JP7419191B2 - 車両用複合表皮材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両内装材として車両に適した座席の表面側に用いられる合成皮革を有する車両用複合表皮材、及び、車両用複合表皮材を製造するための製造方法に関する。

従来、この種の車両用複合表皮材として、繊維質基材の表面側にポリウレタン樹脂層が設けられ、繊維質基材とポリウレタン樹脂層とで合成皮革を形成しており、合成皮革の通気性を向上するために複数の開口部が、ポリウレタン樹脂層の表面から繊維質基材を貫通して設けられ、繊維質基材の裏面側には接着剤層を介して織物が接着されることで、合成皮革と織物を複合一体化した表皮材がある（例えば、特許文献１参照）。
繊維質基材としては、織物、編物、不織布等、用途に合わせて適宜選択され、繊維質基材を構成する繊維の素材は合成繊維（ポリエステル）を用いることが好ましい。
ポリウレタン樹脂層は、ポリウレタン樹脂で形成された表皮樹脂層（表皮層）と、ポリウレタン樹脂の接着剤を用いた接着樹脂層（接着層）とからなり、繊維質基材上に接着樹脂層を介して表皮樹脂層が積層されている。

特開２０１７－１６５２０９号公報

ところで、車両の座席に用いられる合成皮革は、車両内装材用途として問題のない程度に引裂き強度などの強度を有するだけでなく、長時間着座した際の発汗により蒸れやベタツキが生じない程度の通気性が必要である。
しかし乍ら、特許文献１では、繊維質基材を含めた合成皮革の全体に複数の開口部が貫通されて通気性を高めるため、繊維質基材の全体的な強度が低下する。長時間着座した際の発汗による蒸れやベタツキを確実に解決するには、繊維質基材の全面に多数の開口部を開穿する必要があるため、車両内装材用途に必要な強度を得られないという問題があった。
詳しく説明すると、織物や編物などの繊維質基材が積層された合成皮革に対して、複数の開口部を穿孔加工することにより、繊維質基材の繊維が複数の開口部で断裂されるため、使用に伴う繊維質基材の摩擦などで繊維が解けてしまい、強度が低下して耐久性に劣るだけでなく、解けた繊維が複数の開口部から見えて外観を低下させるという問題があった。
そこで、補強材などにより繊維質基材の強度低下を補うことが考えられる。しかし、この場合には、補強材などで繊維質基材が全体的に硬くなるため、合成皮革としての風合いが損なわれ、商品価値が低下するという問題がある。
また、繊維質基材の裏側にウレタンフォームなどのクッション材を備えた場合には、複数の開口部により繊維質基材を通して、ウレタンフォームなどのクッション材が外側から見えることや、抜け出す恐れがある。

このような課題を達成するために、本発明に係る車両用複合表皮材は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
座席の表面側に用いられる合成皮革を有する車両用複合表皮材であって、
前記合成皮革は、複数の開口部を有する表面樹脂層と、
前記表面樹脂層の裏面に有してなる接着層と、
前記接着層を挟んで前記表面樹脂層の前記裏面に有してなる繊維質基材と、を備え、
前記接着層は、前記表面樹脂層の前記裏面において前記複数の開口部を除いた被着部のみに有してなり、前記繊維質基材の基材表面を前記表面樹脂層に対して接着させていることを特徴とする車両用複合表皮材。
座席の表面側に用いられる合成皮革を有する車両用複合表皮材の製造方法であって、
前記合成皮革の表面樹脂層を形成するシート成型工程と、
前記表面樹脂層に複数の開口部を形成する穿孔工程と、
前記複数の開口部を有する前記表面樹脂層の裏面に接着層を形成する糊付け工程と、
前記接着層を挟んで前記表面樹脂層の前記裏面に繊維質基材が接着される貼り合わせ工程と、を含み、
前記糊付け工程では、前記表面樹脂層の前記裏面において前記複数の開口部を除いた被着部のみに前記接着層が部分的に形成されることを特徴とする車両用複合表皮材の製造方法。

