JPH0622918B2 - クッション体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、クッション体の製造方法に関し、特にはモ
ールド成形品の通気性を高度に向上させたクッション体
の製造方法に関する。

（従来の技術） 自動車等の座席は、所定形状の軟質ポリウレタンフォー
ムからなるクッション体をファブリック等の表皮材で覆
ったものが広く用いられている。

従来そのクッション体の製造方法として、所望のキャビ
ティを設けた型によるモールド成形法が多用されてい
る。

すなわち、軟質ポリウレタンフォーム原料をモールド
（発泡成形用型）のキャビティに投入し、該原料を発泡
させて所望のキャビティ形状からなるポリウレタンフォ
ーム成形品を成形する方法である。

このモールド成形法は、更にホットキュアモールド成形
法とモールドキュア成形法とに大別される。

前者は、予熱した型の中にポリウレタン発泡原料を投入
し、発泡した後更に型を炉の中で加熱し、型キャビティ
面と接する表面部分の発泡を促進し、完結させる方法で
ある。また、後者はポリウレタン発泡原料を投入した型
を炉の中に入れることなく、型を室温またはそれよりや
や高い温度に保持しながら発泡を完結させる方法であ
る。特徴として前者は、セル（気孔）膜の硬化速度以上
の速さで発泡ガスの圧力が大となるため、破泡して連通
気孔構造となり易いものであり、後者はセル膜の硬化が
速いため破泡しにくい連通気孔構造となりにくい点であ
る。勿論使用される原料によりかなりのバラツキがあ
る。

そのため、前者は気孔の連通度が約70％前後とかなり通
気性の良いものが得られる反面、型を加熱するため成形
品表面に皮膜が形成される欠点、更には型の加熱冷却を
必要とする欠点を有する。これに対し、後者は型の加熱
冷却を殆ど必要としない反面、脱型直後の成形品の気孔
連通度は約20〜30％と通気性が劣る欠点を有している。
そのため、後者においては成形品を加圧ロール間に通す
等により、成形品を強制的に変形させてセル膜を破壊す
ること、いわゆるクラッシングが行われる。

他方、このようなポリウレタンフォーム原料として、ア
ルキレンオキサイドポリエーテルと、トルエンジイソシ
アネート等の芳香族イソシアネートが多用されている
が、前述のごとく成形直後の成形品においては、ホット
キュアモールド成形品、コールドキュアモールド成形品
とも、程度の差こそあれ、かなりのセル膜が存在し、通
気性が悪いきらいがある。そのため、前述のごとくクラ
ッシングを必要とするものが多い。

しかし、該クラッシングによっても、セル膜を完全に除
去できるものではないため、高度に通気性の良いクッシ
ョン体を得ることができなかった。しかも、クラッシン
グは、軟質ポリウレタンフォーム成形品に大きな力を加
え変形を与えることによりセル膜を破壊するため、セル
とセルを結ぶセルの骨格部分に亀裂が入る等、該軟質ポ
リウレタンフォーム成形品にかえって損傷を与える虞れ
もある。また、フレーム等を内蔵させたフレーム一体成
形クッションのようなものにおいては、圧縮によるクラ
ッシングは変形の原因となるため、クラッシングを行う
ことができなかった。

そこで、軟質ポリウレタンフォームのセル膜を除去する
方法として、該フォームをアルカリ溶液で処理する方法
（特公昭34−8137号公報）、あるいは該フォームを密閉
容器に収容し、該容器に爆発性ガスを導入して爆発させ
る方法（特公昭41-752号公報）が提案されている。

しかし、これらの方法をクッション体の製造方法に適用
しようとすると、つぎの問題が発生するため、現実には
用いることができなかった。

前者のアルカリ溶液処理にあっては、軟質ポリウレタン
フォームをアルカリ溶液に浸漬して行うため、その軟質
ポリウレタンフォームに付着したアルカリ溶液をその後
水等で洗い流す作業が必要になり、更にはその水分を乾
燥除去する作業も必要となって、余分な作業に手間取る
問題を生じる。

後者の爆発処理にあっては、密閉容器内に導入された爆
発性ガスが爆発するとき同時に燃焼するため、該容器内
に入れられたポリウレタンフォーム表面が燃焼溶融し、
フォーム表面がタール状に変化することである。またそ
の時発生する熱および圧力によりポリウレタンフォーム
が変形し易いことである。

