JPH0795971B2 - ポリウレタンシートパッドの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車の座席シート等に使用されるポリウレ
タンシートパッドの成形方法に関し、更に詳述すると、
腰掛部の両側又はその周縁部に上記腰掛部より異硬度の
土手部が形成されたポリウレタンシートパッドを成形す
る方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 近年、自動車等の座席シートの製法として、腰掛部の両
側に土手部が設けられたポリウレタンシートパッド（詰
めもの）を表皮材で被覆する方法が多用されており、こ
の場合上記ポリウレタンシートパッドとしては全体が均
一な硬度に形成されたものも用いられるが、両土手部の
硬度を腰掛部の硬度より高くした土手部異硬度ウレタン
シートパッドが体のサポート性向上、表皮材張り上がり
の見栄えの向上等の点で好ましく使用されている。

従来、上述した土手部異硬度ポウレタンシートパッドの
製法としては、第13,14図に示す方法が知られている。
即ち、第13図に示す方法は、金型ａにキャビティの上記
腰掛部に対応するセンター部ｂと上記土手部に対応する
サイド部c,cとの境に堰板ｄを突設し、センター部ｂに
低硬度の発泡体を得るための発泡原料であるＡ液、両サ
イド部c,cに高硬度の発泡体を得るための発泡原料であ
るＢ液をそれぞれ注入し、これらを発泡させる方法であ
る。また、第14図に示す方法は、第13図の金型ａにおい
て、両サイド部c,cの底部にそれぞれ金属製の仕切板e,e
を一体に突設するか、発泡樹脂製の仕切板e,eを配置
し、この仕切板e,eの内側にＡ液、外側にＢ液をそれぞ
れ注入して発泡を行わせる方法であり、金属製の仕切板
を突設した場合には発泡後にこの仕切板がパッドから除
去され、発泡樹脂製の仕切板を用ちいた場合はこの仕切
板がポリウレタンフォームに固着してパッドに残存する
ものである。

しかし、上述した従来の土手部異硬度ウレタンシートパ
ッドの製造方法は、それぞれ次に述べる欠点を有するも
のであった。

即ち、第13図の方法で得られたパッドは、第15図に示す
ように土手部ｆ全体が高硬度となるため、着座時にこの
硬い土手部ｆが腿に当たり、違和感が生じて座り心地が
悪い上、高硬度フォームと低硬度フォームとの接合面が
剥離し易い。また、第14図の方法で得られたパッドは、
土手部ｆの頂部に第16図に示すように仕切板の抜き取り
溝ｇが残存したり、第17図に示すように発泡樹脂製の仕
切板ｅが残存したりするため、着座者が抜き取り溝ｇや
仕切板ｅを腿等に感じてしまい、やはり違和感が生じて
座り心地が悪い上、高硬度フォームと低硬度フォームと
の境界面で破れ易い。更に、第14図の方法では、発泡時
にＡ液及びＢ液の一部がそれぞれ仕切板e,eを乗り越え
て反対側に移動し、このため高硬度部と低硬度部との境
界が不明瞭となり、品質的にも不安定になると共に、Ｂ
液がパッドの裏側部分（第16,17図中ｈで示す部分）に
十分広がらないため、サポート性、表皮材張り上がり性
の点で不十分になり、しかもＡ液及びＢ液の注入のタイ
ミングが難しく、タイミングが合わないと一方の液が仕
切板e,eを乗り越えて反対側に多量に流れてしまい、適
切な品質のパッドを得ることができない。

また、上述した土手部異硬度ポリウレタンシートパッド
の別の製法として、金型内の両側壁に発泡ポリスチレン
からなる容器を取り付け、この容器にＢ液、他の部分に
Ａ液をそれぞれ注入して発泡させると共に、外部加熱や
発泡の反応熱により上記容器を収縮させてＡ液のポリウ
レタンフォームとＢ液のポリウレタンフォームとを一体
化する方法も提案されている（特開昭63−25008号公
報）。

