CN104441382A - 一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品 - Google Patents

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Abstract

本发明获取一种减少制造成本而且发挥一体对象物的特性的一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品。积极利用以往没有产生影响的聚氨酯泡沫原料在发泡时产生的发泡热。聚氨酯泡沫原料通过将在发泡时产生的发泡热在模具内影响一体对象物从而使一体对象物热变形成沿着模具形状的所需形状。由此，一体对象物能够在模具内通过与聚氨酯泡沫层一体发泡的工序而成形为任意的形状，在配置于模具内之前的工序中，无需将一体对象物加工成接近最终形态的状态，从而能够实现制造工序的简化、制造成本的减少。

Description

一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品
技术领域
本发明涉及一种一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品，具体涉及一种用于获取与聚氨酯泡沫层一体的一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品。
背景技术
作为交通工具用座椅的座椅缓冲件、座椅靠背、头枕等，已知有通过一体发泡而成形表皮层与聚氨酯泡沫层的表皮一体发泡成形品。例如，在专利文献1、专利文献2中公开了，层叠表皮材、填絮材、树脂薄膜(原料遮挡层)、作为缓冲材的聚氨酯泡沫而得到的表皮一体发泡成形品，使用树脂薄膜以防止聚氨酯泡沫的发泡原料向填絮材浸透。
而且，虽然在专利文献1、2中没有阐明，然而聚氨酯泡沫原料的发泡成形中会产生发泡热以及碳酸气。发泡热有时会对表皮材造成损伤，而且，碳酸气有时会提高模具内的内压，从而也会成为空隙等的产生的重要因素。因此，通常通过设置在上模上的排气孔进行排气的同时进行制造。然而，也存在通过该排气孔而发泡的聚氨酯泡沫原料漏出的问题，在专利文献3中，为了防止该问题，而提出了在形成有排气孔的上模设置具有通气性的表皮层而成形的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-94543号公报
专利文献2：日本特开2004-268406号公报
专利文献3：日本特开平3-41992号公报
在专利文献3中，提出了对如何从排气孔顺畅地排气进行研究的提案，而明确了，以往，在使聚氨酯泡沫层与其他构件实施一体化的情况下，聚氨酯泡沫原料在发泡时的发泡热及产生的气体(碳酸气)成为产生不良成形品的重要因素，在制造开发现场中，一般重点关注尽量减小这些影响。
而且，与聚氨酯泡沫层实施一体化的其他构件，例如，表皮材或填絮材等，基本上仅固定在聚氨酯泡沫层上，虽然存在聚氨酯泡沫原料的发泡压而造成的影响，但其形状原则上在发泡成形前的加工工序已确定。因此，在发泡成形时，需要对从排气孔顺畅地排气进行研究，以使上述的发泡热或气体不会对一体化对象的其他构件造成影响。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其课题在于提供一种一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品，该一体发泡成形品的制造方法以及一体发泡成形品在发泡成形时能够积极地控制一体化于聚氨酯泡沫层的其他构件(以下，称为“一体对象物”)的形状，能够简化发泡成形前的一体对象物的加工工序，能够减少制造成本。
为了解决上述课题，本发明的一体发泡成形品的制造方法，该方法中，向模具内注入聚氨酯泡沫原料并使其发泡，且使配置在所述模具内的一体对象物与聚氨酯泡沫层一体化，其特征在于，通过所述聚氨酯泡沫原料发泡时产生的发泡热使所述一体对象物热变形而成形为规定形状，从而获取所述一体对象物与所述聚氨酯泡沫层的一体发泡成形品。
优选为，所述一体对象物由具有通气性的立体结构体构成，在将所述聚氨酯泡沫原料发泡时产生的气体的压力用于保持所述立体结构体的形状的同时，通过所述热变形成形为规定形状。
优选为，所述立体结构体为由织物(纵线和横线以直角相交而形成组织)、编物(通过线圈而形成组织)或者无纺布构成的三维立体棉布或者聚氨酯板。优选为，所述一体对象物为与所述立体结构体的至少一部分接合的具有表皮层的带有表皮层的立体结构体。
