(57)【要約】【課題】塩化ビニル層の可塑剤の溶出を抑制することにより、塩化ビニル層の可撓性の低下を抑えることができるパーフォレーション加工方法を提供する。【解決手段】パーフォレーション加工方法は、可塑剤が含有された塩化ビニル層２０を有したシート材１Ａに、金型５の複数のピン５４、５４…で複数の細孔４０、４０、…を穿設する。金型５の金型本体５３は、各細孔４０を形成する内壁面を被覆するコーティング液Ｌを各ピン５４に供給する供給機構（流路５３ａ）を有しており、各ピン５４は、コーティング液Ｌを各ピン５４の外周面に保持する凹部（凹溝５４ｂ）を有しており、シート材１Ａに各細孔４０を穿設する際に、凹部（凹溝５４ｂ）にコーティング液Ｌを保持することにより、穿設した各細孔４０の内壁面をコーティング液Ｌで被覆する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑剤が含有された塩化ビニル層を有したシート材に、金型の複数のピンで複数の細孔を穿設するパーフォレーション加工方法であって、
前記金型は、前記各細孔を形成する内壁面を被覆するコーティング液を前記各ピンに供給する供給機構を有しており、
前記各ピンは、前記コーティング液を前記各ピンの外周面に保持する凹部を有しており、
前記シート材に前記各細孔を穿設する際に、前記凹部に前記コーティング液を保持することにより、穿設した前記各細孔の前記内壁面を前記コーティング液で被覆することを特徴とするパーフォレーション加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーフォレーション加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記パーフォレーション加工方法の例として、特許文献１には、エアバックの材料となるシート材に、レーザービームを用いて、複数の細孔を形成するパーフォレーション加工に係る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５０２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、自動車のシート用の表皮のような自動車内装材として、塩化ビニル層を含むシート材が利用されている。塩化ビニルは非常に硬いプラスチックであるため、塩化ビニル層に可塑剤を添加することにより、塩化ビニル層の硬さを調整している。
【０００５】
しかしながら、可塑剤が含有された塩化ビニル層では、高温の空気に晒されたりする等、その使用環境によっては、塩化ビニル層を形成する内壁面から可塑剤が滲み出すことがある。このため、可塑剤が含有された塩化ビニル層を有するシート材に、特許文献１に記載のパーフォレーション加工方法により、複数の細孔を形成すると、各細孔の内壁面では、塩化ビニル層が露出されるため、露出面から可塑剤が溶出する(滲み出す）おそれがある。可塑剤が溶出すると、塩化ビニル層の可塑剤の含有量の低下に伴い、塩化ビニル層の可撓性が損なわれることがある。
【０００６】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明として、シート材の塩化ビニル層の可塑剤の溶出を抑制することにより、塩化ビニル層の可撓性の低下を抑えることができるパーフォレーション加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を鑑みて、本発明に係るパーフォレーション加工方法は、可塑剤が含有された塩化ビニル層を有したシート材に、金型の複数のピンで複数の細孔を穿設するパーフォレーション加工方法であって、前記金型は、前記各細孔を形成する内壁面を被覆するコーティング液を前記各ピンに供給する供給機構を有しており、前記各ピンは、前記コーティング液を前記各ピンの外周面に保持する凹部を有しており、前記シート材に前記各細孔を穿設する際に、前記凹部に前記コーティング液を保持することにより、穿設した前記各細孔の前記内壁面を前記コーティング液で被覆することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のピンを用いて、可塑剤が含有された塩化ビニル層を有したシート材に、複数の細孔を穿設するとともに、各ピンの凹部にコーティング液を保持させることにより、各細孔の内壁面をコーティング液で被覆する。これにより、穿設した各細孔の内壁面に被膜を形成することができるため、各細孔の内壁面では、可塑剤が含有された塩化ビニル層の露出を防止することができる。結果として、シート材の塩化ビニル層の可塑剤の溶出(滲み出し）を抑制することにより、塩化ビニル層の可撓性の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の細孔が形成されたシート材の模式的断面図である。
