JP4286059B2 - 積層体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層体およびその製造方法に関し、詳しくは、基体の被接合面に補修箇所がある場合にも、被接着体の接合を良好に行うことができ、これにより強固な積層体を製造することのできる積層体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種成形体間の接着に関する技術は、従来より種々検討されてきている。例えば、一般的な接着手段として接着剤を用いる方法があり、接着対象となる成形体の材質等に応じて、ゴム系接着剤、ウレタン系接着剤、ホットメルト系接着剤等の各種接着剤が使用されている。
【０００３】
しかし、例えば、接着性の低い熱可塑性樹脂間の接着を図る場合など、成形体の被接合面の表面性や材質によっては、単に接着剤を用いて接着を行うのみでは十分な接着性を確保することができない場合がある。これに対し、例えば、ゴム系接着剤を用いる場合には、あらかじめ表面にコロナ放電処理を施したり、バーナー等の火炎で焼いて表面を粗くするなどの前処理を行うことで接着性を向上させ、また、湿気硬化型の接着剤では、空気中の水分をコントロールすることにより接着強度の安定化を図る等の技術が知られている（例えば、特許文献１に記載）。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、熱可塑性ウレタン樹脂フィルムとポリオレフィン系繊維からなる不織布との接着に関する技術として、該不織布の熱可塑性フィルムとの接着面にあらかじめコロナ放電処理を施した上で両者の積層および圧着を行うことにより、接着性や伸縮性等に優れた積層シートを得る技術が記載されている。
【０００５】
さらに、ウェブ形状に形成した熱融着型接着シート（以下、単に「接着シート」とも称する）を用いて、これを成形体間に介在させ、加熱により溶融させることで接着を図る技術も知られている。さらにまた、本発明者らにおいても、発泡材の接着に関する技術として、加熱により発泡しながら被着体に接着するシート状発泡接着剤およびこれを用いた発泡性積層材料に係る技術を提案している（特許文献３参照）。これら接着シートによれば、加熱処理のみで被着体への接着を実現することができるので、一般的な流動状の接着剤を用いる場合における接着剤の選定や塗布、硬化等に係る多くの手間や時間を省くことができ、接着作業の容易化、効率化を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０５５１４号公報（［０００４］等）
【特許文献２】
特開平８−１０８２８９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】
特開２００２−３０２６２号公報（特許請求の範囲等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、熱融着型接着シートを用いた成形体間の接着においては、通常、成形体と接着シートとを積層、加熱して、接触面の一体化を行うことにより接着を実現するが、この際、成形体の被接合面に補修箇所があると、その部分で接着シートとの一体化が十分に図れないという問題があった。即ち、補修箇所のある成形体上に接着シートを用いて被接着体を接合する際に、単に接着シートを積層、加熱したのみでは、その補修箇所において被接着体の接合が不十分となり、得られる積層体において接着性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、特に、補修箇所を有する被接合面に対して接着シートを適用する場合であっても、被接合面上への接着シートの融着と、それを介した被接着体の接合とを良好に行うことができ、これにより、得られる積層体において優れた接着性を実現することができる積層体およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、被接合面の補修箇所において接着シートが接着不良を生ずる原因を解明すべく鋭意検討した結果、補修箇所の表面が非補修箇所に比して粗面となっていることを見出し、かかる補修箇所における粗面の接着性を付加的に向上することで、被接合面全体の接着性を適切に確保することができ、被接合面上に被接着体を良好に接合することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１２】
また、本発明の積層体形成用部材は、上記積層体形成用基礎部材の前記被接合面上に、熱融着型接着シートが融着されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の積層体形成用部材は、特に、車両用シートパッドとして好適に用いることができる。
