JP5634074B2 - 発泡成形体及びその発泡成形方法並びに発泡成形体用のシート材 - Google Patents

Description

本発明は、発泡成形体本体の外面にシート材が一体化された発泡成形体及びその発泡成形方法並びに発泡成形体用のシート材に関する。

発泡成形体は、イス、クッション等の人と接触する部位に多用されており、特に車両の座席を構成するものは、ポリウレタン樹脂等の発泡性原料を発泡させてシート材と一体化されている。
例えば、特許文献１においては、発泡材料からなる本体の一部にカバーシートを付着してなる発泡体が開示されている。このカバーシートは、繊維質で形成された通気性に優れるシート状の基板と、この基板にラミネートされた熱可塑性樹脂フィルムとから構成されている。

そして、この発泡体を発泡成形する際には、成形型内の空気及び発生ガスがガス抜き孔を通って成形型の外部に排気され、発泡途中の樹脂フォームはガス抜きシートに阻止されてガス抜き孔に侵入することがなくなる。これにより、製造された発泡体にバリが生ずることをなくしている。

特開平２−１２５７２４号公報

ところで、発泡成形体を発泡成形する際に、シート材に発泡性原料を含浸させることなく成形型の成形面にシート材（カバーシート、補強材基布）を倣わせて、目的とする形状の発泡成形体を得るためには、シート材において、気体をどの程度の流量で透過させるかの透気抵抗度の調整が重要となる。
しかしながら、特許文献１の発泡体においては、カバーシートにおける熱可塑性樹脂フィルムとして用いるポリエチレンフィルムは、基板にラミネートされたときに極めて微細な孔が形成されて多孔質となると記載されているのみである。そのため、特許文献１のカバーシートの透気抵抗度を調整することは困難である。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、シート材の透気抵抗度の調整が容易であり、発泡成形時にシート材に発泡性原料を含浸させることなくシート材を成形型の成形面に容易に倣わせることができ、目的とする形状を安定して得ることができる発泡成形体及びその発泡成形方法並びに発泡成形体用のシート材を提供しようとするものである。

第１発明は、発泡成形体本体の外面にシート材が一体化された発泡成形体であって、
上記シート材は、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと、不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であり、
上記シート材の上記不織布側が上記発泡成形体の外表面側に配置されて、上記シート材と上記発泡成形体本体とが一体化されていることを特徴とする発泡成形体にある（請求項１）。

第２の発明は、発泡成形体本体の外面にシート材が一体化された発泡成形体を、上型と下型とを有する成形型を用いて発泡成形する方法において、
延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であるシート材を準備し、
該シート材を、上記不織布が上記上型の成形面に対向する状態で該上型に取り付け、
上記下型内に発泡性樹脂原料を注入して上記成形型を閉じ、上記上型と上記下型との間に形成されたキャビティ内で上記発泡性樹脂原料を発泡させ、
該発泡性樹脂原料自体と該発泡性樹脂原料が発泡する際に生ずるガス圧力との少なくとも一方によって上記シート材を押し上げると共に、上記キャビティ内の気体を上記シート材を透過させて上記キャビティの外部に排気し、
上記発泡性樹脂原料自体と上記ガス圧力との少なくとも一方によって上記シート材を上記上型の成形面に押し当てて上記発泡性樹脂原料から上記発泡成形体本体を成形すると共に、該発泡成形体本体と上記シート材とを一体化して発泡成形体を形成することを特徴とする発泡成形体の発泡成形方法にある（請求項５）。

第３の発明は、発泡成形体本体の外面に一体化して発泡成形体を形成するためのシート材であって、
該シート材は、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと、不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であることを特徴とする発泡成形体用のシート材にある（請求項７）。

第１の発明の発泡成形体においては、シート材を、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと不織布との積層体で構成している。延伸多孔質フィルムは、延伸加工前のフィルムの材質、延伸加工の加工条件等を変更することにより、複数の孔による透気抵抗度を容易に変化させることができる。これにより、シート材の透気抵抗度を適切に調整することができ、発泡成形体を発泡成形する際に、発泡成形時に発生する気体による適度な圧力をシート材に加えてこのシート材を成形型の成形面に押し付けると共に、この気体をシート材を透過させて成形型のキャビティの外部へ排気することができる。

また、シート材は、気体は透過させるが液体は透過させない性質を有するため、発泡性樹脂原料がシート材に含浸するのを防止することができる。そのため、発泡性樹脂原料がシート材に含浸する場合に比べて、発泡性樹脂原料の使用量を低減することができ、発泡成形体を軽量化することができる。
それ故、第１の発明の発泡成形体によれば、シート材の透気抵抗度の調整が容易であり、発泡成形時にシート材に発泡性原料を含浸させることなくシート材を成形型の成形面に容易に倣わせることができ、目的とする形状を安定して得ることができる。

