(57)【要約】【課題】ウレタン発泡成形品に用いられる補強材として必要な機能を有しつつ、軽量でかつウレタン樹脂の滲み出しが効果的に抑えられる補強材を提供する。【解決手段】補強材１２は、ウレタン発泡体１１と一体化されて、ウレタン発泡体１１とともにウレタン発泡成形品１を構成する。補強材１２は、ウレタン樹脂の発泡時にウレタン樹脂が浸透する嵩高不織布１３と、嵩高不織布１３を通過したウレタン樹脂の滲み出しを抑えるために嵩高不織布１３の片面に積層された延伸直交配列不織布１４とを有する。延伸直交不織布１４は、目付量が１０〜４０ｇ／ｍ2、かつフラジール通気度が５０〜５００ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、補強層１２全体でのフラジール通気度が１０〜３００ｃｍ3／ｃｍ2・secである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウレタン樹脂の発泡成形に用いられてウレタン発泡成形品の表面の少なくとも一部に一体化されて設けられる補強材であって、
前記ウレタン樹脂の発泡時に前記ウレタン樹脂が浸透する嵩高不織布と、
前記嵩高不織布を通過した前記ウレタン樹脂の滲み出しを抑えるために前記嵩高不織布の片面に積層された、目付量が１０〜４０ｇ／ｍ2、かつフラジール通気度が５０〜５００ｃｍ3／ｃｍ2・secである緻密不織布とを有し、
補強材全体でのフラジール通気度が１０〜３００ｃｍ3／ｃｍ2・secである補強材。
【請求項２】
前記緻密不織布の前記嵩高不織布と積層された面と反対側の面に、不織布または網状構造体からなる最表層がさらに積層されている請求項１に記載の補強材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補強材と、
ウレタン樹脂を発泡成形させてなるウレタン発泡体とを有し、
前記補強材は、前記ウレタン樹脂が浸透して前記ウレタン発泡体と一体となっているウレタン発泡成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウレタン樹脂の発泡成形に用いられる補強材、およびその補強材を用いて成形したウレタン発泡成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗物用のシートやソファなどのクッション材には、軟質ポリウレタンなどの発泡成形品が一般に用いられている。この種の発泡成形品においては、クッションとして使用される際に、下部に取り付けられるスプリングの押圧力を受けて損傷することなく、かつ剛性を持たせてクッション性を良好にするために、補強材が用いられる。そして、補強材を用いた発泡成形品の製造方法としては、まず、発泡成形用の金型の内面に接して補強材を設置し、その状態で金型内に液状のウレタン樹脂を注入し、加熱加圧によって発泡させる方法がある。
【０００３】
補強材は、金型内で発泡したウレタン樹脂を含浸して一体化するが、含浸したウレタン樹脂が補強材から滲み出すと、滲み出したウレタン樹脂が硬化し、製品として使用されたときに他の金属部品（たとえば上記のスプリングやフレーム）と接触し、摩擦による擦れ音が発生する原因となる。したがって、補強材には、ウレタン樹脂を含浸する働きの他に、含浸したウレタン樹脂が表面から滲み出ないようにする働きが必要とされる。
【０００４】
このような補強材として、例えば、特許文献１や特許文献２には、少なくとも１層以上の不織布層と、網状基材層とを、ニードルパンチング法、サーマルラミネーション法等により通気性を持たせて一体化した発泡成形用強化材が開示されている。網状基材層としては、熱可塑性樹脂フィルムから形成した一軸延伸体（スプリットウェブ、スリットウェブ、一軸延伸テープ）をその延伸軸が交差するように経緯積層または織成したものが用いられる。ウレタン樹脂の発泡成形の際は、補強材は不織布層を金型の内面に密着させて設置し、その状態で金型内にウレタン樹脂を注入する。
【０００５】
特許文献１，２に開示された補強材は、網状基材層を用いており、これによって必要な強度とウレタン樹脂の浸透性を確保し、外側の不織布層によってウレタン樹脂の滲み出しを防止している。これにより、補強効果が優れるとともに、成形時にウレタン樹脂が表面に滲み出して硬化物が生成することなく、他の金属部品との摩擦による擦れ音が防止される。
【特許文献１】特開２０００−３１３０８０号公報
【特許文献２】特開２０００−３１３０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の補強材は、ウレタン発泡成形品の補強効果およびウレタン樹脂の浸透性に優れている。そのため、表面からのウレタン樹脂の滲み出しを効果的に防止するためには不織布層の目付量を大きくする必要がある。具体的には、特許文献１，２に開示されている構成の補強材では、ウレタン樹脂の滲み出しを確実に防止するためには不織布層の目付量として８０〜１４０ｇ／ｍ2程度のものが用いられる。
【０００７】
一方、ウレタン発泡成形品を自動車などの乗物用シートに用いる場合、軽量化が重要な課題の一つとされる。そのため、ウレタン発泡体だけでなく、この補強材に対しても軽量化が求められている。
【０００８】
そこで本発明は、ウレタン発泡成形品に用いられる補強材として必要な機能を有しつつ、軽量でかつウレタン樹脂の滲み出しが効果的に抑えられる補強材、およびそれを用いたウレタン発泡成形品を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の補強材は、ウレタン樹脂の発泡成形に用いられてウレタン発泡成形品の表面の少なくとも一部に一体化されて設けられる補強材であって、ウレタン樹脂の発泡時にウレタン樹脂が浸透する嵩高不織布と、この嵩高不織布を通過したウレタン樹脂の滲み出しを抑えるために嵩高不織布の片面に積層された緻密不織布とを有する。緻密不織布は、目付量が１０〜４０ｇ／ｍ2、かつフラジール通気度が５０〜５００ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、そして補強層全体でのフラジール通気度が１０〜３００ｃｍ3／ｃｍ2・secである。
