JPH0360280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、異硬度の各種形状の発泡材料の積
層構造体を形状精度の高い且つ高接着性能を有す
る着座感触にすぐれた耐久性の大なる異硬度シー
トクツシヨンの成形方法とその方法を実施する装
置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の硬度な異なるフオームを積層したクツシ
ヨン体の構造としては、たとえば、センター部分
と両側部との硬度が異なる水平異硬度シートクツ
シヨン、また、上下異硬度シートクツシヨン等が
知られているが、これらの従来の製造方法は、あ
らかじめ所要形状に裁断した発泡体と発泡性配合
液とを一体とする二段方式と、異硬度の発泡性配
合液を型内にて発泡一体化する一段方式とに大別
される。 なお、このような硬度の異なるフオームを接合
ないし積層としたクツシヨン体の製造方法として
は、次のごとき種種の方法が提案されている。 特開昭58−209385号公報（発明の名称−異硬度
クツシヨン体とその製造方法）には、あらかじめ
成形した少なくとも２個のクツシヨン材を、成形
用型内において中央部に空間を残して配置し、該
空間に発泡体成形原料を注入して発泡硬化させ、
上記のような水平異硬度シートクツシヨン体を製
造する方法が開示されている。 特開昭58−138622号公報（発明の名称−クツシ
ヨン体の製造方法およびその成形用金型）には、
モールドの所定位置にあらかじめ所定形状に裁断
した通気性含浸材を仮着し、下型内にポリウレタ
ン発泡形成用原液を注入し、発泡硬化において該
原液が上記含浸材に含浸硬化することにより成形
品表面から所定間隔離れた内部の硬度を増大させ
る方法が述べられている。 特開昭58−203027号公報（発明の名称−異硬度
クツシヨン体の製造方法とその成形用型）には、
開口部を有する仕切りによつて、成形型のキヤビ
テイ内を柔らかい部分を成形するキヤビテイと硬
い部分を成形するキヤビテイに区切り、この柔ら
かい部分を成形するキヤビテイ内に液状発泡性原
料を注入して閉型し、発泡をはじめた原料が前記
の開口部を通過時に、流れが乱され発泡の成長が
制限され気泡が不均一にされて硬い部分を成形す
るキヤビテイ内に流入して反応を完了させること
によりなる異硬度クツシヨン体の製造方法が開示
されている。 実公昭48−32108号公報（発明の名称−シート
クツシヨン）には、「目的の製品の形状をなして
いる鋳型に、半硬質のパツド部材２を形成する発
泡性合成樹脂原液を注入し、発泡液が発泡しつつ
ある液面上に仕切部材３を載置し、その上に軟質
のクツシヨン部材１を形成する発泡性合成樹脂原
液を注入することにより、これらの３者が一体に
接合された成形物として簡単に得られる」シート
状クツシヨン体が開示されている。 特開昭55−96195号公報（発明の名称−多層比
重発泡体製品およびその製造法）には、硬い発泡
体を形成することができる第１の材料を型内に注
入し発泡を開始せしめ、潜在膨脹量の約10〜80％
完了後、軟い発泡体を形成する第２の液状材料を
第１の材料に注入せしめて型を閉鎖し内容物を膨
脹硬化させた多層比重発泡体製品が開示されてい
る。 特開昭59−138423号公報（発明の名称−発泡体
製品及びその製造方法）には、硬い発泡体を形成
する第１の材料と軟らかい発泡体を形成する第２
の材料の比重差を利用する工程を実施するに際
し、中間密度の発泡体をつくる第３の材料を前記
第１の材料の周りに位置せしめ一体発泡させるこ
とにより硬い発泡体層、軟らかい下部発泡体層及
び中間密度の発泡体側壁とよりなる発泡体製品と
その製造方法が開示されている。 特開昭58−501025号公報（発明の名称−ポリウ
レタンフオームの製造方法）には、型の中に注入
した軟質フオーム配合物が100〜2300％までの範
囲内に体膨脹した時に、この軟質フオーム配合物
上に硬質フオーム配合物を直接導入することを特
徴とする異硬度ポリウレタンフオーム物品の製造
方法が開示されている。 以上が異硬度シートクツシヨン体に関する代表
的な従来技術である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 二段方式の異硬度シートクツシヨンは、高い寸
法精度は得られるが、製造工程が複雑で、製造コ
ストが高くなる欠点があり、また、両者の接合面
に含浸層が形成され、シートとしての荷重変形感
触が劣る。 一段方式の異硬度シートクツシヨンは、製造工
程が簡易であるが、寸法精度が劣るため好適な着
座感触が得られない。また、異硬度発泡体間にフ
イルムシートを介在させて寸法精度を高めるよう
な構造もあるが、これも荷重変形による違和的感
触があつて、ソフト・ハード間の感触が劣る。こ
の出願の発明は、一段方式の同様の発泡性配合液
のみを使用し、その低寸法精度の欠点を解消し、