优选为，在构成所述带有表皮层的立体结构体的所述立体结构体的一部分具有粗部，该粗部形成为比周边部粗的组织或者成为空隙，通过所述粗部将所述聚氨酯泡沫层固定在所述表皮层上。优选为，构成所述带有表皮层的立体结构体的所述表皮层与所述立体结构体通过缝制或熔接或者经由面接合件而接合。优选为，作为构成所述立体结构体的所述三维立体棉布使用三维立体编物，所述三维立体编物具有一对地编物和在所述地编物之间往返编入的连结线。
优选为，作为所述三维立体编物，使用不经过热定型工序的坯布。优选为，在将所述表皮层接合于所述三维立体编物的坯布上时，以在接合的部位之间，所述表皮层相对于所述坯布产生松弛的方式进行接合。优选为，构成所述三维立体编物的地编物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫层内。优选为，该一体发泡成形品的制造方法适用于构成交通工具用座椅的座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手的一体发泡成形品的制造中。
本发明的一体发泡成形品的特征在于，具有：带有表皮层的立体结构体，其具备与具有通气性的立体结构体的至少一部分接合的表皮层；聚氨酯泡沫层，其通过一体发泡而层叠在所述带有表皮层的立体结构体中的所述立体结构体侧。
优选为，所述立体结构体为由织物、编物或者无纺布构成的三维立体棉布或者聚氨酯板。优选为，构成所述立体结构体的所述三维立体棉布为三维立体编物，所述三维立体编物具有一对地编物和在所述地编物之间往返编入的连结线。优选为，所述聚氨酯泡沫层以发泡状态与位于与所述三维立体编物的边界面的地编物一体化。优选为，构成所述三维立体编物的地编物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫层内。优选为，该一体发泡成形品用于交通工具用座椅的座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手。
而且，优选为，在具有所述通气性的立体结构体连续的范围内，在所述聚氨酯泡沫层形成有狭缝，隔着所述狭缝的一侧和另一侧中的至少一侧能够与所述狭缝的形状以及大小对应地位移。此外，优选为，该一体发泡成形品用于所述交通工具用座椅的座椅缓冲件，所述狭缝以将与前后方向中央部相比位于靠近前缘的所述聚氨酯泡沫层从背面侧沿着所述座椅缓冲件的左右方向切口的形状形成，通过隔着所述狭缝的前方侧被所述座椅缓冲件的缓冲框架支承，从而隔着所述狭缝的后方侧能够根据狭缝宽度而位移。
【发明效果】
根据本发明，积极利用以往没有产生影响的聚氨酯泡沫原料在发泡时产生的发泡热。聚氨酯泡沫原料通过将在发泡时产生的发泡热在模具内影响一体对象物从而使一体对象物热变形成沿着模具形状的所需形状。由此，一体对象物能够在模具内通过与聚氨酯泡沫层一体发泡的工序而成形为任意的形状，在配置于模具内之前的工序中，无需将一体对象物加工成接近最终形态的状态，从而能够实现制造工序的简化、制造成本的减少。
而且，在作为一体对象物而使用由具有通气性的立体结构体构成的材料的情况下，通过利用在聚氨酯泡沫原料的发泡时产生的气体的压力，能够使气体在立体结构体内流通，而成为与聚氨酯泡沫原料的发泡压对置的压力，从而能够用于保持立体结构体的形状。由此，能够发挥立体结构体本来具备的压缩特性，并且能够通过所述发泡热使立体结构体热变形。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施方式的一体对象物的三维立体编物的一例的剖视图。
图2是表示三维立体编物的地编物(グランド編地)的一例的图。
图3是表示三维立体编物的地编物的其他例的图。
图4(a)～(e)是表示连结线的配设方法的各种例的图。
图5(a)～(e)是用于说明在编成三维立体编物后，直至裁断的工序的一例的图。
图6是表示使用带有表皮层的三维立体编物来制造交通工具用座椅的工序的图，(a)是示意地表示交通工具用座椅的立体图，(b)是表示将坯布状态的三维立体织物与表皮层接合的状态的图，(c)是表示聚氨酯泡沫原料发泡而形成聚氨酯泡沫层的状态的图，(d)是(a)的A-A线剖视图，(e)是(a)的B-B线剖视图。
图7是用于说明将表皮层与三维立体编物接合而一体成形的工序的一例的图，(a)以及(b)是表示裁断地编物的一方的多余部分的工序的图，(c)是(b)的C-C线剖视图，(d)是通过缝制将表皮层与三维立体编物接合的图，(e)是表示聚氨酯泡沫层发泡的状态的一例的图，(f)是表示聚氨酯泡沫层发泡的状态的其他例的图。
图8(a)是表示具有垄部的结构的立体图，图8(b)是剖视图。
图9(a)是表示具有凸部的结构的立体图，图9(b)是剖视图。
图10是由剖面表示在聚氨酯泡沫层形成有狭缝的座椅缓冲件的一部分的机动车用座椅的立体图。
