JP6529645B2 - Laminated sheet having a concavo-convex pattern on its surface and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、軟質ポリウレタンフォームに可撓性の表面部材が積層一体化され、熱圧縮成形により賦形された凹凸模様を表面に有する積層シートとその製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated sheet having a surface on which a flexible surface member is laminated and integrated with a flexible polyurethane foam and having an uneven pattern formed by heat compression molding, and a method of manufacturing the same.
自動車等の車両の座席用表皮あるいは家具用表皮等に使用される表皮材として、凹凸模様を表面に有する積層シートがある。
前記凹凸模様を表面に有する積層シートは、軟質ポリウレタンフォームに可撓性の表面部材を積層一体化し、凹凸模様が表面に形成された加圧装置で表面を熱圧縮することにより製造されている。
DESCRIPTION OF RELATED ART As a skin material used for a seat skin of vehicles, such as a motor vehicle, or a skin for furniture, there exists a lamination sheet which has a concavo-convex pattern on the surface.
The laminated sheet having the uneven pattern on its surface is manufactured by laminating and integrating a flexible surface member on a flexible polyurethane foam, and thermally compressing the surface with a pressing device having the uneven pattern formed on the surface.
しかし、従来の凹凸模様を表面に有する積層シートは、軟質ポリウレタンフォームとして、圧縮残留歪(JISK6400−4:70℃×22時間×50%圧縮後)が25〜50%のものを使用しないと凹凸模様を鮮明に形成できないため、製品の長期使用による圧縮歪が大きく、長期使用によって凹凸模様が不鮮明になって美観が低下する問題がある。 However, the conventional laminated sheet having a concavo-convex pattern on the surface is not flexible unless it is used as a flexible polyurethane foam having a compressive residual strain (JIS K 6400-4: 70 ° C. × 22 hours × 50% compression) of 25 to 50%. Since the pattern can not be formed clearly, the compressive strain due to the long-term use of the product is large, and there is a problem that the concavo-convex pattern becomes unclear and the appearance is deteriorated by the long-term use.
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、従来よりも圧縮残留歪が小さい軟質ポリウレタンフォームを使用しても凹凸模様を鮮明なものにでき、かつ製品の長期使用による圧縮歪を小さくでき、長期使用によっても良好な凹凸模様を維持できる凹凸模様を表面に有する積層シートとその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and even if a flexible polyurethane foam having a smaller compression residual strain than in the prior art can be used, the asperity pattern can be made sharp and the compression strain due to long-term use of the product is small. It is an object of the present invention to provide a laminated sheet having on the surface thereof a concavo-convex pattern capable of maintaining a favorable concavo-convex pattern even by long-term use and a method of manufacturing the same.
請求項1の発明は、軟質ポリウレタンフォームに可撓性の表面部材が積層一体化され、熱圧縮成形により賦形された凹凸模様を表面に有する積層シートにおいて、前記軟質ポリウレタンフォームは、エステル基を有するポリオールと共に他のポリオールを含む場合、エステル基を有するポリオールと共にリン酸エステル系難燃剤又はエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合、エステル基を有するポリオールを含まず、リン酸エステル系難燃剤またはエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合の何れかであって、これらの場合のエステル価(JIS K0070準拠)が40〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間、50%圧縮後)が1〜15%であり、前記軟質ポリウレタンフォームの硬さ(JIS K 6400−2:2004準拠)が60〜200Nであり、前記表面に賦形された前記凹凸模様の凸部の高さ又は凹部の深さが3〜30mmであることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1において、前記軟質ポリウレタンフォームは、一辺が50mmの正方形断面、厚みが10mmとされた軟質ポリウレタンフォームに対し、5mmのスペーサを用いて元厚みの50%に、80℃、240秒間熱圧縮され、圧縮された厚みを用いて次式で算出された成形率が70〜100%である軟質ポリウレタンフォームからなることを特徴とする。
成形率(%)=[(元厚み−圧縮後の厚み)/(元厚み−スペーサの厚み)]×100
The invention of
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the flexible polyurethane foam is 50% of the original thickness using a spacer of 5 mm with respect to the flexible polyurethane foam having a square cross section of 50 mm on one side and a thickness of 10 mm. It is characterized in that it is made of a flexible polyurethane foam having a forming ratio of 70 to 100% calculated by the following equation using a thickness compressed at 80 ° C. for 240 seconds and compressed.
Forming ratio (%) = [(original thickness−thickness after compression) / (original thickness−spacer thickness)] × 100
請求項3の発明は、軟質ポリウレタンフォームに可撓性の表面部材を積層一体化した積層シートの表面を、凹凸模様が表面に形成された加圧装置で熱圧縮することにより凹凸模様を表面に有する積層シートを製造する方法において、前記軟質ポリウレタンフォームは、エステル基を有するポリオールと共に他のポリオールを含む場合、エステル基を有するポリオールと共にリン酸エステル系難燃剤又はエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合、エステル基を有するポリオールを含まず、リン酸エステル系難燃剤またはエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合の何れかであって、これらの場合のエステル価(JIS K0070準拠)が40〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間、50%圧縮後)が1〜15%であり、前記軟質ポリウレタンフォームの密度(JIS K 7222:1999準拠)が15〜80kg/m3、硬さ(JIS K 6400−2:2004準拠)が60〜200Nであり、前記表面部材は、編物、可撓性・伸縮性を有する織布の何れかであり、前記表面部材と前記軟質ポリウレタンフォームは、フレームラミネートにより溶着されたものであり、表面に賦形された前記凹凸模様の凸部の高さ又は凹部の深さが3〜30mmであることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3において、前記軟質ポリウレタンフォームは、一辺が50mmの正方形断面、厚みが10mmとされた軟質ポリウレタンフォームに対し、5mmのスペーサを用いて元厚みの50%に、80℃、240秒間熱圧縮され、圧縮された厚みを用いて次式で算出された成形率が70〜100%である軟質ポリウレタンフォームからなることを特徴とする。
成形率(%)=[(元厚み−圧縮後の厚み)/(元厚み−スペーサの厚み)]×100
According to the invention of
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the flexible polyurethane foam is 50% of the original thickness using a spacer of 5 mm with respect to the flexible polyurethane foam having a square cross section of 50 mm on one side and a thickness of 10 mm. 80 ° C., is compressed 240 seconds heat molding rate calculated by the following equation is characterized by comprising the flexible polyurethane foam is 70 to 100% using the compressed thickness.
