JP2003170442A - シート用パッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形型にポリウレタン原液を注入して発泡成
形することによりシート用パッドを製造する方法におい
て、表層材をパッド本体に一体に成形したシート用パッ
ドを、成形性を損なうことなく低コストに製造する。 【解決手段】 パッド表面の一部を形成する表層材２１
を成形型１０内に配置し、該表層材２１を配した状態で
成形型１０に炭酸ガスを添加したポリウレタン原液Ｍを
注入して発泡成形することにより、パッド本体２０と表
層材２１とを一体化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車の
シートに用いられるクッション体であるシート用パッド
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用シートの座部や背もたれ部に用いられるクッションパ
ッドやバッグパッドと称されるシート用パッドは、成形
型にポリウレタン原液を注入し、発泡成形することによ
り製造される。詳細には、ポリウレタン原液は、ポリオ
ールとイソシアネートとよりなり、通常、これらを所定
の配合にしたがって連続的に混合しつつ成形型内に注入
される。注入されたポリウレタン原液は、成形型内で発
泡及び一定の硬化が行なわれることで、ウレタン発泡体
製のシート用パッドが発泡成形される。

【０００３】かかるシート用パッドにおいては、座り心
地性の向上等を目的として、図５に示すように、パッド
本体（１）よりも軟らかいソフトスラブ等の表層材
（２）を着座面に配設する場合がある。従来、このよう
な表層材（２）は接着剤によりパッド本体（１）に貼り
付けられているが、その場合、パッドの発泡成形後に別
途接着工程が必要となってコスト高であり、また、接着
剤は工程管理が難しく表層材が剥がれやすくなったり、
更にはまた、接着剤の溶剤により作業環境を悪化させる
などといった問題がある。

【０００４】これらの問題を解決するため、パッド本体
の発泡成形時に表層材を一体に成形することが考えられ
る。その際、一般に、成形型は下型と上型とからなり、
パッドの意匠面側は下型で成形されるため、上記の表層
材は下型にセットされ、その状態で成形型にポリウレタ
ン原液が注入されることになる。しかしながら、このよ
うな方法では、ポリウレタン原液が表層材に浸み込みや
すく、そのため、図５に示すように、パッド本体（１）
と表層材（２）との界面に厚い含浸硬化層（３）が形成
されてしまい、座り心地を損なうという問題があった。
また、ポリウレタン原液が表層材（２）の周囲から表面
側に浸み出して硬化層（４）が形成されてしまい、不良
品が発生しやすいという問題があった。なお、かかる含
浸硬化層の発生を防止するために表層材の裏面にフィル
ムを積層することも考えられるが、この場合、コスト高
になってしまう。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、表層材をパッド本体に一体に成形した
シート用パッドを、成形性を損なうことなく低コストに
製造することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のシート用パッド
の製造方法は、成形型にポリウレタン原液を注入して発
泡成形することによりシート用パッドを製造する方法に
おいて、パッド表面の一部を形成する表層材を成形型内
に配置し、該表層材を配した状態で成形型に炭酸ガスを
添加したポリウレタン原液を注入して発泡成形すること
により、パッド本体と前記表層材とを一体化させるもの
である。

【０００７】ポリウレタン原液は、通常ポリオールとイ
ソシアネートとの混合直後から５秒後程度までは流動性
の高い液体であるが、炭酸ガスを添加すると、その添加
直後に最終的な発泡状態に対して２０〜２５％程度が発
泡した状態である予備発泡の状態となり、著しく流動性
が低下する。そのため、炭酸ガスを添加することによ
り、ポリウレタン原液をフロス状態で成形型内に注入す
ることができ、表層材へのポリウレタン原液の過度の浸
み込みを抑えることができ、また表層材周囲からの浸み
出しも防ぐことができる。

【０００８】上記表層材としては、ポリウレタンスラブ
などの予め成形された樹脂発泡体、不織布や織編布等の
各種表皮のような、ポリウレタン原液が浸透する材料か
らなるものが挙げられ、このようなポリウレタン原液の
浸透性材料からなる表層材を用いる場合に、上記した本
発明の方法は好適である。

