JP2009190562A - 車両用シートパッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フレームとの擦れ音の発生がほとんど無い、補強布として簡便に作製可能なに補強層を有する車両用シートパッドを提供すること。
【解決手段】発泡樹脂製の本体とその裏面の少なくとも一部を覆う補強布からなる車両用シートパッドであって、補強布として、ウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層が形成されていることを特徴とする車両用シートパッド；及びその製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用される車両用シートパッド及びその製造方法に関する。

一般に、車両等の座席に用いられるシートパッドは、ポリウレタンフォーム等の弾力性のある軟質フォームの成形品から作製される。このようなシートパッドは、バネ、フレーム、パイプ等の取付鋼材に組付けられることによりシートとして構成されるが、使用時の振動や着座時に、パッドと取付鋼材との摩擦などにより異音が発生したり、損傷する場合がある。このため、このような異音の発生を防止したり、損傷から保護し、強化するために、ポリウレタンフォームからなるパッド本体の裏面に、裏打ち材として不織布等の補強布をポリウレタンフォームの発泡成形により一体化することが行われている（特許文献１）。

特開２０００−６２０６１号公報

本発明者等の検討によれば、補強布（サポータ）をポリウレタンフォームの発泡成形により一体成形した場合、発泡時にポリウレタンフォームの原料が補強布に含浸するため、組み立て後のシートにおいて、フレームとその含浸ポリウレタンフォームとの間に擦れ音が発生することから、その後の工程（例、二次加工）においてその対策を講じる必要があった。また上記方法では、ポリウレタンフォームの発泡成形時に、金型に補強布を配置する必要があるが、それをラインタクト（所定の工程時間）内に行わなければならないため、補強布の形状やセット点数が制限される場合があった。さらに、一体成形法では、新規なデザインの金型が発生した場合、それに合うように補強布を設計する必要がある。

本発明は、フレームとの擦れ音の発生がほとんど無く、且つ簡便に作製可能な車両用シートパッドを提供することを目的とする。

さらに本発明は、フレームとの擦れ音の発生がほとんど無く、且つ簡便に作製可能な車両用シートパッドの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的は、
発泡樹脂製の本体とその裏面の少なくとも一部を覆う補強層からなる車両用シートパッドであって、
補強層が、ウレタンエラストマー系樹脂組成物から形成されていることを特徴とする車両用シートパッド；
にある。

本発明の車両用シートパッドの好ましい態様を以下に列記する。
（１）補強層が、ウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布、硬化した層である。
（２）補強層が、発泡樹脂製の本体裏面の少なくとも金属フレームに接する領域に設けられている。
（３）塗布層の厚さが、１０〜５０００μｍである。
（４）ウレタンエラストマー系樹脂組成物が２液型である。
（５）発泡樹脂がウレタンフォームである。
（６）シートパッドがバックパッド又はクッションパッドである。

さらに、本発明の車両用シートパッドは、
上型及び下型からなる成形用金型を用いて、上型の金型表面にウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布し、次いで下型内に発泡性樹脂組成物を注入し、その後発泡成形することにより；或いは
中子を有する上型及び下型からなる成形用金型を用いて、中子の表面にウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布し、次いで下型内に発泡性樹脂組成物を注入し、その後発泡成形することにより；
有利に製造することができる。

また本発明の車両用シートパッドにおける前記好ましい態様は、本発明の上記製造方法にも適用することができる。

本発明では、シートパッドの裏面に、補強布の代わりにウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層が形成されている。これにより、フレームとの擦れ音の発生がほとんど無い裏面補強された車両用シートパッドを極めて簡便に得ることができる。

本発明の車両用シートパッドでは、シートパッドの裏面の補強布（サポータ）が、ウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層で形成されている。

