JP4638634B2

JP4638634B2 - 表皮材及び一体発泡成形品

Info

Publication number: JP4638634B2
Application number: JP2001290241A
Authority: JP
Inventors: 潤一関
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyo Quality One Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyo Quality One Corp
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP2003094543A; CN1283454C; CN1410260A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表皮材、及び該表皮材とポリウレタンフォームとを一体化させた一体発泡成形品に関し、特に自動車用のヘッドレスト、アームレスト、シートクッション等の内装品に使用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両等のヘッドレスト、アームレスト、シートクッションとして、ポリウレタンフォーム等からなるクッション材に表皮材を一体化した一体発泡成形品が使用されている。
【０００３】
ところで、従来の一体発泡成形品の一構成である表皮材としては、例えば単に表皮と樹脂発泡体（以下、ワディングと呼ぶ）からなるものや、更に樹脂フィルムをワディングに積層したものが用いられている。ここで、後者の表皮材で樹脂フィルムを用いるのは、表皮材をセットした金型内に発泡原料を注入し一体成形させる工程において、発泡原料がワディングに含浸し、硬化層を形成するのを防止するためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の表皮材においては、多くの場合、樹脂フィルムとワディングとの接着性の問題から同じ樹脂製のものを使用していた。例えば、ワディングがポリウレタンフォームであった場合はポリウレタン樹脂からなるフィルム（前者）を用い、ワディングがポリエチレンフォームであった場合はポリエチレン樹脂からなるフィルム（後者）を用いていた。この場合、前者ではポリウレタン樹脂フィルムが高価である為、得られた一体発泡成形品がコスト高となってしまう。一方、後者の場合、ポリエチレンフォームの硬い風合いが一体発泡成形品に影響し、成形品自体の硬度が上がってしまうという不具合があった。
【０００５】
また、前述した樹脂フィルム付き表皮材においては、樹脂フィルムを表皮に縫製する工程があるが、縫製面が樹脂フィルムである為非常に滑りにくく、縫製速度を上げることができなかった。
【０００６】
更に、表皮一体成形の場合、表皮材を金型に配設し、ポリウレタンフォーム発泡原料を注入し、一体化させるが、その際表皮にシワが入ってしまった状態のまま発泡、硬化してしまうと、その後にシワを除去することができず、不良品として廃棄せざるを得なかった。
【０００７】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、ポリウレタンフォーム側に配置される原料遮蔽層と、この原料遮蔽層上に順次積層されたワディング及び表皮とを有し、前記原料遮蔽層をポリウレタンフォーム側に配置される第１の不織布と、この第１の不織布の片面に順次積層された樹脂フィルム及び第２の不織布とからなる構成とすることにより、縫製速度を上げることが可能で低コストで、かつポリウレタンフォームの風合いを損ねずに、しかも一体発泡成形後においてもシワを除去又は目立たなくすることが可能な表皮材を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、金型内に前記表皮材を該表皮材の表皮が金型内面側に位置するようにセットした状態で、金型内にポリウレタンフォーム発泡原料を注入し、一体発泡成形させた際に、従来と比べて低コストかつリサイクル性に優れ、しかも一体発泡成形時にシワが入る等の不具合が起こっていても、金型より取り出した後にシワの部分を少しもむことにより、シワを除去あるいは目立たなくすることが可能である等の利点を有する一体発泡成形品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、ポリウレタンフォームと一体成形されて使用される表皮材において、ポリウレタンフォーム側に配置される原料遮蔽層と、この原料遮蔽層上に順次積層された樹脂発泡体及び表皮とを有し、前記原料遮蔽層は、ポリウレタンフォーム側に配置される第１の不織布と、この第１の不織布の片面に順次積層された樹脂フィルム及び第２の不織布とから構成されることを特徴とする表皮材である。
