(57)【要約】【課題】切込や開口等を一部に有する不織布成形体を精度よく効率的に生産できる製造方法を提供する。【解決手段】本発明の不織布成形体の製造方法は、不織布からなる生地シート（Ｗ）を加熱する加熱工程と、加熱された生地シートを成形型（Ｍ）を用いて立体形状に成形する成形工程とを備え、この成形工程が生地シートの成形面へ切込（Ｃ）を入れる切込工程を含むことを特徴とする。この切込工程は、具体的には、成形型内に設けた電熱材からなる刃部を加熱することによりなされる。本発明の製造方法によれば、切込や開口などが生地シートの成形とほぼ同時に形成されるため、切込等を有する立体成形された不織布成形体を精度よく効率的に生産できる。このような不織布成形体は、例えば、自動車用シートに用いられる発泡樹脂からなるクッション材の表面に被着されるクッション材用補強布（インサート材）である。【選択図】図３
2015016036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布からなる生地シートを加熱する加熱工程と、
加熱された該生地シートを成形型を用いて立体形状に成形する成形工程と、
を備える不織布成形体の製造方法であって、
前記成形工程は、前記生地シートの成形面へ切込を入れる切込工程を含むことを特徴とする不織布成形体の製造方法。
【請求項２】
前記成形型は、第１成形面と該第１成形面から僅かに突出し得る刃部とを有する第１成形型と、該第１成形面に対峙し該第１成形面との間に介在する前記生地シートを成形する第２成形面と該第２成形面の近傍で該刃部の先端が当接し得る受部とを有する第２成形型と、
からなる請求項１に記載の不織布成形体の製造方法。
【請求項３】
前記刃部は、通電により発熱する電熱材からなる薄板状である請求項２に記載の不織布成形体の製造方法。
【請求項４】
前記切込工程は、前記刃部へインパルス電流を供給する工程である請求項３に記載の不織布成形体の製造方法。
【請求項５】
前記不織布成形体は、発泡樹脂からなるクッション材の表面に被着されて該クッション材を少なくとも部分的に補強するクッション材用補強布である請求項１〜４のいずれかに記載の不織布成形体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により得られることを特徴とする不織布成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体成形された不織布成形体とその製造方法に関する。不織布成形体の代表例として、車両用シートに内包される発泡樹脂からなるクッション材（パッド材ともいう。）の表面に被着等され、クッション材の保護や硬さ調整等を行うクッション材用補強布（単に「補強布」という。）がある。
【背景技術】
【０００２】
自動車用シートは、座部、背部（側部を含む）、ヘッドレスト部などからなるが、いずれの部位にもシートカバーで被包された発泡樹脂からなるクッション材が設けられている。このようなクッション材自体は、強度や耐摩耗性が必ずしも十分ではないため、経年劣化により型崩れ等を生じたり、筐体やフレーム等と接触する部分で摩耗や異音等を生じたりし得る。そこで、不織布からなる補強布（インサート材ともいう。）をクッション材の表面へ被着させ、クッション材の強化や保護等がなされることがある。なお、このような補強布は、乗員等の人が直接接触するシートカバーとは別であり、通常、クッション材（発泡樹脂材）と筐体やフレームとの間に介在するものである。
【０００３】
ところで、最近の自動車用シートは多機能であり、サイドエアバッグ装置やベンチレーション装置等が内蔵されたり、衝突時等に乗員の身体をシート内に沈み込ませて乗員の保護を図る反発力低減機能が付加されたりしている。このような機能を確保するため、自動車用補強布は、クッション材を単に被包するのではなく、シート内外に装着される装置やシートの位置毎に要求される硬さ分布等に応じて、正確に配置された特定形状の開口等を有することが求められている。
【０００４】
また、自動車用シートのクッション材は複雑な三次元形状（立体形状）をしており、このようなクッション材は、補強布をセットした成形型内でポリウレタン等の樹脂材を発泡させることにより成形される。これによりクッション材は補強布と一体化するが、補強布の形状がクッション材の形状や特性に影響を与えるため、補強布も同様に複雑な立体形状であることが求められる。
【０００５】