この製造方法によれば、上記座り心地やサポート性、表
皮材張り上がり性等の問題は改善し得るものの、以下の
欠点を残している。

（１）発泡原液中には通常メチレンクロライド等の有機
溶剤が発泡剤として含まれているが、かかる場合、この
溶剤成分により容器を構成する発泡ポリスチレンシート
が原液注入後瞬時に溶解してしまい、発泡原液が容器外
へ流出して原液ＡとＢとを分ける目的を十分に達成し得
ない場合がある。また、この場合液漏れを生じないまで
も容器が極端に軟化してしまい、発泡終了時まで容器を
所定の形状に保持することが困難で、安定的にシートパ
ッドを形成することができない場合が生じる。

更に、成形品を成形する場合、原料はモールド内へノズ
ルを通して供給するが、ノズルは原料の供給毎にメチレ
ンクロライド等の有機溶剤で洗浄する。この際、洗浄で
使用した有機溶剤で容器が損傷される場合がある。

（２）また、上記方法では、発泡ポリスチレン容器を熱
収縮させるが、熱収縮した後の容器は、ポリウレタンフ
ォームと同等の可撓性を有していることが好ましい。し
かし、熱収縮後にこのような良好な可撓性が得られるよ
うに調製した発泡ポリスチレンシートで容器を構成した
場合、この容器は熱収縮前の強度が低く、自己支持性が
乏しく、このため発泡原料の注入時等に所定の形状を維
持することが困難である。一方、原料の注入時に十分な
自己支持性が得られるように調製した発泡ポリスチレン
シートで容器を構成した場合、このような容器は、熱収
縮後極めて硬く脆性的なものになってしまい、可撓性や
シートパッドに必要な弾力性が損なわれるだけでなく、
大きな力や変形を受けた時に割れや折れが生じる場合も
ある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、土手部異硬
度ポリウレタンシートパッドを製造する場合において、
常にポリウレタンフォームと同等の可撓性及びフィーリ
ングを有する液溜め容器を用い、土手部の腿に当たる部
分を柔らかく形成することができ、かつ土手部の頂部に
仕切板の抜き取り溝や仕切板を残存させることがなく、
良好な座り心地が得られ、更に発泡原料の特性を良好に
発揮させることができると共に、硬質部と軟質部とを良
好に接着一体化し得、またこれら異質部間の境界を違和
感なく明瞭かつ安定的に形成するポリウレタンシートパ
ッドの成形方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明は、上記目的を達成するため、腰掛部の両側又は
周縁部に土手部を有するポリウレタンシートパッドをキ
ャビティに上記腰掛部に対応するセンター部と上記土手
部に対応するサイド部とを有する発泡成形型を用いて成
形する方法において、上記発泡成形型の各サイド部内に
それぞれ発泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレンから
なる液溜め容器を取り付け、これら液溜め容器の間のキ
ャビティに低硬度の発泡体を得るための発泡原液を注入
すると共に、上記液溜め容器に高硬度の発泡体を得るた
めの発泡原液を注入して発泡を行わせることにより、上
記液溜め容器がそのまま内部に残存したポリウレタンシ
ートパッドを得ることを特徴とするポリウレタンシート
パッドの成形方法を提供する。

本発明においては、キャビティのサイド部内に発泡ポリ
プロピレン又は発泡ポリエチレンの液溜め容器を設け、
各サイド部の液溜め容器の間のキャビティに低硬度発泡
体用の発泡原液を注入すると共に、上記液溜め容器に高
硬度発泡体用の発泡原液を注入するようにしたので、サ
イド部の底部には低硬度発泡体の原液が流入し、従って
シートパッドの土手部の腿に当たる内側及び頂部が腰掛
部と同様に低硬度発泡体によって形成されるため、腿が
土手部に当たっても硬い感触を与えることがない。ま
た、液溜め容器はパッドの土手部内にそのまま残存し、
頂部には残存しないので、着座者に残存した容器を感じ
させることがない。更に、容器によって両原液が混ざり
あうことが防止され、パッドの高硬度部と低硬度部とが
液溜め容器によって区画されるため、これら高硬度部と
低硬度部との境が所定の位置に明瞭に形成され、品質的
にも安定する。また、液溜め容器の材質を発泡ポリプピ
レン又は発泡ポリエチレンとしたことにより、熱収縮さ
せる必要なく、硬質部と軟質部とを良好に接着一体化す
ることができ、かつこれらの材質からなる容器は適度な
柔軟性と剛性とを兼ね備えているので大きな力や変形を
受けた時でも割れや折れを生じることなく、シートパッ
ドに良好な弾力性を常に与えることができ、しかも製品
に埋設された際に違和感を与えるようなことがない。ま
た、これらの材質からなる容器はメチレンクロライド等
の有機溶剤にも安定であり、発泡原液の配合成分等が制
限されることもなく、所望の発泡原料を用いることがで
き、発泡原料の特性を製品に十分反映させることができ
るものである。

