JP3883008B2

JP3883008B2 - Foam molded body reinforcement and vehicle seat

Info

Publication number: JP3883008B2
Application number: JP2003202572A
Authority: JP
Inventors: 俊也山本; 茂樹田中; 剛志西阪; 政宣山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: JP2004353153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレタン発泡、等の成形用補強材と車両用座席に関するものである。特に車両等の座席クッション材剛性の低下を防止し、ポリウレタンフォームとバネ間の摩擦により発生する摩擦音発生を防止し、静粛性、補強効果及び成形性に優れた、シート目付のバラツキが少ない車両用シート等のウレタン発泡補強基布及びそれを用いて得る成形性ポリウレタン、等の座席用クッション材と車両用座席に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用等のクッション材は、軟質ポリウレタンフォーム型内発泡成形品が主流として用いられている。このようなクッション材が良好なクッション性を実現するためには、一般に多く用いられる図１に示すようなクッション材構造において、人体に接する最上層Ａ（基材層）は柔らかいものでなければならないが、次に存在する層Ｂ（緻密層）は熱成形性をもった材料であるべきで、Ｂ層を受け衝撃的な力を吸収しバネ感覚を生ずるスプリングＣ層（基材層）のクッション作用を、均等に分散し、Ｂ層を平らに保ち支えて上下動するような構造と作用が必要である。
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、バネが接しポリウレタンフォームが摩擦され、局部的応力を受け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。
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。
【０００３】
しかしながら、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、何よりも工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次曲面形状に沿い難いという難点があった。
次いで、前記寒冷紗の成形形状に沿い難いとい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いたのは、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ウ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ー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ウ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しめることが必要であった。
【０００４】
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。
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い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。
しかしながら、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、ウレタン樹脂の含浸、透過性が良く、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化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、積層一体化した補強用不織布が開発された（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭６２−２６１９３公報
【０００６】
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、高目付化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、遮断層を積層せずに設け（特許文献２）、或いは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（特許文献３）等も発明され開発されている。
しかしながら発泡ウレタンと接触する基布の層が、ウレタン含浸向上をねらっ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いては、成形後補強材にシワが多く発生してバ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樹脂抜けを発生させる原因ともなった。
【０００７】
【特許文献２】
実公昭６２−２６１９３号公報
【特許文献３】
特開平２−２５８３３２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では上記従来の技術の問題点を解決し、ウレタン発泡成形時でのシワ及び樹脂抜けによる異音防止抑制、優秀な補強効果と優れたウレタン成形性を付与するすることのできるバネ受け補強材及び車両用座席を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の構成を採用するものである。すなわち、
１．緻密層及び基材層を交絡処理してなる、長繊維不織布を主体とする補強材であって、下記特性を有することを特徴とする発泡成形用補強材。
通気度：１１５〜４００ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ^２
交絡処理前の緻密層の目付：５０ｇ／ｍ^２以下
交絡処理前の緻密層の見掛密度：０．０５〜０．１ｇ／ｃｍ ^３
厚さ：１．０ｍｍ以上、
目付バラツキＣＶ値：１０％以下、
６５℃時５％伸張時のシート応力：０．５〜２０Ｎ／５ｃｍ、
１００℃時５％伸張時のシート応力：０．２５〜１０Ｎ／５ｃｍ
２．繊維径が４０μm以下の繊維からなる長繊維不織布を主体としてなることを特徴とする上記第１記載の発泡成形体補強材。
３．交絡処理が、機械交絡法もしくは水流交絡法により処理されたものであることを特徴とする上記第１記載の発泡成形体補強材。
４．補強材が緻密層と基材層の２層構造であることを特徴とする上記第１記載の発泡成形用補強材。
５．補強材が基材層、緻密層及び基材層の３層構造であることを特徴とする上記第１記載の発泡成形用補強材。
６．基材層の目付が３０ｇ／ｍ^２以上、見掛密度が０．０１〜０．３ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする上記第４又は５記載の発泡成形用補強材。
７．緻密層が、繊維径が１０μｍ以下のメルトブローン不織布であることを特徴とする上記第４又は５記載の発泡成形用補強材。
８・緻密層が、鞘に低融点成分を配した芯鞘型複合繊維からなる不織布であることを特徴とする上記第４又は５記載の発泡成形用補強材。
９．緻密層が、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、もしくはポリエステル系エラストマーのいずれかの繊維からなる不織布であることを特徴とする上記第４又は５記載の発泡成形用補強材。
１０．基材層が、リン原子を含有量で１００〜５００００ｐｐｍ共重合してなる難燃性ポリエステル繊維からなる不織布であることを特徴とする上記第４又は５記載の発泡成形用補強材。
１１．発泡成形用補強材が、ポリウレタンフォームからなる車両用座席と当該座席を支持するバネ材との中間に配されてなることを特徴とする上記第１記載の発泡成形用補強材。
１２．上記第１記載の発泡成形用補強材が、ポリウレタンフォームからなる車両用座席のバネ材接触面側に積層されてなることを特徴とする車両用座席。
【００１０】
まず補強材シートの通気度が４００cc/sec./cm²以下である。４００cc/sec./cm²を超えると、いくら成形性に優れていても、部材より樹脂抜けが発生してそれがバネにこすれて異音が発生してしまう。好ましくは０．１〜４００cc/sec./cm²、更に好ましくは０．１〜３００cc/sec./cm²以下である。
見かけ厚さは１．０ｍｍ以上である。１．０ｍｍ以下になると樹脂がの反応が層途中で停止せずに表面付近に析出してしまう。好ましくは１．５ｍｍ以上、より好ましくは２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
シート目付のバラツキはＣＶ（変動値）１０％以下である。１０％を超えるとムラにより樹脂漏れが発生してしまう。好ましくは０．１〜１０％、更に好ましくは０．１〜５％である。
【００１１】
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℃付近で発泡させる場合が多い。その場合６５℃時５％伸張時のシート応力０．５〜２０Ｎ/5cmが適している。シート応力が２０Ｎ/5cmを超えると、特に深絞りタイプの発泡において湾曲部で補強材表面への樹脂漏れ及びシワが発生してしまう。好ましくは１０Ｎ/5cm以下より好ましくは０．５〜５Ｎ/5cm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℃付近で発泡させる場合が多い。その場合１００℃時５％伸張時のシート応力が０．５〜１０Ｎ/5cmである。シート応力が１０Ｎ/5cmを超えると、特に深絞りタイプの発泡において湾曲部で補強材表面への樹脂漏れ及びシワが発生してしまう。好ましくは５Ｎ/5cm以下より好ましくは０．２５〜３Ｎ/5cmである。
【００１２】
緻補強材が緻密層と基材層の2層または３層構造である事が好ましい。単層のみになると目付ムラが大きく、樹脂抜けが多く発生する。また単層のためバネがウレタン層に接触する可能性が大きく異音が発生してしまう。緻密層によってウレタンを面で止めて基材層によってバネの擦れの異音を防いでいる。
３層タイプの場合は緻密層が中間層になり、樹脂抜けを中間層でとめて上下層で嵩高性を発現してベネによる擦れの異音を防いでいる。
緻密層の目付が４０ｇ／ｍ²以下である。４０g/m²を超えると成形性が悪くなり、深絞りタイプの成形機で樹脂抜けが発生する。好ましくは３０g/m²以下、より好ましくは目付１５〜２０g/m²である。
【００１３】
