JPH0675883B2 - 異硬度発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軟質部と硬質部をもつ異硬度発泡体の製造方
法に関する。本発明により得られる異硬度発泡体は、表
皮などを被覆してシート、ヘッドレストなどとして利用
することができる。

［従来の技術］ 例えば自動車のヘッドレストには、頭部を支持する保持
性が良好であることに加えて、頭部に対する触感が良い
ことが要求される。しかしながら、保持性を満足させる
には硬質とする必要があり、触感を良くするには軟質と
する必要があるため、この両性能を一つの発泡対で具現
することは困難である。

そこで頭部が接する前面部の中央部分を軟質とし、両側
面部を硬質とした異硬度ヘッドレストが知られている。
このようにすれば上記した両性能を満足させることがで
きる。

このような異硬度ヘッドレストを製造する方法として
は、 （１）成形型内に部分的にスラブフォーム、不織布など
を配置して一体成形し発泡樹脂を含浸させることにより
その部分を硬質とする方法 （２）発泡成形体の表面に予め３次元形状に裁断された
軟質発泡体を接着する方法 （３）表皮の裏面に形成されるバッキング材の肉厚を部
分的に異ならせる方法 （４）特開昭63−218317号公報に開示されているよう
に、硬質発泡体と軟質発泡体の一方を成形した後に他方
を成形する方法、などが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した従来の製造方法では、以下に述
べるように解決しなければならない種々の課題がある。
（１）の方法では、不織布などを型内に配置するときの
位置決めが難しく、発泡樹脂の含浸度合によって硬さが
異なるため品質が安定しない。（２）の方法では、３次
元形状に裁断する工数が多大であり、接着の工程も増え
るためコスト面で難点がある。（３）の方法では、形状
の制約が大きく、また表皮を縫製する作業あるいは表皮
を被覆する作業が困難となる場合がある。（４）の方法
では２回の成形工程が必要であり、成形のサイクルタイ
ムが長くなるため生産性が低い。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
生産性高くかつ工数は少なく、品質の安定した異硬度発
泡体を製造することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］ 上記課題を解決する本発明の異硬度発泡体の製造方法
は、一対の分割型にフィルム状の区画部材の周縁部を固
定して一方の型面と区画部材とで第１キャビティ空間を
形成するとともに分割型の他方の型面と区画部材とで第
２キャビティ空間を形成し、第１キャビティ空間で第１
発泡樹脂を発泡させ発泡の圧力により区画部材を第２キ
ャビティ空間に向かって押圧して凸曲面状の表面をもつ
第１発泡体を形成し、第２キャビティ空間で第１発泡樹
脂と異なる組成の第２発泡樹脂を発泡させて第２発泡体
を形成することを特徴とする。

本発明の製造方法では、まず一対の分割型にフィルム状
の区画部材の周縁部が固定される。区画部材の周縁部の
固定方法は、型面に両面テープなどで接着してもよい
し、分割面に挟持して固定することもできる。これによ
り区画部材と一方の型面とで第１キャビティ空間が形成
され、区画部材と他方の型面とで第２キャビティ空間が
形成される。

この区画部材としては発泡樹脂が透過せず、発泡の圧力
で容易に変形するものを用いることができる。例えばウ
レタンフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリエステルフ
ィルム、ポリオレフィンフィルムなどが用いられるが、
発泡樹脂との接着性に優れたものを用いることが好まし
い。例えば発泡樹脂に発泡ウレタンを用いる場合は、ウ
レタンフィルムが特に好ましい。

第１キャビティ空間および第２キャビティ空間には、そ
れぞれ組成の異なる第１発泡樹脂および第２発泡樹脂が
注入され、発泡成形される。そして第１発泡樹脂の発泡
の圧力により区画部材が第２キャビティ空間に向かって
押圧されるように構成する。区画部材は周縁部が一方の
型面に固定されているので、押圧により中央部が脹らみ
第２キャビティ空間に向かって突出する凸曲面形状とな
る。したがって第１キャビティ空間で得られる第１発泡
体は、周縁部から中央部に向かって厚さが徐々に厚くな
る形状となる。これにより、第１発泡体を第２発泡体よ
り軟質とすれば、みかけの硬さが連続的に変化し、使用
時のフィーリングに優れるようになる。