Forming ratio (%) = [(original thickness−thickness after compression) / (original thickness−spacer thickness)] × 100
請求項1及び2の発明によれば、軟質ポリウレタンフォームとして、エステル価(JIS K0070準拠)が40〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)が1〜15%のものを使用したことにより、圧縮残留歪の小さい軟質ポリウレタンフォームを使用しても凹凸模様を鮮明なものにでき、かつ製品の圧縮残留歪が小さく、長期使用によっても良好な凹凸模様を維持することができる。
According to the invention of
請求項3及び4の発明によれば、表面の凹凸模様が鮮明でかつ圧縮残留歪が小さく、長期使用によっても良好な凹凸模様を維持することができる凹凸模様を表面に有する積層シートを容易に得ることができる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態について説明する。図1に示す凹凸模様を表面に有する積層シート10は、車両の内装材、例えば、座席用表皮、ドアトリムあるいは家具用表皮等に使用されるものであり、軟質ポリウレタンフォーム11の片面に表面部材21が積層一体化され、熱圧縮成形により賦形された凹凸模様23を表面に有する。前記凹凸模様23は、凸部24が格子状に配列されたものに限られず、所要の模様を構成するように配列されたものでもよく、求められる意匠性に応じて、凸部24と凹部25の配列等が決定される。また、前記凸部24の高さ(凹部25の深さ)は3〜30mm程度が好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The laminated
前記軟質ポリウレタンフォーム11は、エステル価(JIS K0070準拠)が、40〜400mgKOH/g、より好ましくは、45〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)が1〜15%のものからなる。エステル価が40mgKOH/g未満の場合には凹凸賦形性が低下し、一方、400mgKOH/gを超える場合にはウレタンフォームの耐湿熱性が悪くなり、自動車等の表皮材として適さない場合がある。また、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)が1%未満の場合には凹凸賦形に要する成形時間が長くなる傾向にあり成形サイクルが長くなる場合がある。一方、15%を超える場合に製品の圧縮残留歪が悪くなり、製品の長期使用により往々突模様が不鮮明になりやすく、凹凸意匠性の低下をもたらす。 The flexible polyurethane foam 11 has an ester value (according to JIS K 0070) of 40 to 400 mg KOH / g, more preferably 45 to 400 mg KOH / g, compressive residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, 70 ° C. × 22 Time × 50% after compression) consists of 1 to 15%. When the ester value is less than 40 mg KOH / g, the irregular shape is reduced. On the other hand, when it exceeds 400 mg KOH / g, the heat and moisture resistance of the urethane foam may be deteriorated and it may not be suitable as a surface material for automobiles. In addition, when the compression residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, 70 ° C. × 22 hours × 50% compression) is less than 1%, the molding time required for the concavo-convex shaping tends to be long, and the molding cycle May be longer. On the other hand, if it exceeds 15%, the compressive residual strain of the product is aggravated, and the projected pattern often tends to be unclear due to the long-term use of the product, leading to a decrease in the design of the irregularities.
前記軟質ポリウレタンフォーム11は、ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤、ポリイソシアネート、適宜の添加剤を含むポリウレタン原料から形成される。軟質ポリウレタンフォーム11の密度(JIS K 7222:1999に準拠)は15〜80kg/m3、硬さ(JIS K 6400−2:2004に準拠)は60〜200N、より好ましくは60〜160N、厚みは3〜30mm程度が好ましい。硬さが200Nを超えると、フォーム表面が硬くなりすぎ、積層シートとしてのクッション性・触感が悪くなる。 The flexible polyurethane foam 11 is formed of a polyurethane raw material including a polyol, a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, a polyisocyanate, and appropriate additives. The density (according to JIS K 7222: 1999) of the flexible polyurethane foam 11 is 15 to 80 kg / m 3 , the hardness (based on JIS K 6400-2: 2004) is 60 to 200 N, more preferably 60 to 160 N, and the thickness About 3 to 30 mm is preferable. If the hardness exceeds 200 N, the foam surface becomes too hard, and the cushioning property and feel as a laminated sheet deteriorate.
ポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールの何れでもよく、それらの一種類あるいは複数種類を使用してもよい。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールにエチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。なお、ポリマーポリオールをポリオール成分の50%以上用いると、硬さが硬くなりすぎ、歪も悪くなる。
The polyol may be any of polyether polyol, polyester polyol and polyether ester polyol, and one or more of them may be used.
