WO2005010262A1 - ポリウレタン発泡成形体用補強材、座席用クッション材、及び座席 - Google Patents

ポリウレタン発泡成形体用補強材、座席用クッション材、及び座席 Download PDF

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WO2005010262A1
WO2005010262A1 PCT/JP2004/010698 JP2004010698W WO2005010262A1 WO 2005010262 A1 WO2005010262 A1 WO 2005010262A1 JP 2004010698 W JP2004010698 W JP 2004010698W WO 2005010262 A1 WO2005010262 A1 WO 2005010262A1
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fiber
reinforcing material
polyurethane foam
layer
molded article
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PCT/JP2004/010698
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Inventor
Toshiya Yamamoto
Tsuyoshi Nishisaka
Masanobu Yamada
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Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
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    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece

Definitions

  • the present invention relates to a rigidity of a reinforcing material (base fabric) for a polyurethane foam molded article, particularly a polyurethane foam for a seat used in a vehicle such as a railway or an automobile, a movie theater, a sofa, an auditorium, or the like.
  • a reinforcing material for preventing the deterioration of the foam and preventing the generation of the friction noise generated by the friction between the polyurethane foam and the supporting panel.
  • the present invention relates to a cushioning material for a seat including the reinforcing material and the polyurethane foam molded article, and a seat including the cushioning material.
  • a cushion material for a seat of a vehicle or the like a foamed molded product in a flexible polyurethane foam type is mainly used.
  • the upper layer A (base layer) in contact with the human body has a soft structure.
  • the intermediate layer B (dense layer) should be a structure with heat moldability.
  • the lower layer C (substrate layer) in contact with the panel should be the B layer. It must be a layer that has a structure and action that supports it flatly, moves up and down, absorbs shocking forces, and evenly distributes the cushioning action of the spring layer located below the lower layer C.
  • slab urethane and cold gauze as a reinforcing material, slab urethane is installed so as to be in contact with the foam molding die surface, cold gauze is installed inside the slab urethane, urethane liquid is injected, and heating is performed.
  • Soft polyurethane foam into which a reinforcing layer is inserted by foaming under pressure A method for producing an in-mold foam molded article has been widely used and has been the leading role.
  • the role of the slab urethane in this method is to provide rigidity to the obtained cushioning material and to prevent clogging of the air vent holes of the foaming mold due to the inflow of urethane.
  • the cold gauze is easily embedded and integrated in the polyurethane foam to improve the tensile modulus and form an excellent reinforcing layer.
  • the nonwoven fabric In order for this nonwoven fabric to satisfy the required properties as a reinforcing cloth, it is necessary that the nonwoven fabric has an appropriate permeability for the foaming and expanding urethane liquid. It is necessary to have a porosity (apparent bulk density), and in order to provide a sufficient reinforcing effect and rigidity, the nonwoven fabric is embedded in polyurethane that expands and expands, and the intersection of the nonwoven fabric with polyurethane is used.
  • the criteria for setting the bulk density and porosity of these reinforcing nonwoven fabrics are relatively high, such that the foaming and expanding polyurethane penetrates over the front surface of the nonwoven fabric, and the polyurethane film covers the nonwoven fabric surface. It is selected in consideration of suppressing the polyurethane to a level at which the permeability is too high and the polyurethane does not flow into the air vent holes of the molding die.
  • the above is the mainstream of the reinforcing cloth for foam molding in a flexible polyurethane foam mold.
  • the polyurethane is necessary and sufficient under stable control while loosening Ensuring permeability, completely preventing polyurethane from flowing into the air vents of the molding dies, enabling production with high yield and high productivity, impregnating urethane resin, increasing rigidity and enhancing permeability with good permeability
  • a reinforcing non-woven fabric has been developed in which a non-woven fabric layer having a sufficient, relatively high bulk density is provided as a barrier layer, and is laminated integrally (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 62-26193
  • a high-weight nonwoven fabric is used as a reinforcing base cloth, and the high reinforcing effect and the inflow of polyurethane into the air vent holes due to the high-medium weight are used.
  • one side of the nonwoven fabric is densified by embossing or the like, and a blocking layer as disclosed in Patent Document 1 is provided without laminating the nonwoven fabric to prevent polyurethane from being vented.
  • a method of using the inflow prevention more reliably has been invented and developed.
  • the base fabric layer which comes into contact with the foamed polyurethane while applying force, has a bulky and bulky structure with the aim of improving polyurethane impregnation, resulting in excessive urethane impregnation and filling, resulting in the urethane density of the urethane foam molded product.
  • the rigidity is reduced due to the reduction.
  • a large amount of shear is generated in the reinforcing material after molding, causing abnormal noise due to rubbing of the panel, and a local increase in pressure, resulting in resin in thin areas It also caused a dropout.
  • Patent Document 2 JP-A-2-258332
  • An object of the present invention is a reinforcing material that is molded in close contact with a polyurethane foam molded article, which suppresses generation of a shear during polyurethane foam molding and generation of abnormal noise due to penetration of polyurethane resin.
  • Another object of the present invention is to provide a reinforcing material for a polyurethane foam molded article having an excellent reinforcing effect and excellent polyurethane moldability, a cushioning material for a seat provided with the reinforcing material, and a seat.
  • the reinforcing material of the urethane foam molded article having the following characteristics (1)-(5) suppresses the generation of shear and the generation of abnormal noise due to the passage of resin when molded integrally with the polyurethane foam molded article. Excellent in reinforcing effect and excellent in moldability of polyurethane foam.
  • Air permeability 400cc / sec / cm 2 or less
  • the present invention has been completed based on the above findings, and provides the following reinforcing material for a polyurethane foam molded article, a cushion material for a seat, and a seat.
  • a reinforcing material for a urethane foam molded article having the following characteristics (1)-(5).
  • Air permeability 400cc / sec / cm 2 or less
  • the reinforcing material for a polyurethane foam molded article according to item 1 comprising a long-fiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 40 ⁇ m or less and realizing bulkiness by entanglement of fibers.
  • dense layer basis weight of 50 g / m 2 or less, an apparent density of 0.05- 0.5 g / cm 3, with the eyes of the substrate layer 30 g / m 2 or more, apparent density 0.01 0.3 g / polyurethane foam molded body reinforcement according to claim 4 which is cm 3.
  • the reinforcing material for a polyurethane foam molded article according to item 4 wherein the dense layer is formed of a melt-blown nonwoven fabric having a fiber diameter of 10 ⁇ m or less.
  • the dense layer is selected from the group consisting of a polypropylene fiber, a polyethylene terephthalate fiber, a polytrimethylene terephthalate fiber, a polybutylene terephthalate fiber, a polyurethane fiber, a polyester-based elastomer fiber, and a core-sheath composite fiber containing a low melting point component in a sheath.
  • Item 5 The reinforcing material for a polyurethane foam molded article according to Item 4, which is made of a nonwoven fabric of at least one kind selected from fibers.
  • the base material layer is composed of a nonwoven fabric made of a flame-retardant polyester fiber obtained by copolymerizing a phosphate ester so as to contain 100 to 50,000 ppm of phosphorus atoms. Reinforcing material for foam moldings.
  • the reinforcing material for a polyurethane foam molded article according to Item 1 wherein the reinforcing material has a three-layer structure including a bulky layer, a dense layer, and a base material layer.
  • basis weight of the dense layer is 50 g / m 2 or less, an apparent density of 0.05- 0.5 g / cm 3, with the eyes of the substrate layer 30 g / m 2 or more, apparent density 0.01 0.3 g / Item 10.
  • the dense layer is selected from the group consisting of a polypropylene fiber, a polyethylene terephthalate fiber, a polytrimethylene terephthalate fiber, a polybutylene terephthalate fiber, a polyurethane fiber, a polyester-based elastomer fiber, and a core-sheath composite fiber containing a low melting point component in a sheath.
  • Item 10 The reinforcing material for a polyurethane foam molded article according to Item 9, which is made of at least one selected nonwoven fabric having a fiber strength.
  • Substrate layer strength The polyurethane foam molded article according to item 9, which is composed of a nonwoven fabric made of flame-retardant polyester fiber obtained by copolymerizing estenol phosphate so as to contain 100 to 50,000 ppm of phosphorus atoms. Reinforcement.