まず、上記本発明の車両用シートパッドの製造方法について説明する。以下、シートパッドのうちバックパッドを例にとって説明する。

本発明の車両用シートパッドの製造方法の１例を説明するための図を図１（ａ）〜（ｄ）に示す。成形用金型１０は、パッド本体の表面側部分を成形するように凹設された下型１２と、下型１２の一辺部に配されたヒンジ部を介して回動可能に設けられて下型１２の上面開口を開閉する上型１３とを備えている。上型１３は、パッド本体の裏面側を成形する型であり、下型１３の上面開口を閉じることにより、下型１２との間にパッド形状に対応する発泡空間であるキャビティを形成する。

本発明では、パッド本体の裏面側に補強布に代わる補強層を形成するために、上型１３の表面にウレタンエラストマー系樹脂組成物１４を噴霧器１５により吹き付けて（ａ）、補強層（塗布層）１６を形成する（ｂ）。次いで、注入器１７を用いて、下型１２のキャビティ内にウレタンフォーム形成用樹脂組成物１８を注入した後（ｂ）、上型１３を閉じてキャビティを密閉する。これにより、ウレタンフォーム形成用樹脂組成物は、発泡しながらキャビティ内を充填していく（ｃ）。同時に補強層１６の硬化も進む。

このようにしてキャビティ内でポリウレタンフォーム形成用樹脂組成物を発泡充填させることで、ウレタンフォームからなるバックパッド１９が発泡成形されるとともに、その裏面に塗布層の補強層１６が一体成形される。成形後、上型１３を開いてから脱型することにより、本発明のバックパッド１９が得られる（ｄ）。ウレタンエラストマー系樹脂組成物の吹き付け位置は、裏面全面でも良いが、一部、例えばフレーム等の取付鋼材吐接触する位置だけでも良い。

発泡成形は、使用するウレタンフォーム形成用樹脂組成物にもよるが、一般に常温〜１２０℃、１〜３０分間（好ましくは常温〜１００℃、５〜２０分間）の条件で行われる。

本発明の車両用シートパッドの製造方法の別の１例を説明するための図を図２に示す。成形用金型２０は、パッド本体の表面側部分を成形するように凹設された下型２２と、下型２２の一辺部に配されたヒンジ部を介して回動可能に設けられて下型３２の上面開口を開閉する上型２３とを備えている。上型２３は、パッド本体４の裏面側を成形する型であり、下型２３の上面開口を閉じることにより、下型２２との間にパッド形状に対応する発泡空間であるキャビティを形成する。上型２３には、バックパッド上部の裏側に「コ」の字型の張り出し部を成形するための中子２４が設けられている。駆動装置により手前に移動させることにより、中子２４が上型２３から離脱して型開きされるようになっている。

パッド本体の裏面側に補強布に代わる補強層を形成するために、中子２４の表面に、上記と同様にウレタンエラストマー系樹脂組成物を噴霧器により吹き付けて補強層（塗布層）２６を形成する。この時、部分的に塗布量を増加させて厚い塗布層２６ａを形成することも可能である。このような厚い補強層２６ａを、例えば錘の機能を付与することもできる。この錘により背もたれの共振を低減させることができる。

次いで、上記と同様、注入器を用いて、下型２２のキャビティ内にウレタンフォーム形成用樹脂組成物を注入した後、上型２３を閉じてキャビティを密閉する。これにより、ウレタンフォーム形成用樹脂組成物は、発泡しながらキャビティ内を充填していく。同時に塗布層（補強層）２６の硬化も進む。

このようにしてキャビティ内でポリウレタンフォーム形成用樹脂組成物を発泡充填させることで、ウレタンフォームからなるバックパッドが発泡成形されるとともに、その裏面に塗布層の補強層２６、２６ａが一体成形される。成形後、上型２３を開き、更に上型２３から中子２４を離脱させて型開きしてから脱型することにより、本発明のバックパッドが得られる。

