(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ側内面の一部又は全部にメルトブロー工法により熱可塑性樹脂を長繊維状にして吹き付けてこの長繊維が絡まりあった３次元網状の不織布層を形成し、次いで上記金型のキャビティ内に合成樹脂発泡原料を導入し、この発泡原料を上記キャビティ内で発泡させることにより、上記不織布層を発泡成型品表面に一体化させたことを特徴とする合成樹脂発泡成型品の製造方法。
【請求項２】
上記熱可塑性樹脂樹脂の吹き付け樹脂量が０．５〜２００ｇ／ｍ2である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
不織布層の厚さが０．１〜５ｍｍである請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
不織布層の通気度が１００〜３００ｃｃ／ｃｍ2・ｓｅｃである請求項１乃至３のいずれか１項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成型品表面に繊維状の樹脂不織布層が一体に形成されてなる軟質ポリウレタンフォーム等の合成樹脂発泡成型品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレン等の合成樹脂の発泡成型品表面を補強したり、表面摩擦係数、表面濡れ性等の表面特性を改質する等の目的で、かかる発泡成型品表面に合成樹脂等からなる織布又は不織布を一体に成形してなる発泡成型品が知られている。このような発泡成型品の製造方法としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等の合成樹脂の織布又は不織布を予め所定形状に形成して金型内周面の所望の位置に配置し、次いで、金型により形成されるキャビティ空間内に発泡原料液を注入・充填し、発泡原料液の発泡を行うことにより、合成樹脂の織布又は不織布が一体化した発泡成型品を得る方法が採られている。
【０００３】
しかしながら、かかる従来の製造方法においては、金型内周面の形状にぴったり沿うように、予め合成樹脂製織布又は不織布を所定形状・サイズに形状カットし、或いは縫製して立体成形を行う必要があり、作業が煩雑で時間がかかると共に、合成樹脂製織布又は不織布の材料ロスを生ずるという問題があった。また、かかる形状カット・立体成形は作業者の手作業により行うので、反復再現性に乏しく、しばしば金型内周面の形状にぴったり沿わずに隙間を生じてしまい、更に金型に配置する際には位置ずれを生ずることがあり、得られる発泡成型品の成形不良を生じたり歩留まりが悪いという問題を生じていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、予め合成樹脂製織布又は不織布を形状カット・立体成形を行う工程を不要とし、また金型形状にぴったり合わせた不織布層を反復再現性良く設けることができ、作業性良く歩留まりの良好な合成樹脂発泡成型品を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明は、上記目的を達成するため、金型のキャビティ側内面の一部又は全部にメルトブロー工法により熱可塑性樹脂を長繊維状にして吹き付けてこの長繊維が絡まりあった３次元網状の不織布層を形成し、次いで上記金型のキャビティ内に合成樹脂発泡原料を導入し、この発泡原料を上記キャビティ内で発泡させることにより、上記不織布層を発泡成型品表面に一体化させたことを特徴とする合成樹脂発泡成型品の製造方法を提供する。
【０００６】
本発明によれば、メルトブロー工法により多数の細長い繊維状の溶融樹脂が吹き出されて微細孔を有する不織布層を金型内周面に形成し、これが発泡成型品表面に固着一体化するので、発泡成型品の表面改質・表面補強を実現することができる。
【０００７】
そして、メルトブロー工法により熱可塑性樹脂を金型内周面の所望部位に直接吹き付けて不織布層を形成するので、予め織布／不織布を金型内周面のサイズ・形状に合わせて形状カット・縫製等の立体成形工程を省くことができ、工程を短縮し作業効率がアップすると共に、織布／不織布の材料ロスが生じない。また、金型内周面が凹凸のある複雑な形状であっても、金型形状にぴったりと沿う形状に不織布層を容易に形成することができる。また、メルトブロー工法における単位面積当たりの吹き付け時間や吹き付け条件を調節することにより、不織布層の厚みを任意に調節することができるので、部分的に厚く或いは薄く形成することが可能となり、不織布層の設計の自由度が向上する。この吹き付け作業は自動運転とすることもでき、この場合、手作業による位置ずれの問題は解消し、また再現性が大幅に向上して、歩留まり良く合成樹脂発泡成型品を製造することができる。
