JP3001646B2 - 異硬度クッション体の成形方法 - Google Patents

異硬度クッション体の成形方法

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JP3001646B2 JP2404952A JP40495290A JP3001646B2 JP 3001646 B2 JP3001646 B2 JP 3001646B2 JP 2404952 A JP2404952 A JP 2404952A JP 40495290 A JP40495290 A JP 40495290A JP 3001646 B2 JP3001646 B2 JP 3001646B2
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秀仁 曽木
敬之 佐々木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリウレタンフォー
ムの様な発泡性液状原料を用いて、緩衝材やクッション
材その他のモールド成形品を成形する方法において、同
一モールド内で、配合組成の異なる2種以上の発泡性配
合原液を注入発泡させて部分的に硬度の異なる連続成形
品を得る異硬度クッション体の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、同一モールド内でポリウレタ
ンフォーム原液を発泡させて部分的に弾性を変える成形
方法が提供されている。
【0003】例えば実公昭48−40808号は、あら
かじめモールド内にポリウレタンフォームシートを所望
箇所に装着しておき、発泡性ウレタン原料を注入し一体
的に発泡させる方法である。実公昭37−9400号
は、ポリウレタンォームシートの代りに貫通孔を形成さ
せたフォームラバーシートを用いて同様に発泡性ウレタ
ン原料を注入し一体的に発泡させる方法である。特公昭
45−8217号はパームロックの様な繊維交絡状体
を用いて発泡成形する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしいずれの方法
も、独立したシート等を用いてこれをモールド内に装着
する必要があるので、製造上別工程を必要とし、またシ
ートと発泡体の界面の形状をモールドの形状に応じて複
雑にすることが困難で、得られるクッション体の硬度調
節も限られたものとならざるを得なかった。
【0005】一方、硬度を異ならしめるため異種の発泡
性ポリウレタン原液を同一モールド内に注入して発泡成
形させることも考えられるが、発泡途中で流動性を示す
ためにモールドの形状や各発泡性原液の粘度、反応速度
等によって液の流れが不規則になり、それぞれの境界面
を所望の形状に規制することは困難である。特に2種以
上のポリウレタンの様な発泡性原液の配合が著しく異な
る場合、両者の境界部分では異常発泡状態となり、良好
な成形品が得難い。
【0006】この発明の目的は、硬度の異なる部分の境
界部を所望とする形状に応じて任意に容易に調節するこ
とができ、かつ同一モールド内で同時に発泡成形するこ
とができ、しかも上記境界面で発泡原液が混じらず、ほ
ぼ異硬度部分を明確に分離成形することができ、さらに
得られるクッション体の着座感も好適である異硬度クッ
ション体の成形方法を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
鋭意検討した結果、平坦部2とその両側に凹部3、3を
有する自動車用クッション成形用モールド内を、可撓性
を有しかつ比較的独立気泡の多い発泡体からなり、上端
部が平坦部2の方向に折れ曲がる様に波形状を形成する
仕切材11にて区画し、その区画された各部位に2種又
はそれ以上の組成の異なる発泡性配合原液を注入し、仕
切材11を境界として分離状態下で発泡硬化させる成形
方法を開発した。
【0008】仕切材は可撓性を有しかつ比較的独立気泡
の多い発泡体であれば特に限定されないが、仕切材は特
に注入時では発泡性配合原液をせき止める役割を果た
し、発泡時では境界面の形状を所定の形状に保持する役
割を果たすため、注入時に発泡性配合液に押し倒され
ず、また発泡時には発泡圧により押し倒されない程度の
適度の剛性は必要である。しかし剛性が過大となれば、
成形後にクッション体として利用する際、着座時に異物
感を発生させて好ましくない。従って、この剛性を後述
する曲げ試験によって算出される曲げ弾性率で評価した
場合、曲げ弾性率が4.5〜9Kgf/cm2 の範囲内の仕切
材が好適である。
【0009】また仕切材はポリウレタンの様な発泡性配
合原液の発泡圧により浸透し難い程度の比較的独立気泡
の多いもの(ほぼ完全な独立気泡を含む。)からなる多
孔体を有するものであればその材質自体も特に限定され
ないが、好ましくは独立気泡のポリウレタンフォーム、
ポリ塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリ
プロピレンフォーム、フォームラバーの様な発泡体が用
