JP2976394B2

JP2976394B2 - 発泡成形品用補強材

Info

Publication number: JP2976394B2
Application number: JP2266086A
Authority: JP
Inventors: 雅春松尾; 健一綾戸; 耕次堀本
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH04141405A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、発泡成形品用補強材に関し、特に、発泡成
形品に十分な剛性を付与することができる発泡成形品用
補強材に関する。

＜従来の技術＞車輌用シート等のクッション材として、発泡ポリウレ
タン等の成形品が使用されている。このような発泡成形
品の底部には、補強材が配設され、この補強材によっ
て、シートの弾性を付与するために底部に装着されるコ
イルばねからの押圧力を有効に受け止めて損傷すること
がなく、かつ剛性を保持してクッション性に張りを持た
せられるようにしてある。

このような補強材として、従来、寒冷紗とスラブウレ
タンが用いられている。例えば、発泡ポリウレタン成形
品の底部に寒冷紗を介してスラブウレタンを積層する構
造とし、寒冷紗とスラブウレタンを補強材として用いて
いる。

しかし、上記従来の寒冷紗とスラブウレタンだけで
は、十分な剛性が得られないため、ワイヤーを充填して
剛性を補強しなければならないという問題があった。ま
た、このような補強材を底部に配設した発泡成形品の製
造は、まず発泡成形用金型の型面に補強材を取付けた
後、ウレタンを注入して発泡させる。このとき、ウレタ
ンは補強材に含浸し、発泡成形によって得られる発泡層
と補強材とが一体的に接合された発泡成形品が得られ
る。この成形作業において、補強材の剛性が十分でない
と、金型の型面への補強材の取付け作業が困難となる問
題があった。

そこで、高目付の層と低目付の層の２層構造を有する
不織布を用いるウレタン発泡成形用補強材基布が提案さ
れた（実公昭62−26193号公報）。

＜発明が解決しようとする課題＞しかし、前記の二層構造の不織布を形成するには煩雑
な作業を必要とし、またこの補強材基布では、発泡成形
用樹脂液が不織布を通過してしまうのを有効に阻止する
ことができないため、不織布を通過した発泡成形用樹脂
液が金型の空気抜孔を達して発泡して、空気抜抗が閉塞
されるのを防止できない。また、樹脂液の通過を阻止す
るために、２層の中間に接着材層等を形設すると、空気
の通過も阻止されるため、補強材である不織布への樹脂
液の有効に含浸がなされず、補強材としての機能が低下
してしまうなどの問題があった。

そこで本発明の目的は、発泡成形品に十分な剛性を付
与することができ、さらに発泡成形作業における作業性
に優れ、また、発泡成形時に発泡成形用樹脂液が通過せ
ず、空気抜孔の閉塞することなく、しかも樹脂液を吸収
して剛性をさらに向上させることができる発泡成形品用
補強材を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞前記課題を解決するために、本発明は、繊維径１〜20
dの繊維で形成され、かつ目付量100〜800g/m²である高
目付不織布からなる基材層と、該基材層の片面に形設さ
れた繊維集積体または合成樹脂からなる補強被覆材層と
を有する発泡成形品用補強材を提供するものである。

以下、本発明の発泡成形品用補強材について詳細に説
明する。

本発明の発泡成形品用補強材において、基材層である
高目付不織布の素材繊維は、ポリアミド（ナイロン）、
ポリプロピレン、ポリエステル、高密度ポリエチレン
（HDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）等の合成繊維、
レーヨン等の再生セルロール繊維、綿糸等の天然繊維、
あるいは芯の部分と鞘の部分とがそれぞれ異なる繊維で
構成された、いわゆる鞘芯型の複合型繊維などのいずれ
の繊維でもよく、特に制限されず、その１種単独または
２種以上を組合せたものでもよい。

