JP5920451B2 - 内装用表皮材の製造方法及びそれを用いた内装用成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
1.未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、交絡されてなる糸を用いて製織された織物を備える内装用表皮材の製造方法であって、
前記乾熱処理糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が20%以下であり、伸び率が100〜200%であって、
前記織物の一面側に、樹脂が少なくとも付着しており、
前記未延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が150〜500%であって、
前記半延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が80〜200%であることを特徴とする内装用表皮材の製造方法。
2.少なくとも一部に撚糸を用いて製織された織物を備える内装用表皮材の製造方法であって、
前記撚糸は、未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、撚られた撚糸であり、撚り係数が2000〜24000であって、
前記乾熱処理糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が20%以下であり、伸び率が100〜200%であって、
前記織物の一面側に、樹脂が少なくとも付着しており、
前記未延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が150〜500%であって、
前記半延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が80〜200%であることを特徴とする内装用表皮材の製造方法。
3.前記撚糸は、前記乾熱処理後に交絡された糸に撚りが加えられた撚糸であり、撚られる糸の形態は、マルチフィラメントであり、前記撚糸の繊度が86〜330dtexであって、前記撚糸のJIS L 1095.9.17により測定されるスナール指数が0〜30である前記2.に記載の内装用表皮材の製造方法。
4.基材と、前記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の製造方法により製造された前記内装用表皮材とを接合することを特徴とする内装用成形体の製造方法。
5.前記基材と前記内装用表皮材との間にクッション材を介装させる前記4.に記載の内装用成形体の製造方法。
6.前記基材と、前記内装用表皮材とを成形と同時に接合する前記4.又は5.に記載の内装用成形体の製造方法。
7.前記基材をプレス成形して予備成形体とし、
前記内装用表皮材を前記予備成形体に沿うような形状としつつ、接合する前記4.又は5.に記載の内装用成形体の製造方法。
8.前記内装用表皮材が20〜90%伸張されて前記基材に接合されている変形部を有す前記6.又は7.に記載の内装用成形体の製造方法。
9.ポリエステルフィラメント間に糸長差が存在しない構成糸による織物により、20〜90%伸張した変形部を有する表面を構成することを特徴とする内装用成形体の製造方法。
10.車両用である前記4.乃至9.のうちのいずれか1項に記載の内装用成形体の製造方法。
半延伸糸等が乾熱処理され、その後、撚られてなる糸を用いて製織された織物を備える他の本発明の内装用表皮材の製造方法によれば、得られる内装用表皮材は、特定の撚糸を少なくとも一部に用いて製織された織物を備え、この撚糸は、撚り止めセットをしたとしても十分な塑性変形性を有し、成形時に賦形し易いため、基材の形状に追随して容易に変形し得る。更に、撚りを加えることで、全ての単糸が収束され、糸の変形及び単糸切れ等が抑制され、これによっても光沢、外観等の低下が抑えられる。また、収束性が大きく向上することで、製織性も向上する。更に、硬度を指標とする耐傷付き性に優れ、他の物品が引っ掛かったときなどに、糸全体で変形を防ぐ、又は少なくとも抑えることができ、傷付き難い。また、撚り数を変えることで、内装用表皮材の触感をしっとりとしたものからドライなものまで調整することもできる。更に、撚り数によって光沢感を調整することができ、撚方向の組み合わせ等によって意匠性をより向上させることもできる。
更に、乾熱処理後の糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が20%以下であり、伸び率が100〜200%であるため、原反時、即ち、表皮材であるときと、基材に接合され、仕上げられたときとの外観の差異を少なくすることができ、基材が複雑な形状であっても、見栄えよく接合することができる表皮材とすることができる。
また、織物の一面側に、樹脂が少なくとも付着しているため、裁断したときの毛羽立ちが殆どなく、毛羽立ちを処理するための後加工工程を省略することができる。