【図２】本実施形態のパーフォレーション加工方法を説明する模式的概念図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す金型のピンの模式的拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すピンの軸線を通過する位置で切断した模式的端面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のパーフォレーション加工方法を説明する模式的概念図である。
【図５】図４（ｂ）に示すピン付近の模式的拡大図である。
【図６】従来の細孔が形成されたシート材の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図１〜図５を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。
【００１１】
１．細孔４０が形成されたシート材１について
まず、図１を参照して、本実施形態の細孔４０が形成されたシート材１について説明する。本実施形態のシート材１は、塩化ビニル合成皮革のような自動車内装材や、自動車のエアバックの材料として使用することができる。以下の明細書および図面では、細孔４０が形成されたシート材をシート材１と表記し、細孔４０を穿設する前のシート材を、シート材１Ａと表記する。
【００１２】
図１に示すように、シート材１は、基布１０を備え、基布１０上に、厚み方向に沿って、塩化ビニル層２０と表面処理層３０とがこの順で積層されている。このようなシート材１に、後述するパーフォレーション加工により、複数の細孔４０、４０、…が形成されて、シート材１となる。
【００１３】
基布１０は、シート材１のベースとなる織布または不織布等の布地であり、塩化ビニル層２０および表面処理層３０を積層することができ、複数の細孔４０、４０、…が形成可能な布地であれば、その材料は特に限定されない。
【００１４】
図１に示すように、塩化ビニル層２０は、塩化ビニル樹脂により構成され、基布１０に積層されている発泡塩化ビニル層２１と、発泡塩化ビニル層２１に積層されている非発泡塩化ビニル層２２とを有する。
【００１５】
発泡塩化ビニル層２１は、塩化ビニルにブタン等の発泡剤を添加した層を加熱により発泡させることにより得られる層である。発泡塩化ビニル層２１には、内部に気泡（空孔）が形成されている。この気泡により発泡塩化ビニル層２１はクッション性を有する。非発泡塩化ビニル層２２は、発泡塩化ビニル層２１の表面を覆うことにより、発泡塩化ビニル層２１の損傷を防止する。
【００１６】
発泡塩化ビニル層２１および非発泡塩化ビニル層２２には、所望の軟らかさを有するために、所定量の可塑剤がそれぞれ含有されている。可塑剤の例としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）またはフタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）等のフタル酸エステルを挙げることができる。
【００１７】
表面処理層３０は、塩化ビニル層２０（の非発泡塩化ビニル層２２）を覆うように形成することにより、塩化ビニル層２０から可塑剤が溶出する（滲み出す）ことを防止する層である。表面処理層３０を構成する樹脂としては、アクリル−ウレタン樹脂等を挙げることができる。
【００１８】
複数の細孔４０、４０…は、厚み方向に沿って、基布１０、塩化ビニル層２０、および表面処理層３０を貫通している孔である。複数の細孔４０、４０、…により、シート材１では、意匠性および通気性を奏することができる。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態では、各細孔４０を形成する内壁面には、被膜４１が形成されている。これにより、各細孔４０の内壁面では、塩化ビニル層２０の露出が防止されるため、塩化ビニル層２０からの可塑剤の溶出を防止することができる。被膜４１の材料としては、たとえば、アクリル−ウレタン樹脂等の可撓性を有した樹脂を挙げることができる。表面処理層３０の材料は、表面処理層３０そのものの樹脂から可塑剤が滲み出さず、塩化ビニル層２０からの可塑剤が表面処理層３０を介して外部に滲み出さなければ、特に限定されるものではない。
【００２０】
２．穴加工装置１００について
次に、図２〜図５を参照して、本実施形態の金型５を備えた穴加工装置１００について説明する。なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）では、ピン５４のみを記載し、第１金型５１の金型本体５３を省略している。後述のパーフォレーション加工方法で説明するように、塩化ビニル層２０を有したシート材１Ａに、金型５の複数のピン５４、５４、…で複数の細孔４０、４０、…を穿設しながら、各細孔４０を形成する内壁面に被膜４１を形成する。
【００２１】