【０００９】表層材は、シート用パッドの裏面側に設定
してもよいが、パッドの意匠面、即ちクッションパッド
の上面やバッグパッドの正面の少なくとも一部を形成す
るように設定することが好適である。

【００１０】成形型は、一般に、凹状の下型と該下型に
対し開閉可能な上型とを備えてなり、パッドの意匠面側
は下型により成形される。この場合において、表層材を
パッドの意匠面側に設定する際には、表層材は下型に配
置される。一方、この上型と下型の関係を逆転配置する
こともできる。すなわち、パッドの意匠面側を上型で成
形するようにし、この上型に表層材を配置してもよく、
このように表層材を上型に配置することにより、表層材
へのポリウレタン原液の浸み込みをより効果的に低減す
ることができる。

【００１１】上記において、炭酸ガスを添加したポリウ
レタン原液とは、イソシアネートと水との反応によって
生成される炭酸ガスとは別に、炭酸ガスを添加したポリ
ウレタン原液をいう。かかる炭酸ガスは、ポリオールと
イソシアネートとの混合直後にその混合物に添加しても
よく、また、ポリオールとイソシアネートとの混合直前
にポリオール又はイソシアネートに添加してもよい。炭
酸ガスを添加することにより、上記した効果に加えて、
パッド表面が柔らかくなって触感が向上し、また、水の
添加量を少なくすることができるため過剰のウレア結合
が生成されにくくへたり性を改善することができるとい
う効果も奏される。

【００１２】なお、炭酸ガスの添加量としては、ポリオ
ール１００重量部に対して４．０重量部以下であること
が好ましい。４．０重量部を越えると、炭酸ガスの添加
によるオープンセル効果が過度となり、コラップスを起
こすという問題が起こる可能性があるためである。通常
は、ポリオール１００重量部に対して２．０重量部程度
でよい。また、本発明に用いるポリオールは特に限定さ
れないが、炭酸ガスの添加によるオープンセル効果に対
してフォームの安定性を保つという理由より、官能基数
が３以上の多官能系ポリオールを用いることが好まし
い。イソシアネートも特に限定されないが、通常、ＴＤ
Ｉ、ＭＤＩ等が用いられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１４】図１，２は、本発明の第１の実施形態に係
るシート用パッドの製造方法における成形型（10）の断
面図であり、図１はポリウレタン原液（Ｍ）の注入時、
図２は発泡成形時を示している。

【００１５】この実施形態におけるシート用パッドは、
自動車用シートの座部に用いられるクッションパッドで
あり、意匠面である着座面の中央部には、パッド本体
（20）よりも柔らかいポリウレタン製のソフトスラブか
らなる略板状の表層材（21）が一体に設けられている。

【００１６】成形型（10）は、略水平に保持されてクッ
ションパッドの意匠面側を成形する凹状の下型（11）
と、この下型（11）の一端に配されたヒンジ部（12）を
中心に回動することにより下型（11）を開閉可能なクッ
ションパッドの裏面側を成形する上型（13）とよりなる
金型である。

【００１７】下型（11）は、クッションパッドにおける
左右の凸状のサイド部を形成する左右の凹部（14）（1
4）と、その間に位置する比較的平坦な中央部（15）と
からなり、この中央部（15）に表層材（21）をセットす
るための枠（16）が設けられている。表層材（21）は、
この枠（16）により全周にわたって取り囲まれた状態で
下型（11）の中央部（15）にセットされる。

