JP3071879B2 - 布製覆い内に直接注入するポリウレタンフォーム詰物の製造方法、並びにこの方法で製造したクッション - Google Patents

布製覆い内に直接注入するポリウレタンフォーム詰物の製造方法、並びにこの方法で製造したクッション

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、布製覆いの中に発泡混
合物を直接注入することによってポリウレタンフォーム
の詰物を製造する方法と、この方法を適用して形成した
クッションとに係わる。
【０００２】予め型内に配置した布製覆いの中にポリウ
レタン発泡混合物を注入するために現在使用されている
方法は主として下記の２つである。
【０００３】第１の方法は、発泡混合物が布の目を介し
て浸透し貫通するのを防止すべく、ゴム、ポリウレタン
又はその他の類似の材料のフィルムからなる気密性遮断
層を予め布に適用（付着）することからなる。
【０００４】この気密性フィルムは、布製覆いを吸込み
効果によって型内に保持することも可能にする。しかし
ながら、このフィルムは後でフォームを重合するために
加熱しても構造的に変化しない。
【０００５】従ってこの方法の主な欠点は、前記フィル
ムによってクッションの布製覆いに気密性が与えられる
ため、特に使用者の発汗に起因してクッションの環境的
快適さが著しく損なわれることにある。
【０００６】第２の方法は、遮断層の代わりに、予めポ
リウリレタンフォームブロックから切り取った可撓性ポ
リウレタンフォームシートを布に適用することからな
る。
【０００７】しかしながらこの方法では、フォームシー
トが微孔性でないと、即ち殆ど開放されておらず殆ど連
通し合わないセルに起因して空気の透過性が極めて小さ
いという性質を示さない限り、満足な結果は得られな
い。実際、このような性質を有していれば、発泡混合物
がフォームシートのセルを介して過度に浸透することが
ないため、発泡混合物の稠密化によって生じる「カート
ン（ｃａｒｔｏｎ）効果」と称する硬化現象が低下す
る。しかしながら、ブロックを製造する時にこのフォー
ムシートの透過性を制御することは極めて困難であり、
従って結局はフォームシートの過度の透過性によってか
なりの割合の製品が欠陥を生じることになる。即ち、透
過性が過剰であると過剰量の発泡混合物が微孔性フォー
ムシートのセル内に浸透し、正確には発泡混合物の稠密
化によって前述の「カートン効果」と称する硬化現象が
起こる。この硬化は、使用者にとっては快適さの面で望
ましくないものであり、製造業者にとっては稠密化及び
硬化により大量の発泡混合物が無駄になるため不経済な
現象である。
【０００８】微孔性フォームシートの代わりに、予め熱
間フェルト化処理した（ｆｅｌｔｉｓｅｅ ａ ｃｈａ
ｕｄ）可撓性フォームシートを使用することもできる。
しかしながら、その場合も同じ問題が殆ど未解決のまま
残る。
【０００９】また、吸込み効果で型の内壁に布製覆いを
張り付けることにより該覆いを型内に保持するという理
想的な方法も、遮断層が微孔性フォームシート又はフェ
ルト化フォームシートからなる場合には適用できない。
これらのフォームシートはどちらも多孔質であり従って
空気を透過するため、例えば真空の発生によって生じる
吸込み効果が無効になるのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点を解消することにある。本発明はより特定的に
は、気密性フィルムの利点、即ち稠密化に起因するカー
トン効果がなく従って硬化による材料の損失も起こら
ず、また布製覆いを吸込み効果によって型内に配置し且
つ保持できるという利点を利用すると同時に、多孔質遮
断層の利点、即ち水蒸気透過性があるためクッションに
優れた環境的快適さを与えるという利点を利用しなが
ら、布製覆いの中に材料を直接注入してクッションを製
造する方法を提供する。本発明は、布製覆いの中に材料
を直接注入して行うポリウレタンフォーム詰物の成形の
改良にも係わる。この改良は、詰物を離型した後でフォ
ームのセルを機械的に形成する操作をなくすことにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、布製覆
いの中に材料を直接注入して行うポリウレタンフォーム
詰物の製造方法であって、開放連通セルを有するフォー
ムシートで片面を被覆した布を型内に配置し、次いで気
密性の接着フィルムを配置し、このようにして形成した
複合体、即ちクッションの覆いを構成することになる複
合体を吸込み効果によって型の内壁に張り付け、この型
の中にポリウレタン発泡混合物を注入し、型を閉鎖して