第２の発明の発泡成形体の発泡成形方法は、上記延伸多孔質フィルムと不織布との積層体からなるシート材を用いることにより、目的とする形状の発泡成形体を容易に形成することができるものである。
具体的には、シート材を、不織布が上型の成形面に対向する状態で上型に取り付け、下型内に発泡性樹脂原料を注入して上型を閉じ、上型と下型との間に形成されたキャビティ内で発泡性樹脂原料を発泡させる。このとき、キャビティ内においては、発泡性樹脂原料自体と発泡性樹脂原料が発泡する際に生ずるガス圧力との少なくとも一方によってシート材が押し上げられ、キャビティ内の気体は、シート材を透過してキャビティの外部に排気される。そして、発泡性樹脂原料自体とガス圧力との少なくとも一方によってシート材が上型の成形面に押し当てられて発泡性樹脂原料から発泡成形体本体が成形されると共に、発泡成形体本体とシート材とが一体化されて発泡成形体が形成される。

その他、第２の発明の発泡成形体の発泡成形方法によっても、第１の発明と同様の作用効果を得ることができる。
なお、第２の発明における上型は、上型部と中型部（中子、入子という場合がある。）とを組み合わせて構成する場合があり、この場合には、上型部と中型部とを含めて上型という。

第３の発明の発泡成形体用のシート材は、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと不織布との積層体で構成している。
第３の発明の発泡成形体用のシート材によっても、第１の発明と同様の作用効果を得ることができる。

実施例における、発泡成形体を示す斜視図。 実施例における、発泡成形体を示す図で、図１のＡ−Ａ線矢視断面図。 実施例における、シート材の拡大断面を模式化して示す斜視図。 実施例における、上型が開いた状態の成形型を示す平面図。 実施例における、上型が開いた状態の成形型を示す図で、図４のＢ−Ｂ線矢視相当の断面図。 実施例における、上型を閉じた状態の成形型を示す図で、図４のＢ−Ｂ線矢視相当の断面図。 実施例における、発泡性樹脂原料が発泡する際に生ずるガス及びキャビティ内のガスが、シート材を上型の成形面に向けて押し上げると共にシート材を透過する状態を拡大して示す断面図。 実施例における、発泡性樹脂原料自体によってシート材が上型の成形面に押し当てられた状態を拡大して示す断面図。

上述した第１〜第３の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１〜第３の発明において、上記シート材のＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度は、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下である。
これにより、発泡成形体を発泡成形する際に、シート材に対して適切な通気性（気体透過性）と液体非透過性とを付与することができる。

透気抵抗度が１０ｓｅｃ／１００ｍｌ未満の場合には、通気量が多くなり過ぎて、発泡成形時に発生する気体によってシート材を持ち上げる効果を得ることが困難になる。また、シート材は発泡性樹脂原料を透過させ易くなり、シート材に発泡性樹脂原料が含浸してしまうおそれがある。一方、透気抵抗度が３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ超過の場合には、シート材の通気量が少なく、成形型のキャビティ内の気体を十分に外部へ排気することが困難になり、キャビティ内に未充填のエアー溜りが発生するおそれがある。
上記シート材の透気抵抗度は、５０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上２５００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下とすることがさらに好ましい。さらに好ましくは、１００ｓｅｃ／１００ｍｌ以上２０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下である。

また、上記発泡成形体は、車両の座席に用いることができ、該座席は上記発泡成形体の裏面にフレームが配置されて構成され、上記発泡成形体の裏面は上記フレームに対応した形状に形成され、上記シート材は、上記発泡成形体本体の裏面に一体化されて上記フレームと当接して用いられることがある（請求項２、８）。
この場合にも、発泡成形体を形成する際に発泡性樹脂原料が含浸するのを防止できるシート材を用いる。これにより、発泡成形体の裏面にフレームを配置したときにシート材の不織布とフレームが当接するため、発泡性樹脂原料とフレームとの擦れ合いによる異音の発生を防止することができる。

また、上記シート材は、立体的形状を形成していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、シート材を縫合する場合に比べて、発泡成形体の発泡成形時に成形型の成形面にシート材を一層良好に倣わせることができる。また、シート材を立体的形状に形成する際には、シート材同士を、縫合することなく簡単に一体化することができる。そして、シート材において、縫合の際の糸が通る穴が形成されず、穴からの樹脂漏れの発生を防止することができる。

また、第１〜第３の発明において、上記延伸多孔質フィルムにおける上記複数の孔は、樹脂成分に充填剤が配合されたフィルムが延伸加工されて、上記充填剤の周囲に形成されていることが好ましい（請求項４、６、９）。
この場合には、樹脂成分に充填剤を配合してフィルムを成形することにより、フィルムの延伸加工の際に、容易に複数の孔を形成することができる。また、充填剤の種類、粒径、含有量等を調整することにより、延伸多孔質フィルムに形成する複数の孔の大きさ、量等を調整することができる。これにより、シート材の透気抵抗度の調整を容易にすることができる。

以下に、シート材及びその各部の好ましい構成を説明する。
（延伸多孔質フィルム）
延伸多孔質フィルムは、不織布と積層させてシート材とした場合に、通気性と液体非透過性を両立するものである限り、その構成・材質等は特に限定するものではない。延伸多孔質フィルムは、例えば、ポリオレフィン系樹脂に、炭酸カルシウム等の無機充填剤、滑剤、老化防止剤等の添加剤を配合し、フィルム状に成形したものを延伸加工することにより、無機充填剤の周囲にボイド（孔）を発生させることによって、複数の微細孔を形成したものとすることができる。

