(57)【要約】【課題】  スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着する際、溶剤系接着剤を使用することなく、しかも強固に接着できるようなウレタンフォームを提供する。【解決手段】  スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着するためのゲル状弾性体接着用ウレタンフォームにおいて、ウレタンフォーム３の接着面部にＥＶＡ系のホットメルト樹脂層２を形成し、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層２にゲル状弾性体を接着する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されてなるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着するためのゲル状弾性体接着用ウレタンフォームであって、前記ウレタンフォームの接着面部にエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系のホットメルト樹脂層が形成されることを特徴とするゲル状弾性体接着用ウレタンフォーム。
【請求項２】
前記ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層のウレタンフォーム側に、フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層が形成され、該樹脂層がフレームラミネート法でウレタンフォームと接着されることを特徴とする請求項１記載のゲル状弾性体接着用ウレタンフォーム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＥＶＡ系のホットメルト樹脂層が形成されるウレタンフォームの接着面部に、スチレン系ベースポリマーにオイルが添加されるゲル状弾性体が加熱されて接着されることを特徴とするゲル状弾性体が接着されたウレタンフォーム。
【請求項４】
ゲル状弾性体の接着表面を９０〜１７０℃に加熱し、このゲル状弾性体の接着表面を、請求項１または２に記載のＥＶＡ系のホットメルト樹脂層が形成されるウレタンフォームの接着面部に当接させて接着することを特徴とするゲル状弾性体が接着されたウレタンフォームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチレン系ベースポリマーにオイルが添加されて成形されるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルを添加して成形されるゲル状の軟質弾性体と、ウレタンフォームを組み合わせて使用されるマットレス等のクッション材が知られており、両者を組み合わせる技術として、例えば、ウレタンフォーム上に、複数のゲル状弾性体を、相互に間隔をあけて配置するように、低硬度エラストマー樹脂を溶剤に溶かした接着剤で接合するような技術（例えば、特許文献１参照。）や、ウレタンフォームからなる本体に設けられる複数の貫通穴に柱状のゲル状弾性体を挿入し、本体の上面と下面に表面部材、裏面部材を積層することでゲル状弾性体の脱落防止を図るような技術（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２２１９５２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２３８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記特許文献１のように、スチレン系の溶剤可溶タイプの接着剤を使用してウレタンフォームとゲル状弾性体を接合する技術の場合、スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体とウレタンフォームを接着すると、経時的にゲル状弾性体のパラフィン系オイルがブリードしてくるため接着不良がおきやすくなるという問題があった。また、作業環境や使用時の環境に配慮した場合に、ＶＯＣ対策として溶剤系の接着剤を使用することなく無溶剤系の接着剤を使用したいという要望もあった。
また、前記特許文献２では、接着剤などでゲル弾性体を接着する必要はないものの、ウレタンフォームに設けられた複数の貫通穴に柱状のゲル状弾性体を挿入しているため、荷重によるゲル状弾性体の変形が貫通穴により制限されてしまい、適度なクッション性が得られにくいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着する際、溶剤系接着剤を使用することなく、しかも強固に接合できるようなウレタンフォーム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】
【０００６】