【００１０】
本発明の補強材は、ウレタン樹脂の発泡成形の際に金型の内面に密着して設置される。発泡したウレタン樹脂は、嵩高不織布に浸透し、これによって、発泡したウレタン樹脂と補強材とが一体化したウレタン発泡成形品が得られる。嵩高不織布の片面には緻密不織布が積層されており、この緻密不織布の目付量およびフラジール通気度を上記の範囲とすることで、軽量化を達成しつつも、ウレタン樹脂の滲み出しが効果的に抑制されると同時に、ウレタン樹脂の発泡時に発生するガスの逃がしも良好に行える。
【００１１】
本発明の補強材において、緻密不織布の嵩高不織布と積層された面と反対側の面に、不織布または網状構造体からなる最表層をさらに積層した構造とすることもできる。これにより、仮にウレタン樹脂が上記の積層構造から滲み出したとしても、滲み出して硬化したウレタン樹脂がウレタン発泡成形品の使用時に他の部品と直接接触することが防止される。
【００１２】
本発明のウレタン発泡成形品は、上記本発明の補強材と、ウレタン樹脂を発泡成形させてなるウレタン発泡体とを有し、補強材は、ウレタン樹脂が浸透してウレタン発泡体と一体となっている。
【００１３】
本発明のウレタン発泡成形品は、補強材として上記本発明の補強材を用いているので、ウレタン樹脂の浸透により補強材とウレタン発泡体とが一体化しつつも、補強材からのウレタン樹脂の滲み出しが抑えられ、ウレタン発泡成形品の使用時に、補強材から滲み出して硬化したウレタン樹脂が他の部品と直接接触することによって生じる擦れ音が防止される。また、従来の補強材と比べて軽量化が可能であるので、補強材が軽量となった分だけウレタン発泡成形品の軽量化も可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の補強材によれば、軽量でかつウレタン樹脂の滲み出しを効果的に抑えつつ、ウレタン樹脂の発泡時に発生するガスを良好に逃がすことができる。その結果、本発明の補強材を用いて発泡成形されたウレタン発泡成形品は、補強材へのウレタン樹脂の含浸によってウレタン発泡体と補強材とを一体化しつつも、硬化したウレタン樹脂が使用時に他の部品と直接接触して生じる擦れ音を防止することができ、かつ、ウレタン発泡体についても均質なものとすることができる。また、補強材を軽量とすることができるので、ウレタン発泡成形品の軽量化も達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態によるウレタン発泡成形品の要部断面図である。なお、図１は、層構成を模式的に示すものであり、実際の断面の構造とは必ずしも一致していない。
【００１７】
図１に示すように、ウレタン発泡成形品１は、ウレタン発泡体１１と、ウレタン発泡成形品１が使用された際にウレタン発泡体１１が他の部品と直接接触しないように補強するための補強材１２とを有する。
【００１８】
ウレタン発泡体は、ジイソシアネートとポリオールにより作られる発泡体である。ジイソシアネートとしては、ｍ−フェニレンジイソシアネート、トルエン−２,４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１,６−ジイソシアネート、テトラメチレン−１,４−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１,４−ジイソシアネート、ナフタリン−１,５−ジイソシアネート、１−メトキシフェニル−２,４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４,４'−ジイソシアネート、４,４'−ビフェニレンジイソシアネート、などが挙げられる。
【００１９】
ポリオールとしては、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリコールなどのポリエーテル型のものと、アジビン酸とエチレングリコールを縮合させたものを主成分とするポリエステル型のものなどがあるが、これらの中でもポリエーテル型のものが好ましい。
【００２０】
ウレタン発泡体１１は、上述したようなポリオールと、発泡剤、触媒、気泡サイズ調整剤等を成分とするＡ液と、イソシアネート等を主成分とするＢ液とを短時間に混合し、この混合液をノズルから金型内に注入して発泡体とする、いわゆる反応射出成形法（ＲＩＭ）により成形することができる。
【００２１】
補強材１２は、ウレタン発泡体１１の発泡成形の際に、発泡成形用の金型の内面に密着して設置されるものであり、嵩高不織布１３と、その片面に積層された、緻密不織布としての延伸直交不織布１４とを有する。嵩高不織布１３は、ウレタン発泡体１１側に配されており、金型内で発泡したウレタン樹脂を含浸する働きを有する。延伸直交不織布１４は、嵩高不織布１３を通過したウレタン樹脂が補強材１２から滲み出すのを防止する働きを有する。
【００２２】
以下に、嵩高不織布１３および延伸直交不織布１４について説明する。
【００２３】
嵩高不織布１３は、ウレタン樹脂を含浸できるものであれば、その種類は特に限定されない。ただし、ウレタン樹脂の含浸を良好に行えるようにするためには、目付量が３０〜７０ｇ／ｍ2であることが好ましい。嵩高不織布１３の目付量が３０ｇ／ｍ2未満であると、ウレタン樹脂が嵩高不織布１３に過剰に浸透し、延伸直交不織布１４から滲み出すおそれが高くなる。一方、目付量が７０ｇ／ｍ2を超えると、ウレタン樹脂が浸透しにくくなりウレタン発泡体１１と補強材１２との一体化が十分に行えなくなるおそれがあるとともに、厚さが厚くなって金型内面へ設置した際の曲面追従性が低下する。なお、一般に不織布の目付量は厚さとほぼ比例関係にあり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のスパンボンド不織布においては、３０〜７０ｇ／ｍ2の目付量は、厚さに換算すると約０．２〜０．６５ｍｍである。
