(57)【要約】【課題】  生産性や接着強度、柔軟性に優れ、さらには環境や人体への影響にも配慮された布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の複合体を提供する。【解決手段】  布地と熱可塑性樹脂からなる成形体を熱融着により一体化した複合体であって、熱可塑性樹脂からなる成形体が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在し、熱融着部分が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部である熱可塑性樹脂複合体。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
布地と熱可塑性樹脂からなる成形体を熱融着により一体化した複合体であって、熱可塑性樹脂からなる成形体が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在し、熱融着部分が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部である熱可塑性樹脂複合体。
【請求項２】
布地が、織物、編物、不織布から選ばれる少なくとも１種類である請求項１に記載の熱可塑性樹脂複合体。
【請求項３】
布地が、化学繊維および／又は天然繊維から構成されている布地である請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂複合体。
【請求項４】
熱融着温度が、熱可塑性樹脂の融点以上、繊維の融点以下である請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂複合体。
【請求項５】
熱可塑性樹脂を射出成形して成形体を得た後、成形体の上に布地を積層し、熱可塑性樹脂からなる成形体が、布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在するように、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部を熱融着する熱可塑性樹脂複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂複合体に関し、さらに熱可塑性樹脂複合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣類や下着、またイスや自動車内装用途において、形状保持や機能性付与のためにファブリック等の布地に金属や樹脂製の芯材を貼り付けて使用されている。近年では金属アレルギーの問題もあって樹脂製の芯材の使用が好まれている。
【０００３】
このような布地に芯材を貼り付ける方法としては種々の方法が用いられており、接着剤による方法や縫製による方法、また布地を金型内に配置し射出成形によって一体成形品を得る方法等が提案されている。
【０００４】
接着剤による貼り付けは十分な強度は得られるものの、固化までの時間が長く、塗布工程も必要となり生産性が悪い点や、固化した接着剤による風合いの悪化（ごわつき感）、また接着剤の種類（ホットメルトを含む）によっては、耐ドライクリーニング性に劣り、接着剤成分による皮膚刺激性があるなどの問題がある。
【０００５】
また縫製による貼り付けは十分な強度は得られるものの、縫い目が表にでるため、意匠性が悪化し、使用できる樹脂成形品が限定されるといった問題がある。
【０００６】
射出成形による貼り付けは加工時間が短く布地と樹脂成形品のみから構成されているため皮膚刺激性にも優れるが、必ずしも貼り付け強度が十分ではなく、製品形状によっては様々な工夫が必要となる。
【０００７】
また熱プレス等により熱と圧力をかけて布地と芯材を一体化する方法も提案されている（特許文献１、２参照）。熱接着性積層体を用いる方法は、十分な強度は得られるものの、固化した樹脂組成物による風合いの悪化（ごわつき感）があるなどの問題があった。伸縮性物品を用いる方法は、不織布と弾性部材を共に溶融させ接合させているため接合強度に劣る問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３３８０９５号公報
【特許文献２】特開２００２−２８３４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために検討した結果達成されたものである。
【００１０】
本発明の目的は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体との熱可塑性樹脂複合体であって、生産性や接着強度、柔軟性に優れ、さらには環境や人体への影響にも配慮された熱可塑性樹脂複合体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の目的を達成するために誠意検討した結果、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体を熱融着により一体化した複合体であって、熱可塑性樹脂からなる成形体が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在し、熱融着部分が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部である熱可塑性樹脂複合体とすることにより、上記の目的が初めて達成されることを見出し本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生産性や接合強度、柔軟性に優れ、さらには環境や人体への影響にも配慮された熱可塑性樹脂複合体を得ることが出来る。