延伸多孔質フィルムを構成する樹脂成分としては、特に限定するものではないが、ポリエチレン（低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン）、ポリプロピレン（ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン）、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体（ＥＰＴまたはＥＰＤＭ）、エチレン・ブテン・ジエン共重合体（ＥＢＴ）等の各種ポリオレフィン系樹脂を主成分（樹脂成分の合計量中６０〜１００質量％）とすることが好ましい。中でも、樹脂成分としては、延伸多孔質フィルムの機械的物性、延伸性、生産性、コスト面等から、直鎖状低密度ポリエチレンを主成分（樹脂成分の合計量中６０〜１００質量％）とすることが好ましい。

延伸多孔質フィルムにおける無機充填剤としては、延伸により充填剤の周囲にボイド（孔）を発生させることによって、フィルムを多孔質化させることができれば特に限定されず、例えば、タルク、シリカ、石粉、ゼオライト、アルミナ、アルミニウム粉末、鉄粉の他、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム−カルシウム、炭酸バリウム等の炭酸の金属塩；硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等の硫酸の金属塩；酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物；酸化マグネシウム−酸化ニッケルの水和物、酸化マグネシウム−酸化亜鉛の水和物等の金属水和物（水和金属化合物）等が挙げられる。無機充填剤の形状は特に限定されず、平板形状、粒状等のものを用いることができるが、延伸によるボイド（孔）形成の観点から、粒状（微粒子状）が好ましい。中でも無機充填剤としては、ポリオレフィン系樹脂に配合した際の分散性、コスト等より、炭酸カルシウムからなる無機微粒子が好ましい。

無機充填剤（無機微粒子）の粒径（平均粒径）としては、特に限定されないが、例えば、０．１〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜５μｍである。無機充填剤の粒径が０．１μｍ未満であるとボイド形成性が低下する場合があり、１０μｍを超えると延伸時の製膜破れ、外観不良の原因となる場合がある。
無機充填剤（無機微粒子）の含有量は、特に限定されないが、例えば、多孔質フィルムを構成する全樹脂成分（１００質量部）に対して、８０〜２００質量部であることが好ましく、より好ましくは１００〜１８０質量部である。無機充填剤の含有量が上記範囲内である場合、最終的なシート材の透気抵抗度を１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の範囲に調整し易くなる。

上記延伸多孔質フィルムには、着色剤、滑剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、安定剤等の各種添加剤が、本発明の効果を損なわない範囲内で配合されていてもよい。
延伸多孔質フィルムは、溶融製膜法（Ｔダイ法、インフレーション法）によって製造することができる。中でもＴダイ法が好ましい。例えば、具体的には、上記の樹脂成分、無機充填剤、及び必要に応じて各種添加剤を、２軸混練押出機にて混合分散し、一旦ペレット状にした後、１軸押出機にて溶融させて押し出して未延伸フィルムを作製し、この未延伸フィルムを、１軸又は２軸で延伸することにより多孔質化させて製造する。延伸多孔質フィルムを積層フィルムとする場合には、共押出法を用いることが好ましい。

延伸多孔質フィルムを製造する際には、押出温度は１８０〜２５０℃が好ましく、より好ましくは２００〜２５０℃、さらに好ましくは２１０〜２４０℃である。また、未延伸フィルム作製時の引き取り速度は５〜２５ｍ／分が好ましく、引き取りロール温度（冷却温度）は５〜３０℃が好ましく、より好ましくは１０〜２０℃である。
未延伸フィルムを１軸又は２軸（逐次２軸、同時２軸）で延伸する方法としては、ロール延伸方式やテンター延伸方式など公知慣用の延伸方式を用いることができる。延伸温度は、５０〜１００℃が好ましく、より好ましくは６０〜９０℃である。多孔質化と安定製膜の観点から、１軸延伸の場合の延伸倍率は、２〜５倍が好ましく、より好ましくは３〜４倍である。２軸延伸の場合の延伸倍率は２〜１０倍が好ましく、より好ましくは３〜７倍である。

延伸多孔質フィルムの孔径としては、特に限定するものではないが、０．０５〜５０μｍ程度となっていることが、最終的なシート材の透気抵抗度を１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の範囲に調整する点や、発泡成形時のエアー溜り現象を防止する観点からは好ましい。ここで、多孔質フィルムの孔径は、水銀圧入法（自動ポロシメータ）に基づき測定される。
延伸多孔質フィルムの厚みは、特に制限されず、例えば、３０〜１５０μｍが好ましく、より好ましくは５０〜１２０μｍである。

