JPH0768685A

JPH0768685A - 繊維状強化体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0768685A
Application number: JP3057121A
Authority: JP
Inventors: John E Walker; ジョン・イー・ウォーカー; Richard J Bertoia; リチャード・ジェー・バートイア; Anantkumar Ramniklal Sha; アナントクーマ・ラムニクラル・シャー
Original assignee: Hoover Universal Inc
Current assignee: Hoover Universal Inc
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1995-03-14
Also published as: EP0448063A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】ウレタンフォームはランダム若しくはセミラ
ンダムな方向性により非平にされた繊維状材料から作ら
れるプリフォームにより強化される。繊維状強化骨組材
料は硬化フォーム体にほぼ完全に包まれているか埋込ま
れている。また上記骨組材料は最終的な非圧縮状態の製
品の最大厚若しくは平均厚の少なくとも10％を占める。【効果】家具，ベッド，その他強化フレキシブルウレ
タンフォームが用いられる物に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は色々な環境で用いること
ができる強化フォーム（foam）材料又は強化フォーム体
に係わる。また、本発明はこれら材料及び体を準備・製
造するためのプロセス及び方法にも係わる。本発明の強
化フォーム材料又は体は特に家具産業や椅子産業に有用
であり、特に自動車、トラック、バイク、全地形万能車
(ATV,all-terrain vehicle)、スノーモービル、エアー
クラフト、農場機器等用の座席への応用に有効である。
本発明の強化フォームは、さらに、その他の家具やベッ
ドへの応用（例えばマットレス、オフィス用又は家庭用
の家具、その他のフォームクッションを備える装置）に
も有効である。

【０００２】本発明の一つの好適実施例にあっては、あ
るタイプのランダム若しくはセミランダムな３次元強化
ファイバ材料を選択的に組合せて配置する結果、種々の
度合の弾力及び圧縮抵抗を有する強化フォーム材料が得
られる。

【０００３】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
産業及び他の多くの産業にあっては、座席に用いられる
改良・低コスト・高信頼・製造容易なフォーム材料に対
する要望があった。このような材料はユーザに対して心
地好いと同時に、製品自体の寿命より長い寿命を有さね
ばならない。また、最近では、上記材料は、上述のよう
な応用において必要とされる構造的一体性の一部若しく
は全てを提供するものでなければならない。

【０００４】その非常にソフトで心地好い表面を提供で
きるという独特の特色により、低密度のフレキシブルな
ウレタンフォームは長い間ベッド（マットレス）や家具
（椅子）の産業の肝要部材であった。しかしながら、心
地好さという観点から低密度ウレタンフォームが非常に
望ましいものであるとする特徴そのものが、その保全
性、寿命、構造強度等に大きな制限を課している。

【０００５】今日まで、技術文献には、心地好さと、必
要とされる保全性・強度・寿命・最終コストとのバラン
スをよくするために、シート構造における改良ウレタン
フォームを製造する多くの努力が開示されている。典型
的な従来技術文献においては、多数の強化材料（全てが
硬化ウレタンフォーム自身内にあるか、あるいは、硬化
ウレタンと結合している）を採用する試みがなされてい
る。例えば、ウーブン（woven)状の若しくはそうでない
ノン・ウーブン状の平らな「ファブリック（fabric)
（編地、織物）」タイプの材料やスクリム（scrim)を、
硬化中または硬化後にフォームの少なくとも一つの表面
に設けることは非常に一般的である。しかし、このよう
なスクリムの層状化タイプを有することは一体的なフォ
ームブロックの最終的な密度や圧縮性を変えるわけでは
ない。また、このようなスクリム材料をオープンセル
（open cell)ウレタンフォームに長期間付着させること
ができるという能力に付随する問題もある。

【０００６】同様な努力が、合成化・複合化・混成化若
しくは層状化効果（影響）を生じさせることにより低密
度フレキシブルウレタンフォームを改良すべくなされ
た。この応用例において典型的なものは、強化若しくは
硬性材料若しくはスクリムを２つ又は３つ以上のフォー
ム層の間に配することである。同様な合成物が２つ又は
３つ以上のタイプ及び密度のフォームを組合せること
（直接それらをジョイントするか、あるいはそれらの間
に強化スクリムまたは層を介在させるかして）によって
作られる。

【０００７】従来技術文献に共通して開示されている第
３のアプローチは、フォームを強化プリフォーム若しく
はスクリムの周りにモールディング（molding)すること
により、単位フォーム構造を内部的に強化する試みであ
る。しかし、この従来技術文献に開示されたプリフォー
ムは、非繊維状（non-fibrous)材料（例えば爆発硬化フ
ォーム（exploded cured foams) ）のランダムでない
（non-random) リピーティングタイプ（repeating-typ
e) ユニットあるいはランダムな２次元繊維状要素・成
分（例えば、ポリプロピレンスクリム）から成ってい
る。

【０００８】上述のアプローチの３つのタイプの具体例
は次の如くである。

【０００９】米国特許出願第 3,840,269号 (1974年10月
８日発行、発明者 Ambrose) には、比較的薄い、均一
な、ランダムな格子強化（lattice reinforced) フォー
ムラバーシートバン（bun)及びその成形方法が開示され
ている。強化格子は、好ましくは、伸縮性重視のポリプ
ロピレンまたはその他の重合樹脂プラスチックフッ化炭
水化物（polymerized resinous plastics fluoridated
hydrocarbons) から成っている。フォーム化できるプラ
スチック状のあるいはラバー状の材料が上記格子と共に
モールド（型）内に入れられ、所定の形状に発泡（フォ
ーミング）・成形される。

【００１０】米国特許第 3,833,454号（1974年９月３
日発行、発明者 Ambrose）には、有機繊維材料（好まし
くはポリプロピレンプラスチック）製の平らな強化シー
トをフォームプラスチック材料に埋込んだ強化フォーム
プラスチックシートバン（bun ）とその成型方法とが開
示されている。好ましくは、上記繊維（ファイバ）はポ
リプロピレンプラスチックである。

【００１１】米国特許第4,264,386 号（1981年４月28日
発行、発明者 Sears Jr.その他）には、高温のモールド
内でクロス（cloth)を成型すると共に、クロスに覆われ
たフォーム充填製品を成形する方法が開示されている
（これはファイバ強化製品ではない）。クロスはモール
ド内で予熱される。クロスはモールドの形状と同じにな
り、その後、ポリウレタンフォームがモールド内へイン
ジェクションされて拡がり、シートクッションを形成す
る。ポリエステルクロスの層が外側の層となる。

【００１２】米国特許第4,792,576 号（1988年12月20日
発行、発明者 Nodelman ）には、リアクションインジェ
クションモールディングによるポリウレタン成型品の製
造が開示されている。強化ファイバマットがRIM 部分の
曲げ係数（flexural modulus）を強めるために開示され
ている。強化ファイバマットはポリエステルマットを含
んでいる。

【００１３】米国特許第4,372,900 号（1983年２月８日
発行、発明者 Doerfling) には、自動車に応用される、
ファイバガラスで強化されたフォーム構造（好ましくは
カバーシートを備える）（例えば、クロスやカーペッ
ト）を形成する方法が開示されている。熱硬化性樹脂を
大量のウーブングラスファイバ内に浸み込ませる。この
樹脂を発泡・拡張させた後に所定形状のダイ内に配して
成形する。