【００２４】
本発明において嵩高不織布１３として好ましく用いられる不織布には、ニードルパンチ不織布やスパンレース不織布が挙げられる。これらの不織布は、その製造工程で延伸直交不織布１４との複合一体化が可能であり、両者を複合一体化させるための熱接着等の工程を必要としない。そのことにより、補強材１２の製造工程を削減することができ、製造コストを削減することができる。なお、嵩高不織布１３と延伸直交不織布１４との複合一体化工程を別に有していても差し支えない場合は、嵩高不織布１３には、ニードルパンチ不織布やスパンレース不織布の他に、スパンボンド不織布などを用いることもできる。
【００２５】
延伸直交不織布１４は、図２の断面図に示すように、フィラメント（繊維）がほぼ一方向に配列されかつフィラメントの配列方向に延伸されて構成された２枚の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂを互いのフィラメントの配列方向が直交するように積層した不織布である。
【００２６】
延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂは、このように、フィラメントをその配列方向に延伸したものであり、紡糸段階では通常の不織布と同様に繊度（太さ）が２〜３ｄＴｅｘのフィラメントを紡糸するが、これをフィラメントの配列方向に５〜１０倍に延伸することにより、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂの繊度は１．５ｄＴｅｘ以下とされる。この場合、紡糸段階においてはフィラメントが未配向であり、かつ集積されたフィラメントが一定方向に配列されているので、フィラメントの配列方向に延伸することで、小さな繊度、言い換えれば細いフィラメントであっても延伸後の引張り強度が向上する。しかし、紡糸段階におけるフィラメントの配列は完全ではないので、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂには、未延伸フィラメントや未配向フィラメントが若干混じっており、主として繊度が１．５ｄＴｅｘ以下の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂとなる。未延伸フィラメントは、融点も低く、その後の積層処理で融解するため、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂのフィラメント同士の接着剤的機能を果たす。
【００２７】
延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂを構成するフィラメントは長繊維フィラメントである。ここでいう長繊維フィラメントとは、実質的に長繊維であればよく、平均長さが１００ｍｍを超えているものをいう。フィラメントの直径は、５０μｍ以上では剛直で交絡が不十分になるため、望ましくは３０μｍ以下、さらに望ましくは２５μｍ以下である。特に強度の強い不織布を目的とする場合は、フィラメント径が５μｍ以上であることが望ましい。フィラメントの長さおよび径は顕微鏡写真により測定する。
【００２８】
延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂには、その製造方法によって縦延伸不織布と横延伸不織布とがあるが、本実施形態においてはこれらの何れも使用することができ、また組み合わせも自由である。縦延伸不織布とは、不織布を製造する際の送り方向である縦方向にフィラメントが配列され延伸された不織布であり、横延伸不織布とは、不織布を製造する際の送り方向と直角な方向である横方向にフィラメントが配列され延伸された不織布である。
【００２９】
縦延伸不織布および横延伸不織布について、詳細に説明する。
【００３０】
縦延伸不織布は、紡糸されたフィラメントにドラフト張力を与えてフィラメントを細径化した後、コンベアの移動を利用してコンベア上に集積することによって、フィラメントが縦方向に配列したウェブを形成し、これを縦方向に延伸することによって得られる。
【００３１】
フィラメントにドラフト張力を与える方法として、メルトブロー法（ＭＢ法）や、狭義のスパンボンド法（ＳＢ法）が挙げられる。何れの方法でも、フィラメントを細径化する際にできるだけ分子配向を伴わないようにするために、フィラメントに熱風を噴射する。また、コンベア上でのフィラメントの配列性を向上させるために、コンベアの搬送面に対して傾斜させてフィラメントを紡糸したり、熱風の流域中にロッド部材を配置し、このロッド部材の回転または移動により生じるコアンダ効果を利用してフィラメントを縦方向に振動させたりすることが好ましい。
【００３２】
コンベア上に集積したウェブは、縦方向に延伸され、縦延伸不織布となる。
【００３３】
ウェブの延伸には、１段で全延伸する場合もあるが、主に多段延伸が用いられる。多段延伸においては、１段目の延伸は紡糸直後の予備延伸として行われ、２段目以降の延伸が主延伸として行われる。
【００３４】
ウェブの延伸方法としては、近接延伸法を用いることが好ましい。多段延伸において近接延伸法を用いる場合は、１段目の延伸に近接延伸を用いる。近接延伸法とは、隣接する２組のロールの表面速度の差によりウェブを延伸する方式において、短い延伸間距離（延伸の開始点から終点までの距離）を保って延伸を行う方法であり、延伸間距離が１００ｍｍ以下であることが望ましい。このように、ウェブを近接延伸法で延伸することにより、個々のフィラメントを有効に延伸することができる。特に、フィラメントが全体として縦方向に配列していても個々にはある程度屈曲している場合には、できるだけ延伸間距離を短く保つことが、個々のフィラメントを有効に延伸する上で重要である。
【００３５】
