KR100918457B1 - 좌석용 쿠션의 쿠션체 및 그의 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용이하면서도 저비용으로 보강한 좌석용 쿠션의 쿠션체, 그의 제조 방법, 및 그의 제조 방법에 사용되는 발포 성형 장치를 제공한다. 좌석용 쿠션의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 가지는 쿠션체(10)는 쿠션체(10)의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 콜드 우레탄 폼으로 형성되는 발포체(11), 발포체(11)에 일체로 고정되는 통기성 재료(12), 및 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정하여 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10) 부분을 보강하는 함침층(13)으로 구성된다. 함침층(13)의 두께는 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10) 부분에 소정의 보강 강도를 부여하는 정도의 두께이다.
좌석용 쿠션, 쿠션체, 발포체, 통기성 재료, 함침층

Description

좌석용 쿠션의 쿠션체 및 그의 제조 장치 {CUSHION BODY OF SEAT CUSHION AND METHOD OF MANUFACTURING THE CUSHION BODY}
본 발명은 차량, 항공기, 선박 등의 탈것에 비치되는 좌석용 쿠션의 제조 기술에 관한 것으로, 특히 좌석용 쿠션의 쿠션체, 그의 제조 방법, 및 그의 제조에 사용되는 장치에 관한 것이다.
차량, 항공기, 선박 등의 탈것에 비치되는 좌석은 착좌부와 등받이부를 가지며, 이들 착좌부와 등받이부에는 각각 쿠션이 장착되어 있다. 이러한 좌석으로는 등받이부의 경사를 자유롭게 조절할 수 있는 리클라이닝 기능을 구비한 것이나, 착좌부를 튀어오르게 할 수 있는 것, 또한 확실한 착좌감을 부여하기 위해 착좌부나 등받이부의 쿠션 주위 부분의 표면측에 제방(土手)을 형성한 것도 있다.
이러한 좌석에 장착되는 쿠션은 쿠션의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 가지는 탄력성이 있는 쿠션체, 및 이 쿠션체를 피복하는 표피재로 구성된다.
쿠션체는 탄력성이 있는 부드러운 착좌감을 부여하기 위하여, 쿠션체의 형상에 대략 일치하는 형상으로 성형된 연질 발포체, 및 쿠션체의 측면이나 이면을 보강하여 쿠션의 변형을 억제해 확실한 착좌감을 부여하기 위하여 이 발포체에 일체 로 고정되는 보강재로 구성된다.
발포체는 발포성 수지로 형성되고, 이러한 발포성 수지로는 일반적으로 우레탄계 발포 수지가 넓리 사용되고 있다.
발포체는 발포체 이면의 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 상형, 및 발포체의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 하형으로 구성되는 성형 몰드를 가지며, 몰드를 조였을 때에 성형 몰드의 내부에 쿠션체의 윤곽에 일치하는 형상의 공간이 형성되는 발포 성형 장치를 사용하여 제조된다. 즉, 발포체는 발포 수지의 원액을 성형 몰드 내에 주입하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상으로 성형함으로써 제조된다.
성형 몰드 내에 주입되는 발포 수지의 원액으로는 콜드 우레탄 폼의 원액이 사용된다. 이 콜드 우레탄 폼의 원액은 성형 시에 가스를 발생하고, 이 가스를 발포 중의 원액 내에 포집한 상태에서 팽창하여 다포화하는 것이다. 몰드를 고정한 성형 몰드의 내부 공간을 형성하는 상형과 하형의 몰드면에 따른 형상의 발포체를 정밀도가 양호하게 성형하기 위하여, 성형 몰드의 상형의 몰드면에는 외부로 연통되는 가스 배출구가 형성되어 있으며, 발포 중의 원액이 성형 몰드의 내부 공간을 형성하는 상형과 하형의 몰드면에 도달하는 사이에 이 가스 배출구를 통해 성형 몰드의 내부 공간에 있는 공기와 성형 시에 발생한 가스가 외부로 배기된다.