【０００８】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明における合成樹脂発泡原料としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレン等の各種合成樹脂の発泡原料を特に制限なく使用することができる。例えば、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート化合物を主成分としてこれに発泡剤、整泡剤、触媒その他の助剤を適宜配合してなるポリウレタン発泡原料等が挙げられる。なお、ポリウレタンフォームとしては、軟質であっても硬質であってもよい。
【０００９】
本発明は、上記合成樹脂発泡原料を金型のキャビティ内に導入・充填した後、発泡させて合成樹脂発泡成型品を製造するものであるが、金型としては、発泡成形に使用されるいずれのものも使用でき、例えば下型と上型を備え、これら上下型を合わせることにより内部にキャビティを形成するものなどが挙げられる。
【００１０】
図１は、本発明方法の一態様を示すもので、図１中（Ａ）は、下型１及びベントホール３を備えた上型２よりなる成型用金型を示し、下型１と上型２とは互いに離間可能に接合することにより、内部にキャビティが形成される。
【００１１】
次いで、図１中（Ｂ）に示されるように、上型２のキャビティ側内面の全面に向けて吹き出し装置５から熱可塑性樹脂をメルトブロー工法により吹き付けて、繊維フィルター状の不織布層４を形成する。この時、吹き出し装置５にロボット６を連動させることもでき、これにより吹き付け作業を自動運転で、より再現性良く、また、より作業効率良く行うことが可能となる。
【００１２】
なお、図では上型２のキャビティ側内面全面に不織布層４を形成したが、不織布層形成箇所はこれに限られず、上型２のキャビティ側内面に部分的に形成してもよく、或いは下型１の内面の一部又は全面、上下型１，２の内面全面に形成するなど、製造すべき成型品に応じて適宜選定し得る。
【００１３】
図２は、吹き出し装置５の一例を示すもので、この吹き出し装置５は、ノズルユニット５０を備えたものである。このノズルユニット５０は、一対の先細のブロック５１，５１間に一対の先細のノズル板５２，５２が介装された構成を有し、上記ブロック５１，５１とノズル板５２，５２との間に隙間（スリット）５３，５３が形成され、これら隙間（スリット）５３，５３が熱風通路となり、熱風５４を吹き出すことができるようになっていると共に、上記ノズル板５２，５２間にも隙間５５を有し、この隙間が熱可塑性樹脂通路として形成されている。従って、押出し機（図示せず）から上記熱可塑性樹脂通路５５に供給された溶融熱可塑性樹脂５６は、吹き出している熱風によってブロックから引っ張られるようにしてノズル板５２，５２の隙間５５先端部から長繊維を形成しながら吹き出される。このような長繊維がノズルユニットから連続的に一斉に繰り出され、金型の上型２の内周面に堆積し、硬化することにより、繊維フィルター状の不織布層４が形成される。なお、この吹き出し装置５による吹き付け幅は特に制限されないが、１００〜５００ｍｍとすることができる。
【００１４】
ここで、不織布層４は、メルトブロー工法により吹き付け可能な熱可塑性樹脂を特に制限無く用いることが出来、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ホットメルト樹脂等、加熱により軟化、溶融する熱可塑性樹脂が挙げられ、これらを発泡成型品の表面改質或いは表面補強等の目的に応じて適宜選択・混合して使用することができる。
【００１５】
メルトブロー工法の吹き付け条件は、発泡成型品の表面改質或いは表面補強等、それぞれの成型品における目的に応じて適宜設定すれば良いが、例えば、樹脂温度８０〜２５０℃、熱風温度１２０〜３００℃、熱風風量０．３〜２ｍ3／ｍｉｎであり、また、ノズル板５２の先端部と被吹き付け部位（金型の上型２の内周面）との距離は３００ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１６】
不織布層は、発泡原料液又はこれの発泡物が浸透乃至侵入し得る３次元網状の空隙部が形成されることが好ましく、発泡物は不織布層に部分的に侵入しても全体に侵入してもよく、それに応じて不織布層の態様を選定することができるが、合成樹脂発泡成型品が少なくとも上記不織布の一部に侵入して不織布を一体化させることが好ましい。
この場合、本発明において、上記熱可塑性樹脂の吹き付け樹脂量は０．５ｇ／ｍ2以上、より好ましくは０．８ｇ／ｍ2以上、更に好ましくは１．０ｇ／ｍ2以上、２００ｇ／ｍ2以下、より好ましくは１００ｇ／ｍ2以下、更に好ましくは５０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。吹き付け樹脂量が少なすぎると、不織布層の効果が十分に発揮されず、多すぎると、金型形状に十分フィットしないおそれがあるが、上記吹き付け樹脂量は金型形状が複雑でもこれに十分フィットし得るものである。