更に、この液溜め容器の大きさ、形状、板厚、取り付け
位置等を適宜設定することにより高硬度部と低硬度部と
の境界線の形状、位置等を種々変化させることができ、
このためサポート性等のパッドの性能をモールドを何ら
改造することなく任意に調整することができると共に、
液溜め容器の容積を大きくすることにより発泡原液を容
器中に多く溜めることができ、このため発泡原液の注入
タイミングや注入量の精度を緩和することができるもの
である。

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

［実施例］ まず、第1,2図に示すように、キャビティ１にシートパ
ッドの腰掛部に対応するセンター部２と土手部に対応す
るサイド部3,3とを有する発泡成形型４の上記各サイド
部3,3内にそれぞれ発泡ポリプロピレン又は発泡ポリエ
チレンからなる液溜め容器5,5をこれらサイド部3,3の最
低面と離間させた状態で取り付ける。なお、6,6はセン
ター部２とサイド部3,3との境に突設された堰板を示
す。この場合、発泡成形型としては、第1,2図に示した
ようなセンター部２の互いに対向する一方の両側方にサ
イド部3,3が設けられたもの以外に、センター部２の上
記一方両側方に加えて互いに対向する他方の両サイド部
を有する成形型を使用することもでき、この場合上記他
方の両サイド部にも液溜め容器を取り付けることができ
る。また、第３図に示すように上型4a及び下型4bからな
るクローズドモールド４を用い、上型4aに容器5,5を取
り付けることもできる。

ここで、上記液溜め容器５の形状としては、特に制限さ
れるものではないが、底部がアーチ状に形成されたもの
を用いることが好ましい。即ち、第４図のように底部が
アーチ状の中空半球形容器５を用いてシートパッド７を
成形した場合と、第５図のように底部がフラット状の容
器５を用いてシートパッド７を成形した場合とを比較す
ると、境界層８の幅、ボリュームが等しくても第４図の
ものは第５図のものに比べて外力Ｆに対する抵抗力が強
く、従ってサポート性が高くなる。

この液溜め容器としては、第1,2図の容器のように液溜
め部5aと取り付け部5bとが連設されたものを用いること
が好適で、これにより容器５をサイド部３の外側壁に容
易に取り付けることができるが、第６図（Ａ），（Ｂ）
に示すように液溜め部5aのみからなる容器又は液溜め部
5aに小さな取り付け片5cを連設した容器をピン等を用い
て成形型のモールド内に取り付けることもできる。即
ち、第７図（Ａ），（Ｂ）に示したように成形型４のサ
イド部３の外側壁に配設された取り付けピン3a,3a,3aに
液溜め容器５の一側部を取り付けると共に、取り付け片
5cを堰板６上に突設されたピン6aに取り付けることによ
り容器５を成形型のモールド内に取り付けたり、又は第
８図に示したようにサイド部３の中央部に支え棒3bを配
設し、この支え棒3b先端部に突設されたピン3cに液溜め
部5aを取り付けることにより容器５をモールド内に取り
付けることができる。更にこの場合、取り付け片5cを設
けたときは、この取り付け片5cを第７図に示したものと
同様に堰板６のピン6aに取り付けることができる。

また、第９図に示したように、取り付け部5bと取り付け
片5cとの両方を有する容器５を用い、その取り付け部5b
をクローズドモールド４のインロー部（すり合わせ部）
4cに設けられたピン3dに取り付け、かつ取り付け片5cを
堰板６に設けられたピン6aに取り付けて容器５をサイド
部３内に配設することもできる。この場合、容器５は柔
軟性に優れる発泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレン
で形成されているので、取り付け部5bがモールドのイン
ロー部4cに挟まってもクローズドモールドのシール性を
損なうことはない。

