KR20060079843A - 스프링구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재 및 그쿠션재의 제조방법 및 상기 제조방법에 이용되는 틀 - Google Patents

Abstract

재활용이 가능하며, 형상 및 크기의 자유도가 높고, 저렴하며, 처짐이 작고, 장시간 사용해도 쉽게 피로하지 않고, 내충격성 및 내하중성 등이 뛰어난 동시에 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기 등의 좌석시트, 승마용 안장, 의자, 소파 또는 침대 등 사람이 앉는 것 눕는 것 또는 타는 것 등에 적합한 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재 및 처리부담이 적은 제조방법을 제공한다.

스프링 구조 수지성형품, 쿠션재, 틀

Description

스프링구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재 및 그 쿠션재의 제조방법 및 상기 제조방법에 이용되는 틀 {CUSHION MATERIAL FORMED OF SPRING-STRUCTURED RESIN-MOLDED PRODUCT, MANUFACTURING METHOD FOR THE CUSHION MATERIAL, AND MOLD USED FOR THE MANUFACTURING METHOD}

스프링구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재 및 그 쿠션재의 제조방법 및 그 쿠션재 제조방법에 이용되는 틀에 관한 것으로, 자세하게는 내충격성 및 내하중성 등이 우수함과 동시에 각각의 형상 및 크기 등, 각 분야에서의 특성 및 불특정다수의 사소한 요구에도 대응이 가능하며, 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기 등의 좌석시트, 승마용 안장, 의자, 소파 또는 침대 등, 사람이 앉는 것 눕는 것 또는 타는 것이면 무엇이든 적용할 수 있는 스프링구조 수지성형품으로 구성된 쿠션재의 제조방법이며, 처리부담이 적고, 제조설비의 간소화 및 가격삭감의 실현과 동시에 성형정밀도를 향상시킬 수 있는 스프링구조 수지성형품으로 구성된 쿠션재 및 그 제조방법 및 주변장치에 관한 것이다.

현재, 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기의 좌석시트와 침대 등에 사용되는 쿠션재로서는, 우레탄 폼이 중심이다. 진동을 수반하는 곳 또는 수반하지 않는 곳에 상관없이, 사람이 앉고 눕고 타는 곳에는, 어떤 형태로든 쿠션재가 이용되는 것이 일반적이고, 실제 우레탄 폼은 모든 분야에 넓게 사용되고 있으며, 제조법 및 가격 면에서 문제가 적다고 생각되어, 보급률이 굉장히 높다.

이러한 쿠션재로서, 예를 들면, 특허 제2995325호에서는 좌면부분이 일층구조이고 고탄성 폼으로 이루어지고 상기 고탄성 폼이 트릴렌디이소시아네이트(TDI)를 10 중량%이하의 비율로 함유되고, 잔여가 디페닐메탄디이소시아네이트로 이루어진 이소시아네이트를 사용해서 된 우레탄 폼으로 이루어진 자동차용 시트 쿠션 패드가 제안되고 있다. 또 특허 2548477호에서는 고융점 폴리에스테르 섬유를 저융점의 열가소성 에라스토머로 융착되어 있는 쿠션 구조체가 제안되고 있다. 또 특개 2000-51011호에서는 1~20 데닐(denil)의 합성섬유 또는 천연섬유를 합성고무계 접착제 또는 가교성 우레탄 등으로 부분 접착한 쿠션이 제안되고 있다.

일반적으로, 우레탄 폼은 사람이 앉았을 때, 무게가 한곳에 집중되기 때문에, 눌림이 크고, 밸런스가 불안정하며, 장기간 계속 앉아있으면 피로가 쌓이는 등의 문제가 있다.

이는, 우레탄 폼은 균등하게 발포하여 성형되어지기 때문에, 밀도와 강도가 일정하여, 필요에 따라 부분마다 강도와 밀도를 변화시키는 것이 어렵다는 점이 원인이다.

또, 우레탄 폼은 너무 유연하기 때문에, 아래에서 밀어올리는 느낌, 밑에 붙는 느 낌, 요동감이 커서, 장시간 앉아있으면 다리가 저리고 강한 피로감이 생길 수 있다. 예를 들어 자동차나 오토바이의 경우, 우레탄 폼의 제조법상 및 구조상으로부터 요구는 다양화되고 있지만, 재료의 특성으로서 밀도가 일정하여, 실제 사용 시, 면압(面壓)분포가 변하므로, 기능상 적당하지 않을 수가 있다. 우레탄 폼은 발포 성형이므로 탄력성이 일률적이던가 종류가 별로 없어서, 필요에 따라 변경하기가 어렵다. 따라서, 우레탄 폼으로는 탄력성에 대한 다양한 요구에 대처하기가 어렵다. 예를 들어, 오토바이의 경우, 여행용, 로드레이스용 또는 모터크로스용 등, 타는 자세나 상태에 따라 탄력성을 변화시키지 않으면 안되지만, 좌석시트가 그것에 알맞게 대응하지 못하므로, 주행 중 엉덩이를 들거나 내릴 필요가 있다. 이렇게 몸을 올리는 시간이 많을수록, 중심이 올라가서 밸런스가 불안정해지는 등의 불편함이 있다.

또 우레탄 폼은, 열경화성 수지이므로 재활용이 어렵고, 재활용 방법으로는 분쇄기로 얇게 자른 것을 접착 성형에 의해 칩 폼(리본데트 폼)이라 불리는 재료로 재생하던가, 연소시켜 열에너지로 회수하기에 그친다. 폐기처분법으로, 매립처리와 소각처리를 들 수 있지만, 부피밀도가 작고 부드러운 우레탄 폼의 매립처리는 지반의 안정화가 어려워, 매립장소가 한정된다. 또 분립체 등으로 가공하여 매립처리를 하는 것도 가능하지만, 비용과 수고가 든다. 한편, 연소할 때, 특히 청산가스(시안화수소)가 발생할 우려가 있기 때문에, 소각로의 손상이 크고, 청산가스의 소거 비용이 들 우려가 있다. 이처럼 재활용 방법에 관련하여, 매설처리 등으로는 환경 면에서의 대응이 어렵다.

게다가, 우레탄 폼은 상기에 기술한 것 외에도 아래의 문제를 가지고 있다.