【００１０】
本願第２の発明は、金型内に前記表皮材を該表皮材の表皮が金型内面側に位置するようにセットした状態で、金型内にポリウレタンフォーム発泡原液を注入し、発泡してなる、ポリウレタンフォーム及び表皮材が一体化したことを特徴とする一体発泡成形品である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表皮材及び一体発泡成形品について更に詳しく説明する。
【００１２】
本発明において、原料遮蔽層は、上述したように、ポリウレタンフォーム側に配置される第１の不織布と、この第１の不織布の片面に順次積層された樹脂フィルム及び第２の不織布とから構成されることが必要である（図１参照）。
【００１３】
具体的には、例えばワディングがポリウレタンフォームでかつ樹脂フィルムがポリエチレンフィルムであるような組み合わせのように、接着性の乏しい両者の場合は、不織布−樹脂フィルム−不織布の３層構造にした方がよい。逆に、例えばワディングがポリエチレンフォームでかつ樹脂フィルムがポリエチレンフィルムの場合、あるいはワディングがポリウレタンフォームでかつ樹脂フィルムがポリウレタンフィルムの場合は不織布−樹脂フィルムの２層構造でもよい。
【００１４】
本発明において、前記原料遮蔽層に用いる不織布の目付は５〜３００ｇ／ｍ^２のものであれば、長繊維でも短繊維でもよく、風合い等の観点より好ましくは８〜２００ｇ／ｍ^２であり、また空隙の多く嵩の高い厚みのある不織布でも、空隙が少なく嵩の低い厚みのごく薄い不織布でもよい。ポリウレタンフォームの風合いを損ねずかつ作業しやすい厚みは５μｍ〜２ｍｍであり、好ましくは１０μｍ〜１ｍｍ、より好ましくは３０μｍ〜８００μｍである。ここで、目付が５ｇ／ｍ^２未満であると、強度不足となり作業しにくく、また、目付が３００ｇ／ｍ^２を超えると、得られた一体成形品が硬く、ごわついたものになってしまい、ポリウレタンフォームの風合いを損ねてしまうとともに、コスト高となる。なお、目付が余り高いと、低燃費化のための軽量化の観点から好ましくないため、できるだけ低目付を選択することが好ましい。また、不織布は、ＰＰ，ＰＥ，ＰＥＴ，ナイロン等公知の樹脂を用いたものが使用できるが、最も安価に入手できるＰＰが好ましい。
【００１５】
本発明において、原料遮蔽層の一構成である樹脂フィルムは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の従来公知の樹脂を用いることができるが、安価で静音性の点からＰＥが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記原料遮蔽層に用いる樹脂フィルムの目付及び厚みは、２〜１００ｇ／ｍ^２，１μｍ〜２００μｍの樹脂とするのが好ましく、より好ましくは５〜５０ｇ／ｍ^２，３μｍ〜１００μｍ、更に好ましくは１０〜３０ｇ／ｍ^２，５μｍ〜５０μｍある。ここで、目付２ｇ／ｍ^２、厚み１μｍ未満であると、原料遮蔽性に劣り、目付１００ｇ／ｍ^２、厚み２００μｍを超えると剛性が無視できないほどになり、ポリウレタンフォームの風合いを損ねる。
【００１７】
本発明において、樹脂フィルムと不織布の一体化方法としては、公知のボンディングラミネート法や高周波溶着法等により一体化できるし、表面に０．１〜２ｍｍの角形状又はφ０．１〜２ｍｍの丸形状の小突起を０．５〜５ｍｍ間隔で有するロールと小突起に対応する凹部を有するロールとを１００〜２５０℃に加熱してその間を通してエンボス加工することにより３層の積層も容易にでき、低コストで一体化することができる。
【００１８】
なお、加熱温度は好ましくは１４０〜２００℃であり、樹脂フィルムの溶融温度を考慮して決定することは周知のことである。また、他の接合方法による一体化では起こらないが、エンボス加工時においては、微貫通が起こる場合がある。しかし、この場合においても後述の防水性試験において、１１０ｍｍａｑ以上の防水性があれば使用できる。なお、多少の微貫通が起こっている方が、通気性を付与でき、かつ発泡成形中に生じるエア等が抜けていき、膨れ等が生じず、良品化率が向上するメリットもある。
【００１９】
このとき少なくとも第２の不織布と樹脂フィルム間の剥離強度は０．２〜２．５Ｎ／２５ｍｍ（又は２０〜２５０ｇｆ／２５ｍｍ）となるように接着するのが好ましく、より好ましくは０．５〜２Ｎ／２５ｍｍ（又は５０〜２００ｇｆ／２５ｍｍ）である。剥離試験方法は下記の通りである。ここで、剥離強度が０．２Ｎ／２５ｍｍ未満では作業中に剥離してしまう恐れがあり、２．５Ｎ／２５ｍｍを超えると表皮材とポリウレタンフォームとを剥離しようとする際にフィルム面からの解体が困難となる。