한편, 쿠션체의 측면이나 이면의 보강은, 보강재로서 쿠션체에 요구되는 소정의 보강 강도가 얻어지도록, 우레탄 등의 재료로 이루어지는 칩 부재를 바인더를 이용해 고밀도로 굳혀 제조한 경질 또는 반경질의 판재가 사용되고, 이 판재를 성 형 몰드 내의 소정의 몰드면 부분에 배치하고, 성형 몰드 내에 발포 수지의 원액을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 발포체를 성형하면서, 쿠션체의 측면이나 이면에 대응하는 발포체 부분에 상기 판재를 일체로 고정함으로써 행해진다. (여기에서, 성형 시 상기 판재에 발포 수지의 원액이 함침해 발포하여, 판재와 발포체가 중복되고, 이 중복 부분에 얇은 함침층이 형성되지만, 쿠션체에 요구되는 소정의 보강 강도는 이 얇은 함침층의 외측 판재 부분에 의해 부여되기 때문에, 이 얇은 함침층은 단순히 판재와 발포체를 일체로 고정할 뿐으로, 쿠션체의 보강 강도에는 전혀 영향을 미치지 않는다.)
이러한 기술이 쿠션체의 보강 기술로서 널리 이용되고 있다.
그러나, 이러한 쿠션체의 보강 기술로는, 상기와 같은 판재가 변형되기 어렵고, 보강되는 쿠션체 부분에 따른 소정의 형상으로 정밀도가 양호하게 제조되지 않으면 쿠션체의 윤곽이 소정의 윤곽으로 성형되지 않고, 이것을 표피재로 피복하기 전에 판재의 일부를 절제하는 작업이 필요하게 된다. 이로 인하여, 이러한 보강재의 제조에 비용과 시간이 소요된다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 용이하면서도 저비용으로 보강된 좌석용 쿠션의 쿠션체, 그의 제조 방법, 및 그의 제조에 사용되는 발포 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 좌석용 쿠션의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 가지는 쿠션체이다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 쿠션체는 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체, 및 이 발포체에 일체로 고정되는 통기성 재료로 구성된다.
발포체는 콜드 우레탄 폼으로 형성된다. 발포체와 통기성 재료의 중복 부분에 함침층이 형성되고, 이 함침층에 의해 통기성 재료가 발포체에 일체로 고정된다. 함침층은 통기성 재료를 발포체에 일체로 고정한 쿠션체 부분을 보강한다.
함침층의 두께는 통기성 재료의 두께보다 얇고, 이를 통해 통기성 재료를 발포체에 일체로 고정한 쿠션체 부분의 표층이 함침층의 바로 외측의 통기성 재료의 비함침 부분으로 형성된다.
또한, 함침층의 두께는 적어도 통기성 재료를 발포체에 일체로 고정한 쿠션체 부분에 소정의 보강 강도를 부여하는 정도의 두께이다.
이에 따라, 통기성 재료를 발포체에 일체로 고정한 쿠션체 부분의 표층이 함침층의 바로 외측의 통기성 재료의 비함침 부분으로 형성되고, 또한 통기성 재료를 발포체에 일체로 고정한 쿠션체 부분이 보강된다.
바람직하게는, 통기성 재료는 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 고정되고, 이를 통해 쿠션체의 양 측면이 보강된다.
통기성 재료로는 연질 스펀지 시트, 직포 시트, 또는 부직포 시트가 사용된다. 적합하게는, 통기성 재료로서 스펀지 시트가 사용되며, 이러한 스펀지 시트로는 슬라브 우레탄 폼이 사용된다.
상기 본 발명의 좌석용 쿠션의 쿠션체는 발포 성형 장치를 사용하여 제조된다.
본 발명에 따르는 발포 성형 장치는 쿠션체 이면의 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 상형, 및 쿠션체의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 하형을 가지는 성형 몰드로 구성된다. 성형 몰드를 고정하면, 그 내부에 쿠션체의 윤곽에 일치하는 형상의 공간이 형성된다. 하형은 배기 수단을 갖는다. 바람직하게는, 배기 수단은 밸브, 및 이 밸브를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구로 구성된다. 또한, 배기 수단은 피스톤 실린더, 및 이 피스톤 실린더로 연통되는 가스 배출구로 구성되어도 된다. 여기에서, 성형 몰드를 고정한 상태에서 피스톤 실린더를 작동시키면, 성형 몰드 내의 기압이 저하된다. 바람직하게는, 하형은 쿠션체의 양 측면에 일치하는 몰드면 부분에 가스 배출구를 갖는다.
여기에서, 본 발명의 발포 성형 장치로는 하형뿐 아니라, 상형도 상기의 배기 수단을 가질 수 있다. 상형은 쿠션체의 이면에 일치하는 몰드면 부분에 가스 배출구를 가질 수 있다.
