JP4122092B2 - 発泡成型用補強材基布 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発泡成型用補強材基布に関し、さらに詳しくは自動車、家具等のシートやクッション成型体の補強材として用いられ、発泡成型用の凹凸金型に馴染み易く、樹脂の滲みだしがなく、かつ成型体とその取付鋼材との摩擦などによる異音発生を防止できる発泡成型用補強材基布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車や家具等のシート用クッション体としては、弾性、保湿性、軽量性などに優れたポリウレタンフォームが用いられている。ポリウレタンフォームは、例えば、成型用凹凸金型にポリウレタン樹脂原液を注入し、発泡成型して得られる。得られたクッション体は、バネ、フレーム、パイプ等の取付鋼材に取付けられるが、使用時の振動や着座時に、クッション体と取付鋼材の摩擦等により異音が発生するという問題があった。このような異音の発生を防止するため、成型時にフェルトや不織布を使用してこれらをクッション体の表面に一体化させる方法が提案されている。例えば、実公昭６２−２６１９３号公報には、粗の構造の不織布と緻密な構造の不織布からなる積層物を用いる方法が提案され、特開平２−２５８３３２号公報には、目付１１０〜８００ｇ／ｍ² の高目付の不織布を用いる方法が提供されている。
しかし、上記方法では、樹脂液の滲みだしが防止でき、またクッション体に剛性を付与することはできるが、不織布が凹凸金型に馴染みにくく、また異音発生防止効果が低いなどの問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題を解決し、発泡成型用の凹凸金型に馴染み易く、樹脂の滲みだしがなく、かつクッション体と取付鋼材との摩擦などによる異音発生を防止できる発泡成型用補強材基布を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を鋭意検討した結果、嵩高性、柔軟性に富む捲縮長繊維を用いた、部分圧着した不織布を用いることにより上記課題を達成できることを見い出し、本発明に到達した。
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
【０００５】
（１） 繊度０．５〜１０デニールで、捲縮数が２〜４０個／２５ｍｍの捲縮長繊維で構成され、かつ部分熱圧着率が２〜１５％であり、目付５０〜２００ｇ／ｍ² 、厚さ０．５〜２．０ｍｍ、通気性が０．５〜１００ cm ³ ／ｃｍ ² ／ｓ e ｃのスパンボンド不織布からなる基布を有することを特徴とする発泡成型用補強材基布。
（２）前記不織布の少なくとも一面に、繊度０．５〜５デニールの丸形断面を有する非捲縮長繊維で構成された不織布が積層されていることを特徴とする（１）記載の発泡成型用補強材基布。
（３）（１）または（２）に記載の発泡成型用補強材基布の少なくとも一面に合成樹脂フィルムを接合したことを特徴とする発泡成型用補強材基布。
（４）剛軟度が１５ｃｍ以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の発泡成型用補強材基布。
（５）不織布を構成する繊維がポリプロピレン繊維であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の発泡成型用補強材基布。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の発泡成型用補強材基布を構成する繊維には、繊度が０．５〜１０デニールの捲縮長繊維が用いられる。
基布を構成する繊維の繊度が０．５デニール未満の場合は、樹脂液の滲みだしは少なくなるが、不織布の強度、伸度などの物性が低下し、またコスト高となる。また繊度が１０デニールを超える場合は、樹脂液の滲みだしが生じ易く、剛軟度が大きくなり、硬い風合いで発泡成型用の凹凸金型に馴染み難く、成型加工性が低下し、得られるクッション体の剛性が大きくなるなどの問題が生じる。好ましい繊度は、繊維の均一な分散性、捲縮性、生産性等の点から、１〜６デニールである。
【０００７】
上記繊維の材質には特に制限はなく、例えば、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエルテル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、これらの共重合系繊維、共重合混合繊維、芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維などが用いられ、またその繊維断面は丸形断面またはＹ形、Ｖ形、Ｕ形、Ｉ形、Ｃ形、十字形、星形等の異形断面からなるものであってもよい。本発明では補強材基布を構成する繊維には捲縮長繊維が用いられるが、潜在性捲縮長繊維を用いて捲縮を発現させてもよい。この捲縮長繊維の捲縮程度としては、捲縮数が２〜４０個／２５mmであるのが好ましい。捲縮長繊維を用いることにより、基布の嵩高性が向上するため、取付鋼材との摩擦による異音の発生を効果的に防止でき、また柔軟性が向上するため、成型金型に対する馴染み性が向上する。特に繊維断面が、異形断面の場合は、基布の嵩高性、柔軟性などが得られるためより好ましい。繊維は単一の種類または繊度のものを用いてもよいが、異種または異なる繊度のものを混合し、または積層して用いてもよい。