上記製造方法では、バックパッドについて説明したが、乗員が座るクッションパッド（シートクッションパッド）についても同様にして製造することができる。

以上のようにして得られる本発明のシートパッドは、以下の優位性を有する：
補強布（サポータ）をポリウレタンフォームの発泡成形により一体成形した場合のようなポリウレタンフォームの含浸がみられない。このため、組み立て後のシートにおいて、フレームとその含浸ポリウレタンフォームとの間に擦れ音の発生がほとんど無い。従って、その後の工程（例、二次加工）における擦れ音対策を講じる必要が無い。また、スプレーの自動塗布を導入すること等により、従来の補強布では態様できない複雑な形状の補強層の形成も可能である。また補強布のセットの必要が無いのでセット人員を削減できる。さらに、金型にスプレー塗布により金型形状が転写されるため、従来のような金型に合うようになされる補強布の設計工数、試作回数が削減される。また、スプレー塗布のため、補強層を部分的に重量、厚さを変更することが容易であり、例えば、厚い塗布層に錘の機能を付与することもでき、背もたれの共振を抑制することができる。

図３に、前記の製造方法により有利に得ることができる本発明の車両用シートパッドを備えた車両用シートの１例の斜視図を示す。車両用シートは、シートクッションパッド３２及びバックパッド３３とを有する。シートクッションパッド３２は、左右幅方向の中央部３２Ｍと、左右のサイド部３２Ｓとを有する。バックパッド３３は、左右幅方向の中央部３３Ｍと、左右のサイド部３３Ｓとを有する。左右幅方向の中央部３２Ｍ，３３Ｍと、左右のサイド部３２Ｓ，３３Ｓの裏面には、ポリウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層３６が設けられている。

上記図３のシートパッドを構成するバックパッド３３の１例の平面図を図４に示す。

バックパッド３３は、左右幅方向の中央部３３Ｍと、左右のサイド部３３Ｓとを有する。左右幅方向の中央部３３Ｍと、左右のサイド部３３Ｓの裏面には、ポリウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層３６が設けられている。バックパッド本体３の上部には、例えば、ヘッドレスト取付用突部を嵌入するための貫通孔が設けられていてもよい。

上記バックパッド３３の幅方向断面図の１例を図５に示す。図５では、バックパッド３３の左右幅方向の中央部３３Ｍと、左右のサイド部３３Ｓの裏面には、ポリウレタンエラストマー系樹脂組成物の補強層３６が設けられている。補強層３６の上部の厚さを大きくすることにより、その厚い部分に錘の機能を付与することもでき、背もたれの共振を抑制することができる。

上記バックパッド３３の裏面側斜視図の１例を図６に示す。補強層３６は、裏面全面も形成されているが、裏面の一部、例えばフレーム等の取付鋼材と接触する位置だけでも良い。

シートパッド本体は発泡樹脂であり、一般にウレタンフォームであり、軟質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォーム、特に軟質ウレタンフォームであることが好ましい。市販のものを使用することができる。

発泡樹脂を形成するための発泡性樹脂組成物はウレタンフォーム形成用樹脂組成物が好ましい。ウレタンフォーム形成用樹脂組成物は、一般にポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール等のアルコール成分、及び水を含むポリオール成分と、トリレンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネート等のポリイソシアネート成分と、発泡剤とを混合してなるものが一般的である。

上記ポリエーテルポリオールとしては、多官能性アルコール系化合物を開始剤に、これにアルキレンオキサイドを付加させたポリオキシアルキレンポリオールが好ましく用いられる。多官能性アルコール系化合物としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンやこれらに少量のアルキレンオキサイドが付加した化合物を挙げることができる。また、これに付加重合するアルキレンオキサイドとしては、炭素原子数２以上のものが挙げられ、例えばエチレンオキサイド、１，２−プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどを例示できる。これらアルキレンオキサイドのなかでも、プロピレンオキサイド及び／又はブチレンオキサイドと、エチレンオキサイドとを併用し、末端にオキシエチレン単位を含むものが好ましい。

ポリマーポリオールは、ポリオール化合物中にポリマー粒子を微粒子状にて分散させたものである。ポリマー粒子としては、例えばアクリロニトリル、スチレン、アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート等のビニルモノマーのホモポリマー又はコポリマー等の付加重合系ポリマーや、ポリエステル、ポリウレア、メラミン樹脂等の縮重合系ポリマーの粒子が挙げられる。かかるポリマー粒子のポリオール化合物中への導入方法としては、例えばポリマー粒子が付加重合系ポリマーの場合には、ポリオキシアルキレンポリオール等のポリオール中で、ラジカル重合開始剤の存在下に、スチレン、アクリロニトリル等のビニル系モノマーを重合させる方法が挙げられる。