상기 본 발명의 좌석용 쿠션의 쿠션체의 제조는, 상기 본 발명에 따르는 발포 성형 장치의 성형 몰드의 몰드면의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 성형 몰드 내에 배치하고, 밸브를 개방한 상태에서(또는 피스톤 실린더를 작동시킨 상태에서) 성형 몰드 내에 소정 양의 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후에 몰드를 고정하고, 콜드 우레탄 폼의 원액을 발포시키고, 콜드 우레탄 폼의 원액의 발포 중에 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 소정의 시간 후에 밸브를 폐쇄하고(또는 피스톤 실린더의 작동을 정지시키고), 상기 발포체를 성형하면서 소정의 두께의 함침층을 형성하고, 통기성 재료를 이 발포체에 일체로 고정시킴으로써 행해진다.
밸브를 개방하고 있는 동안(또는 피스톤 실린더를 작동시키고 있는 사이), 성형 몰드 내의 공기와 가스가 통기성 재료와 가스 배출구를 통하여 배기된다. 한편, 콜드 우레탄 폼의 원액은 팽창하고 다포화하여, 통기성 재료에 도달한다. 이 통기성 재료에 도달한 발포 중의 원액은 거품을 제거하면서 통기성 재료에 함침한다. 이에 따라, 통기성 재료에는 고밀도로 단단한 함침층이 형성된다.
여기에서, 함침층의 두께는 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간(또는 피스톤 실린더의 작동을 정지시키는 시간)을 조절함으로써 적절하게 조절할 수 있다. 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간(또는 피스톤 실린더의 작동을 정지시키는 시간)을 지연시키면 함침층의 두께가 증대한다.
콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간(또는 피스톤 실린더의 작동을 정지시키는 시간)은 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입하는 것이 종료된 후부터 콜드 우레탄 폼의 원액의 발포 속도가 최대가 되는 시간 사이의 범위 내에 있다.
도 1은 본 발명의 좌석용 쿠션의 쿠션체의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 도 1의 쿠션체를 제조하기 위한 발포 성형 장치의 단면도로서, 그 성형 몰드 내에 통기성 재료를 배치한 곳을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따라 좌석용 쿠션의 쿠션체를 제조하기 위한 발포 성형 장치의 변형예의 단면도로서, 그 성형 몰드 내에 통기성 재료를 배치한 곳을 나타낸 다.
도 4는 본 발명에 따라 좌석용 쿠션의 쿠션체를 제조하기 위한 발포 성형 장치의 변형예의 단면도로서, 그 성형 몰드 내에 통기성 재료를 배치한 곳을 나타낸다.
도 5는 발포 속도 및 발포 높이와 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
<쿠션체>
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 좌석용 쿠션의 쿠션체(10)는 좌석용 쿠션(도시하지 않음)의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 갖는다. 쿠션체(10)는 콜드 우레탄 폼으로 형성되며, 쿠션체(10)의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체(11), 발포체(11)에 일체로 고정되는 통기성 재료(12), 및 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정하여 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10)의 부분을 보강하는 함침층(13)으로 구성된다.
함침층(13)은 발포체(11)와 통기성 재료(12)의 중복 부분에 형성된 층이며, 이 층에 의해 통기성 재료(12)는 발포체(11)에 일체로 고정되고, 또한 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10)의 부분이 보강된다.
함침층(13)의 두께는 통기성 재료(12)의 두께보다 얇고, 이에 따라 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10) 부분의 표층이 함침층(13)의 바로 외측의 통기성 재료(12)의 연질의 비함침 부분(14)으로 형성된다. 또한, 함침층(13)의 두께는 적어도 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체(10)의 부분에 소정의 보강 강도를 부여하는 정도의 두께이고, 이에 따라 통기성 재료(12)를 발포체(11)에 일체로 고정한 쿠션체 부분이 보강된다.
도시된 바와 같은 통기성 재료는 보강하고자 하는 쿠션체 부분에 적절하게 일체로 고정할 수 있다. 또한, 통기성 재료의 형상이나 크기는 보강하고자 하는 쿠션체 부분의 형상이나 크기에 따라 적절하게 선정할 수 있다. 적합하게, 통기성 재료(12)는 쿠션체(10)의 양 측면에 대응하는 발포체(11)의 부분에 일체로 고정되고, 이를 통해 쿠션체(10)의 양 측면이 보강된다.