（発明が解決しようとする課題） そこでこの発明は、前記の点に鑑み、従来より通気性、
および物性の高いクッション体を、変形、損傷等を生じ
ることなく簡便に製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、モールド成形さ
れた所定形状の軟質ポリウレタンフォーム成形品を密閉
容器に収容し、その密閉容器に爆発性ガスを導入し、そ
の爆発性ガスを燃焼爆発させて前記軟質ポリウレタンフ
ォーム成形品のセル膜除去を図るに際し、該密閉容器内
面とその軟質ポリウレタンフォーム成形品表面との隙間
を、別の軟質発泡体で塞ぐことにより、軟質ポリウレタ
ンフォーム成形品の表面を溶融させることなく、また変
形を生じさせずにクッション体を製造したのである。

（作用） 密閉容器に収容された所定形状の軟質ポリウレタンフォ
ーム成形品は、その密閉容器に導入された爆発性ガスの
燃焼爆発により、セル膜が溶融あるいは破壊され、連通
度の高い通気性の優れたクッション体になる。

その際、軟質ポリウレタンフォーム成形品の表面と密閉
容器内面との間にある隙間が、軟質発泡体により塞がれ
ているため、爆発性ガスの爆発によっても、その圧力は
軟質発泡体にほとんど吸収され、内蔵される軟質ポリウ
レタンフォーム成形品に変形を生じることがない。

しかも、該隙間を塞ぐ軟質発泡体と軟質ポリウレタンフ
ォーム成形品とは、いずれも軟質の発泡体であるため、
物性が似通っている。そのため、該軟質ポリウレタンフ
ォーム成形品は、隙間にある軟質発泡体と一体となっ
て、一つの軟質発泡体として隙間なく密閉容器に収容さ
れているのと同じ状態になり、前記爆発の衝撃力が一つ
の軟質発泡体に均一に加わることになる。その結果、軟
質ポリウレタンフォーム成形品に均一に衝撃力が加わる
ことにより、該軟質ポリウレタンフォーム成形品のセル
膜がそのフォーム全体に亙って均一かつほぼ完全に除去
されることになり、通気性が高く、物性の優れたクッシ
ョン体が得られる。

また、この時ポリウレタンフォーム成形品に浸漬してい
る爆発性ガスが爆発により瞬間的に燃焼し、その熱でセ
ル膜が溶融して骨格に付着するため、より骨格が強化さ
れることになる。

（実施例） 以下実施例について説明する。

・密閉容器 第１図はこの実施例で用いた密閉容器10を示す断面図で
ある。その密閉容器10は、100 cm×100 cm×30cmの名方
形外形をした金属製箱体からなり、上半体12と下半体14
から構成される。

上半体12と下半体14は、クランプ16により閉合されて、
内部に軟質ポリウレタンフォーム成形品を収容するため
の収納用空間18を形成する。またその上半体12あるいは
下半体14の所定部には、前記収納用空間18の空気を排出
するための排出管20と、収納用空間18に爆発性ガスを導
入するための導入管22が、該収納用空間18に開口して設
けられ、さらには該爆発性ガスに点火するための点火用
プラグ24が先端を密閉容器10内に突出させて設けられて
いる。

その点火用プラグ24は、ガソリンエンジンのプラグ同様
導線により電源に接続され、その回路を閉じることによ
り、点火用プラグ24の先端で火花を生じるようになって
いる。

・座席用クッション体の製造 二種類の配合からなるポリウレタンフォーム原料を調製
し、各々の原料から次のようにして二種類の座席用クッ
ション体を製造した。

まず、所望の製品形状からなるモールドのキャビティ内
に、ポリウレタンフォーム原料を投入し、発泡させて、
キャビティと同一形状からなる軟質ポリウレタンフォー
ム成形品をモールド成形した。

次に、その軟質ポリウレタンフォーム成形品21をモール
ドから取り出し、第１図に示した密閉容器10の収納用空
間18に収容した。

他方、前記軟質ポリウレタンフォーム成形品21の形成原
料と同じ配合原料から、オープン発泡により軟質ポリウ
レタンフォームブロックを形成した。そしてそのフォー
ムブロックを裁断して、前記密閉容器内の軟質ポリウレ
タンフォーム成形品21と密閉容器10内面間の隙間23形状
に合致した形状の軟質発泡体（図示せず）を形成し、そ
の軟質発泡体を前記密閉容器内の隙間23に収容して隙間
23を塞ぎ、密閉容器の上下半体12，14を閉じた。

次に、該密閉容器10内の空気を前記排出管20に連結した
真空ポンプ（図示せず）で吸い出して、該密閉容器10内
の圧力が約40mm水銀柱になった時点で排出管20を閉じ
た。その後、室温の酸素とプロパンガスが体積比で１：
５に混合してなる爆発性ガスを、導入管22から密閉容器
10内に供給し、密閉容器10内の圧力が200mm水銀柱まで
上昇した時点でその導入管22を閉じた。

