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帯電防止性に優れた座席シート用表皮材の製造方法
説明

帯電防止性に優れた座席シート用表皮材の製造方法

【課題】本発明は、自動車や鉄道車両等における座席シートの表皮材として使用する布帛で、低湿度環境でも耐久性があり、安定した帯電防止性を発現することのできる座席シート用表皮材の製造方法を提供すことを目的とする。
【解決手段】本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、座席シート用表皮材の裏面側からイオン伝導剤を含む溶剤を塗布することにより布帛に導電層を設けることによって上記課題を克服し、本発明に到達した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車や鉄道車両等における座席シート用表皮材に使用する、帯電防止性に優れた繊維布帛の製造方法に関するものである。なお、この明細書において「帯電防止」の語は、布帛自体の静電気蓄積の防止を意味し、「制電」の語は、布帛自体の静電気蓄積の防止と、布帛と接した物体の静電気蓄積の防止の両者を含む意味で用いる。
【背景技術】
【0002】
布帛に帯電防止性を与える方法としては、従来から様々な方法が提案されている。例えば帯電防止性を有する界面活性剤を繊維に付着させたり、布帛を構成する繊維に導電性繊維を混入したり、パイル布帛においては、バッキング層内にカーボンを配合することにより帯電防止性を付与する方法が多く提案されている。
【0003】
出願人は特許文献1において、特定構造を有するスルホン酸塩と、特定構造の4級アンモニウム塩と、特定構造のイミダゾリニウム塩とからなる処理剤で布帛の処理を行うことにより、布帛と接触した物体の静電気蓄積を有効的に防止すると共に、低湿度条件においても十分な制電性能を発揮し、かつ耐久性に優れた制電性能を付与することのできる制電加工方法を開示している。
【0004】
しかしながら上記の帯電防止性を有する物質を繊維に付着させる方法では、いずれにおいても未だ十分な耐久性を具備した帯電防止性能の付与はなされておらず、しかも処理剤の影響により繊維本来の柔軟な風合いが損なわれて良好な風合いが確保されていないのが現状で、特に耐久性の要求される自動車や鉄道車両等における座席シート用表皮材に使用するには不十分であった。また、布帛を構成する繊維に導電性繊維を混入した場合では、繊維本来の特性が損なわれ、意匠的にも問題を有していた。また、バッキング層内にカーボンを配合する方法では、バッキング樹脂の物性を低下させ、コストの高いものとなる難点があった。
【0005】
【特許文献1】特開平10−325076号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、自動車や鉄道車両等における座席シート用表皮材に使用する布帛で、低湿度環境でも耐久性のある帯電防止性を発現することのできる座席シート用表皮材の製造方法を提供すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、座席シート用表皮材の裏面側からイオン伝導剤を含む溶剤を塗布することで上記課題を克服し、本発明に到達した。前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【0008】
[1]繊維布帛の裏面に、イオン伝導剤を含む溶剤を塗布し導電層を設けたことを特徴とする座席シート用表皮材の製造方法。
【0009】
[2]繊維布帛の裏面側から浸透剤と共にイオン伝導剤を含む溶剤を塗布し、繊維布帛内に導電層を設けたことを特徴とする座席シート用表皮材の製造方法。
【0010】
[3]前記座席シート用表皮材において、繊維布帛の表面に、撥水加工を施したことを特徴とする前項1又は2に記載の座席シート用表皮材の製造方法。
【0011】
[4]前記座席シート用表皮材において、前記イオン伝導剤が、繊維布帛に対して0.1〜10重量%担持されていることを特徴とする前項1〜3のいずれか1項に記載の座席シート用表皮材の製造方法。
【0012】
[5]前記座席シート用表皮材において、繊維布帛における体積抵抗値が20℃湿度30%において1010Ω以下であることを特徴とする前項1〜4のいずれか1項に記載の座席シート用表皮材の製造方法。
【発明の効果】
【0013】
[1]の発明では、繊維布帛の裏面に、イオン伝導剤を含む溶剤を塗布し導電層を設けているので、繊維布帛の表面風合に影響することなく、表面の色相にも制約されることなくイオン伝導剤を繊維布帛に担持することができる。また、イオン伝導剤を繊維布帛に担持さすことによって繊維布帛に導電層が形成され制電効果を得ることができる。さらに、繊維布帛の裏面から加工することから、繊維布帛表面の摩擦に対しては、何ら問題のない耐久性に優れた制電効果のある座席シート用表皮材の製造方法とすることができる。
【0014】
[2]の発明では、繊維布帛の裏面側から浸透剤と共にイオン伝導剤を含む溶剤を塗布しているので、イオン伝導剤が繊維布帛の内部にまで入り込んで、繊維布帛内の表面側近くに導電層を設けることができるので、更に優れた制電効果のある座席シート用表皮材の製造方法とすることができる。
【0015】