  • a cushioning material for a seat comprising a polyurethane foam molded article and a reinforcing material according to item 1 which are formed in close contact with each other.
  • a seat comprising the seat cushioning material according to item 14 and a spring material supporting the cushioning material.
  • the invention's effect [0010] According to the present invention, by providing the dense layer, it is possible to prevent the exudation of the polyurethane into the base material that comes into contact with the panel or the like at the time of polyurethane foam molding. It is possible to provide a reinforcing material for a polyurethane foam molded article having an excellent reinforcing effect and excellent polyurethane moldability, a cushioning material for a seat provided with the reinforcing material, and a seat.
  • the reinforcing material for a polyurethane foam molded article of the present invention has the following properties (1)-(5).
  • the air permeability is 400 cc / sec / cm 2 or less. As a result, not only is the moldability excellent, but also when a polyurethane foam molded article is molded in close contact with the reinforcing material, the occurrence of penetration of the polyurethane resin is suppressed, and the difference due to the contact between the resin and the panel is suppressed. The generation of sound is suppressed.
  • the air permeability is preferably about 0.1 to 400 cc / sec / cm 2 , and more preferably about 0.1 to 300 cc / sec / cm 2 .
  • the apparent thickness is lmm or more. This prevents the polyurethane material from passing through the reinforcing material layer and depositing on the outer surface when the polyurethane is produced by the reaction.
  • the apparent thickness is preferably 1.5 mm or more, more preferably 2 mm or more.
  • the upper limit of the apparent thickness is about 4mm.
  • the fluctuation value (CV value) indicating the variation in the basis weight is 10% or less. Within this range, resin leakage due to unevenness of the reinforcing material is suppressed when the polyurethane foam molded article and the reinforcing material are closely formed.
  • the variation in the basis weight (variation value (CV)) is preferably about 0.1-10%, more preferably about 0.1-5%.
  • the sheet stress at 5% elongation at 65 ° C. is about 0.5-20 N / 5 cm.
  • the reinforcing agent of the present invention is typically used as a reinforcing material for a polyurethane foam molded article used for a vehicle seat.
  • Cold-type urethane foaming machines that produce urethane sheets used in luxury cars often foam at a temperature of about 65 ° C.
  • the sheet stress force at 5% elongation at 65 ° C is about 0.5-20N / 5cm, even when deep drawing foam is used, it is unlikely that resin leakage or shear on the surface of the reinforcing material will occur on the curved part even in the deep drawn type foam. .
  • the sheet stress at 5% elongation at 65 ° C. is preferably about 0.5-10 N / 5 cm, and more preferably about 0.5-5 N / 5 cm.
  • Sheet stress at 5% elongation at 100 ° C. is about 0.25 to 10 N / 5 cm.
  • Hot-type urethane foaming machines that produce urethane sheets used in low-grade vehicles often foam at around 100 ° C.
  • the sheet stress at 5% elongation at 100 ° C is about 0.25 to 10N / 5cm, resin leakage and shear on the surface of the reinforcing material at the curved part are unlikely to occur even in deep drawing foaming. .
  • the sheet hardly breaks.
  • the sheet stress at 5% elongation at 100 ° C is preferably about 0.5-5N / 5cm, more preferably about 0.25-3N / 5cm.
  • the reinforcing material of the present invention is preferably mainly composed of a long-fiber nonwoven fabric in which fibers are entangled to achieve bulkiness.
  • Long-fiber nonwoven fabrics are preferred in that they are inexpensive.
  • the long-fiber nonwoven fabric has excellent strength, it has an advantage in that it has good handleability and withstands an impact such as urethane injection.
  • the fiber diameter is preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the fiber diameter is usually about 15 m. When the fiber diameter is in the above range, the thickness is too small to allow urethane to exude, and exudation of back dots due to fiber mura is unlikely to occur.
  • Confounding is preferably performed by a mechanical confounding method (needle punch) or a hydroentangling method (water punch).
  • the reinforcing material of the present invention may have a single-layer structure made of the above-described long-fiber nonwoven fabric, or may have a two-layer or three-layer structure.
  • a reinforcing material having a two-layer structure of a base material layer and a dense layer is preferably exemplified.
  • the polyurethane foam is formed so as to be in close contact with the dense layer.
  • the panel is attached so as to be in contact with the base material layer.
  • the reinforcing material of the present invention also preferably has a three-layer structure in which a base material layer, a dense layer, and a bulky layer are laminated in this order.
  • the polyurethane foam is formed so as to be in close contact with the bulky layer.
  • the panel will be attached so as to be in contact with the base material layer.
  • Basis weight of the dense layer 15- 50g / m 2 about a it is preferred instrument 15- 40 g / m and a 2 about a is this it is further more preferred instrument 15- 30 g / m 2 approximately from More preferably, it is about 15-20 g / m 2 . If it is 15 g / m 2 or more, the polyurethane does not penetrate the dense layer, that is, does not exude. When the weight per unit area is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the moldability in the case of close contact molding with the polyurethane foam molded article is good, and even when a deep drawing type molding machine is used, it is difficult for the resin to slip out.
  • Apparent density of the dense layer 0.05- 0.5g / cm 3 about a it is preferred instrument 0.1- 0.4 g / cm 3 about the it is more preferable instrument 0.2- 0.3 g / cm 3 approximately Is even more preferred. If the apparent density is equal to or higher than the above lower limit, the air permeability increases, so that the urethane does not easily exude. When the content is equal to or less than the above upper limit, good moldability can be obtained, and even when a deep drawing type molding machine is used, the resin is hardly removed.
  • the fiber diameter of the dense layer is preferably about 0.1 to 40 ⁇ m, and more preferably about 0.1 to 20 ⁇ m. With the above fiber diameter, it is difficult to break at the time of processing, and the polyurethane can be sufficiently stopped at the surface of the dense layer, thereby suppressing the occurrence of resin leakage.
  • the dense layer is also preferably a melt blown nonwoven fabric having a fiber diameter of 10 m or less.
  • the dense layer may be either a long-fiber nonwoven fabric (typically a spunbond nonwoven fabric) or a short-fiber nonwoven fabric.
  • the fiber material examples include, but are not limited to, polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyester elastomer (PEL), polypropylene (PP), and olefin-based elastomer.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PTT polytrimethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEL polyester elastomer
  • PP polypropylene
  • olefin-based elastomer examples include, but are not limited to, polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), polyester elastomer (PEL), polypropylene (PP), and olefin-based elastomer.
  • PE polyethylene terephthalate
  • PTT polytrimethylene terephthalate
  • PBT polybut
  • Natural fiber, core containing two or more low melting point resin in sheath Z-sheath structured fiber for example, PET / PE, PETZ low melting point isophthalic acid copolymer PET, PETZ low melting point PPZ Low-melting point meta-catalyzed catalyst (PP) or mixed fiber containing a low-melting point component.
  • low melting point resin in sheath Z-sheath structured fiber for example, PET / PE, PETZ low melting point isophthalic acid copolymer PET, PETZ low melting point PPZ Low-melting point meta-catalyzed catalyst (PP) or mixed fiber containing a low-melting point component.
  • PP PET (special PET nonwoven nonwoven fabric), PTT, ⁇ , polyurethane, PEL, core Z sheath structure fiber containing low-melting components of 2 or more components (especially spunbond nonwoven fabric)
  • Z core-sheath structured fiber is more preferable
  • Core containing two or more low-melting-point components Even more preferred is a spunbond nonwoven that also has a Z sheath structural fiber strength.
  • the fiber materials can be used alone or in combination of two or more.
  • the basis weight of the base material layer is preferably about 30 to 100 g / m 2 , and more preferably about 50 to 100 g / m 2 . If the basis weight of the base layer is not less than the above lower limit, the distance between the polyurethane layer and the panel stopped by the dense layer is sufficiently large, so that generation of abnormal noise due to contact between the panel and the polyurethane layer is suppressed. You. In addition, when the content is equal to or less than the above upper limit, good moldability of the polyurethane foam molded article can be obtained, and even when a deep drawing type molding machine is used, resin removal hardly occurs.
  • Apparent density of the base material layer is more preferably 0.01 0.3 g / cm 3 about a it is preferred instrument 0.01- O.lg / cm 3 order.