图11(a)是从平面侧观察图10的座椅缓冲件的详细图，图11(b)是从背面侧观察时的详细图。
图12是形成有狭缝的座椅缓冲件的纵剖视图。
图13是用于说明形成有狭缝的座椅缓冲件的作用的图。
符号说明
10  三维立体编物
11、12  地编物
13  连结线
20  表皮层
30  聚氨酯泡沫层
具体实施方式
本发明中，通过在模具内配置一体对象物，注入聚氨酯泡沫原料而成形。此时，如果聚氨酯泡沫原料发泡则会因反应而产生发泡热。该发泡热在表面达到100℃左右，在中心部达到160℃左右，因此通过有效利用该热能够将一体对象物成形成所需的形状。例如，通过封闭模具的排气孔的至少一部分、或者由隔热件包围模具表面而进行蓄热，从而也利用聚氨酯泡沫原料的发泡压的作用，使一体对象物沿着模具内表面进行热变形，从而能够成形为所需形状。需要说明的是，根据发泡热的温度，通过对模具实施预备加热或加热控制也能够使一体对象物热变形。
作为一体对象物可以使用由具有通气性的立体结构体构成的材料。在该情况下，如上所述通过控制模具的排气孔的开闭或开口程度，能够使聚氨酯泡沫原料在发泡时产生的气体(碳酸气)以规定量积留在模具内。使用具有通气性的立体结构体时，该气体在立体结构体的内部流通，因此对聚氨酯泡沫原料的发泡压，作用有阻止它们向立体结构体的浸入的抵抗力。其结果为，具有通气性的立体结构体通过该气体压而被保持形状并且成形为任意的形状。具有通气性的立体结构体的立体形状在保持其设计形状的状态下沿着模具内表面热变形成所需形状是指，所得到的与聚氨酯泡沫层一体的一体发泡成形品由于聚氨酯泡沫层的浸渍而积留在编织组织的基布面(地编物)上，因此具有该通气性的立体结构体的原本具有的特性几乎毫无变化地保留。例如，如果具有规定的弹性，则能够将其弹性保持在与一体化前大致相同的程度。
需要说明的是，气体压的控制能够根据一体对象物的材料、大小(面积，厚度等)、聚氨酯泡沫层的形状或大小等任意决定，能够将排气孔完全封闭而调整为高的压力、或者控制排气孔的开口度而调整为规定的压力。以往，重点关注从排气孔尽可能迅速地排出气体，然而本发明索性使该气体残留在模具内而将该压力用于一体对象物的成形中。
作为一体对象物的具有通气性的立体结构体可以使用由织物、编物或者无纺布构成的三维立体棉布或者聚氨酯板(スラズウレタン)。任意一方均具有高的通气性，而能够保持规定的立体形状。在聚氨酯板的情况下，能够使用通过对聚氨酯板实施开孔加工、或者使网眼膜熔融而设置为进一步提高通气性的结构的材料等。
而且，在任意的情况下，均优选在至少一部分接合有表皮层的带有表皮层的立体结构体的形态下使用。由此，聚氨酯泡沫层与表皮层经由具有通气性的立体结构体而一体化。而且，优选为，在立体结构体的一部分形成粗部，该粗部形成为比周边部粗的组织或者成为空隙，从而设置通过该粗部将聚氨酯泡沫层直接固定在表皮层上的部分。由此，表皮层以及聚氨酯泡沫层彼此在局部接合，从而能够容易形成并保持表皮层的穿经形状或凹面(阴性)形状。而且，根据粗部的大小、形状等，能够容易地在一体发泡成形品的表面形成垄或凹陷等的凹凸。即，仅通过使带有表皮层的立体结构体与聚氨酯泡沫原料一体发泡，便能够使发泡后的聚氨酯泡沫层进入粗部，因此基于粗部的大小、形状等，能够容易获取所需的表面形状，从而能够有助于制造工序的简化、低成本化。
就粗部而言，例如，如果是后述的三维立体编物，则能够通过减少在地编物之间往返的连结线的配设密度、或者设置为在一部分的区域使连结线不在地编物之间往返而编入地编物的结构而形成。需要说明的是，表皮层可以使用布匹、真皮、合成皮革等，然而并不受特别的限定。作为将表皮层与立体结构体在至少一部分接合的方式也可以利用通过熔接或者面接合件而接合的方式，然而作为简易的接合机构优选使用缝制机构。
另外，具有通气性的立体结构体如上所述也可以使用各种材料，然而在使用聚氨酯板的情况下，如果使聚氨酯泡沫的发泡原料一体发泡，则能够将作为同种原料的聚氨酯泡沫的发泡原料一部分浸渍在聚氨酯板中而形成硬化层。根据聚氨酯板的厚度不同，会对表皮层造成影响，而成为接触时的异物感的原因、或成为在表皮层产生折皱的原因。因此，在通过本发明而获取的一体成形品为与人体接触的物品，例如，机动车、飞机、火车、船舶、客车等交通工具用座椅中，在座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手之类的物品的情况下，作为具有通气性的立体结构体，优选使用由织物、编物或者无纺布构成的三维立体棉布，其中，更优选使用在压缩方向以及面方向上均具有适度的刚性与弹性的三维立体编物。