高い寸法精度が得られ且つ着座感触において、好
適な荷重変形感触の得られる異硬度シートクツシ
ヨンを得ようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明の異硬度シートクツシヨンの成形方法
は、一言でいえば、発泡性配合液のみを使用し、
複数の異なる上型を交互に連続的に使用して、被
積層フオームのタツクフリータイムの終了直前ま
たは経過後次の層のフオームの発泡性配合液を注
入して連続的に積層する一様的多段方式とでも仮
称されるようなものである。 また、この成形方法に使用される異硬度シート
クツシヨンの成形装置は、座部と座面側部を有す
る異硬度シートクツシヨンの下型周辺の４フラン
ジ面の少なくとも２フランジ面に、異硬度のシー
トクツシヨン層の各形状層を順次成形する異なる
上型をヒンジ継手等にて開閉自在に連結して、上
型を急速に交換可能に枢着し、瞬時的に交換成形
する方法によつて目的を達成するものである。 また、この成形装置は、この成形方法に適合す
るように、下型、上型を軽量な、熱伝導率の高い
アルミニウム成形型とし、その鋳造型に熱媒体用
パイプを鋳込んだ加熱装置を内在させて、加熱面
においても、所要温度に、連続的に、瞬時的に対
応可能な加熱機構を内在した成形装置とするもの
である。 なお、この異硬度シートクツシヨンの成形装置
は、最高４種類の異なる上型を設けることがで
き、必要に応じて、硬度並びに形状等において変
化に富む異硬度シートクツシヨンを成形すること
が可能である。 なお、この成形方法に使用するフオームは、主
として、高速キユアー型高弾性ウレタンフオーム
を形成する発泡性配合液を使用し、型の温度を50
℃〜100℃の温度範囲内からフオームの配合組成
によつて選定される所要温度の加熱の下に、それ
ぞれ異硬度のフオームの発泡性配合液を注入ヘツ
ドにて自動的に行ない、積層される各層のフオー
ムを順次それぞれの上型によつて成形を行ない、
被積層フオームのタツクフリータイムの終了直前
または経過後次の層のフオームの発泡性配合液を
注入して上型にて成形を行ない、終了積層フオー
ムは、そのタツクフリータイムに相当する時間ま
たは相当時間以上、型硬化を行ない異硬度シート
クツシヨンの積層体を成形するものである。な
お、積層フオームの成形は、タツクフリータイム
の直後に次層の発泡性配合液を注入するのが好ま
しい。 以上のとおり、異なる複数の上型をタツクフリ
ータイムと連続的に使用することによつて、きわ
めて高寸法精度の積層体を得ると共に、他の積層
体を急速注入して、相互の良好な分子間隔着を行
なうように一体成形することによつて従来の欠点
を解消するものである。 なお、詳細については、例示の図面に基づい
て、実施例において具体的に詳述する。 〔実施例〕 第１図は、この発明の成形方法にて得られた一
例を示す異硬度シートクツシヨンの中心線に沿つ
て裁断した中央部縦断端面図、 第２図は、第１図の斜視図で、この発明の成形
品の一例を示した成形品の1/2成形品の斜視図、 第３図−ａは、第１図のａ−ａ線断面図、 第３図−ｂは、第１図のｂ−ｂ線断面図、 第３図−ｃは第１図のｃ−ｃ線断面図で、
両側部には側壁を有するものである。 図において、１はソフトフオーム、２はハード
フオーム、SFは着座するところの座部、SSは着
座の両側の座面側部である。座面側部SSは、隆
起状に形成され、ソフトフオームもハードフオー
ムも第３図の断面図に示すように、座部の両側部
に沿つて隆起状に形成され、左右の動揺に対して
支持力を増大するように、ハードフオームがソフ
トフオームの内部において隆起状に構成されてい
るものである。３は座部SFのソフトフオームの
中央付近に形成された着座安定溝、４は座部SF
のソフトフオームの先端近くに形成された着座安
定溝、５は座部SFと座面側部SSの間に形成され
た着座安定溝である。 第４図は、この発明の成形方法に使用される２
個の異なる上型を有する場合の成形型の中央部断
面を示す概要断面図で、もち論、第２図の成形品
に対応する成形部を有する成形型であり、６はソ
フトフオーム成形用の上型、７はハードフオーム
成形用の上型、８は下型、９，１０はヒンジ継手
で、両上型６，７を交互に下型８に急速に嵌合お
よび開放するための継手である。 なお、上型の開閉は、油圧機構にて自動的に行
なわれる（図省略）。 また、成形型の使用材料については、この成形
型は、両側部の上型を急速に下型に嵌合および開
放し且つ高頻度に使用する必要上軽量で化学的に
安定性材料が好ましく、一般的に使用されるアル
ミニウム材料が好ましい。成形型の加熱には、種
種な方式が使用されうるものであるが、この発明
の成形方法においては、熱伝導率の良好なアルミ
成形型に、アルミ型鋳造時に、熱媒体用パイプを
鋳込むパイプ方式を採用し、熱触体によつてモー
ルド温度を均一に且つ精度よく調節することが好
ましい。 この発明の成形方法は、まず、モールド温度
を、発泡性配合液を高速反応硬化させるため、通