そこで、本発明者等は、ホットメルト樹脂を使用して接着を試した。ホットメルト樹脂については、オレフィン系、ウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリアミド系、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡ）系のものについてそれぞれ接着性を評価した。
この結果、熱ラミネート法でのウレタンフォームとホットメルト樹脂との接着性は、どの種類のホットメルト樹脂でも概ね良好であったが、ホットメルト樹脂とゲル状弾性体との接着性では、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂だけが良好な接着性を得られることが判明した。
また、ＥＶＡ系樹脂はパラフィン系オイルに対して相溶性を有するため、ブリードによる接着性の低下の不具合は生じない。
【０００７】
すなわち、上記目的を達成するため本発明は、スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体をウレタンフォームに接着するためのゲル状弾性体接着用ウレタンフォームとして、ウレタンフォームの接着面部にＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成するようにした。
【０００８】
ここで、ウレタンフォームの接着面部にＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成する手段は任意であり、ホットメルト樹脂をフィルムや不織布、熱転写用フィルムなどのシート状に加工して、熱ラミネート法やフレームラミネート法などでウレタンフォームに貼り付けるようにしてもよく、ホットメルト樹脂をスプレーやロールコーター等で塗工処理してもよい。
ただし、上記のような塗工処理方法では、ウレタンフォームのセル中に溶融したホットメルト樹脂が染み込むため、接着性を確保するには、多量のホットメルト樹脂を処理する必要がある。これにより、ウレタンフォームの風合いを損ねるとともに、コストアップの要因ともなるため、ホットメルト樹脂をシート状に加工して、熱ラミネート法やフレームラミネート法で貼り合わせることが好ましい。
なお、フレームラミネート法によって、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層をウレタンフォームに形成する際、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層と、フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層からなる二層化したシートを使用すれば、ウレタンフォーム上にフレームラミネートすることが容易となる。
【０００９】
なお、ゲル状弾性体をＥＶＡ系ホットメルト樹脂層を介してウレタンフォームに接着する際、ゲル状弾性体の接着表面を９０〜１７０℃に加熱して接着すれば、接着性が良好になって好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
ウレタンフォームの接着面部に、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成してゲル状弾性体を接着するようにすることで、溶剤系の接着剤を使用する場合に較べて同等かそれ以上の接着力で接着することができ、また、溶剤系の接着剤を用いないので作業環境、使用時の環境に優しくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るゲル状弾性体接着用ウレタンフォームの基本構成を示す断面図である。
【図２】フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層を介在させてゲル状弾性体接着用ホットメルト樹脂層をウレタンフォームに形成する場合の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るゲル状弾性体接着用ウレタンフォームは、スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体（以下、単にゲル状弾性体という。）をウレタンフォームに接着する際、溶剤系接着剤を使用することなく、しかも強固に接着できるようにされ、ウレタンフォームの接着面部にＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成することを特徴としている。
【００１３】
ここで、前記のように、溶剤系接着剤を使用することなくゲル状弾性体とウレタンフォームを接着するため、ホットメルト樹脂での接着を試した。ホットメルト樹脂としてオレフィン系、ウレタン系、ＥＶＡ系、ポリアミド系、ＥＭＡ系のものを使用して実験室においてゲル状弾性体との接着性評価を実施した。