발포체(11)는 전술한 바와 같이, 콜드 우레탄 폼으로 형성된다. 콜드 우레탄 폼은 좌석용 쿠션의 쿠션체의 제조에 일반적으로 사용되는 핫 우레탄 폼보다 반발성이 높은 발포체를 형성할 수 있다. 또한, 콜드 우레탄 폼은 핫 우레탄 폼보다 경화 속도가 빠르기 때문에 단시간 내에 발포체를 형성할 수 있다.
통기성 재료(12)로는 연질의 스펀지 시트, 직포 시트, 또는 부직포 시트가 사용된다. 적합하게, 통기성 재료(12)로는 스펀지 시트가 사용되며, 스펀지 시트로는 슬라브 우레탄 폼이 사용된다.
<발포 성형 장치>
도 1에 나타내는 본 발명의 좌석용 쿠션의 쿠션체(10)는 도 2에 나타내는 발포 성형 장치(20)를 사용하여 제조된다. 도시한 발포 성형 장치(20)는 쿠션체(10) 이면의 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 상형(21), 및 쿠션체(10)의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 일치하는 몰드면(22)을 가지며 쿠션체(10)의 양 측면에 일치하는 몰드면 부분에 배기 수단을 가지는 하형(22)을 가지는 성형 몰드로 구성된다. 이 성형 몰드를 고정하면, 그 내부에 쿠션체(10)의 윤곽에 일치하는 형상의 공간(23)이 형성된다. 여기에 도시한 예에서, 배기 수단은 밸브(29, 29), 및 밸브(29, 29)를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구(24, 25)로 구성되지만, 피스톤 실린더(도시하지 않음), 및 이 피스톤 실린더로 연통되는 가스 배출구(24, 25)로 구성되어도 된다. 성형 몰드가 고정된 상태에서 피스톤 실린더를 작동시키면 성형 몰드 내의 기압이 저하된다.
도시한 발포 성형 장치(20)는 쿠션체(10)의 양 측면을 보강하기 위하여, 하형(22)의 2개의 위치에 가스 배출구(24, 25)를 갖지만, 도 3에 도시한 바와 같이 발포 성형 장치(20)가 상형(21)에 가스 배출구(26)를 가지고, 이 가스 배출구(26)를 덮도록 통기성 재료(12)를 배치할 수도 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이 발포 성형 장치(20)가 상형(21)의 2개의 위치에 가스 배출구(27, 28)를 가지고, 이들 가스 배출구(27, 28)의 선단 부분에 두께가 있는 통기성 재료(12)를 삽입해 통기성 재료(12)를 성형 몰드 내에 배치할 수도 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 밸브(29)를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구를 도 2∼3에 나타내는 가스 배출구의 위치를 조합한 위치에 설치할 수도 있다. 여기에서, 밸브(29)와 가스 배출구(26, 27, 28, 29)로 구성되는 배기 수단 대신, 전술한 바와 같이 배기 수단이 피스톤 실린더, 및 이 피스톤 실린더로 연통되는 가스 배출구(26, 27, 28, 29)로 구성되어도 된다.
<제조 방법>
도 1에 나타내는 쿠션체(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1에 나타내는 쿠션체(10)는 도 2에 나타내는 발포 성형 장치(20)의 성형 몰드의 몰드면에 설치한 가스 배출구(24, 25)의 양쪽을 덮도록 통기성 재료(12)를 성형 몰드 내에 배치하고, 성형 몰드 내에 소정 양의 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 발포체(11)를 성형하면서, 소정의 두께의 함침층(13)을 형성하고, 통기성 재료(12)를 이 발포체(11)에 일체로 고정시킴으로써 제조된다. 콜드 우레탄 폼의 원액은 성형 시 통기성 재료(12)에 함침하여 함침층(13)을 형성한다.
함침층(13)의 두께는 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 조절하거나, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간을 조절함으로써 적절하게 조절할 수 있다. 즉, 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 크게 하면 함침층(13)의 두께가 증대한다. 또한, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간을 늘리면, 함침층(13)의 두께가 증대한다. 여기에서, 함침층(13)의 두께가 증대하면 보다 높은 보강 강도를 쿠션체(10)에 부여할 수 있기 때문에, 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 조절하거나, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간을 조절함으로써 쿠션체(10)의 보강 강도를 조절할 수 있다.