延伸多孔質フィルムとしては、延伸多孔質フィルム単体で測定した際の加熱収縮率（７０℃・５分間）が、長手延伸（ＭＤ）方向にて０以上３．０％以下であることが好ましい。かかる延伸多孔質フィルムを採用することにより、シート材のカール（変形）が防止され、成形型の上型にシート材を取り付ける際の作業性が向上する。
なお、多孔質フィルム単体の加熱収縮率は、次のようにして測定、算出する。
まず、（ＭＤ）約２００．０ｍｍ×（ＣＤ）約２００．０ｍｍに切り取ったサンプルのＭＤ方向中央部付近に標線を記入し、ノギスで少数第一位まで読み取り、更に７０℃の乾燥機へ５分間投入する。その後、サンプルを乾燥機から取り出し２３℃雰囲気下で３０分放置した後、同一箇所を初めと同様にノギスにて測定し、以下の式で収縮率（％）を算出する。
ＭＤ方向の加熱収縮率（％）＝（（初期のサイズ−加熱後のサイズ）／初期のサイズ）×１００

（不織布）
本発明のシート材において、延伸多孔質フィルムと積層される不織布としては、延伸多孔質フィルムと積層させてシート材とした場合に、通気性と液体非透過性を両立するものである限り、その構成・材質等は特に限定するものではなく、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法等から製造された単層、複層、混合等の不織布を用いることができる。また、素材としても、ナイロン系、ポリエステル系（ＰＥＴ系、ＰＢＴ系等）、ポリオレフィン系、レーヨン系等、各種合成繊維による不織布、天然繊維による不織布を使用することができる。中でも、接着性、強度、価格、加工性等の観点からポリエステル系が好ましい。

不織布は、単層、複層のいずれの形態を有していてもよい。なお、不織布において、繊維径、繊維長、目付等は特に制限されないが、例えば、加工性やコストの観点からは、好ましくは目付量（坪量）２０〜１００ｇ／ｍ²程度、さらに好ましくは３０〜８０ｇ／ｍ²程度の不織布が例示される。不織布は、１種の繊維のみから構成されていてもよく、複数種の繊維が組み合わせられて構成されていてもよい。

特に不織布の目付量（坪量）を３０ｇ／ｍ²以上とすることにより、不織布の剛性が増し、発泡成形後のシート材にシワが入り難くなり、成形品の外観品質が向上する効果が得られる。
また、不織布として、厚みが０．１〜１．０ｍｍのもの（嵩高不織布）を使用することにより、成形型の成形面と延伸多孔質フィルムとの間に隙間ができ、この隙間を通してキャビティ内の空気を外部に排出することができる。そのため、発泡成形時のエアー溜り現象を防止することができる。

不織布としては、不織布単体で測定した際の加熱収縮率（７０℃・５分間）が、ＭＤ方向にて０％以上３．０％以下であることが好ましい。かかる不織布を採用することにより、シート材としてのカールが防止され、成形型の上型にシート材を取り付ける際の作業性が向上する。なお、不織布単体の加熱収縮率も延伸多孔質フィルムと同様の方法にて測定される。
不織布は、成形型の成形面と延伸多孔質フィルムとの間に隙間を形成し易くするために、繊維部分を毛羽立たせたものを用いることが好ましい。

延伸多孔質フィルムと不織布との積層方法としては、特に限定されるものではないが、積層後のシート材としての透気抵抗度を１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の範囲となるような積層手段を選択することが必要となる。具体的には、接着剤や粘着剤による積層や、ヒートシール法やラミネート法による積層手段を採用することができる。

上記接着剤としては、特に制限されず、例えば、ゴム系（天然ゴム、スチレン系エラストマー等）、ウレタン系（アクリルウレタン系）、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリアミド系、エポキシ系、ビニルアルキルエーテル系、フッ素系等の公知の接着剤を用いることができる。また、接着剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でも、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤が特に好ましい。

また、接着剤は、いずれの形態を有している接着剤であってもよく、特に限定されないが、ホットメルト型（熱溶融型）接着剤が特に好ましく例示される。この場合には、溶剤を用いなくても熱により溶融させることにより塗工することができ、不織布に対しても直接塗布して接着剤層を形成することができる。
より具体的には、上記接着剤としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系のホットメルト型接着剤が好ましく、より好ましくは、熱可塑性のポリアミド系又はポリエステル系のホットメルト型接着剤が好ましい。
また、本発明において、シート材の不織布として、ポリエステル系不織布を使用する場合には、接着性の観点から、ポリアミド系接着剤又はポリエステル系接着剤が好ましく、特に好ましくは、ポリアミド系接着剤である。

延伸多孔質フィルムと不織布との具体的な積層方法としては、接着剤の種類等によっても異なり、特に限定されないが、ホットメルト型接着剤を用いる場合には、接着剤を不織布上に塗布した後、延伸多孔質フィルムを貼り合わせる方法が好ましく例示される。上記塗布方法としては、熱溶融型接着剤の塗布方法として用いられる公知慣用の方法を用いることが可能であり、特に限定されないが、例えば、通気性を維持する観点から、スプレー塗布（カーテンスプレー塗布）による塗布、ストライプ塗工、ドット塗工が好ましい。中でもポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等のホットメルト型接着剤をカーテンスプレー方式で繊維状に塗布し、加熱貼り合わせロールにより、延伸多孔質フィルムと不織布を貼り合わせる積層方法が好ましい。接着剤の塗布量（固形分）は、特に限定されないが、例えば、０．５〜２０ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは１〜８ｇ／ｍ²である。