【００１４】米国特許第4,330,494 号（1982年５月１８
日発行、発明者 Iwata その他）には、強化フォーム樹
脂構造材料とその製造方法が開示されている。この発明
は、ポリウレタン等のフォーム構造用に合成繊維強化を
用いることを広く示唆している。さらに、この発明は、
強化材料用の種々のフォームを開示していると共に、特
にファイバ（繊維）の寸法について種々開示している。
最も好ましいファイバはマットに用いられるガラスファ
イバである。

【００１５】米国特許第4,036,923 号（1977年７月１９
日発行、発明者 Saidla)には、大きな強化フォームプラ
スチックパネルを形成するための方法が開示されてい
る。グラスファイバで強化されたフォーム化可能なプラ
スチックの特定の組合せが開示されている。

【００１６】米国特許第4,115,170 号（1978年９月１９
日発行、発明者 Sanson)には、一体化されたカバーを有
すると共に強化格子・骨子が組込まれたプラスチックフ
ォームのクッション構造・シート構造と、その製造方法
とが開示されている。これには色々な強化構造が開示さ
れている。

【００１７】米国特許第3,531,552 号（1970年９月29日
発行、発明者 Getz その他）には合成荷重支持構造（特
に成形シートクッション）の製造方法が開示されてい
る。そのコラム３において、ポリウレタンフォーム材料
と共に用いられるための、プリフォームされた強化材料
インサートとしての有機繊維材料の使用が示されてい
る。このインサートはポリウレタンフォームの面上に成
形される。

【００１８】米国特許第3,875,275 号（1975年４月１日
発行、発明者 Lemelson ）には，強化部材やフレームを
有す合成体（例えば、シェル（shell)状の物体）の成型
方法が開示されている。上記強化部材フレームは合成体
を通って延びると共に、型（モールド）の壁に支持され
る。

【００１９】米国特許第3,082,486 号(1963 年３月２６
日発行、発明者 Khawan その他）には、ポリウレタンマ
ットレス、クッション等を有する強化フォーム体の成形
方法が開示されている。

【００２０】

【発明の概要】上記従来技術に鑑み、本発明はファイバ
（繊維）強化ウレタンフォーム材料と、その製造方法
と、この製法により製造された物体とに関するものであ
る。

【００２１】特に、本発明はプリフォームにより強化さ
れたフレキシブルなウレタンフォーム体に関する。この
プリフォームは、ランダム（不規則）あるいはセミラン
ダム（準不規則）な繊維状の強化材料によって非平（ノ
ンフラット）にされたプリフォームの選択されたクラス
から作られる。

【００２２】本発明に係わる物及び方法は、何の制限も
なく、少なくとも２つの基本的な構成要素を有する。そ
れらは、（１）フレキシブルウレタンフォームまたはフ
ォームシステム組織・系・システム（system) と、
（２）非平な、繊維状の強化骨子材料またはプリフォー
ム（これは、ほぼ完全に、硬化フォーム組織に包まれて
いるかまたは埋込まれていると共に、最終的な非圧縮状
態での製品の最大あるいは平均厚さの少なくとも１０％
を占める）。

【００２３】本発明の方法は次のステップに関するもの
である。それらステップは、(1) 少なくとも１つのキャ
ビティをウレタン型（モールド）を設けるステップと、
(2)上記型内に、３次元的にラムダムなあるいはセミラ
ンダムな繊維状のプリフォームをしっかり（固定して）
と配するステップと、(3) ウレタンフォーム組織を加え
るステップと、(4) プリフォームを所定の位置でフォー
ミング（foaming)して１つのフォーム体を作るステップ
である。

【００２４】上述のように、本発明の方法により提供さ
れる材料は強化フレキシブルウレタンフォームが使用さ
れる家具、ベッド、その他の付随品に特に有用である。

【００２５】本発明のその他の目的・利点は添付図面を
参照しながら以下の説明を読むことにより明らかにされ
るであろう。

【００２６】

【実施例】図１には本発明の技術思想が適用される成型
装置１０が示されている。しかしながら、当業者にとっ
ては、上記成型装置１０が単に本発明の強化ウレタンフ
ォーム製品を製造するために用いられる種々の成型シス
テムのうちの１つにしかすぎないことが理解できるであ
ろう。例えば、成型装置１０は「ポート注入（portpou
r)」モールドとして描かれているが、「オープンモール
ド（open mold)」装置でもよいことは当業者には明らか
であろう。このことを考慮しつつ、成型装置１０は，概
ね、アッパモールドハーフ１４とロアモールドハーフ１
６とから形成されるモールドキャビティ１２から成る。
これらモールドハーフは接触面１８において通常の構成
・方式で取外し可能に組合わされている。成型装置１０
は、シートクッションやバン（bun)等のウレタンフォー
ムバン製品を製造することができるように構成されてい
る。モールディングキャビティ１２は反転され、ロアモ
ールドハーフ１６が一体的なワンピースバンの上半分を
成型し、アッパモールドハーフ１４が一体的なワンピー
スバンの下半分を作る。

【００２７】インレットポート２０がアッパモールドハ
ーフ１４に形成され、液体ウレタンフォームをチャンバ
１２へ供給（流入）できるようになっている。アッパモ
ールドハーフ１４にはアウトレットポート２２も形成さ
れており、押出し工程のときに、余分なウレタンフォー
ムを逃がすことができるようになっている。多数のエア
ーベント２４がアッパモールドハーフ１４には形成され
ている。これらベント２４は強化ファイバ（繊維）骨子
（骨組）材料あるいはプリフォーム２６の近くに且つ好
ましくは該骨子材料あるいはフリフォーム２６に連通す
るように設けられている。プリフォーム２６はアッパモ
ールドハーフ１４内でいかなる適切な手段によって支持
され（吊下げられ）てもよい。例えば、アンカ手段（固
定手段）はプリフォーム２６のエッジに係合すべくアッ
パモールドハーフ１４に挿入された多数の小さな水平に
隔てられたフック２８から成っていてもよい。これらフ
ック２８は好ましくは金属で作られ、成型された物から
取外される。またその代りに、これらは適当なプラスチ
ックから構成されてもよく、この場合はこれらフックは
永久にそこにとどまり成型品の一部となる。図２により
良く示されているように、プリフォーム２６をその四側
の各々に支持すべく４つのフック２８のシリーズが用い
られている。

【００２８】本発明の強化プリフォーム２６は好ましく
は硬化フレキシブルウレンタフォームにほぼ完全に包ま
れるか組込（埋込）まれる。このプリフォーム２６はい
くつかの重要な点において従来技術で採用されているプ
リフォームと異なる。

【００２９】米国特許第3,833,454 号（1974年9 月3 日
発行、発明者Ambrose)等に開示された従来の強化体は、
ランダムに方向付けられたファイバ（繊維）により強化
されている。しかし、これらファイバのランダムな方向
とは２次元的なものにすぎない。したがって、強化材料
（強化体）はフラットなシート状の材料となる。故に、
Ambrose は「薄いシート状」のノンウーブン（non-wove
n)タイプのランダムに方向付された繊維状のファブリッ
ク（fabrics)を開示していることになり、このファブリ
ックは好ましくは間隔を有する関係で共にバインド（結
合）されたポリプロピレンから形成される。また、これ
は、層状製品の要素として当該技術で用いられる強化
「スクリム（scrim)」（本明細書の「従来の技術」のと
ころで述べた）の典型である。このようなプリフォーム
はフラットすぎて本発明の利点・効果を発揮することが
できない。即ち、本発明の繊維状のプリフォームに要求
される厚さをもつことができない。