우레탄 폼은 틀 안에서 발포시킨 후(예를 들면 3분), 이형작업을 요하는 등, 성형공정이 번잡하고, 성형시간도 길다. 또 세척이 어렵다. 제조 시 사용하는 아민 촉매가 틀 내에 남아 악취가 나기 때문이다. 또, 통기성이 없고 축열성이 있으므로 열기가 차기 쉬어 장시간 연속해서 집중광선을 맞으면 불이 날 우려가 있다. 또 환경에 대한 성능이 낮다.

우레탄 폼 제조 시 발포제로 사용되는 대체 프레온의 사용기한이 2020년인데, 대체 프레온보다 발포성능이 뛰어난 대체제가 없다는 것이 현 실정이다. 또, 연질 우레탄 폼 제조에 일반적으로 사용되는 이소시아네이트인 TDI는, 일본 노동성 고시 제25호에 의하면 농도를 0.005ppm 이하로 한다고 결정된 독성이 강한 물질로, 실제 제조현장에서는 관리가 철저하지 않을 경우, 작업자의 건강을 해칠 우려가 있다.

상기 문제 중, 연질 우레탄 폼 특성에 관련하여, 위 기술한 종래기술 특허 제2995325호에서 개선되었으나, 우레탄 폼이 가지고 있는 기타 문제에 대해서는 여전히 남아있는 상태이다. 또, 특허 제2548477호에서 제안된 쿠션 구조체는, 고융점의 폴리에스테르 섬유를 저융점의 열가소성 에라스토머로 융착했기 때문에 재활용이 어려운데다, 제조가 번거로워 가공 단가가 현저하게 높다는 등의 문제가 남아있다. 또, 특개 2000-51011호는 통기성이 좋고 세척이 가능하다는 등의 장점이 있지만, 내구성이 떨어지고, 제조법이 번거로워 가공단가가 현저히 높다는 문제를 갖는다. 더욱이, 고무계 접착제 및 가교성 우레탄은 열경화성 수지인데다, 단일 조성물이 아니므로, 재활용이 어렵다.

이처럼, 상기와 같은 여러 가지 문제를 가지고 있으면서도, 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기 등의 좌석시트와 침대 등에 사용되는 쿠션재로서, 우레탄 폼과 동급 이상의 성능을 가지면서 저렴한 가격에 제조할 수 있는 대체 재료가 없다는 게 현 상황이다.

그래서, 본 발명은 재활용이 어렵고 폐기처리에 있어서도 상기 문제를 갖고 있는 우레탄 폼을 대신해서, 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기 등의 좌석시트, 승마용 안장, 의자, 소파 또는 침대 등, 사람이 앉는 것, 눕는 것 또는 타는 것에 사용되는 쿠션재로서 알맞고 스프링 구조 수지성형품으로 이루어지는 쿠션재로 알맞은 제조방법을 제공하는 것이 목적이다. 구체적으로, 성형공정이 간편하며, 형태 및 크기의 자유도가 높고 저렴하며, 눌림이 적고 앉았을 때 압력을 균일하게 분산시킬 수 있어 장시간 사용해도 피로하지 않는 등, 탄력성에 대한 다양한 요구에 대응하여, 바라는 바의 내가중강도, 내충격성 등의 성질을 가진 성형품을 쉽게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이 목적이다. 특히, 제조설비의 간소화 및 가격삭감의 실현과 동시에, 성형 정도를 향상시켜 처리부담을 경감하고, 성형 후 새로 성형품의 말단 트리밍 가공 및 치수를 재지 않아도 성형품의 말단이 풀리지 않는 제조방법을 제공하는 것이 목적이다.

본 발명 스프링 구조 수지성형품으로 구성된 쿠션재의 제조방법은, 열가소성 수지로 이루어진 속이 채워진 경우(중실) 및 또는 속이 빈 경우(중공)의 연속선 및/또는 짧은 선의 랜덤한 루프 또는 컬(curl)의 인접하는 선 상호를 접촉 얽히게 하여 구성된 소정 부피밀도의 공극을 가진 입체구조체를 형성하고, 그 입체구조체를 연화시키는 데 필요한 온도조건으로, 자형 및/또는 상기 입체구조체를 가열하여, 상기 자형과 웅형으로 상기 입체구조체를 체결하고, 냉각에 의해 상기 입체구조체를 경화시키는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 자형과 웅형의 공극에서 나온 상기 입체구조체의 말단을 열 커터로 본떠서, 상기 말단을 절단함과 동시에 용착시키는 것이 바람직하다.

[연속선 및/또는 단선]는, 바람직하게는 범용 플라스틱(폴리올레핀, 폴리스티렌계 수지, 메타크릴 수지, 폴리염화비닐 등), 엔지니어링 플라스틱 (폴리아미드, 폴리카보네이트, 포화 폴리에스테르, 폴리아세타르 등)등이다. 예를 들면, 폴리에틸렌(이하 PE로 표기), 폴리프로필렌(이하 PP로 표기) 또는 나일론 등의 열가소성 에라스토머로 구성되는 게 바람직하다.

특히, PE, PP 등의 폴리올레핀계 수지에 초산비닐 수지(이하 VAC로 표기), 초비에틸렌 공중합체 (이하 EVA로 표기) 또는, 스티렌부타디엔스티렌(이하 SBS로 표기)을 혼합한 것이 좋다. 이때, 폴리올레핀계 수지와 VAC 또는 EVA의 초산비닐 함유율의 혼합비는 70~97 중량% : 3~30 중량%, 적당하게는 80~90 중량% : 10~20 중량%가 바람직하다. 이것은 VAC 또는 EVA가 3 중량% 이하가 되면 반발 탄성이 저하되고, 30 중량% 이상이 되면 열적 특성이 저하되기 때문이다. 또, 폴리올레핀계 수지와 SBS와의 혼합비는 50~97 중량% : 3~50 중량%, 적당하게는 70~90 중량% : 10~30 중량%가 바람직하다. 또, 폴리올레핀계 수지는 재생 수지여도 상관없다.

[연속선 및/또는 단선]의 구조는 중실이어도 되고, 중공이어도 된다. 비어있는 연속선 및/ 또는 단선의 경우, 공기가 관 안에 갇히게 되어 공기 탄력 특성이 나타나, 독특한 쿠션 성질이 생기므로 바람직하다. 굽어짐도 방지할 수 있다. 또 공기가 들어오는 것에 의해, 입체구조체의 강성이 유지된다. 중공은 연속이어도 되고, 불연속이어도 괜찮다. 1개의 선에 중공부와 그 중공부가 막힌 부분을 공유하고 있는 경우 등을 일례로 들 수 있다.

