JPS62240091A - 異硬度シ−トクツシヨンの成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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溝′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ッションの成形
方法とその方法を実施する装置に関するものでおる。

〔従来の技術〕・ 、従来、硬度の異なるフオームを積層したクッショ；シ
体゛の構造としては、たとえば、センタ一部分と両側部
との硬度が異なる水平異硬度シートクッション、また、
上下異硬度シートクッション等が知られているが、これ
らの従来の製造方式は、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
層としたクッショ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
クッショ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個のクッション材を、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
ートクッション体を製造する方法が開示されている。

特開昭５８−１３８６２２＠公報（発明の名称−クッシ
ョ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＠公報（発明の名称−異硬度
クッショ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って、成形型のキャビティ内を柔ら
かい部分を成形するキャビティと硬い部分を成形するキ
ャビティに区切り、この柔らかい部分を成形するキャビ
ティ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、流れが乱され気泡
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
するキャビティ内に流入して反応を完了させることによ
りなる異硬度クッショ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
ッション）には、「目的の製品の形状をなしている鋳型
に、半硬質のパッド部材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、その上に軟質のクッション部材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
」シート状クッショ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、潜在膨張量の約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張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の祠料を前記第１の材料の周りに位＠ｕ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
レタンフォームの製造方法）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
体膨張した時に、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
ウレタンフォ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ッショ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ッションは、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ッションは、製造工程が簡易
であるか、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ィ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って、ソフト・ハード間の感
触が劣る。この出願の発明は、−円方式と同様の発泡性
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ッションを得よう
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ッションの成形方法は、−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ック
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ッショ
ンの成形装置は、座部と座面側部を有する異硬度シート
クッションの下型周辺の４フランジ面の少なくとも２フ
ランジ面に、異硬度のシートクッション層の各形状層を
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っ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、その鋳造時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ッションの成形装置は、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
ッショ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、
高速キュ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’Ｃ〜１００’Ｃの
温度範囲内からフオームの配合組成によって選定される
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ッドにて自動的に行ない、積層され
る各層のフォームを順次それぞれの上型によって成形を
行ない、被積層フオームのタッ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、最終積層フオームは、その
タッ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ッションの積層体を成
形するものである。

なお、積層フオームの成形は、タッ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ックフリータイム
と連続的に使用することによって、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
互の良好な分子間融着を行なうように一体成形すること
によっ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
異硬度シートクッションの中心線に沿って裁断した中央
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１ｌａ−１１１ａ線断面図、 第３図−（ｂ）は、第１図のｍｂ−ｍｂ線断面図 第３図−（Ｃ）は、第１図の１ｌｃ−［ｌｃ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ｌ−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、座部の両側部に沿っ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Ｓ
Ｆ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、雨上型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ちのでおる
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、熱媒体によってモールド温
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、この層のタックフリータイムの終了直前
または経過複数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ッ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、−例として三井東圧製ＥＰ−３
０３３（ＰＰＧ−粘度１０００ＣＰ。

ＯＨ（ｉ　３３、分子ｆｆｉ約６４００　）　（！：、
ＰＯＰ３１−２８　（２０％アクリロニトリルグラフト
化ＰＰＧ−粘度３０００　ｃＰ、ＯＨ価２８、分子量約
６０００）を使用した。

（以下次頁） 第１表 （注） ＊　　ＤＡＢＣＯ３３ＬＶは、三層エアブロ製トリエチ
レンジアミン（ＴＥＤＡ＞のジプロピレングリコール（
ＤＰＧ）溶液→ＴＥＤ＾１０ＰＧ　＝１／２　。

＊ＴＤＩは、トリレンジイソシアネート。

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。

（以下次頁） 第２表 （注）　　ＯＡＤは、０ＶＥＲ−ＡＬＬ　ＤＥＮＳＩ丁
Ｙの略語。

次に、この発明の成形法に言及する。

まず、第４図に示す成形型を、上記配合例の場合、熱媒
体にて６５℃に保持するように調整する。

６５℃に調整された型を聞き、下型８上に、発泡に必要
な所要量のソフトフオーム配合液を注入するのであるが
、所要量を秒単位で均等に注入する必要上、ソフト用注
入へラド１１をロボット操作にて自動的に注入を行ない
、第５図に示すごとく、ソフト用の上型６を閉じ、第６
図に示すごとく、タックフリータイムの直後上型６を開
き、ソフトフオーム１２上に、ハード用注入ヘッド１３
を前記同様ロボッ（・操作にて自動的に注入を行ない、
第７図に示すようにハード用の上型７を閉じ、発泡完了
後約２分間硬化を行ない、ハード用の上型７を開くと第
８図に゛示すように、ソフトフオーム１２とハードフオ
ーム１４の一体積層成形品が得られる。