【００１８】（30）はポリウレタン原液（Ｍ）を下型
（11）に注入するための注入ノズルであり、イソシアネ
ート成分を供給するイソシアネート供給部（31）、ポリ
オール成分を供給するポリオール供給部（32）および炭
酸ガスを供給する炭酸ガス供給部（33）に接続されてい
る。そして、イソシアネート供給部（31）からのイソシ
アネート成分とポリオール供給部（32）からのポリオー
ル成分とが混合され、混合直後に炭酸ガス供給部（33）
から混合液に炭酸ガスが添加されてノズル（30）に供給
されるようになっている。なお、詳細には、炭酸ガス供
給部（33）は、高圧の液体ＣＯ_２を供給し、これが大気
圧で気化して炭酸ガスとなる。

【００１９】成形型（10）を用いてクッションパッドを
製造するに際しては、まず、上型（13）を開けた状態
で、下型（11）の中央部（15）における枠（16）内に表
層材（21）をセットする。次いで、図１に示すように、
ノズル（30）から炭酸ガスを添加したフロス状態のポリ
ウレタン原液（Ｍ）を表層材（21）上に注入して上型
（13）を閉じる。すると、図２に示すように、ポリウレ
タン原液が成形型（10）内に充填されて、パッド本体
（20）が表層材（21）に一体に発泡成形される。

【００２０】この実施形態によれば、炭酸ガスを添加し
たことによりポリウレタン原液（Ｍ）がフロス状態で成
形型（10）に注入されるため、表層材（21）にポリウレ
タン原液（Ｍ）が浸み込みにくく、従って、表層材（2
1）とパッド本体（20）との界面に形成される含浸層が
薄くなり、含浸層に起因する座り心地の悪化を防ぐこと
ができる。また、表層材（21）の周囲からのポリウレタ
ン原液（Ｍ）の浸み出しも防ぐことができ、不良率を低
減することができる。

【００２１】図３，４は、第２の実施形態に係るシート
用パッドの製造方法における成形型（40）の断面図であ
り、図３はポリウレタン原液（Ｍ）の注入時、図４は発
泡成形時を示している。この実施形態では、上記した第
１の実施形態において上型と下型とを逆転配置してい
る。

【００２２】すなわち、第２の実施形態において、成形
型（40）は、略水平に保持されてクッションパッドの裏
面側を成形する凹状の下型（41）と、この下型（41）の
一端に配されたヒンジ部（42）を中心に回動することに
より下型（41）を開閉可能なクッションパッドの意匠面
側を成形する上型（43）とよりなる。

【００２３】そのため、上型（43）に、クッションパッ
ドにおける左右の凸状のサイド部を形成する左右の凹部
（44）（44）と、その間に位置する比較的平坦な中央部
（45）とが設けられている。中央部（45）には、表層材
（21）をセットするための枠（46）が設けられている。
枠（46）は、表層材（21）の側面を完全に覆うように、
表層材（21）の厚みと同等の高さを有し、かつ、表層材
（21）を全周にわたって取り囲む突出壁である。なお、
表層材（21）はこの枠（46）内に不図示の治具などを用
いて固定してもよい。

【００２４】成形型（40）において、下型（41）と上型
（43）との合わせ面（パーティングライン）ＰＬは、ウ
レタン原液（Ｍ）の注入から上型（43）を閉めるまでに
発泡液があふれないように設定されており、この実施形
態では、図４に示すように、表層材（21）の取付位置よ
りも高く設定されている。

【００２５】この成形型（40）を用いてクッションパッ
ドを製造するに際しては、まず、上型（43）を開けた状
態で、上型（43）の中央部（45）における枠（46）内に
表層材（21）をセットする。次いで、図３に示すよう
に、ノズル（30）から炭酸ガスを添加したフロス状態の
ポリウレタン原液（Ｍ）を下型（41）に注入して上型
（43）を閉じる。すると、図４に示すように、ポリウレ
タン原液が成形型（40）内に充填されて、パッド本体
（20）が表層材（21）に一体に発泡成形される。

【００２６】この第２の実施形態でも、炭酸ガスを添加
したことによりポリウレタン原液（Ｍ）がフロス状態で
成形型（40）に注入されるため、表層材（21）にポリウ
レタン原液（Ｍ）が浸み込みにくく、また、表層材（2
1）の周囲からのポリウレタン原液（Ｍ）の浸み出しも
少ない。しかも、この実施形態では、表層材（21）を上
型（43）にセットしたので、表層材（21）へのポリウレ
タン原液（Ｍ）の浸み込みを一層効果的に低減すること
ができる。