【００１３】
本発明の複合体は、衣服、絨毯、敷布等の生活用品や、壁装材、防音材、自動車内装（フロアーマット、内張り布等）、自動車部品（エアクリーナー、室内清浄フィルター等）、家具部材（イス、クッション材等）等、様々な用途に好適に使用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１〜３の布地と熱可塑性樹脂成形体の接合部分の拡大図の例示である。
【図２】比較例１の布地と熱可塑性樹脂成形体製の接合部分の拡大図の例示である。
【図３】比較例２の布地と熱可塑性樹脂成形体の接合部分の拡大図の例示である。
【図４】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図５】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図６】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図７】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図８】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図９】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図１０】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【図１１】本発明の熱可塑性樹脂複合成形体の例示である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について詳述する。
【００１６】
本発明の熱可塑性樹脂複合体は、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体を熱融着により一体化した複合体であって、熱可塑性樹脂からなる成形体が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在し、熱融着部分が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部である。
【００１７】
熱融着は、熱可塑性樹脂からなる成形体の一部を溶融する。熱融着の方法は、好ましくは、熱プレスや熱ローラー、超音波溶着、レーザー溶着が用いられる。その中でも局所加熱圧着が可能であり、熱コントロール、作業の簡便さから特開２００７−１７３５２２号公報に開示されるようなパルスヒートユニットによる方法が好ましい。
【００１８】
本発明の熱可塑性樹脂複合体は、熱融着部分が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触部分の一部である。熱融着に寄与している面積は、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の１〜６０％であることが好ましく、３〜５０％であることがより好ましい。熱融着に関与している面積が、布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の１〜６０％であると十分な接合強度を得ることが出来る上、複合体全体の柔軟性も保持できるため好ましい。
【００１９】
図１に、布地と熱可塑性樹脂の接合部分の拡大図を例示する。図１に示したように、部分的な熱融着することにより、布地が熱可塑性樹脂と接合している。
【００２０】
本発明の熱可塑性樹脂複合体は、熱可塑性樹脂からなる成形体が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在している。図４〜図１１に、本発明の熱可塑性樹脂複合成形体を例示した。図４、図５、図１０に示したように、熱可塑性樹脂と布地が短冊状に熱融着してもよい。図６、図７、図１１に示したように、熱可塑性樹脂と布地が、丸状に熱融着してもよい。また、図８に示したように、熱可塑性樹脂と布地が、Ｌ字状に熱融着してもよい。図９に示したように、熱可塑性樹脂と布地が、ロ字状に熱融着してもよい。本発明の熱可塑性樹脂複合体では、使用目的に合わせて、布地と熱可塑性樹脂の接合部分の形状を選択することができる。
【００２１】
本発明で用いる布地は、紡織繊維を紡いで、よりをかけたものからつくられる連続した糸を組んだり織ったりしてシート状にしたものである。布地は、製法の違いによって編布、織布、不織布に分類される。ここで編布とは、糸を打ち違えに組んで成形したもので、一般には編物全般を指す。また、織布とは、経糸と緯糸とを組み合わせて機にかけて織って成形したもので、一般には織物全般を指す。さらに、不織布については、明確な定義はないが、繊維状構造物で、機械的に、化学的にまたは溶剤を用いたりまたそれらの組み合わせで、繊維間を接着したりまたは絡ませたり、あるいは両方で生産されたものであるとか、繊維シート、ウェブまたはバットで、一方向またはランダムに配列され、摩擦、及び／または粘着によって繊維間を接着されたものである。本発明の熱可塑性樹脂複合体は、好ましくは、布地が、織物、編物、不織布から選ばれる少なくとも１種類である。
【００２２】