중실의 선과 중공의 선의 혼합비는 중실 : 중공 = 0~50 : 50~100의 경우가 적당하다. 이때, 중심부에 중공의 선을 사용하여, 그 중공의 선 바깥둘레를 중실의 선으로 피복하는 것에 의해, 촉감이 좋아져서 적합하다.

[연속선 및/ 또는 단선]의 선경은, 중실의 선에서는 0.3~3.0mm, 특히 0.7~1.0mm인 경우가 적당하다. 중실의 선 상태에 있어선 선경 0.3mm 이하에서는 선에 탄력이 없어지고 융착부가 많아져서 공극률이 저하된다. 3.0mm 이상에서는, 선에 탄력이 심해져, 루프 또는 컬(curl)이 형성되지 않아서, 융착부가 적어지고 강도가 저하된다. 또, 중공의 선에서는 1.0~3.0mm, 특히 1.5~2.0mm인 것이 바람직하다. 중공률이 10% 이하에선 중량 경감에 기여하지 않고, 80% 이상이면 쿠션성이 저하된다.

[스프링 구조 수지성형품]의 부피밀도는 0.005~0.08g/cm³, 바람직하게는 0.02~0.06g/cm³인 것이 적당하다. 부피밀도 0.005g/cm³이하에선, 강도가 저하된다. 부피밀도 0.08 g/cm³ 이상이면 중량경감이 달성되지 못하여, 탄성이 소실된다. 또, 이 스프링 구조 수지성형품은 전체가 일정한 밀도인 것에 한하지 않고, 소정의 간격마다 조밀 구조로 되어있어도 좋다. 이 경우의 부피밀도는 성긴 부분에선, 0.005~0.03g/cm³, 바람직하게는 0.008~0.03g/cm³, 특히 0.01~0.03g/cm³이 적당하다. 조밀한 부분에서는 0.03~0.08g/cm³, 바람직하게는 0.04~0.07g/cm³, 특히 0.05~0.06g/cm³ 이 좋다.

[스프링 구조 수지성형품]의 공극률은 96~99%, 바람직하게는 97~99%, 특히 97~98% 가 바람직하다. 쿠션으로서의 탄성과 강도를 유지하고, 중량을 경감시키기 위해, 공극률은 상기범위가 적당하다.

[공극률 (%)] = (1 - [부피밀도] / [수지의 밀도]) x 100

[쿠션재]는 다층의 스프링 구조 수지성형품으로 구성되는 것이 바람직하다. 또 쿠션재의 용도는 자동차, 오토바이, 자전거, 전철 또는 항공기 좌석시트, 승마용 안장, 의자, 소파 또는 침대 등에 적당하다. 또, 상기 예를 든 것 외에도, 진동을 수반하는 곳 또는 수반하지 않는 곳에 상관없이 사람이 앉는 것, 눕는 것 또는 타는 것 등의 쿠션재로서 이용되어지는 우레탄 폼의 대체품으로 넓게 이용할 수 있다.

특히, 자동차나 오토바이 등, 진동을 수반하는 곳에 사용되는 경우에도, 두께를 간편하게 조절할 수 있기 때문에, 각각의 기종(서스펜션 특성)에 알맞게 대응할 수 있어 바람직하다.

[자형]은 콘그리트제가 적당하다. 콘크리트제 틀을 이용함에 따라, 이형제가 불필요하게 되고, 동시에 틀 자체의 가격이 삭감된다. 또 [웅형]은, 쿠션재가 부착된 제품(베이스)을 이용하는 것이 좋다. 이에 의해, 웅형을 별도로 준비할 필요도 없어지고 가격의 삭감과 함께 성형 정도가 향상된다. 상기 냉각에는 자연냉각 또는 강제냉각이 있다. 강제냉각은 물을 이용하는 것이 좋다.

여기서는, 우레탄 폼의 2차 가공보다 간단하고 우레탄 폼보다도 사소한 요구에 대응할 수 있다. 또 압축 성형이므로, 개인의 체형에 맞춰서 오리지널인 것을 성형하는 등, 제품의 부가가치가 높아지고, 주문제작에 응할 수 있는 등, 제품특성과 불특정다수의 사소한 요구에도 대응 가능한 쿠션재의 제조가 용이해진다. 게다가, 스프링 구조 수지성형품의 선의 지름, 데닐, 부피밀도 또는 공극률 등을 변경하는 것에 의해, 탄력 특성을 자유자재로 바꿀 수 있다. 즉, 소재로서의 탄력 특성은 일정하지만, 압축 성형에 의해 압축을 가감할 수 있으므로, 쿠션기능을 변경하여, 무게분포를 바꿀 수 있다. 또 스트로크 조절에 의해, 쿠션재 두께를 바꿀 수 있다.

특히 [웅형]으로는 스프링 구조 수지성형품이 부착된 베이스(제품의 일부로 쿠션재의 기초부분이 된다)를 이용하는 것에 의해, 틀로는 자형만 준비해도 충분하며, 웅형을 별도 제조할 필요도 없어 가격이 삭감된다. 또 제품 자체를 제조장치의 일부(틀)로서 이용하는 것에 의해, 성형 정도가 향상된다. 또, 웅형의 상하이동에 팬터그래프형 잭을 이용하는 것이 바람직하다. 틀을 클램프 할 때 유압 실린더나 공기압 실린더 등을 이용했던 우레탄 폼의 제조설비에 비해, 설비가 간소화되며 동시에, 가격이 삭감된다. 이때, 웅형은 1톤 이상의 압력에 견딜 수 있는 소재 및 구조로 하는 게 좋다. 또 [자형]은 콘크리트제가 적당하다. 콘크리트제의 틀을 이용함에 따라, 이형제가 불필요하게 되며 동시에, 금속제에 비해 가격이 삭감된다. 또 성형공정이 간소화되고, 성형시간이 단축되기 때문에, 쿠션재의 대량생산도 가능해진다. 상기 냉각에는 자연냉각 또는 강제냉각이 있다. 강제냉각은 물을 이용하는 게 바람직하다.