一般的なメルトブロー不織布では、フィラメントがランダムに配列しており、近接延伸法によって延伸しても、フィラメントの間隔が広がるだけで、個々のフィラメントが延伸される確率は低い。ところが本発明においては、ウェブは既に高度に一方向に配列しているので、近接延伸法によれば、より確実に個々のフィラメントを延伸することができる。
【００３６】
次に、横延伸不織布について説明する。横延伸不織布を製造するには、まず、フィラメントが横方向に配列したウェブを形成する。フィラメントが横方向に配列したウェブは、紡糸ノズルより紡糸されたフィラメントを、紡糸ノズルの周囲に配したエア噴出孔からエアを直接噴出することにより横方向に振らせ、コンベア上に集積することによって形成することができる。また、他の方法として、上述したコアンダ効果を利用してフィラメントを横方向に振動させ、コンベア上に集積する方法もある。このようにして、コンベア上には、横方向に配列成分が多い状態でフィラメントが集積される。
【００３７】
こうして得られたウェブをフィラメントの配列方向すなわち横方向に延伸することにより、横延伸不織布となる。
【００３８】
ウェブを横方向に延伸する方法としては、テンター方式やプーリ方式などが挙げられる。テンター方式は、フィルムなどを拡幅する方式として一般に用いられるが、設備の設置のために広い床面積が必要なこと、および製品幅や拡幅倍率の変更が困難である。不織布は用途に応じて延伸倍率を変更しなければならない。そこで、これらの変更を運転操作中でも簡単に行えるプーリ方式を用いるのが好ましい。
【００３９】
延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂの代表的な製造方法について、縦延伸不織布および横延伸不織布を例に挙げて説明したが、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂの製造方法は上述した方法に限定されるものではなく、フィラメントをほぼ一方向に配列し、かつ配列したフィラメントをその配列方向に延伸できる方法であれば任意の方法を利用することができる。
【００４０】
延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂを構成する熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロンやポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル等のように、フラットヤーンや産業資材繊維として使用される樹脂が挙げられる。それらの中でも特に、ポリプロピレンやポリエステルが、コストや取り扱いなどの点で優れている。
【００４１】
上述した縦延伸不織布および横延伸不織布は、それぞれそのまま、一方の延伸一方向配列不織布１４ａおよび他方の延伸一方向配列不織布１４ｂとして用いることが望ましい。これにより、２枚の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂを連続的に繰り出して重ね合わせ、繋ぎ目のない連続した均一な延伸直交不織布１４を得ることができる。また、予め縦延伸不織布を作製しておき、横延伸不織布の製造段階で、横延伸不織布の搬送過程で横延伸不織布上に縦延伸不織布を繰り出して重ね、これらを積層することで、延伸直交不織布１４をより効率良く製造することができる。
【００４２】
２枚の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂは、例えば、熱エンボス法によって積層することができる。エンボス条件は、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂに用いられる樹脂の種類によって異なるが、その融点よりも３０〜８０℃低い温度とすることが好ましい。また、延伸直交不織布１４に高い表面平滑性が要求される場合には、２枚の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂの積層を、熱カレンダー処理によって行うこともできる。
【００４３】
嵩高不織布１３と延伸直交不織布１４との積層は、上述したように、嵩高不織布１３をニードルパンチ不織布またはスパンレース不織布で構成した場合は、嵩高不織布１３の製造工程において延伸直交不織布１４を供給しながら行うことで、嵩高不織布１３の製造と同時に延伸直交不織布１４と積層することができる。また、予め作製された嵩高不織布１３を延伸直交不織布１４と積層する場合は、嵩高不織布１３と延伸直交不織布１４を、熱圧着法など熱を利用して積層することができる。
【００４４】
上述した補強材１２を用いて、ウレタン発泡成形品１は、例えば以下のようにして製造することができる。まず、補強材１２を、ウレタン発泡成形用の金型の内面に密着させて配置する。このとき、延伸直交不織布１４を金型の内面に向けて配置する。その後、金型を閉じて金型内にウレタン樹脂を注入し、さらに、金型内でウレタン樹脂を加熱および加圧し、ウレタン樹脂を発泡させる。この際、発泡したウレタン樹脂は補強材１２に浸透するが、補強材１２は嵩高不織布１３と延伸直交不織布１４の２層構造となっており、浸透したウレタン樹脂は、以下に述べる理由により、延伸直交不織布１４からは滲み出さない。そして、ウレタン樹脂の硬化後、金型を開いて、得られたウレタン発泡成形品１を取り出す。ウレタン発泡成形品１は、ウレタン樹脂が補強材１２に浸透して硬化したことによって、図１に示したように補強材１２がウレタン発泡体１１と一体化した構成となっている。
【００４５】
補強材１２は延伸直交不織布１４を用いているが、延伸直交不織布１４は、２枚の延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂをフィラメントの配列方向が互いに直交するように積層されているという独自の構造を有しており、かつ、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂを構成するフィラメントは延伸により細径化されている。