【００１４】
さらに、本発明の積層体は、上記積層体形成用部材の前記熱融着型接着シート上に、被接着体が接合されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の積層体の形成用部材の製造方法は、主として、ポリウレタンフォームからなる基体と、熱融着型接着シートとからなる積層体形成用部材の製造方法であって、前記基体の被接合面上に、前記熱融着型接着シートを加熱により融着する融着工程を含む積層体形成用部材の製造方法において、
前記基体として、前記被接合面に、該基体の補修箇所である粗面部を含むものを用い、
前記融着工程に先立って、前記補修箇所に接着剤を付着させ、その際、該接着剤を、補修用材料に混合して前記補修箇所に付着させることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の積層体の製造方法は、主として、ポリウレタンフォームからなる基体と、熱融着型接着シートと、被接着体とからなる積層体の製造方法であって、前記基体の被接合面上に、前記熱融着型接着シートを加熱により融着する融着工程と、該融着された熱融着型接着シートを加熱により溶融させ、溶融した該熱融着型接着シートを介して前記被接合面上に前記被接着体を接合する接合工程を含む積層体の製造方法において、
前記基体として、前記被接合面に、該基体の補修箇所である粗面部を含むものを用い、
前記融着工程に先立って、前記補修箇所に接着剤を付着させ、その際、該接着剤を、補修用材料に混合して前記補修箇所に付着させることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の上記製造方法においては、前記基体として、前記被接合面に粗面部を含むものを用いる場合には、前記接着剤を、該粗面部の少なくとも一部に付着させる。また、前記粗面部が前記基体の補修箇所である場合には、前記接着剤を、補修用材料に混合して該補修箇所に付着させることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の積層体の概略断面図を示す。図示するように、本発明の積層体１０は、主として基体１と、熱融着型接着シート４と、被接着体２とからなる。図示する積層体１０は、本発明の積層体形成用基礎部材および積層体形成用部材（以下、夫々「基礎部材」および「形成部材」とも称する）を経て製造される。
【００１９】
図２に、本発明の積層体の製造方法に係る工程図を示す。図２（イ）は、本発明の積層体形成用基礎部材１００の概略断面図である。図示するように、基礎部材１００は、粗面部５を含む被接合面Ａを有する基体１と、粗面部５の少なくとも一部に付着する接着剤３とを具備している。本発明の積層体の製造方法においては、まず、図２（ロ）に示すように、この基礎部材１００の被接合面Ａ上に熱融着型接着シート４を加熱により融着して（融着工程）、図２（ハ）に示す積層体形成用部材２００を製造する。
【００２０】
ここで、前述したように、熱融着型接着シートは加熱により溶融させることで基体１の被接合面上に融着させることができるものであるが、特に、基体１の被接合面Ａ上に図示するような粗面部５が存在する場合には、この粗面部５において被接着体の形成が不十分となる場合がある。本発明においては、このような、基体１の被接合面Ａ上における接着シートとの相性の悪い部位にあらかじめ接着剤３を付着させておくことで、この部位の接着性を良好に高めることができ、これにより、接着シート４が良好に融着された形成部材２００、ひいては積層体１０を得ることが可能となる。
【００２１】
次いで、図２（ハ）に示す形成部材２００の接着シート４を加熱により溶融させ、溶融した接着シート４を介して、被接合面Ａ上に被接着体２を接合することで（接合工程）、図２（ニ）に示す積層体１０を得ることができる。このようにして得られる積層体１０においては、基体１−接着シート４間および接着シート４−被接着体２間のいずれについても良好な接着状態が実現されるので、これにより、接着部位からの剥離等の生じにくい強固な積層体１０を得ることができる。
【００２２】
本発明の基礎部材１００、形成部材２００および積層体１０は、基体１および被接着体２の材質を適宜選択することにより、最終製品としての新たな部材または最終製品を形成するための中間製品として用いることができる。例えば、積層体１０は、クッション性を有する材質の基体１に対し被接着体２としてシートカバーを適用することにより、車両用シートとして好適に使用可能である。この場合、基礎部材１００および形成部材２００は、その中間製品の車両用シートパッドとして用いることができる。具体的には、本発明を表面にシートカバーを直接接着する仕様の車両用シートパッドに適用することにより、基体１に補修箇所がある場合であっても接着強度を維持して、不良品を削減し、歩留を向上する効果を得ることが可能である。特に、本発明の形成部材２００としての車両用シートパッドは、あらかじめ加熱により融かした接着シート４上に、被接着体２としてのシートカバーを押し当てることで基体１上にシートカバーを接着し、積層体１０としての車両用シートを得る工法に好適に用いられる。