本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材の全体構成を示す説明図であり、合成皮革を部分拡大した縦断正面図である。 車両用複合表皮材の製造過程を示す縦断正面図である。 本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材の製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材Ａは、車両内装材として車両に適した座席の表面側に用いられ、合成皮革（合成樹脂レザー）Ｌを有しており、合成皮革Ｌの裏面側には用途に応じて織物Ｆやクッション材（図示しない）などが設けられる複合一体化された表皮材である。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材Ａの合成皮革Ｌは、図１～図２に示すように表面樹脂層１と、表面樹脂層１の裏面１ｂに有してなる接着層２と、接着層２を挟んで表面樹脂層１の裏面１ｂに有してなる繊維質基材３と、を主要な構成要素として備えている。
さらに表面樹脂層１の表面側には、表面処理層４を備えることが好ましい。

表面樹脂層１は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）などのポリウレタン樹脂やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：塩化ビニル樹脂）又はそれに類似する合成樹脂を主成分とした材料で、適宜厚み（０．１０～１．００ｍｍ、詳しくは０．２０～０．８０ｍｍ）の膜状に形成される。
表面樹脂層１を構成する主成分には、必要に応じて、従来公知の添加剤、例えば着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤、滑剤、塗料、発泡剤、離型材などを含有させてもよい。これらは、１種単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
さらに表面樹脂層１は、複数の開口部１ａを有している。複数の開口部１ａは、表面樹脂層１に対し、パンチング加工機で穿孔（孔開け）加工を施すことにより、それぞれ所定間隔毎に開穿している。複数の開口部１ａの配置としては、格子状又は千鳥状などが挙げられる。複数の開口部１ａの孔径は、平均０．８～３．０ｍｍ程度で、所定の開口率（約３～２０％）に設定されている。

接着層２は、表面樹脂層１の裏面１ｂにおいて複数の開口部１ａを除いた被着部１ｃのみに、接着剤２ａを塗布することで部分的に形成される。
接着層２の接着剤２ａとしては、表面樹脂層１の主成分と親和性が高いポリウレタン樹脂などからなるホットメルトタイプを用いることが好ましい。特に加熱温度によって比較的容易に粘度調整が可能な反応型ホットメルト接着剤を用いることが好ましい。
接着剤２ａの塗布方法は、印刷などにより表面樹脂層１の裏面１ｂの一部、詳しくは複数の開口部１ａが除かれた被着部１ｃのみに沿って、接着剤２ａを部分的に転写することが好ましい。
接着剤２ａの部分的な転写に適した印刷方法としては、図２に示されるグラビア印刷などの凹版印刷が挙げられる。
図示例では、転写ロールＲ１の印刷面に供給された接着剤２ａを、表面樹脂層１の裏面１ｂと接触させることにより、複数の開口部１ａを除いた被着部１ｃのみに接着剤２ａが転写される。複数の開口部１ａと対向する部位の接着剤２ａは、表面樹脂層１の裏面１ｂに対して非接触であるために転写されず、転写ロールＲ１の印刷面に残るように構成されている。このため、接着層２において複数の開口部１ａと対向する部位は、貫通部２ｂとなる。
また、その他の印刷方法として図示しないが、図示例以外の転写構造を用いることや、凹版印刷に代えて凸版印刷や平版印刷などの有版式、インクジェット印刷などの無版式（プリント）に変更することも可能である。