【００４６】
したがって、延伸直交不織布１４は、通常用いられる不織布と比べて緻密な構造となり、ウレタン樹脂の発泡成形時に、嵩高不織布１３を通過したウレタン樹脂の補強材１２からの滲み出しを効果的に抑えることができる。その結果、ウレタン発泡成形品１においては、補強材１２からのウレタン樹脂の滲み出しが抑えられているので、例えば乗物用シートのクッションとして使用したときに、ウレタン樹脂の硬化物が、ウレタン発泡成形品１と接触して配置されるスプリングやフレームといった他の部品と直接接触することはなく、ウレタン発泡成形品１と他の部品との擦れ音の発生を防止することができる。
【００４７】
しかも、延伸一方向配列不織布１４ａ，１４ｂは、上述のように緻密な構造を有しかつ延伸によって引張強度が向上しているので、低目付であっても、補強材１２として必要な機械的強度を有し、かつ、上述したウレタン樹脂の滲み出しを効果的に抑えることができる。ウレタン樹脂の滲み出しを防止する延伸直交不織布１４を低目付とすることによって、結果的に補強材１２全体の軽量化も達成できる。また、補強材１２全体の軽量化が達成されることによって、ウレタン発泡成形品１の軽量化も達成できる。
【００４８】
ウレタン樹脂の滲み出しの防止効果は、延伸直交不織布１４の目付量に依存する。ウレタン樹脂の滲み出しをより効果的に抑えるため、本発明においては、延伸直交不織布１４の目付量は１０〜４０ｇ／ｍ2とされる。延伸直交不織布１４の目付量が１０ｇ／ｍ2未満では、ウレタン樹脂の滲み出しを十分に抑制するのが難しく、また、このような目付量の不織布を目付ムラなく製造するのは困難である。一方、ウレタン樹脂の滲み出しを抑制するためには目付量は高いほうが好ましいが、目付量は４０ｇ／ｍ2あれば十分であり、それを超えるような目付量は、延伸直交不織布１４の軽量化の妨げとなる。また、高すぎる目付量は、以下に述べるような、別の問題を引き起こすおそれがある。延伸直交不織布１４の目付量４０ｇ／ｍ2は、厚さに換算すると約０．１５ｍｍである。
【００４９】
上述のように、ウレタン発泡成形品１に用いる補強材１２には、ウレタン樹脂の滲み出しを抑制することが重要な特性として挙げられる。ウレタン樹脂を発泡させるために補強材１２に重要な特性がもう一つある。それは、ウレタン樹脂の発泡時に発生するガスを逃がすことである。すなわち、補強材１２は、ウレタン樹脂の滲み出しを抑制すると同時に、発生したガスを逃がす必要がある。したがって、補強材１２は、単にウレタン樹脂の滲み出しを抑制するだけではなく、発生したガスを逃がすための適度な通気度を有することが重要である。
【００５０】
ウレタン樹脂の滲み出しを抑制し、かつ発泡時に発生するガスを逃がす特性を示す指標として、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠して測定したフラジール通気度を用いることができる。本発明者らの実験によれば、ウレタン発泡成形に用いる補強材１２のフラジール通気度は、１０〜３００ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃであり、好ましくは１００〜２００ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃである。
【００５１】
さらに本発明においては、ウレタン樹脂の滲み出しを抑制するための緻密不織布として用いている延伸直交不織布１４についても、フラジール通気度を５０〜５００ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃとしている。延伸直交不織布１４は、前述したように緻密な不織布であるので、延伸直交不織布１４が１０〜４０ｇ／ｍ2の目付量の範囲内にあれば、このフラジール通気度を十分に満足することができる。
【００５２】
上述した通気度が不足していると、補強材１２の近傍でガス抜けが不均一となる。そのことにより、ガスの抜けにくい部分でウレタン樹脂の発泡不良が生じ、均一な発泡体が得られなくなってしまう。ガス抜けの不均一が極端な場合、発泡反応自体が起こらず、未反応の部分が生じることもある。この逆に通気度が高すぎると、ガス抜けは良好であるが、ウレタン樹脂の浸透性も高くなり、ウレタン樹脂の滲み出しを十分に抑制できなくなってしまう。
【００５３】
このように、ウレタン樹脂の発泡成形時のガス抜け性および滲み出し抑制の観点から通気度を規定することは重要であるが、滲み出しを抑えるための層として低目付の不織布すなわち延伸直交不織布１４を用いる場合は、補強材１２全体での通気度だけでなく、延伸直交不織布１４の通気度も規定する必要がある。それは、補強材１２全体の通気度が上記の範囲を満足しており、ガス抜け性が良好であるとしたとしても、延伸直交不織布１４が所定の通気度でないと、ウレタン樹脂の滲み出しを効果的に抑制できないことがあるからである。
【００５４】
本発明者らが鋭意検討した結果、補強材１２全体のフラジール通気度を１０〜３００ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃとし、かつ、延伸直交不織布１４のフラジール通気度を５０〜５００ｃｍ3／ｃｍ2・ｓｅｃとすることで、ウレタン発泡成形時のガス抜けが良好で、しかもウレタン樹脂の滲み出しを効果的に抑えることのできる補強材１２とすることができる。特に、延伸直交不織布１４は、高度に一方向に配列した微細な繊維からなる２枚の不織布を互いに繊維の配列方向を直交させて積層した構成であるので、通気度のムラも少なく、緻密不織布として最も適切である。
【００５５】