見掛密度が０.０５〜０.５０ｇ／ｃｍ³である。見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ³以下になると樹脂抜けを発生してしまう。見掛密度が０.５０ｇ／ｃｍ³以上になると成形性が悪くなり、特に深絞りタイプで樹脂抜けが発生してしまう。好ましくは０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³より好ましくは０．２〜０．３ｇ／ｃｍ³である。
基材層の目付が３０ｇ／ｍ²以上である。３０g/m²未満になると緻密層で止められたウレタン層との距離が近くなりバネによる異音が発生してしまう。好ましくは５０g/m²以上１００g/m²以下である。
見掛密度は０．０１〜０．３ｇ／ｃｍ³である。見掛け密度が０．０１ｇ／ｃｍ³未満になるとバネが直接緻密層に止められたウレタン層に接触する機会が増え、擦れ音による異音を発生してしまう。０．３ｇ／ｃｍ³を超えると成形性を阻害してしまう。
【００１４】
緻密層の繊維径は０．１〜４０μｍである。４０μｍを超えるとウレタンを緻密層面で止めることができず樹脂漏れを発生さしてしまう。好ましくは４０μｍ以下、より好ましく０．１〜２０μｍである。または繊維径が１０μｍ以下のメルトブローン不織布であることも好ましい。
【００１５】
緻密層に使用される部材はスパンボンド不職布、短繊維不織布両方可能である。用いられる繊維はポリエチレンテレフタレート（以下PET）、ポリトリメチレンテレフタテート（以下PTT）、ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴ）、ポリエステルエラストマー（以下ＰＥＬ）、ポリプロピレン（以下ＰＰ）、オレフィン系エラストマー、ポリエチレン（以下ＰＥ）、ナイロン、ビニロン、塩化ビニリデン、レーヨン、コットン等の天然繊維、低融点成分（２成分以上）を含んだ芯/鞘構造繊維ＰＥＴ/ＰＥ,ＰＥＴ/低融点イソフタル酸共重合ＰＥＴ、PEＴ/低融点メタロセン触媒使用PP、PEＴ/PEＬ、PP/低融点メタロセン触媒使用ＰＰ ,或いは低融点成分を含んだ混繊繊維である。好ましくはＰＰおよびＰＥTスパンボンド、より好ましくはポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、もしくはポリエステル系エラストマーである。より好ましくは低融点成分（２成分以上）を含んだ芯/鞘構造繊維スパンボンド不職布である。
基材層に使用される部材はスパンボンド不織布に用いられるのはスパンボンド不職布、短繊維不織布両方可能である。用いられる繊維はＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ＰＥＬ、ＰＰ、オレフィン系エラストマー、ＰＥ、ナイロン、ビニロン、塩化ビニリデン、レーヨン、コットン等の天然繊維である。好ましくはポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリウレタン繊維、もしくはポリエステル系エラストマー不織布である。より好ましくはＰＥＴ不職布である。
【００１６】
また基材層が、リン原子を含有量で１００〜５００００ｐｐｍ共重合してなる難燃性ポリエステル繊維からなる不織布である。リン原子が１００ppm以下であればＦＭＶＳＳの基準を合格できない５００００ｐｐｍ以上であればバネの擦れによって繊維が破断してしまう。好ましくは 500 〜8,000ppmである。
【００１７】
上記の発泡成形用補強材は、ポリウレタンフォームからなる車両用座席と当該座席を支持するバネ材との中間に配置される。具体的には、当該補強材は、ポリウレタンフォームからなる車両用座席のバネ材接触面側に積層され、ポリウレタンフォームとバネ間の摩擦により発生する摩擦音発生を防止し、静粛性、補強効果及び成形性に優れた、シート目付のバラツキが少ない車両用シート等の座席用クッション材や車両用座席となす。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。しかしながら本発明はこれによって限定されるものではない。なお以下の実施例などの評価および特性値は、以下の測定法によった。
（１）目付及びＣＶ値（g/m²、％）
サンプルサイズ５ｃｍ巾ｘ２０ｃｍ原反巾方向に５ｃｍ間隔で10点、長さ方向については前記横方向サンプルプリングを１０００ｍ各間隔で10個所行った。（計１００点）
ＣＶ値＝（標準偏差／平均値）Ｘ１００（％）
（２）厚さ（ｍｍ）
上記サンプルサイズの中央長さ方向中央付近を測定する。１００点の平均値。荷重は２g/cm²（荷重面積４cm²）
（３）見かけ密度（g/cm³）
目付（g/m²）／（上記厚さ（cm）ｘ１００ｘ１００）
（４）熱時強度（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１０cm/min.で評価した。
▲１▼温度 65℃x１min.、100℃x１min.
▲２▼ＳＴ５：５％伸長時の強度
（５）通気度（ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ）
ＪＩＳＬ１０９６に準じたフラジール通気度測定機によって行った。
【００１９】
（実施例１）
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 のウェッブを１７０℃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）、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、融点２６０℃、鞘：イソフタル酸を共重合したコポリエステル、融点１３０℃）よりなるランダムループ組織の目付２０g/m² のウェッブ（中間層）を、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２０】
（実施例２）
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 のウェッブを１７０℃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、融点２６０℃、鞘：ポリプロピレン共重合体、融点１８０℃）よりなるランダムループ組織の目付２０g/m² のウェッブを、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２１】
（実施例３）
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 のウェッブを１７０℃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 のウェッブを、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２２】
（実施例４）
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のウェッブを１７０℃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と、メルトブロー法により製造された0.1デシテックスのポリポロピレン不織布よりなる目付２０g/m²のウェッブを、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２３】
（実施例５）
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１００ｇ／ｍ² のウェッブを１５０℃の熱ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した、ニードルパンチ機を用い交絡し、嵩高性を発現して不織布を得た。
【００２４】
（実施例６）
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４０ｇ／ｍ² のウェッブを１５０℃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デシテックス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 のウェッブを、ニードルパンチ機を用い交絡3層一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２５】
（実施例７）
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 のウェッブを１５０℃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２０g/m² のウェッブを、ニードルパンチ機を用い交絡3層一体化し、嵩高積層構造不織布を得た。
【００２６】
（比較例１）
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８０ｇ／ｍ² のウェッブを１７０℃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と、同じくスパンボンド法により製造されたの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 のウェッブを２００℃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を、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、積層構造不織布を得た。
【００２７】
（比較例２）
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２０ｇ／ｍ² のウェッブを熱ロールによるカレンダー加工で加熱圧着した不織布と、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 のウェッブを２００℃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をニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、積層構造不織布を得た。
【００２８】
（比較例３）
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８０ｇ／ｍ² のウェッブを１７０℃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８０ｇ／ｍ² のウェッブを２００℃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を、ニードルパンチ機を用い交絡し一体化し、積層構造不織布を得た。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
成形性：× シワがＲ部に多く発生、△ シワがＲ部に部分的に発生、○ シワが無くＲ部分が形成されている
