JP2006327145A - 表皮付きシートパッドおよび表皮付きシートパッドの製造方法およびパッド成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】通気性を備える表皮をパッドの成形と同時に一体化するシートパッド製造方法を提供する。
【解決手段】本願の表皮付きシートパッド製造方法は、シートパッドの成形型に流動性を有する表皮材料を供給して、当該表皮材料を通気孔を有し成形型面に沿う膜状に硬化する表皮形成工程と、表皮形成工程後に前記成形型に流動性を有するパッド材料を投入して、このパッド材料を発泡および硬化させてパッドを成形するパッド成形工程とを備える。
表皮材料をシートパッドの成形型に供給して硬化させることで、成形型の型面に沿う形状で、しかもシートパッドの成形型に密着した膜状の表皮を成形することができる。このときに、表皮材料に通気孔を成形しておくことにより、表皮成形後の成形型に、パッド材料を投入して発泡および硬化させてパッドを成形することで、通気孔を備える表皮が密着状態で一体化したシートパッドを製造することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、表皮を備え、ウレタンよりなるシートパッドおよびその製造方法に関し、特に車両用シートに好適な表皮付きシートパッドおよびその製造方法に関する。

車両用シートのシートパッドは、発泡ウレタンよりなる本体の表面で、人が見たり触ったりできる外面が表皮で覆われていることが一般的である。これらの表皮は、表皮の種類や求められるコストに応じて、発泡成形後のパッドに組み付け、あるいは接着によって付与されたり、パッドの成形と同時に一体化されたりする。このうち、パッドの成形と同時に表皮を一体化する方法には、１つには、図８に示すように、予め作成しておいた表皮１０５をパッドの成形型面１１２に真空吸着によって固定した後、ポリウレタン等のパッド材料１２３を投入し、発泡、硬化させて成形する方法がある。また、別の方法には、例えば、特許文献１に開示されるように、パッドの成形型面に、まず、表皮の原料となる材料をスプレー等によって付与後、パッド材料を投入し、表皮およびパッドを成形型内で硬化、成形する方法がある。
米国特許第６，４４４，３０３号公報

ここで、パッドと一体成形される表皮は、真空吸着を利用する場合は、通気性を有しない素材が好ましい。また、表皮の原料をパッドの成形型にスプレー塗布してパッドと同時に表皮を成形する場合も、表皮は皮膜状であり、通気性を有しない。この結果、これらのシートに着座した人から放出される汗などの水分や水蒸気は、シート表面と着座者との間に液体状態で留まりやすく、いわゆる「蒸れ」という不快感を生じやすい。

そこで、本発明では、通気性を備える表皮をパッドの成形と同時に一体化するシートパッド製造方法を提供することを課題とする。
また、併せて、本発明では、通気性を備える表皮をパッドの成形と同時に一体化できるシートパッド成形型、および通気性を備える表皮パッドが成形と同時に一体化されたシートパッドを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、シートパッドの成形型に流動性を有する表皮材料を供給して、当該表皮材料を通気孔を有し成形型面に沿う膜状に硬化する表皮形成工程と、表皮形成工程後に前記成形型に流動性を有するパッド材料を投入して、このパッド材料を発泡および硬化させてパッドを成形するパッド成形工程とを備える、表皮付きシートパッドの製造方法である。この製造方法では、表皮材料をシートパッドの成形型に供給して硬化させることで、成形型の型面に沿う形状で、しかもシートパッドの成形型に密着した膜状の表皮を成形することができる。このときに、表皮材料に通気孔を成形しておくことにより、表皮成形後の成形型に、パッド材料を投入して発泡および硬化させてパッドを成形することで、通気孔を備える表皮が密着状態で一体化したシートパッドを製造することができる。

また、第１発明の好ましい一形態では、前記成形型は錐状突起を備える成形型面を有し、前記表皮形成工程では、前記表皮材料を前記錐状突起を備える成形型面にスプレー塗布により供給する。成形型面に錐状突起を備える成形型に流動性を有する表皮材料をスプレー塗布することで、表皮材料が硬化しきる前に錐状突起の頂点部分から表皮材料が流れ落ちて錐状突起の頂点部分に表皮自体を貫通する通気孔を成形することができる。また、錐状突起によって、パッド成形工程においてパッド材料が発泡の圧力などによって、表皮より表面に流出することを良好に抑制できる。

