JPH0224945B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性布の成形方法に関するもので
あり、より具体的にはポリエステル若しくはポリ
アミド繊維より成る布を液状金属浴に漬けて所望
の立体的（三次元的）形状に成形する方法に関す
るものである。

〔発明の背景〕

ポリエステル又はポリアミド（ナイロン６及び
66）などのような或る熱可塑性繊維は結晶領域と
非晶領域とを有することは周知である。この非晶
領域の軟化点は結晶領域の融点より低いから、繊
維を非晶領域の軟化点にまで加熱しただけでは繊
維の一体性は失なわれないが、結晶領域の融点に
まで加熱すると繊維は融解して元の形を失なつて
しまう。このようなポリエステル又はポリアミド
繊維の物理的性質を利用して、衣料品産業におい
ては衣料品のパーマネントプレス、特にヒートセ
ツトによるプリーツづけが行なわれている。ま
た、同じ物理的性質を利用して、繊維産業におい
ては布を後続の仕上げ処理のためにフラツトな安
定した状態にするためにヒートセツトが行なわれ
ている。

他方、このような熱可塑性布は、自動車用シー
ト、そのヘツドレスト、アームレスト或いは人形
玩具等々のような発泡プラスチツク製品又はぬい
ぐるみ製品の表示材（カバー材料）としても使用
されている。この場合、布を裁断し、縫製して最
終製品の外形を被う形に仕立てることも行なわれ
ているが、工業的には、フラツトな布を一段階の
加熱加圧で最終製品の輪郭に相当する形状に成形
することができれば、この方法の方がより効果的
であり経済的である。

例えば自動車用シート又はヘツドレストの製造
を例にとつて説明すれば、最終製品の外形輪郭に
相当する形状の内腔表面を有する成形型の中に表
皮材となる布を敷き、真空吸引によつて表皮材を
内腔表面に沿わせるように成形（フオーミング）
し、ついでその上へポリウレタンフオームの原液
を注入するという方法が従来行なわれている。こ
のような真空成形法では表皮材が通気性をもつて
いては効果がないので、通気性ある織布を表皮材
とする場合には、表皮材に予め非通気性の裏打ち
を施すなどしなければならず、その手間とコスト
が無視し得ない好ましからざる要因になるだけで
なく、でき上がつた製品が通気性の欠けたものに
なるという問題がある。また、真空成形によつて
表皮材を内腔表面に十分忠実に沿わせることは簡
単ではないので、不十分な形づけのまま表皮の中
へ発泡体を注入することにより不良品を産出する
割合が多くなるという問題もある。

表皮材の通気性を損わずに立体的な形づけをし
ようとすれば、真空成形法によらない、加熱手段
と加圧手段とを有する特別な装置が要求される。
このような装置は最終製品の形が異なるごとに、
その形の数だけ用意しなければならず、例えばシ
ート（座席）製造用とヘツドレスト製造用とに兼
用し得るような装置はこれまで知られていない。
最終製品の形ごとに加熱加圧装置を設置すること
は、設備費がかさみ、工業的に（商業的に）受け
入れられない。

従つて、ポリエステル又はポリアミド繊維から
成る熱可塑性の布が、折角上述のようなヒートセ
ツトの可能性をもつていても、この性質を利用し
てこれらの布をフラツトな状態から所望の立体的
最終形状に一段階の加熱加圧で成形することので
きる有効且つ経済的な方法はこれまで開発されて
いない。

〔発明の目的〕

従つて本発明の目的は、熱可塑性布をフラツト
な状態から一段階の加熱加圧により所望の最終立
体形状に成形することのできる、汎用性（融通
性）があり、しかも経済的である方法、及びその
方法を実施するための装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、ポリエステル又はポリアミドなどの
ような結晶領域と非晶領域とをもつ繊維から作ら
れた布（すなわち熱可塑性布）を、非晶領域の軟
化点と等しいか又はそれより高く、結晶領域の融
点よりは低い共融点をもち、比較的高い密度をも
つ共融混合物から成る液状金属浴に浸漬し、その
熱と圧縮力とによつて前記熱可塑性布を所望の最
終立体形状に成形するものである。