ところで、接着剤２ａの粘度や塗布量（塗布厚み）は、転写の実現性，転写後の流動性，後述する繊維質基材３との十分な接着強度に影響するため、所定の範囲に設定する必要がある。
実験によれば、接着剤２ａの粘度が例えば１０００ｍＰａ・ｓ以下で低過ぎると、被着部１ｃのみに転写した接着剤２ａが硬化して定着するまでの間に流動して複数の開口部１ａを塞いで通気性を阻害する可能性がある。これと逆に接着剤２ａの粘度が、例えば３００００ｍＰａ・ｓ以上で高過ぎると、表面樹脂層１の裏面１ｂに対する接着剤２ａの転写が困難になる。また無理に接着剤２ａの転写を行っても、接着剤２ａがフィルム状に転写されて複数の開口部１ａを塞いでしまい、通気性を阻害する可能性がある。
接着剤２ａの塗布厚みは、例えば１５μｍ未満で少な過ぎると、後述する繊維質基材３と十分な接着強度が得られない。これと逆に接着剤２ａの塗布量が、１００μｍ以上で多過ぎると、転写後の接着剤２ａが定着するまでの間に流動して複数の開口部１ａを塞ぐ可能性がある。
そこで、接着剤２ａの粘度は、１０００ｍＰａ・ｓを超えて３００００ｍＰａ・ｓ未満、詳しくは５０００～２５０００ｍＰａ・ｓに設定することが好ましい。接着剤２ａの塗布厚みは、１５μｍ以上で１００μｍ未満、詳しくは３０～８０μｍに設定することが好ましい。

繊維質基材３は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）又はその他のポリエステル若しくはそれに類似する合成繊維、天然繊維、再生繊維、半合成繊維等を１種単独または２種以上を組み合わせて使用し、通気性を有する構造に形成された編物や織物や不織布などからなる。繊維質基材３には、複数の開口部１ａが開穿されず、その穿孔加工で合成繊維を断裂することはない。
繊維質基材３のとしては、立体編物を用いることが好ましい。立体編物とは、表裏両面の基布（編地）をモノフィラメントなどの連結糸で編みこんだ三層の立体構造（三次元立体編物）である。このため、繊維質基材３として立体編物を用いた場合には、基布のメッシュ（網目）の大きさを変えることにより、繊維質基材３の適度な通気性を保つことが可能になる。
繊維質基材３において接着層２と対向する基材表面３ａは、図１～図２に示されるように、表面樹脂層１の裏面１ｂの一部（被着部１ｃ）に形成された接着剤２ａで接合される。
図示例では、一対の加圧ロールＲ２，Ｒ３の間に、表面樹脂層１と繊維質基材３を挟み込んで加圧することにより、表面樹脂層１の裏面１ｂに表面樹脂層１の基材表面３ａを圧接させ、両者が接合して積層される。

表面処理層４は、表面樹脂層１の表面１ｄに沿って所定厚みで形成される。
表面処理層４としては、艶消し剤や艶出し剤などを用いた艶の調整処理や、表面に保護性皮膜を作成するための処理などが挙げられる。表面処理層４の形成方法としては、表面処理剤の印刷やコーティングなどが挙げられ、グラビア印刷やインクジェットプリンターなどのプリント機を用いた印刷，スプレーガンによるスプレーコートなどを用いて塗工することが好ましい。
さらに、表面処理層４には、シボ模様などの所定の凹凸模様を付けるための型押しが行われる。

合成皮革Ｌの裏面側に接合される織物Ｆとしては、特開２０１７－１６５２０９号公報などに記載される平織などを用いている。
図示例の場合には、繊維質基材３の基材裏面３ｂに対し、反応性ホットメルトポリウレタン樹脂などからなる接着剤Ｂを塗布して形成されてから、織物Ｆに圧着することにより、両者が接合して積層される。
また、その他の例として図示しないが、合成皮革Ｌの用途に応じて織物Ｆに代え、ウレタンフォームなどのクッション材を配置することなどの変更も可能である。