穴加工装置１００は、第１金型５１および第２金型５２からなる一対の金型５と、第１金型５１を第２金型５２に向けて移動させ、シート材１Ａを加圧する加圧部７と、金型５（具体的には第１金型５１）にコーティング液Ｌを供給する液供給部８と、を備えている。
【００２２】
金型５は、第１金型５１と、第２金型５２とが対向しており、第１金型５１と、第２金型５２との間に、シート材１（１Ａ）が搬送されるようになっている。本実施形態では、第１金型５１が可動型であり、第２金型５２が固定型である。
【００２３】
第１金型５１は、金型本体５３と、金型本体５３に取付けられた複数のピン５４、５４…とを備えている。金型本体５３の材料としては、コーティング液に対して耐食性を有する金属材料が好ましく、たとえばステンレス鋼等を挙げることができる。
【００２４】
第１金型５１の金型本体５３には、コーティング液Ｌを供給する液供給部８が接続されており、金型本体５３には、各ピン５４にコーティング液を供給する流路５３ａが形成されている。本発明でいう金型が有する「コーティング液を各ピンに供給する供給機構」が、本実施形態では、金型本体５３のコーティング液Ｌを供給する流路５３ａに相当する。
【００２５】
液供給部８は、コーティング液Ｌを収容するタンク（不図示）と、コーティング液Ｌを金型本体５３に圧送するポンプ（不図示）と、ポンプから圧送されたコーティング液Ｌを所定の圧力で金型本体５３に供給する圧力調整弁（不図示）と、を備えている。ここで、圧力調整弁の代わりに、コーティング液の供給および供給停止を行うパイロット弁等の開閉弁を設けてもよい。コーティング液Ｌは、たとえば、アクリル−ウレタン樹脂を有機溶媒に含有したアクリル−ウレタン塗料である。
【００２６】
第１金型５１の金型本体５３には、第１金型５１を第２金型５２に向けて移動させ、ピン５４でシート材１Ａを加圧する加圧部７が接続されている。加圧部７としては、たとえば、油圧式アクチュエータ（ピストンとシリンダ）または電動アクチュエータ等を挙げることができる。各ピン５４でシート材１Ａ内を貫通するように、第１金型５１をシート材１Ａの厚み方向Ｐに沿って可動することができるものであれば、その装置は特に限定されるものではない。
【００２７】
各ピン５４は、シート材１Ａに細孔４０を穿設する機能と、細孔４０を形成する内壁面にコーティング液Ｌを塗布する機能とを有する。ピン５４の材質としては、工具鋼、ステンレス鋼等の金属材料を挙げることができる。
【００２８】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、各ピン５４は、穿設する細孔４０の形状に応じた外形を有しており、具体的には、ピン５４の先端である刃先を底部とした有底円筒形である。ピン５４の基端には、たとえば雄ネジが形成されており、ピン５４の基端を、金型本体５３の雌ネジに螺着することにより、ピン５４を金型本体５３に装着することができる。
【００２９】
各ピン５４の内部には、コーティング液が充填される中空部５４ａが形成されており、中空部５４ａの開口は、金型本体５３に形成されたコーティング液の流路５３ａに接続されている。
【００３０】
各ピン５４の外周面には、ピン５４の長手方向に沿って、間隔をあけて複数（本実施例では５本）の凹溝（凹部）５４ｂが形成されており、各凹溝５４ｂは、ピン５４の外周面を周回するように形成されている。さらに、各凹溝５４ｂの底部には、ピン５４の内部に形成された中空部５４ａに連通する複数の貫通孔５４ｃが形成されている。
【００３１】
このように、中空部５４ａと、凹溝５４ｂとを貫通孔５４ｃで連通することにより、中空部５４ａに充填されたコーティング液Ｌが、貫通孔５４ｃを介して凹溝５４ｂに流れ出し、凹溝５４ｂ内にコーティング液Ｌが保持される（たとえば図４（ｂ）および図５を参照）。
【００３２】
このように、コーティング液Ｌを各ピン５４の外周面に保持することができる凹部であれば、図３（ａ）、（ｂ）に示す凹溝５４ｂに限定されるものではない。たとえば、このような凹部として、各ピン５４の外周面に螺旋状に形成された凹溝、各ピン５４の外周面の長手方向に形成された凹溝、または、各ピン５４の外周面にドット状に形成された凹部等を挙げることができる。貫通孔５４ｃおよび凹部の形状および大きさは、コーティング液Ｌの粘度を考慮して設定することが好ましい。
【００３３】
本実施形態では、第２金型５２には、図４（ａ）に示すように、第１金型５１の各ピン５４に対向する位置に、各ピン５４を挿入するピン穴５２ａが形成されている。しかしながら、各ピン５４で細孔４０を穿設することができるのであれば、第２金型５２の代わりに、基台にクッション性を有したマットを配置してもよい。この場合には、第２金型５２を省略することができる。したがって、本発明でいう「金型」は、本実施形態でいう第１金型５１のみであってもよい。
【００３４】
３．パーフォレーション加工方法について
