JP2912671B2 - ホットキュアウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乗物用シートや、椅子などの家具類クッシ
ョン等のパッドに使用されるホットキュアウレタンフォ
ームの製造方法に関する。

［従来の技術］ ウレタンフォームからなるパッドの表面に表皮を一体
に被着したシートは、デザイン上の有利さと、耐久性の
高さすなわち繰返し使用しても皺ができにくい点などか
ら、特に自動車用シートに多用される傾向にある。

ウレタンフォームには処理温度の高いホットキュアウ
レタンフォームと、処理温度の低いコールドキュアウレ
タンフォームとがある。コールドキュアウレタンフォー
ムの処理温度は一般に60℃前後であり、高弾性のフォー
ムが得られる反面、密度が高く、しかもクラッシングが
必要であるなどの理由からコストが高くつく。これに対
しホットキュアウレタンフォームの処理温度は120℃前
後であり、コールドキュアウレタンフォームに比べて低
密度のフォームをつくりやすく、コストが安く、クラッ
チングが不要なためパッド内にフレームを埋設したフレ
ーム一体発泡も容易である、などの利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら高温で処理されるホットキュアウレタン
フォームは、コールドキュアウレタンフォームに比べて
接着性が著しく劣る。その理由として考えられるのは、
ホットキュアウレタンフォームは離型剤の融点を上回る
温度で硬化を促進させるため離型剤がウレタンフォーム
表面に移行しやすいこと、あるいはホットキュアウレタ
ンフォームの表面に平滑なスキン層が形成されることな
どである。

現在の離型剤には、例えば融点が80℃前後のポリエチ
レンワックスなどが使われているため、ホットキュアウ
レタンフォームの硬化温度である110〜115℃で容易に溶
けてウレタンフォーム表面に移行してしまう。また、ウ
レタンフォーム表面に非透過性スキン層が形成されてい
ると接着材がウレタンフォーム表層部に浸透できない。

ウレタンフォームに表皮を接着する場合、溶剤に溶い
た接着材をウレタンフォームの表面にスプレーして表皮
を接着する方法と、ホットメルト形接着材シートをウレ
タンフォームと表皮との間に介在させかつ加熱すること
で表皮を接着する方法とがあるが、いずれにしても、前
述した理由により、ホットキュアウレタンフォームの成
形品に表皮を接着させることが困難であった。

従って本発明の目的は、表皮等の接着が可能なホット
キュアウレタンフォームが得られる製造方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明方法は、所
定温度に温調される型内にウレタンフォーム原液を注入
するとともに発泡させ、成形されたウレタンフォーム成
形品を上記型から脱型させるようにしたホットキュアウ
レタンフォームの製造方法において、脱難後の100℃以
上の温度に暖まった状態にある上記型の内面に熱硬化形
シリコーン系離型剤を塗布し、この型のもつ100℃以上
の余熱を利用して上記離型剤を硬化させたのちこの型を
冷却しかつ型内にウレタンフォーム原液を注入し、型の
温度をホットキュアウレタンの発泡・成形に適した温度
まで再上昇させてホットキュアウレタンの発泡成形を行
なうようにしたことを特徴とする。

［作用］ 型の内面に塗布された上記離型剤は、型に蓄積されて
いる余熱を利用して硬化させられ、型の内面に被膜とな
って付着する。この離型剤の主成分であるシリコーン樹
脂はウレタンフォーム原液との接触角が大であるから、
ウレタンフォームと型内面との界面においても適当な破
泡効果をもち、スキン層が生じるようなことがない。上
記離型剤は硬化しているためウレタンフォーム成形時の
処理温度で溶融するようなことがないから、ウレタンフ
ォーム成形品の表面に離型剤が移行するといった不具合
は生じない。

［実施例］ 以下にこの発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第４図に示された自動車用シート１は、所定形
状に成形されたホットキュアウレタンフォームからなる
ウレタンフォーム成形品２と、このウレタンフォーム成
形品２の外側を覆う表皮３と、この表皮３をウレタンフ
ォーム成形品２に固定する接着材４とからなる。なお、
ウレタンフォーム成形品２の内部に周知のシートフレー
ムやばねアセンブリ等のインサート類が埋設されていて
もよい。

上記ウレタンフォーム成形品２は、第２図に示された
ジャケットキュア式の型10によって発泡・成形される。
型10の内面11は、成形すべきウレタンフォーム成形品２
の製品形状に対応している。型10の内部に温調配管12が
配設されている。この配管12には、熱媒の一例としての
高温蒸気が蒸気供給源（図示せず）から送給されること
により、ホットウレタンフォームの処理温度まで型10の
内面11を加熱できるようにしてある。なお、温調配管12
に電熱ヒータを用いるようにしてもよい。

上記ウレタンフォーム成形品２は、第１図に示される
製造サイクルを経て成形される。このウレタンフォーム
製造サイクルは、離型剤の塗布工程15と、必要に応じて
行われるインサート類のセット工程16と、型冷却工程17
と、ウレタンフォーム成形工程18と、脱型工程19などか
らなる。

