわれたり、天然皮革１１が縮んで寸法の変化が生じてしまうということがなく、加えて、皮が硬くならずシボが潰れることもなく、しっとり感を保持することができる。

また、接着剤に、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤を用いれば、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤は水や有機溶剤を全く含まないので、水分との接触による天然比較１１の劣化を生じず、溶剤や水を使用した場合に生じる虞がある環境等への影響も全く無い。
また、この実施の形態では、基布付きウレタンフォーム１２ａに対するロールコータ１５を用いた塗布工程において、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３は、ウレタンフォーム１２の骨格上に塗布されるので、塗布される湿気硬化型ホットメルト接着剤１３が通気性を妨げることがなく、ウレタンフォーム１２において良好な通気性を確保することができる。

この実施の形態に係る積層体を試作して実施例とし、比較例の積層体と比較した。
実施例の積層体は、前述した、次に示す加工の流れにより試作した。先ず、ウレタンフォームをロールにして裁断し、裏基布ラミネートを行った後、クッション体に合わせた形状に打ち抜き裁断し、次に、基布付きウレタンフォームに、ロールコータにより湿気硬化型ホットメルト接着剤を接着し、接着後の基布付きウレタンフォームと天然皮革とを、常温により圧縮プレスして貼り合わせ、その後、養生を行って、天然皮革とウレタンフォームの積層体を形成した。

比較例の積層体は、次に示す加工の流れにより試作した。先ず、ウレタンフォームをロールにして裁断し、裏基布ラミネートを行った後、基布付きウレタンフォームに、ホットメルトウェブを仮固定により接着し、次に、クッション体に合わせた形状に打ち抜き裁断し、裁断後の基布付きウレタンフォームをホットメルトを下側にして、意匠面を下にした天然皮革の上に積層し、その後、上盤と下盤により上下に挟み込んで圧縮プレスし、加圧・加熱下にホットメルト材を溶融して貼り合わせ、天然皮革とウレタンフォームの積層体を形成した。比較例において養生は必要ない。
上記実施例と比較例における加工条件を、表１に示す。

ここで、「反応」とは、接着剤（ホットメルト）の種類、種別を意味し、「軟化点」とは、この実施例におけるホットメルトが湿気硬化していない状態で溶解（軟化）する温度を指しており、「再軟化点」とは、この実施例におけるホットメルトが湿気硬化した後に溶解（軟化）する温度を指している。この実施例におけるホットメルトは、湿気硬化（反応）することで溶解温度（軟化点）が高くなる。

比較した結果、収縮に関しては、実施例の積層体では収縮は認められず、比較例の積層体では約１．５～２．０％の収縮があった。
また、ウレタンフォームの加工厚みについては、実施例の積層体では３～８ｍｍが可能であるのに対し、比較例の積層体では３～５ｍｍ、ウレタンの種類によっては８ｍｍが可能であった。
上記結果から、この実施例の積層体は、比較例においては避けられなかった収縮が全く発生せず、ウレタンフォームの加工厚みについても、比較例の積層体より厚みがあるものの加工がウレタンの種類に拘わらず可能であり、加えて、天然皮革が備える特有の風合いが損なわれることも無かった。

なお、この実施例における積層体１０の加工性について検証した結果、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗布量を３０±２．５ｇ／ｍ²として、塗布処理後放置可能時間であるオープンタイム、即ち、湿気硬化型ホットメルト接着剤１３塗布後のウレタンフォームと天然皮革を接着することができる時間は、塗布量が下限値（２７．５ｇ／ｍ²）であっても最大５分となり（最大５分までは接着力が低下することはない）、一次硬化時間であるタックフリータイムは、塗布量が上限値であっても１時間以上あればよい（１時間以上の養生で一次硬化する）。なお、上述した湿気硬化型ホットメルト接着剤１３の塗布量：３０±２．５ｇ／ｍ²は、基本設定値であり、被塗布部材である天然皮革とウレタンフォームの材質によっては、必要に応じ塗布量を変更する。

１０：積層体、１１：天然皮革、１２：ウレタンフォーム、１２ａ：基布付きウレタンフォーム、１３：湿気硬化型ホットメルト接着剤、１４：基布、１５：ロールコータ、１５ａ：送りロール、１５ｂ：転写ロール、１５ｃ：ドクターロール

Claims

天然皮革とウレタンフォームとを接着剤を介して接着した積層体であって、
前記接着剤が湿気硬化型ホットメルト接着剤であることを特徴とする、積層体。
前記湿気硬化型ホットメルト接着剤が、固形分１００％の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤である、請求項１に記載の積層体。
前記接着剤を前記ウレタンフォームの骨格上へ塗布した、請求項１又は２に記載の積層体。
請求項１から３の何れか一項に記載の積層体を用いて形成されたことを特徴とする、車両用若しくは家具用のクッション体。