JP3731624B2 - 座席用シートクッションの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の自動車、鉄道車両用等の乗り物用に使用される座席用シートクッション及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、座席用シートクッションにおける着座フィーリングや振動伝達特性を良化させるために、ポリウレタンフォームモールド品からなる各種座席用シートクッション本体の座面部に、所望の形状に裁断したスラブ軟質ポリウレタンフォームを後張りもしくは一体発泡する等の方法で一体的に接合することが行われているが、特に後加工工程を省略するために一体発泡する方法が用いられている場合が多い。
【0003】
この一体発泡工法では、スラブ軟質ポリウレタンフォームにポリウレタンフォームモールド品発泡原液が浸透し、スラブフォームの発泡原液含浸面が該発泡原液の発泡により硬化し、含浸硬化層を形成するが、シート設計においてはこの硬化層を異物感をもたらすものと敬遠する場合がある反面、逆に面剛性感をもたらすものとして積極的に取り込もうとするケースもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにスラブ軟質ポリウレタンフォームを一体発泡でポリウレタンフォームモールド品と接合する場合には次のような不具合が発生する。
(1)スラブ軟質ポリウレタンフォームとポリウレタンフォームモールド用発泡原液が接触する面が原液の含浸、発泡により硬化し、含浸硬化層を形成し、面剛性を得るが、この際に着座するためのシートクッションの乗り心地に大きな影響を及ぼす含浸・硬化層の硬さや厚さなどを調整することはできない。
(2)発泡時、スラブ軟質ポリウレタンフォームとポリウレタンフォームモールド用発泡原液が接触する面において、スラブフォーム内に含浸した原液が発泡反応することにより膨張し、この影響により原液が含浸したスラブフォームの接触面もまた膨張し伸びる。
【0005】
この結果、原液が含浸しなかったスラブフォームの表面側と原液が含浸した境界面側の寸法が異なってしまい、製品表面側のスラブフォームが局部的に凹となる状態、言い換えればシートが「反り」・「ひけ」状態になる現象が起こる(図2参照)。
【0006】
本発明は、上記の如く不具合を解消したもので、上記「反り」・「ひけ」状態がなく、座り心地の良好な座席用シートクッション及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
即ち、本発明は、上記目的を達成するため、以下の座席用シートクッションの製造方法を提供する。
請求項1:
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、通気性を有するシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記着座部材を、その底面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、この着座部材の底面上に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液を発泡させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
請求項2:
前記通気性を有するシート状材料が不織布、粗毛フェルト、寒冷沙のいずれか1つ又は複数の組み合わせであると共に、当該通気性を有するシート状材料の目付が10〜300g/m 2 、厚さが10μm〜5mmである請求項1記載の製造方法。
請求項3:
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、非通気性のシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記着座部材の底面に上記非通気性のシート状材料を接着、積層一体化し、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に、上記非通気性のシート状材料の表面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであり、更に膨張の原因となる発泡原液の浸透そのものを抑え得ることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
請求項4:
前記非通気性のシート状材料の材質がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンのいずれか1つ又は複数の組み合わせであると共に、当該非通気性のシート状材料の厚さが1〜1000μmである請求項3記載の製造方法。
請求項5:
前記非通気性のシート状材料がポリウレタンシートであると共に、当該ポリウレタンシートの硬度がJIS K6301による測定法で70〜100(JIS A)である請求項3又は4記載の製造方法。
請求項6:
前記クッション本体を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度がJIS K6382による測定で4〜20kgf/φ200、密度が25〜60kg/m 3 であり、前記着座部材を形成するスラブ軟質ポリウレタンフォームの硬度が10〜30kgf/φ200、密度が30〜70kg/m 3 である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の製造方法。