ウレタン染み出し：× Ｒ部、平面に多くの染み出しが発生する、△ Ｒ部に染み出しが発生する、○ 染みだしが全く見られない
バネ擦れ破断：× ウレタン部まで表面が磨耗されている、△ 所々表面が毛羽立っている、○ 毛羽立ちがほとんど見られない
バネ擦れ異音：× 乗車時つねに音がする、△ 冬季にのみ音がすることがある、○ ほとんど音がしない
補強材ハンドリング性：× 成形型にセットできない、△ 持つ場所によって型にセットできない時がある、○ 容易に型にセットすることができる
ＦＭＶＳＳ難燃試験： × 不合格、○ 合格
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、車両等の座席クッション材剛性の低下を防止し、ポリウレタンフォームとバネ間の摩擦により発生する摩擦音発生を防止し、静粛性、補強効果及び成形性に優れたシート目付のバラツキが少ない車両用シート等の発泡成形体補強材及び車両用座席を提供することを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】バネ受け材の構造を示す概略図。
【符号の説明】
Ａ層：基材層（嵩高層）、Ｂ層：緻密層（成形層）、Ｃ層：基材層（嵩高層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding reinforcing material such as urethane foam and a vehicle seat. Especially for vehicles with low seat weight variation that prevent lowering of seat cushion materials such as vehicles, prevent friction noise generated by friction between polyurethane foam and spring, and have excellent quietness, reinforcement effect and formability The present invention relates to a urethane foam reinforcing base fabric such as a seat and a seat cushion material such as a formable polyurethane obtained by using the same and a vehicle seat.
[0002]
[Prior art]
As cushion materials for vehicles and the like, flexible polyurethane foam in-mold foam molded products are mainly used. In order for such a cushioning material to realize good cushioning properties, in the cushioning material structure generally used as shown in FIG. 1, the uppermost layer A (base material layer) that contacts the human body must be soft. However, the next existing layer B (dense layer) should be a material having thermoformability, and the cushion of the spring C layer (base material layer) that receives the B layer and absorbs shocking force to generate a spring sensation. It is necessary to have a structure and action that distributes the action evenly and moves up and down while keeping the B layer flat.
Also, from the aspect of ensuring the durability of such a flexible polyurethane foam in-mold molded product, the following polyurethanes have been used to avoid damage due to local stress due to the contact of the spring and the polyurethane foam being rubbed. Reinforcing base fabric has been put on the spring material contact surface side of the foam to ensure good cushioning and durability.
That is, as a typical example, slab urethane and cold chill are used as reinforcing materials, slab urethane is placed in contact with the foam molding die surface, cold chill is placed inside, urethane liquid is injected, and heating is applied. A method for producing a foamed molded product in a flexible polyurethane foam in which a reinforcing layer is inserted by pressing and foaming is often used and occupies a leading role.
The role of slab urethane in this method is to provide rigidity to the resulting cushioning material and to prevent clogging of the foaming mold air vent holes due to urethane inflow, and the role of chillers is to easily permeate the foaming and expanding polyurethane. However, the cold chill is easily embedded and integrated in the polyurethane foam to improve the tensile elastic modulus and form an excellent reinforcing layer.
[0003]
However, the rigidity improvement effect by slab urethane is inadequate, the man-hours are more and the work is more complicated than anything, and the cold chill that is the reinforcing cloth is difficult to follow the shape of the cubic curved surface formed by the molded product. It was.
Next, it was nonwoven fabric (anti-felt felt) that was developed for the purpose of eliminating the difficulty of being in line with the shape of the cold chill and reducing costs.
In order for this nonwoven fabric to satisfy the required properties as a reinforcing fabric, it is necessary to have an appropriate permeability of the urethane liquid that expands and expands. For this purpose, an appropriate pore size pore size and porosity ( 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 is re-bonded with the polyurethane. Non-woven fabric constituent fibers are required to have a moderate apparent bulk density (porosity) that is filled with polyurethane foam in the structure and that exhibits moderate rigidity and high tensile elastic modulus, and to ensure adaptability to the curved shape of the molded product. It was necessary to bond the intersections relatively gently and to have a degree of freedom of tissue deformation.
[0004]
From such a viewpoint, a nonwoven fabric having an appropriate bulk density and porosity has been studied and developed through trial and error.
The standard for setting the bulk density and porosity of these reinforcing nonwoven fabrics is selected so that the foamed and expanded polyurethane penetrates the nonwoven fabric front surface and has a relatively high permeability so that the polyurethane film covers the nonwoven fabric surface. However, it is selected in consideration that the permeability is too high so that the polyurethane does not flow into the air vent hole of the molding die.