図１に示した例では、補強材１２がウレタン発泡体１１の表面の一部（１辺）のみに設けられているウレタン発泡成形品１を示したが、補強材１２は、ウレタン発泡成形品１の用途に応じて必要な領域に設けることができ、例えば、図３に示すように、ウレタン発泡体の全面を覆って補強材１２を設けることもできる。図１に示すようなウレタン発泡成形品１は、金型の内面の一部に補強材１２を設置することで製造できるし、図３に示すようなウレタン発泡成形品１は、金型の内面全体に補強材１２を設置することで製造できる。
【００５６】
また、上述した例ではウレタン発泡体１１側に嵩高不織布１３を配した例を示したが、延伸直交不織布１４をウレタン発泡体１１側に配することもできる。この場合は、ウレタン樹脂が直交延伸不織布１４に直接接しているので、嵩高不織布１３を介した場合よりも多量のウレタン樹脂が浸透し、嵩高不織布１３に滲み出すことになる。しかし、直交延伸不織布１４の目付量およびフラジール通気度、ならびに補強材１２全体のフラジール通気度を上述の範囲に設定しておけば、嵩高不織布１３への滲み出しは直交延伸不織布１４で制限されるので、嵩高不織布１３からさらに滲み出すのは抑えられる。
【００５７】
以上、２層構造の補強材１２を示したが、図４に示すように、３層構造とすることもできる。図４に示すウレタン発泡成形品２０では、延伸直交不織布２４の外側にさらに、最表層２５が積層された補強材２２が用いられている。図４ではウレタン発泡体２１の表面の一部に補強材２２が設けられているが、もちろん図３に示したものと同様に、ウレタン発泡体２１の全面を覆って補強材２２を設けることもできる。
【００５８】
以下に、図４に示す補強材２２について説明するが、嵩高不織布２３および延伸直交不織布２４は、前述したものと同様のものを用いることができるので、これらの説明は省略し、最表層２５のみを説明する。
【００５９】
延伸直交不織布２４は、ウレタン樹脂が滲み出るのを防止するために設けられているが、発泡条件によってはウレタン樹脂の滲み出しを確実に防止することができず、僅かに滲み出してしまうことがある。最表層２５は、このように延伸直交不織布２４からウレタン樹脂が滲み出した場合であっても、その滲み出して硬化したウレタン樹脂が、ウレタン発泡成形品２０の使用時に他の部品と接触するのを防止し、それによって擦れ音をより確実に防止するために設けられる。
【００６０】
ウレタン樹脂の滲み出しは、その殆どが延伸直交不織布２４で抑制されるので、最表層２５には、延伸直交不織布２４ほどのウレタン樹脂の滲み出し抑制性能は必要なく、また、必要以上の滲み出し抑制性能は、ウレタン樹脂の発泡時に発生したガスを逃がしにくくする。したがって、最表層２５としては、補強材２２全体の厚さが厚くなりすぎない程度で、嵩高不織布２３と同じ不織布、または網状構造層を用いることができる。
【００６１】
網状構造層は、一軸延伸割繊維フィルム、一軸延伸スリットフィルム、あるいは一軸延伸フィルムから作られたテープを適宜組み合わせて網状構造とした層であり、延伸されることにより薄い厚さで高い機械的強度を有し、かつ十分な通気性を有する。
【００６２】
図５に、網状構造層３１の一例の平面図を示す。図５に示す網状構造層３１は、２枚の一軸延伸割繊維フィルム４１を熱融着によって経緯積層したものである。
【００６３】
図６に、一軸延伸割繊維フィルム４１の拡大斜視図を示す。一軸延伸割繊維フィルム４１は、図６（ａ）に示すように、第１の熱可塑性樹脂からなる層４１ａの両面に、第１の熱可塑性樹脂よりも低い融点を有する第２の熱可塑性樹脂からなる層４１ｂを積層した層構成を有し、図６（ａ）に示すように、互いに平行に延びた複数の幹繊維４２と、幹繊維に対して交差して延び、隣接する幹繊維４２同士を繋ぐ枝繊維４３とで構成される。枝繊維４３は幹繊維４２と比べて細く、一軸延伸割繊維フィルム４１の機械的強度は主として幹繊維４２によって与えられる。
【００６４】
第２の熱可塑性樹脂からなる層４１ｂの厚みは、一軸延伸割繊維フィルム４１全体の厚みの５０％以下、望ましくは４０％以下である。一軸延伸割繊維フィルム４１同士の熱融着時の接着強度等の諸物性を満足させるためには、第２の熱可塑性樹脂からなる層４１ｂの厚みは５μｍ以上であればよいが、好ましくは１０〜１００μｍの範囲から選択される。
【００６５】
一軸延伸割繊維フィルム４１の製造方法としては、例えば、以下に示すような方法が挙げられる。
【００６６】
まず、多層インフレーション法あるいは多層Ｔダイ法などの押出成形により、第１の熱可塑性樹脂からなる層４１ａの両面に第２の熱可塑性樹脂からなる層４１ｂが積層された３層構造の原反フィルムを製造する。次いで、図７に示すように、この原反フィルム４０に、縦方向（図７に示すＬ方向）に千鳥掛けに、スプリッターを用いて割繊（スプリット処理）するか、または熱刃によりスリット処理を施して多数の平行なスリット４０ａを形成し、さらにこれを縦方向に延伸し、これと直交する方向に拡幅する。これにより、図６に示すような、幹繊維４２がほぼ縦方向に配列された一軸延伸割繊維フィルム４１が得られる。
【００６７】
延伸倍率（配向倍率）は、１．１〜１５倍が好ましく、より好ましくは３〜１０倍である。延伸倍率が１．１倍未満では、機械的強度が十分でなくなるおそれがある。一方、延伸倍率が１５倍を超えると、通常の方法で延伸することが難しく、高価な装置を必要とするなどの問題が生じる。延伸は、多段で行うことが延伸むらを防止するために好ましい。
【００６８】
最後に、以上のようにして得られた一軸延伸割繊維フィルム４１を、延伸方向が直交するように２枚重ね合わせ、これを加熱して融着することにより、図５に示したような網状構造層３１が得られる。熱融着に際しては、重ね合わせた一軸延伸割繊維フィルム４１を、対向配置された一対の加熱シリンダ間に供給し、幅方向の収縮が生じないように固定しながら、しかも第１の熱可塑性樹脂からなる層４１ａの延伸効果が失われないように、第１の熱可塑性樹脂の融点以下で、かつ第２の熱可塑性樹脂の融点以上の温度で熱融着を行う。
【００６９】
網状構造層３１の厚さは、１００μｍ〜３００μｍであることが好ましい。より好ましくは、１５０μｍ〜２５０μｍである。網状構造層３１を構成する一軸延伸割繊維フィルム４１は、一方向へ延伸したものであるので、この程度の厚みでも十分な強度を有する。