このような立体形状の補強布は、化学繊維（例えばポリエステル繊維）からなる不織布の生地シートを加熱成形することにより得られ、上述した開口等は、その立体成形後に別途手作業による裁断を行うことにより形成されていた。このような補強布の製造方法に関する記載は、例えば、下記の特許文献にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１３０９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、立体成形後の補強布へ手作業等により開口を形成することは非常に煩雑で、多くの工数が必要となる。また、手作業の裁断により、所望形状の開口を正確な位置に設けることは容易ではない。さらに、成形後の裁断では、開口の周縁部に補強布（不織布）を構成する繊維の毛羽立ちや解れなども生じ易い。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、高精度で高品質な開口等を効率的に形成できる立体成形された不織布成形体の製造方法と、その製造方法により得られた不織布成形体（特にクッション材用補強布）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、従来とは異なり、不織布の立体成形と同時に切込や開口等を設けることを着想し、それを具体化した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【００１０】
（１）本発明の不織布成形体の製造方法は、不織布からなる生地シートを加熱する加熱工程と、加熱された該生地シートを成形型を用いて立体形状に成形する成形工程と、を備える不織布成形体の製造方法であって、前記成形工程は、前記生地シートの成形面へ切込を入れる切込工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
（２）本発明の製造方法によれば、成形工程中に切込工程がなされるため、不織布からなる生地シートの立体成形とほぼ同時に切込が入れられる。その結果、所望の開口等が正確に設けられた高品質な立体形状の不織布成形体（適宜単に「成形体」という。）が非常に効率的に得られ、その大幅な生産性向上や生産コスト低減等が図られる。
【００１２】
また、切込工程は、加熱された生地シートに対してなされるため、比較的切込を入れ易く、その切込の端面や周縁の性状も、解れ等がなくて良好な状態となり易い。特に、瞬間的に加熱できる電熱材からなる刃部を用いて切込を入れることにより、成形工程の短時間内により高品質な切込を効率的に形成することが可能となる。
【００１３】
（３）本発明は、上述した製造方法としてのみならず、その製造方法により得られた不織布成形体としても把握できる。この不織布成形体は、特に、発泡樹脂からなるクッション材の表面に被着されて該クッション材を少なくとも部分的に補強するクッション材用補強布であると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施例である補強布の製造過程を示す概要図である。
【図２】その際に用いる成形型を示す斜視図である。
【図３】その成形型に設けた刃部と受部を示す部分断面図である。
【図４】その成形型を用いて得られる補強布の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の製造方法のみならず、それにより得られた不織布成形体にも該当し得る。特に製造方法に関する構成要素は、プロダクトバイプロセスクレームとして理解すれば物に関する構成要素となり得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
【００１６】
《成形型》
本発明に係る成形型は、生地シートを立体形状とする成形工程のみならず、その成形時に切込を入れる切込工程にも適したものであると好適である。例えば、本発明に係る成形型は、第１成形面と第１成形面から僅かに突出し得る刃部とを有する第１成形型と、第１成形面に対峙し第１成形面との間に介在する生地シートを成形する第２成形面と第２成形面の近傍で刃部の先端が当接し得る受部とを有する第２成形型からなると、好ましい。刃部は、成形面から常時突出した状態でもよいし、成形工程中の一時期つまり切込工程のときのみ突出するようにしてもよい。
【００１７】
このような成形型を用いた切込工程は、第１成形型側に設けた刃部の先端と第２成形型側に設けた受部との間に加熱状態にある生地シートが挟持されてなされる。この際、生地シートの切込（切断）は、機械的な剪断力によりなされてもよいが、不織布からなる生地シートを瞬間的に軟化さらには溶融させて切断する溶断により行われると、良好な切断面または周縁部からなる高品質な切込または開口が高精度に形成されて好ましい。
【００１８】