そして、本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材Ａの製造方法において合成皮革Ｌを生産する方法は、図３に示すフローチャートのように、シート成型工程と、穿孔工程と、糊付け工程と、貼り合わせ工程と、を主要な工程として含んでいる。
さらに、シート成型工程と穿孔工程の間に、表面処理工程と型押し工程を含むことが好ましい。
シート成型工程では、ロール成型機などにより合成皮革Ｌの表面樹脂層１などが形成される。
表面処理工程では、表面樹脂層１の表面側に表面処理層４を形成するなど、必要な表面処理が行われる。
型押し工程では、表面処理層４にシボ模様などの所定の凹凸模様を付けるなど、必要な型押し加工が行われる。
穿孔工程では、表面樹脂層１や表面処理層４に対して、パンチング加工機などにより、複数の開口部１ａの穿孔（孔開け）加工が行われる。
糊付け工程では、複数の開口部１ａが開穿された表面樹脂層１の裏面１ｂに対し、印刷などにより接着剤２ａが、複数の開口部１ａを除いた被着部１ｃのみに転写されて、接着層２が部分的に形成される。
貼り合わせ工程では、接着層２を挟んで表面樹脂層１の裏面１ｂに、通気性を有する繊維質基材３が接着される。

このような本発明の実施形態に係る車両用複合表皮材Ａ及びその製造方法によると、複数の開口部１ａを有する表面樹脂層１の裏面１ｂにおいて、複数の開口部１ａを除いた被着部１ｃのみに接着層２を有してなることにより、接着層２で複数の開口部１ａが塞がれずに表面樹脂層１の裏面１ｂを繊維質基材３の基材表面３ａに接着して接合される。
このため、表面樹脂層１に接着層２を挟んで繊維質基材３が接着された接合状態では、表面樹脂層１が有する複数の開口部１ａ，接着層２の貫通部２ｂと、繊維質基材３の内部空間を通って通気性が確保される。
したがって、繊維質基材３に穿孔加工を施さずに十分な通気性と十分な強度を得ることができる。
その結果、繊維質基材３に穿孔加工が必要な従来のものに比べ、通気性を高めるために開口部１ａの数を増やしても繊維質基材３の全体的な強度が低下せず、車両内装材用途に必要な強度を得られる。
さらに、繊維質基材３の繊維が穿孔加工で断裂されないため、使用に伴う繊維質基材３の摩擦などで繊維が解れず、耐久性が向上して商品価値の向上が図れるとともに、解けた繊維質基材３の繊維が複数の開口部１ａから見える外観の低下も防止できる。
また、表面樹脂層１の開孔率が変化しても合成皮革Ｌとしての強度変化は少ないため、従来では困難であった多種多様なパターンのデザインにも対応できる。

特に、繊維質基材３が立体編物であることが好ましい。
この場合には、繊維質基材３となる立体編物（三次元立体編物）が、表裏両面となる基布のメッシュ(網目)の大きさを変えることにより、適度な通気性が保たれる。
したがって、蒸れを軽減して快適な座り心地を得ることができる。
その結果、長時間に亘って着座しても発汗による蒸れやベタツキを確実に防止できる。

さらに、接着層２は、印刷により表面樹脂層１の裏面１ｂの被着部１ｃのみに、接着剤２ａを部分的に有することが好ましい。
この場合には、複数の開口部１ａを有する表面樹脂層１の裏面１ｂにおいて、複数の開口部１ａを除いた被着部１ｃのみに対し、接着剤２ａが簡単で素早く且つ正確に塗布可能になる。
したがって、複数の開口部１ａへの接着剤２ａの食み出しを防止することができる。
その結果、複数の開口部１ａが接着剤２ａの食み出しで塞がれず十分な通気性を確実に確保できる。さらに接着剤２ａの塗布が高速化されるため、大量生産が可能でコストの低減化も図れる。

また、接着剤２ａの粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えて３００００ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましい。
この場合には、接着剤２ａの粘度が３００００ｍＰａ・ｓ未満で高過ぎないため、表面樹脂層１の裏面１ｂに対して接着剤２ａが転写可能になるとともに、接着剤２ａがフィルム状に転写されて複数の開口部１ａを塞ぐことがない。さらに接着剤２ａの粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えて低過ぎないため、転写後の接着剤２ａが硬化して定着するまでの間に流動せず、複数の開口部１ａを塞ぐことがない。
したがって、接着剤２ａの過度な低粘度による転写後の接着剤２ａの流動と、接着剤２ａの過度な高粘度による転写不能を同時に防ぐことができる。
その結果、最適な条件で接着剤２ａの転写を行って、転写後の流動による通気性の阻害を確実に抑制できる。