  • the base material layer is composed of a long-fiber non-woven fabric (typically, a spun-bonded non-woven fabric) and a short-fiber non-woven fabric.
  • the fibers constituting the base material layer are not limited thereto.
  • PET nonwoven cloth is more preferable, in which PET (especially PET nonwoven cloth), PTT, ⁇ , polyurethane fiber, and polyester elastomer nonwoven cloth are preferred.
  • the base material layer is preferably a nonwoven fabric made of flame-retardant polyester fibers obtained by copolymerizing a phosphate ester so as to contain about 100 to 50,000 ppm, preferably about 500 to 8000 ppm of phosphorus atoms. With the phosphorus atom content, FMVSS standards are satisfied, and fiber breakage due to friction with the panel is suppressed.
  • phosphoric acid ester those known as flame retardants can be used without limitation.
  • a phosphoric ester a phosphoric acid ester conjugate which can react with a dicarboxylic acid diol which is a constituent component of the polyester to copolymerize with the polyester can be used.
  • the phosphorus-containing conjugates compounds that can introduce a phosphorus atom into the side chain or Z and the terminal of the polyester are preferable, and compounds that can introduce a phosphorus atom into the side chain are particularly preferable.
  • the phosphorus compound include a compound represented by the following general formula (1).
  • R is a monovalent ester-forming functional group, and R and R are the same or different,
  • A represents a functional group, and A represents a divalent or trivalent organic residue.
  • N represents 1 or 2
  • N and n are the same or different and are 0-1 4
  • Specific compounds of the compound of the general formula (1) include the compounds of the following formulas (a)-( ⁇ ), ( ⁇ and (j8)).
  • the reinforcing material of the present invention has a three-layer structure, the above-described base layer, dense layer, and bulky layer are laminated in this order.
  • a nonwoven fabric which has been used as a reinforcing material of a conventional polyurethane foam molded article for a seat can be used.
  • nonwoven fabric fibers include fibers such as PET.
  • the nonwoven fabric may be a long-fiber nonwoven fabric or a short-fiber nonwoven fabric.
  • the cushioning material for a seat of the present invention is a cushioning material in which the above-described reinforcing material of the present invention and a polyurethane foam molded article are closely formed.
  • the type of polyurethane is not particularly limited, and a known polyurethane can be used without limitation as a material for the cushioning material for the seat.
  • the seat of the present invention is a seat including the cushion material of the present invention and a panel supporting the cushion material.
  • This seat is configured such that the base material of the reinforcing material of the cushioning material comes into contact with the panel. Thereby, generation of frictional noise due to friction between the polyurethane foam molded body and the panel is prevented.
  • the reinforcing member is provided, deformation and damage of the foam molded article are suppressed.
  • the use of the seat is not particularly limited, and it can be used for vehicles such as railways and automobiles, sofas, cinemas, and auditoriums. In particular, it can be suitably used as a vehicle seat.
  • the thickness at the center in the width direction and near the center in the length direction was measured, and the average value of 100 samples was obtained.
  • the upper and lower layers correspond to the base layer and the bulky layer
  • the intermediate layer corresponds to the dense layer
  • a nonwoven fabric layer that has the strength of a nonwoven fabric formed by thermo-compression bonding and a bicomponent fiber with a core-sheath weight ratio (1: 1) of 2.2 dtex, also manufactured by the spunbonding method (core: polyethylene terephthalate (base phosphorus content the amount 50 Oppm, Tm about 260 ° C) Z sheath: polypropylene copolymer (melting point: a 180 ° C)) than consisting run Damurupu tissue dense layer formed web force having a basis weight of 20 g / m 2 of a needle punching machine The resultant was entangled by confounding to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
  • Example 3 (two-layer structure) Using the same phosphorus-containing copolymerized polyester as in Example 1 (substrate phosphorus content 300 ppm), a web having a basis weight of 40 g / m 2 of a random loop structure composed of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by a spun bond method and the nonwoven fabric strength also substrate layer was heated and pressed by calendar processing by a heat roll of 170 ° C, also the phosphorus-containing copolymerized polyester of the substrate phosphorus content 300 ppm, 2 .2 decitex produced by spunbond method A dense layer made of polyethylene terephthalate fiber and having a random loop structure and a web weight of 40 g / m 2 , which was entangled with a dense layer using a needle punching machine, was integrally rolled to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
  • Example 1 The same 3.3 polymer produced by the spunbond method dtex polyethylene terephthalate fibers randomly loop organization heat roll having a basis weight 40GZm 2 of web of 170 ° C of consisting of except that the substrate phosphorus content and 500ppm by a substrate layer made of heat crimped nonwoven fabric calendering, and also web force having a basis weight of 20 g / m 2 consisting Poriporopiren nonwoven 0.1 Deshitetsu task produced by the meltblowing dense layer, entangled with knee Dorupanchi machine Integrally, a bulky laminated nonwoven fabric was obtained.
  • a reinforcing material having a base layer made of a nonwoven fabric by expressing bulkiness was obtained.
  • the upper and lower layers correspond to the bulky layer and the base material layer
  • the intermediate layer corresponds to the dense layer
  • the equation (s) 190 ° the webs of basis weight 40GZm 2 random loop structure consisting of polybutylene terephthalate fiber substrates phosphorus content 500ppm of phosphorous-containing compound represented by the C 2.2 dtex manufactured by the spunbond method
  • a non-woven fabric (upper and lower layers) heated and pressed by calendering with a hot roll and a random loop structure made of 2.2 decitas polyethylene terephthalate fiber, also manufactured by the spunbond method, with a weight of 20 g / m 2
  • a punch machine three layers were entangled together to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
  • the upper and lower layers correspond to the bulky layer and the base layer
  • the intermediate layer corresponds to the dense layer
  • the upper and lower layers correspond to the bulky layer and the substrate layer
  • the intermediate layer corresponds to the dense layer
  • the formula of 3.3 dtex manufactured by the spunbond method (s) represented phosphorus-containing compound in the substrate phosphorus content lOOppm polyethylene terephthalate fiber composed of a random loop structure basis weight of 60GZm 2 web of 170 ° C is A base layer made of a nonwoven fabric that has been heated and pressed by calendering using a hot roll and a 2.2-d Shitekkusu a polyethylene terephthalate fiber random loop structure web having a mass per unit area of 40 g / m 2 of which consists of thermocompression bonding by calendering by a hot roll of 200 ° C the nonwoven or Ranaru dense layer of integral I by entangling with a needle punch machine Then, a laminated nonwoven fabric was obtained.
  • a substrate layer comprising a web having a basis weight 20GZm 2 of random Murupu tissue consisting 1.7 decitex polypropylene fibers produced by the spunbond method from the force ⁇ pressure wearing the nonwoven fabric calendered by heat roll, also produced by spunbond method has been 3.3 Deshitekku scan the formula (s) a phosphorus-containing compound in the substrate phosphorus content 50ppm random loop structure calender by heat roll having a basis weight 20GZm 2 of web of 200 ° C of consisting of polyethylene terephthalate fibers, expressed in The dense layer which had the strength of the non-woven fabric, which was heated and pressed by processing, was integrally entangled by entanglement using a one-dollar punch machine to obtain a laminated non-woven fabric.
  • the formula of 3.3 dtex manufactured by the spunbond method (s) represented phosphorus-containing compound in the substrate phosphorus content 500ppm polyethylene terephthalate random loop structure consisting of fibers having a basis weight of 200GZm 2 web of 170 ° C is A base material layer made of a nonwoven fabric that is heated and pressed by calendering with a hot roll, and a base material phosphorus content of the phosphorus-containing conjugated product represented by the above formula (s) of 6.6 decitex similarly manufactured by the spun bond method.
  • Example 18 and Comparative Example 13 was laid on the bottom of a chair-shaped cushion material mold, and the raw material of the polyurethane foam was further charged, and reacted at 60 ° C for 60 seconds. By doing so, the reinforcing material and the polyurethane foam were molded in close contact with each other to produce a cushion material. At this time, the dense layer of the reinforcing material was brought into close contact with the polyurethane. Furthermore, a seat was manufactured by fixing an iron panel for a seat to the reinforcing material side of the obtained cushioning material.