また、内装用表皮材が20〜90%伸張されて接合されている変形部(後述の大変形部Aを意味する。)を有する場合は、特に深絞り成形時等の伸張による皺の発生が抑えられ、より意匠性を向上させることができる。
更に、特定の織物により構成された表面が伸長した変形部を有する他の本発明の内装用成形体の製造方法でも、上述のような優れた特性を有する内装用成形体とすることができるとともに、特に深絞り成形時等の伸張による皺の発生が抑えられ、より意匠性を向上させることができる。
また、内装成形体が車両用である場合は、天井材、ドアトリム等の各種の成形体とすることができ、平面的ではなく立体感のある成形体とすることができるため、特に天井材では、天井を高くみせることができ、乗員に車室内をより広く感じさせることができる。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
本発明は、上述のような背景の下なされたものである。
本発明の内装用表皮材(15)の製造方法は、未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、交絡されてなる糸を用いて製織された織物を備える内装用表皮材の製造方法である(図1参照)。また、他の本発明の内装用表皮材(15)の製造方法は、少なくとも一部に撚糸を用いて製織された織物が用いられ、この撚糸は、未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、撚られた撚糸であり、撚り係数が2000〜24000である(図1参照)。
(1)糸の種類及び材質
内装用表皮材(15)に用いる糸としては、原着糸を用いてもよく、紡糸後、常法により染色された糸を用いてもよい。糸としては原着糸を用いることが好ましい。この原着糸としては、各種の合成樹脂に顔料が配合された樹脂ペレットを用いて溶融紡糸されてなる着色糸を用いることができる。原着糸としては各種の合成樹脂繊維を用いることができる。
糸は、未延伸糸でもよく、半延伸糸でもよく、これらが混合されている混合糸でもよい。未延伸糸であるか半延伸糸であるかは、紡糸時の巻取速度によって区別することができる。例えば、PET繊維では、400m/分から2500m/分未満までである場合を未延伸糸とし、巻取速度が概ね2500〜5000m/分である場合を半延伸糸とすることができる。この糸としては、半延伸糸を用いることが糸の取扱性から好ましい。未延伸糸及び半延伸糸は、延伸糸と比べて低応力で応力の増加とともに少しづつ伸びが増加する。そのため、未延伸糸及び/又は半延伸糸を用いてなる内装用表皮材(15)は、内装用成形体(100)の成形時に賦形し易く、内装用成形体(100)の製造が容易である。
未延伸糸又は半延伸糸は、織物として熱処理する際、大きく収縮することを防ぐために乾熱処理されて用いられる。乾熱処理の方法は特に限定されず、例えば、図5に記載のように、糸を供給側[処理前の糸(21)参照]から巻取側[処理後の糸(22)参照]へと供給して熱処理する方法が挙げられる。この場合、糸を定長で供給する乾熱処理でもよく、オーバーフィードに供給する弛緩乾熱処理でもよい。尚、図5において、符号231はヒータを意味し、符号241は供給用ローラを意味し、符号242aは引取第1ローラを意味し、符号242bは引取第2ローラを意味し、符号25は空気交絡装置を意味し、符号261、262、263はガイドを意味する。
尚、湿式法の場合、例えば、捲芯等に捲回された未延伸糸又は半延伸糸に水蒸気を吹き付けたり、または、捲芯等に捲回された未延伸糸又は半延伸糸を熱処理浴に浸漬したりして熱処理される。しかしながら、これらの場合には、捲きの内側と外側とで沸収及び伸び率に差が生じることがある。そのため、本発明では、特に乾式法を選択して熱処理するものである。これによって、長さ方向に沸収及び伸び率の差がない、又は少なくとも差が小さい糸とすることができる。
乾熱処理された糸は、その後、本発明の内装用表皮材(15)の製造方法では交絡させる。一方、他の本発明の内装用表皮材(15)の製造方法では、交絡させてもよく、交絡させずに用いてもよいが、乾熱処理された糸は交絡させて用いることが好ましい。交絡させた場合、複数の糸が複雑に絡み合った交絡糸とされる。交絡の方法としては、例えば、空気交絡が挙げられる。また、糸に撚りをかけた後、交絡させることもできる。空気交絡では交絡時の流体噴射加工により糸収束性が向上する。更に、空気交絡では、走行する糸束に高圧空気が噴射され、繊維の配列が乱れ、且つ複雑に絡み合う。空気交絡の方法、条件は特に限定されず、一般的な方法、条件によって実施することができる。更に、原着糸を用いた場合は、色の異なる何色もの絣染糸のような外観の糸とすることもできる。