常50℃〜100℃の温度範囲を選ぶ必要がある。50
℃未満では、型に接触した表層部の硬化反応が遅
くなり、100℃を越えると反応が速くなりすぎて
共に良好な成形が得られない。 次に、ソフトフオームとハードフオームの硬度
差ポリウレタン配合液の一例を次の第１表に示
す。（本例は、硬度差の少ない二層の積層体の場
合で、硬度差を大きく三層の積層体とする場合
は、上型を３種類使用する必要があり、この場合
は三層の内二層は被積層フオームであり、この層
のタツクフリータイム終了直後または経過合後の
層の発泡性配合液を注入して成形を行なうもので
あるがタツクフリータイムの直後に次の第三層を
注入するのが好ましい。） 原料ポリマーとしては、一例として三井東圧製
EP−3033（PPG−粘度1000cP、OH価33、分子量
約6400）と、POP31−28（20％アクリロニトリル
グラフト化PPG−粘度3000cP、OH価28、分子量
約6000）を使用した。

【表】 上記の配合組成における物性と発泡特性を次の
第２表に示す。

〔発明の作用・効果〕

この発明の成形方法は、高速成形可能な高弾性
ポリウレタンフオームを、下型のフランジに枢着
した急速交換可能な複数の上型によつて瞬時的に
交換成形し、ソフトフオームのタツクフリータイ
ムの直後内においてハードフオームと一体成形す
るため、全部型加硫であるにもかかわらずソフト
フオームとハードフオーム間は、両分子間の強力
な融合が容易に行なわれる作用を発揮し且つ高寸
法精度が得られるばかりでく、良好な製品が容易
に連続的に得られ、上型の増加によつて、さらに
硬度並びに形状等において変化に富む、各種の要
望にマツチした製品が容易に得られる。また、ソ
フトフオームとハードフオームの流動混在するこ
とが防止され、着座感触において好適な荷重変形
感触の得られる特性を有する耐久性異硬度シート
クツシヨンが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の異硬度シートクツシヨン
の成形方法にて得られた一例を示す異硬度シート
クツシヨンの中心線に沿つて裁断した中央部縦断
端面図、第２図は、第１図の成形品の1/2成形品
の斜視図、第３図−ａは、第１図のａ−ａ線
断面図、第３図−ｂは、第１図のｂ−ｂ線断
面図、第３図−ｃは、第１図のｃ−ｃ線断面
図、第４図は、この発明の成形方法に使用される
成形型の中央部断面を示す概要断面図、第５図
は、ソフトフオーム成形時の状態を示す中央概要
断面図、第６図は、ソフトフオーム上に、ハード
フオーム配合溶液を注入する時の成形時の状態を
示す中央概要断面図、第７図は、ハード用上型を
閉じた状態を示す同概要断面図、第８図は、ソフ
トフオームとハードフオームの一体成形品の硬化
を完了し、ハード用上型を開いた状態を示す同概
要断面図、第９図は、下型にソフト用上型を閉じ
た時のフランジ部分を拡大断面で示したクリアラ
ンスの説明図、第１０図は、下型にハード用上型
を閉じた時のフランジ部分の拡大断面である。 １……ソフトフオーム、２……ハードフオー
ム、６，７……上型、８……下型、９，１０……
ヒンジ継手、１１……ソフト用注入ヘツド、１２
……ソフトフオーム、１３……ハード用注入ヘツ
ド、１４……ハードフオーム、１９……上型７と
下型８の合せ面、２０……バリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下型の周辺に異なる複数の上型を、それぞれ
   ヒンジ継手にて開閉自在に操作可能に構成し且つ
   所要温度に調整される加熱機構を内在した成形型
   において、型の温度を50℃〜100℃の温度範囲内
   から、フオームの配合組成によつて選定される所
   要温度の加熱の下に、それぞれ界硬度のフオーム
   の発泡性配合液を注入ヘツドにて自動的に注入
   し、積層される各層のフオームを順次成形を行な
   うに当り、被積層フオームのタツクフリータイム
   の終了直前または経過後次の層のフオームの発泡
   性配合液を注入して成形を行ない、異硬度の積層
   シートを成形することを特徴とする異硬度シート
   クツシヨンの成形方法。 ２ 被積層フオームの型の合せ目には0.5mm以下
   のバリを形成し、異硬度フオームの流動混在する
   ことを防止する特許請求の範囲第１項記載の異硬
   度シートクツシヨンの成形方法。 ３ 座部と座面側部を有する異硬度シートクツシ
   ヨンの下型周辺の４フランジ面の少なくとも、２
   フランジ面に、異硬度のシートクツシヨン層の各
   形状層を順次成形する異なる上型をヒンジ継手等
   にて開閉自在に連結した異硬度シートクツシヨン
   の成形装置。 ４ 下型、上型がアルミニウム成形型で、その鋳
   造時に、熱媒体用パイプを鋳込んだ加熱装置を内
   在した特許請求の範囲第３項記載の異硬度シート
   クツシヨンの成形装置。