【０００８】
本発明における発泡成型用補強材基布には、上記捲縮長繊維からなる、部分熱圧着された、目付が５０〜２００ｇ／ｍ² 、厚さが０．５〜２．０ｍｍの不織布が用いられる。
不織布の目付が５０ｇ／ｍ² 未満の場合は、樹脂液の滲みだしが生じ易く、クッション体の補強材効果が少ない。また目付が２００ｇ／ｍ² を超える場合は、樹脂液の滲みだしはないが、発泡成型用の凹凸金型に馴染み難く、成型加工性に劣り、クッション体の剛性が大きくなるなどの問題が生じる。好ましい目付は７０〜１５０ｇ／ｍ² である。
【０００９】
また不織布の厚みが０．５ｍｍ未満の場合は、樹脂液の滲みだしが生じ易く、クッション体の補強材効果が少ない。また２．０ｍｍを超える場合は、樹脂液は滲みだし難いが、発泡成型用の凹凸金型に馴染み難く、成型加工性に劣り、クッション体の剛性が大きくなるなどの問題が生じる。好ましい厚さは０．７〜１．５ｍｍである。
上記不織布は、例えば、公知のスパンボンド法で、紡口直下の冷却条件により発現させた捲縮長繊維ウェブを熱エンボスロールで部分熱圧着させることにより、または潜在捲縮長繊維ウェブを熱処理により捲縮させて熱エンボスロールで部分熱圧着させることにより製造することができる。
【００１０】
不織布の部分熱圧着率は２〜１５％が好ましく、より好ましくは３〜１２％である。ここでいう不織布の部分熱圧着率は、単位面積当たりの熱圧着された部分の面積比である。該部分熱圧着率が２％未満では繊維相互の熱圧着される頻度が少なくなり、取扱い性、強度など低下する場合がある。一方、１５％を超えると繊維相互の熱圧着される頻度が多くなり、剛軟度が大きく硬い風合いで凹凸金型に馴染み難くなる場合がある。部分的に熱圧着された一個当たりの面積は０．１〜５．０ｍｍ² が好ましく、また最小間隔は１〜１０ｍｍが好ましい。また熱圧着部を不織布全面に均等に分布させるのが好ましい。さらに熱圧着部の凹部の深さは０．２〜２．０ｍｍとするのが好ましい。
【００１１】
本発明に用いられる不織布は、樹脂液の滲みだし、嵩高性、柔軟性の点から、粗密構造を有するものであってもよく、例えば、みかけ密度が０．０３〜０．１２ｇ／cm³ である層と、見かけ密度が０．０８〜０．３５ｇ／cm³ である層が積層された不織布であってもよい。このような粗密の積層構造を有する不織布は、繊維の繊度、捲縮数、目付などを変えることにより得ることができる。
また本発明に用いられる不織布には、その少なくとも片側に、樹脂液の滲みだしの改善を目的として、繊度０．５〜５デニールの丸形断面を有する非捲縮長繊維からなる不織布を積層させることもでき、さらに不織布の少なくとも片側に合成樹脂フィルムを接合してもよい。合成樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド系樹脂等が用いられる。
また本発明に用いられる不織布の剛軟度（ＪＩＳ−Ｌ−１９６０、４５°カンチレバー法に準じて測定した値）は、１５ｃｍ以下が好ましく、より好ましくは１２ｃｍ以下である。剛軟度が１５ｃｍを超えると、硬い風合いとなり、発泡成型用の凹凸金型に馴染み難く、成型加工性、クッション体の剛性に問題が生じる場合がある。
【００１２】
また本発明に用いられる不織布の通気性は、０．１〜１５０ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃ、より好ましくは０．５〜１００ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃである。通気性が０．１ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃ未満では、樹脂液は滲みだし難いが、不織布が緻密化され、硬い風合いとなる場合がある。一方、通気性が１５０ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃを超えると、樹脂液の滲みだし易くなる場合がある。
本発明における発泡成型用補強材基布は、発泡成型用金型の内側凹凸部に取付けられ、その後、発泡樹脂原液が注入されて一体成型され、例えば自動車や家具等のシート用クッション体とされる。発泡樹脂原液には、公知のウレタン樹脂液などが用いられる。
本発明の発泡成型用補強材基布は、全体が前記特定の不織布からなるもののみならず、用途に応じて他の不織布と組み合わせて構成してもよい。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、不織布の各特性は、下記の方法で測定した。
(1) 目付：試料の３か所から２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を切りとり、その重量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算した（ＪＩＳ−Ｌ−１９０６）。
(2) 厚み：直径１０ｍｍの加圧子で荷重１０ｋｐａにて試料の１０箇所について測定し、その平均値とした（ＪＩＳ−Ｌ−１９０６）。