他の本発明の内装用表皮材(15)の製造方法では、乾熱処理された糸、又は乾熱処理後に交絡された糸に、撚りが加えられる。撚りの方法は特に限定されず、既存の方法によって撚ることができる。撚機も特に限定されず、アップツイスター、ダウンツイスター及びダブルツイスターのいずれであってもよい。撚り方向はS及びZのいずれでもよく、それらをどのように組み合わせてもよい。撚糸の構成としては、1本の糸を撚ってもよく、複数本の糸を纏めて撚ってもよい。また、糸の繊度及び断面形状等もどのように組み合わせてもよい。
尚、T/mは、糸1m当たりの回転数(T)を表す。
また、耐傷付き性は、JIS K 5600−5−4 引っかき硬度(鉛筆法)により硬度を測定し、評価することができる。
撚糸は撚り止めセットをしてもよく、しなくてもよい。撚り止めセットをせず、トルク、即ち、撚りが戻る力が大きい糸を用いて製織した場合、シボ効果等が発現する。一方、撚り止めセットをし、トルクが小さい糸を用いて製織した場合、プレーンな外観を有する内装用成形体(100)とすることができる。
(1)組織及び糸密度
織物の組織は特に限定されず、例えば、平織物、綾織物、朱子織物及びそれらの組み合わせ等の各種の織物とすることができる。また、織物の糸飛び量も特に限定されず、0.1〜5.0mm、特に0.3〜3.5mmとすることができる。糸飛び量が0.1〜5.0mmであれば、耐摩耗性及び耐傷付き性等をより向上させることができる。この糸飛び量とは、図7のように、織物を一面側からみたときに、経糸(A)が緯糸(B)上を連続して飛んでいる量、及び緯糸(B)が経糸(A)上を連続して飛んでいる量である。言い換えれば、経糸(A)が緯糸(B)上を連続して飛んでいる緯糸(B)の本数、及び緯糸(B)が経糸(A)上を連続して飛んでいる経糸(A)の本数である。また、糸飛び長さが耐摩耗性等の向上に影響を及ぼすが、糸飛び長さは糸の繊度や糸密度によって変わるため、好ましい糸飛び量は、糸の本数でなく、上述のように、糸飛び長さにより表すものとする。
尚、図7は、織物が二重織物であり、表面側の糸飛び量が経糸、緯糸ともに5本である場合を例示したものである。
尚、カバーファクターは、各々の糸の繊度(dtex)の平方根と糸密度(本/inch)との積を経糸及び緯糸の総和により表した数値である。
乾熱処理された後、交絡されてなる糸を用いて製織された織物、及び撚糸を用いて製織された織物は、このままでも内装用表皮材(15)として用いることができる。この場合、基材(11)の一面側に設けられた接着剤層(12)により、織物を基材(11)に接合させ、内装用成形体(100)を製造することができる。しかし、織物には空隙が多く、特に撚糸を用いて製織された織物は、より空隙が多い。そのため、織物そのものを内装用表皮材(15)として用いたときは、内装用成形体(100)の製造時等に取り扱い難いこともある。また、基材(11)と内装用表皮材(15)とを十分に強固に接合させることができない場合もある。更に、基材(11)の一面側に設けられた接着剤層(12)が溶融、流動し、内装用表皮材(15)の表面に滲み出し、内装用成形体(100)の外観が損なわれることもある。
内装用成形体[図3の内装用成形体(100)参照]の製造方法は、基材(11)[図1、2の基材(11)参照]と、内装用表皮材(15)[図1、2の内装用表皮材(15)参照]とを成形と同時に接合させて製造することができる。また、基材(11)を成形した後、例えば、図1の接着剤層(12)が設けられた基材(11)に、内装用表皮材(15)を所定形状に成形しながら接合させて製造することができる。
尚、基材(11)は図3における基材層(101)となる。また、内装用表皮材(15)は図3における表皮層(102)となる。
基材(11)の材質は特に限定されないが、樹脂フォーム、特に半硬質ポリウレタンフォームが用いられることが多い。半硬質ポリウレタンフォームからなる基材(11)は、常法により発泡させ、成形したスラブフォームから所定寸法となるように切り出す等の方法により作製することができる。また、基材(11)としては、ポリウレタンフォームの他、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種の汎用の熱可塑性樹脂を用いてなる硬質フォームを用いることもできる。更に、ガラス繊維等の無機繊維が配合されたフォーム原料を用いてなる繊維強化樹脂フォームを用いることもできる。
伸張率:α(%)=[(形状付与前の印間の寸法−形状付与後の印間の寸法)/形状付与前の印間の寸法]×100
また、変形部(C)における表皮材の伸張率は、変形部(C)の糸密度差に基づいて下記のようにして算出することもできる。
伸張率:β(%)=[(A−B)/A]×100
A;小変形部(図3のDの部位参照)の経糸密度(本/inch)
B;大変形部(図3のCの部位参照)の経糸密度(本/inch)
尚、内装用成形体(100)の小変形部(通常、成形体の中央部である。)は、成形前の内装用表皮材(15)と比べて10〜30%伸長されている。