以下に、本発明の実施例を説明する。
［実施例１～７及び比較例１～４］
表１に示す実施例１～７と表２に示す比較例１～４は、主成分がＴＰＵで厚みが０．２３ｍｍの表面樹脂層と、反応型ホットメルトタイプの接着剤を部分的に塗布して形成された接着層と、ＰＥＴ製の立体編物からなる繊維質基材と、からなる合成皮革を用いており、共通の構成にしている。
実施例１～７及び比較例１～４では、複数の開口部１ａの孔径，表面樹脂層１の開口率，接着剤２ａの粘度，接着層２の厚みのいずれかが異なる。

実施例１では、接着剤の粘度が９０００ｍＰａ・ｓであり、接着層の厚みを５０μｍにした点が、実施例４などと共通しており、複数の開口部の孔径を１．１ｍｍとし、表面樹脂層の開口率を７．６％にしたところが異なっている。
実施例２では、接着剤の粘度が９０００ｍＰａ・ｓであり、接着層の厚みを５０μｍにした点が、実施例４などと共通しており、複数の開口部の孔径を１．５ｍｍとし、表面樹脂層の開口率を１１．０％にしたところが異なっている。
実施例３では、接着層の厚みを５０μｍにした点が、実施例１や実施例４などと共通しており、複数の開口部の孔径を１．０ｍｍとし、表面樹脂層の開口率を１２．８％とし、接着剤の粘度を５０００ｍＰａ・ｓにしたところが実施例１と異なっている。
実施例４では、接着剤の粘度を９０００ｍＰａ・ｓとした点のみが、実施例３と異なっており、それ以外は共通している。
実施例５では、接着剤の粘度を２５０００ｍＰａ・ｓとした点のみが、実施例３や実施例４と異なっており、それ以外は共通している。
実施例６では、接着層の厚みを１５μｍとした点のみが、実施例４と異なっており、それ以外は共通している。
実施例７では、接着層の厚みを９０μｍとした点のみが、実施例４や実施例６と異なっており、それ以外は共通している。

比較例１では、接着層の厚みを１３μｍとした点のみが、実施例４や実施例６や実施例７と異なっており、それ以外は共通している。
比較例２では、接着層の厚みを１００μｍとした点のみが、実施例４や実施例６や実施例７と異なっており、それ以外は共通している。
比較例３では、接着剤の粘度を１０００ｍＰａ・ｓとした点のみが、実施例３～実施例５と異なっており、それ以外は共通している。
比較例４では、接着剤の粘度を３００００ｍＰａ・ｓとした点のみが、実施例３～実施例５と異なっており、それ以外は共通している。

表１及び表２に示される評価結果（合成皮革の引張強度、合成皮革の引張伸び、合成皮革の接着強度、合成皮革の通気度、総合評価）は、以下の指標に基づくものである。
「合成皮革の引張強度」は、実施例１～７及び比較例１～４から同一サイズの試験片を採取し、引張試験機で同じ条件下においてそれぞれの引張試験を行うことにより、各試験片の引張強度（Ｎ／ｃｍ）を計測した。
「合成皮革の引張伸び」は、引張試験機で同じ条件下においてそれぞれの引張伸び試験を行うことにより、各試験片の引張伸び（％）を計測した。
「合成皮革の接着強度」は、実施例１～７及び比較例１～４から同一サイズの試験片を採取し、剥離試験機で同じ条件下においてそれぞれの剥離試験を行うことにより、各試験片の接着強度（Ｎ／ｃｍ）を計測した。
「合成皮革の引張強度」は、実施例１～７及び比較例１～４から同一サイズの試験片を採取し、通気性試験機で同じ条件下においてそれぞれの通気度試験を行うことにより、各試験片の通気度（ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ）を計測した。
「総合評価」とは、前述した「引張強度」「引張伸び」「接着強度」「通気度」の評価結果に基づいて総合的に三段階で評価した。
この「総合評価」の評価結果において、◎：最適、○：良、×：不向き、のように評価した。