また、本発明の第２発明は、表皮付きシートパッドを成形するための成形型であって、成形型面に、パッドの意匠形状を損なわない大きさの複数の錐状突起を備える、シートパッド成形型である。このシートパッド成形型によれば、第１発明に係る製造方法によって、パッドの成形と同時に通気孔を備える表皮を一体化することができる。

係るシートパッド成形型の好ましい一形態では、前記錐状突起は、前記成形型面の凸部に設けられている。このようなシートパッド成形型を用いることにより、通気孔を成形によって得られるシートパッドの凹部に配置することができ、通気孔がシートパッドの意匠を損なうことを回避できる。

別のシートパッド成形型の好ましい形態では、前記錐状突起は、頂角が５６°以上である。このようなシートパッド成形型では、スプレー塗布可能な程度の流動性を有する表皮材料を錐状突起の頂点から流れ落とすことができ、確実に通気孔を成形することができる。

さらに、本発明の第３発明は、内径０．２ｍｍ以上の通気孔を備えるポリウレタン製表皮が、ポリウレタンパッドの表面に、当該ポリウレタンパッドのパッド材料によって一体化されている、表皮付きシートパッドである。この表皮付きシートパッドは、ポリウレタン製表皮ならではの意匠を備えるとともに、通気性を備えており、外観と乗り心地の両方が良好である。

本発明によれば、通気性を備える表皮をパッドの成形と同時に一体化するシートパッド製造方法、併せて、通気性を備える表皮をパッドの成形と同時に一体化できるシートパッド成形型、および通気性を備える表皮パッドが成形と同時に一体化されたシートパッドを提供することにより、一体成形特有の意匠を備え、且つ通気性を備えるシートを得ることができる。

本発明に係る表皮付きのシートパッドは、各種シートに用いることができる。例えば、建物や乗り物内で使用される種々のシートや、建物や乗り物に据え付けられるベンチ等のシートに用いることもできる。典型的には、車両用のシートとして用いることができ、フォークリフト等に設置される車外の空気に晒されるシートに限定されず、車室内に設けられるシートにも良好に用いることができる。

図１に、本発明のシートパッドの一実施の形態に係る車両用シートのシートクッション用のシートパッド１を示す。シートパッド１は、公知の形状であり、安定して着座できるように、やや上面に盛り上がった前部および両側部を有し、前部と後部との間、および前部及び後部と各側部との間に、意匠性を兼ね備える凹状の筋７が付与されている。

シートパッド１は、パッド本体３と、パッド本体３の外面を被覆する表皮５とを備えている。パッド本体３は、公知の形状とすることができ、発泡ポリウレタンにより形成されている。表皮５は、柔軟性を保持し得る熱硬化性樹脂よりなる膜状の層である。表皮５は、好ましくは、熱硬化性エラストマーより成り、典型的には、ポリウレタンエラストマーにより形成されている。表皮５は、パッド本体３を構成するパッド材料によって固着一体化されている。本実施形態では、表皮５を構成するウレタンと、パッド本体３を構成するウレタンとが部分的に化学結合している。

表皮５は、通気孔９を備えている。通気孔９は、表皮５を貫通する穴であり、通気可能な大きさ、特に水蒸気が流通できる大きさを有する。通気孔９は、内径の最小部分が０．２ｍｍ以上である。好ましくは０．９ｍｍ以上であると、着座者と表皮５との間に蒸れが生じにくい。より好ましくは１．０ｍｍ以上である。通気孔９が設けられる位置は、特に限定されず、表皮５のどこでも良い。好ましくは、シートパッド１の外形において凹状に形成される部分であると、シートパッド１の意匠を損ないにくい。また、通気孔９は、着座者の座圧がより高い領域に設けられていると、蒸れを良好に抑制でき、好ましい。さらに、通気孔９は１個でも良いが、通気性の観点で複数個設けられていることが好ましく、分散して設けられることが好ましい。図１では、２本の筋７が交わる部分２ヶ所と、パッド本体３の後端部の筋７部分の２ヶ所に設けられている。この形態は、着座者の臀部に対応する座圧の高い領域に、分散して複数の通気孔９が設けられており、通気性が良好である。