この高目付不織布の素材繊維の繊維径は、良好な硬さ
および柔軟性を有する不織布が得られる点で、１〜20d
であり、２〜15dであるのが好ましい。この高目付不織
布の目付量は、肉厚が適切で、発泡ウレタンの含浸量が
多い不織布が得られ、また、含浸された発泡ウレタンの
クッション性が良好となる点で、100〜800g/cm²であ
り、好ましくは200〜400g/cm²である。

また、この高目付不織布の嵩密度は、通常、ウレタン
の含浸量が適正な範囲となる点で、0.01〜0.2g/cm³程度
であり、0.05〜0.15g/cm³程度であるのが好ましい。

また、この高目付不織布は、いずれの方法によって製
造されたものでもよく、例えば、スパンボンド法、サー
マルボンド法、ニードルパンチ法、ウォータージェット
法、メルトブローン法等の公知の方法のいずれの方法に
よって製造されたものでよい。

本発明の発泡成形品用補強材には、前記基材層の片面
に、繊維集積体または合成樹脂からなる補強被覆材層が
形設される。

この補強被覆材層は、合成繊維および天然繊維の集積
体、ならびに天然パルプから選ばれる少なくとも１種の
繊維の集積体から形成されるものでもよいし、合成樹脂
からなる層であってもよい。

合成繊維および天然繊維の集積体、ならびに天然パル
プから選ばれる少なくとも１種の繊維の集積体は、合成
繊維または天然繊維がランダムに集積されたもの、もし
くは天然セルロースの集積体である天然パルプからなる
ものであり、これらの集積体の１種単独または２種以上
の複合体であってもよい。

用いられる合成繊維としては、特に制限されないが、
熱可塑性樹脂を防糸してなるものが、好ましい。この熱
可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。これら
の中でも、エチレンおよびα−オレフィンから選ばれる
少なくとも１種からなる重合体または共重合体であるポ
リオレフィンが好ましく、このポリオレフィンの具体例
として、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プ
ロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エ
チレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等が挙げら
れる。特に、結晶性のポリオレフィンが、パルプ状の集
積体を製造し易く、また得られるパルプ状の集積体の機
械的物性が優れる点で、好ましい。

また、防糸の方法としては、溶液またはエマルジョン
のフラッシュ紡糸法等が挙げられる。

天然繊維としては、綿糸、羊毛、麻糸等が挙げられ
る。

天然パルプとしては、天然のセルロースを含有した素
材を原料として製造されるものであり、例えば、木材パ
ルプ等が挙げられ、これらは叩解処理をして使用するこ
ともできる。

この繊維の集積体を構成する繊維の長さは、通常、１
〜50mm程度、好ましくは２〜20mm程度である。また、繊
維径は、通常、0.1〜500μｍ程度、好ましくは10〜100
μｍ程度である。

この繊維の集積体の嵩密度は、特に限定されず、好ま
しくは0.02〜0.2g/cm³程度に調製される。

本発明において、これらの繊維の集積体を補強被覆材
層として用いる場合、層の厚さは、目付量で、後記の湿
式法によって形成する場合には、１〜100g/m²程度、好
ましくは２〜30g/m²程度に、乾式法によって形成する場
合には、１〜200g/m²程度、好ましくは５〜30g/m²程度
に形成される。

本発明において、補強被覆材層としてこの繊維の集積
体を用いて本発明の発泡成形品用補強材を製造する方法
は、特に制限されないが、例えば、前記繊維の集積体を
予め成形または用意しておき、これを基材層である不織
布に接着もしくは融着される方法；前記合成繊維、天然
繊維および／または天然パルプを、適当な分散媒に分散
させて分散体を調製し、この分散体を用いて基材層であ
る不織布の片面に繊維の集積層を抄造して形成し、さら
に加熱処理して該繊維の集積層を不織布の表面に熱融着
させる方法（湿式法）；前記合成繊維、天然繊維、また
は天然パルプを離解してなるパルプ繊維などを、不織布
上にエアーで吹き付けて堆積させ、加熱処理して繊維の
集積層を不織布の表面に熱融着させる方法（乾式法）な
どが挙げられる。