  • the cushioning material and the seat obtained in this manner are molded as follows, the polyurethane oozes out, damage to the reinforcing material due to panel rubbing, generation of abnormal noise due to panel rubbing, and molding of the reinforcing material.
  • the handling properties and FMVSS flame retardancy were evaluated according to the following criteria.
  • X indicates that a large amount of seal is generated in the R portion, X indicates that the seal is partially generated in the R portion, and X indicates that the seal is not formed and the R portion is formed.
  • ⁇ was rated as ⁇ .
  • the sound was rated as X when the sound was always heard while riding, as ⁇ when sound was heard only in winter, and ⁇ when almost no sound was heard.
  • each reinforcing material of Examples 17 to 17 of the present invention has any of moldability, polyurethane exudation, panel rubbing damage, panel rubbing abnormal noise, reinforcing material nodrinicity, and FMVSS flame retardancy. Also, good characteristics were exhibited.
  • the reinforcing material and the cushioning material of the present invention can be suitably used as a seat, particularly a vehicle seat of a railway or an automobile.

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Abstract

　下記の(1)～(5)の特性を有するポリウレタン発泡成形体用補強材。 (1)　通気度：400cc/sec/cm2以下 (2)　見掛厚さ：１mm以上 (3)　目付のCV値：10％以下 (4)　65°Cにおける5％伸張時のシート応力：0.5～20N/5cm (5)　100°Cにおける5％伸張時のシート応力：0.25～10N/5cm

Description

明 細 書
ポリウレタン発泡成形体用補強材、座席用クッション材、及び座席 技術分野
[0001] 本発明は、ポリウレタン発泡成形体用の補強材 (基布）、特に鉄道や自動車のような 車両、映画館、ソファー、講堂等で用いられる座席用のポリウレタンフォーム力 なる クッション材の剛性の低下を防止し、ポリウレタンフォームと支持パネ間の摩擦により 発生する摩擦音発生を防止するための補強材であって、補強効果及び成形性に優 れ、目付のバラツキが少ないウレタン発泡成形体用の補強材に関する。また、本発明 は、この補強材とポリウレタン発泡成形体とを備える座席用クッション材、及びこのタツ シヨン材を備える座席に関する。
背景技術
[0002] 車両などの座席のクッション材は、軟質ポリウレタンフォーム型内発泡成形品が主 に用いられている。このようなクッション材が良好なクッション性を示すためには、一般 に多く用いられる図 1に示す 3層構造を有するクッション材にお 、て、人体に接する 上層 A (基材層）は柔らかい構造 '作用の層であるべきであり、中間層 B (緻密層）は 熱による成形性をもった構造 *作用の層であるべきで、パネに接する下層 C (基材層） は、 B層を平らに支持して上下動し、衝撃的な力を吸収し、下層 Cの下に位置するス プリング層のクッション作用を均等に分散する構造 ·作用を有する層であることが必要 である。
[0003] また、このような軟質ポリウレタンフォーム型内発泡成形品の耐久性を確保する面か らも、パネと接してポリウレタンフォームが摩擦され、局部的応力を受けることにより損 傷することを避けるため、従来、次のようなポリウレタンフォームのバネ材接触面側に 補強基布を入れ、良好なクッション性の確保をはかるとともに耐久性をも確保して来 た。
即ち、その代表的事例を掲げると、補強材としてスラブウレタンと寒冷紗とを用い、 発泡成形金型面に接するようにスラブウレタンを設置し、その内側に寒冷紗を設置し ウレタン液を注入し、加熱加圧し発泡させて補強層が挿入された軟質ポリウレタンフ オーム型内発泡成形品を製造する方法が多く用いられ主役の座を占めていた。
[0004] この方法におけるスラブウレタンの役割は、得られるクッション材への剛性の付与と ともに、ウレタン流入による発泡金型空気抜き孔の閉塞防止にあり、寒冷沙の役割は 発泡し膨張してくるポリウレタンを容易に透過し、寒冷紗が、容易にポリウレタンフォ ーム内に包埋一体化され、引張り弾性率を改善し優れた補強層を形成することにあ る。
し力しながら、スラブウレタンによる剛性改善効果が不充分であると共に、何よりもェ 数が多く作業が煩雑であること、及び補強布である寒冷紗が、成形品のなす 3次曲 面形状に沿 、難 、と 、う難点があった。
[0005] 次 、で、前記寒冷紗の成形形状に沿 、難 、と 、う難点解消とコストダウンを目的とし 開発され主役の座に就 ヽたのは、不織布 (反毛フェルト）である。
この不織布が、補強布としての要求特性を満たすためには、発泡し膨張してくるゥ レタン液の適度の透過性を有することが必要で、このためには適度のポア一サイズの 空隙孔と空隙率 (見掛け嵩密度)を有することが必要であり、又充分な補強効果と剛 性を付与するためにも、発泡し膨張してくるポリウレタン内に不織布が包埋されポリゥ レタンで不織布交点が再結合され、不織布組織内にポリウレタンフォームが充填され 適度な剛性と高い引張り弾性率を発揮する適度の見掛け嵩密度 (空隙率)が必要で あり、更に、成形品曲面形状への順応性確保のため、不織布構成繊維交点間の接 着を比較的緩やかに行ない、組織変形の自由度を持たせることが必要であった。 このような観点から、適切な嵩密度、空隙率を有する不織布が、試行錯誤的に検討 され開発され使用されてきた。
[0006] これらの補強用不織布における嵩密度、空隙率設定の基準は、発泡し膨張してくる ポリウレタンが不織布前面にわたり透過し、不織布表面をポリウレタン皮膜が覆えるよ うな比較的高!、透過性を有するように選定し、透過性が高すぎ成形金型の空気抜き 孔にまでポリウレタンが流入することのないレベルに抑制することに留意して選定され ている。
以上が軟質ポリウレタンフォーム型内発泡成形用補強布の主流である。 し力しながら、より緩やかな管理下において安定してポリウレタンの必要且つ充分な 透過性を確保し、成形金型空気抜き孔へのポリウレタン流入を完全に防止し、高収 率、高生産性で生産を行なえ、ウレタン榭脂の含浸、透過性が良ぐ剛性アップと補 強に寄与し、ウレタンフォームと補強布間の一体ィ匕能の高い補強布を得るため、嵩密 度の低い補強用不織布層と、膨張してくるポリウレタンの金型空気抜き孔への流入を 遮断するに充分な、比較的高い嵩密度を有する不織布層を遮断層として設けて、積 層一体ィ匕した補強用不織布が開発された (例えば特許文献 1参照)。
特許文献 1：実公昭 62— 26193号公報
[0007] 更に、補強効果とポリウレタン流入による空気抜き孔閉鎖防止効果を強化するため 、高目付不織布を補強用基布として用い、高い補強効果と、高目付ィ匕によるポリウレ タンの空気抜き孔への流入を遮断、防止する方法、更には、その高目付け不織布の 片面をエンボス加工等により高密度化し、特許文献 1に開示されているような遮断層 を積層せずに設け、ポリウレタンの空気抜き孔への流入防止をより確実にして用いる 方法 (例えば特許文献 3参照)等も発明され開発されている。
し力しながら発泡ポリウレタンと接触する基布の層が、ポリウレタン含浸向上をねらつ た高目付で嵩高な構造のため、過度のウレタンの含浸充填を招き、結果としてウレタ ン発泡成形品のウレタン密度低下による剛性低下を誘発するという問題がある。 また深絞りタイプの発泡部材につ!/、ては、成形後補強材にシヮが多く発生してパネ 擦れによる異音発生原因や局所的に圧力が高くなり目付の薄い部分での榭脂抜け を発生させる原因ともなった。