【００３０】その他の従来から用いられる強化材料で上
記要求される厚さを提供できるものは非繊維状の材料
（non-fibrous materials)を含むもの（例えば、他の早
期硬化ウレンタフォーム）だけである。また、非繊維状
材料は繊維状材料の強度又は必要な空隙（ボイド）若し
くは間隙を有さない。これらは本発明に必要なランダム
又はセミランダム繊維状プリフォーム構造を提供できな
い。即ち、これら従来の材料は必要な３次元的なボイド
（ウレタンフォームを充填し得るボイド）若しくは間隙
を提供しない。従来技術に開示されている非繊維タイプ
のプリフォーム（例えば早期硬化ウレンタフォーム）も
また、所望の結果を提供するのに必要な硬性・強度に欠
けるようである。

【００３１】対照的に、本発明は３次元的な「骨子（sk
elton)」として作用するノンフラット（非平）なより厚
いプリフォーム２６を形成する強化繊維材料を少なくと
も最終又は硬化フォーム構造の一部に採用している。

【００３２】更に、上述のような従来の強化ウレンタン
材料は典型的にはフォーム製品の断面全体を連続して横
切る（通る）強化部分を有する。しかしながら、本発明
では、強化プリフォーム２６の３次元的な部分又はブロ
ックをモールドキャビティ１２のいかなる位置や方向に
でも配することができ、所望の圧縮性能・特性を得るこ
とができる。したがって、このタイプの強化プリフォー
ムによれば、当業者は同一の物（製品）内で複数のプリ
フォームを使用することにより、一体構造の色々な部分
で圧縮性能・特性を変えることができる。

【００３３】よって、本発明は互いに結合（ボンド）さ
れたランダム（３次元的に）なファイア（繊維）あるい
はセミランダムな連続スパンファイバループ（spun fib
erloops)から成るウレタンフォーム３次元プリフォーム
２６を採用する。前者のランダムファイバ及び後者のセ
ミランダム連続スパンファイバループは共に、モールド
内であるいは最終製品内でノンフラットなプリフォーム
を形成する。ここで「平らでない」又は「ノンフラット
（非平）」とは、３次元的な骨子（骨組）プリフォーム
がモールド又は製品の最大又は平均厚さの少なくとも10
％の厚さを有することを意味する。

【００３４】図３Ａ−図８Ｃ（後述する）からわかるよ
うに、強化厚さの範囲は最大又は平均のモールド又は製
品厚さの約10％から100 ％の範囲である。好ましくは、
この範囲はもちろん最終製品の環境条件や用途により決
められる（変わる）ものであり、１つの一体的な製品内
においても変化するものである。硬化製品の最終的な用
途・応用状態により、厚さの範囲は例えば約20％から約
100%％，約20％から５０％，約２０％から約90％，約20
％から約80％，約50％から約90％，約50％から約80％，
あるいはその他の同様な範囲となり得る。

【００３５】上記範囲で３次元プリフォーム２６を採用
することにより、フォーム製品の圧縮特性は、２次元以
上の次元で作用する力に対して変化し得る。例えば、い
くつかの応用例において（後述する）、プリフォームは
垂直方向及び側方向の力に対しての硬性を向上するため
に用いることができる。主に２次元的であり、したがっ
てランダムに配される３次元ボイドや間隙を有さない強
化プリフォームは、一般には、３次元の力に対する応答
を制御するために用いることができない。

【００３６】３次元の非繊維状のプリフォームは、多く
の場合、上述の場合と同様に、３次元の力に対する応答
を制御する能力に欠ける。

【００３７】強化プリフォーム２６は好ましくは、互い
に結合されたランダムな（３次元的に）繊維を有する
か、あるいはその代わりに、連続的なスパン（spun）フ
ァイバループ（これが３次元の、好ましくはセミランダ
ムな構造を形成する）を有する。プリフォーム２６は好
ましくは、次のものから成るグループから選択される。
そのグループとは、(1) ３次元構造で互いに結合（バイ
ンド）されたショートファイバ（short fibers) （例え
ば互いにバインドされたココナツファイバ（coconut fi
bers) やチョップドガラス（chopped glass)、(2) ポリ
エステルタイプのファイバフィル（fiber fill) 、ある
いは(3) 連続ストランドスパン（continuous-strand sp
un) ポリエステル樹脂状材料（例えば、ポリエチレンテ
レフタル酸塩（PET)）である。また、(4) 上記材料の組
合せでもある。かなり好ましい材料は、連続ストランド
スパンPET から作られた３次元スケルトン（骨子、骨
組、skelton)２６と、ポリエステルファイバフィルと、
その他のスパンポリエステル及びポリエステル樹脂（例
えば、ポリ（エチレン2,6-ナフタレンジカボキシレー
ト）（PEN)（poly(ethylene 2,6-naphthalenedicarboxy
late))とを有する。ポリエステルアミド（例えば、ポリ
ヘキサンエチレンアジプアミド（polyhexanethylene ad
ipamides))でもよい。かなり好ましい通常入手可能な材
料としては、20％0.5 デニールコーデル410 バインダ
（20％ 0.5 denier Kodel 410 binder) で結合された80
％100 デニールコーデル442 （80％ 100 denier Kodel
442)としてコダック（Kodak)により製造されているもの
がある。

【００３８】その他の好ましい骨子状プリフォームとし
ては、200,300 及び400 デニールポリエステル、フォー
ミュラ＃200 のブレンド（a blend of 200, 300 and 40
0 denier polyesters, formula #200)としてアメリコ社
（Americo Corp) により製造されている材料から作られ
るものがある。

【００３９】骨子状プリフォーム２６は、一般には、ロ
ール状あるいはブロック状で入手でき、所望の形状にカ
ットされる。このような繊維材料は好ましくはデニール
（材料の細かさを特定するもの）により計量される。デ
ニール数が低い程、ファイバ（繊維）が細かい。より低
いデニール数のプリフォーム２６が最終製品においては
より高い硬性を生じさせる一方、もしプリフォームを作
るために選択された材料のデニール数が低すぎると、ウ
レンタンフォームはプリフォーム２６を容易にあるいは
完全に貫通することができない。したがって、その他の
材料でもよいけれども、プリフォーム２６はデニール数
が200 から約500 の範囲の繊維材料から成ることが好ま
しい。勿論、本発明を考慮すれば当業者にとっては、プ
リフォームを作る特定の繊維の選択と、用いられるバイ
ンダ材料と、プリフォームのその他の性質（例えばデニ
ールの指定）とが、現在の技術においてよく知られてい
る多くのファクタ（例えば、最終的なフォームの用途、
選択されるフォーム等）に依存することは自明である。
例えば、好ましい合成（人工）材料はかなり高い弾性係
数を有するべきであることは明らかである。