또, 일반적으로 이런 종류의 스프링 구조 수지성형품은 말단이 풀리기 쉬우므로, 성형 후 새로 치수를 재고 동시에 트리밍 가공 등을 해서 형태를 조정할 필요가 있고, 처리부담이 크다. 그러나 여기서는 틀 압축 시에, 웅형을 본떠서 열 카터로 말단을 절단 및 용착하는 것에 의해, 트리밍 가공이 용이해지고, 성형 후 상기 처리가 불필요해지기 때문에, 처리부담이 경감된다.

도 1 은 쿠션재 1과 베이스 4의 사시도 임.

도 2 (a), (b)는, 쿠션재 1과 베이스 4의 정면도 및 배면도 임.

도 3 은 쿠션재 1로 구성된 좌석시트를 갖춘 오토바이 10의 측면도 임.

도 4 (a), (b)는 베이스 4를 다른 각도로 본 사시도 임.

도 5 는 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 1단계를 나타낸 설명도 임.

도 6 은 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 1단계를 다른 각도로 나타낸 설명도 임.

도 7 은 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 2단계를 나타낸 설명도 임.

도 8 은 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 2단계를 다른 각도로 나타낸 설명도 임.

도 9 는 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 3단계를 나타낸 설명도 임.

도 10 은 쿠션재 1의 베이스 부착공정을 나타낸 설명도 임.

도 11 은 스프링 구조 수지성형품 30의 제조방법의 공정을 나타낸 모식도 임.

도 12 는 스프링 구조 수지성형품 30의 제조방법을 나타낸 사시도 임.

도 13 은 스프링 구조 수지성형품 30의 다른 제조방법의 공정을 나타낸 실시예 임.

도 14 는 스프링 구조 수지성형품 30의 또 다른 제조방법의 공정을 나타낸 실시예 임.

도 15 (a), (b), (c)는 스프링 구조 수지성형품 30의 다른 실시예를 나타낸 단면도 임.

도 16 (a), (b), (c)는 스프링 구조 수지성형품 30의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도 임.

도 17 (a), (b)는 성형대 622의 이면도 및 사시도 임.

도 18 (a), (b), (c)는 스프링 구조 수지성형품 30 또는 선 31의 다른 실시예를 나타낸 단면도 임.

도 19 (a), (b)는 쿠션재 1의 다른 실시예를 나타낸 단면도 임.

도 20 (a), (b)는 쿠션재 1의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도 임.

도 21 은 쿠션재 1의 압축 성형공정의 다른 실시예를 나타낸 설명도 임.

도 22 (a), (b)는 쿠션재 1의 압축 성형공정의 또 다른 실시예 나타낸 설명도 임.

도 23 (a), (b)는 기존설비를 이용한 쿠션재 1의 압축 성형공정의 실시예를 나타낸 설명도 임.

도 24 는 다른 쿠션재 1의 압축 성형공정의 다른 실시예를 나타낸 설명도 임.

도 25 (a), (b)는 다른 쿠션재 1의 압축 성형공정의 또 다른 실시예를 나타낸 설명도 임.

도 26 (a), (b)는 다른 기존설비를 이용한 쿠션재 1의 압축 성형공정의 실시예를 나타낸 설명도 임.

부호의 설명

1 쿠션재

2 상 시트

3 하 시트

4 베이스

5 비닐레자

10 오토바이

11 자형

12 캐비티(cavity)

13 급탕장치

14 웅형

15 팬터그래프 잭

16 열 커터

20 압출성형기

21 호퍼

22 성형대

23 인취기

24 인취롤

25 버스

26 권취롤

27 절단장치

30 스프링 구조 수지성형품

31 선

32 버(burr)

발명을 실시하기 위한 최적 형태

도 1의 사시도, 도 2 (a)의 정면도 및 도 2 (b)의 배면도에 나타난 바와 같이, 쿠션재 1은 열가소성 수지, 예를 들면, PE, PP 등 폴리올레핀계 수지와, VAC, EVA 또는 SBS와의 혼합물(예를 들어, 열가소성 에라스토머)을 원료로 하여 형성된 입체구조체인 스프링 구조 수지성형품 30을 후술하는 바와 같이, 압축 성형에 의해 제조된 것이다.

(스프링 구조 수지성형품 30의 설명)

우선, 스프링 구조 수지성형품 30 에 대해 설명하겠다.

본 실시형태에서 사용한 스프링 구조 수지성형품 30 은, 상기 혼합물을 원료로 하는 연속선 및/ 또는 단선 (이하 간단하게 선 31 이라고 칭함)가 랜덤하게 뒤엉켜 집합되어 이루어진 공극을 가진 입체구조체이고, 이 선 31 은 복수의 루프 또는 컬(curl)를 형성하고 있다.(도 1의 부분 확대도 A 참조) 본 실시예에서, 스프링 구조 수지성형품 30 은, 절단면 31a로 표시하는 것처럼 중공의 선 31로 이루어져 있다(도 1의 부분 확대도 B 참조).

여기에서, 이 입체구조체의 부피밀도를 0.005~0.03/cm³, 바람직하게는 0.008~0.03/cm³, 특히 0.01~0.03g/cm³ 로 하는 것이 좋다. 또, 이 입체구조체의 공극률은, 96~99%, 바람직하게는 97~99%, 특히 97~98%로 하는 것이 효과적이다.

(쿠션재 1의 설명)

다음으로, 쿠션재 1에 대해 설명하겠다.

쿠션재 1은, 이 스프링 구조 수지성형품 30을 압축 성형하는 것에 의해 제조된다. 본 실시상태에서 쿠션재 1은, 도 3의 측면도에 나타난 대로, 주로 오토바이(예를 들어, 오토바이 10)의 좌석시트에 이용되는 쿠션재이다.

쿠션재 1은 탄력성이 동일하거나 다른 2층 시트(상 시트 2 및 하 시트 3)를 준비하여, 베이스 4에 고정시킨 것이다. 이때, 상 시트 2와 하 시트 3은 접착제 또는 양면 테이프 등으로 접착하는 것이 좋다. 탄력성은 스프링 구조 수지성형품 30의 밀도, 재질 및/또는 선경에 의해 각 시트 또는 부분마다 변경할 수 있다. 구체적으로, 하층은 단단하게, 상층은 부드럽게 하는 등 탄력성을 변화시키는 게 좋다.