この容器取り付けの際、容器５はサイド部３の外側壁と
離間して配設することができ、これによって第10図に示
すように容器５がパッド７の外側面に現れないようにす
ることができるが、このとき容器５の横ずれや容器５が
外側壁に接触するのを防止するため、第７図（Ｂ）に示
したように支え棒9aや支え片9bをサイド部３内に配設す
ることができる。なお、上記取り付けピン3a,6a及び支
え棒9aや支え片9bは、針状又は細棒状であるので、座り
心地を損なうような大きな穴や溝を形成するようなこと
はない。

更に、容器５としては、第１図に示すように液溜め部5a
の幅ｌがサイド部の全幅の20〜100％、特に40〜80％、
深さｍがサイド部の全深さの10〜100％、特に30〜80
％、板厚が１〜6mm、特に１〜4mmのものが好ましく、こ
れによりサポート性を向上させることができる。なお、
容器５の取り付け位置は、サイド部３の底部と容器５下
端との距離ｎを０〜6cm、特に１〜6cm、更に好ましくは
２〜6cmとすることがサポート性の点で望ましい。

また容器の容積は0.8〜2.5lとすることが好適で、これ
により発泡原液の注入タイミング、注入量の精度を緩和
し、生産性を向上させることができる。更に、容器の内
外表面に凹凸加工を施し、表面積を増加させてウレタン
フォームとの接着強度をより良好なものとすることもで
きる。

次に、液溜め容器5,5間のキャビティに低硬度発泡体用
の発泡原液（以下Ａ液という）を注入すると共に、液溜
め容器5,5に高硬度発泡体用の発泡原液（以下Ｂ液とい
う）を注入して発泡を行わせる。

この場合、Ａ液は第11図に示すように堰板６の上方から
センター部２及びサイド部３に流すようにしてもよく、
第12図に示すようにセンター部２とサイド部３に別々に
注入するようにしてもよい。

また、発泡原液としては軟質、半硬質、硬質ポリウレタ
ンフォームの発泡原料として公知の組成のものを使用で
き、メチレンクロライド等の有機溶剤が発泡剤として配
合されたものも好適に使用し得るが、特にＡ液は発泡後
のプッシュプルゲージ（アイコーエンジニアリング社
製）による硬度が10〜20kg/φ200となるもの,B液は発泡
後の同硬度が1.8〜4kg/φ200となるものを用いることが
望ましく、これによりサポート性を高めることができ
る。

このように発泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレンか
らなる液溜め容器５を発泡成形型４のサイド部3,3内に
配設し、この容器５内にＢ液、容器５以外のキャビティ
１内にＡ液を注入し、これらを発泡させることにより、
硬質部と軟質部とが良好に一体化し、しかもこれら異質
部間の境界が明瞭かつ安定的に形成されたうえ、座り心
地も良好で、しかも発泡原料の特性が良好に発揮された
土手部位異硬度ポリウレタンシートパッドを確実に製造
することができる。

即ち、上記製造方法によれば、成形型４のサイド部３底
部には低硬度発泡体用のＡ液が流入してシートパッドの
土手部の腿に当たる内側部及び頂部が腰掛部と同様に低
硬度発泡体によって形成されるため、腿が土手部に当た
っても硬い感触を与えることがなく、かつ容器５はパッ
ドの土手部内に残存し、頂部には残存しないので、着座
者に残存した容器を感じさせることがなく、しかも容器
５によって発泡原料のＡ液とＢ液とが混ざりあうことが
防止され、パッドの高硬度部と低硬度部とが容器５によ
って確実に区画されて両硬度部の境が所定の位置に明瞭
に形成され、品質的にも安定する。しかも、容器５が発
泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレンで形成されてい
るので、この容器５を熱収縮させることなく高硬度部と
低硬度部とが良好に接着一体化し、かつこの容器５は適
度な剛性と柔軟性とを兼ね備えているので、大きな力や
変形を受けた時でも割れや折れ等を生じることなく、シ
ートパッドの土手部に良好な弾力性を常に与えることが
できる。また、この容器５は有機溶剤にも安定で、発泡
原液の配合成分等が制限されることもなく、所望の発泡
原料を用い、その発泡原料（Ａ液,B液）の特性を製品に
十分反映し得るものである。更に、容器５を発泡ポリエ
チレンにて形成した場合には、上記効果に加え、従来の
発泡ポリスチレン製容器を用いた製造方法に比べてコス
ト点にも有利となる。

