JPH05329978A - ラテックスフォ−ム皮膜を有する立体形状の複合表皮を成形する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用シ−トクッションなどの一体発泡体製
品の立体形状の表皮を、加熱、加圧成形性がよくしかも
良好なフィ−リングを有するよう製作する。 【構成】 通気性のある表皮材の裏面にコ−ティングし
た、攪拌して空気を混入したラテックスを乾燥、硬化さ
せ、表皮材の裏面に接するセル層と、セル層の下側の緻
密なセル層と、緻密なセル層の下側のスキン層とが一体
の連通フォ−ム皮膜を形成して複合表皮材を形成したの
ち、複合表皮材を金型で加熱、加圧成形する。 【効果】 スキン層と緻密な発泡層が発泡体混合液のフ
ォ−ム内部へ含浸するのを阻止すること、厚い硬化層を
作らず良好なフィ−リングが得られ、又熱加圧成形性に
優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表皮材にラテックス
をコ−ティングすることによって、車両用シ−ト、シ−
トクッション、ア−ムレスト、サンバイザ−などのよう
なウレタンを注入して形成される一体発泡体製品や、予
めウレタンフォ−ムを成形したパッドと接着して一体化
した一体発泡体製品などに使用される、立体形状の複合
表皮の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在一体発泡体製品を製作するために行
われている表皮の成形方法には、次のようなものがあ
る。

【０００３】（１）単独の表皮材だけを成形する方法。
ファブリックなどの表皮材を、何も施さないで加熱又は
プレス加圧成形する方法である。この方法では、成形さ
れた表皮を脱型しないで、予め成形されたウレタン等の
発泡体に直ちに接着し、表皮一体の一体発泡体製品とし
てシ−トのクッションやバックなどに使用される。

【０００４】（２）表皮材に発泡体をラミネ−トした複
合表皮を成形する方法。ファブリック等の表皮材に、２
〜２０ｍｍ程度に予めスライスしたスラブウレタンフォ
−ムなどの発泡体を、火炎又は接着剤でラミネ−トして
おき、これを加熱、加圧して所定の厚さに圧縮成形して
複合表皮を作る方法である。この方法では、前記のよう
に成形した複合表皮を予め成形した発泡体に接着する
か、又はこの複合表皮に反応性混合液を直接注入、発泡
させれば、表皮一体の一体発泡製品が得られる。

【０００５】用途によっては、所定の厚さにスライスし
た発泡体を表皮材にラミネ−トする前或いは後で、その
発泡体に熱硬化性又は熱可塑性の樹脂を含浸させる。又
はその発泡体自身の成形性を考慮した特殊配合の、例え
ば熱硬化性或いは熱可塑性ウレタンなどのを発泡体とし
て使用する場合もある。

【０００６】加熱、加圧成形するかわりに真空成形を行
う目的で、スラブウレタンのような発泡体を表皮材にラ
ミネ−トする前か後に、発泡体の、表皮材と接する反対
側になる面にウレタンフォ−ムなどをラミネ−トして、
三層ラミネ−ト表皮とすることもある。通常、真空成形
された表皮は脱型しないで、その中へ反応性発泡混合液
を直接注入、発泡させて成形される。

【０００７】

【従来技術の問題点】従来技術については、以下のよう
な問題点が指摘される。 （１）ファブリックなどの表皮材だけを成形する従来の
方法は、表皮材の裏側に何もラミネ−トしていないた
め、１４０〜１７０℃で加熱成形すると、表皮の熱収縮
が非常に大きくなるうえ、表皮の剛性が極めて小さいの
で形状保持がほとんどできない欠点がある。

【０００８】このため成形後は表皮を脱型することな
く、予め成形しておいた発泡体に直ぐ接着し一体化しな
ければならないので、生産管理幅が抑制され、合理化が
十分実施できない問題がある。

【０００９】又表皮材単独の場合は、たとえ成形できた
としても、直接ウレタン発泡体の配合液を注入すると配
合液が表皮材に含浸して表皮に滲み出たり、滲み出なく
ても表皮材に含浸して硬化層を生成するため、快適なフ
ィ−リングを有する一体発泡体製品を作り得ない欠陥が
ある。

【００１０】（２）ファブリックなどにスラブウレタン
フォ−ムのような発泡体をラミネ−トした表皮を成形す
る方法は、加熱、プレス成形しても熱収縮率も小さく、
形状保持性も良好であるが、量産する場合次のような問
題点がありあまり広く活用されていない。その理由は以
下のとおりである。