바람직하게는, 통기성 재료(12)는 발포 성형 장치(20)의 하형(22)의 몰드면 에 설치한 가스 배출구(24, 25)를 덮도록 성형 몰드 내에 배치되고, 이를 통해 통기성 재료(12)가 쿠션체(10)의 양 측면에 대응하는 발포체(11)의 부분에 일체로 고정되어 쿠션체(10)의 양 측면이 보강된다.
여기에서, 통기성 재료(12)는 상형(21)의 가스 배출구(24, 25)에 접촉하는 통기성 재료(12)의 부분에 비함침 부분(14)이 형성되도록 쿠션체(10)에 일체로 고정되기 때문에, 상형(21)의 가스 배출구(24, 25)로부터는 성형 시에 발생하는 가스만이 배기되어, 가스 배출구(24, 25)에 벤트 머시룸(vent mushroom)이 발생하지 않는다. 이 것은 도 3 및 4에 나타내는 발포 성형 장치(20)에 있어서도 동일하다.
<함침층의 두께 조절>
전술한 바와 같이, 함침층(13)의 두께 조절은 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 조절하거나, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후 밸브를 폐쇄하는 시간을 조절함으로써 적절하게 행할 수 있다.
발포 성형 중에 발생한 가스가 가스 배출구와 밸브를 통하여 외부로 배기된다. 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 크게 하면, 이 가스의 배기가 촉진되어, 콜드 우레탄 폼이 통기성 재료(12) 중에 단시간 내에 함침한다. 한편, 밸브 직경을 작게 하면, 이 가스의 배기가 억제되어, 콜드 우레탄 폼의 통기성 재료(12) 중으로의 함침에 장시간이 소요된다. 이러한 점에서, 함침층(13)의 두께 조절은 성형 몰드의 가스 배출구로 연통되는 밸브의 밸브 직경을 조절함으로써 적절하게 행할 수 있다.
다음에, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후의 밸브를 폐쇄 하는 시간에 대하여 설명한다.
도 5에 발포 속도 및 발포 높이와 시간 사이의 관계를 나타낸다. 여기에서, 발포 높이는 발포성 원료의 발포(또는 팽창) 체적을 말한다. 도면에서, 부호 A로 나타내는 곡선은 발포 속도 곡선이고, 부호 B로 나타내는 곡선은 발포 높이 곡선이다. 또한, T(0)는 발포를 개시한 시간이고, T(1)는 발포 속도가 최대로 되었을 때의 시간이며, T(2)는 발포가 종료된 시간이다.
도시한 바와 같이, 콜드 우레탄 폼의 원액은 발포 개시점 T(0)으로부터 발포 속도가 최대로 되었을 때 T(1)까지의 사이에서 높은 유동성이 나타나고, 시간 T(0)으로부터 시간 T(1) 사이에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 발포압(핫 우레탄 폼의 30∼50배)이 높고, 통기성 재료 내로의 콜드 우레탄 폼의 원액의 함침 속도가 증대되고 있다. 즉, 시간 T(0)으로부터 시간 T(1) 사이에서는 통기성 재료 내로의 함침층의 형성이 촉진된다.
여기에서, 밸브를 개방한 상태에서 시간 T(1)를 경과하면, 콜드 우레탄 폼의 원액의 유동성과 통기성 재료 내로의 함침 속도가 저하되어, 통기성 재료 중에 형성되어 있은 함침층이 콜드 우레탄 폼의 원액의 발포압에 따라 가스 배출구의 측(압력이 낮은 측)으로 가압되어 함침층이 변형되고, 발포 종료 시간 T(2)까지 밸브가 개방된 상태로 유지되면 함침층 주위의 발포체가 붕괴되는 경우가 있다.
이로 인하여, 콜드 우레탄 폼의 원액을 성형 몰드 내에 주입한 후의 밸브를 폐쇄하는 시간을 길게하면 함침층의 두께가 증가하지만, 밸브는 시간 T(0)에서 시간 T(1) 사이에 폐쇄하는 것이 바람직하다.
<실시예>
본 발명에 따라 좌석용 쿠션의 쿠션체를 제조하였다.
콜드 우레탄 폼: 발포체의 원료인 콜드 우레탄 폼의 원액으로서, 70초로 완전히 발포를 완료하여, 성형 후의 발포 밀도가 5O Kg/m3가 되는 콜드 우레탄 폼의 원액을 사용하였다.