[3]の発明では、繊維布帛の表面に撥水加工を施し、裏面にイオン伝導剤を含む溶剤を塗布しているので、制電性能と撥水性能を具備した繊維布帛とすることができる。通常撥水加工を施すと制電性能は低下するので、撥水加工と制電加工は同時にすることはなかったが、制電加工が繊維布帛の裏面からの加工で効果を発揮することが確認できたことから表面に撥水加工することにより、制電性能と撥水性能の両効果を発揮する座席シート用表皮材の製造方法とすることができる。
【0016】
[4]の発明では、イオン伝導剤が、繊維布帛に対して0.1〜10重量%担持されているので、十分な制電効果のある座席シート用表皮材の製造方法とすることができる。
【0017】
[5]の発明では、繊維布帛における体積抵抗値が20℃湿度30%において1010Ω以下であるので、低湿度環境でも耐久性のある制電効果を発現することのできる座席シート用表皮材の製造方法とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
この発明において、イオン伝導剤として、例えば、ポリオキシアルキレン側鎖を有するオルガノポリシロキサン中に電解質塩化合物を溶解含有している帯電防止組成物を挙げることができる。オルガノポリシロキサンに側鎖として結合しているポリオキシアルキレン中に電解質塩化合物がイオン溶解し、このイオンが導電性発現に寄与していると考えられ、湿度の影響が少なく効率的に導電性を得るものである。(本発明では丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060をイオン伝導剤として使用した。)
【0019】
導電層は、繊維布帛の裏面に、イオン伝導剤を含む溶剤を塗布して作成する。塗布する方法は、スプレー法、ロールコート法、ブラシやはけによる塗布方法を挙げられるが、均一な導電層を形成するにはスプレー法が好適である。
【0020】
また、上記イオン伝導剤の繊維布帛への付与量は、繊維布帛素材に対して0.1〜10重量%とするのが好ましい。0.1重量%未満では、制電効果が十分に得られなくなり、一方10重量%を超えても付与量の増加に見合うより以上の効果が得られず、またコスト高となって経済的に不利であるし、繊維布帛の物性や風合いを低下させることがあるので、好ましくない。中でも繊維布帛素材に対して0.5〜5重量%とするのが一層好ましい。
【0021】
上記のようにイオン伝導剤を繊維布帛に付与した後に繊維布帛を乾燥させるが、乾燥手段は特に限定されず、風乾により行っても良いし、あるいは加熱処理により行っても良いが、乾燥処理の効率を考慮すると、加熱処理により乾燥させるのが望ましい。前記加熱処理の温度は、100〜180℃とするのが好ましい。この温度での加熱処理により、制電組成物の布帛への固着性を高めて、制電性能の耐久性を一段と向上せしめることができる。
【0022】
また、本発明においては、繊維布帛の裏面側から浸透剤と共にイオン伝導剤を含む溶剤を塗布し、繊維布帛内に導電層を設けるようにする方がよい。繊維布帛の表面近くにイオン伝導剤からなる導電層を形成するほうが、繊維布帛の表面に帯電する電荷を除電する効果は大きくなることから好ましい。浸透剤としてはアルコール類、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0023】
また、本発明においては、繊維布帛の表面には撥水加工を施し、裏面にはイオン伝導剤を含む溶剤を塗布してもよい。通常、制電加工した布帛に撥水加工を施すと、制電性能は低下してしまうことから、撥水加工と制電加工は同時に行うことはなかったが、本発明における制電加工は、繊維布帛の裏面からの加工で効果を十分発揮することが確認できたことから、さらに表面側に撥水加工を行うことにより、制電性能と撥水性能の両効果を発揮する座席シート用表皮材とすることができる。撥水剤としてはワックス系撥水剤、シリコン系撥水剤、フッ素系撥水剤等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0024】
また、本発明は、繊維布帛の表面における体積抵抗値が20℃湿度30%において1010Ω以下であることを特徴とする。物質の体積抵抗値を測定して帯電性を評価することが多く、一般になにも処理されていないPEやPPのプラスチックフィルムの体積抵抗値は1015Ω〜1017Ω程度あり、10Ω以下であれば障害は発生しにくいといわれている。本発明は、イオン伝導剤を含む溶剤を繊維布帛の裏側から塗布して導電層を設けることから、20℃湿度30%の乾燥した条件下において1010Ω以下を確保できる。
【0025】
本発明における制電加工の対象となる繊維布帛としては、特に限定されるものではなくどのようなものでも使用できる。例えば、ビロード、別珍、コール天、カーペット、モケット、立毛メリヤス、起毛トリコット、シンカーパイル、シングルラッセル、ダブルラッセル、タフティングパイル布帛等のパイル布帛や、トリコット、ジャージ、インレイニット、紋織物、ドビー織物等の製編織した布地の他、ニードルパンチ、スパンボンド不織布等の不織布などを使用できる。
【0026】
また、制電加工の対象となる繊維布帛の素材としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリウレタン繊維等からなるものを挙げることができる。
