JP2023168156A - ホットメルト磁性テープ、発泡成形用布状物およびその製造方法、発泡成形体複合物の製造方法、並びに車両用シート - Google Patents
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Abstract
Description
本開示のホットメルト磁性テープおよび発泡成形用布状物は、車両用などのシートに用いられる発泡成形体複合物に用いて好適なものであるが、任意の用途に使用可能なものである。
[1]: ホットメルト磁性物から形成された磁性層を有するホットメルト磁性テープであって、
前記ホットメルト磁性物は、
(i)環球法軟化点が100℃越え、150℃以下であり、
(ii)エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)を含む熱可塑性樹脂と、磁性粉末(C)とを含有し、更に、ワックス(B)を含んでいてもよく、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計100質量%中に、前記成分(A)を20~80質量%、前記成分(B)を0~8質量%、前記成分(C)を15~80質量%含有する、
発泡成形体用のホットメルト磁性テープ。
[2]: 前記ホットメルト磁性物の飽和磁化密度が、20~400emu/cm3であることを特徴とする[1]記載のホットメルト磁性テープ。
[3]: エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)の酢酸ビニル単量体に由来する構成単位が12~45質量%であることを特徴とする[1]または[2]記載のホットメルト磁性テープ。
[4]: ホットメルト磁性物が、不織布の表面の一部に含浸され、固定化されてなる発泡成形用布状物であり、
前記ホットメルト磁性物は、
(i)環球法軟化点が100℃越え、150℃以下であり、
(ii)エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)を含む熱可塑性樹脂と、磁性粉末(C)とを含有し、更に、ワックス(B)を含んでいてもよく、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計100質量%中に、前記成分(A)を20~80質量%、前記成分(B)を0~8質量%、前記成分(C)を15~80質量%含む、発泡成形用布状物。
[5]: エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)の酢酸ビニル単量体に由来する構成単位が12~45質量%であることを特徴とする[4]記載の発泡成形用布状物。
[6]: 前記ホットメルト磁性物の190℃、21.168Nでのメルトフローレイトが5~1000g/10分であることを特徴とする[4]または[5]記載の発泡成形用布状物。
[7]: 不織布の表面に、[1]~[3]のいずれかに記載のホットメルト磁性テープを配置し、加熱手段により、前記不織布の所望の位置に前記ホットメルト磁性テープを固定する固着工程と、
前記ホットメルト磁性テープを固定した前記不織布を成形型にセットし、加熱手段により立体的に前記不織布を加工成形する工程と、を備える発泡成形用布状物の製造方法。
[8]: 前記ホットメルト磁性テープは、長手方向に延在されており、
前記固着工程による前記ホットメルト磁性テープの前記不織布への固定部と、前記ホットメルト磁性テープの非固定部と、を切り離す分断工程を更に備え、
前記固着工程と前記分断工程を交互に行い、前記ホットメルト磁性テープを前記固定部単位で分断しながら、前記不織布の所望の位置にホットメルト磁性物を固定することを特徴とする[7]に記載の発泡成形用布状物の製造方法。
[9]: 前記加熱手段が、超音波加熱であることを特徴とする[7]または[8]記載の発泡成形用布状物の製造方法。
[10]: 不織布の表面の一部に、加熱手段を用いてホットメルト磁性物を浸み込ませて、[4]~[6]のいずれかに記載の発泡成形用布状物を得る工程aと、
成形型の型面に、前記発泡成形用布状物を磁力によって仮固定する工程bと、
工程b後に、前記成形型に発泡樹脂を投入して発泡させて得られる発泡成形体と、前記発泡成形用布状物とを一体化して発泡成形体複合物を得る工程cと、
工程c後、前記発泡成形体複合物を前記成形型から取り出す工程dと、を備える発泡成形体複合物の製造方法。
[11]: [4]~[6]のいずれかに記載の発泡成形用布状物を備える車両用シート。
本開示のホットメルト磁性物(以下、本磁性物ともいう)は、環球法軟化点(以下、軟化点ともいう)が100℃越え、150℃以下のホットメルト接着剤である。本磁性物は、常温では固体であるが加熱により軟化あるいは液状化して、流動可能となる性質を有しており、磁石と引き合う磁性を有している。但し、磁力を要する用途の使用後は、酸化等により磁性を示さないものとなっていてもよい。