［評価結果］
実施例１～７と比較例１～４を比較すると、実施例１～７は、引張強度，引張伸び，接着強度，通気度の全てにおいて良好な評価結果が得られている。
この評価結果から明らかなように、実施例１～７は、優れた引張強度と引張伸びと接着強度と通気度を併せ持った車両用複合表皮材であることが実証できた。
これに対して、比較例１～４は、引張強度，引張伸び，接着強度，通気度のいずれかで不良な評価結果になっている。
詳しく説明すると、比較例１は、接着層の厚みが１３μｍで塗布量が少なな過ぎたため、接着強度で不良な評価結果になった。
比較例２は、接着層の厚みが１００μｍで塗布量が多過ぎたため、接着剤が流動して複数の開口部を塞ぎ、通気度で不良な評価結果になった。
比較例３は、接着剤の粘度が１０００ｍＰａ・ｓで低過ぎたため、接着剤が流動して複数の開口部を塞ぎ、通気度及び接着強度で不良な評価結果になった。
比較例４は、接着剤の粘度が３００００ｍＰａ・ｓで高過ぎたため、表面樹脂層に対する接着剤の転写不良が発生して繊維質基材との貼り合わせを行えず、不良な評価結果になった。

なお、前示の実施形態において図示例では、合成皮革Ｌの表面に表面処理層４を備えたが、これに限定されず、表面処理層４を備えなくてもよい。
この場合においても、前述した実施形態と同様な作用や利点が得られる。

Ａ 車両用複合表皮材 Ｌ 合成皮革
１ 表面樹脂層 １ａ 開口部
１ｂ 裏面 １ｃ 被着部
２ 接着層 ２ａ 接着剤
３ 繊維質基材 ３ａ 基材表面

Claims (5)

1. 座席の表面側に用いられる合成皮革を有する車両用複合表皮材であって、
   前記合成皮革は、複数の開口部を有する表面樹脂層と、
   前記表面樹脂層の裏面に有してなる接着層と、
   前記接着層を挟んで前記表面樹脂層の前記裏面に有してなる繊維質基材と、を備え、
   前記接着層は、前記表面樹脂層の前記裏面において前記複数の開口部を除いた被着部のみに有してなり、前記繊維質基材の基材表面を前記表面樹脂層に対して接着させており、
   前記繊維質基材は開口部を有しない、車両用複合表皮材。
2. 前記繊維質基材が立体編物であることを特徴とする請求項１記載の車両用複合表皮材。
3. 前記接着層は、印刷により前記表面樹脂層の前記裏面の前記被着部のみに、接着剤を部分的に有することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用複合表皮材。
4. 前記接着剤の粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えて３００００ｍＰａ・ｓ未満であることを特徴とする請求項３記載の車両用複合表皮材。
5. 座席の表面側に用いられる合成皮革を有する車両用複合表皮材の製造方法であって、
   前記合成皮革の表面樹脂層を形成するシート成型工程と、
   前記表面樹脂層に複数の開口部を形成する穿孔工程と、
   前記複数の開口部を有する前記表面樹脂層の裏面に沿って接着層を形成する糊付け工程と、
   前記接着層を挟んで前記表面樹脂層の前記裏面に繊維質基材が接着される貼り合わせ工程と、を含み、
   前記糊付け工程では、前記表面樹脂層の前記裏面において前記複数の開口部を除いた被着部のみに前記接着層が部分的に形成されることを特徴とする車両用複合表皮材の製造方法。

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