特許文献 2：特開平 2-258332号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明の目的は、ポリウレタン発泡成形体と密着して成形される補強材であって、 ポリウレタン発泡成形時におけるシヮの発生及びポリウレタン榭脂の通り抜けによる異 音発生が抑制されるとともに、優れた補強効果を有し、ポリウレタン成形性に優れるポ リウレタン発泡成形体用の補強材、この補強材を備える座席用クッション材、及び座 席を提供することである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明者らは研究を重ね、以下の知見を得た。
下記の (1)一 (5)の特性を有するウレタン発泡成形体の補強材は、ポリウレタン発泡 成形体と一体成形した場合に、シヮの発生及び樹脂の通り抜けによる異音の発生が 抑制され、補強効果に優れ、さらにポリウレタン発泡体の成形性に優れる。
(1) 通気度： 400cc/sec/cm2以下
(2) 厚さ： lmm以上
(3) 目付のバラツキ (変動値 (CV値 )）：10%以下
(4) 65°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.5— 20N/5cm
(5) 100°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.25— 10N/5cm
本発明は上記知見に基づき完成されたものであり、以下のポリウレタン発泡成形体 用補強材、座席用クッション材、及び座席を提供する。
1. 下記の (1)一 (5)の特性を有するウレタン発泡成形体用補強材。
(1) 通気度： 400cc/sec/cm2以下
(2) 見掛厚さ： lmm以上
(3) 目付の CV値： 10%以下
(4) 65°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.5— 20N/5cm
(5) 100°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.25— 10N/5cm
2. 繊維径が 40 μ m以下であり、繊維を交絡させて嵩高性を実現した長繊維不織 布を備える項 1に記載のポリウレタン発泡成形体用補強材。
3. 交絡を、機械交絡法又は水流交絡法により行う項 2に記載のポリウレタン発泡成 形体用補強材。
4. 補強材が緻密層と基材層とからなる 2層構造を採る項 1に記載のポリウレタン発 泡成形体用補強材。
5. 緻密層の目付が 50g/m2以下、見掛密度が 0.05— 0.5g/cm3であり、基材層の目 付が 30 g/m2以上、見掛密度が 0.01— 0.3 g/cm3である項 4に記載のポリウレタン発泡 成形体用補強材。
6. 緻密層が、繊維径が 10 μ m以下のメルトブローン不織布で構成される項 4に記 載のポリウレタン発泡成形体用補強材。 7. 緻密層が、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレン テレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル 系エラストマ一繊維、及び鞘に低融点成分を含む芯鞘型複合繊維からなる群より選 ばれる少なくとも 1種の繊維カゝらなる不織布で構成される項 4に記載のポリウレタン発 泡成形体用補強材。
8. 基材層が、リン原子を 100— 50000ppm含有するように、リン酸エステルを共重 合してなる難燃性ポリエステル繊維カゝらなる不織布で構成されている項 4に記載のポ リウレタン発泡成形体用補強材。
9. 補強材が嵩高層、緻密層、及び基材層からなる 3層構造を採る項 1に記載のポリ ウレタン発泡成形体用補強材。
10. 緻密層の目付が 50g/m2以下、見掛密度が 0.05— 0.5g/cm3であり、基材層の目 付が 30 g/m2以上、見掛密度が 0.01— 0.3 g/cm3である項 9に記載のポリウレタン発泡 成形体用補強材。
11. 緻密層が、繊維径が 10 μ m以下のメルトブローン不織布である項 9に記載のポ リウレタン発泡成形体用補強材。
12. 緻密層が、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレ ンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステ ル系エラストマ一繊維、及び鞘に低融点成分を含む芯鞘型複合繊維からなる群より 選ばれる少なくとも 1種の繊維力 なる不織布で構成される項 9に記載のポリウレタン 発泡成形体用補強材。
13. 基材層力 リン原子を 100— 50000ppm含有するように、リン酸エステノレを共 重合してなる難燃性ポリエステル繊維カゝらなる不織布で構成されている項 9に記載の ポリウレタン発泡成形体用補強材。
14. ポリウレタン発泡成形体と項 1に記載の補強材とが密着成形されてなる座席用 クッション材。
15. 項 14に記載の座席用クッション材とそれを支持するバネ材とを備える座席。
16. 補強材がバネ材側に設けられている項 15に記載の座席。
発明の効果 [0010] 本発明によれば、緻密層を設けることにより、ポリウレタン発泡成形時にパネ等に接 触する基材へのポリウレタン染み出しを防止することができ、異音発生が抑制されると ともに、優れた補強効果を有し、ポリウレタン成形性に優れるポリウレタン発泡成形体 用の補強材、この補強材を備える座席用クッション材、及び座席を提供することがで きる。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、本発明を詳細に説明する。
(I)ポリウレタン発泡成形体用補強材
本発明のポリウレタン発泡成形体用補強材は、下記の (1)一 (5)の特性を有する。
[0012] (1) 通気度が 400cc/sec/cm2以下である。これにより、成形性に優れるとともに、ポリウ レタン発泡成形体をこの補強材と密着させて成形する場合に、ポリウレタン榭脂の通 り抜けの発生が抑制されて、榭脂とパネとの接触による異音の発生が抑制される。 通気度は 0.1— 400cc/sec/cm2程度であることが好ましぐ 0.1— 300cc/sec/cm2程度 であることがより好ましい。
[0013] (2) 見掛厚さは lmm以上である。これにより、反応によるポリウレタンの生成時にポリ ウレタン材料が補強材の層を通り抜けて外表面に析出することがない。見掛厚さは、 1.5mm以上であることが好ましぐ 2mm以上であることがより好ましい。見掛厚さの上限 は 4mm程度である。
[0014] (3) 目付のバラツキを示す変動値 (CV値）は 10%以下である。この範囲であれば、ポ リウレタン発泡成形体と補強材とを密着成形する場合に、補強材のムラによる榭脂漏 れが抑制される。 目付のバラツキ (変動値 (CV) )は 0.1— 10%程度が好ましぐ 0.1— 5 %程度がより好ましい。
[0015] (4) 65°Cにおける 5%伸張時のシート応力は 0.5— 20N/5cm程度である。本発明の補 強剤は、代表的には、車両用座席に使用されるポリウレタン発泡成形体の補強材とし て用いられる。高級車で使用されるウレタンシートを製造するコールドタイプのウレタ ン発泡機は、 65°C程度の温度で発泡させる場合が多い。この場合、 65°Cにおける 5 %伸張時のシート応力力 0.5— 20N/5cm程度であれば、深絞りタイプの発泡において も湾曲部で補強材表面への榭脂漏れやシヮが発生し難い。また、上記範囲であれば 、成形時にシートが破断し難い。 65°Cにおける 5%伸張時のシート応力は 0.5— 10N/5cm程度が好ましぐ 0.5— 5N/5cm程度がより好ましい。
[0016] (5) 100°Cにおける 5%伸張時のシート応力は 0.25— 10N/5cm程度である。低級車で 使用されるウレタンシートを製造するホットタイプのウレタンの発泡機は 100°C程度で 発泡させる場合が多い。その場合、 100°Cにおける 5%伸張時のシート応力が 0.25— 10N/5cm程度であれば、深絞りタイプの発泡においても湾曲部で補強材表面への榭 脂漏れやシヮが発生し難い。また、上記範囲であればシートが破断し難い。 100°Cに おける 5%伸張時のシート応力は 0.5— 5N/5cm程度が好ましぐ 0.25— 3N/5cm程度 力 り好ましい。
[0017] 本発明の補強材は、繊維を交絡させて嵩高性を実現した長繊維不織布を主体とす るものであることが好ましい。長繊維不織布は安価である点で好ましい。また、長繊維 不織布は強度に優れるため、取り扱い性がよぐウレタン射出時等の衝撃に耐える等 の利点がある。この場合、繊維径が 40 μ m以下であることが好ましぐ 30 μ m以下であ ることがより好ましい。繊維径の下限値は、通常 15 m程度である。上記繊維径の範 囲であれば、厚さが小さくなり過ぎてウレタンが染み出すということがなぐかつ繊維ム ラに起因する裏点の染み出しが発生し難い。交絡は、機械交絡法 (ニードルパンチ） または水流交絡法 (ウォーターパンチ）により行うことが好ま 、。