【００４０】一般に、プリフォーム２６は硬化ウレタン
フォーム製品にほぼ完全に包まれるか組込（埋込）まれ
る。特に、ウレタン液が最初にインレットポート２０を
通って、プリフォーム２６を含む（包む）１２内へイン
ジェクションされる。インジェクションシステム（図示
せず）は一般には２種類のシステム、即ち高圧システム
と低圧システムを有する。低圧システムでは、ウレタン
は単にビータ（beater) とミックスされるだけでインレ
ットポート２０を通って強制される。高圧システムでは
ウレタンは比較的高い圧力に保持され、その後、低圧チ
ャンバ１２内へスプレー状にインジェクションされる。
典型的なインジェクションシステムはモーベイ（Moba
y)，アドミラル（Admiral)及びエラストグラム（Elastr
ogram)といった会社から入手するこができる。しかしな
がら、上述のように、オープンモールドシステムが用い
られてもよい。

【００４１】図１は、ウレタンフォーム３０がチャンバ
１２内へ配された後のウレンタンフォーム３０のボリュ
ームを示している。ウレタンフォーム３０をエクスパン
ションさせる方法は色々ある。好適実施例においては、
ウレタンフォーム３０はケミカルコンデンセイション
（chemical condensation)又は硬化反応の副生物として
ガス（例えばＣＯ₂）を元の場所で生成する。しかしな
がら、化学的ブローイング（blowing)材（例えば、不活
性ハロゲン化アルキン（inert halogenated alkines))
を用いてもよい。具体的なプレポリマーケミカルフォー
ミュレーション（構成）は後述する。この化学反応によ
り、フォーム３０は急激に拡がり、チャンバ１２を充填
して、余分なものはアウトレットポート２２から外へ出
る。このプロセスの間、フォーム３０はプリフォームス
ケルトン２６のボイド・空隙又は間隙内へ浸透する。そ
して、本プロセスにおいて、プリフォーム２６の繊維状
材料内の空気を追出する。

【００４２】ベント２４は、ウレタン３０が拡がる際
に、プリフォーム２６の空隙、間隙にあるガスが素早く
逃げ出せるようにすることにより、プリフォーム２６を
含むモールドの部分へのウレタン３０の吸収を大きく促
進する。ベント２４の正確な数や大きさは具体的応用例
により異なるが、ベントの数・寸法は空気が素早く吐出
されるのに十分なものであり、繊維状の骨子２６内の空
気の全てがウレタン３０の拡張時に逃出せるように形成
される。もしベント２４がなければ、あるいは不十分な
ベントしかなければ、あるいはもしベントがプリフォー
ムにより占められている部分に連通していなければ、空
気は繊維状の骨子２６の空隙・間隙内にとらわれてしま
い、これにより最終製品には望まれない、セル（cell）
を含まないボイド（空隙）ができてしまう。これらボイ
ドはボイドがある部分の荷重支持能力を著しく減じてし
まう。上述のように、さらに重要なことは、ベントは、
フォームの拡張の方向に対し繊維状の材料の後の部分の
全てから空気が逃出せるように設けられなければならな
いということである。したがって、一般には、ベント２
４はウレタンフォーム３０の拡張の主要部の反対側に設
けられなければならない。

【００４３】図３Ａから３Ｃを参照すると、本発明に係
る最終的なウレタンフォームシートクッションバン３２
が描かれている。バン３２は、自動車に用いられる典型
的なバケットシートのボトムシートクッションを構成す
る。図３Ａはこのシート３２を下から見た場合の図であ
る。同図において骨子状プリフォーム３４は、フロント
タイト（堅い、固定された、目の結んだ）部分でバン３
２内に埋設されており、使用者に「対潜（沈まないよう
にする）」部分（支持部）を提供する。この骨子プリフ
ォーム３４は一般には最終製品の厚さの約10％から50％
を形成する。特に、繊維状のプリフォーム３４は圧縮勾
配を作りより高い硬性と荷重支持能力とをシートのその
部分に与える。

【００４４】骨子プリフォーム３４の近くにあるのは、
荷重が典型的には最大のところにさらに埋設物を形成す
る突出部３６である。しかしながら、この中央部はより
心地好くてあまり硬くない部分となることが望ましい。
故に、骨子プリフォーム３４はこの部分では使用されな
い。したがって、本発明によれば、シートはその使用可
能な部分において変化する硬さや支持状態・性能を有す
ることになる。このようにして、シートの異なる部分で
の異なる支持性能・特性が１つの一体的なシートバンに
おける所望の人間工学上の性能としてあらわれることに
なる。図３Ｂはバン３２の正面図であり、サイドウイン
グ３８と、骨子プリフォーム３４と、突出部３６とを示
している。図３Ｃはバン３２の側面図である。

【００４５】次に、図４Ａ−４Ｃを参照すると、図３Ａ
−３Ｃに示されたシートクッション３２に用いられるよ
うにされたシートバック（背もたれ部）４０の背面が示
されている。シートバック４０はその後方面に骨子プリ
フォーム４２を有している。プリフォーム４２の曲がっ
た形は製造の際に用いられた型の形によるものであり、
またプリフォーム４２は、曲がることができ、型の形に
適合でき所望の形状をとり得る。図４Ｃに示されるよう
に、下から見た場合、シートバック４０は垂直に設けら
れたサイドウイング４４を有する。このサイドウイング
により、使用者の背中の側部を支持することができる。
図４Ｂからわかるように、サイドウイング４４の面に垂
直に使用する力に対してはプリフォーム４２の曲面が対
抗する。したがって、プリフォーム４２はサイドウイン
グ４４にさらなる構造的硬性を与える。

【００４６】図４Ｂを参照すると、シートバック４０の
側面が描かれている。シートバック４０はヘッドレスト
部４６を有している。プリフォーム４２はヘッドレスト
４６の後に設けられており、ヘッドレスト４６にさらな
る構造的硬性を与えている。したがって、プリフォーム
４２は、別個の支持構造を加えることなく、さらなる構
成が必要なシートバック４０の適正な部分にそのさらな
る硬性を与えていることになる。なぜなら、プリフォー
ム４２はバン４０に一体化されているからである。加え
て、プリフォーム４２は、シートバック４０全体のかさ
（大きさ）を大きく増すことなく上記必要とされるさら
なる硬性を与えている。このようにして、プリフォーム
４２は、バンがその要求される部分で単に厚くされる場
合に比べ、シートバック４０内に要求される硬性を組込
むためのあまりかさばらない手段を提供していることに
なる。

【００４７】図５Ａ−５Ｃを参照すると、図３Ａ−３Ｃ
に示されたクッション３２と同様のシートクッションバ
ン４８が示されているが、図５Ａ−５Ｃのバン４８では
プリフォーム３４がウイング部において一対のウイング
プリフォーム５０になっている点が異なる。ウイングプ
リフォーム５０は図示の都合上、分離して描かれている
が、これらウイングプリフォーム５０は図３Ａに示され
た対潜プリフォーム３４と同じシートに組込むこともで
きる。サイドウイングプリフォーム５０はシートクッシ
ョン４８のウイング部５２に埋込まれており、激しい運
転・走行のときに車内の使用者が経験するであろう側方
向の力に対抗すべくウイング５２に対しさらなる強度と
硬性を与えている。プリフォーム５０は、成形プロセス
の間、ウイング５２の側部の曲面５４に合った形にな
る。