【0008】
この場合、上記通気性シート状材料は不織布、粗毛フェルト又は寒冷沙であり、また非通気性シート状材料はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンであることが好ましい。
【0009】
上記に述べた如く、従来座席用シートクッションを得る方法の1つとして、スラブ軟質ポリウレタンフォームを用いて、これとポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内に注入して一体発泡する方法がよく使用されており、この場合に発泡原液がスラブフォームに含浸する程度により、座席用シートクッションの撓み特性、フィーリング、乗り心地などが異なってくるが、この特性変化を幅広く変化させることができれば、座席用シートクッションの諸物性を変化させる手段として有効な1つの設計手段となる。
【0010】
本発明によれば、スラブフォームと、発泡原液との間に設置する各種シート状材料を選択することにより、シート状材料に発泡原液が含浸した状態又はシート状材料に発泡原液が含浸せず、単に接触した状態でスラブフォームの含浸層の状態を変化させることが可能となる。結果として、シート状材料の種類、目付等を選択することにより、スラブフォームの含浸層の厚さ、硬さを含浸層を形成しない場合を含め任意に選択可能となる。また、発泡原液のモールドへの注入時、スラブフォームに接する各種シート状材料が発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制するため、局所的な「反り」・「ひけ」の状態を防ぐことができる。
【0011】
即ち、本来スラブフォームをモールド用ウレタンフォームの表面に一体発泡する場合には、スラブフォームにモールド用発泡原液が含浸する含浸層の状態を変化させることはできず、そのため、乗り心地等に大きな影響を及ぼす中間層である含浸層の状態を任意選択し、設計に役立たせることができなかった。しかもこの部分に「反り」や「ひけ」が発生した。
【0012】
本発明により、スラブフォームに種々材質の不織布、粗毛フェルト、寒冷沙などの通気性又は非通気性シート状材料を選定し又は組み合わせることにより、予め含浸層の厚さ、製品の荷重・撓み曲線などのデータを採取し、利用すれば、ユーザーの求めに応じて、望みの含浸状態を選択することができ、結果として所望の要求特性を設計することができる。
【0013】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の座席用シートクッション1は、図1に示したように、クッション本体3の座面部上に、シート状材料4を介して着座部材2が一体化されてなるものである。ここで、クッション本体3は、ポリウレタンフォームモールド品から形成されており、着座部材2はスラブ軟質ポリウレタンフォームから形成されている。なお、クッション本体3を形成するポリウレタンフォームモールド品は、軟質、半硬質、硬質フォームのいずれでもよいが、軟質ポリウレタンフォームとすることが好ましい。
【0014】
この場合、本発明の目的を達成する上で、このクッション本体3を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度はJIS K6382による測定で4〜20kgf/φ200、特に8〜12kgf/φ200の範囲にあることが好ましい。また、その密度は25〜60kg/m3、特に30〜50kg/m3であることが好ましい。一方、着座部材2を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度は10〜30kgf/φ200、特に15〜25kgf/φ200であり、また、その密度は30〜70kg/m3、特に35〜60kg/m3であることが望ましい。
【0015】
また、シート状材料としては、通気性を有するものでも、非通気性のものでもよい。通気性を有するシート状材料の場合、その目付は種々選定できるが、好ましくは10〜300g/m2、より好ましくは40〜150g/m2のものがよく、またその厚さは10μm〜5mm、特に0.5〜3mmのものが好ましく、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0016】
一方、非通気性のシート状材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロン等のシートが用いられ、特にクッション本体及び着座部材との一体性の点でポリウレタンが好ましく、その厚さは1〜1000μm、特に10〜100μmとすることができる。なお、ポリウレタンシートを用いる場合、その硬度はJIS K6301による測定法で70〜100(JIS A)であることが好ましい。
【0017】
本発明の座席用シートクッションは、上記シート状材料が通気性を有するものの場合、上記クッション本体の座面部に、ポリウレタンフォームモールド品を形成する発泡原液が上記シート状材料及び着座部材に浸透して発泡することにより、着座部材がシート状材料を介してポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に接合、一体化されているものである。
【0018】