통기성 재료: 통기성 재료로서, 쿠션체의 양 측면을 대략 덮을 수 있는 크기의 두께 30 mm의 연질 슬라브 우레탄 폼을 사용하였다.
발포 성형 장치: 하형의 몰드면 부분에 밸브를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구(도 2에서 부호 25)를 1개씩(합계 2개) 가지는 도 2에 도시한 바와 같은 발포 성형 장치를 사용하였다. 통기성 재료는 하형의 가스 배출구만을 덮도록 성형 몰드 내에 배치하였다. 하기의 실시예 1∼3은 각각 다른 구경의 밸브를 사용하여 행하였다. 실시예 1에서는 밸브 직경이 1φ인 밸브를 사용하고, 실시예 2에서는 밸브 직경이 2φ인 밸브를 사용하고, 실시예 3에서는 밸브 직경이 3φ인 밸브를 사용하였다.
<실시예 1>
실시예 1의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 1φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 1040 g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다. 실시예 1에서는 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 실시예 1의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 실시예 1의 쿠션체의 함침층의 두께는 4 mm였다(표 1의 시험예 1 참조).
<실시예 2>
실시예 2의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 2φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 1040 g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다. 실시예 2에 있어서도, 상기 실시예 1과 같이 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 실시예 2의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 실시예 2의 쿠션체의 함침층의 두께는 9 mm였다(표 1의 시험예 2 참조).
<실시예 3>
실시예 3의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 3φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 1040 g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다. 실시예 3에 있어서도, 상기 실시예 1과 같이 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 실시예 2의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 실시예 2의 쿠션체의 함침층의 두께는 14 mm였다.(표 1의 시험예 3 참조)
<함침 두께 조절시험>
통기성 재료에 형성되는 함침층의 두께를 조절하는 시험을 행하였다.
시험은 각각 다른 밸브 직경(1φ, 2φ, 및 3φ)으로 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후에 밸브를 폐쇄하는 시간( 25초, 30초, 35초, 40초, 45초, 및 50초)을 바꿔 행하였다.
콜드 우레탄 폼: 발포체의 원료인 콜드 우레탄 폼의 원액으로서, 70초로 완전히 발포를 완료하여, 성형 후의 발포 밀도가 50 Kg/m3가 되는 콜드 우레탄 폼의 원액을 사용하였다(상기 실시예와 동일).
통기성 재료: 통기성 재료로서, 쿠션체의 양 측면을 대략 덮을 수 있는 크기의 두께 30 mm의 연질 슬라브 우레탄 폼을 사용하였다(상기 실시예와 동일).
발포 성형 장치: 하형의 몰드면 부분에 밸브를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구(도 2의 부호(25))를 1개씩(합계 2개) 가지는 도 2에 도시한 바와 같은 발포 성형 장치를 사용하였다(상기 실시예와 동일). 통기성 재료는 하형의 가스 배출구만을 덮도록 성형 몰드 내에 배치하였다. 하기 시험예 1∼3은 각각 다른 구 경의 밸브를 사용하여 행하였다. 시험예 1에서는 밸브 직경이 1φ인 밸브(상기 실시예 1와 동일)를 사용하고, 시험예 2에서는 밸브 직경이 2φ인 밸브(상기 실시예 1과 동일)를 사용하고, 시험예 3에서는 밸브 직경이 3φ인 밸브(상기 실시예 1과 동일)를 사용하였다.
<시험예 1>
시험예 1의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 1φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 104O g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다(상기 실시예 1과 동일). 또한, 시험예 1에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후, 35초 후, 40초 후, 45초 후, 및 50초 후에 폐쇄한 경우의 쿠션체에 대해서도 조사하였다.
시험예 1(밸브 직경: 1φ)에서는, 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후, 35초 후, 40초 후, 및 45초 후에 폐쇄한 경우에 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 50초 후에 폐쇄한 경우에는 쿠션체의 통기성 재료를 고정한 부분의 표면(비함침층)이 고조되어 변형되어 있었다. 각각의 경우에 있어서, 시험예 1의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 시험예 1의 쿠션체의 함침층의 두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다.
<시험예 2>
시험예 2의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 2φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 1040 g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다(상기 실시예 2와 동일). 또한, 시험예 2에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후, 35초 후, 40초 후, 및 45초 후에 폐쇄한 경우의 쿠션체에 대해서도 조사하였다.