該混合物の膨張及びゲル化を生起させ、最後に、接着フ
ィルムが軟化するまで加熱すると共に吸込み効果を働か
せることにより該接着フィルムに微孔を形成して十分な
水蒸気透過性を与えると共にゲル化中のフォーム内に吸
込み効果による減圧を発生させ、重合及び離型の後で開
放連通セルを有するフォームの詰物が得られるようにフ
ォームのセルを破裂させることを特徴とするポリウレタ
ンフォーム詰物の製造方法を提供する。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面に基づき非限定的実施例を挙
げて本発明をより詳細に説明する。
【００１３】本発明のポリウレタンフォーム詰物製造方
法は、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに示すように、開放連通セ
ルを有するフォームシート３で片面を被覆した布２を型
１の中に配置し、次いで気密性の接着フィルム４を配置
し、クッションの覆いを構成することになるこの複合体
５を吸込み効果によって型１の内壁６に張り付け、その
後型１内にポリウレタン発泡混合物７を注入し、型１を
閉鎖して前記混合物の膨張及びゲル化を生起させ、気密
性の接着フィルム４に微孔を開けて該接着フィルムに十
分な水蒸気透過性を与えると共に、吸引効果によってゲ
ル化中のフォーム８内に減圧が生じるようにする。その
結果、重合及び離型の後で、開放連通セル１１を有する
フォーム８の詰物が得られる。
【００１４】本発明の第１の特徴として、複合体５は図
１に示すように織布、編布又は不織布のような布２と、
この布に接着もしくはフレーミング（ｆｌａｍｍａｇ
ｅ）により予め付着した開放連通セルを有するポリウレ
タンフォームシート３と、真空下での吸引による吸込み
によってフォームシート３に張り付けられる気密性の接
着フィルム４とからなり、前記吸込みが特に注入操作時
に複合体５を型１の内壁６に密着させて型１内に固定す
る機能も果たす。
【００１５】本発明の特徴の１つとして、気密性の接着
フィルム４の微孔は、型１内でポリウレタンフォーム８
が完全に膨張した後で、複合体５を接着フィルム４が軟
化するまで加熱すると同時に型１の内壁６レベルで真空
吸引を行うことによって形成する。この手法では、軟化
した接着フィルム４が吸込みによりフォームシート３の
表面のセル内に侵入し、その結果接着フィルム４が複数
の地点で大きく伸長して微細な破損部分が生じると共
に、接着フィルム４が熱固着によってフォームシート３
に固定される。
【００１６】実際、接着フィルム４は、真空下吸引に起
因する吸込み作用によって、軟化するとすぐにその下の
ポリウレタンフォームシート３の表面のセル内に侵入す
る。この吸込み現象は表面のセルが構成する小腔の位置
で、接着フィルム４を複数の地点で大きく伸長させ、そ
の結果これらの地点で接着フィルム４に微小破損部又は
局部的脆弱部が生じることになる。このようにして接着
フィルム４に微孔が形成され、このフィルムが多孔質と
なって特に水蒸気を透過するようになる。また、このフ
ィルムは熱固着によってポリウレタンフォームシート３
に固定される。
【００１７】複合体５の加熱開始時点は型１内のフォー
ム８の膨張終了時点に合致する。フォーム８の膨張時間
は出発材料たる発泡混合物７の化学組成に基づいて正確
に知ることができる。
【００１８】発泡混合物は一連の公知の組成物、例えば
ＭＤＩタイプ又はＴＤＩタイプのイソシアネートをベー
スとするフォームの中から無差別に選択し得る。
【００１９】本発明の別の特徴として、元々気密性の接
着フィルム４に微孔が形成されると、真空下の吸引によ
り、膨張したゲル化中のフォーム８のセル集合体９内部
に減圧が生じて、セル集合体９を構成するセルの最も薄
い壁１０が破裂し、その結果重合の後で開放連通セル１
１からなるフォーム８の詰物が得られる。
【００２０】セル集合体９の内部に発生した減圧によっ
てセルが破裂するのは、正確には、フォーム８がまだゲ
ル化の途中にあり、従ってまだ脆弱な状態を有するから
である。
【００２１】本発明の好ましい実施例では、開放連通セ
ルを有するポリウレタンフォームシート３の厚みは１〜
３ｍｍであり、密度は２０〜５０ｇ／ｄｍ３、好ましく
は２５〜３５ｇ／ｄｍ３である。また、気密性の接着フ
ィルム４は有利にはポリウレタンをベースとし、軟化点
が６０〜８０℃、厚みが３０〜６０ミクロンである。
【００２２】この種の接着フィルム４はＡｔｏｃｈｅｍ
社から商品名Ｐｌａｔｉｌｏｎで商品化されており、Ｇ
ｕｔｔａｃｏｌｌｅ社からも商品名Ｐｕｒｏで市販され
ている。但し、本発明ではポリアミド、コポリマー又は
類似の材料をベースとする接着フィルム４を使用するこ