【００４８】図６Ａ−６Ｃを参照すると、本発明のシー
トバック５６が示されている。シートバック５６は、シ
ートバック５６のサイドウイング６０の内部で一対のプ
リフォーム５８を使用している。図６Ａ−６Ｃのプリフ
ォーム５８はウイング６０にさらなる硬性を与え、車両
が方向転換する際に生ずるであろう使用者（搭乗者）に
よる側方向の力に対抗するためのものである。図５Ａ−
５Ｃと図６Ａ−６Ｃに示されたプリフォーム５０と５８
は外部支持部材を加えることなく且つシートを過度に大
きくすることなく、必要とされる部分にさらなる支持を
与えている。

【００４９】図７Ａ−７Ｃと図８Ａ−８Ｃは、図５Ａ−
５Ｃと６Ａ−６Ｃで用いられたものにエッヂ硬性を与え
る別の構造を示している。一般に、図７Ａ−７Ｃ及び図
８Ａ−８Ｃはより大きな面積・部分を有す骨子プリフォ
ームを使用し、より大きな度合いのエッジ硬性を与えて
いる。特に、図７Ａ−７Ｃと図８Ａ−８Ｃは「デュアル
デンシティ（dual density）（２つの密度）」あるいは
「デュアルスティッフネス（dual stiffness）（２つの
硬性）」のクッションを示している。この場合、側部は
それらの厚さの100 ％までプリフォームにより強化され
る一方、中央部は全くプリフォームを使用しない。ま
た、図７Ａ−７Ｃと図８Ａ−８Ｃに示された実施例は図
６Ａ−６Ｃに示された実施例と比べ、側部の強化部分に
比較的硬性のある面の感触を与える。この特性は時々、
イニシャルハードネスファクタ（Initial Hardness Fac
tor)として計量される。このイニシャルハードネスファ
クタは、５％押込み力−たわみに対する25％押込み力−
たわみの比として決定される。

【００５０】さらに詳しくは、図７Ａに、サイドウイン
グ６４を有するウレタンフォームシートクッション６２
が示されている。これらサイドウイング６４は一対の骨
子プリフォーム６６でほとんど占められている。同様
に、図８Ａ−８Ｃはシートバック６８を示しており、こ
のシートバック６８はサイドウイング７０とヘッドレス
ト７２を有している。これらサイドウイング７０とヘッ
ドレスト７２はほとんどプリフォーム７４と７６で占め
られている。図７Ａ−７Ｃに示されたシートクッション
６２と図８Ａ−８Ｃに示されたシートバック６８は比較
的ソフトな支持をその中央部に形成する。その部分は使
用者の体重のほとんどかかる部分である。また、上記シ
ートクッション６２とシートバック６８は、側部とヘッ
ドレスト部にかなり大きな支持を与える。これは一体形
のバンに外部から支持構造を加えることなく且つバンの
寸法・大きさ（体積）を大きく増すことなく達成され
る。

【００５１】図９−図１２を参照すると、本発明により
製造されたフォームに対し行われた押圧力−ひずみ（In
dentation Force Deflection) テストの結果を示すグラ
フが示されている。これらのテストは、高圧力ミキシン
グメータリングシステム（mixing metering system) を
用いて製造されたウレタンフォームサンプルに対して行
われたものである。強化プリフォームはPET のスパンフ
ァイバから作られた。押込力−ひずみテストは、一般に
は、フォーム製品に25及び65％のひずみを形成するのに
必要な力を計測することからなる。このテストは一般
に、フラットな円形の圧子足部（indentor foot)を有す
る装置を使用して行われる。圧子足部はスウェベルジョ
イトによって力を計測する装置に接続される。また圧子
足部は製品又は試験品が0.4 〜6.3mm/s の速度でひずむ
ことができるように設けられている。上記スウェベルジ
ョイントはサンプルの角度を許容できるものを用いる。
試験品は平らな水平面上に支持される。この水平面には
孔が設けられており、テストの間空気が素早く逃げるこ
とができるようになっている。一般に、押込みは試験品
の中央に対して行われる。テストされる部分は通常予め
曲げれた、曲げられた後に静止した状態（落ち着いた状
態）にされる。4.5Nの一定の力を加えた後の試験品の厚
さが計測され、次に、試験品がその厚さの25％まで圧縮
され、約１分後にその力がニュートン単位で計測され
る。この試験品を取外さずに、力が65％のひずみまで増
加され、読取りがなされる前に約１分間そのままの状態
を保つ。

【００５２】押込力−ひずみテストの結果はIFD 値とし
て知られる。IFD 値はサポートファクタ，ガイドファク
タ，イニシャルハードネスファクタ，ハードネスインデ
ックス等を含む多数の有益なファクタやインデックスを
計算するのに有用である。上記サポートファクタは65％
IFD を25％IFD で割った値に等しい。押込力−ひずみテ
ストのより詳細な説明は米国試験材料学会（American S
ociety For Testing Materials, ASTM）の刊行物D-3574
-86 「フレキシブルな細胞状の材料−スラブ結合成形ウ
レンタンフォームをテストするための標準的な方法（St
andard Methodsfor Testing Flexible Cellular Materi
als-Slab, Bonded, and Molded Urethane Foams）」に
示されている。

【００５３】図９を参照すると、押込力−ひずみテスト
の結果の一組が示されている。リアクティブインデック
スレシオが95の材料から作られたウレタンフォームサン
プルを用いたものである。この比（リアクティブインデ
ックスレシオ）はウレンタンフォームの硬性をも決定す
る場合がある。一般に、リアクティブインデックスが高
ければ、フォームの硬性は高い。

【００５４】第１の曲線７８は骨子プリフォーム２６を
全く有さない95リアクティブインデックスのフォームの
サンプルについての結果を示している。次の曲線８０は
95リアクティブインデックスを有すると共に骨子プリフ
ォーム２６を有するサンプルを用いた押込力−ひずみテ
ストの結果を示している。プリフォーム２６はテストさ
れたウレタンフォームブロックの全厚の12.5％を形成し
ている。曲線８０からわかるように、骨子プリフォーム
２６は最大約25％のひずみに対しては比較的小さな影響
しか有していない。また、同図から、この影響はひずみ
が増すにつれて増すこともわかる。65％ひずみのところ
では、プリフォーム２６は約275Nから約320Nの力の増加
（16％の増加）となってあらわれている。これらは垂直
押込力の計測値である。即ち、フォームの厚さ方向で計
測されたものである。

【００５５】曲線８２はサンプルの厚さの25％を骨子プ
リフォーム２６が形成する（占める）サンプルについて
の結果を示し、曲線８４はサンプルの厚さの37.5％が骨
子プリフォーム２６であるサンプルについての結果を示
している。これらの図から、厚さの37.5% がプリフォー
ムであっても曲線８４は25％まではサンプルをひずませ
るのに要求される力に対してほとんどあるいは全く影響
を及ぼしていないことが観察できる。同時に、曲線８４
はサンプルを65％ひずませるのに必要な力が275Nから52
0N（89％の増加）したことを示している。したがって、
サポートファクタは曲線７８に対し曲線８４では大きく
増加している一方、イニシャルハードネスファクタでは
ほとんど変化が見られない。