【００７０】
例えば、２枚の一軸延伸割繊維フィルム４１を直交積層した網状構造層３１の代表的な例として、新日石プラスト（株）製の割繊維不織布である日石ワリフ（登録商標）が挙げられる。
【００７１】
図８に、網状構造層に用いることのできる一軸延伸スリットフィルム４５の部分斜視図を示す。一軸延伸スリットフィルム４５は、図６に示した一軸延伸割繊維フィルム４１を製造するのに用いたのと同じ原反フィルムから作ることができる。すなわち、一軸延伸スリットフィルム４５は、図８に示すように、第１の熱可塑性樹脂からなる層４５ａと、その両面に積層された、第１の熱可塑性樹脂よりも低い融点を有する第２の熱可塑性樹脂からなる層４５ｂとで構成される。そして、その層構成を有する原反フィルムを、横方向（図８に示す矢印Ｔ方向）に千鳥掛けに割繊またはスリット処理したものを、横方向に延伸し、これを縦方向に伸長することによって、網状構造を有し主として横方向への引張強度が高い一軸延伸スリットフィルム４５が得られる。
【００７２】
得られた一軸延伸スリットフィルム４５は、延伸方向が直交するように２枚重ね合わせられて熱融着され、これによって網状構造層を構成することができる。あるいは、図６に示した一軸延伸割繊維フィルム４１と組み合わせ、延伸方向が直交するように一軸延伸割繊維フィルム４１と一軸延伸スリットフィルム４５とを重ね合わせて熱融着することによっても網状構造層を構成することができる。
【００７３】
一軸延伸割繊維フィルム４１、一軸延伸スリットフィルム４５を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンおよびこれらの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドおよびこれらの共重合体、ポリ塩化ビニル、メタクリル酸またはその誘導体の重合体および共重合体、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリテトラクロロエチレンポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられる。その中でも、割繊性の良好なポリオレフィンおよびその重合体、ポリエステルおよびその重合体が好ましい。また、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との融点の差は、製造上の理由から、５℃以上であることが必要であり、好ましくは１０〜５０℃である。
【００７４】
以上、それぞれ網状に形成した２枚のフィルムを積層して網状構造層を構成した例を示したが、この他に、図９および図１０に示すような、一軸延伸多層テープ４８からなる不織布４７や織布４９なども用いることができる。これら不織布４７および織布４９は、いずれも図６に示した一軸延伸割繊維フィルム４１を製造するのに用いたのと同様の原反フィルムを１．１〜１５倍、好ましくは３〜１０倍に一軸延伸した後、延伸方向に沿って２ｍｍ〜７ｍｍの幅で裁断した一軸延伸多層テープ４８からなる。原反フィルムの裁断は延伸前であってもよい。図９に示す不織布４７は、複数の一軸延伸多層テープ４８を一定の間隔をあけて平行に並べ、それを一軸延伸多層テープ４８の長手方向が直交するように２層に積層したものである。図１０に示す織布４９は、この一軸延伸多層テープ４８を縦横に織成したものである。
【００７５】
また、網状構造層には、上述した各構造の他に、一軸延伸割繊維フィルムまたは一軸延伸スリットフィルムと一軸延伸多層テープとを延伸方向が直交するように積層した積層体や、熱可塑性樹脂から紡糸され延伸されたフィラメントを延伸方向が直交するように組み合わせた織布や不織布を用いることもできる。さらに、上記の織布や不織布は、一軸延伸多層テープだけでなく、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂から紡糸した延伸ヤーンから作ることもできる。
【実施例】
【００７６】
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明する。
【００７７】
（実施例１）
目付量２０ｇ／ｍ2のＰＥＴ製延伸直交不織布（ミライフ（登録商標）、品番ＴＹ１０１０Ｅ、新日石プラスト（株）製）を用意した。延伸直交不織布のフラジール通気度は２００ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。その片面に、ＰＥＴからなる繊維（２．２ｄＴｅｘ）を、積層後の繊維層の目付量が５０ｇ／ｍ2となるように積層し、ニードルパンチ法により一体化した。これにより、延伸直交不織布を緻密不織布とし、その片面に積層した繊維層を嵩高不織布とした補強材を得た。得られた補強材全体のフラジール通気度は、１７０ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００７８】
この補強材を、ウレタン発泡成形用の金型の内面に密着させて配置した後、金型内に発泡性ウレタン樹脂を充填し、加熱および加圧下で発泡成形することによってウレタン発泡成形品を得た。補強材は、延伸直交不織布を金型の内面に密着させて配置した。
【００７９】
（実施例２）
緻密不織布として、目付量４０ｇ／ｍ2のＰＥＴ製延伸直交不織布（ミライフ（登録商標）、品番ＴＹ２０２０Ｅ、新日石プラスト（株）製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして補強材を作製し、その補強材を用いてウレタン発泡成形品を得た。本例で用いた延伸直交不織布のフラジール通気度は７５ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。また、得られた補強材のフラジール通気度は、６７ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００８０】