（シート材）
本発明において、延伸多孔質フィルムと不織布との積層体で構成されたシート材としては、シート材としての破断時伸びが、２０％以上、好ましくは、４０％以上であることが望ましい。シート材の破断時伸びを２０％以上とすることにより、成形型の凹凸への追従性が向上する。なお、シート材の伸びは、シート材の試験片（２５ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さ）をチャック間距離（１００ｍｍ）としてオートグラフ引張試験機にセットし、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにより測定される。

また、本発明のシート材は、耐水圧が０．１〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ²（９．８〜４９０．３ｋＰａ）であることが好ましく、更に好ましくは、０．５〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ²（４９．０〜２９４．２ｋＰａ）であることが望ましい。シート材の耐水圧を上記範囲とすることにより、発泡性樹脂原料がシート材を透過（通過）してしまうことを防止することができる。
なお、シート材の耐水圧は、ＪＩＳＬ１０９２のＢ法（高水圧法）により測定される。

また、本発明のシート材の加熱収縮率（７０℃・５分間）は、ＭＤ方向にて３．０％以下であることが好ましく、延伸多孔質フィルムと不織布との貼り合せ工程等で過剰な張力を加えないことが重要である。本発明のシート材を使用することにより、シート材のカールが防止され、成形型の上型にシート材を取り付ける際の作業性が向上する。なお、シート材の加熱収縮率は延伸多孔質フィルムと同様の方法にて測定される。

以下に、本発明の発泡成形体及びその発泡成形方法並びに発泡成形体用のシート材にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の発泡成形体１は、図１、図２に示すごとく、発泡成形体本体２の外面にシート材３が一体化されたものである。
シート材３は、図３に示すごとく、延伸加工されて複数の微細孔３１１が形成された延伸多孔質フィルム３１と、不織布３２と、接着剤３３との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有している。発泡成形体１は、シート材３の不織布３２側が発泡成形体１の外表面側に配置されて、シート材３と発泡成形体本体２とが一体化されて形成されている。

以下に、本例の発泡成形体１及びその発泡成形方法並びに発泡成形体１用のシート材３につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図１に示すごとく、本例の発泡成形体１は、表面１０１の前後方向に設けた一対のスリット１４によって、センター部１１の左右両側にサイド部１２を区画して形成されている。また、センター部１１の後方には、表面１０１の左右方向に設けたスリット１５によって、後方センター部１３が区画して形成されている。
図２に示すごとく、センター部１１の裏面１０２の前方部分には、湾曲する突出部１１１が形成されており、発泡成形体１の裏面１０２においては、突出部１１１の内側における前方側凹部１１２と、後方センター部１３の裏面１０２における後方側凹部１１３とが、発泡成形体１の左右方向に沿って形成されている。そして、両凹部１１２、１１３の間に凸部１１４が形成されている。
なお、図１、図２においては、前方を矢印Ｆで示し、後方を矢印Ｂで示し、上方を矢印Ｕで示し、下方を矢印Ｄで示し、右を矢印Ｒで示し、左を矢印Ｌで示す。

本例の発泡成形体１は、車両の座席における座部に用いるものである。図２に示すごとく、車両の座席は、発泡成形体１の裏面１０２に金属製フレーム（図示略）が配置されて構成され、発泡成形体１の裏面１０２は、金属製フレームに対応した形状の凹部１１２、１１３が形成されている。シート材３は、発泡成形体本体２の裏面１０２に一体化されており、発泡成形体１を金属製フレームに取り付けた状態においては、凹部１１２、１１３の外面におけるシート材３が金属製フレームと当接するようになっている。
なお、ここではフレームを金属製フレームとしているが、フレームは樹脂製フレーム等とすることもできる。また、フレームは、パイプで形成されたもの、パイプとバネから形成されたもの、板金から形成されたもの等があり、特に限定されない。

本例のシート材３は、通気性（気体透過性）と液体非透過性とを有するようにするため、ＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下である。また、シート材３は、予め立体的形状に形成しておくことができる。

図３に示すごとく、延伸多孔質フィルム３１における複数の微細孔３１１は、樹脂成分３１４に充填剤３１２が配合されたフィルムが延伸加工されて、充填剤３１２の周囲に形成されている。同図において、シート材３の厚み方向を矢印Ｔで示す。
本例の延伸多孔質フィルム３１は、ベース（マトリックス）となるポリオレフィン系樹脂３１４に、炭酸カルシウム等の無機充填剤３１２、滑剤、老化防止剤等の添加剤を配合し、フィルム状に成形したものを延伸加工することにより、充填剤３１２の周囲にボイド３１３を発生させることによって、複数の微細孔３１１を形成したものである。複数の微細孔３１１は、充填剤３１２の周囲に存在するボイド３１３の部分を延伸多孔質フィルム３１の厚み方向に曲折しながら貫通して形成されている。