本開示のホットメルト磁性物は、例えば、撹拌機を備えた溶融釜で熱可塑性樹脂、必要に応じてワックス(B)を溶融したものに磁性粉末(C)を混合分散することにより調製することができる。また、配合成分を押出機で混合分散させ、溶融した混合物を押出機の先端のノズルから押出すことにより本磁性物を製造してもよい。
本開示のホットメルト磁性テープ(以下、本磁性テープともいう)は、上述した本磁性物から形成された層を有する。
本磁性テープは、図3、図4に示すように、離型層3上に所定の間隔で磁性層2aを形成してもよい。この方法によれば、所望の形状の磁性層を容易に被着体に固着せしめることが可能である。また、本磁性テープを図1に示すような長尺状とする他、縦・横比を任意のシートとすることもできる。また、貼付対象の形状に応じた所望の形状、例えば、円形状に形成するなど、自在に設計することが可能である。
本開示のホットメルト磁性テープの好適な製造方法について以下に説明する。但し、以下の製造方法に限定されず、種々の方法で製造できる。
本開示の発泡成形用布状物(以下、本布状物ともいう)は、不織布の表面の一部に、ホットメルト磁性物が含浸せしめられ、固定されてなるものである。図5に、ホットメルト磁性物が染みこんで固定されてなる本布状物の状態を説明するための模式的部分拡大図を示す。同図に示すように、発泡成形用布状物4は、ホットメルト磁性物5が不織布6の表面の一部に染みこみ、固定化されてなる。浸み込み、固定化されているとは、ホットメルト磁性物5が加熱溶融されて軟化した状態で、不織布6の特定箇所の表面に軟化したホットメルト磁性物5が浸透した後、風乾又は冷却されて、固形状態となり、固定化されたことを指している。ホットメルト磁性物5は、図5に示すように、不織布の厚み方向の一部にまで浸透する態様の他、不織布の最下部まで含浸されていてもよい。また、本磁性物が不織布の表面から凸状に形成されていてもよいし(図5参照)、本磁性物の表面と不織布の表面が実質的に一致していてもよい。
本開示の発泡成形用布状物の好適な製造方法について以下に説明する。但し、以下の製造方法に限定されず、種々の方法で製造できる。
本発泡成形体複合物は、本布状物と発泡成形体とが一体成形された構成を有する。発泡成形体は、発泡樹脂を成形することにより得られる。発泡樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示できる。この中でも、柔らかくて伸縮性に富んだ軟質のウレタン樹脂が好適である。
本開示の発泡成形体複合物の製造方法の好適な一例を以下に説明する。但し、本発泡成形体複合物は以下の方法に限定されるものではない。
まず、不織布の表面の一部に、加熱手段を用いてホットメルト磁性物を浸み込ませて発泡成形用布状物を得る(工程a)。次いで、成形型の型面に、前記発泡成形用布状物を磁力によって仮固定する(工程b)。磁力は、例えば、金型内に磁石を設置できる。電磁石により磁力がオン・オフ自在に構成されていてもよい。
本開示の車両用シートは、本布状物を有する。発泡成形体複合物を備えるとも言い換えることができる。車両用シートは、例えば、フレームにスプリングが収容され、その上に、発泡ウレタンなどの発泡成形体と発泡成形用布状物が一体化された発泡成形体複合物を備えるクッション材が設けられている。
次に、比較例と対比しながら本発明の具体的な実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
α.エチレン-酢酸ビニル共重合体
A-1:ウルトラセン13B53D(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有42質量%、MFR:70g/10分(190℃×21.168N)、融点:<50℃
A-2:ウルトラセン722(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有28質量%、MFR:400g/10分(190℃×21.168N)、融点:58℃
A-3:ウルトラセン720(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有28質量%、MFR:150g/10分(190℃×21.168N)、融点:59℃
A-4:ウルトラセン751(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有28質量%、MFR:5.7g/10分(190℃×21.168N)、融点:65℃
A-5:ウルトラセン683(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有20質量%、MFR:800g/10分(190℃×21.168N)、融点:74℃