次に、図２，３を参照して、本発明に係るシートパッド成形型の一実施形態について、シートパッド１を成形しうる成形型１０を例に挙げて説明する。図２に、シートパッド１を成形できる一対の型の、表皮５側の面を成形する型、すなわち下型を示す。この成形型１０は、パッド本体３の形状に沿う成形型面１２によって形成される凹状部を備える。また、凹状部内には、シートパッド１に形成される筋７に対応する突条１４が付与されている。突条１４は、本発明における成形型面の凸部に対応する。突条１４どうしが交わる部分、および突条１４がパッド本体３の後端部に接する位置に、錐状突起１６が付与されている。図３に錐状突起１６を拡大して示す。

錐状突起１６は、円錐や四角錐、三角錐などの角錐といった錐形に突出する突起であり、通気孔９を成形する部分である。錐状突起１６は、得ようとするシートパッド１における表皮５の厚みより長い突出高さ（図３（ａ）のａで示す長さ）を有する。具体的には、例えば、３ｍｍ以上である。また、錐状突起１６の頂角（図３（ｂ）のθで示す角）は、図３（ｂ）に示すように、後述する表皮材料２１が自重により流下する大きさとされる。すなわち、表皮材料２１の流動性にも依存するが、錐状突起１６の頂角は、例えば６０°以下であり、好ましくは５０°以下である。また、錐状突起１６は、表皮材料２１の流動性との関係において、図３（ｂ）に示すように、表皮材料２１が硬化までに流下して形成される通気孔９の最小内径（図３（ｂ）にｃで示す長さ）が０．２ｍｍ以上となる形状とされる。好ましくは、通気孔の最小内径が０．９ｍｍ以上、より好ましくは１．０ｍｍ以上となる形状とされる。

なお、錐状突起１６は、成形型１０によって得ようとするシートパッド１に設けられる通気孔の位置に合わせて成形型面１２の任意の部分に設けられる。したがって、得られるシートパッド１における上述したとおりの通気性の観点から、錐状突起１６は複数個設けられることが好ましく、成形型面１２に分散して、特に使用時に受ける座圧の高い領域に対応する部分に設けられることが好ましい。

次に、この成形型１０を用いて、本発明に係るシートパッドの製造方法の一実施形態について、シートパッド１を製造する場合を例に挙げて図４〜７を参照して説明する。この製造方法は、表皮形成工程と、パッド成形工程とを備える。なお、表皮形成工程前に、成形型面１２の洗浄処理や離型剤塗布処理など公知の前処理を施しておくことができる。

表皮形成工程では、まず、シートパッド１の成形型１０に流動性を有する表皮材料２１を供給する。表皮材料２１は、表皮５を形成し得る樹脂材料、すなわち上述した熱硬化性樹脂となる熱硬化性材料である。表皮材料２１は、成形型面１２に沿って供給でき、且つ通気孔９を形成しうる流動性を備えるように調製される。表皮材料２１の供給方法は、表皮材料２１を膜状に成形型面１２上に供給できる公知の方法であり、特に限定されない。典型的には、スプレー塗布により供給する。図４では、表皮材料２１として熱硬化性脂肪族系ウレタンエラストマー原料を、スプレー注入機３１を用いてスプレー塗布している。スプレー塗布では、成形型面１２に均一な厚みで表皮材料２１を供給することができ、好ましい。

次に、表皮形成工程では、表皮材料２１を通気孔９を有し成形型面１２に沿う膜状に硬化する。ここで、表皮形成工程では、表皮材料２１を完全に硬化させても良いが、パッド材料２３が投入されるときに加わる圧力などによっても膜状を維持できる強度を有する範囲で、その硬化の程度を調節しても良い。例えば、表皮材料２１を完全に硬化させる前で表皮形成工程を終了すると、後述するパッド成形工程において、パッド材料２３と表皮材料２１との結合をより強固にすることができ、好ましい。この工程は、具体的には、例えば、成形型１０の成形型面１２を、予め表皮材料２１の硬化温度以上に加熱しておき、この成形型面１２に表皮材料２１を供給して、適宜、成形型面１２を加熱しながら所定時間放置することで行う。これにより、成形型１０の成形型面１２に沿う膜状に表皮５を成形することができる。