【００１１】イ．第一にスラブウレタンを火炎ラミネ−
トする場合、ウレタンはごく一部ではあるが燃焼して有
毒ガスを発生するため、環境衛生上問題がある。又火炎
ラミネ−トのかわりに接着剤によるラミネ−ト方法を採
用した場合は、接着作業のバラツキに起因する接着不良
が発生する欠点がある。

【００１２】スラブウレタンをラミネ−トした場合で
も，さらにウレタンフォ−ムを貼り合わせた真空成形用
の三層ラミネ−ト表皮を製造する場合でも、全く同様の
問題があり、生産性又は品質上問題が多い。

【００１３】ロ．第二に成形用スラブウレタンは、一般
用に比べて配合が特殊となりコスト高でこれを低減する
ための対策は未だ見出されていない。

【００１４】ハ．第三にスラブウレタンをラミネ−トし
た表皮を加熱、加圧成形する場合は、成形サイクルタイ
ムがとくに長いため、生産性が非常に悪い、これは表皮
に成形した凹凸模様、シャ−プな深溝などが、脱型後全
体形状も含めて時間とともに変形しないようにするた
め、どうしても必要な圧力下１５０〜１７０℃で９０〜
１２０秒以上の長時間を要するためである。

【００１５】これら成形条件は、表皮材のファブリック
とこれを裏側から支えているスラブウレタンの材料特性
によるもので、この長い加熱、加圧時間はこの方法の大
きな欠点であり、用途が極めて限定される要因となって
いる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、上記のような従来の表皮一体の発泡体製
品の問題点を解消し、加熱、加圧成形性がよくしかも良
好なフィ−リングを有する複合表皮を成形することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、通気性のあ
る表皮材の裏面にコ−ティングした、攪拌して空気を混
入したラテックスを乾燥、硬化させて、表皮材の裏面に
接するセル層と、セル層の下側の緻密なセル層と、緻密
なセル層の下側のスキン層とが一体の連通フォ−ム皮膜
を形成させて複合表皮材を形成したのち、複合表皮材を
金型で加熱、加圧することを特徴とする。

【００１８】

【実施例】この発明に使用される表皮材は、通気性のあ
る合成繊維又は天然繊維よりなる不織布、或いは編物や
織物である。

【００１９】又、表皮材にコ−ティングされるラテック
スは、スチレン・ブタンジェンラバ−、アクリロニトリ
ル・ブタジェンラバ−などのゴム系ラテックス、並びに
アクリル、ウレタン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビ
ニルアルコ−ル、ポリスチレン、ポリエチレンなどの樹
脂系ラテックスが使用される。

【００２０】以下、車両シ−トのクッション用成形表皮
の製作について説明すると、まずメチレン・ブタジェン
ラバ−系ラテックスを機械的に攪拌することにより空気
を混入させて膨張させ、表皮材として採用した合成繊維
ファブリックの裏面に、一定の厚さでコ−ティングす
る。コ−ティングされたラテックスの厚みは、形成する
製品の形状によるが、実施例では厚さ２．５〜３．５ｍ
ｍであり、その比重は０．２〜０．３である。

【００２１】なお、メチレン・ブタジェンラバ−系ラテ
ックスの成分（重量部）は以下のとおりで、発泡倍率は
約３倍である。 メチレン・ブタジェン共重合体 １００ 起泡剤（ステアリン酸アンモニウム） １０ 架橋剤 ２ 整泡剤 １ 増粘剤 １ 触媒 １

【００２２】表皮材にコ−ティングされたラテックス
を、８０〜１２０℃で３〜５分間、好ましくは９０〜１
００℃で５分間予備乾燥して水分を除去する。予備乾燥
後１５０〜１７０℃で２〜３分間、好ましくは１６０〜
１７０℃で３分間キュアリングすると、ラテックスは、
表皮材の裏面に接する通常のセル層、セル層の下側の緻
密なセル層、緻密なセル層の下側のスキン層の一体三層
からなる、厚み０．５〜５ｍｍの柔軟な連通フォ−ム皮
膜になり、表皮材とともに複合表皮材となる。このスキ
ン層は極めて薄く、比較的熱伝導性がよい。薄肉で緻密
なセル層のセルの大きさは２〜１０μ、通常のセル層の
セルの大きさは１０〜３０μである。

【００２３】図１は表皮材１に形成されたフォ−ム皮膜
２の断面を模型的に、又図２はその１００倍に拡大した
断面顕微鏡写真を図解して示す。２１は通常のセル層、
２２はセル層２１の下側に形成された緻密なセル層、２
３は緻密なセル層２２の下側に形成されたスキン層であ
る。