また、シート材３は、通気性を維持する観点から、不織布３２上にホットメルト型接着剤３３をカーテンスプレー方式で繊維状に塗布し、これに延伸多孔質フィルム３１を貼り合わせて形成されている。ホットメルト型接着剤３３が塗布されていない部分に、延伸多孔質フィルム３１の微細孔３１１を通過した気体が通過する隙間が形成されている。なお、不織布３２は、多数の繊維から形成されており、繊維同士の間を気体及び液体のいずれも透過させることができる。シート材３の透気抵抗度は、延伸多孔質体フィルム３１の透気抵抗度の６０〜１００％程度になり、延伸多孔質体フィルム３１における複数の微細孔３１１の形成状態（ボイド３１３の大きさ、量等やその他のシート材３の様々な要因）によって決定される。

次に、本例の発泡成形体１の製造方法及び作用効果につき説明する。
発泡成形体本体２の外面にシート材３が一体化された本例の発泡成形体１は、上型４１と下型４２とを有する成形型４を用いて発泡成形する。
まず、シート材準備工程として、延伸加工によって複数の微細孔３１１を形成してなる延伸多孔質フィルム３１と不織布３２との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有するシート材３を準備する。このとき、シート材３は、立体的形状に形成してもよい。

次いで、図４、図５に示すごとく、シート材取付工程として、シート材３を、不織布３２が上型４１の成形面４１１に対向する状態で上型４１に取り付ける。このとき、シート材３の複数箇所に設けられた保持用穴３４を、上型４１の成形面４１１に取り付けられた保持部材としての保持ピン４１３に引っ掛け（図６参照）、かつ、複数箇所に設けられた鉄片（ステープラーの針、図示略）を上型４１の成形面４１１に埋設されたマグネット部に磁気で吸着させて取り付ける。また、上型４１には、ガス抜き口４１２が形成されており、このガス抜き口４１２がシート材３によって覆われる。
なお、シート材３は、上型４１に取り付けられるが、上型４１に備えられて下型４２との間でキャビティ４３を形成する中型部に取り付けられることもある。

次いで、発泡工程として、下型４２内に注入ノズル４５から発泡性樹脂原料２１を注入して成形型４を閉じ、上型４１と下型４２との間に形成されたキャビティ４３内で発泡性樹脂原料２１を発泡させる（図６参照）。ここで、発泡性樹脂原料２１は、ウレタン発泡成形体を形成するものであり、ポリオール系樹脂原料、イソシアネート系樹脂原料、発泡剤、整泡剤等を混合したものからなる。
また、シート材３は、上型４１の成形面４１１において発泡成形体１の裏面１０２における凸部１１４を形成する凹状成形面４６、及び後方側凹部１１３を形成する凸状成形面４５に対応する部分が若干下方に垂れ下がり、成形面４１１との間に隙間Ｓが形成される（図７参照）。

そして、図６、図７に示すごとく、下型４２内に注入された発泡性樹脂原料２１が発泡を開始して膨張し、キャビティ４３内を充たしていく。このとき、発泡性樹脂原料２１が発泡する際に生ずるガスＧ₁（水蒸気、炭酸ガス等であり、発泡剤の種類によって異なる。）及びキャビティ４３内のガスＧ₂（空気等）が、シート材３を上型４１の成形面４１１に向けて押し上げると共にシート材３を透過する。なお、発泡剤の発泡によってキャビティ４３内に生ずるガス圧力は、０．５〜１ｋｇｆ／ｃｍ²（６８．６〜９８．１ｋＰａ）程度となる。

シート材３を透過したガスＧ₁及びＧ₂は、上型４１の成形面４１１とシート材３との間の隙間Ｓを通って、上型４１に形成されたガス抜き口４１２及び上型４１と下型４２との間のパーティングライン４４からキャビティ４３の外部に排気される。
また、図８に示すごとく、発泡性樹脂原料２１がシート材３に接触して、発泡性樹脂原料２１自体によってシート材３が上型４１の成形面４１１に押し当てられ、上型４１の成形面４１１とシート材３との間の隙間Ｓに存在するガスＧ₁及びＧ₂がガス抜き口４１２からキャビティ４３の外部へ排気される。
こうして、シート材３が上型４１の成形面４１１に押し当てられて発泡性樹脂原料２１から発泡成形体本体２が成形されると共に、発泡成形体本体２とシート材３とが一体化されて発泡成形体１が形成される。

ところで、発泡成形体１を発泡成形する際に、成形型４の成形面４１１にシート材３を倣わせて、目的とする形状の発泡成形体１を得るためには、シート材３において、発泡性樹脂原料２１が発泡する際に生ずるガスＧ₁や、キャビティ４３内のガスＧ₂をどの程度の流量で透過させるかの透気抵抗度の調整が重要となる。
本例の延伸多孔質フィルム３１は、延伸加工前のフィルムの材質、延伸加工の加工条件等を変更することにより、複数の微細孔３１１による透気抵抗度を容易に変化させることができる。そのため、シート材３の透気抵抗度を適切に調整することができ、発泡成形体１を発泡成形する際に、ガス圧力によってシート材３を押し上げる力と、シート材３を透過させるガスＧ₁及びＧ₂の透過量との調整を容易に行うことができる。