かかる座席用シートクッションを上記スラブフォームとポリウレタンフォームモールド品との一体発泡によって得る場合は、まず上記着座部材を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に配置すると共に、この着座部材の座面部対向面に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させる。これにより、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液も発泡し、上記着座部材がシート状材料を介してクッション本体の着座部に接合、一体化される。
【0019】
この場合、スラブフォームにシート状材料を配置(セット)する方法としては、単に重ね合わせるだけでよいが、必要に応じスラブフォームにシート状材料を接着剤、熱融着などの手段で予め部分又は全面接着しておいてもよい。
【0020】
一方、シート状材料が非通気性のものである場合、スラブフォームに予めシート状材料を接着積層した積層体を形成する。この場合、接着方法としては、例えば、合成ゴム系の接着剤を使用する方法、シンター加工する方法(ドライラミネート)、あるいはフレームラミネート(熱融着)する方法などがある。次いで、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記シート状材料が該座面部に対向するように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化した座席用シートクッションを得ることができる。
【0021】
以上のような方法により、スラブフォーム及びシート状材料の種類、目付等を選択採用し、一体化することにより、スラブフォーム含浸層の硬さや厚さを変化させることを可能化できる。
【0022】
また、シート状材料が境界面に設置されるようにすることにより、発泡時、発泡原液が膨張する際にスラブフォームの接触面が伸びることを強制的に抑えることになり、従って図2に示すような局所的な「反り」6・「ひけ」5の状態を防ぐことができる。
【0023】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【0024】
〔実施例1〕
寸法が300mm×200mm×20mm、密度が0.050g/cm3のスラブ軟質ポリウレタンフォームに目付30g/m2、厚さ0.2mmの不織布(通気性420cc/cm2/sec)を300mm×300mmのスラブフォーム面にフレームラミネート(熱融着)したものを座席用シートクッションモールド品を成形するモールドの下型にセットした。この時、不織布が型内に注入発泡する原液と接触する面になるようにセットする。そして、軟質ポリウレタンフォームモールド用発泡原液を注入し、モールドの上型を下型にセットし、原液を発泡せしめて座席用シートクッションを一体発泡成形、脱型して製品を得た。
この成形品の3層構造の中間層(スラブフォーム+不織布)である含浸層の厚さを測定したところ2mmであった。
また、一体発泡したスラブフォーム部分の「反り」・「ひけ」はいずれも認められなかった。
【0025】
〔実施例2〕
実施例1において、不織布の代わりに、目付60g/m2、厚さ2mm、及び目付100g/m2、厚さ3mmの各粗毛フェルトをそれぞれフレームラミネートしたスラブフォームを用いた以外は、実施例1と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。
この成形品の中間層(スラブフォーム+粗毛フェルト)の含浸層の厚さは、それぞれ4mm、5mmであった。製品表面のスラブフォームを確認したところ、「反り」・「ひけ」の発生は認められなかった。
【0026】
〔実施例3〕
実施例1の不織布の代わりに、寒冷沙(#2012、厚さ0.3mm)を用いてこれをフレームラミネートしたものを用いた以外は、実施例1と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸厚みは4mmであった。製品表面のスラブフォームを確認したところ、「反り」・「ひけ」は発生していないことが確認された。
【0027】
〔実施例4〕
実施例1において、通気性の低い(80cc/cm2/sec)不織布を用いた以外は、実施例1と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸層の厚みは0mmであった。製品表面のスラブフォーム部分に「反り」・「ひけ」のないことが確認された。
【0028】
〔実施例5〕
スラブフォーム単体を下型にセットし、その上に実施例1と同じ不織布を接着せずに重ね合わせた後、その上に注入原液を投入・一体発泡した。この方法でもスラブフォーム部の「反り」・「ひけ」は発生しなかった。なお、中間層の含浸層の厚さは2mmであった。
【0029】
〔実施例6〕
実施例1において、通気性のないポリウレタンフィルム(厚さ30μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸層の厚みは0mmであった。製品表面のスラブフォーム部分に「反り」・「ひけ」のないことが確認された。
【0030】
〔比較例〕
着座フィーリングや振動伝達特性を良化させるために座席用シートクッションの座面部に所望の形状に裁断したスラブフォーム単体を下型にセットし、これにウレタンフォーム発泡原液を注入、一体発泡し、座席用シートクッションの成形品を作製した。