加熱処理は、例えば、熱風を吹き付ける方法、熱源の
間を通過させる方法、赤外線加熱による方法、ヒーター
等による方法、熱ロールによる方法などのいずれの方法
によってもよい。

本発明の発泡成形品用補強材において、補強被覆材層
として前記繊維集積体を用いる場合、該繊維集積体に使
用される繊維を適宜選択すれば、所望の通気度または通
気抵抗を有する補強被覆材層を得ることができる。例え
ば、不織布としてポリプロピレン不織布（目付:200g/
m²、嵩密度:0.1g/cm³）を用い、繊維集積体として、HDP
E繊維（平均繊維長:0.8mm）からなる補強材の通気抵抗
は、0.06kPa・sec/mである。また、前記と同一の不織布
と合成繊維（HDPE）／天然パルプ:7/3混合品からなる補
強材の通気抵抗は、0.15kPa・sec/mである。

補強被覆材層として、前記繊維集積体を形成する場
合、基材層である不織布と、補強被覆材層である繊維集
積体との好適な組合せとしては、繊維径２〜15d、目付2
00〜400g/m²、嵩密度0.05〜0.15g/cm³の不織布と、平均
繊維長10〜100μｍ、嵩密度0.02〜0.2g/cm³の合成繊維
（HDPE）の集積体との組合わせが挙げられる。このよう
な組合せによって形成された発泡成形品用補強材は、発
泡成形品に十分な剛性を付与することができ、金型への
取付作業性が良好となり、空気抜穴の閉塞を紡糸でき、
しかも樹脂液を吸収して剛性をさらに向上させることが
できる点で、好ましい。

また、本発明の発泡成形品用補強材において、補強被
覆材層として合成樹脂層を形成する場合、その合成樹脂
としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

この合成樹脂層は、例えば、前記不織布の片面に、こ
の合成樹脂を適当な溶媒に溶解または分散させてなる塗
布液を塗布量が１〜40g/m²程度、好ましくは５〜30g/m²
程度となるように塗布して形成される。塗布液中の合成
樹脂の濃度は、通常、５〜50重量％程度、好ましくは10
〜30重量％程度に調製するとよい。

塗布液に用いられる溶媒としては、通常、この種の分
野で用いられるものがそのまま用いられる。

また、塗布液の塗布は、常法にしたがって行なえばよ
い、例えば、スプレー法、ロールコーター法、刷消塗り
法などの方法にしたがって行なうことができる。

本発明の補強材は、いずれの発泡成形品にも適用可能
であり、例えば、ウレタン等からなる発泡成形品に適用
して、良好な剛性を付与することができる。例えば、自
動車シート、家具、事務用椅子、ベッド等の各種用途の
発泡成形品の成形に適用することができる。

以下、補強被覆材層として前記繊維集積体を用いる本
発明の発泡成形品用補強材およびこれを用いて発泡成形
品を製造する工程について、第１図〜第３図に基づいて
説明する。

第１図に示す発泡成形品用補強材１は、高目付不織布
からなる基材層２と、該基材層２の下面に形設された繊
維集積体からなる補強被覆材層３とを有するものであ
る。

この発泡成形品用補強材１を、第２図に示すように、
発泡成形用の金型４の型面５に、補強被覆材層３が接す
るように金型４内に配置してキャビティ７が形成され
る。このとき、本発明の発泡成形品用補強材１は、補強
被覆材層３を有するため、不織布単体に比して剛性が高
いので、金型の型面に取付ける際の取り扱いが容易とな
り、作業性に優れる。

次に、発泡成形用樹脂液を金型内に形成されたキャビ
ティ７内に注入し加熱加圧して発泡させて、第３図に示
すように、前記キャビティ７に対応する発泡成形層８が
形成される。このとき、基材層２である不織布が発泡成
形用樹脂液が含浸し、これも同時に発泡し、不織布中に
発泡樹脂が浸入した層2aを形成し、補強材の基材層２と
発泡成形層８とが接合された発泡成形品が得られる。