【００２４】上記のように形成されたこの複合表皮材
を、上型１５０℃、下型１７０℃に調整された金型で、
フォ−ム皮膜側を下型に接するようにして、４５〜９０
秒間加熱、加圧成形して、各種の凹凸模様、シャ−プな
深溝などを有する３次元形状の成形表皮を製作する。

【００２５】なお使用目的によってはフォ−ム皮膜の通
気性が大きすぎるときは、通気性を或る程度コントロ−
ルするため、例えばロ−ル加圧により予めフォ−ムをク
ラッシングして、加熱、加圧成形することも可能であ
る。

【００２６】又上記表皮材の裏側にラテックスをコ−テ
ィングし、乾燥やキュアリングを行う際、各種の不織
布、薄いスクリムクロス等の織布或いは編布などを同時
に積層し、表皮材−ラテックス−不織布（織布、編布）
などの三層積層構成体にすることもできる。勿論これら
は表皮材の裏側にラテックスの皮膜を形成後、接着剤な
どを用いて積層してもよい。

【００２７】上記のような加熱、加圧成形された成形表
紙材は、そのまま製品として使用することも可能である
が、さらに予め成形されたウレタンなどの別の発泡体又
はポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂
並びにそれらの基材と接着剤などを用いて一体とした製
品にすることも可能である。

【００２８】又加熱、加圧成形された成形表皮の裏側
に、ウレタンなどの発泡体の配合液を注入、発泡させ一
体とした表皮一体発泡体製品を作ることもできる。

【００２９】

【作用】本発明は熱加圧によって極めて容易に成形でき
るラテックスの配合液を、表皮材の裏側に直接コ−ティ
ングし、成形するのに最適なセル構造を有する連通フォ
−ム皮膜を形成させ、表皮材といっしょに加熱、加圧成
形するものである。従って、従来技術のように、予め所
定の密度で発泡成形された大きなブロック状のウレタン
発泡体を適当な厚さにスライスして、表皮材の裏側に火
炎溶着又は接着積層したものとは、根本的にフォ−ム皮
膜の構成と作用とが異なっている。

【００３０】ラテックスのフォ−ム皮膜のセル構造は、
最適な乾燥、硬化条件を選ぶことにより、ごく薄いなめ
らたなスキン層と緻密なセル層及び通常のセル層の三層
に分かれ、賦形するのに極めて適した構成になってい
る。

【００３１】即ちラテックスのフォ−ム皮膜の非発泡の
スキン層とその上側の緻密なセル層との二つの層は、さ
らにその上側にある通常のセル層より熱伝導性がよく、
容易に成形されやすい特長を有している。加熱された金
型の面に最も近いスキン層と、緻密なセル層は、高温と
圧力で金型の面に押しつけられ、短時間で高温に達し、
内部の大きな通常のセル層より早く永久変形を起こし、
そして徐々に時間が経過して熱が内部のセル層部分へ伝
達し、永久変形作用が進み成形が比較的短時間で完了す
る。

【００３２】これに反し従来のスラブウレタンフォ−ム
は、全く均一なセル構造で、しかもラテックスフォ−ム
皮膜の密度（０．２〜０．４）よりスラブウレタンフォ
−ムの密度（０．０２５〜０．０４５）の方が小さいぶ
んだけセルサイズが大きく、より熱が内部へ伝達しにく
いセル構造になっている。このため完全にスラブウレタ
ンフォ−ムが可塑化し、金型になじむまでにより多くの
時間を必要とする。

【００３３】又ラテックスフォ−ム皮膜は、材質的にウ
レタンフォ−ムに比べて一般に熱に対して回復性がよく
ないのが特徴で、とくに１００℃以上の温度に於ける圧
縮永久歪は非常に大きくなるため、成形性は逆に著しく
向上する。

【００３４】以上のことからラテックスフォ−ム皮膜
は、従来のウレタンフォ−ムよりセルの構成と材料特性
の両面から、極めて成形しやすい特性を有するため、表
皮材の裏面にあって表皮材の成形を積極的に促進する役
割を果たす。これとともに、脱型後安定したラテックス
フォ−ム皮膜が、表皮に生ずる熱収縮をできるだけ小さ
く抑えると同時に、成形された表皮材の形状が変化しな
いよう抑制する作用も働く。

【００３５】ラテックスフォ−ム皮膜は、従来技術のス
ラブウレタンとは異なり、連通用の極めて小さい穴をほ
とんどもたない非発泡のスキン層と、これよりやや大き
い穴をやや多く有する非常に緻密なセル層と、その上側
により大きな穴やセルをもった通常の発泡層の三層から
なっている。この構成からラテックスの連通フォ−ム皮
膜は、反応性発泡混合液に直接さらされても、混合液の
浸入は緻密なセル層の上部辺りまでで阻止され、厚い硬
化層をほとんど作らない。