시험예 2(밸브 직경: 2φ)에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후, 35초 후, 및 40초 후에 폐쇄한 경우에 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 45초 후에 폐쇄한 경우에는 쿠션체의 통기성 재료를 고정한 부분의 표면(비함침층)이 고조되어 변형되어 있었다. 각각의 경우에 있어서, 시험예 2의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 시험예 2의 쿠션체의 함침층의 두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다.
<시험예 3>
시험예 3의 쿠션체는 밸브(밸브 직경: 3φ)를 개방한 상태에서 하형의 가스 배출구를 덮도록 통기성 재료를 배치하고, 성형 몰드 내에 콜드 우레탄 폼의 원액 1040 g을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 이것을 발포시켜 쿠션체의 윤곽에 대략 일 치하는 형상의 발포체를 성형하면서, 통기성 재료를 쿠션체의 양 측면에 대응하는 발포체의 부분에 일체로 함침 고정시켜 제조하였다. 밸브는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 25초 후에 폐쇄하였다(상기 실시예 3과 동일). 또한, 시험예 3에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후, 35초 후, 및 40초 후에 폐쇄한 경우의 쿠션체에 대해서도 조사하였다.
시험예 3(밸브 직경: 3φ)에서는 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 30초 후 및 35초 후에 폐쇄한 경우에 붕괴가 없는 원하는 외형 형상의 쿠션체가 제조되었다. 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 40초 후에 폐쇄한 경우에는 쿠션체의 통기성 재료를 고정한 부분의 표면(비함침층)이 고조되어 변형되어 있었다. 각각의 경우에 있어서, 시험예 3의 쿠션체의 측면을 절단하여, 통기성 재료에 형성된 함침층의 두께를 조사하였다. 시험예 3의 쿠션체의 함침층의 두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다.
<시험 결과>
시험예 1∼3의 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.
[표 1]
통기성 재료에 대한 함침층의 두께 (mm)
주입 종료 후 밸브를 폐쇄하기까지의 시간 시험예 1 (밸브 직경: 1φ) 시험예 2 (밸브 직경: 2φ) 시험예 3 (밸브 직경: 3φ)
25초 4 9 14
30초 7 14 21
35초 10 18 27
40초 12 22 변형
45초 14 변형
50초 변형

상기의 표 1에 도시한 바와 같이, 밸브 직경을 크게 하면 단시간에 함침층의 두께를 크게 할 수 있다. 또한, 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 폐쇄하는 시간을 길게 하면 함침층의 두께를 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 표 1에 나타낸 결과로부터, 함침층의 두께 조절은 밸브 직경을 조절하거나, 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 밸브를 폐쇄하는 시간을 조절함으로써 적절하게 조절할 수 있고, 또한 함침층의 두께를 적절하게 조절할 수 있기 때문에, 함침층을 형성한 쿠션체 부분의 강도를 적절하게 조절할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명은 이상과 같이 구성되기 때문에, 배기 수단을 가지는 성형 몰드 내에 통기성 재료를 배치하고, 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후, 몰드를 고정하고, 소정의 시간이 경과했을 때에 배기 수단의 작동을 정지시키는 것만으로도 용이하고 간단한 방법에 의해 좌석용 쿠션의 쿠션체에 붕괴 등의 문제를 발생하지 않고, 좌석용 쿠션의 쿠션체를 용이하면서도 저비용으로 통기성 재료를 통해 보강할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 좌석용 쿠션의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 가지는 쿠션체를 발포 성형 장치를 사용하여 제조하는 방법으로서,
    상기 쿠션체는
    콜드 우레탄 폼으로 형성되고 상기 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상을 가지는 발포체,
    상기 발포체에 일체로 고정되며, 연질 스펀지 시트, 직포 시트, 또는 부직포 시트로 이루어진 통기성 재료, 및
    상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정하여 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분을 보강하는 함침층으로서,
    상기 함침층은 상기 발포체와 상기 통기성 재료의 중복 부분에 형성된 층이고, 이 층에 의해 상기 통기성 재료가 상기 발포체에 일체로 고정되고,