次に、図２〜図５を参照して、上述した穴加工装置１００を用いた本実施形態のパーフォレーション加工方法について説明する。
【００３５】
本実施形態のパーフォレーション加工方法では、まず、図４（ａ）に示すように、シート材１Ａを準備し、シート材１Ａを、第１金型５１の複数のピン５４、５４…に対向するように、第２金型５２の上に載置する。シート材１Ａは、基布１０上に、厚み方向に沿って、発泡塩化ビニル層２１と、非発泡塩化ビニル層２２と、表面処理層３０とが、この順で積層された帯状のシート材である。
【００３６】
次に、図４（ｂ）および図５に示すように、載置したシート材１Ａに、第１金型５１の複数のピン５４、５４…で複数の細孔４０、４０…を穿設する。細孔４０、４０、…の穿設の際には、凹溝５４ｂにコーティング液Ｌを保持することにより、穿設した各細孔４０の内壁面をコーティング液Ｌで被覆する。
【００３７】
具体的には、加圧部７（図２を参照）により、第１金型５１を降下させて、所定の圧力条件で、シート材１Ａの厚み方向Ｐに沿って、各ピン５４を、シート材１Ａ内に貫通させる。これにより、シート材１Ａに、複数の細孔４０、４０…が打ち抜かれる。
【００３８】
本実施形態では、シート材１Ａ内に貫通した状態の各ピン５４に、液供給部８（図２を参照）から、金型本体５３の流路５３ａにコーティング液Ｌが供給される。流路５３ａへのコーティング液Ｌの供給量は、たとえば、上述したポンプ（不図示）および圧力調整弁（不図示）等により調整される。
【００３９】
図５に示すように、流路５３ａに供給されたコーティング液Ｌは、中空部５４ａに流れ込み、流れ込んだコーティング液Ｌは、複数の貫通孔５４ｃ、５４ｃ、…を通過して、凹溝５４ｂに保持される。保持されたコーティング液Ｌは、ピン５４の外周面に接触するように、細孔４０を形成する内壁面に付着する。これにより、穿設した細孔４０の内壁面をコーティング液Ｌで被覆することができる。
【００４０】
次に、図４（ｃ）に示すように、加圧部７により、第１金型５１が元の位置（図２参照）になるように各ピン５４を上昇させて、シート材１Ａに貫通した状態の各ピン５４を、シート材１Ａから抜き出す。各ピン５４を抜き出した後、被覆したコーティング液Ｌを乾燥させて、各細孔４０の内壁面に被膜４１を形成する。
【００４１】
次いで、シート材１Ａのうち、複数の細孔４０、４０、…が形成された部分を搬送方向Ｄ（図２を参照）に搬送し、複数の細孔４０、４０、…がまだ形成されていない部分を複数のピン５４、５４、…に対向する位置に配置する。この配置した状態で、上述したように、各ピン５４により、シート材１Ａに各細孔４０を穿設しながら、各細孔４０の内壁面に被膜４１を成形する。このようなパーフォレーション加工方法により、図１に示すシート材１を製造することができる。
【００４２】
ところで、図６に、従来のパーフォレーション加工方法により、従来の細孔４０’が形成されたシート材１’を示す。なお、図６に示す従来のシート材１’では、本実施形態と同じ部材および部分に関しては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
従来のパーフォレーション加工方法では、本実施形態とは異なり、複数の細孔４０’、４０’…を穿設する際に、各細孔４０’の内壁面をコーティング液Ｌで被覆しない。このため、図６に示す従来のシート材１’では、各細孔４０’の内壁面に被膜を形成することができない。これにより、各細孔４０’の内壁面には、可塑剤を含む塩化ビニル層２０が露出してしまい、たとえば、露出面が高温の空気に晒されると、露出面から可塑剤が溶出する。このため、塩化ビニル層２０内の可塑剤の含有量が減少する結果、塩化ビニル層２０が硬化してしまうことがある。
【００４４】
それに対して、本実施形態によれば、複数のピン５４、５４…を用いて、シート材１Ａに、複数の細孔４０、４０、…を穿設するとともに、各ピン５４の凹溝５４ｂにコーティング液Ｌを保持させることにより、各細孔４０の内壁面をコーティング液Ｌで被覆する。これにより、穿設した各細孔４０の内壁面に被膜４１を形成することができるため、各細孔４０を形成する内壁面において、塩化ビニル層２０の露出を防止することができる。
【００４５】
結果として、シート材１の塩化ビニル層２０内の可塑剤の溶出を抑制することにより、塩化ビニル層２０の可撓性の低下を抑えることができる。
【００４６】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１，１Ａ：シート材、２０：塩化ビニル層、４０：細孔、５：金型、５３：金型本体、５３ａ：流路（供給機構）、５４：ピン、５４ｂ：凹溝（凹部）、Ｌ：コーティング液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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