それ故、本例の発泡成形体１の発泡成形方法によれば、シート材３の透気抵抗度の調整が容易であり、発泡成形時にシート材３を上型４１の成形面４１１の凸状成形面４５や凹状成形面４６に容易に倣わせることができ、後方側凹部１１３や凸部１１４を有する目的とする形状の発泡成形体１を安定して得ることができる。
また、シート材３は、液体非透過性を有するため、発泡性樹脂原料２１がシート材３に含浸するのを防止することができる。そのため、発泡性樹脂原料２１がシート材３に含浸する場合に比べて、発泡性樹脂原料２１の使用量を低減することができ、発泡成形体１を軽量化することができる。さらに、発泡成形体１を金属製フレームに取り付けたときに、シート材３に含浸した発泡性樹脂原料２１と金属製フレームとの擦れ合いによる異音の発生を防止することができる。

（確認試験１）
本確認試験１においては、本発明に含まれるシート材（発明品１、２）と比較のためのシート材（比較品１）及び不織布単体（比較品２）を作製し、これらの透気抵抗度（ｓｅｃ／１００ｍｌ）、耐水圧（ｋＰａ）、加工時のカール性、発泡成形時の樹脂漏れ、発泡成形体の成形状態の性質を測定、観察し、総合評価を行った。
ここで、加工時のカール性とは、延伸多孔質フィルム３１と不織布３２とを貼り合わせる際に生じる変形のことをいい、カール性が良好とは、カールしないことを示す。また、発泡成形時の樹脂漏れとは、発泡成形時に発泡性樹脂原料２１がシート材３を透過してしまう（発泡性樹脂原料２１がシート材３に含浸してしまう）ことをいう。

（発明品１）
発明品１は、透気抵抗度（ＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による。以下同様。）が４００ｓｅｃ／１００ｍｌのシート材である。発明品１は以下のようにして作製した。
直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１５ｇ／ｃｍ³）８０質量部、直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９０３ｇ／ｃｍ³）６０質量部を樹脂（ポリマー）成分とし、平均粒径１．８μｍの炭酸カルシウム（無機微粒子）２００質量部、酸化防止剤１質量部を、１８０℃で溶融混練し、混合材料を得た。この混合材料を用い、Ｔダイ法で溶融押出を行い、１軸ロール延伸方式により、延伸温度８０℃、延伸倍率３．５倍で長手延伸（ＭＤ）方向に延伸して、厚み５０μｍのポリエチレン系延伸多孔質フィルムを得た。
次に、ポリエステル系スパンボンド不織布（目付量：３０ｇ／ｍ²）にスプレー塗工にて塗布量３ｇ／ｍ²のポリアミド系ホットメルト接着剤を塗布し、上記ポリエチレン系延伸多孔質フィルムと貼り合わせて、発明品１のシート材を作製した。

（発明品２）
発明品２は、透気抵抗度が２０００ｓｅｃ／１００ｍｌのシート材である。発明品２は以下のようにして作製した。
直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１５ｇ／ｃｍ³）８０質量部、直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９０３ｇ／ｃｍ³）６０質量部を樹脂（ポリマー）成分とし、平均粒径１．８μｍの炭酸カルシウム（無機微粒子）１６０質量部、酸化防止剤１質量部を、１８０℃で溶融混練し、混合材料を得た。この混合材料を用い、Ｔダイ法で溶融押出を行い、１軸ロール延伸方式により、延伸温度８０℃、延伸倍率３．５倍で長手延伸（ＭＤ）方向に延伸して、厚み５０μｍのポリエチレン系延伸多孔質フィルムを得た。
次に、ポリエステル系スパンボンド不織布（目付量：３０ｇ／ｍ²）にスプレー塗工にて塗布量３ｇ／ｍ²のポリアミド系ホットメルト接着剤を塗布し、上記ポリエチレン系延伸多孔質フィルムと貼り合わせて、発明品２のシート材を作製した。

（比較品１）
比較品１は、透気抵抗度が１００００ｓｅｃ／１００ｍｌのシート材である。比較品１は以下のようにして作製した。
直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９１５ｇ／ｃｍ³）８０質量部、直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．９０３ｇ／ｃｍ³）６０質量部を樹脂（ポリマー）成分とし、平均粒径１．８μｍの炭酸カルシウム（無機微粒子）１１０質量部、酸化防止剤１質量部を、１８０℃で溶融混練し、混合材料を得た。この混合材料を用い、Ｔダイ法で溶融押出を行い、１軸ロール延伸方式により、延伸温度８０℃、延伸倍率３．５倍で長手延伸（ＭＤ）方向に延伸して、厚み５０μｍのポリエチレン系延伸多孔質フィルムを得た。
次に、ポリエステル系スパンボンド不織布（目付量：３０ｇ／ｍ²）にスプレー塗工にて塗布量３ｇ／ｍ²のポリアミド系ホットメルト接着剤を塗布し、上記ポリエチレン系延伸多孔質フィルムと貼り合わせて、比較品１のシート材を作製した。