その結果、ゲル状弾性体側への接着は、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂だけが良好な接着性を得られることが判明した。
【００１４】
本願発明において、ゲル状弾性体との良好な接着性を持つＥＶＡ系のホットメルト樹脂としては、通常のホットメルト樹脂で用いられているものでよく、具体的には、ヤスハラケミカル株式会社製のヒロダイン７５１４、７５６０、７５７１、７５７３Ｔ、７５７９、東セロ株式会社製のＶＥ−３００−２Ｓなどが挙げられる。
【００１５】
ウレタンフォームの接着面部にＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成する手段は任意であり、ホットメルト樹脂をフィルムや不織布、熱転写用フィルムなどのシート状に加工して、熱ラミネート法やフレームラミネート法などでウレタンフォームに貼り付けるようにしてもよく、ホットメルト樹脂を塗布ハンドガンやスプレーやロールコーター等で塗工処理してもよい。
上記のような塗工処理方法では、ウレタンフォームのセル中に溶融したホットメルト樹脂が染み込むため、接着性を確保するには、多量にホットメルト樹脂を処理する必要がある。これにより、ウレタンフォームの風合いを損ね、コストアップの要因ともなるため、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂をシート状に加工して、熱ラミネート法やフレームラミネート法で貼り合わせることが好ましい。
しかしながら、ゲル状弾性体との接着性に優れるＥＶＡ系ホットメルト樹脂の中には、フレームラミネート法でウレタンフォームと接着できないものがあることが判明した。
その場合、図２で示すように、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂層２ｂとフレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層２ａからなる二層化したシートを使用すれば、ウレタンフォーム上にフレームラミネートすることが可能となる。
【００１６】
フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂としては、オレフィン系樹脂や、オレフィン樹脂ワックス（ＬＬＤＰＥ）が添加されるＥＶＡ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられる。
特に、オレフィン樹脂ワックス（ＬＬＤＰＥ）が添加されるＥＶＡ系樹脂やオレフィン系樹脂では、ウレタンフォームとの接着性に優れ、かつゲル状弾性体と接着可能なＥＶＡ系のホットメルト樹脂との接着性にも優れるので、各層間の剥離強度も十分となり、好ましい。  
【００１７】
ここで、樹脂層２ａと樹脂層２ｂからなる二層化したシートを形成する方法としては、共押出し法による方法（インフレーションによる共押出し、Ｔダイによる共押出し）や、ラミネート加工する方法（押出しラミネート法、熱ラミネート法、接着剤ラミネート法）などによって二層化が可能である。
【００１８】
そして、樹脂層２ａと樹脂層２ｂからなる二層化したシートは、必要に応じて、ウレタンフォーム３側に対面する樹脂層２ａの表面にコロナ放電処理を施して、ＪＩＳ  Ｋ  ６７６８に準拠した濡れ指数を４６ｄｙｎ以上にし、フレームラミネート法によってウレタンフォーム３に貼り合わせればよい。
【００１９】
このようなＥＶＡ系のホットメルト樹脂層２は、厚みは、３０〜１５０μｍが好ましい。３０μｍ未満であれば、ゲル状弾性体とウレタンフォーム３との十分な接着強度が得られにくく、１５０μｍを超えると、ウレタンフォーム３のクッション性に追従しにくく、コストアップとなる傾向にある。
また、ホットメルト樹脂層２ｂとフレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層２ａとからなる二層化したシートを使用する場合、ホットメルト樹脂層２ｂは、１０〜１００μｍ、フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層２ａは、２０〜１００μｍが好ましく、全体の厚みとしては、３０〜１５０μｍが好ましい。
【００２０】
ゲル状弾性体を接着させるウレタンフォームとしては、特に限定されるものではないが、硬さが１５０〜２５０Ｎ（ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２  Ｄ法に準拠）であれば、寝具やクッション材などに最適である。
また、ホットメルト樹脂層をフレームラミネート法で形成する場合は、フレームラミネート性に優れるウレタンフォームを選択することが好ましい。
【００２１】