本発明の熱可塑性樹脂複合体は、好ましくは、布地が、化学繊維および／又は天然繊維から構成されている布地である。
【００２３】
天然繊維とは、天然に産する原料を繊維状に加工したもので、天然繊維には、植物繊維、動物繊維、鉱物繊維がある。植物繊維は、植物を原料として繊維状に成形したもので、編布・織布に用いられる植物繊維には、種子毛繊維（綿、カボック）、靭皮繊維（アマ、ラヒーなど）、葉脈繊維（マニラアサなど）、果実繊維（ヤシ）等がある。不織布に用いられる植物繊維としては、綿花がある。また、動物繊維は、動物を原料として繊維状に成形したもので、編布・織布に用いられる動物繊維には、獣毛繊維（羊毛など）、絹繊維（家蚕絹、野蚕絹）がある。不織布に用いられる動物繊維としては、絹と羊毛がある。絹を用いた不織布は、繭をカットして短繊維にしてウェブを造り、スパンレース加工により不織布化したものである。また、羊毛を用いた不織布は、繊維間が圧力と蒸気により縮絨されて羊毛フェルトと称されている。鉱物繊維については、アスベストが知られている。
【００２４】
化学繊維とは、人工によって造られた繊維のことで、有機質繊維と無機質繊維がある。有機質繊維には、再生繊維、半合成繊維、合成繊維がある。再生繊維は、天然に存するセルロースやタンパク質などの高分子物質を溶媒に溶解し、ノズルから糸状にして引き出すと同時に凝固させて得られた繊維である。さらに、セルロースやタンパク質を化学的に変化させて溶解しやすい分子とし、溶解紡糸後再び化学変化によりもとの物質に変化させて得られた繊維も再生繊維である。また、半合成繊維は、天然に存在している高分子を溶解しやすい分子に変化させ、溶解紡糸後得られた繊維が天然の糸状分子と化学成分が異なるものである。さらに、合成繊維は、分子量の小さい化合物から人工的に分子量の高い化合物（高分子化合物）をつくり出し、これを溶解または溶融してノズルから紡糸して得られる化学繊維で、ナイロン、ポリエステル繊維、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル繊維（アクリル繊維）、ビニロン、高機能繊維（バラ系ポリアミド繊維、ポリアセタール繊維等）などがある。無機質繊維には、ガラス繊維、炭素繊維（飛行機の機体の材料に用いられるアクリル繊維の炭化したものと、石炭ピッチからの炭素繊維の２種ある）、金属繊維（ステンレス繊維等）などがある。
【００２５】
本発明における熱可塑性樹脂からなる成形体は、熱によって可塑化できることが重要である。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン系アイオノマー樹脂、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ＥＰＤＭ−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート、１，２−ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６−６、共重合ポリアミド６／６−６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアセタール、（変性）ポリフェニレンエーテル、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、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ酪酸−ヒドロキシ吉草酸共重合体、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート−アジペート、ポリブチレンサクシネート−テレフタレート、ポリブチレンサクシネート−カーボネート、ポリエチレンテレフタレート−サクシネート、ポリブチレンアジペート−テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート−テレフタレート、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース樹脂等の熱可塑性樹脂、ならびに各種熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系、ポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、ウレタン系、塩ビ系等）が挙げられる。熱可塑性樹脂は、柔軟性と成形加工性の点において熱可塑性エラストマーが好ましく、機械的強度や耐熱性、耐薬品性の点からポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーがより好ましい。
【００２６】
本発明の熱可塑性樹脂複合体においては、布地と前記熱可塑性樹脂からなる成形体との接合部分において、布地を構成する繊維構造が保持されていることが接合強度の点において重要であり、熱融着温度が熱可塑性樹脂の融点以上、化学繊維の融点以下であることが好ましい。繊維構造が融解せず保持されていることがより好ましい。化学繊維の融点が熱可塑性樹脂の融点と同じ、又は低い場合には熱融着の際に化学繊維も溶融し、化学繊維と溶融樹脂との絡み合いが失われるため接合強度が不十分となる場合がある。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例及び比較例により本発明をより詳しく説明する。
【００２８】
［接合状態］