【００２０】
［剥離試験方法］：表皮材を幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに打ち抜き、測定する端部を３０ｍｍ程度に剥離させ、その端部を上、下のエアチャックにより挟み固定し、２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で８０ｍｍ剥離させ、その間に示した最大荷重を剥離強度とする。
【００２１】
また、原料遮蔽層の原料遮蔽性の代替評価方法として次のような防水性試験で１１０ｍｍａｑ以上、より好ましくは１３０ｍｍａｑ以上の防水性を持つように不織布、樹脂フィルムを選択、組み合わせる。
【００２２】
［防水性試験］：外径φ２０ｍｍ、内径φ１８ｍｍ、長さ３０ｃｍのプラスチック製で目盛りの付してある中空の筒を用意し、原料遮蔽層上に立てて置き、筒の上方より蒸留水を注ぎ、原料遮蔽層裏面から水が染み出してきたときの水位を読み取り防水性の値とする。
【００２３】
本発明において、前記ワディングとしては、ポリウレタンフォームやポリエチレンフォーム等の従来公知の軟質の樹脂発泡体が使用できる。また、前記表皮としては、モケット、トリコット等の布製のもの、あるいは塩化ビニール等からなる軟質の合成樹脂シートが使用できる。
【００２４】
本発明において、前記表皮材は、ワディングと表皮を従来公知のフレームラミネート法、ボンディングラミネート法等によりまず積層させ、その後ワディングと原料遮蔽層を同様な方法で積層させればよい。これは、原料遮蔽層が伸びにくいため、先にワディングと積層させてしまうと、次に表皮を積層する際にシワが発生してしまうためである。
【００２５】
図３は、本発明に係る一体発泡成形品の一例を示し、ポリウレタンフォーム８上に、第１の不織布１と樹脂フィルム２と第２の不織布３からなる原料遮蔽層４、ワディング５及び表皮６を順次積層した構成となっている。前記樹脂フィルム２と第２の不織布３との剥離強度は、例えば０．２〜２．５Ｎ／２５ｍｍである。ここで、原料遮蔽層４が３層構造のときの第２の不織布３をワディング５と積層させる際には、前述の第２の不織布３と樹脂フィルム２間の剥離強度よりも強く接着させることが好ましい。このようにすることにより、例え一体発泡成形させたときにシワが入ったとしても、シワの部分を少しもむことにより、容易に図３中の符号Ａと符号Ｂに分けることができ、表面のシワを除去したり、あるいは目立たなくすることができる。
また、原料遮蔽層４が２層構造のときも、３層構造のときと同様に、ワディング５−樹脂フィルム２間を樹脂フィルム２−第１の不織布１よりも強く接着させることにより、樹脂フィルム２を界面として分けることができる。
【００２６】
本発明において、一体発泡成形品は、表皮材を発泡成形用金型に配設した後、軟質又は半硬質ポリウレタンフォームの原料を注入し、適宜な時間、温度で発泡させることにより形成される。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について説明する。但し、下記実施例に記載された材料，数値等は一例を示すもので、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
［原料遮蔽層の形成］
図１に示すように、第１の不織布１と樹脂フィルム２と第２の不織布３からなる原料遮蔽層４を形成する。ここで、前記不織布１，３としては、ポリプロピレン製のスパンボンド不織布（目付１２ｇ／ｍ^２，厚み５０μｍ）を使用する。また、前記樹脂フィルム２としては、ポリエチレン製フィルム（目付１３ｇ／ｍ^２，厚み４０μｍ）を使用し、エンボス加工により一体化した。このとき微貫通が見られたが、１３０ｍｍａｑであった。ここで、樹脂フィルム２と第２の不織布３との剥離強度は、１．６Ｎ／２５ｍｍであった。
【００２９】
［表皮材の形成］
図２を参照する。まず、厚さ６ｍｍの樹脂発泡体（ワディング）５の片面に、表皮（ポリエステルジャージ、福州龍織製）６をフレームラミネートにより積層させた。ここで、ワディング５としては、東洋佳嘉海綿制品有限公司製の軟質ポリウレタンフォーム（比重２０ｋｇ／ｍ^３）を用いた。次に、前記原料遮蔽層４の片面に、ワディング５と表皮６の積層体を、ワディング５が原料遮蔽層４の側に位置するようにしてフレームラミネート法により積層させ、表皮材７を形成した。ここで、ワディング５と第２の不織布３との剥離強度は、２．９Ｎ／２５ｍｍであった。
【００３０】
実施例１に係る表皮材によれば、以下に述べる効果を有する。
１）原料遮蔽層４が第１の不織布１と樹脂フィルム２と第２の不織布３とから積層された構成となっているため、表皮材７の縫製時に縫製面が不織布となるので、滑りやすく、縫製速度を上げることができ、結果的に低コストによる量産が可能となる。