예를 들어, 본 실시형태에 있어서 상 시트 2는 하 시트 3보다 강성이 낮고 유연하게 구성되었다. 이는 베이스 4에 고정된 하 시트 3에 대해, 상 시트 2는 사람이 탔을 때 둔부 등이 직접 닿기 때문이다. 이때, 상 시트 2는 사람이 탈 때의 자세에 적당히 피트(fit)되도록 두드러진 상부를 형성하는 게 바람직하다. 한편, 하 시트 3은 베이스 4에 고정되므로, 상 시트 2보다 단단함이 필요하다. 이때, 하 시트 3의 단단함에 따라 쿠션재 1의 형태가 유지되는 구조로 하는 것도 효과적이다.

또, 하 시트 3에 의해, 쿠션재 1은 독자적인 서스펜션 특성을 나타낸다. 예를 들어, 우레탄 폼을 이용한 종래의 좌석시트는 스프링 하(下) 진동인 노면반력(반동)이 크기 때문에, 우레탄에 밀착 코일스프링을 넣어, 노면반력을 받는 게 많다. 하지만, 본 실시형태에선 이렇게 2층 구조로 하여, 사람의 무게를 유연한 상 시트 2로 받아들일 수 있고, 동시에 단단한 하 시트 3으로 스프링 하(下) 진동을 받아들일 수 있다. 이에 따라, 밀착 코일스프링은 불필요해진다. 따라서, 중량적 구조적으로 유리하고, 심플해진 동시에 특수한 부품구조도 필요 없어진다. 부피가 적어지므로 중심 모멘트가 아래로 내려가 자세의 안정성에도 기여한다. 또 압축 성형을 할 때 웅형의 스트로크 조절에 따라 쿠션재 1의 두께를 자유롭게 조절하고 형태 또는 크기가 다른 각종 서스펜션에도 대응시킬 수 있다.

또, 쿠션재 1은 스프링 구조 수지성형품 30으로 이루어져 통기성이 뛰어나다. 따라서, 습기가 차지 않는 것은 물론이고, 쿠션재 10으로 냉난방 덕트로서 냉난방용 공기를 통기시키면, 오토바이 10의 좌석에 냉난방 기능을 갖출 수 있다. 또, 자동차 좌석시트로 사용하면 특별한 재료를 사용하지 않아도 고급차 사양에 대응할 수 있다.

또한, 상 시트 2 및 하 시트 3 시트로 구성된 쿠션재 1은, 도에 표시된 형태에 한하지 않는 것은 물론이고, 적합한 형태로 성형 가능하다. 예를 들면, 시트를 겹치 지 않고, 시트를 1층으로 해도 좋다. 시트를 겹치는 경우는 2층 이상이어도 상관없다. 또, 2층 이상의 시트 중 예를 들면, 아래층 시트는 합성 고무 등으로 이루어져도 상관없지만, 적어도 1장(바람직하게는 상층)은 상기 열가소성 수지로 이루어진 것이 바람직하다. 또 두드러진 부분의 형태 등도 본 실시형태에 한하지 않는다. 특히 각각의 형태 및 크기 등 각 분야에서의 제품요구, 특성 및 불특정다수의 사소한 요구에도 대응할 수 있다.

또, 다층구조의 쿠션재 (예를 들어, 쿠션재 1의 상 시트 2)위에, 봉제(수봉제 또는 미싱 봉제 등)한 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재를 겹쳐, 최상부의 시트로 하는 것도 효과적이다.(도면 생략). 이 경우, 특히 종래의 몰드 성형에선 어렵고 복잡한 요철 부분이나 미묘한 변화까지도 표현 가능하고, 각각의 형태 및 크기 등, 각 분야에 있어서의 제품요구, 특성 및 불특정다수의 사소한 요구에도 보다 엄밀하게 대응할 수 있게 되어 차종과 체형에 따라 주문제작도 할 수 있다. 예를 들어, 오토바이 10이나 자동차 등의 좌석시트로 이용될 때, 운전 자세에 예민한 운전사(예를 들어, 운전을 직업으로 하는 사람) 등의 요구에 대응할 수 있어, 여러 사람의 운전자세와 운전동작에 적합하게 피트되는 좌석시트를 제공할 수 있다. 또 제품의 부가가치를 높일 수가 있다.

상 시트 2 및 하 시트 3은, 베이스 4에 대응한 형태로 성형된다. 도 4 (a) 및 (b)의 사시도에 나타난 바와 같이, 베이스 4는 오토바이 10의 좌석을 구성하는 기초부분이며, 전방에 세우는 부분 4a, 후방 중앙부의 두드러진 부분 4b가 형성되어, 두드러진 부분 4b의 안쪽에는 오토바이 10의 프레임에 부착되기 위한 금구 4c가 고정 되어 있다. 또한 베이스 4의 안쪽에는 고무재질 등의 쿠션 4d가 여러 곳(예를 들어 6곳)에 고정되어 있다. 그 외, 도면에 표시한 대로 홈과 구멍이 형성되어 있다.

(쿠션재 1의 제조장치 및 제조방법)

다음으로, 도 5~도 10을 참조하여, 본 실시형태의 쿠션재 1의 제조장치 및 제조방법에 대해 설명한다. 또한, 스프링 구조 수지성형품 30의 제조방법에 대해서는 후술한다.

(1) 투입공정

도 5는 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 1 단계를 설명하는 측면 단면도이고, 도 6 역시 제 1 단계를 설명하는 정면 단면도이다. 도 5 또는 도 6의 설명도에 나타난 바와 같이, 콘크리트제 자형 11(이하 간단하게 자형 11)의 캐비티(cavity) 12 상에 1장 이상의 스프링 구조 수지성형품 30을 놓는다. 이때, 2장 이상이 탄력성이 동일하거나 혹은 다른 스프링 구조 수지성형품 30을 동시에 놓아도 상관없다. 상술한 바와 같이 스프링 구조 수지성형품 30은 선 31이 랜덤하게 엉켜 집합되어 이루어진 공극을 가진 입체구조체이고, 이 선 31은, 복수의 루프 또는 컬(curl)을 형성한다 (도 5의 부분 확대도 C 참조).