以上のようにして、補強材を片面に有する発泡成形品
が得られる。

このとき、発泡成形用樹脂液は、基材層である高目付
不織布に含浸されるが、補強被覆材層を通過して型面に
達することがないため、型面に設けられている空気抜孔
（図示せず）が閉塞されることがない。また、補強材
と、発泡成形層とは、補強材の基材層である不織布中に
おいて上記のように接合されているため、剛性の向上が
得られる。

また、第４図に示す発泡成形品用補強材11は、高目付
不織布からなる基材層12と、該基材層12の下面に形設さ
れた合成樹脂からなる補強被覆材層13とを有するもので
ある。この発泡成形品用補強材11を、前記第２図に示す
工程と同様に、発泡成形用の金型の型面に、補強被覆材
層が接するように金型内に配置し、次に、発泡成形用樹
脂液を金型内に注入し加熱加圧して発泡させて発泡成形
品を製造することができる。

このようにして、第５図に示すように、発泡成形層18
の片面に、発泡樹脂が浸入した層12aを有する基材層12
と、合成樹脂からなる補強被覆材層13とを有する補強材
11が接合された発泡成形品が得られる。

この第４図に示す構造の発泡成形品用補強材11、なら
びに第５図に示す発泡成形品においても、前記第１図〜
第３図と同様に、剛性の向上、作業性の向上、空気抜孔
の閉塞防止等において、同様の効果を得ることができ
る。

＜発明の効果＞本発明の発泡成形品用補強材は、基材層が高目付不織
布からなるため、発泡成形作業における成形用金型の空
気抜孔が閉塞することがなく、均一な発泡成形を行なう
ことができ、面剛性が向上した発泡成形品を得ることが
できる。

また、高目付不織布の片面に前記のような補強被覆材
層を有するため、発泡成形用樹脂液の含浸を途中で止め
て、該樹脂液の含浸度合を調整し、密な発泡層を形成
し、剛性の向上に有効である。さらに剛性の向上によっ
て、本発明の補強材は、金型の型面への補強材の取付け
作業が容易となり、作業性が大幅に向上する。また、低
嵩密度（0.02〜0.05g/cm³程度）の不織布を基材層に用
いても、作業性が低下することがない。また、本発明の
補強材を使用すれば、従来、剛性が低いために必要とさ
れてきた作業を簡略化することが可能となり、例えば、
自動車シートの場合には、剛性を付与するために行なっ
ていたワイヤーの使用本数を低減することができ、その
ワイヤーの取付け作業を簡略化するのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の発泡成形品用補強材の一実施態様を
説明する模式断面図である。第２図および第３図は、第１図に示す発泡成形品用補強
材を用いて発泡成形品を製造する方法を説明する図であ
る。第４図は、本発明の発泡成形品用補強材の他の実施態様
を説明する模式断面図である。第５図は、第４図に示す発泡成形品用補強材を用いて製
造された発泡成形品を説明する図である。符号の説明１、11……発泡成形品用補強材、２、12……基材層、３、13……補強被覆材層、４……金型、５……金型の型面

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−47349（ＪＰ，Ａ) 特開平１−299009（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−189757（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 39/00 - 39/44 B32B 1/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維径１〜20dの繊維で形成され、かつ目
付量100〜800g/m²である高目付不織布からなる基材層
と、該基材層の片面に形設された繊維集積体または合成
樹脂からなる補強被覆材層とを有する発泡成形品用補強
材。
【請求項２】前記補強被覆材層が、合成繊維および天然
繊維の集積体、ならびに天然パルプから選ばれる少なく
とも１種の繊維の集積体からなるものである請求項１に
記載の発泡成形品用補強材。
【請求項３】前記補強被覆材層が、合成樹脂からなるも
のである請求項１に記載の発泡成形品用補強材。