このような溶断は、例えば、電熱材からなる刃部へ通電し、その刃部を瞬間的に発熱させることにより行うことができる。このような刃部の形状は、種々考えられるが、例えば、薄板状（刃状）であると、良好な切断面からなる高精度な切込が可能となり好ましい。なお、電熱材は、例えば、ニッケル・クロム合金（Ｎｉ−Ｃｒ合金）、ニッケル・クロム・鉄合金（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金）、クロム・鉄・アルミニウム合金（Ｃｒ−Ｆｅ−Ａｌ合金）などである。刃部への通電は、生地シート（不織布）の材質や厚さ等により適宜選択すればよいが、例えば、４０〜６０Ａの電流を０．５〜１．５秒間、瞬間的に供給することにより行える。そこで本発明に係る切込工程は、刃部へインパルス電流を供給する工程であると好ましい。また刃部の先端に対峙する受部は、その材質や形態を問わないが、例えば、適度な柔軟性と耐熱性を備えるシリコン樹脂等からなる弾性体であると好ましい。なお、受部の表面は、例えば、第２成形面と面一であっても、第２成形面よりも僅かに低い位置にあってもよい。
【００１９】
成形型は、その材質を問わず、例えば、金型でも樹脂型でもよい。成形型の形態も、クッション材等に応じて種々の形態をとることができ、型の分割数等も問わない。また本発明に係る成形型は、単に一対の型（例えば上型と下型）のみからなる場合の他、その側方に設けた横型（例えば前後型や左右型）をさらに有していてもよい。そして横型は、逆テーパー状（アンダーカット状）でもよい。なお、成形型は、加熱された生地シートに接触するため、稼働中に自ずと昇温する。成形型が高温になると、成形や切込の精度が低下したり、立体形状を保持するための冷却固化が不十分となり得るので、成形型は、適宜、冷却機構を備えると好適である。
【００２０】
《生地シート》
不織布からなる生地シートは、成形体の形状に応じて裁断された単葉シートでもよいし、ロール状に巻回等された連続シートでもよい。連続シートを用いると、加熱工程および成形工程を連続的に行うことができて好ましい。
【００２１】
本発明に係る不織布は、繊維を織らずに絡み合わせた布である限り、その種類（繊維の材質や製法等）は問わない。不織布は、綿、ウール、麻等の天然繊維からなってもよいが、クッション材となる発泡樹脂との密着性や結合性の観点から、化学繊維からなると好ましい。化学繊維には、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル等の合成繊維やレーヨン等の再生繊維がある。また不織布は、同じ特性の繊維から構成されてもよいし、異なる特性（材質、融点、長さ等）の繊維から構成されてもよい。不織布の目付は問わないが、補強布となる不織布は、軽量化の観点から例えば目付が７０〜１２０ｇ／ｃｍ２ であると好ましい。
【００２２】
例えば、本発明に係る不織布は、軟化点または融点が相対的に異なる低融点繊維と高融点繊維が混在した混合繊維からなると好ましい。このような不織布を用いると、低融点繊維が短時間の加熱で優先的に軟化または溶融し、高融点繊維と絡んだ状態で硬化または凝固するため、立体形状の保持性に優れた不織布成形体が効率的に得られる。
【００２３】
《不織布成形体》
本発明の不織布成形体は、その種類、形態、用途等を問わず、上述したような補強布の他にも、例えば、梱包資材、緩衝体、容器、ネット、立体マスク、生理用品等の種々のものがある。不織布成形体が補強布である場合、補強布が被着するクッション材も、その材質、形態、用途を問わない。クッション材を構成する発泡樹脂は、ポリウレタンフォームが代表的ではあるが、クッション材の用途に応じて、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム等でもよい。高精度な切込や開口を有する本発明の補強布は、特に、多機能で高品質を要求される自動車用シート用クッション材に用いられると好適である。
【実施例】
【００２４】
《概要》
実施例を示して本発明をより具体的に説明する。本発明の不織布成形体に係る一実施例であるクッション材用補強布Ｆ（単に補強布Ｆという。）を製造する際に用いる成形装置Ｄの概要と、その際の各製造工程を図１に示した。なお、本実施例に係る補強布Ｆは、図４に示すように、自動車用シート（より正確にはシートカバー）に内包されるクッション材に被着され、クッション材とフレームの間に介装される。
【００２５】
成形装置Ｄは、図１（１）に示すように、所定幅の帯状をした不織布からなる生地シートＷを連続的に巻回したロールＲと、ロールＲから引き出された生地シートＷの両面を加熱する面状のヒータＨと、加熱された生地シートＷを上下方向および側方から押圧して所望形状に成形する成形型Ｍとを備える。その他、成形装置Ｄは、図示しないロールＲの回転駆動源、成形型Ｍの油圧駆動源、それらを制御する制御装置等を備える。
【００２６】
生地シートＷとなる不織布は、全体がポリエステル繊維からなる。但し、その一部（２０〜３０％）は融点（または軟化点）が１００〜１２０℃の低融点ポリエステル繊維からなり、その残部は融点（または軟化点）が２３０〜２５０℃の高融点ポリエステル繊維からなる。この生地シートＷをヒータＨで１５０〜２００℃に加熱すると、低融点ポリエステル繊維が優先的に軟化または溶融する（加熱工程）。