熱可塑性布を液状金属浴に浸漬するのには、最
終製品、例えばヘツドレスト又はシートクツシヨ
ンの外形形状に相当する立体的外形輪郭を有する
中子又は上型が使用される。この上型は、流動性
下型ともいうべき液状金属浴から受ける熱と圧と
に耐えられる、好ましくは安価な材料、例えばコ
ンクリートによつて作られる。最終製品の形が異
なる場合は、この上型だけを変えればよく、下型
（液状金属浴）はすべての製品に共通して使用で
きる。

熱可塑性布が直接液状金属と接触して汚損又は
損傷されるのを避けるため、保護布が使用され
る。保護布は、液状金属を通さない十分目の詰ん
だ、しかし液状金属の熱と圧縮力を容易に熱可塑
性布に伝える、しなやかな材料製の密な編布など
から作られる。一例として、耐熱性ポリエステル
や芳香族ポリアミド繊維が使用可能である。

熱可塑性布は、液状金属浴の上に張り渡した保
護布の上に、シワのないフラツトな状態に配置さ
れ、その上方から降りてくる上型によつて保護布
と共に液状金属浴の中に押し込まれ、所要の深さ
に浸漬される。液状金属浴は、その共融点（例え
ば139℃又はそれ以上）より高い、しかし熱可塑
性布の結晶領域の融点よりは低い温度で熱可塑性
布に熱を伝えると共に、密度及び深さに対応した
強い圧縮力を熱可塑性布に及ぼし、これにより熱
可塑性布を上型の外形輪郭に一致させ、形状づけ
を行なう。

形状づけの後、上型と共に液状金属浴から引き
上げられた熱可塑性布は冷却され、与えられた立
体的形状は固定される。立体的形状を固定された
熱可塑性布から上型が抜き取られ、成形作業は完
了する。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明により所望の立体的形状に成形
された布の外観を示す斜視図、 第２図及び第３図は本発明の液状金属浴成形法
の工程を説明する略示断面図である。

本発明の方法は、種々の立体的形状に成形され
た熱可塑性布の製品を生み出すことができる。第
１図はその一例を示すもので、これはヘツドレス
トのカバー材（表皮材）であり、このように成形
された後、その内部へポリウレタンフオーム又は
その他の詰め物が充填されるであろう。第１図に
示すカバー材は例えばポリエステル又はポリアミ
ド繊維から成る織布又は編布製であり、この織布
又は編布は最初１枚のフラツトな状態にあり、そ
れ自身で立体的形状を保つことのできる能力はな
かつたものである。本発明により液状金属浴内で
成形された後は、図示のように、立体的形状をそ
れ自身で保持することのできる保持性を有するに
至る。この成形されたカバー材の中へ例えば低圧
発泡の発泡性原液を注入して発泡膨張させること
により、簡易に最終製品（ヘツドレスト）を作る
ことができる。

第１図に示したような成形された熱可塑性布を
製造する方法を、そのために使用する装置と共
に、第２図及び第３図を参照して説明する。

まず本発明の方法で用いられる１つの成形装置
１が第２図に示されている。この装置１は、耐熱
性内張り２を施した槽３を有し、槽の中に本発明
に係る液状金属浴４が入れられる。

液状金属浴４は、鉛、錫、カドミウム、亜鉛又
はビスマスから選ばれた金属の共融混合物であ
り、そして実際的には、これら５種の金属の二
元、三元又は四元混合物であり得る。これら５種
の金属は、すべて高い密度をもち、従つてその溶
融浴の中へ漬けられた物体に対し強い圧縮力を、
熱と共に、及ぼすことができる。

好適な液状金属浴４は、下記のような組成をも
つ。

鉛 32％（重量） 錫 45％ カドミウム 18％ ビスマス ５％ この好適組成は139℃で液状共融混合物を形成
し、最高の密度を有するから、この中へ浸漬され
た物体に対し高く、均一な圧縮力（又は成形圧
力）と高い熱（少なくとも139℃以上の温度の）
を与えることができる。成形圧力は、一方では液
状金属の密度（大体10くらい。一定とみることが
できる）により生じ、他方では液中の深さにより
与えられる。例えば、金属浴４の中の約10cmの深
さで約100ｇ／cm²の成形圧力が得られる。図示し
てないが、この金属浴を液状に保つための温度維
持手段が好適に槽３に付設され得る。こうして液
状金属浴４は、フレキシブルな加熱加圧用下型を
構成するということができる。

