JP7444408B2 - 発泡成形品用補強材に用いられる不織布、発泡成形品用補強材、及び発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法 - Google Patents
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Description
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[1]発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布は、積層されたウェブが相互に結合された単層材であり、7g/cm2荷重での厚さが1~8mmであり、層間剥離強度が0.05~2.45N/cmであり、前記層間剥離強度は、結合された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値である。
ポリプロピレン(PP)はポリエチレンテレフタレート(PET)よりも比重が小さい。そのためPPを含むことにより、重さを増すことなく繊維本数を増やすことができる。不織布を構成する繊維の本数を増やすことにより、発泡材の通過を抑制することができる。
この構成によれば、加熱により鞘が溶融することで繊維同士を結合させつつ、溶融しにくい芯により繊維の強度を維持することができる。
成形性の高い上記不織布を成形することにより、成形の精度が高い補強材を得ることができる。特に、加熱を伴う成形加工により補強材を立体的に成形する場合には、上記不織布の加工性の高さが有用である。
図1に示すように、本開示の一態様に係る発泡成形品用補強材10は、例えば、自動車用シートのクッション材を補強するためのシートパットである。クッション材は、発泡成形品19(図4参照)の一例である。発泡成形品19はシートパットに限らず、例えば、家具のクッション材であってもよい。
図5に、不織布11の製造方法の一例を示す。
まず、ステップS11のウェブ形成工程においてウェブ31(図6参照)を形成する。ウェブ31は、ポリエチレンテレフタレート繊維及びポリプロピレン繊維のうち少なくとも一方である短繊維を機械または空気流によって並べることにより、形成される。
図7に示すように、ニードル40は、往動で積層材30を貫通し、復動で積層材30から引き抜かれるように、繰り返し往復移動する。この往復移動に伴って複数の突起41(図8参照)が繊維を引っかけることにより、ウェブ31間で繊維が互いに絡みあい、積層されたウェブ31が単層材32となる。
以下に、補強材10の製造方法、特にその成形方法の一例を説明する。
図9に示す補強材10の成形装置50は、例えば、成形型51と、脚部53,54と、基台60と、給排気ユニット61と、を備える。成形型51は、内部空間と、内部空間に連通する複数の通気孔51aとを有する。成形型51は、ヘッドレストと対応する位置に2つの筒部52を有してもよい。成形型51は、給気脚部53及び排気脚部54を介して基台60に支持されていてもよい。
図11に示すように、成形装置50は、さらに、カバー材64と、第1補助カバー70と、2つの第2補助カバー56とを備えてもよい。第1補助カバー70は、給気脚部53と排気脚部54との間に配置されてもよい。
以下に、層間剥離強度の測定方法を説明する。
図13に示すように、不織布シート33(図7参照)を切断して、幅3cm、長さ30cmの試験片80を作成する。試験片80の幅及び長さは変更可能であるが、幅は1cm以上であることが好ましい。
実施例1~4及び比較例を用いた染出し度の試験結果を表1に示す。染み出し度は、実施例1~4及び比較例の不織布でそれぞれ30cm×30cmの試験片を作成し、試験用金型内で各試験片を発泡材と接合した後、試験片を通過して染み出した発泡材が露出している面積の割合(%)を目視にて算出した。目視は複数人で行い、5%刻みで数値を決定した。
不織布11は、層間剥離が可能な程に、低いパンチ密度でウェブ31同士が結合されている。言い換えると、不織布11は、0.05~2.45N/cmの層間剥離強度を有する。こうした不織布11は、層間剥離しない程度に高いパンチ密度でウェブ同士が結合された従来の不織布よりも、ニードル40が貫通した孔が少ない。そのため、発泡成形時に発泡材17が不織布11(補強材10)を通過しにくい。したがって、発泡成形品19の表面への発泡材17の露出あるいは染み出しが抑制される。そのため、発泡成形材18が補強材10を介して金属部品とこすれても、異音が発生しにくい。
(1)層間剥離強度を有する不織布11は発泡材を通過させにくい。また、こうした不織布11は適度な柔軟性を備える上、単層材であって厚さが1~8mmと薄いので、成形性に優れる。より詳細には、不織布11は、適度に伸びるため、モールド型20または成形型51にセットするとき、あるいは縫製するときに作業がしやすく、また、型20,51への追従性がよい。
[本開示の変更例]
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・積層材30の搬送経路には、第1面33aを刺すニードル群と、第2面33bを刺すニードル群とを配置してもよい。
Claims (9)
- 発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布であって、前記不織布は、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって積層された前記ウェブの短繊維同士が相互に結合された単層材であり、
7g/cm2荷重での厚さが1~8mmであり、
層間剥離強度が0.05~2.45N/cmであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅3cmの長尺の試験片を作成する第1準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第1層と第2層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第2準備工程と、
剥離した前記第1層と前記第2層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度970mm/分で20cm層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を10回行うことを含み、
10回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度であり、