【００２７】
このように加熱された生地シートＷは、図１（２）に示すように、成形型Ｍにより所望の立体形状に加圧成形される（成形工程）。この際、成形型Ｍの成形面１１、２１に接触した生地シートＷは、その接触直後から冷却され、軟化または溶融していた低融点ポリエステル繊維も立体成形の終了時にはほぼ硬化または凝固する。その結果、図１（３）に示すように、成形型Ｍを型開きしても、立体形状が安定的に維持された形状保持性に優れる補強布Ｆ（個別分断前）が得られる。
【００２８】
《成形型Ｍ》
自動車用シートの背部および側部を構成するクッション材に被着される補強布Ｆ（またはその主要部）を、一度に立体成形し得る成形型Ｍの一例を図２に示した。この成形型Ｍは、ベースとなる下型１と、それに対峙した上型２と、上型２の左右側に開閉動可能に枢支された左右型３（図２では片側のみ示した。）と、上型２の前後側に開閉動可能に枢支された前後型４（図２では片側のみ示した。）とからなる。
【００２９】
自動車用シートの背部に相当する下型１の成形面１１には、前後方向（自動車用シートから観ると上下方向）に延在する３本の細長い縦溝１２が形成されている。この縦溝１２には、図３の断面図に示すように、その内壁面に沿って刃部１３が環状に配設されている。なお、縦溝１２に収容される装着具１４により、刃部１３は下型１に対して着脱自在となっていると共に、その刃先の突出量も成形面１１に対して調整可能となっている。
【００３０】
成形面１１に対峙する上型２の成形面２１にも、縦溝２２が形成されている。この縦溝２２には、柔軟性、耐熱性、耐久性等に優れる受部２３が、成形面２１と面一か、僅かに奥側（低い側）に配置されている。そして生地シートＷが下型１と上型２により加圧されて立体成形される際、刃部１３の刃先は受部２３の表面に当接する。こうして生地シートＷは刃部１３により剪断され、細長い長方形状の開口部Ｃ（切込）が補強布Ｆに形成されることになる（図４参照）。
【００３１】
図２および図３では、下型１と上型２の間にある自動車用シートの背部に相当する部分で、補強布Ｆに開口部Ｃを形成する場合を示したが、他の部分にも適宜、開口や切込等を形成してもよい。さらに、下型１と上型２の間に限らず、下型１と左右型３の間または下型１と前後型４の間等でも、同様な開口や切込等が形成されるようにしてもよい。
【００３２】
成形型Ｍ自体は、金型でもよいが、成形対象が不織布からなる生地シートＷであるため、比較的安価に製造できる樹脂型を用いると好ましい。また本実施例に係る刃部１３は、入手容易な電熱材であるニッケルクロム合金（ニクロム平鋼板）からなると好ましい。このような刃部１３へ、瞬間的に比較的大きな電流（インパルス電流）を流すと、生地シートＷを成形する短時間内でも、刃部１３は瞬時に十分な高温となり、刃部１３に接触した生地シートＷはその熱により瞬時に溶断される。なお、刃部は、インパルス電流を供給する前に適宜予熱された状態であると、素早く昇温して好ましい。刃部１３の刃先が当接する受部２３は、例えば、弾力性と適度な耐熱性を備えるシリコン樹脂からなると好ましい。
【００３３】
こうして本実施例に係る成形装置Ｄによれば、所望の立体形状に成形されると共に所定の箇所に正確な開口部Ｃまたは切込が形成された補強布Ｆが、効率よく連続的に生産され得る。なお、成形後の補強布Ｆを、連続した生地シートＷから所定のタイミングで切り離せば、補強布Ｆをより効率的に生産できる。
【００３４】
《クッション材への被着》
補強布Ｆのクッション材への被着は、例えば、次のようにしてなされる。クッション材の成形型の内壁面へ、立体成形された補強布Ｆをセットし、その成形型内へポリウレタンなどの発泡樹脂を注入して発泡させる。この際、発泡樹脂は三次元網目構造の不織布内に浸透するため、クッション材と補強布Ｆは強く結合または接着された状態となる。こうして補強布Ｆは、クッション材の表面保護、形状保持、硬さ調整等を果たすようになる。
【００３５】
一方、補強布Ｆの開口部Ｃでは、クッション材が部分的に露出するため、クッション材の通気性が確保されたり、クッション材の部分的または全体的な硬さが調整されたり、サイドエアバッグ装置等の内蔵が可能となったりする。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ    生地シート
Ｆ    クッション材用補強布
Ｃ    開口部（切込）
Ｍ    成形型
１１  成形面
１３  刃部
２３  受部
【図１】
2015016036.tif 000003
【図２】
2015016036.tif 000004
【図３】
2015016036.tif 000005
【図４】
2015016036.tif 000006