【００３６】さらにラテックスフォ−ム皮膜のスキン層
の表面は、従来技術のスラブウレタンより非常に平滑で
ほとんど抵抗がないため、反応性発泡混合液の発泡成長
が狭い隙間でもスム−スに行われ、より遠くまで到達で
きる。図３は、ラテックスとスラブウレタン皮膜の場合
の反応性発泡混合液の発泡膨張距離を比較したもので、
ラテックスＬの方がスラブウレタンＵよりも滑らかで、
かつ発泡膨張距離が大きいことを示している。

【００３７】

【発明の効果】

（１）ラテックスフォ−ム皮膜は、特性上従来のスラブ
ウレタンフォ−ムに比べてフォ−ムの構成上早く熱が伝
わりやすく、しかも熱加圧によって圧縮永久歪を起こし
やすいため、成形サイクルを従来の半分以下に促進する
ことができる。

【００３８】（２）又脱型後も表皮材の熱加圧特性によ
って生じる成形収縮率を抑制して、表皮材の収縮を小さ
くするとともに、形状保持特性も良好で安定した形状の
表皮が得られる。

【００３９】（３）ラテックスフォ−ム皮膜は、適度の
通気性をもったスキン層、緻密なセル層、及び通常のセ
ル層の三層から構成されているため、直接反応性発泡体
の混合液にさらされてもラテックスフォ−ムへの混合液
の含浸が極めて少なく、従来品のスラブウレタンのよう
な厚い硬化層を作らないだけでなく、ラテックスフォ−
ムは密度のわりに材料特性上柔軟な感触を示すのが特徴
で、独特の風合いをもったソフトフィ−リングの一体注
入発泡製品を作ることができる。

【００４０】（４）又外表面のスキン層が従来技術のス
ラブウレタンより滑らかなため、ア−ムレスト、サンバ
イザ−などのように狭い隙間へ反応性発泡混合液を注入
発泡成形する場合、非常にスム−ムに混合液がすみずみ
まで到達するので、極めて均質なしかも忠実な一体発泡
体製品を得ることができる。

【００４１】（５）ラテックスのコ−ティング、乾燥並
びに成形工程は、従来技術に比べて工程数が少なく簡素
化しているため、量産を考慮した場合生産性が高く、安
価に立体形状の成形表皮材が得られる。

【００４２】（６）従来技術に比べて火炎積層工程がな
い外に、如何なる溶剤も使用しないため、有毒ガスの発
生が皆無で、環境衛生上、又公害防止の面から極めて有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合表皮材の模型的断面図である。

【図２】複合表皮材断面の顕微鏡写真の図解である。

【図３】ラテックスとスラブウレタンとのそれぞれの皮
膜を生成する、反応性発泡混合液の発泡膨張距離の比較
図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 加熱、加圧成形するかわりに真空成形を
行なう目的で、スラブウレタンのような発泡体を表皮材
にラミネートする前か後に、発泡体の、表皮材と接する
反対側になる面にウレタンフィルムなどをラミネートし
て、三層ラミネート表皮とすることもある。通常、真空
成形された表皮は脱型しないで、その中へ反応性発泡混
合液を直接注入、発泡させて成形される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチャン・タアリィ アメリカ合衆国ミシガン州4833ファ−ミン トンヒル・ハワ−ドロ−ド36640

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性のある表皮材の裏面にコ−ティン
   グした、攪拌して空気を購入したラテックスを乾燥、硬
   化させて、表皮材の裏面に接するセル層と、セル層の下
   側の緻密なセル層と、緻密なセル層の下側のスキン層と
   が一体の連通フォ−ム皮膜を形成させて複合表皮材を形
   成したのち、複合表皮材を金型で加熱、加圧成形するラ
   テックスフォ−ム皮膜を有する立体形状の複合表皮を成
   形する方法。
2. 【請求項２】 表皮材は、合成繊維又は天然繊維よりな
   る不織布、又は編物、又は織物である請求項１記載のラ
   テックスフォ−ム皮膜を有する立体形状の複合表皮を成
   形する方法。
3. 【請求項３】 ラテックスは、スチレンブタジェンラバ
   −、アクリロニトリル・ブタジェンラバ−、天然ゴム、
   シリコンゴム、メチレンブタジェンラバ−などのゴム系
   ラテックス、又はアクリル、ウレタン、塩化ビニル、酢
   酸ビニル、ポリビニルアルコ−ル、ポリスチレン、ポリ
   エチレンなどの樹脂系ラテックスである請求項１記載の
   ラテックスフォ−ム皮膜を有する立体形状の複合表皮を
   成形する方法。