본 제조방법에 있어서, 스프링 구조 수지성형품 30의 선 31을 구성하는 원료 수지의 연화점 이상의 온도가 필요하므로, 자형 11의 캐비티(cavity) 12에 급탕장치 13으로부터 도면에서 화살표로 표시된 대로 온수(바람직하게 70℃ 이상)를 넣어, 스프링 구조 수지성형품 30을 가열하여 연화시킨다. 여기서 온수를 사용한 것은, 자 형 11 내부에서 스프링 구조 수지성형품 30을 가열하기 위해서다. 또 자형 11 자체를 히터 등으로 가열해도 상관없다. 이때, 열전도체 (예를 들어 히터)를 자형 11의 콘크리트에 넣어 묻는 게 좋다. 보온효과를 높이기 위해서 자형 11의 주위를 단열재로 감싸는 것도 효과적이다 (예를 들어 나무, 발포 수지 등의 용기). 또, 스프링 구조 수지성형품 30을 구성하는 선 31 주변의 공기(중공 선의 경우는 중공부분의 공기도 포함)를 가열할 필요가 있는 경우는, 자형 11의 보온 열기로 성형하는 것도 좋다. 게다가, 급탕장치 13을 대신하여 스팀 공급장치 17 등으로 가열해도 상관없다. 스팀을 사용한 경우, 예를 들면, 자형 11에 스팀 주입구를 형성하고, 스팀 주입구로부터 스팀을 캐비티(cavity) 12 안으로 주입하게 된다. 틀 압축 단계에서 스팀을 주입, 가열하는 게 효과적이다.

이렇게 하면, 열이 균일하게 됨과 동시에, 보다 고온으로 성형할 수 있으므로 효과적이다. 또, 가열뿐만이 아닌 압력이 필요한 형태의 성형품도 있지만, 이 경우는 스팀에 의한 가열 및 가압을 실시할 수 있다. 기계적으로 가열할 수 없는 형태도 있기 때문에, 기압을 이용하면 복잡한 형태에 대응할 수 있다.

이 자형 11은, 예를 들어 석고 등의 적절한 재질로 제품의 형틀을 성형하고, 이 형틀을 뒤집어서, 하방에 판을 수평 고정하여, 형틀 및 판에 알맞게 이형제를 바르고, 콘크리트 가루를 물로 반죽한 후 이것을 형틀에 부어서 굳히고, 형틀에서 떼어내어 제조한다. 콘크리트가 굳은 후, 뒤집어서 형틀 및 판을 떼어내면 자형 11이 완성된다. 이때, 형틀을 실은 판의 아래에 공간을 형성하여, 판을 상하로 해서 이 공간을 조절함에 따라, 콘크리트의 강도, 강성 및 두께를 조절할 수 있다. 예를 들 어, 콘크리트의 두께를 늘리는 경우, 판의 고정위치를 내린다. 이처럼, 콘크리트는 성형성이 우수하여, 반죽해서 형틀에 붓기만 하면 제조할 수 있기 때문에, 자형 11 자체의 가격이 삭감되는 데다 (예를 들면 종래의 금형 1/50~1/100), 복잡한 형태의 자형 11을 제조할 수도 있고, 동일물도 용이하게 복제할 수 있다는 등, 정밀도도 향상된다. 예를 들어, 자형 11의 제조 시 같은 치수로 잴 수가 있다.

또, 콘크리트의 경우 제품에 쉽게 친숙해져서, 틀을 압축하는 것만으로, 쿠션재 1의 표면을 연마한 것처럼 매끈하게 성형할 수도 있다. 게다가 형틀의 모양까지 취할 수 있을 정도여서, 예를 들면 비닐을 붙여서 압축하는 것에 의해, 비닐의 정밀도로서 표면에 모양을 내는 등의 표면가공도 가능하다. 또 콘크리트로 자형 11을 제조하므로, 쿠션재 1의 성형 시 가하는 압력에도 충분히 견딜 수 있는데다 내구성도 높기 때문에 몇번이고 사용이 가능하다. 자형 11의 중량은 50~100kg이 적당하다.

자형 14는 베이스 4와 웅형대 14a(도 4 (A), (B) 참조)로 구성된다. 웅형 14는 팬터그래프 잭 15의 선단에 고정구로 여러 곳에서 고정되어, 팬터그래프 잭 15에 의해 자형 11의 캐비티(cavity) 12 상의 스프링 구조 수지성형품 30을 위에서 압축하는 것이다. 웅형 14는 10톤 이상의 압력에 견딜 수 있는 게 적당하다. 본 실시 형태에서는 한 개의 웅형 14에 대해 복수(예를 들면 3대)의 팬터그래프 잭 15를 설치하는 것에 의해, 무게압력을 향상시킴과 동시에, 여러 장소(예를 들어 3곳)로 무게를 분산시킨다. 팬터그래프 잭 15는 수동이라도 상관없지만, 적합한 모터 15a를 부착하여 자동운전도 할 수 있다. 팬터그래프 잭 15의 상단부는 상대 18에 고정되어, 상대 18 의 받침기둥 19에 의해 웅형 11의 상부에 고정되어 있다. 팬터그래프 잭 15를 이용함에 따라, 설비가 간소화되어 가격삭감도 가능하지만, 팬터그래프 잭 15에 대체하여 유압 실린더나 공기압 실린더 등을 이용해도 상관없다.

또, 웅형 14로 제품의 일부가 되는 베이스 4를 사용하는 것이 효과적이다. 베이스 4는 뒷면을 웅형대 14a 아랫면에 감합되듯이 부착되어 있다. 웅형대 14a 윗면은 고정구에 의해 팬터그래프 잭 15에 고정되어 있다. 이처럼, 제품의 일부(베이스 4)가 제조장치의 일부(웅형 14)를 구성하는 것에 의해, 준비하는 형은 자형 11만으로 되고, 웅형 14를 따로 제조할 필요가 없다. 종래, 우레탄 폼 성형용의 금형은 웅형과 자형을 제품과는 별도로 제조할 필요가 있었지만, 본 제조방법에 있어서는, 웅형 14 자체가 제품의 일부이기 때문에, 대, 펀치 등이 불필요하여, 가격 삭감이 가능하고, 성형 정도가 향상된다.

(2) 틀 압축의 공정

도 7은 쿠션재 1의 압축 성형공정 제 2 단계를 설명한 측면 단면도이고, 도 8 역시 제 2 단계를 설명한 정면 단면도이다. 도 7 또는 도 8의 설명도에 나타난 대로, 팬터그래프 잭 15로 웅형 14(여기선 베이스 4로 겸용함)를 도면 안의 화살표로 표시된 것처럼, 아래로 눌러서 틀 압축한다. 여기서 자형 11의 캐비티(cavity) 12는 깊게 조일 경우의 사이즈로 설정되어 스트로크를 깊게도 얕게도 할 수 있다. 즉 틀에 여유를 두었기 때문에, 조임의 스트로크 가감에 의해 쿠션재 1의 두께를 바꿀 수 있다. 따라서, 하나의 틀로 두께를 얼마든지 바꿀 수 있다는 것이다. 또, 당연 히 밀도도 바꿀 수 있게 된다. 이처럼, 웅형 14의 스트로크의 가변하는 것에 의해 깊게 조이든 얕게 조이든 한 종류의 형으로 제조할 수가 있고, 밀도, 탄력성, 강성을 자유자재로 바꿀 수 있다.