【0027】
繊維布帛表面をパイルとしたパイル布帛では、毛抜け防止の為にバッキング加工が行われることが多いが、本発明では、繊維布帛の裏面に本発明の制電加工を行ったあとに、繊維布帛の裏面にバッキング加工を施すようにしなければならない。バッキング加工を施したあとに本発明の制電加工を行っても、優れた制電効果を得ることはできない。
【0028】
バッキング層に使用する樹脂としては特に限定しないが、ゴム及び合成樹脂から選択される1種または2種以上の高分子成分を含むもので、高分子成分としては、SBR(スチレン−ブタジエン共重合体)、NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合体)、MBR(メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体)、アクリル樹脂エマルジョン、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)天然ゴム等から選らばれる。
【0029】
また、一般的にバッキング剤には無機充填剤が添加されるが、本発明においても無機充填剤を添加してもよい。無機充填剤としては特に限定しないが、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ等を例示できる。また、必要に応じて本発明の効果を妨げない範囲において抗菌剤、防虫剤、消臭剤、難燃剤、防炎剤等の各種添加剤をバッキング剤に配合することもできる。
【実施例】
【0030】
つぎに本発明の具体的な実施例を比較例と対比して具体的に説明する。なお、各性能試験測定は以下のように行った。
【0031】
<体積抵抗値測定法>
抵抗測定器(東亜電波工業社製極超絶縁計)を用いて50Vの電圧下10秒で測定した。
【0032】
<人体帯電圧試験法>
車輌シート上に載置された布帛の上に、ウール製衣服を着用した人が着座後、腰を左右に動かし、シートと人体の摩擦運動を10回繰り返した後、立上がり、立ち上がった際の人体帯電圧を測定するとともに、人体への電撃の有無を評価した(試験環境条件:20℃、30%RH)。なお、試験は下記摩耗試験を行う前の布帛と下記摩耗試験後の布帛の両方に対して実施した。そして、摩耗前の人体帯電圧および摩耗後の人体帯電圧がともに3.0KV以下であり、かつ摩耗前も摩耗後もともに電撃の無いものを合格とした。
【0033】
<摩擦帯電圧試験法>
京大式ロータリースタティックテスターを用いてJIS L1094の5.2B法に準拠して試験を行った。摩擦布には、JIS L0803に規定される羊毛白布1号及びポリエステル白布10号を使用し、摩擦布張力6.37Nにて試験片を摩擦し、摩擦開始から3分後の帯電圧(V)を測定した(試験環境条件:20℃、30%RH)。試験は下記摩耗試験を行う前の布帛と下記摩耗試験後の布帛の両方に対して実施した。
【0034】
<摩耗促進試験法>
布帛の制電特性の耐久性(持続性)を明らかにするために、綿汎布により布帛を下記条件下で摩擦させて布帛の摩耗を促進させ、摩耗後の試験布帛とした。綿汎布:JIS L3102に規定されるNo.6綿汎、布荷重:45kgf、試験片のストローク距離:前後160mm、試験片の移動速度:前後22往復/分、摩擦子回転運動速度:左右回転
11往復/分、摩擦子回転角度:左右それぞれ45度(全角90度)、試験回数:20000回とした。
【0035】
<意匠性評価法>
布帛の色相を、制電加工の前後で対比し、下記判定基準に基づき評価した。
(判定基準)
加工前後で布帛の色相が全く変わらず、優れた意匠性が確保されている…「○」
制電加工により、布帛に処理剤由来の色相の変化が若干認められる…「△」
制電加工により、布帛に処理剤由来の筋状の着色が生じ、意匠性が損なわれている…「×」として評価した。
【0036】
<実施例1>
繊維布帛として、ポリエステル繊維65重量%とレーヨン繊維35重量%とが混紡された30番双糸を地糸として地組織を形成するとともに、これと同時進行で地組織に30番双糸からなるパイル糸を経2重パイル織し(織物重量350g/m)て、地組織の裏面に、イオン伝導剤(丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060)を含む水溶液を塗布量2.0g/m
(固形成分)となるようにスプレー塗布し110度7分間乾燥し、直ぐに、その裏面にアクリル系樹脂エマルジョンを塗布量90g/m (固形成分)で塗布してバッキング層を形成し、160度8分間乾燥して座席シート用表皮材を得た。
【0037】
<実施例2>
実施例1と同じ繊維布帛において、イオン伝導剤(丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060)と、浸透剤(西村株式会社製のイソプロピルアルコール)を1対1に配合した水溶液を塗布量2.0g/m
(固形成分)となるようにした以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0038】
<実施例3>
実施例1と同じ繊維布帛において、地組織の裏面に、イオン伝導剤を塗布すると同時に、パイル側に撥水剤(明成化学工業株式会社製のアサヒガードAG970)を塗布量1.5g/m