なお、第９図は、下型８にソフト用上型６を閉じた時の
フランジ部分の拡大断面にて示したクリアランスの説明
図であり、６Ｆはソフト用上型６のフランジ部分、８Ｆ
は下型８のフランジ部分である。図において、１５はソ
フト用上型６に設けられたシール部材であり、１６は下
型との間に設けられたクリアランス（隙間）である。合
ぜ而１７はピロシールが達せられるごとく良好なすり合
せ面に仕上げられていることが望ましい。上記クリアラ
ンス１６の厚みはＱ、５ｍｍ以下好ましくはＱ、３ｍｍ
以下である。該クリアランス１６は、ポリウレタンのソ
フトフオーム１２を形成するポリウレタン配合原液が下
型に注入され、発泡成形する際、金型のパーティングラ
イン（分割線）全周にＱ、５ｍｍ以下のバリ（３ｕｒｒ
　、　Ｆ１ａ５ｈ）を生成させるものである。

このバリの生成によって、次工程において、ハードフオ
ーム１４部分を形成するポリウレタン配合液を、ソフト
フオーム１２上に注入し発泡させるとき、該配合液がモ
ールドの縁に沿って、ソフトフオーム１２部分へ流れ込
むのを効果的に防止することができ良好な製品が得られ
る。

但し、クリアランス１６の厚みがＱ、５ｍｍ以上になる
と、流動によって、ソフトフオーム１２の本体に、コラ
プス（Ｃｏｔ　１ａｐｓｅ　）の発生を生起しやすくな
るので好ましくない。また、実質的にりリアランスの厚
みがピロ（ゼロシール）に近いものであると、常時有効
なバリの生成が期待できなくなり、品質面でのロスが多
くなる。

第１０図は、下型８にハード用上型７を閉じた時のフラ
ンジ部分の拡大断面図である。図において、７Ｆはハー
ド用上型７のフランジ部分、１８はハード用上型７に設
けられたシール部材、１９はハード用の上型７と下型８
の合せ面で、クリアランスが生じないゼロシール形状に
設計されている。

これにより、第１工程で生成したバリ２０は、ハード用
上型７を閉じた時に合ｕ面１９との間に挟持されるので
、ハードフオーム１４部分を形成するポリウレタン配合
液が、モールドの縁に沿って、ソフトフオーム１２部分
へ流れ込むのを効果的に防止される。

〔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
タンフォームを、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って瞬時的に交換成形し、ソフトフ
オームのタッ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
わらすンフ１へ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１！ｉ！ｊ度が得られるばかりでく、良好な製品が
容易に連続的に１ｑられ、上型の増加によって、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車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ッショ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ッションの成形方
法にて得られた一例を示す異硬度シー１〜クツシヨンの
中心線に沿っ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１ｌａ−［ｌａ線断面図、 第３図−（ｂ）は、第１図のｍｂ−ｍｂ線断面図、 第３図−（Ｃ）は、第１図のＩ［Ｉｃ−Ｉｎｃ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７１−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・・・ソフト用注入ヘッド １２・・・ソフトフオーム １３・・・ハード用注入ヘット １４・・・ハードフオーム １９・・・上型７と下型８の合Ｖ面 ２０・・・バリ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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、フォームの配
   合組成によって選定される所要温度の加熱の下に、それ
   ぞれ異硬度のフォームの発泡性配合液を注入ヘッドにて
   自動的に注入し、積層される各層のフォームを順次成形
   を行なうに当り、被積層フォームのタックフリータイム
   の終了直前または経過後次の層のフォームの発泡性配合
   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ッションの成形方
   法。
2. （２）被積層フォームの型の合せ目には０．５ｍｍ以下
   のバリを形成し、異硬度フォ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ッ
   ションの成形方法。
3. （３）座部と座面側部を有する異硬度シートクッション
   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、異硬度のシートクッショ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
   異硬度シートクッションの成形装置。
4. （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ッションの成形
   装置。