この成形品は表面側のスラブフォーム部分が正規形状に対して最大で8mm程度の局部的な「反り」・「ひけ」が発生していた(図2参照)。なお、含浸層の厚さは4mmであった。
【0031】
上記実施例,比較例の結果を表1に示す。また、車両用ポリウレタンフォームシートクッションを直径200mmの加圧盤で製品厚さの75%まで圧縮した時の応力、撓み曲線の結果を図3に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
本発明は、上記実施例,比較例から明らかなように、ポリウレタンフォームモールド用発泡原液と一体発泡するスラブフォームが接触する境界面にシート状材料を設置するものである。そのシート状材料の種類、材質、厚さ、目付等を変えることにより、含浸層の厚さ等の含浸状態を変化させることができる。その結果の1例として、図3に示したような、製品の応力・撓み曲線を任意に変えることが可能となり、座席用シートクッションの諸物性、フィーリング、乗り心地を変化させる手段として有効な設計手段の1つとなる。
【0034】
また、発泡原液を注入時、スラブフォームに接する各種シート状材料が原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制するため、局所的な「反り」・「ひけ」の状態を防ぐことができるものである。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、シート状材料の介在により、クッション本体の座面部と着座部材との境界面における発泡原液含浸状態を制御して、含浸層の厚さ等を所望のものにすることができ、しかも「反り」・「ひけ」状態もなく、座り心地の良好な座席用シートクッションを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る座席用シートクッションを示し、(A)は斜視図、(B)は(A)図のA−A線に沿った断面図である。
【図2】従来のスラブフォームとの一体発泡した座席用シートクッションの断面図であり、(A)は「ひけ」の状態、(B)は「反り」の状態を示す。
【図3】実施例1,2及び比較例の座席用シートクッションにおける荷重−撓み曲線を説明するグラフである。
【符号の説明】
1 座席用シートクッション
2 着座部材
3 クッション本体
4 シート状材料
5 「ひけ」部
6 「反り」部
Claims (6)
- ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、通気性を有するシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記着座部材を、その底面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、この着座部材の底面上に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液を発泡させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。 - 前記通気性を有するシート状材料が不織布、粗毛フェルト、寒冷沙のいずれか1つ又は複数の組み合わせであると共に、当該通気性を有するシート状材料の目付が10〜300g/m 2 、厚さが10μm〜5mmである請求項1記載の製造方法。
- ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、非通気性のシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記着座部材の底面に上記非通気性のシート状材料を接着、積層一体化し、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に、上記非通気性のシート状材料の表面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであり、更に膨張の原因となる発泡原液の浸透そのものを抑え得ることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。 - 前記非通気性のシート状材料の材質がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンのいずれか1つ又は複数の組み合わせであると共に、当該非通気性のシート状材料の厚さが1〜1000μmである請求項3記載の製造方法。
- 前記非通気性のシート状材料がポリウレタンシートであると共に、当該ポリウレタンシートの硬度がJIS K6301による測定法で70〜100(JIS A)である請求項3又は4記載の製造方法。
- 前記クッション本体を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度がJIS K6382による測定で4〜20kgf/φ200、密度が25〜60kg/m 3 であり、前記着座部材を形成するスラブ軟質ポリウレタンフォームの硬度が10〜30kgf/φ200、密度が30〜70kg/m 3 である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の製造方法。
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