Examples of polyether polyols include ethylene oxide (EO) (polyethylene glycol) such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, etc. And polyether polyols to which alkylene oxides such as propylene oxide (PO) are added. When the polymer polyol is used at 50% or more of the polyol component, the hardness becomes too hard, and the distortion also becomes worse.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることできる。
また、ポリエーテルエステルポリオールとしては、前記ポリエーテルポリオールと多塩基酸を反応させてポリエステル化したもの、あるいは1分子内にポリーエーテルとポリエステルの両セグメントを有するものを挙げることができる。
前記ポリオールとして、本願発明では、エステル基を有するポリオール、具体的にはポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールを用いることが、前記軟質ポリウレタンフォーム11のエステル価を特定の範囲とすることができ、フォームの賦形性と歪を良好にする点でより好ましい。
Examples of polyester polyols include polycondensed from aliphatic carboxylic acids such as malonic acid, succinic acid and adipic acid, and aromatic carboxylic acids such as phthalic acid and aliphatic glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol And polyester polyols obtained by
Further, examples of the polyether ester polyol include those obtained by reacting the above-mentioned polyether polyol with a polybasic acid to form a polyester, or those having both a segment of a polyether and a polyester in one molecule.
In the present invention, the use of a polyol having an ester group, specifically, a polyester polyol or a polyether ester polyol as the polyol, can make the ester value of the flexible polyurethane foam 11 a specific range, and the foam is It is more preferable in terms of improving the formability and distortion.
発泡剤としては、水、あるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。水の場合は、ポリオールとポリイソシアネートの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤の量は適宜とされるが、水の場合、ポリオール100質量部に対して1〜8質量部が適する。 As the blowing agent, water or a hydrocarbon such as pentane can be used alone or in combination. In the case of water, carbon dioxide gas is generated during the reaction of the polyol and the polyisocyanate, and the carbon dioxide gas causes foaming. The amount of the foaming agent is properly selected, but in the case of water, 1 to 8 parts by mass is suitable with respect to 100 parts by mass of the polyol.
触媒としては、軟質ポリウレタンフォーム用の公知のものを使用することができる。例えば、トリエチルアミンやテトラメチルグアニジン等のアミン系触媒や、スタナスオクトエート等のスズ系触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒(有機金属触媒とも称される。)を挙げることができる。触媒の一般的な量は、ポリオール100質量部に対して0.1〜2質量部である。 As catalysts, known ones for flexible polyurethane foams can be used. For example, mention may be made of amine catalysts such as triethylamine and tetramethylguanidine, tin catalysts such as stannas octoate, and metal catalysts such as phenylmercuric propionate or lead octenoate (also referred to as an organic metal catalyst). Can. The general amount of catalyst is 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol.
整泡剤としては、軟質ポリウレタンフォーム用として公知のものを使用することができる。例えば、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。整泡剤の一般的な量は、ポリオール100質量部に対して0.5〜3質量部である。 As a foam stabilizer, those known for flexible polyurethane foams can be used. For example, silicone based foam stabilizers, fluorine-containing compound based foam stabilizers and known surfactants can be mentioned. The general amount of the foam stabilizer is 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol.
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等を挙げることができ、芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート(クルードMDI)等を挙げることができる。なお、その他プレポリマーも使用することができる。 As the polyisocyanate, aliphatic or aromatic polyisocyanates having two or more isocyanate groups, mixtures thereof, and modified polyisocyanates obtained by modifying them can be used. Examples of aliphatic polyisocyanates include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and dicyclohexamethane diisocyanate. Examples of aromatic polyisocyanates include toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalene diisocyanate, and xylyl diisocyanate. There may be mentioned diisocyanate, polymeric polyisocyanate (crude MDI) and the like. Other prepolymers can also be used.
イソシアネートインデックスは90〜120が好ましい。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に100を掛けた値であり、[ポリイソシアネートのNCO当量/活性水素当量×100]で計算される。 The isocyanate index is preferably 90 to 120. The isocyanate index is a value obtained by dividing the number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate by the number of moles of hydroxyl groups of the polyol and the total number of active hydrogen groups such as water as a foaming agent by 100 and multiplying [NCO equivalent of polyisocyanate / Equivalent hydrogen equivalent × 100].
適宜の添加剤として難燃剤、エステル系添加剤、着色剤、補助発泡剤等を挙げる。難燃剤としては、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンなどのハロゲン化ポリマー、リン酸エステルやハロゲン化リン酸エステル化合物、或いはメラミン樹脂やウレア樹脂などの有機系難燃剤、酸化アンチモンや水酸化アルミニウムなどの無機系難燃剤等を挙げることができる。特にリン酸エステルからなる難燃剤は、難燃性向上と共に前記軟質ポリウレタンフォーム11のエステル価を高めることができるが、特にポリオールがポリエーテルポリオールのみを使用する場合に軟質ポリウレタンフォーム11のエステル価を本発明の範囲にすれば、賦形性が改良される。難燃剤の一般的な量は、ポリオール100質量部に対して2〜30質量部である。 Examples of suitable additives include flame retardants, ester additives, colorants, auxiliary blowing agents and the like. Examples of flame retardants include halogenated polymers such as polyvinyl chloride, chloroprene rubber and chlorinated polyethylene, phosphoric acid esters and halogenated phosphoric acid ester compounds, organic flame retardants such as melamine resin and urea resin, antimony oxide and hydroxylated water Inorganic flame retardants, such as aluminum, etc. can be mentioned. In particular, a flame retardant comprising a phosphoric acid ester can increase the ester number of the flexible polyurethane foam 11 together with the improvement of the flame retardancy, but particularly when the polyol uses only polyether polyol, the ester number of the flexible polyurethane foam 11 Within the scope of the present invention, the shapeability is improved. The general amount of the flame retardant is 2 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol.