【００２３】
本発明の積層体の製造方法および形成部材の製造方法においては、前記融着工程に先立って、基体１の被接合面Ａの少なくとも一部に接着剤３を付着させることにより、被接合面Ａにおける接着性を向上させる点のみが重要であり、基体１、被接着体２および接着シート４の材質や接着剤３の種類、製造工程における融着および接合手法等の具体的条件については、特に制限されるものではなく、常法に従い適宜選定することができる。例えば、融着工程の条件としては、接着シート４の材質にもよるが、例えば、温度１００〜１９０℃程度に加熱した状態で３０秒〜２分程度おくことにより、十分な接着状態を確保することができる。
【００２４】
本発明の適用可能な基体１は、各種プラスチック等、接着シート４による接着が可能な材料からなるものであればよく、特に制限はないが、前掲した車両用シートなど、クッション性を有する積層体１０とする場合には、プラスチックフォーム、中でも軟質・硬質ポリウレタンフォーム、パームロック（ヤシ繊維）、カールロック（ポリエステル繊維を絡み合わせて形成したクッション材）、ファブリックフォームなどを挙げることができ、特に好適には、軟質ポリウレタンフォームを用いる。
【００２５】
接着剤３としては、基体１の材質に応じて通常用いられている各種接着剤を適宜選択して使用することができ、特に限定されるものではないが、例えば、基体１としてポリウレタンフォームからなるものを用いる場合には、開口したセル骨格内への接着剤３の浸透性を考慮して、合成ゴム系接着剤等の高粘度の接着剤、例えば、コニシボンド（株）製 商品名Ｇ７６２（トルエン４０〜５０％）等を用いることが好ましい。粘度の高い接着剤を用いることにより、開口セルにより形成される表面の凹凸を適切に埋めることができる。また、各種ホットメルト系接着剤、例えば、熱融着型接着シートなども好適に使用することができ、所望に応じ、各種接着剤の２種以上を併用して用いることも可能である。
【００２６】
接着剤３は、その後の融着工程（図２（ロ）参照）において接着シート４の接着性を基体１の被接合面Ａ全体にわたり適切に確保することができるものであれば、基体１の被接合面Ａ上の少なくとも一部、特に、被接合面Ａが粗面部５を含む場合には、図示するような粗面部５の少なくとも一部に付着させればよい。また、図３に示すように、被接合面Ａのうち粗面部５の全体にわたり付着させることもできる。かかる粗面部５とは、具体的には、基体１の成形工程において生じた成形欠陥や、その取扱い時において発生した損傷などを補修した箇所などが挙げられる。また、粗面部５以外でも、例えば、基体１表面上に接着シート４と相性の悪い溶剤が付着した部位などがあれば、その部位に接着剤３を付着させることにより本発明の効果を得ることができる。
【００２７】
ここで、ポリウレタンフォームからなる基体１の場合、成形表面はスキン層が形成されているので、ごく平滑であって接着シート４との相性にも優れていると考えられる。一方、補修箇所については、補修材となるポリウレタンフォームを埋め込んだ後、周辺の表面形状に合わせて削る（バフ仕上げ）ことにより形成されているため、フォーム構造の破壊されたセル骨格がランダムに飛び出した状態となっており、非補修箇所に比して極めて粗い、接着には適さない毛羽立ったような表面状態を呈しているものと考えられる。従って、この補修箇所に接着剤３を付着させることで、補修箇所の粗い表面構造を接着剤３にて均すとともに、接着剤３の接着類と接着シ−ト４の接着類との相乗効果を得ることができ、補修箇所の接着強度を通常面と同等ないしそれ以上に向上することができる。
【００２８】
接着剤３を基体１の表面に付着させる手法としては、特に制限されるものではないが、通常は、図２（イ）に示すように、接着剤３を基体１の表面に直接塗布する手法を用いることができる。また、特に、接着剤３を上記補修箇所に付着させる場合には、補修に用いる補修用材料に接着剤３をあらかじめ混合しておき、補修作業と接着剤３の付着とを同時に行う手法を用いることもできる。例えば、前述のポリウレタンフォームからなる基体１の場合には、成形不良等により生じた凹凸部または穴部等に再度フォーム材などの補修材を詰め込んで補修を行う際に、本発明に係る接着材を用いて補修材の固定を行えばよい。
【００２９】