ともでき、その場合も本発明の方法の手順に変わりはな
い。また、複合体５は型１内に配置する前に完全に組立
てる、即ち接着フィルム４と合体しておいてよい。
【００２３】図４に示すように、型１内に適当なプロー
ブを配置すれば複合体５レベルの温度Ｔ（曲線Ｃ）とフ
ォーム８のセル集合体９内部のガスの圧力Ｐ（曲線
Ｃ’）とをモニターすることができ、従って接着フィル
ム４の微孔形成時点を正確に測定することができる。実
際、この時点は曲線Ｃ’上の点Ａ、即ちフォーム内の圧
力Ｐが急降下を開始する点で示される。この場合は、図
４から明らかなように、複合体５の温度を上げ、接着フ
ィルム４を軟化させ、且つ該フィルムに微孔を形成する
操作の合計所要時間が約４０秒である。
【００２４】図２に示す本発明の変形例では、複合体５
が補足的ポリウレタンフォームシート１２を含む。この
シートは気密性の接着フィルム４の上にデポジットさ
れ、発泡混合物７が膨張しゲル化する時に接着フィルム
４と発泡混合物７との間のセル遮断層を構成する。
【００２５】ポリウレタンフォームシート１２は厚みが
有利には１〜２ｍｍであり、このシートが存在すると膨
張及びゲル化時にフォーム８によって形成される成形皮
（ｐｅａｕ ｄｅ ｍｏｕｌａｇｅ）で接着フィルム４
が補強されることがなくなる。そのため、接着フィルム
４の微孔形成が容易になり、形成されるクッション詰物
の表面の水蒸気透過性が改善される。
【００２６】本発明の好ましい実施態様では、図３Ａ、
３Ｂ及び３Ｃに示すように、例えば弁１４を介して真空
発生器に接続され且つ型１の内壁６に設けられた複数の
孔１５を介して型１の内部と連通する真空チャンバ１３
を用いて真空吸引を行う。複合体５は、発泡混合物７を
注入機のヘッド１７を介して型１内に導入した後で蓋１
８により被覆されるフレーム１６によっても気密的に固
定される。また、気密性の接着フィルム４に微孔を形成
するための複合体５の加熱は、型１の内壁６に一体的に
組込んだプリント回路１９を用いて行うのが好ましい。
このプリント回路１９にも型１の内部を真空チャンバに
接続するための複数の孔を設け得る。但し、別のタイプ
の加熱システムを型１に組込んで使用することも可能で
あり、例えば型１の壁の中に蒸気もしくは高温流体を流
すか、又はプリント回路１９以外の電気抵抗装置を具備
し得る。
【００２７】本発明は、本発明の方法を適用して製造し
たクッションにも係わる。このクッションは、離型後
に、開放連通セル１１からなり布製覆いで被覆されたフ
ォーム８の詰物を含み、この詰物は表面が水蒸気透過性
を有し、覆いレベルでの発泡混合物７の稠密化を主因と
する表面硬化は皆無である。
【００２８】従って、後で詰物をカレンダリングにかけ
る必要がない。この詰物は１１５０〜１２５０ｇ／ｍ2
／２４時の水蒸気を通すような表面透過性を有する（Ｍ
ｅｔｈｏｄｅ Ｒｅｎａｕｌｔ Ｎｏ．１４３５）。成
形前に補足的フォームシート１２を複合体５に加える
と、この透過性は１３５０ｇ水蒸気／ｍ2／２４時に達
する。従って、本発明の方法で製造したクッションは環
境的快適さが極めて高い。
【００２９】勿論、本発明は以上説明してきた実施例に
は限定されずその範囲内で様々な変形が可能であり、特
に種々の部材の構造を変えるか又は別の等価の方法を使
用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】クッションの覆いを構成することになる複合体
の分解斜視図である。
【図２】前記複合体の一変形例を示す分解斜視図であ
る。
【図３Ａ】本発明の方法の主要段階の１つを部分断面側
面図で示す説明図ある。
【図３Ｂ】本発明の方法の別の主要段階を部分断面側面
図で示す説明図ある。
【図３Ｃ】本発明の方法の別の主要段階を部分断面側面
図で示す説明図ある。
【図４】本発明の方法を実施した時の複合体レベルの温
度とフォーム内の圧力とを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 型 ２ 布 ３ フォームシート ４ 気密性の接着フィルム ７ ポリウレタン発泡混合物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 9:00 31:58 (56)参考文献 特開 昭60−122143（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 39/00 - 39/44

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 布製覆いの中に材料を直接注入して行う
    ポリウレタンフォーム詰物の製造方法であって、開放連