ここで、表皮材料２１を供給した直後の錐状突起１６部分における表皮材料２１の状態を図５（ａ）に、硬化終了後の表皮材料２１（表皮５）の状態を図５（ｂ）に示す。スプレー塗布等により、均一な膜状に成形型面１２に供給された表皮材料２１は、はじめ、錐状突起１６全体を被覆する膜状に保持されている。しかし、流動性を備えるため、錐状突起１６の頂点から流れ落ち、この状態で硬化する。この結果、図５（ｂ）に示すように、得られる表皮５の凹状部分に表皮５を貫通する通気孔９が成形される。なお、錐状突起１６から流れ落ちる量は、上述した錐状突起１６の形状、表面摩擦係数の他、表皮材料２１の流動性や、時間経過とともに硬化反応が進むことによる粘性の増大などによって変化する。

パッド成形工程は、表皮形成工程後に行う。パッド成形工程では、まず、図６に示すように、成形型１０に流動性を有するパッド材料２３を投入する。投入方法は、特に限定されず公知の方法とされる。図６では、高圧注入機３３により軟質発泡ウレタン原料であるパッド材料２３を成形型１０内に投入している。次に、図７に示すように、下型である成形型１０と上型２０とを型締めし、パッド材料２３を発泡および硬化させる。これにより、パッド本体３を成形することができ、同時に表皮５をパッド本体３の外面に一体化することができる。

この製造方法では、パッド本体３を成形するための成形型１０を用いて通気孔９を備える表皮５を成形することができ、予め表皮５を作成する必要がない。また、表皮５は、成形型１０の成形型面１２に沿った形状に成形されるため、真空吸引などの密着化手段を用いることなく、成形型面１２に沿って密着して設けることができる。したがって、表皮形成工程後は、従来と同様の方法により，パッド材料２３を供給し、発泡、硬化させて成形することにより、表皮５をパッド本体３の成形と同時に一体化して、表皮５に通気性を備えるシートパッド１を製造することができる。

特に、本実施形態の製造方法では、成形型面１２に突出する状態で一体に設けられた錐状突起１６からの表皮材料２１の流下を利用して通気孔９を成形するため、表皮形成工程の作業が単純である。また、パッド成形工程でも錐状突起１６が通気孔９部分を埋めているため、パッド材料２３が発泡により通気孔９から外面側に膨出するおそれがない。したがって、成形性が良い。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されないことは、もちろんである。シートパッドは、シートクッションに限定されず、シートバックやアームレスト、フットレストなど他の部位であっても良い。また、通気孔は、シート外形の凹部に設けられる場合に限定されず、平面部分等に設けられても良い。あるいは、通気孔の配置に合わせた意匠形状が付与されても良い。同様に、シートパッド成形型は、錐状突起１６を成形型面１２の凸部である突条１４上に備えていることが好ましいが、これに限定されず、平面状部分や凹状部分に備えていても良い。

また、シートパッドを製造する方法において、例えば、表皮形成工程では、通気孔を形成するために、錐状突起に代えて、成形型１０の成形型面１２に貫通孔を設けて、所定の気圧でガスを噴出させることによって皮膜状に供給された表皮材料２１に貫通する通気孔９を成形しても良い。あるいは、錐状突起の代わりに柱状突起を設け、その頂面に付着する表皮材料２１を拭き取ることによって通気孔９を成形しても良い。また、錐状突起１６の先端は尖っている形状に限定されず、通気孔９が成形され得る範囲で丸められていても良い。また、錐状突起表面に特に表皮材料２１をはじく表面処理を施すことによって、頂角を大きくすることができ、得ようとする通気孔の最小径が得られる高さを、得ようとする表皮５の厚みに合わせて調節することも可能である。