ここで、ゲル状弾性体を本願発明のＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を介して、ウレタンフォームに接着させる方法として、例えば、あらかじめゲル状弾性体をホットプレートや遠赤外線ヒータや温風等で接着面を加熱した後、ホットメルト樹脂層上に配置させる。
この際、ゲル状弾性体は、接着面の温度が１８０℃以上に加熱されると、表面がベタついてしまったり、形状維持が困難となってしまい、生産性に劣り好ましくない。
そこで、ゲル状弾性体の接着面の温度が９０〜１７０℃程度の加熱で、良好な接着性を有するためには、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂の軟化温度が４０〜７０℃のものを用いれば、ゲル状弾性体を形状維持したまま接着でき、好ましい。
この場合、ホットプレートの表面温度を１４５〜２１５℃とし、そこにゲル状弾性体を１０〜１８０秒置けば、ゲル状弾性体の接着面の温度を９０〜１７０℃の範囲に調整できる。
【実施例】
【００２２】
ホットメルト樹脂として、表１に示すオレフィン系、ウレタン系、ＥＶＡ系、ポリアミド系、ＥＭＡ系のものを使用して、実験室においてゲル状弾性体との接着性評価を実施した。結果を表１に示す。
【００２３】
また、評価としては、図１に示すように、厚み２５ｍｍ、縦７０ｍｍ、横１４０ｍｍの大きさのウレタンフォーム３に、あらかじめ熱ラミネート法や熱転写によって、ホットメルト樹脂（１）〜（８）を使用して、厚み１００μｍのホットメルト樹脂層２を形成し、積層体１を得た。各積層体１の表面に、表面温度１８５℃に保温されたホットプレートで、１０秒程度加熱したゲル状弾性体（不図示）を置き、冷却後に接着性の確認を行った。同様に、ホットプレートの表面温度１５５℃で３０秒、２１５℃で３０秒及び１８０秒加熱したゲル状弾性体においても、接着性の確認を行った。加熱されたゲル状弾性体の接着面温度は、それぞれ８３、９０、１３０、１６２℃であった。ゲル状弾性体は、高さ４０ｍｍ、直径５０ｍｍの円柱状のものを使用した。
なお、ゲル状弾性体をホットプレートの表面温度２１５℃で３００秒間加熱した場合、ゲル状弾性体の接着面温度が１７３℃となり、表面がベタつくものであった。
【００２４】
表１の接着性において、○は接着性が良好であり、△はゲル状弾性体をある程度引っ張ると剥がれるものであり、×は簡単に剥がれるものである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
〔ウレタンフォーム〕
硬さ１９０Ｎ（ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−２  Ｄ法）、密度２５ｋｇ／ｍ３
〔ゲル状弾性体〕
スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されたエラストマー樹脂成形品
〔ホットメルト樹脂の種類〕
・フィルムタイプ
ＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）：ヤスハラケミカル株式会社製、品名「ヒロダイン７５１４」
ＥＶＡ系ホットメルト樹脂（２）：東セロ株式会社製、品名「ＶＥ−３００−２Ｓ」
ウレタン系ホットメルト樹脂（３）：大倉工業株式会社製、品名「シルクロンＨＭ１０５」
ウレタン系ホットメルト樹脂（４）：大倉工業株式会社製、品名「シルクロンＥＳ８５」
オレフィン系ホットメルト樹脂（５）：東セロ株式会社製、品名「ＱＥ−６００」
・熱転写用フィルムタイプ
オレフィン系ホットメルト樹脂（６）：松村石油株式会社製、品名「ｍｏｒｅｓｃｏＲＡＣ−３０」
ＥＭＡ系ホットメルト樹脂（７）：ヤスハラケミカル株式会社製、品名「ヒロダイン７５８９Ｒ」
・不織布タイプ
ポリアミド系ホットメルト樹脂（８）：ダイセル化学工業株式会社製、品名「ダイアミドスパン１０００」
【００２７】
この結果、表１において、実験例１〜５、８では熱ラミネート加工、実験例６、７では熱転写において、ウレタンフォーム３にホットメルト樹脂層２を形成したが、それぞれウレタンフォームとのラミネート性は概ね良好（評価○）であった。
【００２８】
一方、ゲル状弾性体とホットメルト樹脂層２との接着性においては、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）、（２）のみが良好な接着性が得られることが確認された。
また、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）と同程度の軟化点を有するＥＭＡ系のホットメルト樹脂（７）では、接着性が得られなかった。
さらに、ホットメルト樹脂の軟化点が、ゲル状弾性体の接着面温度以下の場合でも、ホットメルト樹脂（３）〜（８）とでは、接着性が得られなかった。
【００２９】
なお、同じＥＶＡ系でも、融点の高いオレフィン系の樹脂ワックスを添加しているＥＶＡ系ホットメルト樹脂（２）は、添加していないＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）に較べて接着性が若干劣る結果となっていた。要因としては、樹脂による濡れ性の違いが接着性に影響している。