三维立体编物通过由连结线结合相互分离配置的一对地编物彼此而形成。具体而言，如图1所示，三维立体编物10由立体的三维结构构成，该立体的三维结构具有相互分离配置的一对地编物11、12及在该一对地编物11、12之间往返而将两者结合的多条连结线13。
如图2所示，一方的地编物11例如使搓捻单纤维而得到的线在纵行方向以及横列方向的任意方向均连续的平坦的织物组织(细孔)形成。对此，如图3所示，另一方的地编物12例如由搓捻短纤维而得到的线，形成具有蜂窝状(六边形)的网眼而且比一方的地编物11大的针眼结构。当然，该织物组织仅为一例，也可以采取细孔组织或蜂窝状以外的织物组织，也可以由相同的织物组织构成一方的地编物11与另一方的地编物12。
连结线13以一方的地编物11与另一方的地编物12保持规定的间隔的方式，编入该一对地编物11、12之间，从而对成为立体网眼针织的三维立体编物10赋予规定的刚性。
就形成地编物11、12的地线的粗细等而言，使其能够具备立体织物所需的身骨的强度并且不会使编成作业变得困难的范围的尺寸。而且，作为地线也可以使用单丝，然而基于手感以及表面感触的柔软度等的角度出发优选使用复丝，如果减少衰减而优先弹性特性，则优选使用细纱。
在三维立体编物10中，在构成各地编物11、12的网眼的变形与恢复力的基础上，通过连结线13的变形(倾倒以及压曲)以及对变形的连结线13赋予弹性特性的相邻的连结线13的恢复力来支承负载，而且，因连结线13彼此相互摩擦而产生的衰减力等也进行作用，由此形成为在较小的按压面积(例如，由直径为30mm的加压板加压时的面积)处不会产生因柔软的弹性特性而不能发生应力集中的柔软结构，而在较大的按压面积(例如，由直径为200mm的加压板加压时的面积)处发挥高刚性。因此，对于连结线13，作为能够适合发挥这种功能的尺寸，而优选使用粗细为167～1110分特的范围的连结线13。如果粗细低于167分特则难以获取身骨的强度，而超出1110分特的情况下变得过硬而难以获取适度的弹性。而且，也可以使用复丝，然而基于容易得到这种所需的弹性的角度考虑而优选使用单丝。
作为形成地编物11、12的地线或者连结线13的材料，可以使用各种材料，例如，能够例举聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、人造丝等合成纤维或再生纤维，毛织品、丝绸、棉等天然纤维。所述材料可以单独使用，也可以将它们任意并用。优选为，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等为代表的热塑性聚酯系纤维，以尼龙6、尼龙66等为代表的聚酰胺系纤维，以聚乙烯、聚丙烯等为代表的聚烯烃系纤维，或者将两种以上的这些纤维组合而得到的材料。需要说明的是，聚酯系纤维的再利用性优异而且适合。而且，地线或者连结线13的线形状也不受限定，可以为圆剖面线或异形剖面线等。
作为连结线13的配设的方法(毛圈组织)，当由从侧面观察连结各地编物11、12的连结线13的状态进行表示时，更具体而言，例如，能够使用如图4所示的结构。(a)、(b)为在地编物11、12之间大致垂直地编入连结线13的直线型，其中(a)为以八字状直线编织的结构，而(b)为单纯的直线地编织的结构。(c)～(e)为在地编物11、12之间，将连结线13以中途交叉的方式编织的交叉型，其中(c)为八字状交叉的结构，(d)为单纯的交叉编织的结构，(e)为将每两条连结线13整合而交叉(双重交叉)得到的结构。需要说明的是，如(c)～(e)所示，在使连结线13彼此交叉而倾斜配置的情况下，与将连结线13与地编物11、12之间大致垂直地配置的形态相比(参照(a)、(b))，能够通过各连结线13的压曲强度保持足够的恢复力，并且能够赋予压缩率大的柔软的弹性特性。
需要说明的是，连结线13可以在各地编物11、12中以形成环状的针眼的方式连结，也可以设置通过插入组织而钩挂在表层与里层的地编物上的结构或者编入而插入地编物的结构的部分。
通过使用三维立体编物10，容易实现通过其编织方法等而增大弹性，或者增大衰减性，例如，在形成一方的地编物11时，能够通过编织方法或线的粗细的调节等来提高衰减比，而在形成另一方的地编物12时，能够在其宽度方向大致中央部减小针眼而降低弹性率从而提高刚性，或者在各侧部能够通过使用恢复力高的线而提高复原性。而且，能够使用恢复力高的连结线而利用其挠曲而提高复原性。此外，能够调整构成地编物11、12的地线与连结线13之间的紧结部分的强度，从而能够利用在紧结部分处的两者的摩擦力而调整衰减性。而且，作为在一对地编物11、12之间往返而编入的连结线13，通过改变其配设密度，例如，在周边部将连结线13编入地编物11、12内，使在地编物11、12之间往返的连结线13相对变粗或者完全不存在，从而在宽度方向中央附近使在地编物11、12之间往返的连结线13相对变得密集，局部提高配设密度等，从而也能够设置为面方向的刚性部分不同的结构。