いられる。なお発泡倍率は軽量化の点から高いものが望
ましい。仕切材の形状も、モールドの形状や所望の特性
等を考慮して決めればよいが、板状体の板状面に波型の
ごとき凹凸を形成させて用いることが好ましい。
【0010】発泡性配合原液は、軟質、半硬質、硬質の
発泡かたさの如何を問わず、またポリエーテル系、ポリ
エステル系、ポリウレタン系フォーム、イソシアヌレー
ト系フォーム、ポリアミド系フォームの様に、液状混合
材料より室温又は加熱下で硬化と同時に発泡可能なもの
であればすべて用いることができるが、特にポリウレタ
ン系フォームが好ましい。
【0011】モールドの形状も特に限定されないが、形
状が複雑なモールドに適用する程この発明の利用効果が
大きくなる。モールドの材質も公知のものはすべて含ま
れるが、金属モールド、樹脂モールドが好ましい。
【0012】仕切材の取付けは、モールド内の底面及び
又は側面に取り付けることが好ましいが特に限定されな
い。仕切材の取付け方法についても、モールドの形状や
取付け箇所の形状により種々の方法が採用できる。一般
的には、次の方法が好適である。
【0013】例えばモールドの底面の所定箇所に単に
載置する方法、モールドの少なくとも一面の所望箇所
に針状体を植え付けておき、これに仕切材の少なくとも
一面を突き刺す方法、モールドの少なくとも一面の所
望箇所に粘着剤を塗布しておき、仕切材を仮止めする方
法、モールドにスリットを設け、このスリット内に仕
切材を固定する方法、割型モールドの分割部に仕切板
を挟み込む方法等である。
【0014】発泡性配合原液の注入方法については、仕
切材によって区画されたそれぞれのモールドの各部位
に、各々の組成の異なる発泡性配合原液を同時に自然流
下又は圧入するのが生産性の点で最も好ましい。しかし
例えばある種の硬質ポリウレタンフォームでは、硬質ポ
リウレタンフォーム用配合原液をモールドに注型後、発
泡完了までに3〜5分を必要とするものがある。この配
合原液を用いる場合は、軟質ポリウレタンフォーム用配
合原液をモールドに注型後1〜2分でほぼ発泡が見掛上
完了してしまうので、まず硬質ポリウレタンフォーム用
配合原液を仕切材で区画された複数の部位の所望側に注
入しておき、この硬質ポリウレタンフォーム用配合原液
が泡立ち始める5〜10秒前に、軟質ポリウレタンフォ
ーム用配合原液を注入して、発泡の完了する時期をほぼ
合わせるようにすることもできる。また一方の発泡が完
了した後、他方のモールド空間部に注入発泡することも
できる。
【0015】なおモールド内には、必要に応じて他の剛
体或は外被材料等を適宜挿入して発泡させる等の手段を
併用できる。
【0016】
【作用】この発明はクッション用モールド内を上端部が
平坦部2の方向に折れ曲がる様に波形状を形成する仕切
材で区画して異なる発泡性配合原液を分離状態下で発泡
硬化させる成形方法なので、硬度の異なる部分の境界部
を仕切材の形に容易に調節することができる。また同
一モールド内で同時に発泡成形することができ、生産性
が良好である。また仕切材が比較的独立気泡の多い発泡
体であるので、区画された各部位に注入される発泡性配
合原液が混合し、仕切材を含む境界部分で異常発泡が生
じることもない。また仕切材は可撓性を有しているた
め、成形されたクッション体の着座感も良好である。
【0017】さらに特に仕切材の曲げ弾性率が4.5〜
Kgf/cm2 である場合、注入時に発泡性配合液に押し倒
されずに発泡性配合原液をせき止める役割を果たし、発
泡時では発泡圧により押し倒されずに境界面の形状を所
望とする形状に保持することができる。しかも成形され
たクッション体の着座感も好適であり、着座時に異物感
を与えることはない。
【0018】
【実施例】以下本発明の成形方法を実施例に即して説明
するが、これに限定されるものではない。
【0019】(図1の仕切材4を用いた場合の成形方
) 図1は自動車用バケットタイプのシートクッション成形
に用いるアルミ鋳物製モールドを示す概略断面図であ
る。1は平坦部2とその両側に凹部3、3を有するモー
ルドである。凹部3,3の斜面の途中には、図示の通
り、仕切材4、4が設けられている。5、6、7は仕切
材4、4により区画されたモールド1の空間部である。
【0020】仕切材4は厚み10mm、密度0.011g
/cm3 、引張伸び80%、曲げ弾性率Ebが5.8Kgf/
cm2 のポリエチレンフォームシートを使用している。な
お曲げ弾性率Ebは以下の試験方法で測定した。
【0021】図5は曲げ試験方法を示す説明図である。
曲げ試験はまず加圧くさび17を2点の支持点18、1
9の中央にセットし、次に試験片20を支持点18、1
9間に載置する。次に加圧くさび17の降下速度を5mm
/min とし、試験片20に荷重を加える。測定後、下式
により曲げ弾性率Ebを算出した。
【0022】 Eb=(LV)3 /4Wt3 *(P/r) ここに、Wは試験片の幅(mm)、tは試験片の厚さ(m
m)、LVは支点間の距離(mm)、(P/r)は荷重−
撓み曲線の最初の直線部分の傾斜(Kgf/mm)である。こ