熱融着型接着シート４としては、一般に市販されているものを、基体１の材質等に合わせて適宜選択して使用することができ、特に制限されない。具体的には、例えば、シート状ホットメルト剤、ネット状ホットメルト剤、フィルム状ホットメルト剤、パウダー状ホットメルト剤等を挙げることができ、特に、シート状ホットメルト剤が好適である。具体的には、日東紡績（株）製のホットメルト接着剤、商品名スパンファブシリーズ（材質：ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタン等）などを好適に用いることができる。
【００３０】
また、被接着体２としては、前掲した車両用シートカバーなど、その用途等に応じて適宜選択することができ、特に制限されるものではないが、例えば、軟質ポリウレタンフォーム、ファブリックフォーム、生地、ポリプロピレン（ＰＰ）繊維などが挙げられる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（従来例１）
基体１として、表面にスキン層が一様に形成された成形ポリウレタンフォームパッドを用い、その表面上に接着シート４（日東紡績（株）製 シート状ホットメルト接着剤、商品名スパンファブＰＥ２９００）を積層し、加熱により融着して、部材を形成した。加熱には、図４に示すようなラミネート用熱プレス機２０を使用した。プレス板温度は約１７０℃であり（設定温度２２０℃）、上側プレス板から基体１上に積層した接着シート４表面までの距離は約３〜５ｍｍであった。また、熱照射時間は９０秒とした。
【００３２】
（従来例２）
基体１として、補修箇所を有する成形ポリウレタンフォームパッドを用いた以外は従来例１と同様に行った。
【００３３】
上記従来例１および従来例２における基体１の表面近傍の断面写真図を、接着シートの融着の前後について夫々図５および図６に示す。なお、図６は、基体１の補修箇所付近のみを拡大して示したものである。
【００３４】
図５の（イ）に示すように、補修箇所のない基体１のモールドスキン面は平滑であり、融着後は、同（ロ）に示すように、溶融した接着シート４が面でしっかりと結びついている。図５（ロ）に示す状態では、接着シート４は指先で剥そうとしても全く取れず、理想的な接着状態であった。
【００３５】
一方、図６（イ）に示すように、補修箇所を有する基体１の表面は破壊されたセル骨格が外に向かって突き出ており、非補修箇所に比して粗く、毛羽立っているような状態であった。そのため融着後は、図６（ロ）に示すように、溶融した接着シート４が突き出たセル骨格を核として凝集しており、特に、接着シートの密な部分とセル骨格の顕著な突き出し部分が重なった箇所で凝集が起りやすくなっていることがわかった。この凝集部は斑に点在していた。また、凝集した被接着体は一部のセル骨格のみと点で結びついていることから、指先でなぞると簡単に落ちてしまった。
【００３６】
以上のような検討の結果、補修箇所の表面が非補修箇所に比して粗く、そのために補修箇所の表面と接着シートとの相性が悪くなって、融着時に接着シートが補修箇所の表面に均一に広がらずに粒状に凝集してしまい、その結果として接着シートの融着が不十分な部位が生じて、得られる部材における接着性を損なっていることが確認された。
【００３７】
（実施例１〜１０）
基体１として、補修箇所を有する成形ポリウレタンフォームパッドを用いて、図７（イ）〜（ヘ）に夫々示すように、基体１の補修箇所に下記の表１中に示す各種接着剤を付着させた後、接着シート４の融着を行った以外は従来例１と同様にして、各実施例の部材を作製した。
【００３８】
図示するように、実施例１〜５の各種ウレタンフォーム用接着剤１１についてはハケで塗布し（図中の（イ））、実施例６のムース状ホットメルト剤１２はスプレーで塗付し（図中の（ロ））、実施例７の固形ホットメルト剤１３は表面に擦り込み（図中の（ハ））、実施例８のクリーム状ホットメルト剤１４は直接塗付する（図中の（ニ））ことにより、夫々補修箇所に付着させ、乾燥させた。また、実施例９のシート状ホットメルト剤（熱融着型接着シート）１７については、プレス時にホットメルト剤が熱プレス機１６に付着しないように熱プレス機１６とシート状ホットメルト剤１７との間に離型シート１５を挟んだ状態で、熱プレス機の表面温度１８０℃、プレス時間４秒でプレスすることにより付着させ、その後、冷却を行った（図中の（ホ））。さらに、実施例１０については、実施例４と同様のウレタンフォーム用接着剤１１をハケで塗布し、乾燥した後、実施例９と同様のシート状ホットメルト剤（熱融着型接着シート）１７を、間に離型シート１５を挟んだ状態で、熱プレス機１６の表面温度１８０℃、プレス時間４秒にてプレスすることにより付着させ、その後、冷却を行った（図中の（ヘ））。
【００３９】