(实施例)
接下来，根据图5～图9说明本发明的一实施例。本实施例为制造在机动车用座椅100的座椅靠背110以及座椅缓冲件120中使用的一体发泡成形品的示例(参照图6(a))，作为一体对象物而使带有表皮层的立体结构体与聚氨酯泡沫层30一体化，作为立体结构体而使用三维立体编物10。
首先，图5(a)表示通过针织机编成的本实施例中使用的三维立体编物10的状态。如图5(b)所示，编成状态下的三维立体编物10的坯布在宽度方向上收缩，在卷筒方向伸长。在本实施例中，在图5(b)中虚线所示的范围内连结线13以在地编物11、12之间往返的方式编成，在虚线的外侧的范围内，如图5(c)以及图5(e)所示，连结线13的一部分13f不在地编物11、12之间往返，而插入并编入地编物11、12中。
通常，在将三维立体编物10用作缓冲构件等使用的情况下，如果保持坯布的状态不变，则形状不固定，而产生如上所述的收缩、伸长，因此为了消除因该收缩、伸长造成的不稳定的状态，通过热而实施在张力工作的状态下固定形状的被称为热定型的加工。然而，在本实施例中，如图5(d)所示，不进行该热定型加工，而在连结线13在地编物11、12之间往返的虚线的范围的外侧，沿着实线进行裁断。需要说明的是，如果在连结线13在地编物11、12之间往返的范围的外侧进行裁断，则具有在裁断时不易产生裁断废料的优点。
如果像这样裁断三维立体编物10，如图6(b)所示，可以将表皮层20接合在三维立体编物10的一面上。在本实施例中，在三维立体编物10中、在地编物11、12之间往返的连结线13不存在的范围内通过缝制而与表皮层20接合。由于在不存在连结线13的范围内进行缝制，因此能够容易地进行缝制。需要说明的是，在使用三维立体编物10的坯布的情况下，需要使表皮层20与三维立体编物10的伸张量对应。即，坯布状态的三维立体编物10在后述的一体发泡时热变形，而从图6(b)的实线的位置向双点划线的位置伸长。因此，使用比坯布状态的三维立体编物10宽出与该伸长量L对应的长度的量的表皮层20，即，使用比坯布状态的三维立体编物的接合部10a、10a之间的宽度方向上的长度长的表皮层20，在接合部10a、10a接合表皮层20的情况下，在表皮层20剩余而产生松弛的状态下进行接合。
而且，如图6(b)所示，由于层叠在三维立体编物10上的表皮层20配置在座椅靠背110或者座椅缓冲件120的座面中央，因此从两侧部继续缝制位于与背面对应的范围内的多张其他的表皮层20A而形成袋状。
接下来，如图6(c)所示，使缝制有三维立体编物10的表皮层20在模具40的下模41的宽度方向中央与该下模41的内表面相接地配置，使背面侧的表皮层20A与上模42的内表面相接地配置。需要说明的是，对于座椅靠背110，为了形成中空形状而在模具40的中央附近配置有芯子43。而且，在本实施例中为了气体压调整，将模具40的放气用的全部排气孔以不排出气体的方式关闭1/4～1/3左右。
接下来，注入聚氨酯泡沫原料。聚氨酯泡沫原料在注入后发泡，通过此时的反应产生发泡热。该发泡热如上所述达到100～160℃左右，而且，在本实施例中由于排气孔的开口程度的控制而使得与通常相比热难以逃逸，因此通过该发泡热，使得三维立体编物10沿着模具40的内表面形状而变形，被热固定。同样，表皮层20也成形成沿着模具40的内表面的形状，并且因来自三维立体编物10的反作用力而使得表皮层20不松弛。换句话说，三维立体编物10未经历在编成后通常实施的热定型加工，然而根据本实施例，通过一体发泡成形时的发泡热，加工成沿着模具40的内表面的形状并进行固定，因此能够获取与热定型同等的效果。
因此，根据本实施例，通过在模具40中将聚氨酯泡沫原料与一体对象物一体发泡成形，能够将作为一体对象物的三维立体编物10以及表皮层20加工成所需的形状。因此，也容易制作座面中央部凹陷的凹面形状。即，不需要作为发泡成形前的工序而消除三维立体编物10的收缩的热定型加工，并且不需要用于将座面加工成剖面凹状(凹面形状)的专用的工序，从而能够实现制造工序的简化及制造成本的减少。需要说明的是，在后文中存在对更可靠地形成凹面形状的机构的说明。