熱処理された第1面と、
前記第1面の反対側の第2面であって、熱処理された第2面と、
前記第1面と前記第2面との間にある熱処理されていない内部繊維と、
を含む、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 前記ウェブは、重量比20%~60%のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比40~80%のポリプロピレン繊維とを含む、
請求項1に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 発泡成形品を補強するために発泡成形材に接合される発泡成形品用補強材に用いられる不織布であって、前記不織布は、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって積層された前記ウェブの短繊維同士が相互に結合された単層材であり、
7g/cm2荷重での厚さが1~8mmであり、
層間剥離強度が0.05~2.45N/cmであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅3cmの長尺の試験片を作成する第1準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第1層と第2層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第2準備工程と、
剥離した前記第1層と前記第2層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度970mm/分で20cm層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を10回行うことを含み、
10回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度であり、
前記ウェブは、重量比20%~60%のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比40~80%のポリプロピレン繊維とを含む、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 前記ポリエチレンテレフタレート繊維は芯鞘構造を有し、
前記芯鞘構造は、芯と、前記芯よりも融点が低い鞘とを含む、
請求項2又は3に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 熱処理された第1面と、
前記第1面の反対側の第2面であって、熱処理された第2面と、
前記第1面と前記第2面との間にある熱処理されていない内部繊維と、
を含む、
請求項3に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 7g/cm 2 荷重での厚さが2.5~6mmである、
請求項1~5のうち何れか一項に記載の発泡成形品用補強材に用いられる不織布。 - 請求項1~6のうち何れか一項に記載の不織布によって成形された、
発泡成形品用補強材。 - 発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法であって、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって前記ウェブを積層することと、
積層された前記ウェブの前記短繊維同士をニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、
前記単層材の表面のみに熱処理を加えることと、を含み、
前記不織布は、
7g/cm2荷重での厚さが1~8mmであり、
層間剥離強度が0.05~2.45N/cmであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅3cmの長尺の試験片を作成する第1準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第1層と第2層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第2準備工程と、
剥離した前記第1層と前記第2層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度970mm/分で20cm層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を10回行うことを含み、
10回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度である、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法。 - 発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法であって、
短繊維から形成されたウェブを重ね合わせることによって前記ウェブを積層することと、
積層された前記ウェブの前記短繊維同士をニードルパンチにより相互に結合させて単層材に加工することと、を含み、
前記ウェブは、重量比20%~60%のポリエチレンテレフタレート繊維と、重量比40~80%のポリプロピレン繊維とを含み、
前記不織布は、
7g/cm2荷重での厚さが1~8mmであり、
層間剥離強度が0.05~2.45N/cmであり、前記層間剥離強度は、積層された前記ウェブ同士を互いに剥離させるのに要する引っ張り力の値であって、前記層間剥離強度の測定方法は、
前記不織布からなる、幅3cmの長尺の試験片を作成する第1準備工程と、
前記試験片の長手方向の端部領域において、前記不織布の積層された前記ウェブ同士を剥離させて第1層と第2層とに分離させることにより、前記端部領域を層間剥離させる第2準備工程と、
剥離した前記第1層と前記第2層とを引張試験器にて別々に保持して、前記試験片の前記端部領域に続く部分を引張速度970mm/分で20cm層間剥離させる剥離工程と、
前記剥離工程において層間剥離に要する力の最大値を測定する測定工程と、
を含む試験を10回行うことを含み、
10回の前記試験における前記最大値の平均値が前記層間剥離強度である、
発泡成形品用補強材に用いられる不織布の製造方法。
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