上記ポリイソシアネート成分としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（精製ＭＤＩ（ｐ−ＭＤＩ）やクルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）がある）との混合物であり、両者の混合比は特に限定されないが、重量比で１０／９０〜９０／１０であることが好ましい。

水は発泡剤としては使用されるものであり、ポリオール化合物１００重量部に対して２〜４重量部配合されることが好ましい。水の配合量４重量部を越えると、減圧成形によりバックパッドを成形する際に発泡しすぎて、充分な硬度を確保しにくくなる。

また、上記整泡剤としては、ジメチルシロキサン系、ポリエーテルジメチルシロキサン系、フェニルメチルシロキサン系等の各種のシリコーン整泡剤が好適に用いられ、その使用量はポリオール化合物１００重量部に対し有効成分を基準として通常０．０１〜５重量部である。

ポリウレタンフォーム原料には、通常、上記の他に触媒、などが配合され、更に、架橋剤、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、充填剤、難燃剤、可塑剤等の各種添加剤を、必要に応じて添加することもできる。

上記触媒としては、トリエチレンジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−エチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル等のアミン系触媒が好ましく用いられ、その使用量はポリオール化合物１００重量部に対して通常０．０５〜１０重量部である。特に、初期の泡化を促進するため、ブロック型触媒よりも、ブロックされていない即効性のアミン触媒を使用することが好ましい。

本発明における補強層を形成するための樹脂組成物は、シートパッド表面への接着性、作業性を考慮し、ウレタンエラストマー系樹脂組成物（一般に２液型）を使用する。通常、前記発泡性樹脂組成物と異なり発泡剤は含んでいない。

２液型ウレタンエラストマー系樹脂組成物は、主剤と硬化剤からなり、混合しながら塗布することにより、一般に常温で、数秒〜数分で硬化するものである（完全硬化には数十分以上要す）。一般に、無溶剤型であり乾燥させる必要はない。２液型ウレタンエラストマー系樹脂組成物は、イソシアネート成分（硬化剤）とポリオール成分（主剤）との２液からなる。２液型ウレタンエラストマー系樹脂組成物はイソシアネート成分とポリオール成分とからなる。イソシアネート成分としては、ポリウレタンエラストマーに通常使用されるものを特に制限なく使用できる。これらのポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等、及びこれらの異性体並びに変性体等を挙げることができる。

上記ポリオール成分としては、公知のポリオール、例えばポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールを用いることができる。ポリエーテルポリオールとしては、水、プロピレングリコール、エチレングリコール或いはグリセリン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン等の開始剤とエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等との反応によって得られる２または３官能のものが好ましい。また、ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸等の有機酸とグリコール或いはトリオールとの脱水縮合反応によって得られる２または３官能のものが好ましい。また、ポリオールとしてアミン変性ポリオールを用いることもできる。このアミン変性ポリオールは、ポリエーテルポリオールの末端にアミノ基を導入して変性したものであり、硬化速度が大きいという特徴を有する。

上記主成分であるポリイソシアネート成分とポリオール成分の他に、通常鎖延長剤・架橋剤が使用される。また、必要に応じて触媒、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤その他の成分を配合することもできる。鎖延長剤としては二官能性ジアミン類及びジオール類が使用され、エチレングリコール、ハイドロキノンジエチロールエーテルなどの他エラストマー用として１，４−又は２，３−ブチレングリコールが有効である。架橋剤としてはグリセリン、ソルビトール等が使用される。また、１級、２級のジ又はポリアミン類は鎖延長剤及び架橋剤の両機能を有し、例えば３，３’ジクロロ−４，４’ジアミノジフェニルメタンを本発明でも使用し得る。