（実施例３）
目付量２１ｇ／ｍ2、フラジール通気度８００ｃｍ3／ｃｍ2・secのＰＥＴ製網状不織布（日石ワリフ（登録商標）、品番ＳＳＰ（Ｔ）、新日石プラスト（株）製）の上に、実施例１で用いた延伸直交不織布を重ね合わせ、さらにその上に、ＰＥＴからなる繊維（２．２ｄＴｅｘ）を、積層後の繊維層の目付量が５０ｇ／ｍ2となるように積層し、ニードルパンチ法により一体化した。これにより、網状不織布を最表層とする３層構造の補強材を得た。網状不織布のフラジール通気度は８００ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、得られた補強材のフラジール通気度は、１４６ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。そして、その補強材を用いて、実施例１と同様にしてウレタン発泡成形品を得た。
【００８１】
（実施例４）
嵩高不織布の目付量を４０ｇ／ｍ2とし、かつ、嵩高不織布と緻密不織布との積層一体化をスパンレース法にて行ったこと以外は実施例１と同様にして、補強材を作製し、ウレタン発泡成形品を得た。補強材のフラジール通気度は１４４ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００８２】
（比較例１）
緻密不織布の代わりに、目付量２０ｇ／ｍ2のＰＥＴ製スパンボンド不織布を用いたこと以外は、実施例１と同様にして補強材を作製し、その補強材を用いてウレタン発泡成形品を得た。スパンボンド不織布のフラジール通気度は５３０ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、また、得られた補強材のフラジール通気度は、３９６ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００８３】
（比較例２）
緻密不織布の代わりに、目付量２０ｇ／ｍ2のＰＥＴ製スパンボンド不織布を用いたこと以外は、実施例３と同様にして補強材を作製し、その補強材を用いてウレタン発泡成形品を得た。スパンボンド不織布のフラジール通気度は５３０ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、また、得られた補強材のフラジール通気度は、３３０ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００８４】
（比較例３）
緻密不織布の代わりに、目付量２０ｇ／ｍ2のＰＥＴ製スパンボンド不織布を用いたこと以外は、実施例４と同様にして補強材を作製し、その補強材を用いてウレタン発泡成形品を得た。スパンボンド不織布のフラジール通気度は５３０ｃｍ3／ｃｍ2・secであり、また、得られた補強材のフラジール通気度は、２１０ｃｍ3／ｃｍ2・secであった。
【００８５】
表１に、実施例１〜４、比較例１〜３の補強材の物性（目付量、フラジール通気度）、およびウレタン発泡成形品におけるウレタン樹脂の滲み出し性の評価結果を示す。ウレタン樹脂の滲み出し性の評価は、得られたウレタン発泡成形品の補強材からのウレタン樹脂の滲み出具合を目視で判定し、滲み出しが全く見られない場合を○、僅かな滲み出しが認められる場合を△、明らかな滲み出しが認められるものを×で示した。
【００８６】
【表１】
2005288873.tif 000003
実施例１〜４では補強材からのウレタン樹脂の滲み出しは全く見られなかったが、比較例１〜３では多かれ少なかれ、ウレタン樹脂の滲み出しが認められた。比較例３でのウレタン樹脂の滲み出しは僅かであったが、ウレタン発泡成形品の用途によっては、滲み出て硬化したウレタン樹脂が他の部品と擦れあって異音を生じるおそれがある。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施形態によるウレタン発泡成形品の要部断面図である。
【図２】図１に示す延伸直交不織布の模式的断面図である。
【図３】ウレタン発泡体の全面を覆って補強材を設けた、本発明によるウレタン発泡成形品の断面図である。
【図４】３層構造の補強材を設けた、本発明によるウレタン発泡成形品の断面図である。
【図５】図４に示す最表層として用いることのできる網状構造層の一例の平面図である。
【図６】図５に示す一軸延伸割繊維フィルムの部分断面図である。
【図７】図６に示す一軸割繊維フィルムを製造するのに用いられる原反フィルムの、スリットを入れた状態での部分斜視図である。
【図８】図４に示す最表層である網状構造層に適用可能な、一軸延伸スリットフィルムの部分斜視図である。
【図９】網状構造層の他の例である不織布の平面図である。
【図１０】網状構造層のさらに他の例である織布の平面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１，２０    ウレタン発泡成形品
１１，２１    ウレタン発泡体
１２，２２    補強材
１３，２３    嵩高不織布
１４，２４    延伸直交不織布
１４ａ，１４ｂ    延伸一方向配列不織布
２５    最表層
３１    網状構造層
４１    一軸延伸割繊維フィルム
４５    一軸延伸スリットフィルム
４７    不織布
４８    一軸延伸多層テープ
４９    織布
【図１】
2005288873.tif 000004
【図２】
2005288873.tif 000005
【図３】
2005288873.tif 000006
【図４】
2005288873.tif 000007
【図５】
2005288873.tif 000008
【図６】
2005288873.tif 000009
【図７】
2005288873.tif 000010
【図８】
2005288873.tif 000011
【図９】
2005288873.tif 000012
【図１０】
2005288873.tif 000013