（比較品２）
比較品２は、透気抵抗度が２ｓｅｃ／１００ｍｌの不織布単体からなる。

表１に、発明品１、２、比較品１、２についての各性質、総合評価を行った結果を示す。

同表において、発明品１、２は、加工時のカール性、発泡成形時の樹脂漏れ、発泡成形体の成形状態の各性質に優れ、総合評価が良好であった。これに対し、比較品１については、発泡成形体の成形状態において発泡成形時のエアー溜りによる成形ムラ（未充填）が生じ、比較品２については、発泡成形時の樹脂漏れが生じた。そのため、比較品１、２の総合評価は悪くなった。
以上の結果より、加工時のカール性、発泡成形時の樹脂漏れ、発泡成形体の成形状態の各性質に優れ、シート材を成形型の成形面の凹凸形状に倣わせ、目的とする形状の発泡成形体を得るためには、ＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度を１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下とし、特に５０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上２５００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下、さらに好ましくは１００ｓｅｃ／１００ｍｌ以上２０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下とすることが有効であることがわかった。

１ 発泡成形体
１０２ 裏面
２ 発泡成形体本体
２１ 発泡性樹脂原料
３ シート材
３１ 延伸多孔質フィルム
３１１ 微細孔
３２ 不織布
３３ 接着剤
４ 成形型
４１ 上型
４２ 下型
４３ キャビティ
Ｓ 隙間
Ｇ₁、Ｇ₂ ガス

Claims (9)

1. 発泡成形体本体の外面にシート材が一体化された発泡成形体であって、
   上記シート材は、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと、不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であり、
   上記シート材の上記不織布側が上記発泡成形体の外表面側に配置されて、上記シート材と上記発泡成形体本体とが一体化されていることを特徴とする発泡成形体。
2. 請求項１に記載の発泡成形体において、該発泡成形体は、車両の座席に用いるものであり、
   該座席は上記発泡成形体の裏面にフレームが配置されて構成され、上記発泡成形体の裏面は上記フレームに対応した形状に形成され、
   上記シート材は、上記発泡成形体本体の裏面に一体化されて上記フレームと当接することを特徴とする発泡成形体。
3. 請求項１又は２に記載の発泡成形体において、上記シート材は、立体的形状を形成していることを特徴とする発泡成形体。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の発泡成形体において、上記延伸多孔質フィルムにおける上記複数の孔は、樹脂成分に充填剤が配合されたフィルムが延伸加工されて、上記充填剤の周囲に形成されていることを特徴とする発泡成形体。
5. 発泡成形体本体の外面にシート材が一体化された発泡成形体を、上型と下型とを有する成形型を用いて発泡成形する方法において、
   延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であるシート材を準備し、
   該シート材を、上記不織布が上記上型の成形面に対向する状態で該上型に取り付け、
   上記下型内に発泡性樹脂原料を注入して上記成形型を閉じ、上記上型と上記下型との間に形成されたキャビティ内で上記発泡性樹脂原料を発泡させ、
   該発泡性樹脂原料自体と該発泡性樹脂原料が発泡する際に生ずるガス圧力との少なくとも一方によって上記シート材を押し上げると共に、上記キャビティ内の気体を上記シート材を透過させて上記キャビティの外部に排気し、
   上記発泡性樹脂原料自体と上記ガス圧力との少なくとも一方によって上記シート材を上記上型の成形面に押し当てて上記発泡性樹脂原料から上記発泡成形体本体を成形すると共に、該発泡成形体本体と上記シート材とを一体化して発泡成形体を形成することを特徴とする発泡成形体の発泡成形方法。
6. 請求項５に記載の発泡成形体の発泡成形方法において、上記延伸多孔質フィルムにおける上記複数の孔は、樹脂成分に充填剤が配合されたフィルムが延伸加工されて、上記充填剤の周囲に形成されていることを特徴とする発泡成形体の発泡成形方法。
7. 発泡成形体本体の外面に一体化して発泡成形体を形成するためのシート材であって、
   該シート材は、延伸加工を行って複数の孔を形成してなる延伸多孔質フィルムと、不織布との積層体で構成され、気体を透過させる一方、液体は透過させない性質を有し、かつＪＩＳＰ８１１７王研式試験機法による透気抵抗度が、１０ｓｅｃ／１００ｍｌ以上３０００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下であることを特徴とする発泡成形体用のシート材。
8. 請求項７に記載の発泡成形体用のシート材において、上記発泡成形体は、車両の座席に用いるものであり、
   該座席は上記発泡成形体の裏面にフレームが配置されて構成され、上記発泡成形体の裏面は上記フレームに対応した形状に形成され、
   上記シート材は、上記発泡成形体本体の裏面に一体化されて上記フレームと当接することを特徴とする発泡成形体用のシート材。
9. 請求項７又は８に記載の発泡成形体用のシート材において、上記延伸多孔質フィルムにおける上記複数の孔は、樹脂成分に充填剤が配合されたフィルムが延伸加工されて、上記充填剤の周囲に形成されていることを特徴とする発泡成形体用のシート材。

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