エステル系添加剤は、前記軟質ポリウレタンフォーム11のエステル価を調製するために使用されるものであり、ロジンエステル等を挙げることができる。特に前記ポリオールにポリエーテルポリオールのみを使用し、難燃剤がリン酸エステルではない場合にはエステル系添加剤の使用によって軟質ポリウレタンフォームのエステル価を本発明の範囲に容易にすることができる。エステル系添加剤としては、ロジンエステル、アクリル酸エステル等を挙げることができる。エステル系添加剤を使用する場合その添加量は、ポリオールの種類、難燃剤の種類等によって異なるが、例えばポリオール100質量部に対して1〜30質量部を挙げる。
前記補助発泡剤は、揮発性溶剤、塩化メチレン(メチレンクロライド、CH2Cl2)、フロン系化合物(トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等)、また液化炭酸ガス等を挙げることができる。
The ester-based additive is used to prepare the ester value of the flexible polyurethane foam 11, and examples thereof include rosin esters and the like. In particular, when the polyether polyol alone is used as the polyol and the flame retardant is not a phosphoric acid ester, the ester value of the flexible polyurethane foam can be facilitated within the scope of the present invention by the use of an ester-based additive. Examples of ester-based additives include rosin esters and acrylic esters. When an ester-based additive is used, the addition amount thereof varies depending on the type of polyol, the type of flame retardant, and the like, but, for example, 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyol.
Examples of the auxiliary blowing agent include volatile solvents, methylene chloride (methylene chloride, CH 2 Cl 2 ), fluorocarbon compounds (trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, etc.), liquefied carbon dioxide gas, and the like.
前記軟質ポリウレタンフォーム11は、前記ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤、適宜の添加剤(難燃剤、エステル系添加剤等)及びポリイソシアネート等からなるポリウレタン原料を攪拌機で混合して反応させ、発泡させる公知の発泡方法によって形成される。また、前記軟質ポリウレタンフォーム11は軟質スラブ発泡体を所定厚みに裁断したものが好ましい。軟質スラブ発泡体は、前記ポリウレタン原料の反応・発泡を常温、大気圧下で行うことによって得られる軟質ポリウレタンフォームであり、量産性に富み、モールド成形に比べて収率がよい。 The flexible polyurethane foam 11 is made to react by mixing and reacting polyurethane raw materials comprising the above-mentioned polyol, blowing agent, catalyst, foam stabilizer, appropriate additives (flame retardant, ester additive etc.) and polyisocyanate etc. with a stirrer. It forms by the well-known foaming method to foam. Moreover, what the said flexible polyurethane foam 11 cut | judged the soft slab foam to predetermined thickness is preferable. The soft slab foam is a flexible polyurethane foam obtained by carrying out the reaction and foaming of the polyurethane raw material at normal temperature and atmospheric pressure, and is rich in mass productivity and has a yield higher than that of mold molding.
前記軟質ポリウレタンフォーム11は、エステル基を有するポリオールを使用することにより、あるいはリン酸エステル系難燃剤を使用することにより、またはエステル系添加剤を使用することにより、あるいはそれらを併用することにより、エステル価(JIS K0070準拠)を40〜400mgKOH/gにすることができる。
また、前記軟質ポリウレタンフォーム11の圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)は、ポリオールとしてエステル基を有するポリオールを使用し、ポリマーポリオールを大量に(50%以上)使用することがなく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールを使用することにより得られる。
The flexible polyurethane foam 11 can be obtained by using a polyol having an ester group, or by using a phosphoric acid ester flame retardant, or by using an ester additive, or by using them in combination. The ester value (in accordance with JIS K 0070) can be 40 to 400 mg KOH / g.
Moreover, the compression residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, after 70 ° C. × 22 hours × 50% compression) of the flexible polyurethane foam 11 uses a polyol having an ester group as a polyol, and a large amount of polymer polyol is used. (50% or more) and can be obtained by using polyetherpolyol, polyesterpolyol and polyetheresterpolyol.