【００３１】
２）従来のように樹脂フィルムとして高価なポリウレタン樹脂を用いるのではなく、ポリエチレン樹脂を用いるので、低コストの表皮材が得られる。
【００３２】
（実施例２）
まず、実施例１で得られた表皮材を所望のヘッドレスト型に縫製した後、図示しないヘッドレスト用金型に前記表皮材を表皮が金型面に接するように配設した。次に、フレームを挿入し、表皮材に形成された注入口より軟質ポリウレタンフォーム発泡原料を注入し、発泡・硬化（３０秒間）させて、一体発泡成形品としてのヘッドレストを得た。
【００３３】
実施例２の一体発泡成形品によれば、以下に述べる効果を有する。
１）樹脂フィルム２にポリエチレン製フィルムを使用しても、樹脂フィルム２が第１の不織布１と第２の不織布３により挟まれた構成となっているので、剛性が非常に少なく、かつ第２の不織布３とワディング５のポリウレタンフォームとの接着性が良好のため、ワディング５に樹脂フィルム２と同じ樹脂製のポリエチレンフォームを使用しなくても済む。従って、ポリウレタンフォーム８の風合いを全く損ねることなくかつ安価に一体発泡成形品を得ることができる。
【００３４】
２）発泡原液のワディング５への浸出を確実に防止することができるので、ワディング５や表皮６に発泡原液が浸出してできる含浸層による一体発泡成形品の硬化を起こさない。
【００３５】
３）第１の不織布１がポリウレタンフォーム８と程よく接着するため、複雑な形状であっても表皮材に浮き等が発生しずらい。また、使用後、ポリウレタンフォーム８と表皮材７を樹脂フィルム面から剥がし、図３のＡ，Ｂとに容易に分けることができる。更に、ポリウレタンフォーム８から第１の不織布１及び樹脂フィルム２とを剥がして解体し、更にフレームを取り除き、ポリウレタンフォーム８だけを粉砕し、チップ化することによって再利用することができる。従って、リサイクル性が極めて高い。
【００３６】
４）表皮材７が表皮６、ワディング５、第２の不織布３、樹脂フィルム２，第１の不織布１から構成されているので、一体発泡させ金型より取り出した際、例え表面に皺が入る等の不具合が起こっていても、後に皺の部分を少しもことにより、表皮６−ワディング５−第２の不織布３と樹脂フィルム２−第１の不織布１−ポリウレタンフォームに分けてしまうことにより、一体成形後であっても容易に皺を除去したり、あるいは目立たなくすることができ、従来なら不良品として製品にならなかったものも使用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ポリウレタンフォーム側に配置される原料遮蔽層と、この原料遮蔽層上に順次積層されたワディング及び表皮とを有し、前記原料遮蔽層をポリウレタンフォーム側に配置される第１の不織布と、この第１の不織布の片面に順次積層された樹脂フィルム及び第２の不織布とからなる構成とすることにより、縫製速度を上げることができるとともに、発泡原料がワディング、表皮へ含浸することを防止し、低コストかつポリウレタンフォームの風合いを損ねることのない表皮材を提供できる。
【００３８】
また、本発明によれば、金型内に前記表皮材を該表皮材の表皮が金型内面側に位置するようにセットした状態で、金型内にポリウレタンフォーム発泡原料を注入し、一体発泡成形させた際に、従来と比べて低コストかつリサイクル性に優れ、しかも一体発泡成形時にシワが入る等の不具合が起こっていても、金型より取り出した後にシワの部分を少しもむことにより、シワを除去あるいは目立たなくすることが可能である等の利点を有する一体発泡成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表皮材の一構成である原料遮蔽層の断面図。
【図２】本発明に係る表皮材の断面図。
【図３】本発明に係る一体成形品の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１，３…不織布、
２…樹脂フィルム、
４…原料遮蔽層、
５…樹脂発泡体（ワディング）、
６…表皮、
７…表皮材、
８…ポリウレタンフォーム。

Claims

ポリウレタンフォームと一体成形されて使用される表皮材において、ポリウレタンフォーム側に配置される原料遮蔽層と、この原料遮蔽層上に順次積層された樹脂発泡体及び表皮とを有し、前記原料遮蔽層は、ポリウレタンフォーム側に配置される第１の不織布と、この第１の不織布の片面に順次積層された樹脂フィルム及び第２の不織布とから構成されることを特徴とする表皮材。
金型内に請求項１記載の表皮材を該表皮材の表皮が金型内面側に位置するようにセットした状態で、金型内にポリウレタンフォーム発泡原料を注入し、発泡してなる、ポリウレタンフォーム及び表皮材が一体化したことを特徴とする一体発泡成形品。