The above is the mainstream of reinforcing cloth for foam molding in flexible polyurethane foam.
However, the necessary and sufficient permeability of polyurethane is stably secured under more gradual management, polyurethane flow into the molding die air vent hole is completely prevented, and production can be performed with high yield and high productivity. Urethane resin impregnation, good permeability, contributes to increased rigidity and reinforcement, and to obtain a reinforcing fabric with high integration capacity between urethane foam and reinforcing fabric, it expands with a reinforcing nonwoven fabric layer with low bulk density A reinforcing nonwoven fabric has been developed in which a nonwoven fabric layer having a relatively high bulk density sufficient to block the inflow of polyurethane into the mold air vent hole is provided as a blocking layer and laminated and integrated (Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 62-26193 [0006]
Furthermore, in order to reinforce the reinforcing effect and the air vent hole closing prevention effect due to the inflow of polyurethane, a high-weight non-woven fabric is used as a reinforcing base fabric to block and prevent the high reinforcing effect and the inflow of polyurethane into the air vent hole due to the high weight per unit area. Method, and moreover, a method of densifying one side of the high-weight nonwoven fabric by embossing or the like, providing a barrier layer without laminating (Patent Document 2), or more reliably using prevention of inflow of polyurethane into the air vent hole (Patent Document 3) and the like have also been invented and developed.
However, the base fabric layer that comes in contact with the urethane foam has a high weight and bulky structure aimed at improving urethane impregnation, leading to excessive urethane impregnation and filling, resulting in a decrease in rigidity due to a decrease in the urethane density of the urethane foam molded product. There is a problem of triggering.
In addition, for deep-drawn foamed members, many wrinkles were generated in the reinforcing material after molding, causing abnormal noise due to spring rubbing, and causing pressure to rise locally and causing resin dropout in thin areas .
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 62-26193 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-258332 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, suppresses abnormal noise caused by wrinkles and resin removal during urethane foam molding, and provides excellent reinforcement effect and excellent spring moldability. Materials and vehicle seats are provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration. That is,
1. A reinforcing material for foam molding , which is a reinforcing material mainly composed of a long-fiber nonwoven fabric, which is obtained by entanglement of a dense layer and a base material layer, and has the following characteristics.
Air permeability: 115 to 400 cc / sec / cm ²
Dense layer weight before entanglement treatment : 50 g / m ² or less
Apparent density of dense layer before entanglement treatment: 0.05 to 0.1 g / cm ³
Thickness: 1.0 mm or more
Per unit weight CV value: 10% or less,
Sheet stress at 5% elongation at 65 ° C .: 0.5 to 20 N / 5 cm,
Sheet stress at 5% elongation at 100 ° C .: 0.25 to 10 N / 5 cm
2. 2. The foamed molded article reinforcing material as set forth in claim 1, which is mainly composed of a long-fiber nonwoven fabric comprising fibers having a fiber diameter of 40 μm or less.
3. 2. The foamed molded article reinforcing material as set forth in claim 1, wherein the entanglement treatment is performed by a mechanical entanglement method or a hydroentanglement method.
4). The reinforcing material for foam molding according to the first aspect, wherein the reinforcing material has a two-layer structure of a dense layer and a base material layer.
5). The reinforcing material for foam molding as described in the first item, wherein the reinforcing material has a three-layer structure of a base material layer, a dense layer and a base material layer.
6). The reinforcing material for foam molding as described in 4 or 5 above, wherein the basis weight of the base material layer is 30 g / m ² or more and the apparent density is 0.01 to 0.3 g / cm ³ .
7). 6. The reinforcing material for foam molding as described in 4 or 5 above, wherein the dense layer is a melt blown nonwoven fabric having a fiber diameter of 10 μm or less.