이 스트로크 가변의 효과로서, 쿠션재 1의 두께를 얇게도 두껍게도 조절할 수 있다. 얇은 쿠션재 1을 만들 경우, 같은 형으로 스트로크를 깊게 하기만 하면 되고, 두꺼운 쿠션재 1을 만들 경우, 같은 형으로 스트로크를 얕게 하면 된다. 즉, 쿠션재 1의 두께의 컨트롤이 가능하다.

또, 밀도, 탄력성, 강성도 컨트롤 가능하다. 도면에 나타난 대로, 자형 11의 측면의 경사각도(테이퍼)를 작게하면(도면에선 거의 수직임), 하나의 틀로 쿠션재 1의 두께조절이 용이하다. 예를 들어, 경사각도가 1/50~1/400(예를 들면 1/200)을 들 수 있다. 경사는 수직 하방에 대해 안쪽 또는 바깥쪽 어느 쪽으로 기울여도 상관없다. 안쪽으로 너무 기울이면 스트로크의 컨트롤이 어려워질 수 있다. 이에 따라, 하나의 틀로 각종 쿠션재 1의 제품 요구특성에 응할 수 있다. 특히 동일제품이라도 쿠션재 1의 두께를 임의로 선택할 수도 있다. 예를 들면, 주문제작에 응할 수 있는 등, 불특정다수의 사소한 요구에도 간단하게 대응할 수 있다.

더욱이, 넓적다리의 안쪽이 닿는 부분에 대해서는, 압축률을 높이고, 탄력성을 강하게 할 수 있다. 이에 따라 쿠션성과 내구성을 향상시키는 등의 이점이 있다.

일반적으로, 외형은 사람이 타는 넓이로 거의 비슷하지만, 쿠션재 1의 두께는 기종(서스펜션 특성)에 따라 각각 달라지므로, 각 기종에 따라서 쿠션재 1의 두께를 컨트롤할 필요가 있다. 그렇지만, 우레탄 폼의 경우는 발포시켜 성형하기 때문에, 일 률적인 배율밖에 실현시킬 수 없다. 또, 얕고 깊게 조이는 정도에 따라, 금형을 다수 갖출 필요가 있다. 본 제조방법에 따르면, 우레탄 폼 이상으로 문제를 알맞게 해결할 수 있다.

(3) 트리밍 공정

도 9는 쿠션재 1의 압축 성형공정 제3단계를 설명하는 평면도이다. 도 9의 설명도에 나타난 대로, 틀 압축 상태를 소정 시간 유지한 후, 열 커터 16으로, 웅형 14 주변을 본뜨고 웅형 14의 가장자리를 벗어난 버(burr) 32(도 9의 부분 확대도 D 참조)를 트리밍 함과 동시에 트리밍 등을 행하고 형태를 다듬었기 때문에, 말단의 트리밍 처리가 힘들었다. 이 방법이면 용이하게 트리밍 할 수 있다. 특히, 이 단계에서 트리밍 하는 것에 의해, 말단이 풀리지 않게 됨과 동시에, 나중에 치수를 잴 필요도 없어져서, 처리가 간단하다.

(4) 이형공정

자형 11의 캐비티(cavity) 12에 냉각수를 투입하고, 스프링 구조 수지성형품 30을 고정한다. 서서히 냉각하는 게 아니라서, 물을 넣어 급냉하는 것에 의해 성형시간을 단축시킬 수 있다. 그리고 경화시간 경과 후, 이형한다. 고화되었는지 아닌지의 판단 요소로는 팬터그래프 잭 15를 느슨하게 해서 스프링백이 없으면 굳어있는 상태이다. 이하, 자형 11 및/ 또는 스프링 구조 수지성형품 30의 가열·냉각을 반복한다. 중공선의 경우, 중공부의 공기를 고려한 적절한 열적 균형 조건을 충족하는 것에 의해, 스프링백을 방지할 수 있다.

이때, 자형 11이 콘크리트 제이면, 원료 수지가 녹아서 자형 11에 접착되는 경우도 없어, 이형제가 불필요하다. 종래의 금속형은, 온도상승이 현저하여, 원료 수지가 형에 접착하기 쉽다는 난점이 있다. 그래서 우레탄 폼의 제조에는 이형제는 필수이고, 제조에 시간과 수고가 든다. 또, 콘크리트제는 제품에 쉽게 적응하기 때문에, 동일물을 복제하는 능력이 뛰어남과 동시에 복잡한 형태도 성형 가능하다.

(5) 최종공정

도 10의 설명도에 표시된 대로. 상기 공정을 거쳐서 얻은 상 시트 2와 하 시트 3을 베이스 4에 2장을 겹쳐 고정한다. 그 다음 열 성형한 비닐 레자 5를 씌워서 베이스 4에 스템플러 등으로 고정시킨다. 양면 테이프 등으로 접착해도 좋다. 또, 성형과정에서 하 시트 3에 볼록한 부분(올록한 부분)을 형성하는 것에 의해, 베이스 4에 알맞게 준비된 볼록한 부분(또는 움푹한 부분)에 감합하여 고정하면, 스템플러나 양면 테이프가 필요없게 된다. 또, 상 시트 2와 하 시트 3는, 접착제 또는 양면테이프 등으로 알맞게 접착하여 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같이, 상 시트 2 및 하 시트 3에 요철부분을 준비하여, 상 시트 2와 하 시트 3을 감합하여 고정할 수도 있다. 단, 본 공정에 있어서, 비닐레자 5를 씌울 경우, 상 시트 2, 하 시트 3 및 베이스 4를 특별히 고정하지 않아도 되는 경우도 있다.

(스프링 구조 수지성형품 30의 제조방법)

다음으로, 상기 스프링 구조 수지성형품 30의 제조 방법의 일례를 들어 설명하겠다.