(3) 剛軟度：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６ ４５°カンチレバー法に準じた。
(4) 通気性：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６ フラジール形法に準じた。
(5) 繊度：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６法または断面積からデニールを求め、その平均値で示す。
(6) みかけ密度：不織布の目付をその厚みで割ることにより求める。
【００１４】
実施例１
公知のスパンボンド法により、ポリプロピレン樹脂を異形ノズル紡口から溶融、押し出しし、紡口下で冷却装置より糸条を側面から冷却し、牽引装置によりＶ形の繊維断面を有する目付１３０ｇ／ｍ² のポリプロピレン捲縮長繊維ウェブ（捲縮数：２３ケ／２５ｍｍ、らせん捲縮径：０．７ｍｍ、繊度：３．３デニール）を得た。
上記捲縮長繊維ウェブを、表面全体に一個当たりの面積が１．２ｍｍ² の凸部を４．６ｍｍの最小間隔で千鳥配置したエンボスロールと表面平滑ロールとを組合わせた部分熱圧着ロール（温度１３５℃、圧力６０ｋｇ／ｃｍ² ）の間を通過させて部分熱圧着されたポリプロピレン捲縮長繊維不織布を得た。この捲縮長繊維不織布の特性は以下の通りであった。
【００１５】
１個当たりの圧着面積：１．２ｍｍ² 、部分熱圧着率：８％、厚み：０．９３ｍｍ、みかけ密度：０．１４ｇ／ｃｍ³ 、通気性：１２ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃ、剛軟度：タテ８．３ｃｍ、ヨコ５．５ｃｍ。
該ポリプロピレン捲縮長繊維不織布を、自動車用シートの発泡成型用金型の内側凹凸部に馴染ませ、発泡成型温度６０℃でウレタン樹脂を注入し、発泡成型し、補強材の入った自動車用発泡成型シートを得た。
不織布の凹凸金型に対する馴染みが良く、また樹脂液の滲みだしもなく、さらに摩擦による異音の発生もなかった。
【００１６】
実施例２
公知のスパンボンド法により、ポリプロピレン樹脂を異形ノズル紡口から溶融、押し出しし、紡口下で冷却装置により糸条を側面から冷却し、牽引装置により繊維断面がＹ形の異形断面を有する目付４０ｇ／ｍ² のポリプロピレン捲縮長繊維ウェブを得た。この捲縮長繊維の捲縮数は１８ケ／２５ｍｍ、繊度は３．６デニール、らせん捲縮径は０．８ｍｍであった。
上記と同様な方法で、丸形ノズル紡口から溶融、押し出しし、丸形繊維断面の５０ｇ／ｍ² のポリプロピレン非捲縮長繊維ウェブを得た。この非捲縮長繊維の繊度は２．１デニールであった。
【００１７】
上記捲縮長繊維ウェブと非捲縮長繊維ウェブとを重ね、その表面全体に１個当たりの面積０．８ｍｍ² の菱形凸部で４．４ｍｍの最小間隔で千鳥配置したエンボスロールと表面平滑ロールとを組合せた部分熱圧着ロール（温度１３５℃、圧力６０ｋｇ／ｃｍ² ）の間を通過させて部分熱圧着されたポリプロピレン積層長繊維不織布を得た。この不織布の特性は以下のとおりであった。
１個当たりの圧着面積：０．８ｍｍ² 、部分熱圧着率：１０％、厚み：０．８５ｍｍ、みかけ密度０．１６ｇ／ｃｍ³ （捲縮長繊維部分のみかけ密度０．０７ｇ／ｃｍ³ 、非捲縮長繊維部分のみかけ密度０．２０ｇ／ｃｍ³ ）、通気性：８ｃｍ³ ／ｃｍ² ／ｓｅｃ、剛軟度：タテ９．５ｃｍ、ヨコ６．３ｃｍ。
該ポリプロピレン積層長繊維不織布を、自動車用シートの発泡成型用金型の内面凹凸部にセットし、温度６０℃でウレタン樹脂を注入し、発泡成型し、補強材の入った自動車用発泡成型シートを得た。
不織布の凹凸金型に対する馴染みが良く、また樹脂液の滲みだしもなく、摩擦による異音の発生もなかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の発泡成型用補強材基布によれば、嵩高性および柔軟性に富む捲縮繊維を用いて部分圧着した長繊維不織布を用いているため、発泡成型用凹凸金型に馴染み易く、樹脂の滲みだしもなく、また得られた発泡成型シートやクッション体は、取付鋼材との摩擦などによる異音の発生がなく、さらに優れた発泡体の補強効果が得られる。

Claims (5)

1. 繊度０．５〜１０デニールで、捲縮数が２〜４０個／２５ｍｍの捲縮長繊維で構成され、かつ部分熱圧着率が２〜１５％であり、目付５０〜２００ｇ／ｍ² 、厚さ０．５〜２．０ｍｍ、通気性が０．５〜１００ cm ³ ／ｃｍ ² ／ｓ e ｃのスパンボンド不織布からなる基布を有することを特徴とする発泡成型用補強材基布。
2. 前記不織布の少なくとも一面に、繊度０．５〜５デニールの丸形断面を有する非捲縮長繊維で構成された不織布が積層されていることを特徴とする請求項１記載の発泡成型用補強材基布。
3. 請求項１または２に記載の発泡成型用補強材基布の少なくとも一面に合成樹脂フィルムを接合したことを特徴とする発泡成型用補強材基布。
4. 剛軟度が１５ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発泡成型用補強材基布。
5. 不織布を構成する繊維がポリプロピレン繊維であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の発泡成型用補強材基布。