従来例１、２および実施例１〜１０にて得られた各部材につき、図８および９に示すようにして、接着シート４の接着状態を確認するための剥離試験を行った。具体的には、まず、図８に示すように、平滑な表面を有するポリウレタンフォーム３１上にホットメルトシート（ウェブ）３２を載せ、表面温度約１５０℃となるよう熱照射を行うことによりこれを融かした後（図中の（イ））、これと各部材３０とを重ね合わせてプレスすることで（図中の（ロ））、両者を接着した（図中の（ハ））。次いで、図９（イ）に示すような試験片（Ｌ：１００ｍｍ×Ｗ：２０ｍｍ×Ｈ：３０（＝１５＋１５）ｍｍ）を切り出して、接着面Ａから各試験片の片端をきれいに数ｃｍ剥がしてつかみ部を設け、図９（ロ）に示すように、１８０°方向の引張試験機を用いて、引張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて、剥離強度を測定した。最大引張り荷重を剥離強度とし、各例ごとに５個の試験片につき測定を行い、接着状態が極めて良好で剥離強度が高いものを◎、接着状態が良好なものを○、接着状態が不良で剥離強度が低いものを×とした。この評価結果を下記の表１中に併せて示す。
【００４０】
【表１】

【００４１】
上記表１の結果より、基体１の補修箇所に接着剤を付着させた実施例１〜１０の部材においては、接着剤を用いない従来例２の部材に比して接着シート４の接着状態を良好に向上することができることが確かめられた。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、特に、補修箇所を有する被接合面に対して接着シートを適用する場合であっても、被接合面上への接着シートの融着と、それを介した被接着体の接合とを良好に行うことができ、これにより、得られる積層体において優れた接着性を実現することができる積層体およびその製造方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層体を示す概略図である。
【図２】（イ）〜（ニ）は、本発明の積層体の製造方法の概要を示す工程図である。
【図３】接着剤の付着状態の一例を示す概略図である。
【図４】ラミネート用熱プレス機を示す概略図である。
【図５】（イ）は、補修箇所を有しない成形ポリウレタンフォームパッドの表面近傍を示す断面写真図であり、（ロ）は、その表面上に接着シートを融着した状態を示す断面写真図である。
【図６】（イ）は、成形ポリウレタンフォームパッドの補修箇所の表面近傍を示す断面写真図であり、（ロ）は、その表面上に接着シートを融着した状態を示す断面写真図である。
【図７】（イ）〜（ヘ）は実施例１〜１０の部材の製造方法を示す説明図である。
【図８】実施例における剥離試験の概要を示す第一の説明図である。
【図９】実施例における剥離試験の概要を示す第二の説明図である。
【符号の説明】
１ 基体
２ 被接着体
３ 接着剤
４ 接着シート
５ 粗面部
１０ 積層体
１１ ウレタンフォーム用接着剤
１２ ムース状ホットメルト剤
１３ 固形ホットメルト剤
１４ クリーム状ホットメルト剤
１５ 離型シート
１６、２０ 熱プレス機
１７ シート状ホットメルト剤
３０ 部材
３１ ポリウレタンフォーム
３２ ホットメルトシート
１００ 積層体形成用基礎部材
２００ 積層体形成用部材

Claims (2)

1. 主として、ポリウレタンフォームからなる基体と、熱融着型接着シートとからなる積層体形成用部材の製造方法であって、前記基体の被接合面上に、前記熱融着型接着シートを加熱により融着する融着工程を含む積層体形成用部材の製造方法において、
   前記基体として、前記被接合面に、該基体の補修箇所である粗面部を含むものを用い、
   前記融着工程に先立って、前記補修箇所に接着剤を付着させ、その際、該接着剤を、補修用材料に混合して前記補修箇所に付着させることを特徴とする積層体形成用部材の製造方法。
2. 主として、ポリウレタンフォームからなる基体と、熱融着型接着シートと、被接着体とからなる積層体の製造方法であって、前記基体の被接合面上に、前記熱融着型接着シートを加熱により融着する融着工程と、該融着された熱融着型接着シートを加熱により溶融させ、溶融した該熱融着型接着シートを介して前記被接合面上に前記被接着体を接合する接合工程を含む積層体の製造方法において、
   前記基体として、前記被接合面に、該基体の補修箇所である粗面部を含むものを用い、
   前記融着工程に先立って、前記補修箇所に接着剤を付着させ、その際、該接着剤を、補修用材料に混合して前記補修箇所に付着させることを特徴とする積層体形成用部材の製造方法。

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