【００５６】図１０を参照すると、曲線８６，８８，９
０，９２により、リアクティブインデックス100 を有す
るウレンタンを用いて製造されたサンプルに対し行われ
た押込力−ひずみテストの結果が示されている。図１１
には曲線９４，９６，９８，100 により、リアクティブ
インデックス105 を有して製造されたサンプルについて
の結果が示されている。また、図１２には、曲線102,10
4,106,108 により、リアクティブインデックス108 を有
すサンプルの結果が示されている。これらの曲線からわ
かることは、リアクティブインデックスが大きくなれ
ば、より低いリアクティブインデックスの材料を用いた
ものよりも、25％ひずみ点に対する影響がより顕著にな
ることである。しかしながら、期待されたように、イン
デックスが高くなれば、より硬性の高いウレンタンフォ
ームが得られ、曲線を上方へシフトする。なぜならばサ
ンプルをひずませるのにはより大きな力が必要となるか
らである。

【００５７】図９−図１２の曲線から明らかなように、
本発明の骨子プリフォーム２６は設計者にシートあるい
は一体型のシートクッションのいかなる部分の硬性及び
支持特性をも細かく調整できる力強い手段を与える。所
望の65％ひずみ力は25％ひずみ力に影響を及ぼすことな
く容易に達成できる。さらに、本発明を用いれば、単に
骨子プリフォーム２６の細かい配置や厚さを変えること
により、一体構造のバンのどの部分においても硬性及び
支持性能を容易に変えることができる。加えて、本発明
を適用することにより、３次元の力に応じてクッション
の支持特性をコントロールすることもできる。つまり、
プリフォームのサイズ，インデックス，配置を適宜選択
することにより、側方の力及び垂直方向の力に対応する
所望の力−ひずみ曲線の組が１つのクッションに対して
得られる。また、これら特性は、シートのサイズや形状
に大きな影響を及ぼすことなく、また、外部支持部材を
加えることなく達成できる。

【００５８】本発明の実施に有効なフレキシブルウレタ
ンフォーム及びフォーム組織は、低密度ウレタン（フォ
ームは約0.8 〜1.2 ポンド／立方フィートの密度を有
す）と、中間密度フォーム（フォームは約1.2 〜3 ポン
ド／立方フィートの密度を有す）と、高密度フォームあ
るいは高弾性（HR) フォーム（フォームは約3 〜6 ポン
ド／立方フィートの密度を有す）とを有す。いくつかの
場合、約6 〜約12ポンド／立方フィートのセミフレキシ
ブルフォームを採用してもよい。

【００５９】本発明に有用なフレキシブルウレタンフォ
ーム組織（システム）は好ましくはプレポリマ組織（シ
ステム）であり、典型的には２つの基本的な構成要素・
成分を有する。それら要素・成分とは、(1) イソシアン
酸塩（isocyanate) と(2) ポリオル（polyol) である。
当該組織は典型的には水により活性化されるか、あるい
は水により硬化可能な組織である。

【００６０】本発明で有用なイソシアン酸塩は、TDI(to
lylene disocyanate, トリレンジイソシアナート）と、
MDI(methylene disocyanate,メチレンジソシアナート）
と、高密度もしくは高分子ジソシアナート（PMDI,polym
eric isocyanates）とを有す。また、これらジソシアナ
ートの混同体でもよい。

【００６１】正確なイソシアン酸塩又はイソシアン酸塩
の混合体の選択は勿論特定の用途による。しかしなが
ら、車両用シートの製造においては、TDI 組織が好適で
ある。非常に好ましい組織は80/20 TDI 組織（即ち、異
性体2,4-ジソシアナート対2,6トリレンジソシアナート
（isomeric 2,4-diisocyanate to the 2,6-tolylene di
isocyanate）の比で80/20)）を有す。

【００６２】本発明で使用されるポリオル（polyols)は
通常のマクログリコール（macroglycols）でもよく、こ
の場合マクログリコールはポリエーテルポリオス，ポリ
エステルポリオスあるいはこれらの混合体である。イソ
シアン酸塩成分を用いた場合のように、ポリオル又はポ
リオル混合体のどちらかを選択するかは最終的な用途に
依存する。自動車用シートでは、ポリエーテル（ジオル
（diols)，トリオル（triols）、またはこれらの混合
体）がかなり好適な組織・系（system）である。好まし
いポリオル（polyols)は約1,000.から約7,500 の平均分
子重量を有すもので、さらに好ましくは約2,000 から約
6,000 の平均分子重量を有すものである（これよりさら
に好ましいのは、約4,000 から約6,000 の平均分子重量
を有すものである）。

【００６３】その他の従来のウレタンフォーム系添加物
を本発明の実施に用いてもよい。これらは、交差結合剤
（crosslinking agent）（例えば、アルカノラミネス
（alkanolamines)）と、ポリウレタン触媒（例えば第３
アミン）と、均一なフォーム細胞（セル）の形成を促進
する界面活性剤その他の剤と、ケミカルブローイング剤
（chemical blowing agent）と、その他の充填剤・増量
剤（filler）と、難燃材（flame retardants) と、勿
論、水を含む。その他の従来のウレタンフォーム系添加
物を、組織の基本成分に沿って用いてもよい。但し、そ
れらは最終的な硬化繊維強化フォームあるいは製品に悪
影響を与えないことが条件とされる。

【００６４】また、プレポリマ混合体が用いられてもよ
い。例えば、後述するように、ウレア成分がポリオルあ
るいはポリオル混合体と共に用いられてもよい。

【００６５】ウレタンフォームが自由に且つ完全に型内
に吹込まれ、硬化の際には強化繊維状骨組（fibrous sk
eletal）材料を完全に包み込む必要及び要望があるため
に、リアクティブインデックス（これはイソシアン酸塩
とポリエルとの化学量論比（ＮＣＯ対ＯＨの比）を反映
する）は本発明のプロセス（方法）においても極めて重
要である。したがって、好適実施例にあっては、このイ
ンデックスは約90から約110 の範囲（より好ましくは約
95から110 ，さらに好ましくは105 から110 ，さらに好
ましくは105 から108 ）の範囲に維持される。この比は
自然位で（正常所在で）（in situ ）ポリマ系の粘度を
調整する手段として制御される。粘度が制御されないと
フォーム組織はプリフォームを包むキャビティの部分を
不完全にまたは不均一に囲んでしまう。

【００６６】本発明のプロセス・方法は以下のステップ
を有して、一体的強化ウレタンフォームクッション体を
製造する方法に関する。上記ステップとは、（ａ）プ
リフォームを固定するための固定手段とキャビティから
ガスを逃がすためのベント手段とを有する少なくとも１
つのキャビティをウレタンモールドを設けるステップ
と、（ｂ）上記キャビティ内に、平均モールドキャビ
ティ厚の少なくとも10％の厚さを有する繊維状プリフォ
ームを配するステップと、（ｃ）上記プリフォームを
上記固定手段に固定して、上記プリフォームが成形の間
の動きに対抗できるように且つ上記プリフォームが上記
ベント手段の近くに位置するようにするステップと、
（ｄ）上記モールド（型）に、約90から約110 のリア
クティブインデックスを有すポリウレタンフォーム混合
体を供給するステップと、（ｅ）上記フォーム混合体
を上記キャビティ内でフォーミング（foaming)して、上
記フォームが上記繊維状プリフォームの空隙・間隙を完
全に充填するように且つ余分なフォーミングガスは全て
上記ベント手段から排出されるようにするステップと、
（ｆ）上記フォームとプリフォームとを共に硬化する
ステップとである。