即ち、本発明による吹き付け法で金型表面に不織布層を形成する場合は、吹き付け量を極端に少なくすることができるので、成形品表面の風合いもよく、外観を重視する成形品表面部にも適用でき、上述したように０．５〜２００ｇ／ｍ2の吹き付け量（塗布量）で不織布層を形成し得るものである。一般的に不織布では、このような密度では実際上型にセットし難いものであり、また通常の不織布では成形品表面にごわごわ感が生じたり、硬化層が生じるため、良好な形状、外観が得難いが、本発明は、表面に生じる不織布層の空洞（網目）に発泡液が十分に浸透し、該空洞を発泡樹脂層が吸収して、良好な成形品形状、外観を得ることができる。
更に、上記吹き付け樹脂量に加え、本発明の目的をより良好に達成する上から、不織布層の厚みは、０．１〜５ｍｍが好ましく、更に好ましくは０．５〜４ｍｍである。また、通気度は１００〜３００ｃｃ／ｃｍ2・ｓｅｃ、特に１５０〜２００ｃｃ／ｃｍ2・ｓｅｃとすることが好ましい。
【００１７】
吹き付けを完了し、不織布層４を形成し終えた後は、図１中（Ｃ）に示されるように、下型１に発泡原料液を注入・充填し、不織布層４の設けられた上型２を接合し、上型２に設けられたベントホール３よりキャビティ内の空気及び発泡により発生するガスを抜き出しながら、発泡原料を発泡させて合成樹脂発泡成型品を製造することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例を示し本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００１９】
［実施例１］
成型用金型の上型及び下型の内周面全面に向けて、押出し機から供給された溶融ポリプロピレン樹脂をメルトブロー工法の吹き出し装置を用いて吹き付けた。この時の吹き付け条件は、溶融ポリプロピレン樹脂温度２００℃、熱風温度３００℃、風量１．０ｍ3／ｍｉｎ、樹脂吹き付け量１００ｇ／ｍ2、ノズル板先端部と被吹き付け部位との距離は２００ｍｍとした。また、吹き付け幅はノズルユニットの吹き付け幅と同じ５００ｍｍであった。この吹き付けにより、繊維フィルター状の不織布層（通気度１８０ｃｃ／ｃｍ2・ｓｅｃ）が形成された。続いて、成型用金型の下型に軟質ポリウレタンフォームの発泡原料液を注入した後、上型を閉めて加熱し、発泡原料液の発泡を行った。製造終了後に金型から発泡成型品を取り出したところ、不織布層が発泡成型品本体に充分に固着一体化した合成樹脂発泡成型品が得られた。また、得られた合成樹脂発泡成型品は、品質が良好で、歩留まりに優れていた。
［実施例２］
成型用金型で図３に示す凹凸のある下型１１の内面に向けて、押出し機から供給された溶融ポリプロピレン樹脂をメルトブロー工法の吹き出し装置を用いて吹き付けた。
この時の吹き付け条件は、溶融ポリプロピレン樹脂温度２００℃、熱風温度２６０℃、風量１．０ｍ3／ｍｉｎ、樹脂吹き付け量０．８ｇ／ｍ2、ノズル板先端部と被吹き付け部位との距離は３００ｍｍとした。
また、吹き付け幅はノズルユニットの吹き付け幅と同じ３００ｍｍであった。この吹き付けにより、繊維フィルター状の不織布層４１（通気度５００ｃｃ／ｃｍ2・ｓｅｃ）が形成された。続いて、下型に軟質ポリウレタンフォームの発泡原料液を注入した後、上型を閉めて加熱し、発泡原料液の発泡を行った。製造終了後に金型から発泡成型品を取り出したところ、不織布層が発泡成型品本体に充分に固着一体化した合成樹脂発泡成型品が得られた。また、得られた合成樹脂発泡成型品は凹凸の表面品質が良好で、歩留まりに優れていた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、発泡成型品表面に不織布層が固着一体化してなる合成樹脂発泡成型品の製造に際して、予め合成樹脂製織布又は不織布を形状カット・縫製して立体成形を行う工程を不要とし、これら合成樹脂製織布又は不織布の材料ロスを生じることも無く、また金型内周面形状にぴったり合わせた不織布層を反復再現性良く簡単に設けることができ、作業性良く歩留まりの良好な合成樹脂発泡成型品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を説明する概略図である。
【図２】本発明の吹き出し装置の部分詳細図である。
【図３】実施例２における下型の概略断面図である。
【符号の説明】
１  下型
２  上型
３  ベントホール
４  不織布層
５  吹き出し装置
６  ロボット
５０  ノズルユニット
５１  ブロック
５２  ノズル板
５３  隙間
５４  熱風
５５  熱可塑性樹脂通路
５６  溶融熱可塑性樹脂
【図１】
0004182316.tif 000002
【図２】
0004182316.tif 000003
【図３】
0004182316.tif 000004