本発明では、２液型ウレタンエラストマー系樹脂組成物の混合時の粘度が、６００〜３５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲にあることが好ましい。垂れることなく良好に塗布することができる。

本発明では、速乾性のものが好ましく、例えば、イソシアネート成分としてはテトラメチレンジイソシアネート及びこれらの異性体混合物、ポリオール成分としてはアミノ基を有するものが好ましい。

補強層の厚さは、一般に１０〜５０００μｍ、５０〜３０００μｍは好ましく、特に５０〜１０００μｍが好ましい。特に、錘の機能を付与する等の目的で、厚い層が必要な場合は、二度塗り等によりさらに厚くすることができる。厚さが下限より薄いと被覆層の耐久性が乏しくなることがあり、上限より厚いと塗布層がたれることにより、均一な塗膜が得られないことがある。

上記のように本発明では、硬度等の特性の異なる被覆層をシートパッド表面の所望の箇所に簡便に設けることができる。

以下、本発明に係る実施例について説明する。

［実施例１］
平面図が図１に示すような金型の上型の表面に、二成分型ウレタンスプレーエラストマー（粘度：２０００ｍＰａ・ｓ）を、スプレーで塗布し（吐出量１８００ｇ／分）、厚さ１００μｍの塗布層（補強層）を形成した（図１（ｂ）参照）。金型の下型にウレタンフォーム形成用樹脂組成物を注入した後、上型を閉じてキャビティを密閉し、キャビティ内でポリウレタンフォーム形成用樹脂組成物を発泡充填させることで、ウレタンフォームからなるバックパッドが発泡成形されるとともに、その裏面に塗布層の補強層が一体成形させた。成形後、上型１３を開きしてから脱型することにより、本発明のバックパッド１９が得られた。発泡成形は、６０℃、５分間の条件で行った。

得られたバックパッドは、裏面に補強層を有し、金属フレームにセットして振動試験を行ったが、ほとんど擦れ音は発生しなかった。

本発明のシートパッドの製造方法の１例を説明するための図である。 本発明のシートパッドの製造方法の別の１例を説明するための図である。 本発明のシートパッドを備えた車両用シートの１例の斜視図を示す。 本発明のバックパッドの実施の形態の１例の正面図である。 図４のＡ−Ａ’ライン断面図である。 図４のバックパッドの裏面側斜視図である。

符号の説明

１０ 成形用金型
１２、２２ 下型
１３、２３ 上型
１４ ウレタンエラストマー系樹脂組成物
１６、２６ 補強層
１７ 注入器
１８ ウレタンフォーム形成用樹脂組成物
１９ シートパッド
３２ シートクッションパッド
３３ バックパッド
３３Ｍ 中央部
３３Ｓ サイド部

Claims (9)

1. 発泡樹脂製の本体とその裏面の少なくとも一部を覆う補強層からなる車両用シートパッドであって、
   補強層が、ウレタンエラストマー系樹脂組成物から形成されていることを特徴とする車両用シートパッド。
2. 補強層が、ウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布、硬化した層である請求項１に記載の車両用シートパッド。
3. 補強層が、発泡樹脂製の本体裏面の少なくとも取付鋼材の金属フレームに接する領域に設けられている請求項１又は２に記載の車両用シートパッド。
4. 塗布層の厚さが、１０〜５０００μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用シートパッド。
5. ウレタンエラストマー系樹脂組成物が２液型である請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用シートパッド。
6. 発泡樹脂がウレタンフォームである請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用バックパッド。
7. シートパッドがバックパッド又はクッションパッドである請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用シートパッド。
8. 上型及び下型からなる成形用金型を用いて、上型の金型表面にウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布し、次いで下型内に発泡性樹脂組成物を注入し、その後発泡成形することにより請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用シートパッドを製造する方法。
9. 中子を有する上型及び下型からなる成形用金型を用いて、中子の表面にウレタンエラストマー系樹脂組成物を塗布し、次いで下型内に発泡性樹脂組成物を注入し、その後発泡成形することにより請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用バックパッドを製造する方法。

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