A-6:ウルトラセン681(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有20質量%、MFR:350g/10分(190℃×21.168N)、融点:72℃
A-7:ウルトラセン633(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有20質量%、MFR:20g/10分(190℃×21.168N)、融点:78℃
A-8:ウルトラセン631(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有20質量%、MFR:1.5g/10分(190℃×21.168N)、融点:80℃
A-9:ウルトラセン710(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有18質量%、MFR:18g/10分(190℃×21.168N)、融点:71℃
A-10:ウルトラセン630(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有15質量%、MFR:1.5g/10分(190℃×21.168N)、融点:90℃
A-11:ウルトラセン625(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有15質量%、MFR:14g/10分(190℃×21.168N)、融点:92℃
A-12:ウルトラセン526(東ソー社製、エチレン―酢酸ビニル共重合体、酢ビ含有7質量%、MFR:25(190℃×21.168N)、融点:97℃
B-1:ビスコール660-P(三洋化成工業社製ポリプリピレンワックス、融点:145℃)
B-2:サソールH1(南アフリカ・サソール社製フィッシャートロプッシュワックス、融点:110℃)
B-3:ポリワックス1000(アメリカ・NuCera社製ポリエチレンワックス、融点:113℃)
C-1.JIP300A-120(JFEスチール社製、磁性体粉末)
C-2.70KA(神戸製鋼社製、磁性体粉末)
D-1.酸化防止剤:IRGANOX1010(BASF社製)
D-2.ブロッキング防止剤:インクロスリップC(クローダ社製)
各実施例および比較例のホットメルト磁性物を以下の方法により製造した。即ち、表1に示す配合比で、エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)、必要によりワックス(B)および必要に応じて各種添加剤をヘンシェルミキサーで5分間プリブレンドした。次いで、プリブレンド物を押出機のホッパーに投入し、スクリューフィーダを用いて押出機に供給した。また、別のスクリューフィーダを用いて表1の配合比となるように磁性粉末(C)を押出機に投入し、混練し、下記条件で押出し工程を行うことにより、実施例1~20、比較例1~5に係るホットメルト磁性物を得た。
(押出条件)
押出機:アイ・ケー・ジー社製の同方向回転二軸押出機PMT32-40.5
バレル温度:80~180℃(供給口80℃)MFRなどにより適宜調整した。(MFRに応じてバレル温度を調整した。)
スクリュー回転速度:30~100rpm
供給速度:5kg/hr
各実施例および比較例のホットメルト磁性物の軟化点は、JIS K-6863ホットメルト接着剤の軟化点試験方法に従って求めた。溶媒はグリセリンを使用した。
各実施例および比較例のホットメルト磁性物のMFRは、JIS K7210に準拠して190℃、21.168Nの条件で測定した。
ホットメルト磁性物の飽和磁化測定は、振動試料型磁力計(VSM) BHV-50(理研電子(株)社製)を用いて測定した。
PETフィルム/離型処理層(シリコーン処理)の離型処理層上に、Tダイにより、各実施例、比較例のホットメルト磁性物を用いてホットメルト磁性層を形成し、PETフィルム/離型処理層/ホットメルト磁性層のシートを得た。得られた各シートを、カッタを用いて幅13mmの長尺状に切断し、各実施例および比較例に係るホットメルト磁性テープを得た。
押出ラミネーター:ムサシノキカイ製400M/MテストEXTラミネーター
ダイ直下樹脂温度:80~280℃(MFRなどにより調整した。)
加工速度:1~30m/分(磁性層のシートの厚みを加工速度などでコントロールした。)
Tダイ幅:400mm
冷却ロール表面温度:20~25℃
<磁性層の厚み>
実施例等のホットメルト磁性層の厚みをJ&T測定器 デジタルシックスネスゲージデジタル厚さ測定器(ノギス電子社製)により求めた。
不織布として、三井化学社製タフネル(ポリエステル短繊維(繊度2.2dtex)70質量%と、ポリエチレンとポリプロピレンのバイコンポーネント短繊維(繊度2.2dtex)30質量%との混合した繊維を原料とし、カード法で作られた目付140g/m2の単層構成の乾式不織布)を用いた。