[0018] 本発明の補強材は、上述した長繊維不織布カゝらなる 1層構造を採っていてもよぐ または 2層若しくは 3層構造を採って 、てもよ 、。
基材層と緻密層との 2層構造を採る補強材が好ましく挙げられる。この場合、緻密層と 密着するようにポリウレタン発泡成形体が形成されることになる。また、パネは基材層 と接するように取り付けられることになる。 2層構造とすることにより、単層の場合に比 ベて目付ムラが少なくなり、緻密層がポリウレタンの浸入を防ぐため補強材中の樹脂 の通り抜けが抑制され、ポリウレタンとパネとの擦れによる異音の発生が抑制される。
[0019] また、本発明の補強材は、基材層、緻密層、及び嵩高層がこの順に積層された 3層 構造を採ることも好ましい。この場合、嵩高層と密着するようにポリウレタン発泡成形 体が形成されることになる。また、基材層と接するようにパネが取り付けられることにな る。嵩高層を備えることにより基材層とともに嵩高性を発現してパネとポリウレタンとの 擦れによる異音の発生を抑制することができる。また、 2層構造を採る場合と同様に、 単層の場合に比べて目付ムラが少なくなり、緻密層がポリウレタンの浸入を防ぐため 補強材中の樹脂の通り抜けが抑制され、ポリウレタンとパネとの擦れによる異音の発 生が抑制される。
以下、 2層構造及び 3層構造の双方の場合について、各層の特性、材料について 説明する。
[0020] 緻密層
緻密層の目付は、 15— 50g/m2程度であることが好ましぐ 15— 40 g/m2程度であるこ とがより好ましぐ 15— 30 g/m2程度であることがさらにより好ましぐ 15— 20 g/m2程度 であることがさらにより好ましい。 15g/m2以上であれば、ポリウレタンが緻密層を貫通し て、すなわち染み出してしまうことがない。また上記の目付上限値以下であれば、ポリ ウレタン発泡成形体と密着成形する場合の成形性が良好であり、深絞りタイプの成形 機を用いる場合にも榭脂抜けが発生し難 、。
[0021] 緻密層の見掛密度は、 0.05— 0.5g/cm3程度であることが好ましぐ 0.1— 0.4 g/cm3 程度であることがより好ましぐ 0.2— 0.3g/cm3程度であることがさらにより好ましい。見 掛密度が上記下限値以上であれば、通気性が大きくなるため、ウレタンの染み出し が発生し難い。また上記上限値以下であれば、良好な成形性が得られ、深絞りタイプ の成形機を用いる場合にも榭脂抜けが発生し難 、。
緻密層の繊維径は 0.1— 40 μ m程度であることが好ましぐ 0.1— 20 μ m程度であるこ とがより好ましい。上記繊維径であれば、加工時に破断し難ぐかつポリウレタンを緻 密層面で十分に止めることができ榭脂漏れの発生が抑制される。
[0022] 緻密層は、繊維径 10 m以下のメルトブローン不織布であることも好ましい。
緻密層は、長繊維不織布 (代表的にはスパンボンド不織布）、又は短繊維不織布の いずれであってもよい。
繊維材料は、それには限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET)、 ポリトリメチレンテレフタテート（PTT)、ポリブチレンテレフタレート（PBT)、ポリエステ ルエラストマー（PEL)、ポリプロピレン（PP)、ォレフイン系エラストマ一、ポリエチレン (PE)、ポリウレタン、ナイロン、ビニロン、塩化ビ-リデン、レーヨン、コットンなどの天 然繊維、 2成分以上の低融点榭脂を鞘に含む芯 Z鞘構造繊維 (例えば、 PET/PE 、 PETZ低融点イソフタル酸共重合 PET、 PETZ低融点メタ口セン触媒使用 PP、 PE /PEL, PPZ低融点メタ口セン触媒使用 PP)、又は低融点成分を含んだ混繊繊維な どが挙げられる。
[0023] 中でも、 PP、 PET (特【こ PETスノ ンボンド不織布)、 PTT、 ΡΒΤ、ポリウレタン、 PEL, 2成 分以上の低融点成分を含んだ芯 Z鞘構造繊維 (特にスパンボンド不職布)が好ましく 、 PTT、 ΡΒΤ、ポリウレタン、 PEL, 2成分以上の低融点成分を含んだ芯 Z鞘構造繊維 (特にスパンボンド不職布)がより好ましぐ 2成分以上の低融点成分を含んだ芯 Z鞘 構造繊維力もなるスパンボンド不職布がさらにより好ましい。
繊維材料は、 1種を単独で、又は 2種以上を組み合わせて使用できる。
[0024] 基材層
基材層の目付は、 30— lOOg/m2程度であることが好ましぐ 50— lOOg/m2程度である ことがより好ましい。基材層の目付が上記下限値以上であれば、緻密層により止めら れたポリウレタン層とパネとの距離が十分に大きいため、パネとポリウレタン層との接 触による異音の発生が抑制される。また、上記上限値以下であれば、ポリウレタン発 泡成形体の良好な成形性が得られ、深絞りタイプの成形機を用いる場合も榭脂抜け が発生し難い。
[0025] 基材層の見掛密度は、 0.01— 0.3g/cm3程度であることが好ましぐ 0.01— O.lg/cm3 程度であることがより好ましい。上記範囲であれば、緻密層により浸入が止められた ポリウレタン層とパネとの擦れによる異音の発生が抑制されるとともに、ポリウレタン発 泡成形体の良好な成形性が得られる。
基材層は、長繊維不織布 (代表的にはスパンボンド不織布)及び短繊維不織布の ヽ ずれからなって!/、てもよ!/、。
[0026] 基材層を構成する繊維としては、それには限定されないが、例えば、 PET、 PBT、 P TT、 PEL, ΡΡ、ォレフィン系エラストマ一、 ΡΕ、ナイロン、ビニロン、塩化ビ-リデン、 レーヨン、コットンのような天然繊維が挙げられる。中でも、 PET (特に PET不織布）、 PTT、 ΡΒΤ、ポリウレタン繊維、ポリエステル系エラストマー不織布が好ましぐ PET不 職布がより好ましい。 また基材層は、リン原子を 100— 50000ppm程度、好ましくは 500— 8000ppm程度含 むようにリン酸エステルを共重合してなる難燃性ポリエステル繊維カゝらなる不織布で あることが好ましい。上記リン原子の含有量であれば、 FMVSSの基準を満たすととも に、パネとの擦れによる繊維の破断が抑制される。
リン酸エステルは、難燃剤として公知のものを制限なく使用できる。このようなリン酸ェ ステルとしては、ポリエステルの構成成分であるジカルボン酸ゃジオールと反応して ポリエステルに共重合することができるリン酸エステルイ匕合物を用いることができる。こ のリン含有ィ匕合物の中で好ましいものは、ポリエステルの側鎖又は Z及び末端にリン 原子を導入することができる化合物であり、側鎖にリン原子を導入できる化合物が特 に好ましい。このリン化合物の例としては、下記の一般式（1)で示される化合物が挙 げられる。
Figure imgf000011_0001
(式中、 Rは 1価のエステル形成性官能基であり、 R及び Rは、同一又は異なって、
1 2 3
ハロゲン原子、炭素原子数 1一 10の炭化水素基、又は Rと同一の 1価のエステル形
1
成性官能基を示し、 Aは 2価もしくは 3価の有機残基を表す。また、 nは 1又は 2を表し
1
、 n及び nは、同一又は異なって、 0一 4
2 3
の整数を表す。 )
一般式 (1)の化合物の具体的化合物として下記の式 (a)— (ζ)、 ( α 及び ( j8 )の化合物 が挙げられる。
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
-CHaCH2COOCtHa (c)
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000012_0004
Hz CH2 COOCjH.
Figure imgf000012_0005
差替え用紙 （規則 26) 11/1
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0004
— C H2 C H2 COO C HJ C HJ O H (J)
Figure imgf000013_0005
差替え用紙 （規則 26) COOCH2CH2CH»OH (kj
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
Figure imgf000014_0004
H2 C O 0 C ,
Figure imgf000014_0005
差替え用紙 （規則 26) 2/1
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0004
差替え用紙 （規則 26) 1 3
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0003
Figure imgf000016_0004
差替え用紙 （規則 26) 13/1.