前記表面部材21は、編物、可撓性・伸縮性を有する織布、不織布等適宜の材質からなり、積層シートの用途に応じて選択される。具体的には、表面部材は、トリコット、ジャージ、ダブルラッセル等の編物、伸縮性を有する弾性繊維を含んだ繊維からなる織布・不織布、多数のエンボス部が形成された不織布原反を延伸加工して伸縮性が付与されたもの、繊維をスパイラル状に捲縮し伸縮性に優れたニードルパンチ不織布などが好ましい。
前記表面部材21と前記軟質ポリウレタンフォーム11の一体化は、後述のようにフレームラミネート等による溶着、あるいは接着剤等により行われる。
なお、前記凹凸模様を表面に有する積層シート10の用途等によっては、前記表面部材21とは反対側となる軟質ポリウレタンフォーム11の裏面に裏基布を積層一体化してもよい。
前記積層シート10は、軟質ポリウレタンフォーム11の裏面に、裏基布、特に、伸縮性の少ない織布や不織布を積層してなる3層複合シートが好ましい。具体的には、目付けが30g/m2以上のナイロン・ポリエステルからなる不織布や織物、編物であればクイーンズ編の編物が、好ましい。伸縮性の少ない裏基布の存在により、しっかり感が生まれ、凹凸に賦形した軟質ポリウレタンフォームが平滑に戻ろうとする力を弱めるため好ましい。
前記凹凸模様を表面に有する積層シート10は、用途に応じて縫製等により所定形状にされて使用される。例えば座席の表皮の場合、前記凹凸模様を表面に有する積層シート10は、凹凸模様を外側にして縫製等により袋形状にされ、クッション体を覆う。
The surface member 21 is made of an appropriate material such as a knitted fabric, a flexible / stretchable woven fabric, a non-woven fabric, and the like, and is selected according to the use of the laminated sheet. Specifically, the surface member is a knitted fabric such as tricot, jersey, double russell, etc., a woven fabric / non-woven fabric made of fibers including elastic fibers having stretchability, and a non-woven fabric having many embossed portions formed thereon. And those to which elasticity is imparted, and needle punched non-woven fabrics having excellent elasticity which crimps fibers in a spiral shape are preferable.
The integration of the surface member 21 and the flexible polyurethane foam 11 is performed by welding using a frame laminate or the like, an adhesive, or the like as described later.
In addition, depending on the use of the
The
The
前記凹凸模様を表面に有する積層シート10の製造方法について説明する。前記凹凸模様を表面に有する積層シート10の製造方法は、積層一体化工程と、凹凸模様賦形工程とからなる。
積層一体化工程では、フレームラミネート、接着剤を用いるラミネート等のような公知の積層一体化方法によって、前記軟質ポリウレタンフォーム11の片面に前記表面部材21を積層一体化し、図2の(2−A)に示す賦形前の積層シート10Aを得る。なお、裏基布を用いる場合には、この工程で裏基布を積層して賦形前の三層構造の積層シートを得る。
The manufacturing method of the
In the lamination integration step, the surface member 21 is laminated and integrated on one surface of the flexible polyurethane foam 11 by a known lamination integration method such as frame lamination, lamination using an adhesive, etc. The laminated sheet 10A before shaping shown in) is obtained. In addition, when using a back base cloth, the back base cloth is laminated | stacked at this process, and the lamination sheet of the three-layer structure before shaping is obtained.
前記フレームラミネートは、前記軟質ポリウレタンフォーム11の表面を火炎バーナーの照射等によって溶融し、該溶融面に前記表面部材21を積層して溶着する方法である。なお、前記フレームラミネートは、通常、前記軟質ポリウレタンフォーム11を連続供給しながら、前記軟質ポリウレタンフォーム11の表面を火炎バーナー等で溶融し、該溶融面に前記表面部材21を連続的に積層する連続成形によって行われる。前記火炎バーナー等の温度は600〜1300℃程度が一般的である。また、裏基布を用いる場合には、表面部材の溶着後に、軟質ポリウレタンフォーム11の他面を火炎バーナー等で溶融して該溶融面に裏基布を溶着させる。
一方、接着剤を用いるラミネートは、前記軟質ポリウレタンフォーム11と前記表面部材21の少なくとも一方の接着面に接着剤を塗布し、接着剤塗布面を挟むようにして前記軟質ポリウレタンフォーム11と前記表面部材21を重ね、接着する方法である。接着剤としては、ホットメルト接着剤、等が用いられる。なお、裏基布を用いる場合には、軟質ポリウレタンフォーム11の他面に接着剤で裏基布を接着する。
The frame laminate is a method of melting the surface of the flexible polyurethane foam 11 by irradiation of a flame burner or the like, laminating the surface member 21 on the molten surface and welding. The frame laminate is usually continuous by continuously melting the surface of the flexible polyurethane foam 11 with a flame burner or the like while continuously feeding the flexible polyurethane foam 11 and continuously laminating the surface member 21 on the molten surface. It is done by molding. The temperature of the flame burner or the like is generally about 600 to 1300 ° C. Further, in the case of using the back base cloth, after welding of the surface member, the other surface of the flexible polyurethane foam 11 is melted by a flame burner or the like to weld the back base cloth to the molten surface.
On the other hand, in a laminate using an adhesive, the adhesive is applied to the adhesive surface of at least one of the flexible polyurethane foam 11 and the surface member 21 so as to sandwich the adhesive coated surface, the flexible polyurethane foam 11 and the surface member 21 are It is a method of overlapping and bonding. As the adhesive, a hot melt adhesive or the like is used. When the back base cloth is used, the back base cloth is adhered to the other side of the flexible polyurethane foam 11 with an adhesive.
凹凸模様賦形工程では、前記賦形前の積層シート10Aの表面部材21の表面を、凹凸模様が表面に形成された凹凸賦形装置で熱圧縮することにより凹凸模様を形成する。凹凸模様が表面に形成された凹凸賦形装置による熱圧縮としては、凹凸模様が表面に形成された凹凸賦形型を用いる熱プレス方法やエンボスロールを用いるロール熱圧縮方法等がある。 In the concavo-convex pattern shaping step, the surface of the surface member 21 of the laminated sheet 10A before shaping is thermally compressed by a concavo-convex shaping device having a concavo-convex pattern formed on the surface to form a concavo-convex pattern. The heat compression by the concavo-convex shaping apparatus having the concavo-convex pattern formed on the surface includes a heat pressing method using a concavo-convex shaping type having the concavo-convex pattern formed on the surface, a roll thermal compression method using an embossing roll, and the like.