なお、本発明のポリウレタンシートパッドの成形方法
は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば上記
実施例では、各サイド部に１個づつ液溜め容器を設けた
が、必要に応じ各サイド部にそれぞれ２個以上の液溜め
容器を設け、これら複数の液溜め容器にそれぞれ同じ発
泡原液を注入したり、互いに特性の異なる発泡原液を注
入したりすることもでき、更に液溜め容器の形状や成形
型の形状等は本発明の要旨の範囲内において種々変更し
てさしつかえない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は下記効果を奏する。

土手部の腿に当たる内側部及び頂部が柔らかく、座
り心地の良いシートパッドを得ることができる。

残存した液溜め容器を着座者に感じさせず、違和感
を与えることのないシートパッドを得ることができる。

高硬度発泡体原液と低硬度発泡体原液とが互いに混
ざりあうことを防止できるため、高硬度部と低硬度部と
の境界を明瞭に、かつ所定の位置に安定して形成するこ
とができ、従って品質の安定したシートパッドを得るこ
とができる。

高硬度部と低硬度部とが良好に接着一体化したシー
トパッドが得られる。

液溜め容器の形状、大きさ、板厚、取り付け位置を
適宜設定することにより、サポート性等のシートパッド
の性能を任意に調節することができる。

液溜め容器の容積を大きくすることにより発泡原液
の注入タイミング及び注入量の精度を緩和することがで
き、従って生産性を向上させることができる。

上記，の調節は、モールドを何ら改造すること
なく容器の形状を変えるだけで容易に行うことができ
る。

パッド側端部を硬くすることにより、パッドの輪郭
を明瞭にし、かつシート表皮張り上がり外観を向上させ
ることができる。

発泡原料の配合成分が制限されることはなく、所望
の原料を用いることができると共に、液溜め容器内に注
入した発泡原料の特性を良好に製品に反映させることが
できる。

液溜め容器に容易に割れや折れが生じるようなこと
がなく、安定した弾力性及び良好な座り心地を確実に得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる成形型の一例を示す断面
図、第２図は同成形型の平面図、第３図は成形型の他の
例を示す断面図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明に
より得られたシートパッドを示す一部省略断面図、第６
図（Ａ），（Ｂ）は容器の他の例を示す斜視図、第７図
（Ａ），（Ｂ）乃至第９図はそれぞれ液溜め容器の取り
付け態様を示すもので第７図（Ａ）は部分平面図、第７
図（Ｂ）は第７図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、第
８図及び第９図はそれぞれ他の取り付け態様を示す断面
図、第10図はパッドの他の例を示す断面図、第11図及び
第12図はそれぞれ本発明において発泡原液を注入する状
態を示す説明図、第13図及び第14図はそれぞれ従来の成
形方法を示す説明図、第15〜17図はそれぞれ従来法で得
られたシートパッドを示す一部省略断面図である。 １……キャビティ、２……センター部、３……サイド
部、４……発泡成形型、５……液溜め容器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:58

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】腰掛部の両側又は周縁部に土手部を有する
   ポリウレタンシートパッドをキャビティに上記腰掛部に
   対応するセンター部と上記土手部に対応するサイド部と
   を有する発泡成形型を用いて成形する方法において、上
   記発泡成形型の各サイド部内にそれぞれ発泡ポリプロピ
   レン又は発泡ポリエチレンからなる液溜め容器を取り付
   け、これら液溜め容器の間のキャビティに低硬度の発泡
   体を得るための発泡原液を注入すると共に、上記液溜め
   容器に高硬度の発泡体を得るための発泡原液を注入して
   発泡を行わせることにより、上記液溜め容器が内部にそ
   のまま残存したポリウレタンシートパッドを得ることを
   特徴とするポリウレタンシートパッドの成形方法。