このようにするには、例えば第１発泡樹脂と第２発泡樹
脂とをほぼ同時に発泡させる。第１キャビティ空間およ
び第２キャビティ空間に注入されたそれぞれの発泡樹脂
の圧力は、それぞれの組成および量で一義的に決まるの
で、予め設定された所定の圧力差で区画部材を押圧する
ことができる。発泡開始時間の多少のずれにほとんど影
響されない。また、第１発泡成形体を先に形成し、その
後第２発泡樹脂を発泡させることもできる。しかしこの
場合は２度の成形工程が必要となるので、成形サイクル
が長くなり好ましくない。

なお、区画部材の固定方法は、上記のように発泡時の圧
力により容易に変形するように固定する必要がある。例
えば区画部材として、応力が作用するとその応力の大き
さに応じて膨脹する膨脹性フィルムを用いることが好ま
しい。膨脹性フィルムを用いれば、発泡時の圧力により
容易に所定量膨脹して所定形状の第１発泡体が得られ
る。また膨脹が困難な区画部材の場合は、弛ませた状態
で周縁部を固定すればよい。発泡の圧力により弛みが解
消され、弛みの量に応じて突出する凸曲面状の表面をも
つ第１発泡体が得られる。

なお、発泡時のガス溜りを防止するために、ガス抜き工
程を行なうことが好ましい。区画部材は第１キャビティ
空間から第２キャビティ空間に向かって押圧されるの
で、特に第１キャビティ空間においてガス抜きを行なう
ことが望ましい。区画部材に通気性を有するものを用い
れば、ガス抜きを行なわなくともガス溜りを防止するこ
とができ都合がよい。

第１発泡体と第２発泡体とは、区画部材で区画され接し
ていない。したがって第１発泡樹脂と第２発泡樹脂の種
類は、それぞれの相溶性、接着性などに関わらず自由に
選択することができる。また硬度も自由に設定できる
が、シートやヘッドレストの場合は第１発泡体を第２発
泡体より軟質とすることが望ましい。

［発明の効果］ したがって本発明の異硬度発泡体の製造方法によれば、
第１発泡樹脂と第２発泡樹脂とをほぼ同時に発泡させる
ことができるので、成形に要する時間は従来の一種類の
発泡樹脂から成形する場合とほとんど同等となり、サイ
クルタイムの増大がない。また区画部材の変形程度は第
１発泡樹脂と第２発泡樹脂の組成および注入量で一義的
に決まるため、形状の再現性よく第１発泡体および第２
発泡体を形成することができる。

そして得られた第１発泡体は周縁部が薄く、中央部に向
かうほど厚い形状となる。したがって第１発泡体の硬度
を第２発泡体より軟質とすれば、第１発泡体の周縁部で
は第２発泡体の影響が大きいため硬く感じられ、第１発
泡体の中央部に向かうにつれて柔かく感じられるので、
硬度の変化が連続的となって急激な硬度変化が防止され
触感に極めて優れている。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。本実施例は、第
１図に示すような自動車のヘッドレストに用いられる発
泡体の製造に本発明を適用したものである。このヘッド
レストは、発泡ウレタンよりなる発泡体に予め縫製され
た袋状の表皮を被覆して形成されている。このヘッドレ
スト１は、人体の後頭部を支持する中央部10aと中央部1
0aの左右両側に僅かに湾曲して延び後頭部を包むように
支持する側部10bとからなる前面部10をもつ。そして下
面からは座席に挿入保持される２本のステイ11が突出し
ている。

第２図に用いた成形金型の平面部を示す。この成形金型
は、ヘッドレスト１の前側半分を形成する第１型２と、
後側半分を形成する第２型３とからなり、第１型２はさ
らにヘッドレスト１の前面部10を形成する前面型20とヘ
ッドレスト１の側面部を形成する側面型21とに分割され
ている。そして前面型20と側面型21との間に第１注入口
22が形成され、第１型２と第２型３との間に第２注入口
30が形成されている。また第１型２と第２型３との間に
は、ステイ11が挿通されるステイ穴31をもつ。