前記熱プレス方法について説明する。熱プレス方法では、図2の(2−B)に示すように、前記賦形前の積層シート10Aを、基盤31と加熱可能な凹凸賦形型33との間に、前記表面部材21が凹凸賦形型33の凹凸面34と対向するように配置し、図2の(2−C)に示すように、所定温度に加熱した前記凹凸賦形型33の凹凸面34の凸部35で前記賦形前の積層シート10Aの表面部材21を熱圧縮し、表面に凹凸模様を形成する。前記凹凸賦形型33の凹凸面34は、所定間隔で形成された複数の凸部35と凹部36によって構成されている。また、前記凹凸賦形型33は、背面に熱板を配置することにより、あるいは内部に電熱線を配置する等によって加熱可能とされる。前記凹凸賦形型33の加熱温度は170〜210℃が好ましい。また、前記賦形前の積層シート10Aに対する加圧時間は60〜400秒が好ましい。なお、積層シート10Aとして裏基布を積層した三層構造の積層シートを用いる場合にも、前記表面部材21が凹凸賦形型33の凹凸面34と対向するようにして熱圧縮する。
The heat pressing method will be described. In the heat pressing method, as shown in (2-B) of FIG. 2, the surface member 21 has irregularities between the base 31 and the heatable irregularity shaping mold 33 which can heat the laminated sheet 10A before shaping. As shown in (2-C) of FIG. 2, the convex portion 35 of the irregular shaped surface 33 of the irregular shaped surface 33 is heated so as to face the
前記凹凸賦形型の凹凸面は、図3の(3−A)に示す凹凸賦形型33Aのように、断面R形状の凹凸面34Aとしたり、(3−B)に示す凹凸賦形型33Bのように斜めテーパー状の凹凸面34Bとしたりして圧縮状態を漸次変化させる、などの自由な意匠形状とすることもできる。この場合でも、本発明の熱成形性の良いポリウレタンフォームを使用することにより、上記の凹凸賦形型の凹凸面形状に沿った形状を賦形することができる。 The concavo-convex shape of the concavo-convex shaping type is a concavo-convex surface 34A having an R-shaped cross section as in the concavo-convex shaping type 33A shown in (3-A) of FIG. As in the case of 33B, it is also possible to form a freely designed shape such as a slanted tapered uneven surface 34B to gradually change the compression state. Even in this case, it is possible to shape the shape along the uneven surface shape of the above-mentioned uneven shape forming type by using the polyurethane foam of the present invention with good heat formability.
一方、ロール熱圧縮方法では、連続的に供給する前記賦形前積層シート10Aの表面部材21を、表面に凹凸模様を有し加熱可能にされたエンボスロール(図示せず)で熱圧縮することにより、表面に凹凸模様を形成する。前記エンボスロールの加熱温度は180〜220℃、前記賦形前積層シート10Aの供給速度は1〜10m/分程度が好ましい。 On the other hand, in the roll thermal compression method, the surface member 21 of the pre-forming laminated sheet 10A continuously supplied is thermally compressed by an emboss roll (not shown) having a concavo-convex pattern on the surface and made heatable. Form an uneven pattern on the surface. The heating temperature of the emboss roll is preferably 180 to 220 ° C., and the supply speed of the lamination sheet 10A before shaping is preferably about 1 to 10 m / min.
以下のポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤、難燃剤、ポリイソシアネートを表1の配合で調製したポリウレタン原料を使用し、スラブ発泡法で各実施例、参考例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームを作成した。各実施例、参考例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームについて、エステル価(JIS K0070準拠)、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)、密度(JIS K7222準拠)、硬さ(JIS K 6400−2:2004に準拠)を測定した。測定結果は表1の中段に示す。 Using polyurethane raw materials prepared by blending the following polyols, blowing agents, catalysts, foam stabilizers, flame retardants and polyisocyanates according to the composition of Table 1, flexible polyurethane foams of each example, reference example and comparative example are obtained by slab foaming method Created. About the flexible polyurethane foam of each Example, a reference example, and a comparative example, an ester value (JIS K0070 conformity), a compression residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, 70 degreeC x 22 hours after 50% compression), a density The hardness (in accordance with JIS K7222) and the hardness (in accordance with JIS K 6400-2: 2004) were measured. The measurement results are shown in the middle part of Table 1.
・ポリオールA:ポリエーテルポリオール、分子量3000、官能基数3、水酸基価56mgKOH/g、品名:サンニックスGP3000、三洋化成工業社製
・ポリオールB:ポリエーテルエステルポリオール、官能基数3、水酸基価56mgKOH/g、品名:アクトコールL−50、三井武田ケミカル社製
・ポリオールC:ポリエステルポリオール、分子量2500、官能基数2.7、水酸基価60.5mgKOH/g、品名: ポリオールN2200、日本ポリウレタン工業(株)製
・発泡剤:水
・補助発泡剤:メチレンクロライド
・アミン系触媒:トリエチレンジアミンとジプロピレングリコールの重量比1:2の混合物、品名:DABCO 33−LV、エアプロダクツジャパン社製
・スズ系触媒:スタナスオクトエート、品名:MRH−110、城北化学工業社製
・整泡剤:シリコーン整泡剤、品名:DABCO DC5160、エアプロダクツジャパン社製
・難燃剤:リン酸エステル系難燃剤、品名:CR−504L、大八化学社製
・ポリイソシアネート:トリレンジイソシアネート(2,4−TDIと、2,6−TDIが80:20の割合であるTDI)、品名:TDI−80、日本ポリウレタン工業株式会社製
-Polyol A: Polyether polyol, molecular weight 3000,
各実施例及び比較例の軟質ポリウレタンフォームを厚み15mmに裁断したものを連続的に供給し、以下の表面部材と裏基布をフレームラミネートで積層一体化し、賦形前の積層シートを作成した。軟質ポリウレタンフォームの供給速度20m/分である。
表面部材:トリコット、目付300g/m2。
裏基布:不織布、材質:ナイロン、目付30g/m2。
What cut the soft polyurethane foam of each Example and Comparative Example into a thickness of 15 mm was continuously supplied, and the following surface members and back base cloth were integrally laminated by frame lamination to prepare a laminated sheet before shaping. The flexible polyurethane foam feed rate is 20 m / min.