8. The foam molding reinforcing material according to the above 4 or 5, wherein the dense layer is a nonwoven fabric made of core-sheath type composite fiber in which a low melting point component is arranged in the sheath.
9. 6. The reinforcing material for foam molding as described in 4 or 5 above, wherein the dense layer is a nonwoven fabric made of any one of polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate fiber, polyurethane fiber, or polyester elastomer.
10. The reinforcing material for foam molding as described in 4 or 5 above, wherein the base material layer is a non-woven fabric made of flame retardant polyester fiber obtained by copolymerizing phosphorus atoms in an amount of 100 to 50000 ppm.
11. 2. The foam molding reinforcement material according to claim 1, wherein the foam molding reinforcement material is disposed between a vehicle seat made of polyurethane foam and a spring material supporting the seat.
12 A vehicle seat, wherein the foam molding reinforcement material according to the first aspect is laminated on a spring material contact surface side of a vehicle seat made of polyurethane foam.
[0010]
First, the air permeability of the reinforcing material sheet is 400 cc / sec. / Cm ² or less. If it exceeds 400 cc / sec. / Cm ² , no matter how excellent the moldability is, the resin will be removed from the member, and it will rub against the spring and generate noise. Preferably it is 0.1-400 cc / sec. / Cm < ² >, More preferably, it is 0.1-300 cc / sec. / Cm < ² > or less.
The apparent thickness is 1.0 mm or more. When the thickness is 1.0 mm or less, the reaction of the resin does not stop in the middle of the layer but is deposited near the surface. Preferably they are 1.5 mm or more, More preferably, they are 2.0 mm or more and 4.0 mm or less.
The variation in sheet weight is 10% or less of CV (variation value). If it exceeds 10%, resin leakage will occur due to unevenness. Preferably it is 0.1 to 10%, More preferably, it is 0.1 to 5%.
[0011]
Cold type urethane foaming machines that produce urethane sheets used in high-end cars often foam at around 65 ° C. In that case, a sheet stress of 0.5 to 20 N / 5 cm when stretched by 5% at 65 ° C. is suitable. When the sheet stress exceeds 20 N / 5 cm, resin leakage and wrinkles on the surface of the reinforcing material occur at the curved portion particularly in deep drawing type foaming. Preferably it is 10N / 5cm or less, More preferably, it is 0.5-5N / 5cm.
Hot type urethane foaming machines that produce urethane sheets used in low-end vehicles often foam at around 100 ° C. In that case, the sheet stress at 5% elongation at 100 ° C. is 0.5 to 10 N / 5 cm. When the sheet stress exceeds 10 N / 5 cm, resin leakage and wrinkles on the surface of the reinforcing material occur at the curved portion particularly in deep drawing type foaming. Preferably it is 5N / 5cm or less, More preferably, it is 0.25-3N / 5cm.
[0012]
The fine reinforcing material preferably has a two-layer or three-layer structure of a dense layer and a base material layer. If only a single layer is used, the basis weight unevenness is large and a lot of resin loss occurs. In addition, because of the single layer, there is a high possibility that the spring will come into contact with the urethane layer, and noise will be generated. Urethane is stopped on the surface by the dense layer, and the abnormal noise of the rubbing of the spring is prevented by the base material layer.
In the case of the three-layer type, the dense layer is an intermediate layer, and the resin omission is stopped by the intermediate layer to express the bulkiness of the upper and lower layers, thereby preventing the abnormal noise caused by the friction.
The basis weight of the dense layer is 40 g / m ² or less. If it exceeds 40 g / m ² , the moldability deteriorates, and resin loss occurs in a deep drawing type molding machine. Preferably 30 g / m ² or less, more preferably basis weight 15 to 20 g / m ^2.
[0013]
The apparent density is 0.05 to 0.50 g / cm ³ . If the apparent density is 0.05 g / cm ³ or less, resin omission occurs. When the apparent density is 0.50 g / cm ³ or more, the moldability is deteriorated, and the resin is lost particularly in the deep drawing type. Preferably it is 0.1-0.4 g / cm < ³ >, More preferably, it is 0.2-0.3 g / cm < ³ >.
The basis weight of the base material layer is 30 g / m ² or more. If it is less than 30 g / m ² , the distance from the urethane layer stopped by the dense layer will be close and abnormal noise will be generated by the spring. Preferably at 50 g / m ² or more 100 g / m ² or less.
The apparent density is 0.01 to 0.3 g / cm ³ . When the apparent density is less than 0.01 g / cm ³ , the chance that the spring directly contacts the urethane layer stopped by the dense layer increases, and abnormal noise due to rubbing noise is generated. If it exceeds 0.3 g / cm ³ , the moldability is impaired.