上記不織布上に、13mm幅のホットメルト磁性物テープを載置し、15mm×15mmの領域を超音波シール機(超音波発信機 SH-3510(ソノテック社製、500W仕様、22KHZ使用)および超音波振動子 SF-8500RR(ソノテック社製))で1秒加熱して、ホットメルト磁性物を有機繊維の不織布に浸み込ませた。せん断強度を測定する為に、ホットメルト磁性テープの上にガムテープで補強して、不織布と磁性テープを引張試験機でせん断強度を測定し、ホットメルト磁性物の不織布への浸み込み性について、以下の基準で評価した。
5:磁性物テープが、材破またはせん断強度が20N以上である。
4:不織布が材破して、せん断強度が10N以上20N未満である。
3:不織布が材破して、せん断強度が5N以上10N未満である。
2:不織布が材破して、せん断強度が1N以上5N未満である。
1:不織布に染みこんでいない、またはせん断強度が1N未満である。
2~5を合格、1を不合格とした。
上記不織布上に、13mm幅の長尺状のホットメルト磁性物テープを載置し、15mm×15mmの領域を超音波シール機(超音波発信機 SH-3510(ソノテック社製、500W仕様)、超音波振動子 SF-8500RR(22KHZ使用))で1秒加熱した。その後、超音波処理していない未固着部の本磁性テープを引っ張り、超音波処理された領域(不織布への固定部)と、超音波処理されていないテープ(不織布に固定されていない部分)の境界で切り離し性を以下の基準で評価した。
5:糸曳きなく切り離しができる。
4:切り離せるが、糸曳き長さ3mm未満の糸が発生する。
3:切り離せるが、糸曳き長さ3mm以上5mm以下の糸が発生する。
2:切り離せるが、長さ5mm以上の糸が発生する。
1:切り離すことができない。
2~5を合格とし、1を不合格とした。
なお、比較例1は、溶融性試験でホットメルト磁性物が不織布に浸み込まず、補強用布状物の作製できなかった。以後、補強用布状物の作製できない場合、表中に‘-’と記載する。
各実施例および比較例に係る補強用布状物に重りを付けて、質量2.5g、直径10mmの永久磁石(2800G)を持ち上げることによって、ホットメルト磁性テープの磁石への吸着性を以下の基準で評価した。
5:20gの重りを付けても落下しない。
4:20gの重りを付けると落下するが、15gの重りを付けても落下しない。
3:20,15gの重りを付けると落下するが、10gの重りを付けて落下しない。
2:10,15,20gの重りを付けると落下するが、5g重りを付けても落下しない。
1:5、10,15,20いずれの重りを付けても落下する。
2~5を合格とし、1は不合格とした。
なお、比較例1、5は、溶融性試験でホットメルト磁性物が不織布に浸み込まず、ホットメルト磁性物が固着された補強用布状物を作製できなかった。
有機繊維の不織布にホットメルト磁性物テープを浸み込ませた発泡成形用布状物を用意した。次いで、直径1cmの丸い磁石(ニッケルメッキのネオジウム磁石:DAISO社製)が埋め込まれ、且つ表面に露出したポリカーボネートシート(以下、「PC」ともいう)からなる成形型に発泡成形用布状物をセットした。そして、水蒸気加熱により発泡成形用布状物を立体成形した。成形された発泡成形用布状物を10秒間放置・冷却した。その後、発泡成形用布状物を剥がした。そして、各実施例および比較例に係るホットメルト磁性物がPCおよび磁石に付着するか否かを以下の基準で評価した。なお、磁石の表面温度は100℃、PCの表面温度は90℃であった。
5:まったく付着しない。
4:PCおよび磁石の少なくとも一方に点状にホットメルト磁性物が付着した。
3:PCおよび磁石の少なくとも一方に1割未満の面積でホットメルト磁性物が付着した。
2:PCおよび磁石の少なくとも一方に1割以上3割未満の面積でホットメルト磁性物が付着した。
1:PCおよび磁石の少なくとも一方に3割以上の面積でホットメルト磁性物が付着した。
2~5を合格とし、1は不合格とした。
なお、比較例1及び5は、溶融性試験・切離し性試験でホットメルト磁性物が不織布に浸み込まなかった又は及び切り離しができなかったため、ホットメルト磁性物が固着された補強用布状物の作製ができなかった。
屈曲部をもつ、成形型であるPC上に、ホットメルト磁性物が固定された不織布をセットし、水蒸気加熱により不織布を成形した。前記PCの屈曲部として、曲げ角度が157.5°、135°、112.5および90°の4種の領域で試験を行った。ホットメルト磁性物を含む補強用布状物の、前記屈曲部を含むPC上への追従性について以下の基準で評価した。
5:曲げ角度157.5°、135°、112.5°及び90°のPCに追従し、目視において浮きが認められない。
4: 曲げ角度157.5°、135°及び112.5°のPC追従し、目視において浮きは確認されないが、90°のPCに浮きが認められる。
3: 曲げ角度157.5°及び135°のPCの角度に追従し、目視において浮きがないが、112.5°及び90°のPCに浮きが認められる。