【００６７】出来上がるフォーム体は通常のウレタンフ
ォーム体として取扱ってもよい。例えば、上述の方法に
より作られたシートクッションを内張りで囲ってもよい
（成型中あるいは成型後に）。

【００６８】有用な構成は（フォーミュレーション）以
下の通りである。

【００６９】有用なフォーミュレーション（構成）構成Ａ組織成分重量部 Mobay 3900 エチレノキサイド（酸化エチレン）添加ポリ 60 プロピレングリコール (Ethylene oxide modified polypropylene glycol) Mobay 9151 ポリウレア充填ポリプロピレングリコール 40 (Polyurea filled polypropylene glycol) Ｈ₂Ｏ水 3.24 U.CC. Deoalf アルカノラミネ交差結合剤 1.76 (Alkanolamine Crosslinker) Air Products 第３アミン触媒 0.50 DABCO33LV (Tertiary amine catalyst) U.CC. A107 酸ブロック第３アミン触媒 0.25 (Acid blocked tertiary Amine Catalyst) Air Products 界面活性剤 1.5 DABCO DC5043 Mobay TD80 トルエンジオシアナート 100I (Toluene Di-isocyanate) （リアクティブインテックス100 を提供するのに必要な量）構成Ｂエチレンオキサイド添加ポリプロピレングリコール 0-85 ポリウレア又はＳＡＮポリマを含む充填ポリプロ 100-15(100-115) ピレングリコール（Filled polypropylene glycol containing polyurea or SAN polymer) 水２．２−４．５アルカノラミネ交差結合剤０．８−２．５アミン触媒 0.25-0.8 酸ブロックアミン触媒 0.20-0.7 界面活性剤 0.6-2.0 トルエンジオシアナート（インデックス） 100-110I 構成Ｃ Mobay 3901 エチレンオキサイド添加ポリプロピレングリコール 100 Ｈ₂Ｏ水 3.5 UCC A4 第３アミン 1.25 UCC A1 第３アミン 0.25 UCC A107 酸ブロック第３アミン 0.15 Mobay 7040 セルオープナ（Cell opener) 2.0 Air Produts DABCO 33LV第３アミン触媒 0.8 Mobay 9932 セルオープナ 2.0 Air Products DC5043 1.0 MRS-2 メチレンジフェニルジソシアナート 100I (Methylene Diphenyl Di-isocyanate) 低密度ウレタンフォーム系から典型的に作られる物はバ
ンタイプ（bun-type) の物あるいはシートタイプ材料で
あり、これらは典型的には頂部、座部及び典型的には側
部を有す。頂部と座部が平らな直線で囲まれた形を形成
する場合には、平均非圧縮厚さを見つけるのは一般には
問題ではない。作業者は単に厚さを計測すればよい。

【００７０】しかしながら、作業者が物を製造する場合
（例えば図３Ａ−８Ｃに示された物）、製造物の「厚
さ」は変化しており（一定ではなく）、したがって計測
がどの部分に対し行われるかで変化する。故に、ここで
用いられた物体の「厚さ少なくとも10％を占める」とい
う表現は、物体が非圧縮の解放、自由状態にあるとき
の、(1) 物体（製品）の最大厚の少なくとも10％又は
(2) 物体の平均厚の少なくとも10％が（ファイバ状のプ
リフォームにより）占められていることを意味する。物
体の一部しか強化されない場合は、上記表現は物体の強
化部分の最大厚又は平均厚についてのことである。

【００７１】「平均厚さ」の計測は、フォーム体全体に
わたって等間隔で計測した少なくとも３つの計測値を用
いることにより不均一な物体に対しても行うことができ
る。最大値は最も厚い部分で計測を行うことにより決定
される。

【００７２】かなり不均一な形状の場合、統計上意味の
ある「平均厚さ」の値を得るには４つ以上の計測値が必
要となる。

【００７３】上記の記載は好適な実施例についての説明
であるが、本発明は特許請求の範囲の適正な範囲及び公
平な意味を離れることなく修正・変形され得ることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のファイバ強化ウレタンフォーム材料を
製造するための成形装置の側断面図

【図２】図１の成形装置の平面図

【図３Ａ】本発明の好適実施例の強化骨子プリフォーム
材料を含むウレタンフォームシートクッションの部分的
に仮想な図

【図３Ｂ】本発明の好適実施例の強化骨子プリフォーム
材料を含むウレタンフォームシートクッションの部分的
に仮想な図

【図３Ｃ】本発明の好適実施例の強化骨子プリフォーム
材料を含むウレタンフォームシートクッションの部分的
に仮想な図

【図４Ａ】図３Ａから図３Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた本発明に係る強化骨子材料
を有するウレタンフォームシートバック（背もたれ）の
図

【図４Ｂ】図３Ａから図３Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた本発明に係る強化骨子材料
を有するウレタンフォームシートバック（背もたれ）の
図

【図４Ｃ】図３Ａから図３Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた本発明に係る強化骨子材料
を有するウレタンフォームシートバック（背もたれ）の
図

【図５Ａ】本発明の他の好適実施例に係るエッジ強化用
の強化骨子材料を有するウレタンフォームシートクッシ
ョンの図

【図５Ｂ】本発明の他の好適実施例に係るエッジ強化用
の強化骨子材料を有するウレタンフォームシートクッシ
ョンの図

【図５Ｃ】本発明の他の好適実施例に係るエッジ強化用
の強化骨子材料を有するウレタンフォームシートクッシ
ョンの図

【図６Ａ】図５Ａから図５Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた、エッジ強化用の強化骨子
材料を有するウレタンフォームシートバックの図

【図６Ｂ】図５Ａから図５Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた、エッジ強化用の強化骨子
材料を有するウレタンフォームシートバックの図

【図６Ｃ】図５Ａから図５Ｃに示されたシートクッショ
ンに用いられるようにされた、エッジ強化用の強化骨子
材料を有するウレタンフォームシートバックの図

【図７Ａ】本発明の他の好適実施例に係るクッションの
サイドウイング部に沿って強化骨子材料を有するウレタ
ンフォームシートクッションの図

【図７Ｂ】本発明の他の好適実施例に係るクッションの
サイドウイング部に沿って強化骨子材料を有するウレタ
ンフォームシートクッションの図

【図７Ｃ】本発明の他の好適実施例に係るクッションの
サイドウイング部に沿って強化骨子材料を有するウレタ
ンフォームシートクッションの図

【図８Ａ】図７Ａから図７Ｃのシートクッションに用い
られるようにされた、そのサイド部に沿って強化骨子材
料を有すウレタンシートバックの図

【図８Ｂ】図７Ａから図７Ｃのシートクッションに用い
られるようにされた、そのサイド部に沿って強化骨子材
料を有すウレタンシートバックの図

【図８Ｃ】図７Ａから図７Ｃのシートクッションに用い
られるようにされた、そのサイド部に沿って強化骨子材
料を有すウレタンシートバックの図

【図９】リアクティブインデックス95を有する場合の、
本発明により製造されたファイバ強化ウレタンフォーム
のサンプルに対して行われた押込力−たわみ（変形）テ
ストの結果を示す図

【図１０】リアクティブインデックス100 を有する場合
の、本発明により製造されたファイバ強化ウレタンフォ
ームのサンプルに対し行われた押込力−たわみ（変形）
テストの結果を示す図