Surface member: Tricot, basis weight 300 g / m 2 .
Back base cloth: non-woven fabric, material: nylon, 30 g / m 2 of fabric weight.
前記賦形前の積層シートを、図2の(2−B)、(2−C)に示した凹凸賦形型を用いる熱プレスによって、前記表面部材側から熱圧縮し、実施例、参考例、比較例の凹凸模様を表面に有する積層シートを作成した。前記凹凸賦形型に形成されている複数の凸部は、一辺が500mmの正方形断面を有し、高さが13mmの柱状体からなり、凸部の間隔が40mmで格子状に配列されている。前記凹凸賦形型の加熱温度は180℃、加圧時間は240秒である。実施例、参考例及び比較例の凹凸模様を表面に有する積層シートに対し、表面の凹凸模様の成形性、熱プレス後の成形率を判断した。
成形性は、熱プレス後の成形率により判断し、成形率が100〜90%以上の場合には「◎」、90未満〜70%以上の場合は「○」、70%未満の場合には「×」とした。また、ウレタンフォームの熱プレス後の成形率は、一辺が50mmの正方形断面、厚みが10mmのウレタンフォームを、5mmのスペーサを用いて、80℃、240秒間で、熱圧縮成形し(元厚みの50%に圧縮し)、圧縮後の厚みを測定した。結果を表1の下部に示す。
なお、成形率は、次の計算式で求めた。
成形率(%)=[(元厚み−圧縮後の厚み)/(元厚み−スペーサ厚み)]×100
The laminated sheet before shaping is thermally compressed from the surface member side by heat pressing using the concavo-convex shaping type shown in (2-B) and (2-C) in FIG. The laminated sheet which has the uneven | corrugated pattern of a comparative example on the surface was created. The plurality of convex portions formed in the concavo-convex shape have a square cross section with one side of 500 mm, and consist of a columnar body with a height of 13 mm, and the convex portions are arranged in a grid with an interval of 40 mm. . The heating temperature of the uneven shaping type is 180 ° C., and the pressurizing time is 240 seconds. The formability of the concavo-convex pattern on the surface and the formability after hot pressing were determined for the laminated sheet having the concavo-convex pattern of the example, the reference example and the comparative example on the surface.
The formability is judged by the forming ratio after hot pressing, and if the forming ratio is 100 to 90% or more, “「 ”, if less than 90 to 70%,“ o ”, if less than 70% It was "x". In addition, the forming ratio of urethane foam after heat pressing is as follows: heat compression molding of a square cross section of 50 mm on one side and a 10 mm thick urethane foam at 80 ° C. for 240 seconds using a 5 mm spacer (original thickness The thickness after compression was measured. The results are shown at the bottom of Table 1.
The forming ratio was determined by the following formula.
Forming ratio (%) = [(original thickness−thickness after compression) / (original thickness−spacer thickness)] × 100
エステル価が本発明の範囲未満の比較例は、表面の凹凸が不鮮明であり、成形性に劣っていた。それに対して各実施例は、表面の凹凸が鮮明であり、成形性が良好であった。 In the comparative example having an ester value of less than the range of the present invention, the surface irregularities were unclear and the moldability was inferior. On the other hand, in each of the examples, the surface irregularities were sharp and the formability was good.
このように、本発明における凹凸模様を表面に有する積層シートは、軟質ポリウレタンフォームの圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間×50%圧縮後)が従来よりも小さいものであっても凹凸模様を鮮明なものにでき、かつ、前記圧縮残留歪が従来より小さい軟質ポリウレタンフォームを使用することにより、座席の表皮材等として長期使用された場合にも、凹凸模様が不鮮明になるのを抑え、良好な凹凸模様を維持することができる。 Thus, the laminated sheet having the concavo-convex pattern in the present invention has a compressive residual strain of flexible polyurethane foam (JIS K 6400-4 6.2B method, after 70 ° C. × 22 hours × 50% compression) than before. Even if it is small, the unevenness pattern can be made sharp, and by using a flexible polyurethane foam whose compression residual strain is smaller than that in the past, the unevenness pattern can be used even when used for a long time as a skin material of a seat etc. Can suppress blurring and maintain a good uneven pattern.