【００２７】

【実施例】下記表１に示す配合および成形型を用いて実
施例１，２及び比較例１を行い、成形性を評価した。こ
こで、実施例１は上記した第１の実施形態に係り、実施
例２は第２の実施形態に係り、比較例１は第１の実施形
態において炭酸ガスを添加することなくポリウレタン原
液を注入したものである。なお、実施例１，２では、炭
酸ガスを添加した分、比較例１に対して水を少なくし
た。

【００２８】成形性は、含浸量、座り心地性、潜り込み
の有無について行い、これらに基づいた総合評価も行っ
た。ここで、含浸量は、比較例１で得られたクッション
パッドにおける表層材へのポリウレタンの含浸量を１０
０として指数表示した。座り心地性は、含浸硬化層によ
る違和感がなく座り心地のよいものを「○」、含浸硬化
層による違和感が多少あるものを「△」、含浸硬化層に
よる違和感の大きいものを「×」とした。潜り込みの有
無は、表層材の周囲から表面側へのポリウレタン原液の
浸み出しの有無である。総合評価は、成形性に優れるも
のを「○」、成形性が多少劣るものを「△」、成形性の
悪いものを「×」で評価した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、炭酸ガスを添加するこ
とによりポリウレタン原液をフロス状態で成形型内に注
入することができ、表層材へのポリウレタン原液の過度
の浸み込みを抑えることができるので、表層材とパッド
本体との界面に形成される含浸硬化層を少なくして座り
心地の良いシート用パッドを製造することができる。ま
た、表層材の周囲から表面側への浸み出しも抑制され、
製品不良率を低減することができる。更に、発泡成形後
に別途接着工程を設けたり、表層材にフィルムを積層し
たりする必要がないので、低コストにて成形性に優れる
シート用パッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるポリウレタン
原料注入時の成形型の断面図である。

【図２】第１の実施形態における発泡成形時の成形型の
断面図である。

【図３】第２の実施形態におけるポリウレタン原料注入
時の成形型の断面図である。

【図４】第２の実施形態における発泡成形時の成形型の
断面図である。

【図５】シート用パッドの断面図である。

【符号の説明】 （10）（40）……成形型 （11）（41）……下型 （13）（43）……上型 （20）……パッド本体 （21）……表層材 （30）……注入ノズル （Ｍ）……ポリウレタン原液

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｂ２９Ｌ 31:58 (72)発明者 佐々木 敬之 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F204 AA42 AB02 AB16 AD05 AD16 AD17 AG03 AG20 AH26 EA01 EB01 EB13 EF01 EF02 EF05 EK21 4J034 CA05 CB04 CB07 HA01 HA07 HC12 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 KA01 KB05 KD12 MA17 NA01 QC02 QD03 RA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形型にポリウレタン原液を注入して発泡
   成形することによりシート用パッドを製造する方法にお
   いて、 パッド表面の一部を形成する表層材を成形型内に配置
   し、 該表層材を配した状態で成形型に炭酸ガスを添加したポ
   リウレタン原液を注入して発泡成形することにより、パ
   ッド本体と前記表層材とを一体化させることを特徴とす
   るシート用パッドの製造方法。
2. 【請求項２】前記表層材がパッドの意匠面の少なくとも
   一部を形成することを特徴とする請求項１記載のシート
   用パッドの製造方法。
3. 【請求項３】前記成形型が凹状の下型と該下型に対し開
   閉可能な上型とを備えてなり、パッドの意匠面側を成形
   する前記上型に前記表層材を配置することを特徴とする
   請求項２記載のシート用パッドの製造方法。
4. 【請求項４】前記表層材が予め成形された樹脂発泡成形
   体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載のシート用パッドの製造方法。