    通セルを有するフォームシート（３）で片面を被覆した
    布（２）を型（１）内に配置し、次いで気密性の接着フ
    ィルム（４）を配置し、このようにして形成した複合体
    （５）、即ちクッションの覆いを構成することになる複
    合体を吸込み効果によって型（１）の内壁（６）に張り
    付け、この型（１）の中にポリウレタン発泡混合物
    （７）を注入し、型（１）を閉鎖して前記混合物の膨張
    及びゲル化を生起させ、最後に、接着フィルム（４）が
    軟化するまで加熱すると共に吸込み効果を働かせること
    により該接着フィルムに微孔を形成して十分な水蒸気透
    過性を与えると共にゲル化中のフォーム（８）内に吸込
    み効果による減圧を発生させ、重合及び離型の後で開放
    連通セル（１１）を有するフォーム（８）の詰物が得ら
    れるようにフォームのセルを破裂させることを特徴とす
    るポリウレタンフォーム詰物の製造方法。
  2. 【請求項２】 複合体（５）が織布、編布又は不織布の
    ような布（２）と、この布（２）に接着もしくはフレー
    ミングによって予め付着した開放連通セルをもつポリウ
    レタンフォームシート（３）と、真空下での吸引による
    吸込みによってフォームシート（３）に張り付けられる
    気密性の接着フィルム（４）とからなり、前記吸込みが
    特に注入操作時に複合体（５）を型（１）の内壁（６）
    に密着させて型（１）内に固定する機能も果たすことを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 気密性の接着フィルム（４）の微孔形成
    を、型（１）内でポリウレタンフォーム（８）が完全に
    膨張した後で、複合体（５）を接着フィルム（４）が軟
    化するまで加熱すると同時に型（１）の内壁（６）レベ
    ルに真空吸引を生起させることにより、軟化した接着フ
    ィルム（４）が吸込みの作用でフォームシート（３）の
    表面のセル内に侵入し、その結果接着フィルム（４）が
    複数の地点で大きく伸長して微細な破損部分を生じると
    共に接着フィルム（４）が熱固着によってフォームシー
    ト（３）に固定されるようにして行うことを特徴とする
    請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 元々気密性の接着フィルム（４）に微孔
    が形成されると、真空下の吸引により、膨張したゲル化
    中のフォーム（８）のセル集合体（９）内部に減圧が生
    じて、セル集合体を構成するセルの最も薄い壁（１０）
    が破裂し、その結果重合の後で開放連通セル（１１）か
    らなるフォーム（８）の詰物が得られることを特徴とす
    る請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 開放連通セルを有するポリウレタンフォ
    ームシート（３）の厚みが１〜３ｍｍであり、密度が２
    ０〜５０ｇ／ｄｍ３、好ましくは２５〜３５ｇ／ｄｍ３
    であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 気密性の接着フィルム（４）が有利には
    ポリウレタンをベースとし、軟化点が６０〜８０℃、厚
    みが３０〜６０ミクロンであることを特徴とする請求項
    １から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 複合体（５）が補足的ポリウレタンフォ
    ームシート（１２）を含み、この補足的ポリウレタンフ
    ォームシートが気密性の接着フィルム（４）の上にデポ
    ジットされ、発泡混合物が膨張しゲル化する時に接着フ
    ィルム（４）と発泡混合物（７）との間のセル遮断層を
    構成することを特徴とする請求項２から６のいずれか一
    項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか一項に記載の
    方法を適用して製造したクッションであって、離型後に
    開放連通セル（１１）からなり布製覆いで被覆されたフ
    ォーム（８）の詰物を含み、このフォーム（８）の詰物
    の表面が水蒸気透過性であり、覆いレベルでの発泡混合
    物（７）の稠密化を主因とする表面硬化は存在しないこ
    とを特徴とするクッション。
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