成形装置１は、液状金属浴４の上方に上型５を
有する。上型５は、所望の最終製品（図示の例で
ヘツドレスト）に相当する外形輪郭を有し、その
全周囲に液状金属浴の圧と熱を受けた熱可塑性布
が押しつけられる。上型５は、浴４の中で熱膨張
したり、圧力によつて潰れたりすることのない耐
熱性、耐圧性で、且つ比較的安価な材料、好適に
コンクリート製とすることがよい。第２図に矢印
で示すように、上型５は上下に動き得るように適
宜支持材６によつて上方から支持されている。

上型５の下に、本発明により成形されるべき布
７、すなわちポリエステル又はポリアミド系の織
布、編布などの熱可塑性布がフラツトな状態に配
置される。図示の例で、布７は適当なガイドロー
ラ８，８の上にピンと張つた平らな状態に横たえ
られている。布７は、上方からの圧力によりガイ
ドローラ８，８上をスムースに動き得る。

金属浴４の上方で、布７の下に、保護布９がガ
イドローラ１０，１０上を容易に動き得るように
配置される。保護布９は、布７が液状金属に直接
触れて汚損乃至損傷されるのを防ぐものである
が、金属浴の熱と圧縮力となるべく忠実に布７へ
伝えることができるように、それ自身伝熱性があ
り且つ柔軟性（レジリエンシー）がある材料で作
られる。好適に、保護布９は密に編成した前記の
ような編布が用いられ得る。

なお、第２図でＷは布７に水を適用する手段を
表わしており、この手段は布７上を水平方向に動
かすことができ、或いは逆に布７を水適用手段Ｗ
の下に横に動かすようにしてもよい。

本発明の成形工程は、第２図に示すように、布
７をピンと張り渡し、ついで上型５を降下させ、
それにより布７と保護布９とを液状金属浴４の中
へ押し込み、第３図に示すように所要の深さま
で、例えばヘツドレストの底部に相当する上型５
のくびれ部５ａまで、浸漬することにより、開始
される。浸漬された布７は、高い密度の液状金属
浴４から均一な圧縮力を、第３図にこまかい多数
の矢印で示すように、受けて、上型５の表面形状
に一致するように押しつけられると共に、液状金
属からの熱（少なくとも共融温度139℃より高い）
を受けて、非晶領域が溶融乃至軟化せしめられる
ことになる。

このように同時に熱と圧とで形づけられた布７
は、ついで、上型５と共に液状金属浴４から引き
上げられ、例えば空気の吹付けにより冷却され、
与えられた立体的形状は固定される。保護布９
は、破壊しない限り、再使用可能である。

成形された布７の形状が固定されたら、上型５
は除去され、くびれ部５ａに相当する部分より少
し上で布を切断すると、第１図に示したような、
立体的に成形され、それ自身で保形性を有する、
ヘツドレストのカバー材が得られる。

本発明によれば、成形を容易にするため、熱可
塑性布は、液状金属浴への浸漬に先立ち、例えば
第２図に示したような水適用手段Ｗなどにより、
湿潤され得る。布に含まれた水分は、液状金属浴
からの高い熱により急速に蒸気となつて、布の繊
維を膨潤させ、その変形を容易にする。成形が完
了した時、布は乾燥している。

使用される熱可塑性布がポリエステル又はポリ
アミド織布又は編布である場合、これら布はその
製造工程中にヒートセツト処理を受けていない、
染色・仕上げ済のものであることが好都合であ
る。なぜなら、前以つてヒートセツトされていな
い布は非晶領域にストレス又はストレインが少な
く、それだけ新たに与えられた外力によく順応す
るからである。

本発明により処理されるべき布７がパイル布地
である場合、保護布は同様なパイルを有するもの
が用いられるべきである。第４図は、このような
パイル付保護布９′を拡大して模式的に示してい
る。保護布９′はパイルP′を有し、これは布７の
パイルＰと向き合つてそれらの中に突き刺つてい
る。従つて、液状金属浴中で強い圧力が保護布
９′を通じて布７に伝えられても、布７のパイル
Ｐが倒伏してそのソフトな触感を失なうようなこ
とは防止される。

本発明の液状金属浴成形法は、熱可塑性プラス
ツクのフイルムの成形にも応用することができ
る。これらフイルムは、従来加熱装置と真空成形
装置とを利用する熱成形法によつて処理されてい
るが、本発明の方法により経済的に有利に成形さ
れることができる。熱成形装置は、一般に、製品
の寸法ごとに最小コストとなる大きさに作るべき
ものであるので、成形すべきカバー材の寸法が異
なるごとに多数の熱成形装置、特に成形型、を用
意しなければならない。また、従来の方法で使用
される真空吸引装置は元来高価なものである。