图6(d)表示在发泡成形后脱模而在靠背框架111中填装中空部31的状态(图6(a)的A-A线剖视图)。所得到的一体发泡成形品在聚氨酯泡沫层30基本上不会浸入三维立体编物10的连结线13之间的空隙而聚氨酯泡沫原料浸入背面侧的地编物12的状态下，成为发泡状态。即，聚氨酯泡沫层30浸入三维立体编物10的地编物12的线之间的微小的间隙而发泡，成为通过锚效果而被牢固地结合的状态，另一方面，几乎不存在向连结线13之间的浸入。因此，由于连结线13的弹性以与一体化前的状态大致相同的程度发挥功能，因此在表皮层20不会产生聚氨酯泡沫层30的浸渍层，而不会感到异物感。通过三维立体编物10的该特性，即使减薄聚氨酯泡沫层30的厚度，形成在聚氨酯泡沫层30上的形成有高密度的层的面积也较小，并且，由于在作为边界面的地编物12上存在发泡层因此也能够获取所需的缓冲特性。而且，通过隔着三维立体编物10的表皮层20与聚氨酯泡沫层30的一体化，不使用三维立体编物10，与通过聚氨酯泡沫层30和表皮层20获取同等的缓冲特性的情况相比，能够减少聚氨酯泡沫层30的厚度，从而有助于一体发泡成形品(座椅靠背110，座椅缓冲件120等)的轻型化。
需要说明的是，图6(e)是图6(a)的B-B线剖视图，示出了在带有表皮层的立体结构体(将三维立体编物10接合在表皮层20上的结构体)上与所述同样通过一体发泡成形聚氨酯泡沫层30的作为一体发泡成形品的座椅缓冲件120，其被缓冲框架121支承。
就在本实施例中能够像这样发挥三维立体编物10的特性而言，如上所述，通过排气孔的开口程度的控制来控制在发泡时产生的气体的压力是一个重要因素。即，通过三维立体编物10的特别是连结线13的弹性，使得发泡时的气体迅速在三维立体编物10的连结线13之间的间隙流通，其气体压大致均衡地作用在表皮层20以及三维立体编物10的面整体上。由于该气体压相对于聚氨酯泡沫原料的发泡压，具有弹性地进行对抗，因此有助于聚氨酯泡沫原料的发泡的促进而且能够抑制向连结线13之间的大量的浸入。
图7是用于说明用于在座面可靠地形成凹面形状的手法的图。图7(a)所示的编物为将坯布状态的三维立体编物10裁断成规定形状而得到的编物。该三维立体编物10以在地编物11、12间往返的连结线13不设置在沿着中央的虚线的规定宽度的部分(粗部13a)、两侧部附近的虚线的各自的外侧的部分(粗部13b、13c)地编成。如图7(b)、(c)所示，一方的地编物11的两侧部留下成为缝合部分的接合部11a、11a而切断其外侧的不需要的部分。接下来，如图7(d)所示，将表皮层20的两侧部缝合在一方的地编物11的接合部11a、11a上。此时，也将相邻的表皮层20A、20A的各端缘一起缝合。另一方面，沿着中央的虚线的粗部13a未配设有连结线13，因此经由该粗部13a，将一方的地编物11的中央部11b缝制在另一方的地编物12的中央部12b上而穿经。
在该状态下安装在模具中而使聚氨酯泡沫原料发泡，从而形成聚氨酯泡沫层30。需要说明的是，此时，如图7(e)所示，另一方的地编物12的各侧部12a、12a在向外侧延伸的状态下发泡。由此，聚氨酯泡沫原料浸入另一方的地编物12之中而发泡，而与两侧部的表皮层20A一体化。需要说明的是，表皮层20A通常使用将在布匹、合成皮革、真皮等的背面层压有由聚氨酯板构成的填絮材材料，因此在聚氨酯泡沫原料的发泡时通过与填絮材的化学反应而浸渍从而被一体化。如图7(e)所示，由于一方的地编物11的中央部11b被穿经另一方的地编物12侧，因此在沿着模具内表面进行热变形而将形状固定时，可靠地成为凹面形状。需要说明的是，通过使另一方的地编物12的各侧部12a、12a向外侧延伸，使得在形成有座椅缓冲件120(或者座椅靠背110)的侧部的鼓出部的聚氨酯泡沫层30内配设有另一方的地编物12。由于聚氨酯泡沫层30具有剪切力较弱的特性，因此通过像这样埋设地编物12，能够在聚氨酯泡沫层30形成高刚性的面，成为应对剪切力的加强成分。
在图7(f)中，如图7(d)、(e)所示，是表示不进行一方的地编物11的中央部11b向另一方的地编物12侧穿经的缝制，而一体发泡的状态的图。在该状态下，聚氨酯泡沫原料通过发泡压，将另一方的地编物12的中央部上压至位于三维立体编物10的中央部的未配设有连结线13的粗部13a内。因此，聚氨酯泡沫原料在将另一方的地编物12的中央部与一方的地编物11的中央部接合的状态下发泡，而被一体化。因此，通过设置这种粗部13a，不依赖于缝制，而能够容易形成座面表面的凹面形状。
图8(a)、(b)是将聚氨酯泡沫层30一体发泡成形在将三维立体编物10接合在表皮层20上的一体对象物上的状态的图，为将表面设置为垄状的图。在形成该垄部的情况下，与图7(c)同样，形成拔出了相邻的相当于垄部之间的位置的连结线13的粗部13d。而且，经由该粗部13d，与图7(d)同样，可以将对置的地编物11、12的部分之间缝制而形成垄部，如果在模具40的内表面与粗部13d对应的位置形成突条部，使该突条部经由表皮层20而进入粗部13d内，则在聚氨酯泡沫层30被发泡成形时，由聚氨酯泡沫层30与表皮层20而固定形状，从而能够极其容易地形成具有弹性的垄部。