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
差替え用紙 （規則 26) 1 3 / 2 高層
本発明の補強材が 3層構造を採る場合は、 上記説明した基材層、 緻密層、 及び嵩 高層の順序で積層される。
嵩高層としては、 従来の座席用ポリウレ夕ン発泡成形体の補強材として使用され ていた不織布を使用できる。 このような不織布の繊維としては、 例えば、 PET等の 繊維が挙げられる。 不織布は、 長繊維不織布であってもよく、 短繊維不織布であつ てもよ
差替え用紙 （規則 26) い。
[0029] (Π)座席用クッション材
本発明の座席用クッション材は、上記説明した本発明の補強材とポリウレタン発泡成 形体とが密着成形されたクッション材である。ポリウレタンの種類は特に限定されず、 座席用クッション材の材料として公知のポリウレタンを制限なく使用できる。
[0030] (III)座席
本発明の座席は、本発明のクッション材とそれを支持するパネとを備える座席であ る。この座席は、クッション材の補強材の基材がパネと接触するように構成されている 。これにより、ポリウレタン発泡成形体とパネとの摩擦による摩擦音の発生が防止され る。また、補強材を備えることから、発泡成形体の変形や損傷が抑制される。
座席の用途は特に限定されず、鉄道や自動車などの車両用、ソファー、映画館用 、講堂用などの用途に使用できる。特に、車両用座席として好適に使用できる。 実施例
[0031] 以下、実施例及び試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこ れらに限定されるものではない。
以下の実施例及び試験例における特性値は、以下の方法で測定した。
[0032] 目付 (g/m2)及び目付 CV値 (％)
被験布帛から、 5cm巾 X 20cm長さのサンプルを、原反巾方向に 5cm間隔で 10点、 長さ方向に 1000m各間隔で 10点、合計 100点サンプリングした。目付バラツキを表 す CV値は、以下の式で算出した。
CV値 = (標準偏差 Z平均値） X 100 (%)
[0033] 厚さ（mm)
上記のようにして採取したサンプルについて、幅方向の中央であって長さ方向の中 央付近の点の厚さを測定し、 100サンプルの平均値を求めた。
見掛厚さの測定にあたっては、荷重面積 4cm2として 2g/cm2で荷重をかけた。
[0034] 見かけ密度 (g/cm3)
見掛密度 =目付 (g/m2) / (見掛厚さ (cm) X 100 X 100)
[0035] 熱時応力 (ST5) (N/5cm) 加熱テンシロン機を用いてチャック間距離 10cm、ヘッドスピード lOcmZminで評価し た。予め 65°Cで 1分間、及び 100°Cで 1分間の 2条件で加熱し、それぞれ 5%伸長時の 応力を測定した。
通 度、 cc/ cm ' sec)
JISL1096に準じてフラジール通気度測定機を用いて測定した。
[0036] 実施例 1 (3層構造）
テレフタル酸をカルボン酸成分としエチレングリコールをグリコール成分とし、前記 の式 (s)で表されるリン含有ィ匕合物を基材リン含有量 300ppmとなるように共重合させ たリン原子含有共重合ポリエステルを用いて、スパンボンド法により製造された 3.3デ シテックスの、よりなるランダムループ組織の目付 40gZm2のウエッブを 170°Cの熱 ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した不織布 2枚 (上下層)の間に (基材層、嵩 高層両方とも同じものを使用）、同じくスパンボンド法により製造された 2.2デシテックス の芯鞘重量比（1： 1)の 2成分繊維 (芯：上述のリン含有ポリエチレンテレフタレート（ 融点：約 260°C) /鞘:イソフタル酸と PETとのコポリエステル）（融点： 130°C) )よりな るランダムループ組織の目付 20g/m2のウエッブ（中間層）を挟み、ニードルパンチ機 を用い交絡し一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布を得た。
この不織布は、上下層が基材層及び嵩高層に該当し、中間層が緻密層に該当す る。
[0037] 実施例 2 (2層構造）
実施例 1と同様の基材リン含有量が 500ppmとなるようにスパンボンド法により製造 された 3.3デシテックスのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織 の目付 40gZm2のウエッブを 170°Cの熱ロールによるカレンダー加工でカ卩熱圧着し た不織布力もなる基材層と、同じくスパンボンド法により製造された 2.2デシテックスの 芯鞘重量比（1： 1)の 2成分繊維 (芯：ポリエチレンテレフタレート（基材リン含有量 50 Oppm、融点:約 260°C) Z鞘：ポリプロピレン共重合体 (融点： 180°C) )よりなるラン ダムループ組織の目付 20g/m2のウエッブ力 なる緻密層とを、ニードルパンチ機を 用い交絡により一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布を得た。
[0038] 実施例 3 (2層構造） 実施例 1と同様のリン含有共重合ポリエステル (基材リン含有量 300ppm)を用いて 、スパンボンド法により製造された 3.3デシテックスのポリエチレンテレフタレート繊維よ りなるランダムループ組織の目付 40g/m2のウエッブを 170°Cの熱ロールによるカレ ンダー加工で加熱圧着した不織布力もなる基材層と、同じく基材リン含有量 300ppm のリン含有共重合ポリエステルを、スパンボンド法により製造された2.2デシテックスの ポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 40g/m2のウエッブ 力もなる緻密層とを、ニードルパンチ機を用い交絡し一体ィ匕し、嵩高積層構造不織 布を得た。
[0039] 実施例 4 (2層構造）
基材リン含有量を 500ppmとする以外は実施例 1と同様のポリマーをスパンボンド 法により製造された 3.3デシテックスのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダム ループ組織の目付 40gZm2のウエッブを 170°Cの熱ロールによるカレンダー加工で 加熱圧着した不織布からなる基材層と、メルトブロー法により製造された 0.1デシテツ タスのポリポロピレン不織布よりなる目付 20g/m2のウエッブ力もなる緻密層とを、ニー ドルパンチ機を用い交絡し一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布を得た。
[0040] 実施例 5 (1層構造）
スパンボンド法により製造された 2.2デシテックスのポリブチレンテレフタレート繊維よ りなるランダムループ組織の目付 lOOgZm2のウエッブを 190°Cの熱ロールによる力 レンダー加工で加熱圧着し、ニードルパンチ機を用いて交絡し、嵩高性を発現して 不織布からなる基材層を備える補強材を得た。
[0041] 実施例 6 (3層構造）
スパンボンド法により製造された 3.3デシテックスの 前記の式 (s)で表されるリン含有 化合物の基材リン含有量 500ppmのポリトリメチレンテレフタレート繊維よりなるランダ ムループ組織の目付 40gZm2のウエッブを 190°Cの熱ロールによるカレンダー加工 で加熱圧着した不織布（上下層）の間に、同じくスパンボンド法により製造された 2.2 デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有ィ匕合物の基材リン含有量 500ppmの ポリトリメチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 20g/m2のゥエツ ブを挟み、ニードルパンチ機を用い交絡により 3層を一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布 を得た。
この補強材において、上下層が嵩高層及び基材層に該当し、中間層が緻密層に 該当する。
[0042] 実施例 7 (3層構造）
スパンボンド法により製造された 2.2デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有 化合物の基材リン含有量 500ppmのポリブチレンテレフタレート繊維よりなるランダム ループ組織の目付 40gZm2のウエッブを 190°Cの熱ロールによるカレンダー加工で 加熱圧着した不織布（上下層）と、同じくスパンボンド法により製造された 2.2デシテツ タスのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 20g/m2のゥ エップを挟み、ニードルパンチ機を用い交絡 3層一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布を 得た。
この補強材において、上下層が嵩高層及び基材層に該当し、中間層が緻密層に 該当する。
[0043] 実施例 8 (3層構造）
スパンボンド法により製造された 2.2デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有 化合物の基材リン含有量 300ppmのポリブチレンレンテレフタレート繊維よりなるラン ダムループ組織の目付 40gZm2のウエッブを 190°Cの熱ロールによるカレンダー加 ェで加熱圧着した不織布（上下層）と、同じくスパンボンド法により製造された 2.2デシ テックスのポリブチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 20g/m2 のウエッブを挟み、ニードルパンチ機を用い交絡 3層一体ィ匕し、嵩高積層構造不織布 を得た。