成形型面に複数の錐状突起を設けた成形型を６５±４℃となるように加温し、表皮材料としての熱硬化性脂肪族エラストマー原料（商品名：コスモート ＴＭ２０、三井武田ケミカル社製）を厚さ１．８ｍｍの表皮が形成されるように、錐状突起を備える成形型面にスプレー注入機（東邦機械社製）を用いてスプレー塗布した。６０秒放置して表皮材料を硬化させた後、パッド材料としてのポリオール（ＭＨＲ−２４３５、三井武田ケミカル社製）とトリレンジ イソシアネート及びメチレンジ イソシアネートの混合されたイソシアネート（商品名：コスモネート ＴＭ１２０、三井武田ケミカル社製）とを反応させた混合液を、軟質発泡ウレタン高圧注入機（Ｃａｎｎｏｎ社製）を用いて、成形型に流し込んだ。その後直ちに型を閉じて６５±４℃で６分間加熱してパッド材料を発泡形成及び硬化させて厚さ２０〜６０ｍｍのパッドを成形した。成形型面に設けた錐状突起の高さ（図３にａで示す）、底辺の直径（図３にｂで示す）、及び頂角（図3にθで示す）の大きさ及び得られた通気孔の径を表１に示す。

次に実施例１〜４の表皮付きパッドを、錐状突起によって形成された通気孔を６個有するように、ＪＩＳ Ｋ６４００に準ずる大きさにカットし、ＪＩＳ Ｋ６４００に準じる方法により通気度を測定した。また、比較例１はファブリック表皮を用い、比較例２はＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）表皮を用いて、これらを個々に実施例１〜４と同様のパッドに接着剤で接着一体化したものをサンプルとて通気度を測定した。結果を表２に示す。
さらに、実施例１〜４、比較例１、２について、蒸れ感の官能評価を行った。評価方法は、実際にシートクッションに着座して大腿部に蒸れを感じるか否かを評価した。評価基準は以下のとおりである。
○：蒸れを感じない
△：やや蒸れを感じる
×：蒸れを感じる
結果を表２に示す。

通気度の測定により、実施例１〜４は、有意の通気性を有することが明らかとなった。また、実施例１〜４の全てにおいて蒸れの軽減がみられ、特に実施例２〜４において蒸れの改善が良好であることから、通気孔の内径は１．１ｍｍ以上が好ましいことが明らかとなった。

本発明に係る車両用のシートパッドの一実施の形態の斜視図である。 本発明に係るシートパッド成形型の一実施の形態を示す断面図である。 （ａ）は、図２の成形型の錐状突起部分の拡大詳細図であり、（ｂ）は（ａ）の錐状突起において通気孔が成形されたようすを示す断面図である。 図２の成形型に表皮材料を供給するようすを示す断面図である。 （ａ）は図２の成形型の錐状突起に表皮材料が供給されたようすを示す断面図であり、（ｂ）は、その後、通気孔が成形されるようすを示す拡大断面図である。 図２の成形型にパッド材料を投入するようすを示す断面図である。 図２の成形型でパッドを発泡、硬化させて成形するようすを示す断面図である。 表皮付きのシートパッドを製造する従来の方法を示す断面図である。

符号の説明

１ シートパッド
３ パッド本体
５，１０５ 表皮
７ 筋
９ 通気孔
１０ 成形型
１２，１１２ 成形型面
１４ 突条
１６ 錐状突起
２０ 上型
２１ 表皮材料
２３，１２３ パッド材料
３１ スプレー注入機
３３ 高圧注入機

Claims (6)

1. シートパッドの成形型に流動性を有する表皮材料を供給して、当該表皮材料を通気孔を有し成形型面に沿う膜状に硬化する表皮形成工程と、
   表皮形成工程後に前記成形型に流動性を有するパッド材料を投入して、このパッド材料を発泡および硬化させてパッドを成形するパッド成形工程と
   を備える、表皮付きシートパッドの製造方法。
2. 前記成形型は錐状突起を備える成形型面を有し、
   前記表皮形成工程では、前記表皮材料を前記錐状突起を備える成形型面にスプレー塗布により供給する、請求項１に記載の表皮付きシートパッドの製造方法。
3. 表皮付きシートパッドを成形するための成形型であって、
   成形型面に、パッドの意匠形状を損なわない大きさの複数の錐状突起を備える、シートパッド成形型。
4. 前記錐状突起は、前記成形型面の凸部に設けられている、請求項３に記載のシートパッド成形型。
5. 前記錐状突起は、頂角が５６°以上である、請求項３又は４に記載のシートパッド成形型。
6. 内径０．２ｍｍ以上の通気孔を備えるポリウレタン製表皮が、ポリウレタンパッドの表面に、当該ポリウレタンパッドのパッド材料によって一体化されている、表皮付きシートパッド。
   

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