の実施例では試験片の幅Wが50mm、厚さWが10mm、
支点間距離LVが50mmとして曲げ弾性率Ebを求め
た。
【0023】次にこのモールド1を用いて、空間部5、
7にややかたいめの軟質ポリウレタンフォーム組成の発
泡性配合液を、一方空間部6にはやわらかめの軟質ポリ
ウレタンフォーム組成の発泡性配合液を注入し、蓋を閉
じて発泡硬化させた。5分経過後モールド1から複合発
泡体成形品を取り出した。
【0024】この複合発泡体成形品は、図2に示す様
に、仕切材4,4を境界として明確に硬さの異なるすぐ
れた外観性を有する異硬度クッション体8であった。腰
掛けた場合、大腿部側面9はソフトフィーリングである
が、額部10は硬く、また仕切材4、4の部分も軟質ウ
レタンフォームとほぼ同じレベルの可撓性を有している
ためか異物感を感じることもなく、全体として良好な着
座感が得られた。またシートアッセンブリーにおいても
見栄え良く表皮を被せることができ、外観品質の点でも
良好であった。
【0025】(実施例仕切材4の場合と 同様のモールド1を用いたが、仕切材
11は、図3に示す様に、上端部がやや平坦部2の方向
に折れ曲がる様に、加熱成形可能なポリエチレンフォー
ムシートを真空成形して波形状に形状付けしたものを使
用した。またこの仕切材11はモールド1の凹部に設け
たスリット部12に仮止めした。仕切材の材質は実施例
1と同様である。なお仕切材11は、軟質ウレタンフォ
ームとの密着性を高めるためウレタン系接着剤にて事前
に表面にプライマー処理したものを用いた。
【0026】次に、仕切材4の場合と同様の条件で注入
し発泡硬化させた。図4はこの成形によって得られた異
硬度クッション体13の断面図である。
【0027】図4に示す様に、この成形方法で得られた
異硬度クッション体13は、大腿部側面14のシート接
触面はソフトであるが、その深層部15は前記仕切材1
1の形状に基づいて硬度の高いフォーム層があるため、
ホールド性が良好であり、また額部16の硬度も高く、
シートの仕上がり品質を向上させることができた。仕切
材11の部分も、シート着座時のフィーリングに違和感
を与えなかった。
【0028】
【発明の効果】以上の通りこの発明は、モールド内に可
撓性を有し、比較的独立気泡の多い発泡体からなり上端
部が平坦部2の方向に折れ曲がる様に波形状を形成する
仕切材を介在させて、注入し、発泡成形する方法である
ので、仕切材の形状に基づく特性を持たせたクッション
体を製造できる。しかも同時に発泡成形できる方法なの
で生産性を向上することができる。また異質の発泡性原
液を同一モールド内に注入しても、仕切材が比較的独立
気泡の多い発泡体であるので、含浸が少なく、互いに影
響を全く受けずに、異質の特性を持つ発泡体が成形でき
る。また仕切材の曲げ弾性率が一定範囲の場合は、注入
時及び発泡時とも境界面の形状を所望とする形状に十分
保持することができるとともに、さらに着座感も良好
で、仕切材による違和感もなく、好適な異硬度クッショ
ン体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】板状の仕切材を設けた異硬度クッション体成形
用のモールドの概略断面図である。
【図2】同モールドで成形された異硬度クッション体の
断面図である。
【図3】波形に形状付けをした仕切材を設けた異硬度ク
ッション体成形用のモールドの概略断面図である。
【図4】同モールドで成形された異硬度クッション体の
断面図である。
【図5】曲げ試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 モールド 4 仕切材 8 異硬度クッション体 11 仕切材 13 異硬度クッション体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 繁義 愛知県西賀茂郡三好町大字打越字生賀山 3番地 東洋ゴム工業株式会社自動車部 品技術センター内 (56)参考文献 実開 昭63−13724(JP,U) 実開 昭64−35098(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 39/00 - 39/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平坦部2とその両側に凹部3、3を有する
    自動車用クッション成形用モールド内を、可撓性を有し
    かつ比較的独立気泡の多い発泡体からなり、上端部が平
    坦部2の方向に折れ曲がる様に波形状を形成する仕切材
    11にて区画し、その区画された各部位に2種又はそれ
    以上の組成の異なる発泡性配合原液を注入し、前記仕切
    11を境界として分離状態下で発泡硬化させることを
    特徴とする異硬度クッション体の成形方法。
  2. 【請求項2】仕切材の曲げ弾性率が4.5〜9Kgf/cm2
    である請求項1記載の異硬度クッション体の成形方法。
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