(固形成分)となるようにした以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0039】
<実施例4>
実施例1と同じ繊維布帛において、イオン伝導剤(丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060)を含む水溶液を塗布量4.0g/m
(固形成分)となるようにした以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0040】
<実施例5>
実施例2において、浸透剤の量を2倍にして塗布量2.0g/m (固形成分)となるようにした以外は実施例2と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0041】
<比較例1>
実施例1と同じ繊維布帛において、地組織の裏面に、イオン伝導剤を塗布しなかった以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0042】
<比較例2>
実施例1と同じ繊維布帛において、地組織の裏面に、アクリル系樹脂エマルジョンを塗布量90g/m (固形成分)を塗布してバッキング層を形成した後に、イオン伝導剤(丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060)を含む水溶液を塗布量2.0g/m
(固形成分)となるようにスプレー塗布した以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0043】
<比較例3>
実施例2において、イオン伝導剤を配合しないで、浸透剤(西村株式会社製のイソプロピルアルコール)だけを塗布した以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0044】
<比較例4>
実施例3において、イオン伝導剤を塗布しないで、パイル側に撥水剤を塗布した以外は実施例3と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0045】
<参考例>
実施例1と同じ繊維布帛において、イオン伝導剤(丸菱油化工業株式会社製のイオン伝導性ポリマーPC7060)を含む水溶液を塗布量38g/m
(固形成分)となるようにスプレー塗布した以外は実施例1と同様にして、座席シート用表皮材を得た。
【0046】
上記のように処理が施された各布帛に対して、各種試験を行い評価した。これらの結果を表1に示す。
【0047】
【表1】

【0048】
なお、上記表1において風合い硬さについては、5名のパネラーの触手による官能試験を行い、3名以上硬いと判定したものを不合格とした。
【0049】
<評価結果>表1から明らかなように、この発明の制電加工方法により制電加工が施された実施例1〜5の布帛は、低湿度条件(20℃、30%RH)においても摩擦帯電圧及び体積抵抗値が小さくて優れた帯電防止性能を有すると共に、布帛と接触した人体の静電気蓄積を有効的に防止することができ、しかもこれらの優れた制電特性が長期間にわたって維持されて耐久性にも優れていることが分かる。更に、この発明の制電加工方法は、その加工処理により布帛の剛軟度に悪影響を及ぼすことがなく、布帛は本来の優れた風合いが確保されている。
【0050】
これに対し、導電層を構成するイオン伝導剤の塗布のない比較例1、3、4の布帛は、初期の帯電防止性能が低下し、布帛と接触した人体の静電気蓄積をほとんど防止できなかった。また、バッキング層を形成した後にイオン伝導剤を塗布した比較例2では、帯電防止性能は発現されなかった。
【0051】
また、イオン伝導剤が繊維布帛素材に対して10重量%を超えて塗布された参考例では、帯電防止性能は向上するものの硬く、布帛本来の優れた風合いを得ることはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【0052】
この発明に係る座席シート用表皮材は、自動車や電車等の使用頻度の多い座席シートに特に有効な技術であるが、他の布帛においても、表側と裏側を区別して使用する布帛に機能性を付与する技術として応用される範囲は広い。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維布帛の裏面に、イオン伝導剤を含む溶剤を塗布し導電層を設けたことを特徴とする座席シート用表皮材の製造方法。
【請求項2】
繊維布帛の裏面側から浸透剤と共にイオン伝導剤を含む溶剤を塗布し、繊維布帛内に導電層を設けたことを特徴とする座席シート用表皮材の製造方法。
【請求項3】
前記座席シート用表皮材において、繊維布帛の表面に、撥水加工を施したことを特徴とする請求項1又は2に記載の座席シート用表皮材の製造方法。
【請求項4】
前記座席シート用表皮材において、前記イオン伝導剤が、繊維布帛に対して0.1〜10重量%担持されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の座席シート用表皮材の製造方法。
【請求項5】
前記座席シート用表皮材において、繊維布帛における体積抵抗値が20℃湿度30%において1010Ω以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の座席シート用表皮材の製造方法。