まず、離型剤の塗布工程15において、型10の内面11
に、溶剤で希釈された熱硬化シリコーンゴム形の離型剤
20がスプレー等によって均一に塗布される。この離型剤
塗布工程15から脱型工程19に至る１回のウレタンフォー
ム製造サイクルにおいて、上記塗布工程15から型冷却工
程17までの経過時間は約２分30秒であり、この間、型10
の温度は、１つ前のウレタンフォーム製造サイクルにお
いて蓄積された余熱によって100℃以上に保たれてい
る。この型10がもつ熱を利用して、型内面11に塗布され
ている離型剤20が硬化温度まで加熱される。離型剤20に
は硬化を促進させる白金触媒が含有されており、上述し
た型10の熱で100℃ないし110℃前後まで加熱された時点
で重合し、硬化し被膜となって型内面11を覆う。

離型剤20の塗布は、１回のウレタンフォーム製造サイ
クル毎に行われてもよいし、あるいは複数回のウレタン
フォーム製造サイクルに１回の割合で実施されてもよ
い。また、所定回数分のウレタンフォーム製造サイクル
が終了した時に、適宜の時期を見計らって、型内面11に
残留している古い離型剤20を一旦除去したのち、新たな
離型剤20を塗布するようにしてもよい。

ウレタンフォーム成形品２にインサート類を埋設する
必要がある場合には、インサート類のセット工程16にお
いてインサート類を型10の内部に組込む。そののち、型
冷却工程17において型10を一旦40℃前後まで冷却する。
型冷却工程17は、ウレタンフォームの発泡が望ましい状
態で進行するように型温度を調整するために行われる。

次いでウレタンフォーム成形工程18において、型10の
内部にウレタンフォーム原液を注入するとともに、温調
配管12によって、型10を115℃ないし130℃のウレタンの
発泡・成形に適した温度まで上昇させ、型10の内部でウ
レタンを発泡させることにより、型10の内面11の形状に
応じたウレタンフォーム成形品２を得る。シリコーン樹
脂を主成分とする離型剤20の被膜は、発泡中のウレタン
原液との接触角が大であるから、ウレタンフォーム成形
品２の界面においても適度な破泡効果をもち、スキン層
の形成が抑制される。

そしてこの離型剤20は、加熱により一旦硬化したのち
はウレタンフォームの上記処理温度で溶融することはな
いから、離型剤20がウレタンフォーム成形品２の表面に
移行することはない。

成形後のウレタンフォーム成形品２は、脱型工程19に
おいて型10から取出される。型10とウレタンフォーム成
形品２との間には上記離型剤20が介在しているから、成
形後のウレタンフォーム成形品２を容易に脱型させるこ
とができる。この離型剤20は型10の内面11に付着した状
態で残る。

第４図に示されるようにウレタンフォーム成形品２に
表皮３を被せ、接着材４によて表皮３を接着させる。ウ
レタンフォーム成形品２の表面には離型材20が付着して
おらず、しかも、ウレタンフォーム成形品２の表面にス
キン層が形成されていないため、接着材４がウレタンフ
ォーム成形品２の表層部によく浸透する。このため、ウ
レタンフォーム成形品２に対する表皮３の接着を良好に
行える。接着材４の一例として、ホットメルト接着シー
トを用いてもよく、その場合にはホットメルト接着シー
トの溶融温度まで加熱することにより、表皮３をウレタ
ンフォーム成形品２に一体に接着させる。

前述した離型材の塗布工程15において、シリコーンの
硬化が不完全であると、低重合のシリコーンオイルが型
内面11に存在することになる。未硬化のシリコーンオイ
ルが存在すると、ウレタンフォーム成形時の泡の正常な
成長が妨げられ、ウレタンフォーム成形品２に消泡等の
不具合を生じる原因となる。このため離型剤20の硬化を
促進する一手段として、型内面11に塗布された離型剤20
に紫外線を照射することで、未硬化シリコーンの残留を
防止し、ウレタンフォーム成形品２の消泡等の不具合を
解消することにより、品質の安定化を図るようにしても
よい。

［発明の効果］ 本発明によれば、ホットキュアウレタンフォーム成形
品の表面が接着に適したものになり、従来は接着が困難
であると考えられていたホットキュアウレタンフォーム
を使用した表皮一体成形のシート等も問題なく製造でき
る。また本発明では熱硬化形の離型剤が使用されるが、
この離型剤の硬化はウレタンフォーム製造時に型に蓄積
された余熱、すなわち通常のウレタンフォーム製造ライ
ン上で生じるいわば廃熱を利用して行われるので、離型
剤を硬化させるための余分な加熱工程は不要である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はホットキュア
ウレタンフォームの製造方法を工程順に示す図、第２図
はホットキュアウレタンフォームの成形に用いる形の一
部の斜視図、第３図はウレタンフォーム成形品の断面
図、第４図はウレタンフォーム成形品を用いたシートの
断面図である。 １……表皮一体成形シート、２……ウレタンフォーム成
形品、３……表皮、４……接着材、10……型、20……熱
硬化形シリコーン系離型剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−317721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−118959（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 39/00 - 39/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定温度に温調される型内にウレタンフォ
   ーム原液を注入するとともに発泡させ、成形されたウレ
   タンフォーム成形品を上記型から脱型させるようにした
   ホットキュアウレタンフォームの製造方法において、 脱型後の100℃以上の温度に暖まった状態にある上記型
   の内面に熱硬化形シリコーン系離型剤を塗布し、この型
   のもつ100℃以上の余熱を利用して上記離型剤を硬化さ
   せたのちこの型を冷却しかつ型内にウレタンフォーム原
   液を注入し、型の温度をホットキュアウレタンの発泡・
   成形に適した温度まで再上昇させてホットキュアウレタ
   ンの発泡成形を行なうようにしたことを特徴とするホッ
   トキュアウレタンフォームの製造方法。