そして、点火用プラグ24に火花を発生させることによ
り、爆発性ガスを燃焼爆発させ、軟質ポリウレタンフォ
ーム成形品のセル膜除去を行った。

燃焼爆発の終了後、排出管20と導入管22を開けてその両
管20，22より空気を密閉容器10内に供給し、該密閉容器
内10を新鮮な空気で満たした。その後、前記燃焼爆発に
よってセル膜の除去された軟質ポリウレタンフォーム成
形品からなる座席用クッション体を取り出した。

得られた座席用クッション体は変形のないもので、何ら
後処理を必要としなかった。

又、比較のために、前記爆発処理前の軟質ポリウレタン
フォーム成形品と同一の軟質ポリウレタンフォーム成形
品（前記原料が異なる二種類）を形成し、その軟質ポリ
ウレタンフォーム成形品に従来と同様の加圧、圧縮によ
るクラッシングを施して、座席用クッション体（比較
例）を製造した。

そして実施例で得た二種類（原料が異なる）の座席用ク
ッション体と、比較例で得た二種類（原料が異なる）の
座席用クッション体について物性を調べ、その結果を次
表に示した。

なお、前記密閉容器と軟質ポリウレタンフォーム成形品
との隙間を塞ぐ軟質発泡体は、次の手段により形成して
もよい。

すなわち、前記軟質ポリウレタンフォーム成形品をポリ
エチレンフィルムで包んだ後、密閉容器10の内面形状と
同じ形状からなるキャビティを有するモールドの内底面
に装置して、そのキャビティに軟質発泡体原料を注入し
発泡させることにより、ポリエチレンフィルムで包んだ
軟質ポリウレタンフォーム成形品の周囲に軟質発泡体を
形成するのである。このようにして得られた軟質発泡体
は、軟質ポリウレタンフォーム成形品と密閉容器内面と
の間の隙間形状に合致した形状からなる。そしてその軟
質発泡体は、後にポリエチレンフィルムを除去した軟質
ポリウレタンフォーム成形品と共に密閉容器内に収容さ
れる。

更に、上記ポリエチレンフィルムに代えて、軟質発泡体
原料の含浸を防止する樹脂、例えば塗料で軟質ポリウレ
タンフォーム成形品をコーティングし、その上に離型剤
処理を行って、前記と同様にして該軟質ポリウレタンフ
ォーム成形品の周囲に軟質発泡体を形成してもよい。

また、上記隙間を塞ぐ軟質発泡体は、軟質ポリウレタン
フォーム成形品と同一のものとする必要はないが、熱伝
播性、強度、伸びにおいて軟質ポリウレタンフォーム成
形品と近似するものを選択するのが、爆発の影響を均一
に軟質ポリウレタンフォームに伝える上で好ましい。

一方、爆発性ガスは上記のものに限らず、水素ガス、メ
タンガス、エタンガス、エチレンガス、アセチレンガス
等と酸素との混合ガスでもよい。

（効果） この発明は、モールド成形した軟質ポリウレタンフォー
ム成形品と、該軟質ポリウレタンフォーム成形品を収容
した密閉容器内面との間の隙間を軟質発泡体で塞ぎ、そ
の密閉容器内に導入した爆発性ガスの爆発により、軟質
ポリウレタンフォーム成形品のセル膜をほぼ完全に除去
してクッション体を製造するものである。

そのため、前記隙間を塞ぐ軟質発泡体により、成形品の
表面燃焼を防ぐとともに、爆発変形圧力を該発泡体によ
って吸収し、変形のないクッション体を、後処理の要な
く得ることができるようになった。

また、爆発の影響を軟質ポリウレタンフォーム成形品に
均一に加えられるようになったため、満遍なく軟質ポリ
ウレタンフォーム成形品のセル膜を除去することがで
き、得られるクッション体の物性をより良好なものとす
ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に用いた密閉容器の断面図で
ある。 10：密閉容器、 21：軟質ポリウレタンフォーム成形品、 26：隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モールド成形された所定形状の軟質ポリウ
   レタンフォーム成形品を密閉容器に収容し、該密閉容器
   内面とその軟質ポリウレタンフォーム成形品表面との隙
   間を軟質発泡体で塞ぎ、その密閉容器に爆発性ガスを導
   入し、その爆発性ガスを燃焼爆発させて前記軟質ポリウ
   レタンフォーム成形品のセル膜除去を図ることを特徴と
   する、クッション体の製造方法。