图9(a)、(b)是示出了在表皮层20的表面以形成多个大致圆形的凸部的方式加工的示例的图。具体而言，在与凸部之间的凹部对应的位置，以形成有未配设三维立体编物10的连结线13的粗部13e的方式编成。之后，在模具40的内表面形成反转的状态的凹凸，将聚氨酯泡沫层30一体发泡成形。其结果为，表皮层20经由粗部13e而固定在聚氨酯泡沫层30上，而能够设定成多个凸部形成在表面上的凹陷形状。需要说明的是，表面形状并不局限于此，当然也能够设置为各种形状。
接下来，对在连续形成具有通气性的立体结构体的范围内将狭缝300形成在一体发泡成形的聚氨酯泡沫层30上的状态进行说明。图10是由剖面表示座椅缓冲件120的一部分的机动车用座椅100的立体图，图11是表示设置有狭缝300的座椅缓冲件120的详细结构的图，(a)是从平面侧观察而得到的图，(b)是从背面侧观察而得到的图，图12是座椅缓冲件120的纵剖视图。如这些图所示的，在连续形成构成座椅缓冲件120的带有表皮层20的三维立体编物10的范围内，在聚氨酯泡沫层30形成有狭缝300。
狭缝300与座椅缓冲件120的前后方向中央部相比靠前缘，优选为，以至臀点(HP)的距离(图12的附图标记L)为100～150mm地靠近前缘，以沿着座椅缓冲件120的左右方向而从背面侧形成类似切开了的形状(参照图11(a)、(b))。具体而言，通过在模具的对应的部位形成与狭缝300的长度以及宽度对应的突条而一体成形，由此形成类似从背面侧切开了的形状。由于该狭缝300仅形成在聚氨酯泡沫层30上，因此经由三维立体编物10，而将隔着狭缝300的前方侧的聚氨酯泡沫层(前方侧聚氨酯泡沫层301)与后方侧的聚氨酯泡沫层(后方侧聚氨酯泡沫层302)连接。因此，当对前方侧聚氨酯泡沫层301的下表面进行支承时，后方侧聚氨酯泡沫层302以存在于与狭缝300对应的位置的三维立体编物10的部位为支点而向下方向转动对应于狭缝300的宽度(狭缝宽度)X的量。即，如图13所示，向接近狭缝300的下端的方向位移。
如图10～图13所示，在该状态下将前方侧聚氨酯泡沫层301的下表面配置在位于前缘附近的缓冲框架122上而进行支承。由此，在人乘坐在座椅上时，后方侧聚氨酯泡沫层302如上所述向下方移动规定量行程，从而能够增加行程感。而且，由于带有座椅角度，因此乘坐时的姿势稳定。此外，所输入的振动通过上下运动而容易吸收，从而有助于进一步的振动特性的改善。狭缝宽度X为使后方侧聚氨酯泡沫层302进行这种运动所需的宽度，根据所需的行程量、所需的座椅角度、聚氨酯泡沫层30的厚度及材质、三维立体编物10的厚度及材质、表皮层20的厚度及材质等而适当地决定，然而为了发挥所述的作用而优选形成在15～30mm的范围内。与狭缝宽度X同样，为了获取所需的特性而能够适当决定狭缝300的深度、沿着座椅缓冲件120的左右方向的长度等。
而且，狭缝300不仅如这些图所示的能够形成在一个部位，而且也能够形成在多处。而且，并不局限于形成在座椅缓冲件120上的情况，在座椅靠背110、头枕等上也能够形成相同的狭缝。由此，除振动吸收特性的进一步改善以外，也能够实现座椅内气候(温度、湿度、气流)、乘坐感(臀部偏移防止)、骨盆支承形状(座椅角度)的改善等。在该情况下，考虑到狭缝的形成位置等，狭缝的形状并不局限于直线状，也可以设置为基于曲线的形状，也可以在局部形成多个狭缝，也可以使多个狭缝的狭缝宽度不同地形成。
不管采取何种方式，在本发明中，以将如带有表皮层20的三维立体编物10的一体对象物一体成形在聚氨酯泡沫层30上的情况作为特征，即使形成狭缝，由于三维立体编物10将隔着狭缝的一侧以及另一侧连接，因此能够获取如一侧相对于另一侧能够进行位移的作用，从而通过应用在交通工具用座椅中，能够在所述的振动吸收特性等各种特性改善中得以利用。
而且，狭缝300利用如上所述的模具而能够通过一体发泡同时成形，因此不需要形成狭缝300的另行设置的工序，而即使在形成狭缝300的情况下也不会造成工序复杂、或制造成本上升，从而适合本发明。
工业实用性
本发明的一体发泡成形品的制造方法适合应用在机动车、飞机、火车、船舶、客车等交通工具用座椅中作为座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手的一体发泡成形品的制造，在使聚氨酯泡沫层形成为比以往更薄而实现轻型化的情况下很有效，而且，在聚氨酯泡沫层上制作高刚性的面的情况下有效。

Claims (19)

1.一种一体发泡成形品的制造方法，该方法中，向模具内注入聚氨酯泡沫原料并使其发泡，且使配置在所述模具内的一体对象物与聚氨酯泡沫层一体化，其中，
通过所述聚氨酯泡沫原料发泡时产生的发泡热使所述一体对象物热变形而成形为规定形状，从而获取所述一体对象物与所述聚氨酯泡沫层的一体发泡成形品。