これに対し本発明においては、１つの液状金属
浴がいくつもの異なる寸法の製品に対し共通の下
型として利用され得る。異なる寸法の製品に対し
ては、上型だけを交換すればよく、そして上型は
コンクリートなどのような安価な材料で容易に製
作され得る。

液状金属浴（流動性下型）の利点は、それがフ
レキシビリテイをもつていて、凹んだ形状部分へ
も容易に進入し得ることであり、また、高価複雑
な加圧又は吸引装置及び加熱装置を要することな
く、熱と圧を同時に適用し得ることである。ま
た、特に上型が基部の拡大した形状である場合、
流動性下型（液状金属浴）はその上型を抵抗なく
挿入し且つ引き上げることを可能ならしめる点で
有利である。

特に、熱可塑性プラスチツクのフイルムが本発
明により成形される場合、フイルムは加熱と同時
に成形圧力を受け、従来の方法に比しより均一厚
のカバー材を作り出すことができる。また、特に
上型が基部の拡大した形状である場合、流動性下
型（液状金属浴）はその上型を抵抗なく挿入し且
つ引き上げることを可能ならしめる点で有利であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明の液状金属浴成形法に
よれば、熱可塑性布（フアブリツク）、即ちポリ
エステル又はポリアミドなどの織布又は編布は、
その物理的性質を利用して、フラツトな原状態か
ら一段階の処理で熱と圧縮力により立体的な所望
形状に成形され得る。本発明の方法及びそこに使
用される装置は、従来の方法及び装置に比較し、
汎用性に富み、且つ経済的に有利である。

本発明によつてフラツトな熱可塑性布を所望の
立体的形状に成形することは、従来の裁断・縫製
加工の手間を省き、且つ後続の作業、例えば発泡
性プラスチツクの注入又はその他の詰め物の装入
は容易となり、そのための設備も軽易なものとな
し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により所望の立体的形状に一段
階で成形された熱可塑性布、具体的にヘツドレス
トのカバー材を示す斜視図、第２図は本発明の方
法で使用される成形装置（その主要部は液状金属
浴である）を略示的に示す断面図、第３図は同装
置による成形工程を説明する断面図、第４図は第
２図及び第３図の成形装置に使用される保護布の
変形例を模式的に示す拡大部分断面図である。 〔主要荷号〕、１……液状金属浴成形装置、３
……槽、４……液状金属浴、５……上型、７……
（処理される）熱可塑性布、９……保護布。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 結晶領域と非晶領域とをもつ繊維から構
   成された布から選ばれた表皮材料を用意し、 (b) 前記非晶領域の軟化点と少なくとも等しいか
   又はそれより高く、且つ前記結晶領域の融点よ
   りは低い共融点をもち、且つ比較的高い密度を
   もつ共融混合物から成る液状金属浴を用意し、 (c) 前記表皮材料を所望の最終形状に相当する立
   体的外形をもつ上型によつて前記液状金属浴の
   中へ押込み浸漬し、それにより前記表皮材料を
   上型の外形に沿わせて形づけし、 (d) 前記形づけされた表皮材料を上型と共に液状
   金属浴から引上げて冷却し、 (e) 所望の立体的最終形状に成形された表皮材料
   から上型を取り外すことから成る熱可塑性布の
   成形方法。 ２ 前記表皮材料と液状金属浴との間に保護布を
   介在させて浸漬を行う特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３ 液状金属浴へ浸漬する前に前記布を湿潤させ
   ることを含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 液状金属浴から引上げた表皮材料に空気を吹
   きつけることにより冷却を行う特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ５ 液状金属浴は、鉛、錫、カドミウム、亜鉛及
   びビスマスから成る群から選ばれた金属の共融混
   合物である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 液状金属浴は、鉛、錫、カドミウム及びビス
   マスの共融混合物であり、139℃の共融点をもつ
   特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 前記保護布は耐熱性でしなやかな繊維製の密
   な編布である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 前記上型はコンクリート製である特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ９ 前記表皮材料はポリエステル又はポリアミド
   繊維から成る織布又は編布製である特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 １０ 前記表皮材料はパイル布地であり、前記保
   護布は該布地と接する面に同様にパイルを有する
   ものである特許請求の範囲第１項記載の方法。