基材(11)と内装用表皮材(15)との間には、通常、基材(11)の一面側に設けられた接着剤層[図1、2の接着剤層(12)参照]が介在する。また、成形後、接着剤層(12)が溶融し、また重合することで固化してなる接合層が形成される。また、内装用表皮材(15)の一面側には樹脂が付着している[図1、2の付着樹脂(14)参照]。この場合、成形時に溶融する樹脂であれば、溶融後、固化し、少なくとも一部は上述の接合層に混入し、基材(11)と内装用表皮材(15)とがより強固に接合される。
尚、成形温度は樹脂の種類等によもよるが、例えば、PETでは、90℃以上の高温で、変形量が小さい箇所と変形量が大きい箇所との結晶化度に差をつけることで、歪を抑え、形状の安定した内装用成形体(100)とすることができる。
接着剤層(12)は特に限定されず、接着剤層(12)の形成には各種の樹脂系接着剤等を用いることができる。この樹脂系接着剤としては、前述のように、ポリウレタン樹脂系接着剤を用いることができる。この他、エチレン/アクリル酸共重合体、酸変性ポリエチレン樹脂等の接着性を有するポリオレフィン樹脂などを用いることもできる。更に、接着剤層(12)の形態は特に限定されず、接着性樹脂フィルムであってもよく、上述の各種の接着剤を接着性成分として含有するエマルション、スラリー、ゲル状接着剤、パウダー状接着剤、及び発泡樹脂等を用いてなる接着剤層(12)が挙げられる。
基材(11)と内装用表皮材(15)との間には、図4のように、クッション材(13)を介装させることもできる。クッション材(13)の材質は特に限定されないが、軟質ポリウレタンフォームからなるシート材が用いられることが多い。また、十分なクッション性を有する限り、他の軟質樹脂フォームや不織布シートを用いることもできる。クッション材(13)を介装させる場合、基材(11)と内装用表皮材(15)との接合方法は特に限定されない。例えば、内装用表皮材(15)とクッション材(13)とを、予め接着剤により、又はフレームラミネート法等により接合して予備積層体とし、その後、予備積層体のクッション材(13)と、基材(11)に設けられた接着剤層(12)と、を対向させて熱プレス機の成形型間に介装させ、加熱、加圧し、その後、冷却することにより成形し、接合させることができる。
本発明の製造方法により製造される内装用成形体(100)の用途は特に限定されず、車両用の内装用成形体、建築用の内装用成形体等が挙げられる。車両としては、乗用車、バス、トラック等の他、鉄道車両、建設車両、農業車両、産業車両などが挙げられる。この他、本発明の内装用成形体(100)は、航空機及び船舶等の内装用成形体100として用いることもできる。また、この内装用成形体100は、特に乗用車、バス、トラック等の天井、ドアトリム、インストルメントパネル、ピラー、サンバイザ、パッケージトレーなどとして有用である。
実施例1
ポリエステル原着糸を用いてなり、JIS L 1013により測定した伸び率が130〜150%、引張強さが1.9〜2.3cN/dtexの半延伸糸を使用した。この半延伸糸を、図5に記載のようにして弛緩乾熱処理し、JIS L 1013により測定した沸収が2〜5%、伸び率が140〜160%の弛緩乾熱処理糸を得た。
また、前述の印間の寸法及び変形部の密度を実際に測定し、下記のようにして車両用天井材の横方向(車幅方向)伸長率を算出した。
形状付与前の印間の寸法:5.0mm
形状付与後の印間の寸法:7.0mm
伸長率α:[(7.0−5.0)/5.0]×100=40%
小変形部(図3のDの部位)の経糸密度:74本/inch
大変形部(図3のCの部位)の経糸密度:50本/inch
伸長率β:[(74−50)/74]×100=32%
[1]内装用表皮材
PET製の黒色原着糸を用いた半延伸糸を使用し、132dtex−48f、56dtex−24f、264dtex−96f及び528dtex−192fのマルチフィラメントを作製した。これらのマルチフィラメントの物性を表1に記載する。その後、このマルチフィラメントを図5に記載のようにして170℃で乾熱処理し、JIS L 1013により測定した破断点伸びが137〜198%であり、JIS L 1013により測定した沸収が1.7〜3.4%である乾熱処理糸(実施例2〜21)を得た。また、同様にして測定した破断点伸びが142〜148%であり、沸収が1.6〜1.9%である乾熱処理糸(比較例1〜3)を得た。
以上、実施例2〜21及び比較1〜3の、糸種、撚り数、撚り係数、撚り止めセットの有無、スナール指数、撚糸繊度、破断点伸び及び沸収を表2に記載する。
実施例2〜17及び比較例1〜3では、内装用成形体を模擬するために、裏面側にウレタンエマルションを30g/m2の塗布量でコーティングした表皮材の裏面にスラブウレタンシートを敷き、基材とプレス成形した。スラブウレタンシートとしては、密度30kg/m3、厚さ3.0mmのエーテル系ウレタンを用いてなるシートを使用した。また、基材は3層からなり、表皮材の側から順にガラスチョップドストランドマット、ウレタンフォームシート及びポリエステルフィルムを積層したものである。ガラスチョップドストランドマットは目付けが135g/m2、ウレタンフォームシートは密度31kg/m3、厚さ5.3mm、ポリエステルフィルムは密度30kg/m3、厚さ24μmである。プレス成形は、表皮材とスラブウレタンシートと基材とを、平板な金型プレス機を用いて、圧力250kgf/cm2、温度130℃、プレス時間30秒で、基材の厚さが5.0mmになるようにプレス成形した。硬度の測定はプレス後の表皮材のみで評価した。