[0014]
The fiber diameter of the dense layer is 0.1 to 40 μm . If it exceeds 40 μm , urethane cannot be stopped at the dense layer surface and resin leakage will occur. Preferably it is 40 micrometers or less, More preferably, it is 0.1-20 micrometers . Or it is also preferable that it is a melt blown nonwoven fabric whose fiber diameter is 10 micrometers or less.
[0015]
The member used for the dense layer can be a spunbond nonwoven fabric or a short fiber nonwoven fabric. The fibers used are polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), polytrimethylene terephthalate (hereinafter referred to as PTT), polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PBT), polyester elastomer (hereinafter referred to as PEL), polypropylene (hereinafter referred to as PP), olefin elastomer, polyethylene (hereinafter referred to as “polyethylene terephthalate”). PE), nylon, vinylon, vinylidene chloride, rayon, cotton and other natural fibers, core / sheath fibers containing low melting point components (two or more components) PET / PE, PET / low melting point isophthalic acid copolymer PET, PET / PP with low melting point metallocene catalyst, PET / PEL, PP / PP with low melting point metallocene catalyst, or mixed fiber containing low melting point components. PP and PET spun bonds are preferable, and polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate fibers, polyurethane fibers, or polyester-based elastomers are more preferable. More preferably, it is a core / sheath structure fiber spunbond unwoven cloth containing a low melting point component (two or more components).
As the member used for the base material layer, both the spunbond nonwoven fabric and the short fiber nonwoven fabric can be used for the spunbond nonwoven fabric. The fibers used are natural fibers such as PET, PBT, PTT, PEL, PP, olefin elastomer, PE, nylon, vinylon, vinylidene chloride, rayon, cotton and the like. Polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate fiber, polyurethane fiber, or polyester elastomer nonwoven fabric is preferred. More preferably, it is a PET unwoven cloth.
[0016]
Moreover, a base material layer is a nonwoven fabric which consists of a flame-retardant polyester fiber formed by copolymerizing a phosphorus atom with a content of 100 to 50000 ppm. If the phosphorus atom is 100 ppm or less, the FMVSS standard cannot be passed. Preferably it is 500-8,000 ppm.
[0017]
The foam molding reinforcing material is disposed between a vehicle seat made of polyurethane foam and a spring material supporting the seat. Specifically, the reinforcing material is laminated on the spring material contact surface side of the vehicle seat made of polyurethane foam, and prevents the generation of frictional noise caused by the friction between the polyurethane foam and the spring, so that quietness, reinforcement effect and molding are achieved. It is a cushioning material for seats such as a vehicle seat and a seat for vehicles that are excellent in performance and have little variation in seat weight.
[0018]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited thereby. The evaluation and characteristic values of the following examples and the like were based on the following measurement methods.
(1) Unit weight and CV value (g / m ² ,%)
Sample size: 5 cm wide × 20 cm Ten points at intervals of 5 cm in the width direction of the original fabric, and 10 transverse sample pulls at intervals of 1000 m in the length direction. (100 points in total)
CV value = (standard deviation / average value) X100 (%)
(2) Thickness (mm)
The vicinity of the center of the sample size in the central length direction is measured. Average value of 100 points. The load is 2g / cm ² (load area 4cm ² )
(3) Apparent density (g / cm ³ )
Weight per unit area (g / m ² ) / (The above thickness (cm) x 100 x 100)
(4) Thermal strength (ST5) (N / 5cm)
Evaluation was performed using a heated tensilon machine at a distance between chucks of 10 cm and a head speed of 10 cm / min.
(1) Temperature 65 ℃ x 1min, 100 ℃ x 1min.
(2) ST5: Strength at 5% elongation (5) Air permeability (cc / cm ² · sec)
It was carried out with a Frazier air permeability measuring machine according to JISL1096.
[0019]
Example 1
A non-woven fabric (upper and lower layers) obtained by calendering a web of 40 g / m ^{2 with} a random loop structure consisting of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber produced by the spunbond method by calendering with a hot roll at 170 ° C., also by the spunbond method Random loop structure consisting of a bicomponent fiber (core: polyethylene terephthalate, melting point 260 ° C., sheath: copolyester copolymerized with isophthalic acid, melting point 130 ° C.) with a 2.2 dtex core-sheath weight ratio (1: 1) A web (intermediate layer) having a basis weight of 20 g / m ² was entangled and integrated using a needle punch machine to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