【００３０】
また、ゲル状弾性体からのオイルブリードによる剥離はＥＶＡ系樹脂においては問題が無いことが確認された。オイルはパラフィン系であることから、これと相溶性のあるオレフィン樹脂やＥＶＡ樹脂であればブリードによる界面剥離は生じない。
【００３１】
次に、ウレタンフォームにＥＶＡ系のホットメルト樹脂層を形成してなる積層体をフレームラミネート法により生産しようとする場合について検討した結果、コロナ放電処理を施したＥＶＡ系ホットメルト樹脂（２）からなるフィルムでは、ウレタンフォームと接着したが、コロナ放電処理を施したオレフィン樹脂ワックス（ＬＬＤＰＥ）を含まないＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）からなるフィルムは、ウレタンフォームと接着しないことが確認された。
【００３２】
そこで、フレームラミネート法により量産できるようにするため、図２に示すように、ゲル状弾性体に接着可能なＥＶＡ系ホットメルト樹脂層２ｂと、フレームラミネート法でウレタンフォームに接着可能な樹脂層２ａからなる二層化フィルム２ａ、２ｂを、フレームラミネート法でウレタンフォーム３に張り合わせて、積層体１Ａを作製した。そして、前述と同様の方法で、ゲル状弾性体の接着面温度が１３０℃の場合での接着性を評価した。結果を表２に示す。
また、二層化フィルム２ａ、２ｂには、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂として、ＥＶＡ系ホットメルト樹脂（１）を使用し、フレームラミネート法でウレタンフォームに接着可能な樹脂として、表２に示す樹脂層２ａ（１）〜（５）を使用した。このとき、実験例１０以外は熱ラミネート法を用いて、実験例１０では、押し出しラミネート法によって、表２に示す層厚みで、二層化フィルムを形成した。
【００３３】
この際、ウレタンフォーム３側に対面する樹脂層２ａの表面にコロナ放電処理を施してＪＩＳ  Ｋ  ６７６８に準拠した濡れ指数を４６ｄｙｎ以上にし、フレームラミネート法によって二層化フィルムをウレタンフォーム３に積層した。
そして、この積層体１ＡのＥＶＡ系ホットメルト樹脂層２ｂに対するゲル状弾性体の接着評価を行った。
【００３４】
なお、表２中、ゲル状弾性体とウレタンフォームとの接着において、○はウレタンフォーム材が破損するほど引っ張っても接着が維持されていることを示し、×は樹脂層２ａとＥＶＡ系ホットメルト樹脂層２ｂの層間で剥離してしまうことを示している。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
〔樹脂層２ａ〕
ＥＶＡ系（１）：東セロ株式会社製、品名「ＶＥ−３００−２Ｓ」
ＥＶＡ系（２）：株式会社タツノ化学製、品名「ミデア」
オレフィン系（３）：東セロ株式会社製、品名「ＱＥ−６００」
オレフィン系（４）：オカモト株式会社製、品名「エマソフト３Ｃ」
ウレタン系（５）：大倉工業株式会社製、品名「シルクロンＨＭ１０５」
【００３７】
この結果は、表２の通りであり、いずれの実験例においても、フレームラミネート性は良好であった。また、樹脂層２ａがＥＶＡ系のフィルムであって、熱ラミネート法で二層化フィルムを形成した実験例９、１１及び押し出しラミネート法で形成した実験例１０では、いずれもゲル状弾性体との接着性は良好であり、溶剤系接着剤を使用するのと同等以上のレベルで接着させることができることが確認された。
【００３８】
また、樹脂層２ａがオレフィン系である実験例１２、１３では、ゲル状弾性体とウレタンフォームとの良好な接着性が得られた。
実験例１４では、樹脂層２ａとＥＶＡ系ホットメルト樹脂層２ｂ間での剥離が見られた。
【００３９】
以上のことから、本発明の有効性が確認された。
【００４０】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載された事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
スチレン系ベースポリマーにパラフィン系オイルが添加されるゲル状弾性体とウレタンフォームとを接着する際、溶剤系接着剤を用いることなく、しかもオイルブリードの問題もなく強固に接着できるため、マットレスやクッション材等において広い範囲での普及が期待される。
【符号の説明】
【００４２】
１、１Ａ…積層体、２…ホットメルト樹脂層、２ａ…フレームラミネート法でウレタンフォームと接着可能な樹脂層、２ｂ…ＥＶＡ系ホットメルト樹脂層。
【図１】
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【図２】
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