尚、鉛筆硬度は、JIS K 5600−5−4に則り、硬度を徐々に上げて測定し、表面の単糸切れや糸のずれにより光沢が変化する外観異常が発生する前の硬度を、その表皮材の硬度とする。
織密度、糸飛び量、表皮材表面への樹脂コーティング又はラミネートの条件及び鉛筆硬度を表3に記載する。
尚、表皮材において糸の捩れ、糸切れを生じていないものは、その後の内装用成形体の成形において、糸の捩れ、糸切れを生じることはない。
上述のようにして内装用表皮材となる織物を製織した後、実施例14の織物を使用し、生機の裏面に、水にポリウレタン樹脂粉末が分散し、含有されたエマルションを、20g/m2の塗布量となるように塗布した。次いで、100℃で3分加熱し、乾燥させ、ポリウレタン樹脂を付着させた。
101;基材層、
102、表皮層、
1;積層体、
11;基材、
12;接着剤層、
13;クッション材、
14;付着樹脂、
15;内装用表皮材(織物)、
21;処理前の糸、
22;処理後の糸、
231;ヒータ、
232;加熱ローラ
241;供給用ローラ、
242a;引取第1ローラ、
242b;引取第2ローラ、
25;空気交絡装置、
261、262、263;ガイド、
A;経糸、
B;緯糸。
Claims (10)
- 未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、交絡されてなる糸を用いて製織された織物を備える内装用表皮材の製造方法であって、
前記乾熱処理糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が20%以下であり、伸び率が100〜200%であって、
前記織物の一面側に、樹脂が少なくとも付着しており、
前記未延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が150〜500%であって、
前記半延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が80〜200%であることを特徴とする内装用表皮材の製造方法。 - 少なくとも一部に撚糸を用いて製織された織物を備える内装用表皮材の製造方法であって、
前記撚糸は、未延伸糸又は半延伸糸が乾熱処理され、その後、撚られた撚糸であり、撚り係数が2000〜24000であって、
前記乾熱処理糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が20%以下であり、伸び率が100〜200%であって、
前記織物の一面側に、樹脂が少なくとも付着しており、
前記未延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が150〜500%であって、
前記半延伸糸のJIS L 1013 A法により測定した熱水寸法変化率が40〜80%であり、JIS L 1013により測定した伸び率が80〜200%であることを特徴とする内装用表皮材の製造方法。 - 前記撚糸は、前記乾熱処理後に交絡された糸に撚りが加えられた撚糸であり、撚られる糸の形態は、マルチフィラメントであり、前記撚糸の繊度が86〜330dtexであって、前記撚糸のJIS L 1095.9.17により測定されるスナール指数が0〜30である請求項2に記載の内装用表皮材の製造方法。
- 基材と、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の製造方法により製造された前記内装用表皮材とを接合することを特徴とする内装用成形体の製造方法。
- 前記基材と前記内装用表皮材との間にクッション材を介装させる請求項4に記載の内装用成形体の製造方法。
- 前記基材と、前記内装用表皮材とを成形と同時に接合する請求項4又は5に記載の内装用成形体の製造方法。
- 前記基材をプレス成形して予備成形体とし、
前記内装用表皮材を前記予備成形体に沿うような形状としつつ、接合する請求項4又は5に記載の内装用成形体の製造方法。 - 前記内装用表皮材が20〜90%伸張されて前記基材に接合されている変形部を有する請求項6又は7に記載の内装用成形体の製造方法。
- ポリエステルフィラメント間に糸長差が存在しない構成糸による織物により、20〜90%伸張した変形部を有する表面を構成することを特徴とする内装用成形体の製造方法。
- 車両用である請求項4乃至9のうちのいずれか1項に記載の内装用成形体の製造方法。
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