射出成形によって作製した、幅１３ｍｍ×長さ１２７ｍｍ×厚さ１ｍｍの樹脂製試験片、布地の順に積層し、パルスヒートユニット又は熱プレスを用い所定の条件にて布地側から加熱圧着し、布地と樹脂成形品が溶着された複合体を得た。得られた複合体の溶着部分について光学顕微鏡による拡大観察を行い接合状態の評価を行った。
【００２９】
［接合強度］
射出成形によって作製した、幅１３ｍｍ×長さ１２７ｍｍ×厚さ１ｍｍの樹脂製試験片、布地の順に積層し、パルスヒートユニット又は熱プレスを用い所定の条件にて布地側から加熱圧着し、布地と樹脂成形品が溶着された複合体を得た。得られた複合体の両端を引張試験機のチャックにはさみ、５０ｍｍ／分の歪み速度で引張り接合面の引張剪断によって剥がれる力を測定した。引張剪断によって得られた剥がれ力を接合面積で割り算した値を接合強度として算出した。
【００３０】
［柔軟性］
射出成形によって作製した、幅１３ｍｍ×長さ１２７ｍｍ×厚さ１ｍｍの樹脂製試験片、布地の順に積層し、パルスヒートユニット又は熱プレスを用い所定の条件にて布地側から加熱圧着し、布地と樹脂成形品が溶着された複合体を得た。得られた複合体について以下の基準で
○：  樹脂製試験片単体と同等の柔軟性を示す
×：  樹脂製試験片単体より剛性が高い。
柔軟性の評価を行った。
【００３１】
［実施例１］
熱可塑性樹脂としてポリエステル系エラストマーである東レ・デュポン社製の”ハイトレル”７２４７（融点２１６℃）を用いて幅１３ｍｍ×長さ１２７ｍｍ×厚さ１ｍｍの射出成形品を作成（成型温度２４０℃、金型５０℃）し、その上から目付が８８ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製織物の布地I（融点２６５℃）を積層し、パルスヒートユニットを用いて２５０℃×１．５ＭＰａ×２０秒の条件にて加熱圧着し複合体を得た。熱融着に寄与している面積は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の４％であった。
【００３２】
［実施例２］
目付が２４４ｇ／ｍ２ポリエチレンテレフタレート製織物の布地II（融点２６５℃）を使用した以外は実施例１と同じ条件にて複合体を作成した。熱融着に寄与している面積は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の４％であった。
【００３３】
［実施例３］
熱可塑性樹脂としてポリエステル系エラストマーである東レ・デュポン社製の“ハイトレル”４０４７Ｎ（融点１８０℃）を用いて幅１３ｍｍ×長さ１２７ｍｍ×厚さ１ｍｍの射出成形品を作成（成型温度２１０℃、金型５０℃）し、その上から目付が８８ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製織物の布地I（融点２６５℃）を積層し、パルスヒートユニットを用いて２３０℃×１．５ＭＰａ×２０秒の条件にて加熱圧着し複合体を得た。熱融着に寄与している面積は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の４％であった。
【００３４】
［比較例１］
パルスヒートユニットを用いて２７５℃×１．５ＭＰａ×２０秒の条件にて加熱圧着した以外は実施例１と同じ条件にて複合体を作成した。熱融着に寄与している面積は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の４％であった。
【００３５】
［比較例２］
パルスヒートユニットの代わりに、上下２５０℃設定の熱プレスを用いて積層体を圧着（１．５ＭＰａ×２０秒）した以外は実施例１と同じ条件にて複合体を作成した。熱融着に寄与している面積は布地と熱可塑性樹脂からなる成形体の接触面積全体の１００％であった。
【００３６】
上記実施例、比較例について行った評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
図１に実施例１〜３の布地と熱可塑性樹脂成形体の接合部分の拡大図を示した。熱可塑性樹脂からなる成形体の一部が布地を構成する繊維内および／又は繊維間に介在していた。表１の結果からも明らかなように、実施例の複合体では接合部分において布地を構成する繊維構造が保持されており、接合強度、柔軟性が良好であることが分かる。
【００３９】
図２に比較例１の布地と熱可塑性樹脂成形体の接合部分の拡大図を示した。比較例１では加工温度が高すぎることで布地Iを構成する繊維が溶融してしまい、繊維構造が保持されておらず結果として接合強度が低くなることが分かる。図３に比較例２の布地と熱可塑性樹脂成形体の接合部分の拡大図を示した。全面的に熱融着していた。比較例２では熱融着に寄与している面積が大きすぎて複合体全体の剛性が高くなることが分かる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ・・・熱可塑性樹脂からなる成形体
２Ａ・・・布地（編物）
２Ｂ・・・布地（織物）
３  ・・・熱溶着された布地と熱可塑性樹脂からなる成形体との接合部分（繊維構造は保持している）
４  ・・・熱溶着された布地と熱可塑性樹脂からなる成形体との接合部分（繊維構造は無い）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2016088015.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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