【図１１】リアクティブインデックス105 を有する場合
の、本発明により製造されたファイバ強化ウレタンフォ
ームのサンプルに対して行われた押込力−たわみ（変
形）テストの結果を示す図

【図１２】リアクティブインデックス108 を有する場合
の、本発明により製造されたファイバ強化ウレタンフォ
ームのサンプルに対して行われた押込力−たわみ（変
形）テストの結果を示す図

【符号の説明】

１０成形装置１２モールディングキャビティ１４アッパモールドハーフ１６ロアモールドハーフ１８接触面２０インレットポート２２アウトレットポート２４エアーベント２６プリフォーム２８フック３０ウレタンフォーム３２最終的なウレタンフォームシートクッション（バ
ン）３４骨子・骨組プリフォーム３６突出部３８サイドウイング４０シートバック（背もたれ部）４２骨子・骨組プリフォーム４４サイドウイング４６ヘッドレスト４８シートクッション５０ウイングプリフォーム５２ウイング５４５２の曲面５６シートバック５８プリフォーム６０サイドウイング６２ウレタンフォームシートクッション６４サイドウイング６６骨子・骨組プリフォーム６８シートバック７０サイドウイング７２ヘッドレスト７４，７６プリフォーム７８第１の曲線８０次の曲線８２，８４，８６，８８曲線９０，９２，９４，９６，９８曲線 100 ，102 ，104 ，106 ，108 曲線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 7/02 １０１ 7148−4Ｆ 27/00 Ｊ 8413−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 23:00 67:00 75:00 105:04 (72)発明者リチャード・ジェー・バートイアアメリカ合衆国・48042・ミシガン州・ミルフォード・スペンサーロード・13631 (72)発明者アナントクーマ・ラムニクラル・シャーアメリカ合衆国・19090・ペンシルヴェニア州・ウイローグローブ・ツインブルックスドライブ・19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頂面、底面及び側面を有する成形フォー
ム部材を有するフレキシブルフォーム体であって、上記成形部材が繊維状の強化部材を有し、該強化部材が
上記フォーム部材の頂面から底面まで計測された上記フ
ォーム部材の平均厚さの少なくとも10％を占め、上記強
化部材が上記成形フォーム部材の少なくとも一部の垂直
押込力を増加することを特徴とするフレキシブルフォ
ーム体。
【請求項２】上記強化部材が１つの側面から他の側面
まで計測された上記成形フォーム部材の幅の少なくとも
５％を占め、上記強化部材が上記成形フォーム部材の水
平押込力の少なくとも一部を増加することを特徴とする
請求項１記載のフォーム体。
【請求項３】上記強化部材が、ポリエステルを含む繊
維状プリフォームから成ることを特徴とする請求項１記
載のフォーム体。
【請求項４】上記強化部材がその内部全体に空隙を有
し、該空隙が上記成形フォーム部材に連続なフォームに
よってほぼ充填されていることを特徴とする請求項１記
載のフォーム体。
【請求項５】上記強化部材が上記成形フォーム部材の
外面の少なくとも一部に適合し且つ接触することを特徴
とする請求項１記載のフォーム体。
【請求項６】頂面から底面まで計測された上記成形部
材の厚さの少なくとも10％を占める第２の強化部材をさ
らに有する請求項１記載のフォーム体。
【請求項７】上記第２の強化部材が、一側面から他側
面まで計測された上記成形フォーム部材の幅の少なくと
も５％を占めることを特徴とする請求項６記載のフォー
ム体。
【請求項８】上記成形フォーム部材がシートクッショ
ンであることを特徴とする請求項１記載のフォーム体。
【請求項９】上記成形フォーム部材がシートバックで
あることを特徴とする請求項１記載のフォーム体。
【請求項１０】上記クッションが側部支持用のウイン
グ部を有し、上記強化部が上記ウイング部に含まれるこ
とを特徴とする請求項８記載のフォーム体。
【請求項１１】上記クッションが自動車用のシートク
ッションであることを特徴とする請求項１０記載のフォ
ーム体。
【請求項１２】上記強化部材がポリエチレンテラフタ
レートファイバ（PET)から成ることを特徴とする請求項
１記載のフォーム体。
【請求項１３】上記フレキシブルフォーム部材が、約
90から約110 の範囲のリアクティブインデックスを有す
るウレタンフォームから成ることを特徴とする請求項１
記載のフォーム体。
【請求項１４】頂面、底面及び側面を有するフレキシ
ブル成形フォーム体用の強化プリフォームであって、上
記プリフォームがその内部全体に空隙を有する繊維状部
材を有し、該空隙が上記フレキシブル成形フォーム体の
フォームにより充填され、上記繊維状部材の寸法が上記
成形体の厚さの少なくとも10％であり、上記繊維状部材
が上記フレキシブル成形フォーム体の少なくとも一部の
垂直押込力を増加することを特徴とする強化プリフォー
ム。
【請求項１５】頂面、底面及び側面を有する成形フォ
ーム部材からなるフレキシブルフォームクッションであ
って、上記成形フォーム部材が上記頂面から底面まで計
測された上記成形フォーム部材の最大厚さの少なくとも
10％を占める強化部材を有し、上記強化部材が一側面か
ら他側面へ計測された上記成形フォーム部材の幅の少な
くとも10％を占め、上記強化部材が上記成形フォーム部
材の垂直及び水平押込力の少なくとも一部を増加し、上
記強化フォーム部材が繊維状のプリフォームから成り、
該プリフォームの内部全体に空隙が形成されており、該
空隙のほぼ全体に、上記成形フォーム部材と連続なフォ
ームが充填されていることを特徴とするフレキシブルフ
ォームクッション。
【請求項１６】一体的な強化ウレタンフォームクッシ
ョン体を製造する方法において、（ａ）ウレタンモール
ドに、プリフォームを固定するための固定手段とキャビ
ティからガスを逃がすためのベント手段とを有するキャ
ビティを少なくとも１つ設けるステップと、（ｂ）上記
キャビティ内に、平均モールドキャビティ厚さの少なく
とも10％の厚さを有する繊維状プリフォームを少なくと
も１つ配するステップと、（ｃ）上記プリフォームを上
記固定手段により固定して、上記プリフォームが成形中
の動きに対抗できるようにすると共に、上記プリフォー
ムが上記ベント手段の近くに位置されるようにするステ
ップと、（ｄ）約90から約110 のリアクティブインデッ
クスを有すポリウレタンフォーム混合体を上記モールド
に供給するステップと、（ｅ）上記フォーム混合体を上
記キャビティ内でフォーミングして、上記フォームが上
記繊維状プリフォームの周りの上記空隙・間隙をほぼ完
全に充填するように且つ余分なフォーミングガスが上記
ベント手段を通って逃げるようにするステップと、
（ｆ）上記フォームとプリフォームとを共に硬化するス
テップとからなる方法。
【請求項１７】上記プリフォームがポリエステルから
成ることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】上記プリフォームがポリエチレンテラ
フタレートから成ることを特徴とする請求項１６記載の
方法。
【請求項１９】上記フォーム混合体が約90から約110
のリアクティブインデックスを有することを特徴とする
請求項１６記載の方法。
【請求項２０】上記混合体が約100 から約110 のリア
クティブインデックスを有することを特徴とする請求項
１９記載の方法。