2: 曲げ角度157.5°のPCの角度に追従し、目視において浮きは確認されないが、135°、112.5°及び90°のPCに浮きが認められる。
1:曲げ角度157.5°のPCにおいて浮きが認められた。
2~5を合格とし、1は不合格とした。
なお、比較例1及び5は、溶融性試験・切離し性試験でホットメルト磁性物が不織布に浸み込まなかった又は切り離しができなかったためホットメルト磁性物が付いた補強用布状物の作製できなかった。
2,2a 磁性層
3 離型層
4 発泡成形用布状物
5 ホットメルト磁性物
6 不織布
次に、比較例と対比しながら本発明の具体的な実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例1、2、5、10、11、17は、特許請求の範囲に整合させることを目的として参考例1、2、5、10、11、17と読み替えるものとする。
Claims (11)
- ホットメルト磁性物から形成された磁性層を有するホットメルト磁性テープであって、
前記ホットメルト磁性物は、
(i)環球法軟化点が100℃越え、150℃以下であり、
(ii)エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)を含む熱可塑性樹脂と、磁性粉末(C)とを含有し、更に、ワックス(B)を含んでいてもよく、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計100質量%中に、前記成分(A)を20~80質量%、前記成分(B)を0~8質量%、前記成分(C)を15~80質量%含有する、
発泡成形体用のホットメルト磁性テープ。 - 前記ホットメルト磁性物の飽和磁化密度が、20~400emu/cm3であることを特徴とする請求項1記載のホットメルト磁性テープ。
- エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)の酢酸ビニル単量体に由来する構成単位が12~45質量%であることを特徴とする請求項1記載のホットメルト磁性テープ。
- ホットメルト磁性物が、不織布の表面の一部に含浸され、固定化されてなる発泡成形用布状物であり、
前記ホットメルト磁性物は、
(i)環球法軟化点が100℃越え、150℃以下であり、
(ii)エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)を含む熱可塑性樹脂と、磁性粉末(C)とを含有し、更に、ワックス(B)を含んでいてもよく、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)の合計100質量%中に、前記成分(A)を20~80質量%、前記成分(B)を0~8質量%、前記成分(C)を15~80質量%含む発泡成形用布状物。 - エチレン-酢酸ビニル共重合体(A)の酢酸ビニル単量体に由来する構成単位が12~45質量%であることを特徴とする請求項4記載の発泡成形用布状物。
- 前記ホットメルト磁性物の190℃、21.168Nでのメルトフローレイトが5~1000g/10分であることを特徴とする請求項4記載の発泡成形用布状物。
- 不織布の表面に、請求項1~3のいずれかに記載のホットメルト磁性テープを配置し、加熱手段により、前記不織布の所望の位置に前記ホットメルト磁性テープを固定する固着工程と、
前記ホットメルト磁性テープを固定した前記不織布を成形型にセットし、加熱手段により立体的に前記不織布を加工成形する工程と、を備える発泡成形用布状物の製造方法。 - 前記ホットメルト磁性テープは、長手方向に延在されており、
前記固着工程による前記ホットメルト磁性テープの前記不織布への固定部と、前記ホットメルト磁性テープの非固定部と、を切り離す分断工程を更に備え、
前記固着工程と前記分断工程を交互に行い、前記ホットメルト磁性テープを前記固定部単位で分断しながら、前記不織布の所望の位置にホットメルト磁性物を固定することを特徴とする請求項7に記載の発泡成形用布状物の製造方法。 - 前記加熱手段が、超音波加熱であることを特徴とする請求項7記載の発泡成形用布状物の製造方法。
- 不織布の表面の一部に、加熱手段を用いてホットメルト磁性物を浸み込ませて、請求項4~6のいずれかに記載の発泡成形用布状物を得る工程aと、
成形型の型面に、前記発泡成形用布状物を磁力によって仮固定する工程bと、
工程b後に、前記成形型に発泡樹脂を投入して発泡させて得られる発泡成形体と、前記発泡成形用布状物とを一体化して発泡成形体複合物を得る工程cと、
工程c後、前記発泡成形体複合物を前記成形型から取り出す工程dと、を備える発泡成形体複合物の製造方法。 - 請求項4~6のいずれかに記載の発泡成形用布状物を備える車両用シート。
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