    상기 함침층의 두께가 상기 통기성 재료의 두께보다 얇고, 적어도 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분에 미리 결정된 보강 강도를 부여하는 정도의 두께이고, 이를 통해 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분이 보강되는 함침층
    으로 이루어지고,
    상기 발포 성형 장치는
    상기 쿠션체의 이면의 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 상형(上型), 및
    상기 쿠션체의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 일치하는 몰드면 및 배기 수단을 가지는 하형(下型)
    을 가지는 성형 몰드로 이루어지고,
    상기 성형 몰드를 고정하면 그 내부에 상기 쿠션체의 윤곽에 일치하는 형상의 공간이 형성되고,
    상기 상형이 밸브, 및 상기 밸브를 통하여 외부로 연통되는 가스 배출구로 이루어지는 배기 수단을 가지며,
    상기 방법이
    상기 성형 몰드 내에 상기 가스 배출구를 덮도록 상기 통기성 재료를 배치하는 공정;
    상기 밸브를 개방한 상태에서 상기 성형 몰드 내에 상기 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후, 몰드를 고정하는 공정으로 상기 콜드 우레탄 폼의 원액이 발포되는 공정; 및
    상기 콜드 우레탄 폼 원액의 발포 중에 상기 콜드 우레탄 폼 원액의 주입을 종료한 뒤 미리 결정된 시간 후에 상기 밸브를 폐쇄하는 공정으로 상기 발포체를 성형하면서 미리 결정된 두께의 상기 함침층을 형성하고, 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정시키는 공정
    으로 이루어지고,
    상기 미리 결정된 시간이 상기 콜드 우레탄 폼의 원액의 상기 성형 몰드 내로의 주입 종료 시로부터 상기 콜드 우레탄 폼 원액의 발포 속도가 최대가 되는 시간까지의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 좌석용 쿠션의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 대략 일치하는 형상의 표면과 양 측면을 가지는 쿠션체를 발포 성형 장치를 사용하여 제조하는 방법으로서,
    상기 쿠션체는
    콜드 우레탄 폼으로 형성되고 상기 쿠션체의 윤곽에 대략 일치하는 형상을 가지는 발포체,
    상기 발포체에 일체로 고정되며, 연질 스펀지 시트, 직포 시트, 또는 부직포 시트로 이루어진 통기성 재료, 및
    상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정하여 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분을 보강하는 함침층으로서,
    상기 함침층은 상기 발포체와 상기 통기성 재료의 중복 부분에 형성된 층이고, 이 층에 의해 상기 통기성 재료가 상기 발포체에 일체로 고정되고,
    상기 함침층의 두께가 상기 통기성 재료의 두께보다 얇고, 적어도 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분에 미리 결정된 보강 강도를 부여하는 정도의 두께이고, 이를 통해 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정한 상기 쿠션체 부분이 보강되는 함침층
    으로 이루어지고,
    상기 발포 성형 장치는
    상기 쿠션체의 이면의 형상에 일치하는 몰드면을 가지는 상형, 및
    상기 쿠션체의 표면에서 양 측면에 걸치는 형상에 일치하는 몰드면 및 배기 수단을 가지는 하형
    을 가지는 성형 몰드로 이루어지고,
    상기 성형 몰드를 고정하면 그 내부에 상기 쿠션체의 윤곽에 일치하는 형상의 공간이 형성되고,
    상기 상형이 피스톤 실린더, 및 상기 피스톤으로 연통되는 가스 배출구로 이루어지는 배기 수단으로서, 상기 성형 몰드를 폐쇄한 상태에서 상기 피스톤 실리더를 작동시키면 상기 성형 몰드 내의 기압이 저하되는 배기 수단을 가지고,
    상기 방법이
    상기 성형 몰드 내에 상기 가스 배출구를 덮도록 상기 통기성 재료를 배치하는 공정;
    상기 피스톤 실린더를 작동한 상태에서 상기 성형 몰드 내에 상기 콜드 우레탄 폼의 원액을 주입한 후, 몰드를 고정하는 공정으로 상기 콜드 우레탄 폼의 원액이 발포되는 공정; 및
    상기 콜드 우레탄 폼 원액의 발포 중에 상기 콜드 우레탄 폼의 원액의 주입을 종료한 뒤 미리 결정된 시간 후에 상기 피스톤 실린더의 작동을 정지시키는 공정으로 상기 발포체를 성형하면서 미리 결정된 두께의 상기 함침층을 형성하고, 상기 통기성 재료를 상기 발포체에 일체로 고정시키는 공정
    으로 이루어지고,
    상기 미리 결정된 시간이 상기 콜드 우레탄 폼의 원액의 상기 성형 몰드 내로의 주입 종료 시로부터 종료 상기 콜드 우레탄 폼 원액의 발포 속도가 최대가 되는 시간까지의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 삭제
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