この成形金型を用いて以下のように発泡体を製造する。
まず第３図、第４図に示すように、前面型20と側面型21
との分割面に区画部材としての膨脹性ウレタンフィルム
４（厚さ30μｍ）を配置し、さらに予めPEからブロー成
形により形成されステイ11と一体的に結合された芯材12
を型内に配置して、第１型２、第２型３を型締めする。
ウレタンフィルム４は周縁部が前面型20と側面型21に挟
持されて固定され、前面型20の型面とウレタンフィルム
４とで第１キャビティ空間23が形成されウレタンフィル
ム４と第２型３とで第２キャビティ空間32が形成されて
いる。そしてステイ11がステイ穴31から突出する、 次に第１注入口22から第１発泡樹脂を注入するととも
に、第２注入口30から第２発泡樹脂を注入する。ここで
第１発泡樹脂および第２発泡樹脂としては一般的なヘッ
ドレスト用のウレタンフォーム原料を用い、第１表に示
すようにイソシアネート成分とポリオール成分の混合比
率を変えることで軟質と硬質の発泡体を得るようにして
いる。第１発泡樹脂の注入量は60g、第２発泡樹脂の注
入量は210gとし、第１発泡樹脂を注入して10秒後に第２
発泡樹脂を注入した。そして注入栓24で第１注入口22を
塞ぎ、注入栓33で第２注入口30を塞いで、第１発泡樹脂
および第２発泡樹脂をほぼ同時進行的に発泡させる。す
ると第１発泡樹脂と第２発泡樹脂の発泡圧力差により、
ウレタンフィルム４は第２キャビティ空間12に向かって
押圧され膨脹して、第５図および第６図に示すように第
２キャビティ空間12側に突出した凸曲面状の形状とな
る。その状態で、第１発泡樹脂から形成された軟質の第
１発泡体25と第２発泡樹脂から形成された硬質の第２発
泡体34が第１キャビティ空間23および第２キャビティ空
間32を充填し、ウレタンフィルム４および芯材12と一体
的に結合した発泡体が得られる。

得られた第１発泡体25と第２発泡体34の硬度、密度およ
び全体に占める体積専有率を測定し、結果を第２表に示
す。第２表から明らかなように、第１発泡体25は軟質で
あり、第２発泡体34は硬質である。そして第１発泡体25
は全体の約20％を占めている。

得られた発泡体は、はみ出したウレタンフィルム４の周
縁部が切除され、予め所定形状に縫製された表皮が被覆
されてヘッドレスト１が得られる。このヘッドレスト１
では、前面部10を形成する軟質の第１発泡体25の形状
は、中央部10aが厚く側部10bに向かうにつれて薄くなっ
ている。したがって側部10bに向かうにつれて第２発泡
体34の影響が表出して徐々に硬くなるので、硬さが急変
せず触感に優れ頭部の支持性に優れている。また中央部
10aでは第１発泡体25が厚いので、柔かく触感が良い。

なお、このヘッドレストの製造は繰返し行なったが、第
２表の数値には大きな変動は見られず、再現性に優れて
いた。また第１発泡樹脂と第２発泡樹脂の注入量が一定
であれば、第１発泡体25 の凸曲面形状の再現性も優れていた。

したがって本実施例の製造方法によれば、第１発泡体25
と第２発泡体34をほぼ同時に形成できるので、成形に要
する時間が長くなるのが防止される。また得られる第１
発泡体および第２発泡体の形状および性状の再現性に優
れているので、所望の性能の発泡体を安定して容易に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の製造方法に関し、第１図は得
られたヘッドレストの斜視図、第２図は用いた金型の平
面図、第３図および第４図はそれぞれ成形前の金型の構
成を示す説明断面図、第５図および第６図はそれぞれ第
１図のＡ−Ａ切断線およびＢ−Ｂ切断線に対応する成形
後の金型と発泡体の構成を示す説明断面図である。 １……ヘッドレスト、２……第１型、３……第２型、４
……ウレタンフィルム（区画部材）、10……前面部、11
……ステイ、12……芯材、22……第１注入口、23……第
１キャビティ空間、30……第２注入口、32……第２キャ
ビティ空間、25……第１発泡体、34……第２発泡体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の分割型にフィルム状の区画部材の周
   縁部を固定して一方の型面と該区画部材とで第１キャビ
   ティ空間を形成するとともに該分割型の他方の型面と該
   区画部材とで第２キャビティ空間を形成し、該第１キャ
   ビティ空間で第１発泡樹脂を発泡させ発泡の圧力により
   該区画部材を該第２キャビティ空間に向かって押圧して
   凸曲面状の表面をもつ第１発泡体を形成し、該第２キャ
   ビティ空間で該第１発泡樹脂と異なる組成の第２発泡樹
   脂を発泡させて第２発泡体を形成することを特徴とする
   異硬度発泡体の製造方法。