[0020]
(Example 2)
A nonwoven fabric in which a web having a basis weight of 40 g / m ² made of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method was heat-pressed by calendering with a hot roll at 170 ° C., and also manufactured by the spunbond method 2.2 Web of 20 g / m ² of random loop structure consisting of bicomponent fibers (core: polyethylene terephthalate, melting point 260 ° C., sheath: polypropylene copolymer, melting point 180 ° C.) with a weight ratio of 1: 1 dtex core-sheath (1: 1) Were entangled and integrated using a needle punch machine to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
[0021]
(Example 3)
A nonwoven fabric in which a web having a basis weight of 40 g / m ² made of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method was heat-pressed by calendering with a hot roll at 170 ° C., and also manufactured by the spunbond method A web of 40 g / m ^{2 with} a random loop structure consisting of 2.2 dtex polyethylene terephthalate fibers was entangled and integrated using a needle punch machine to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
[0022]
Example 4
A non-woven fabric obtained by heat-pressing a web of 40 g / m ² of random loop structure made of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll at 170 ° C. and 0.1 dtex manufactured by the melt blow method A web having a weight per unit area of 20 g / m ^{2 made} of a polypropylene non-woven fabric was entangled and integrated using a needle punch machine to obtain a bulky laminated non-woven fabric.
[0023]
(Example 5)
A web of 100 g / m ^{2 with} a loop weight of a random loop structure made of 2.2 decitex polybutylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method was heat-pressed by calendering with a hot roll at 150 ° C. A non-woven fabric was obtained by expressing the properties.
[0024]
(Example 6)
A non-woven fabric (upper and lower layers) obtained by heat-pressing a web of 40 g / m ^{2 with} a random loop structure made of 3.3 dtex polytrimethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll at 150 ° C. A web with a 20 g / m ² basis weight of a random loop structure made of 2.2 dtex polytrimethylene terephthalate fiber produced by the bond method was integrated into three layers with a needle punch machine to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
[0025]
(Example 7)
A non-woven fabric (upper and lower layers) obtained by heat-pressing a web of 40 g / m ^{2 with} a random loop structure made of 2.2 decitex polybutylene terephthalate fibers manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll at 150 ° C. A web with a 20 g / m ² basis weight of a random loop structure made of 2.2 dtex polyethylene terephthalate fiber produced by the bond method was integrated using a needle punch machine to obtain three layers of entanglement to obtain a bulky laminated nonwoven fabric.
[0026]
(Comparative Example 1)
A non-woven fabric obtained by heat-pressing a web having a basis weight of 80 g / m ² made of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll at 170 ° C. and also manufactured by the spunbond method A nonwoven fabric in which a web of 40 g / m ² of random loop structure consisting of polyethylene dterephthalate fibers of 2.2 decitex is heat-compressed by calendering with a 200 ° C hot roll is entangled and integrated using a needle punch machine to form a laminated structure nonwoven fabric Obtained.
[0027]
(Comparative Example 2)
A non-woven fabric obtained by heat-pressing a web of 20 g / m ^{2 with} a random loop structure made of 1.7 dtex polypropylene fiber manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll, and 3.3 dtex polyethylene also manufactured by the spunbond method A nonwoven fabric obtained by heat-pressing a web of 20 g / m ² of random loop structure composed of terephthalate fibers by heat calendering with a 200 ° C. hot roll was entangled and integrated to obtain a laminated structure nonwoven fabric.
[0028]
(Comparative Example 3)
A non-woven fabric obtained by heat-pressing a web having a basis weight of 80 g / m ² made of 3.3 dtex polyethylene terephthalate fiber manufactured by the spunbond method by calendering with a hot roll at 170 ° C. and also manufactured by the spunbond method 6.6 Non-woven fabric obtained by heat-pressing a web of 80 g / m ² of random loop structure consisting of polyethylene terephthalate fibers of decitex by calendering with a 200 ° C hot roll is entangled and integrated to obtain a laminated structure nonwoven fabric It was.
[0029]
[Table 1]