10 凹凸模様を表面に有する積層シート
11 軟質ポリウレタンフォーム
21 表面部材
23 凹凸模様
24 凸部
25 凹部
10 Laminated sheet having a concavo-convex pattern on the surface 11 flexible polyurethane foam 21 surface member 23 concavo-convex pattern 24 convex part 25 concave part
Claims (4)
前記軟質ポリウレタンフォームは、
エステル基を有するポリオールと共に他のポリオールを含む場合、
エステル基を有するポリオールと共にリン酸エステル系難燃剤又はエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合、
エステル基を有するポリオールを含まず、リン酸エステル系難燃剤またはエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合の何れかであって、
これらの場合のエステル価(JIS K0070準拠)が40〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間、50%圧縮後)が1〜15%であり、
前記軟質ポリウレタンフォームの硬さ(JIS K 6400−2:2004準拠)が60〜200Nであり、
前記表面に賦形された前記凹凸模様の凸部の高さ又は凹部の深さが3〜30mmであることを特徴とする凹凸模様を表面に有する積層シート。 In a laminate sheet in which a flexible surface member is laminated and integrated on a flexible polyurethane foam, and the uneven pattern formed by heat compression molding is on the surface,
The flexible polyurethane foam is
When including other polyols with a polyol having an ester group,
When at least one of a phosphate ester-based flame retardant or an ester-based additive is contained together with a polyol having an ester group,
Any of the cases where it does not contain a polyol having an ester group, and contains at least one of a phosphoric acid ester-based flame retardant or an ester-based additive,
The ester value (JIS K 0070) in these cases is 40 to 400 mg KOH / g, and the compressive residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, 70 ° C. × 22 hours, after 50% compression) is 1 to 15%. ,
The hardness of the flexible polyurethane foam (according to JIS K 6400-2: 2004) is 60 to 200 N,
A laminated sheet having a concavo-convex pattern on the surface, wherein the height of the convex portion or the depth of the concave portion of the concavo-convex pattern formed on the surface is 3 to 30 mm.
成形率(%)=[(元厚み−圧縮後の厚み)/(元厚み−スペーサの厚み)]×100 The flexible polyurethane foam was thermally compressed at 80 ° C. for 240 seconds to 50% of its original thickness using a spacer of 5 mm with respect to a flexible polyurethane foam having a square cross section of 50 mm on a side and a thickness of 10 mm. The laminated sheet having the concavo-convex pattern according to claim 1, which is made of a flexible polyurethane foam having a forming ratio of 70 to 100% calculated by the following equation using a thickness.
Forming ratio (%) = [(original thickness−thickness after compression) / (original thickness−spacer thickness)] × 100
前記軟質ポリウレタンフォームは、
エステル基を有するポリオールと共に他のポリオールを含む場合、
エステル基を有するポリオールと共にリン酸エステル系難燃剤又はエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合、
エステル基を有するポリオールを含まず、リン酸エステル系難燃剤またはエステル系添加剤の少なくとも一方を含む場合の何れかであって、
これらの場合のエステル価(JIS K0070準拠)が40〜400mgKOH/g、圧縮残留歪(JIS K 6400−4 6.2B法、70℃×22時間、50%圧縮後)が1〜15%であり、
前記軟質ポリウレタンフォームの密度(JIS K 7222:1999準拠)が15〜80kg/m3、硬さ(JIS K 6400−2:2004準拠)が60〜200Nであり、
前記表面部材は、編物、可撓性・伸縮性を有する織布の何れかであり、
前記表面部材と前記軟質ポリウレタンフォームは、フレームラミネートにより溶着されたものであり、
表面に賦形された前記凹凸模様の凸部の高さ又は凹部の深さが3〜30mmであることを特徴とする凹凸模様を表面に有する積層シートの製造方法。 A method of manufacturing a laminated sheet having a concavo-convex pattern on the surface by thermally compressing the surface of a laminated sheet in which a flexible surface member is integrally laminated on a flexible polyurethane foam with a pressing device having a concavo-convex pattern formed on the surface. In
The flexible polyurethane foam is
When including other polyols with a polyol having an ester group,
When at least one of a phosphate ester-based flame retardant or an ester-based additive is contained together with a polyol having an ester group,
Any of the cases where it does not contain a polyol having an ester group, and contains at least one of a phosphoric acid ester-based flame retardant or an ester-based additive,
The ester value (JIS K 0070) in these cases is 40 to 400 mg KOH / g, and the compressive residual strain (JIS K 6400-4 6.2B method, 70 ° C. × 22 hours, after 50% compression) is 1 to 15%. ,
The density (JIS K 7222: 1999) of the flexible polyurethane foam is 15 to 80 kg / m 3 , and the hardness (JIS K 6400-2: 2004) is 60 to 200 N,
The surface member is either a knitted fabric or a flexible / stretchable woven fabric,
The surface member and the flexible polyurethane foam are welded by frame lamination,
The method for producing a laminated sheet having a concavo-convex pattern on the surface, wherein the height of the convex portion or the depth of the concave portion of the concavo-convex pattern formed on the surface is 3 to 30 mm.
成形率(%)=[(元厚み−圧縮後の厚み)/(元厚み−スペーサの厚み)]×100 The flexible polyurethane foam was thermally compressed at 80 ° C. for 240 seconds to 50% of its original thickness using a spacer of 5 mm with respect to a flexible polyurethane foam having a square cross section of 50 mm on a side and a thickness of 10 mm. method for producing a laminated sheet having an uneven pattern according to the surface to claim 3 forming rate calculated by the following equation using the thickness is characterized in that it consists of flexible polyurethane foam is 70 to 100%.
Forming ratio (%) = [(original thickness−thickness after compression) / (original thickness−spacer thickness)] × 100
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