2.如权利要求1所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
所述一体对象物由具有通气性的立体结构体构成，在将所述聚氨酯泡沫原料发泡时产生的气体的压力用于保持所述立体结构体的形状的同时，通过所述热变形成形为规定形状。
3.如权利要求2所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
所述立体结构体为由织物、编物或者无纺布构成的三维立体棉布或者聚氨酯板。
4.如权利要求2或3所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
所述一体对象物为与所述立体结构体的至少一部分接合的具有表皮层的带有表皮层的立体结构体。
5.如权利要求4所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
在构成所述带有表皮层的立体结构体的所述立体结构体的一部分具有粗部，该粗部形成为比周边部粗的组织或者成为空隙，通过所述粗部将所述聚氨酯泡沫层固定在所述表皮层上。
6.如权利要求5所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
构成所述带有表皮层的立体结构体的所述表皮层与所述立体结构体通过缝制或熔接或者经由面接合件而接合。
7.如权利要求3～6中任一项所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
作为构成所述立体结构体的所述三维立体棉布使用三维立体编物，所述三维立体编物具有一对地编物和在所述地编物之间往返编入的连结线。
8.如权利要求7所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
作为所述三维立体编物，使用不经过热定型工序的坯布。
9.如权利要求8所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
在将所述表皮层接合于所述三维立体编物的坯布上时，以在接合的部位之间，所述表皮层相对于所述坯布产生松弛的方式进行接合。
10.如权利要求8或9所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
构成所述三维立体编物的地编物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫层内。
11.如权利要求1～10中任一项所述的一体发泡成形品的制造方法，其中，
该一体发泡成形品的制造方法适用于构成交通工具用座椅的座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手的一体发泡成形品的制造中。
12.一体发泡成形品，其特征在于，具有：
带有表皮层的立体结构体，其具备与具有通气性的立体结构体的至少一部分接合的表皮层；
聚氨酯泡沫层，其通过一体发泡而层叠在所述带有表皮层的立体结构体中的所述立体结构体侧。
13.如权利要求12所述的一体发泡成形品，其中，
所述立体结构体为由织物、编物或者无纺布构成的三维立体棉布或者聚氨酯板。
14.如权利要求13所述的一体发泡成形品，其中，
构成所述立体结构体的所述三维立体棉布为三维立体编物，所述三维立体编物具有一对地编物和在所述地编物之间往返编入的连结线。
15.如权利要求14所述的一体发泡成形品，其中，
所述聚氨酯泡沫层以发泡状态与位于与所述三维立体编物的边界面的地编物一体化。
16.如权利要求14或15所述的一体发泡成形品，其中，
构成所述三维立体编物的地编物的一部分配置在所述聚氨酯泡沫层内。
17.如权利要求12～16中任一项所述的一体发泡成形品，其中，
该一体发泡成形品用于交通工具用座椅的座椅缓冲件、座椅靠背、头枕或者扶手。
18.如权利要求12～17中任一项所述的一体发泡成形品，其中，
在具有所述通气性的立体结构体连续的范围内，在所述聚氨酯泡沫层形成有狭缝，隔着所述狭缝的一侧和另一侧中的至少一侧能够与所述狭缝的形状以及大小对应地位移。
19.如权利要求18所述的一体发泡成形品，其中，
该一体发泡成形品用于所述交通工具用座椅的座椅缓冲件，所述狭缝以将与前后方向中央部相比位于靠近前缘的所述聚氨酯泡沫层从背面侧沿着所述座椅缓冲件的左右方向切口的形状形成，
通过隔着所述狭缝的前方侧被所述座椅缓冲件的缓冲框架支承，从而隔着所述狭缝的后方侧能够根据狭缝宽度而位移。
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