この不織布において、上下層が嵩高層及び基材層に該当し、中間層が緻密層に 該当する。
[0044] 比較例 1 (2層構造）
スパンボンド法により製造された 3.3デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有 化合物の基材リン含有量 lOOppmのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダム ループ組織の目付 60gZm2のウエッブを 170°Cの熱ロールによるカレンダー加工で 加熱圧着した不織布からなる基材層と、同じくスパンボンド法により製造された 2.2デ シテックスのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 40g /m2のウエッブを 200°Cの熱ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した不織布か らなる緻密層とを、ニードルパンチ機を用い交絡により一体ィ匕し、積層構造不織布を 得た。
[0045] 比較例 2 (2層構造）
スパンボンド法により製造された 1.7デシテックスのポリプロピレン繊維よりなるランダ ムループ組織の目付 20gZm2のウエッブを熱ロールによるカレンダー加工で力卩熱圧 着した不織布からなる基材層と、同じくスパンボンド法により製造された 3.3デシテック スの前記の式 (s)で表されるリン含有化合物の基材リン含有量 50ppmのポリエチレン テレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 20gZm2のウエッブを 200°C の熱ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した不織布力もなる緻密層とを-一ドル パンチ機を用い交絡により一体ィ匕し、積層構造不織布を得た。
[0046] 比較例 3 (2層構造）
スパンボンド法により製造された 3.3デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有 化合物の基材リン含有量 500ppmのポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダム ループ組織の目付 200gZm2のウエッブを 170°Cの熱ロールによるカレンダー加工 で加熱圧着した不織布からなる基材層と、同じくスパンボンド法により製造された 6.6 デシテックスの前記の式 (s)で表されるリン含有ィ匕合物の基材リン含有量 500ppmの ポリエチレンテレフタレート繊維よりなるランダムループ組織の目付 80gZm2のゥエツ ブを 200°Cの熱ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した不織布力 なる緻密層 とを、ニードルパンチ機を用い交絡により一体ィ匕し、積層構造不織布を得た。
座席の製造
次いで、実施例 1一 8及び比較例 1一 3により得られた補強材を、椅子形状のクッシ ヨン材型の底面に敷き、さらにポリウレタン発泡成形体の原料を仕込み、 60°Cで 60 秒間反応させることにより、補強材とポリウレタン発泡成形体とを密着成形して、クッシ ヨン材を製造した。この際、補強材の緻密層とポリウレタンとを密着させるようにした。 さらに、得られたクッション材の補強材側に座席用の鉄製のパネを固定して、座席 を製造した。 [0047] このようにして得られたクッション材及び座席について、以下のようして成形性、ポリウ レタン染み出し、パネ擦れによる補強材の損傷、パネ擦れによる異音の発生、補強 材の成形時におけるハンドリング性、 FMVSS難燃性を以下の基準で評価した。
[0048] (成形性）
上記のようにして成形した場合に、 R部にシヮが多く発生する場合を X、シヮが R部 に部分的に発生する場合を△、シヮがなく R部分が形成されている場合を〇と評価し た。
[0049] (ポリウレタン染み出し）
R部や平面部分にポリウレタンが多く染み出している場合を X、 R部にポリウレタン が染み出して 、る場合を△、染み出しが全く見られな 、場合を〇と評価した。
[0050] (パネ擦れ損傷）
ポリウレタン部分に達するまで表面が摩耗している場合を X、所々表面が毛羽立つ ている場合を△、毛羽立ちが殆ど見られない場合を〇と評価した。
[0051] (パネ擦れ異音）
上記座席を自動車車両として使用した場合に、乗車時常に音がする場合を X、冬 季にのみ音がする場合を△、殆ど音がしない場合を〇と評価した。
[0052] (補強材ノ、ンドリング性）
成形時に型にセットできない場合を X、補強材の持たれる部分によって型にセット できないときがある場合を△、容易に型にセットできる場合を〇と評価した。
[0053] (FMVSS試験）
不合格の場合を X、合格の場合を〇と評価した。
結果を以下の表 1及び表 2に示す。
(表 1) ミ
〇
CM
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
2 1 / 1 表 1及び表 2から明らかなように、 厚さが小さい比較例 1の補強材は、 ポリウレタン染 み出しによる異音が発生した。
基材層の目付及び補強材全体の厚さが小さく、さらに補強材の目付のバラツキを示す CV 値及び通気度が大きい比較例 2では、 ポリウレタン染み出しによる異音が発生
差替え用紙 （規則 26) し、またパネ擦れによる損傷が発生した。また比較例 2の補強材は、基材層のリン原 子含有量が少な 、ために、難燃性が不十分であった。
[0054] 緻密層の目付が大きぐ緻密層の見掛密度が小さぐさらに補強材全体の伸長時応 力が大きい比較例 3の補強材は、パネ擦れ異音が発生するとともに、ポリウレタン発 泡成形体の成形性が悪かった。
これに対して本発明の実施例 1一 7の各補強材は、成形性、ポリウレタン染み出し、 パネ擦れ損傷、パネ擦れ異音、補強材ノヽンドリン性、及び FMVSS難燃性のいずれに っ ヽても良好な特性を示した。
産業上の利用可能性
[0055] 本発明の補強材、クッション材は、座席、特に鉄道や自動車の車両用座席として好 適に使用できる。

Claims

請求の範囲 [1] 下記の (1)一 (5)の特性を有するポリウレタン発泡成形体用補強材。
(1) 通気度： 400cc/sec/cm2以下
(2) 見掛厚さ： lmm以上
(3) 目付の CV値： 10%以下
(4) 65°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.5— 20N/5cm
(5) 100°Cにおける 5%伸張時のシート応力： 0.25— 10N/5cm
[2] 繊維径が 40 μ m以下であり、繊維を交絡させて嵩高性を実現した長繊維不織布を 備える請求項 1に記載のポリウレタン発泡成形体用補強材。
[3] 交絡を、機械交絡法又は水流交絡法により行う請求項 2に記載のポリウレタン発泡成 形体用補強材。
[4] 補強材が緻密層と基材層とからなる 2層構造を採る請求項 1に記載のポリウレタン発 泡成形体用補強材。
[5] 緻密層の目付が 50g/m2以下、見掛密度が 0.05— 0.5g/cm3であり、基材層の目付が 30 g/m2以上、見掛密度が 0.01— 0.3 g/cm3である請求項 4に記載のポリウレタン発泡 成形体用補強材。
[6] 緻密層が、繊維径が 10 μ m以下のメルトブローン不織布で構成される請求項 4に記 載のポリウレタン発泡成形体用補強材。
[7] 緻密層が、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレ フタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル系ェ ラストマー繊維、及び鞘に低融点成分を含む芯鞘型複合繊維からなる群より選ばれ る少なくとも 1種の繊維カゝらなる不織布で構成される請求項 4に記載のポリウレタン発 泡成形体用補強材。
[8] リン原子を 100— 50000ppm含有するように、リン酸エステルを共重合してなる難燃 性ポリエステル繊維カゝらなる不織布で構成されている請求項 4に記載のポリウレタン 発泡成形体用補強材。
[9] 補強材が嵩高層、緻密層、及び基材層からなる 3層構造を採る請求項 1に記載のポ リウレタン発泡成形体用補強材。
[10] 緻密層の目付が 50g/m2以下、見掛密度が 0.05— 0.5g/cm3であり、基材層の目付が 30 g/m2以上、見掛密度が 0.01— 0.3 g/cm3である請求項 9に記載のポリウレタン発泡 成形体用補強材。
[11] 緻密層が、繊維径が 10 m以下のメルトブローン不織布である請求項 9に記載のポリ ウレタン発泡成形体用補強材。
[12] 緻密層が、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレ フタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、ポリエステル系ェ ラストマー繊維、及び鞘に低融点成分を含む芯鞘型複合繊維からなる群より選ばれ る少なくとも 1種の繊維力 なる不織布で構成される請求項 9に記載のポリウレタン発 泡成形体用補強材。
[13] リン原子を 100— 50000ppm含有するように、リン酸エステルを共重合してなる難燃 性ポリエステル繊維カゝらなる不織布で構成されている請求項 9に記載のポリウレタン 発泡成形体用補強材。
[14] ポリウレタン発泡成形体と請求項 1に記載の補強材とが密着成形されてなる座席用ク ッシヨン材。
[15] 請求項 14に記載の座席用クッション材とそれを支持するバネ材とを備える座席。
[16] 補強材がバネ材側に設けられて 、る請求項 15に記載の座席。
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