[0030]
[Table 2]

[0031]
Formability: x Wrinkles occur frequently in the R part, △ Wrinkles occur partially in the R part, ○ Urethane exudation with no wrinkle and R part formed: x Many exudations occur on the R part, flat surface △, exudation occurs in the R part, ○ spring rupture breakage where no oozing is seen at all: × The surface is worn up to the urethane part, △ the surface is fuzzy in some places, ○ there is almost no fuzzing Abnormal noise due to spring rub: × Sounds always when riding, △ Sounds only in winter, ○ Reinforcement handling with almost no sound Handling ability: × Cannot be set in the mold, △ Cannot be set in the mold There is, ○ FMVSS flame retardant test that can be easily set in the mold: × Fail, ○ Pass [0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the seat cushion material rigidity of the vehicle or the like is prevented from being lowered, the frictional sound generated by the friction between the polyurethane foam and the spring is prevented, and the seat weight variation excellent in quietness, reinforcing effect and formability is obtained. It is possible to provide a foam molded body reinforcing material such as a vehicle seat and a vehicle seat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a spring receiving member.
[Explanation of symbols]
A layer: base material layer (bulky layer), B layer: dense layer (molded layer), C layer: base material layer (bulky layer)

Claims

A reinforcing material for foam molding , which is a reinforcing material mainly composed of a long-fiber nonwoven fabric, which is obtained by entanglement of a dense layer and a base material layer, and has the following characteristics.
Air permeability: 115 to 400 cc / sec / cm ²
Dense layer weight before entanglement treatment : 50 g / m ² or less
Apparent density of dense layer before entanglement treatment: 0.05 to 0.1 g / cm ³
Thickness: 1.0 mm or more
Per unit weight CV value: 10% or less,
Sheet stress at 5% elongation at 65 ° C .: 0.5 to 20 N / 5 cm,
Sheet stress at 5% elongation at 100 ° C .: 0.25 to 10 N / 5 cm

2. The foamed molded article reinforcing material according to claim 1, which is mainly composed of a long-fiber nonwoven fabric composed of fibers having a fiber diameter of 40 [mu] m or less.

The foamed molded article reinforcing material according to claim 1, wherein the entanglement treatment is performed by a mechanical entanglement method or a hydroentanglement method.

The reinforcing material for foam molding according to claim 1, wherein the reinforcing material has a two-layer structure of a dense layer and a base material layer.

The reinforcing material for foam molding according to claim 1, wherein the reinforcing material has a three-layer structure of a base material layer, a dense layer, and a base material layer.

The reinforcing material for foam molding according to claim 4 or 5, wherein the basis weight of the base material layer is 30 g / m ² or more and the apparent density is 0.01 to 0.3 g / cm ³ .

The reinforcing material for foam molding according to claim 4 or 5, wherein the dense layer is a melt-blown nonwoven fabric having a fiber diameter of 10 µm or less.

6. The reinforcing material for foam molding according to claim 4 or 5, wherein the dense layer is a nonwoven fabric composed of core-sheath type composite fibers in which a low melting point component is arranged in the sheath.

6. The reinforcing material for foam molding according to claim 4 or 5, wherein the dense layer is a nonwoven fabric made of any one of polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate fiber, polyurethane fiber, or polyester elastomer.

The reinforcing material for foam molding according to claim 4 or 5, wherein the base material layer is a non-woven fabric made of a flame-retardant polyester fiber obtained by copolymerizing phosphorus atoms in an amount of 100 to 50,000 ppm.

2. The foam molding reinforcement material according to claim 1, wherein the foam molding reinforcement material is disposed between a vehicle seat made of polyurethane foam and a spring material supporting the seat.

A vehicle seat, wherein the foam molding reinforcement material according to claim 1 is laminated on a spring material contact surface side of a vehicle seat made of polyurethane foam.