도 11의 모식도에 나타난 바와 같이, 본 실시형태에 있어서 스프링 구조 수지성형품 30의 제조방법에 있어서, 알맞게는 PE, PP 등의 폴리올레핀 계 수지와 VAC, EVA 또는 SBS 등의 원료 수지와 후에 설명할 텀블러, 잘라낸 피더(Feeder), 혹은 정량공급기 등을 거쳐 드라이브렌드 되고, 또한 혼합 혹은 용융혼합해서 펠릿(Pellet)화 되어, 압출성형기 20의 호퍼 21로 보내진다.

구체적으로, 원료 수지, 예를 들면 PP와 SBS를 텀블러(가토리기제작소제 KR혼합기)로 40 rpm, 15분간 혼합한다.

그 다음, 도 12의 사시도에 나타낸 바와 같이, 이 원료 수지로 이루어진 혼합물을 Φ65m 단축압출성형기 20의 호퍼 21로부터 투입하여, 소정온도(예를 들면 200 ℃~260 ℃)로 용융 혼련하고, 성형대 22에 설치한 소정지름의 다수 노즐로부터 소정의 압출속도로 용융 압출하여, 후술하는 인취기 23에 의해 인취하는 것에 의해, 소정의 선경(예를 들면, 600~90,000데닐, 바람직하게는 3,000~30,000데닐, 보다 바람직하게는 6,000~10,000데닐)의 중실 및/또는 중공의 선 31을 형성하고, 이 용융상태의 선 31에, 예를 들어 직경 1~10mm, 바람직하게는 직경 1~5mm 의 루프를 형성시키고, 서로 이웃한 선 31과 버스 25 내(수중)에서 접촉 뒤엉킴에 의해 랜덤한 루프를 형성한다. 이때, 접촉 뒤엉킴 부위의 적어도 한 부분은 서로 용융접착되는 것이 바람직하다. 이때 선 31은 중공의 것과 중실의 것이 소정비율로 혼합된 것도 좋다.

상기 랜덤한 루프의 집합인 입체구조체의 두께 및 부피밀도는 버스 25 내의 인취기 23의 인취롤 24, 24 사이의 간격으로 설정된다. 이 입체구조체(예를 들어, 두께 10~200mm, 폭 2,000mm)는 선 31이 컬 또는 루프 상으로 랜덤하게 성형되어, 수중에서 고화되고, 권치롤 26, 26에 의해 스프링 구조 수지성형품 30으로 꺼내어진다.

또, 수중에서 이 루프가 형성된 선 31을 인취기 23에 의해 인취할 때, 인취기 23의 속도를 변경함으로서, 쿠션 특성을 변경해도 좋다. 그 경우, 이 입체구조체의 부피밀도를 비교적 증대시킬 경우, 0.03~0.08g/cm³, 알맞게는 0.04~0.07g/cm³, 특히 0.05~0.06g/cm³로 하는 것이 바람직하다. 또, 이 입체구조체의 공극률은 감소시킬 경우, 91~97%, 알맞게는 92~96%, 특히 93~94%로 하는 게 바람직하다.

또, 예를 들면, 인취롤 24, 24의 인취 속도를 타이머 등에 의해 설정 시간 당, 설정시간 내, 저속으로 하는 등, 인취기 23의 인취 속도를 소정의 간격(예를 들어 3~5 cm)으로 저속으로 조절함에 의해, 스프링 구조 수지성형품 30의 길이방향에 있어서, 소정 간격 당(예를 들면 30~50cm) 저속 인취할 때 성형된 부피밀도가 큰 부분과 그 이외의 부분, 즉 조밀을 연속해서 형성해도 좋다.

또한 도 13의 정면도에 나타난 바와 같이, 인취 시 입체구조체인 스프링 구조 수지성형품 30을 인취롤 24, 24로 구부리는 것이 곤란한 경우에는 부피밀도가 조밀한 부분을 만드는 것에 의해 그 부위에서 구부려 수중으로부터 들어올릴 수 있다. 이상의 공정을 거쳐 꺼내어진 스프링 구조 수지성형품 30은 절단장치 27에 의해 적절한 길이로 절단된다. 버스 25에는 급수 밸브 및 배수 밸브를 갖춘다.(도면 생략)

또, 다른 예로 도 14 정면도에 나타난 바와 같이, 버스 125 내에 절단장치 127을 설치한 것에서는 절단 장치 127은 인취기 123 하방근방에 배치하고, 버스 125의 마주보는 쪽의 벽에는 절단부위에서 절단된 단체의 공극에 삽입되는 계지돌기를 여러개 설치한 컨베이어로 구성된 반송장치 128을 구비한다. 다른 부위의 구성에 대해선, 100 번대로서 상기 설명을 인용한다.

상기 제조방법에 의해, 일례로서, 부피밀도 0.03g/cm^{3 ,}, 두께 50mm의 스프링 구조 수지성형품 30을 얻었다. 입체구조체는 각각 한 종류 또는 여러 종류의 다른 특성의 조합으로 이루어진 것을 사용하여 제조할 수도 있다. 더욱이 상기 제조방법에 의해 성형된 스프링 구조 수지성형품 30의 제조 예 및 실험결과 등, 기타 자세한 내용에 관해선, 본 발명자가 먼저 개발한 EP 00 1 182 826A 등을 참조하기 바란다.

(스프링 구조 수지성형품 30의 기타 실시형태)

다음으로, 상기 실시형태의 스프링 구조 수지성형품 30 외의 기타 예에 관해 설명한다. 원료 수지의 점탄성 거동을 살린 각종 성형방법 등을 이용한 것이다.

상기 스프링 구조 수지성형품 30은, 그 제조공정에 있어서, 인수 속도와 열 가감에 의해, 부위마다 쿠션특성이 다른 입체구조체를 임의로 성형할 수가 있다. 예를 들면, 도 15(a)에 도시한 스프링 구조 수지성형품 130처럼, 외주에서 중심을 향해 소정 범위당 또는 서서히 쿠션 특성을 부드럽게 할 수 있다. 여기서는 외주에 단단한 부분 130a 및 중심부에 부드러운 부분 130b를 구성하고 있다. 또, 도 15(b)에 도시한 스프링 구조 수지성형품 230처럼, 중심부의 쿠션 특성을 단단하게 할 수도 있다. 여기서는, 중심부에 단단한 부분 230a 및 외주에 부드러운 부분 230b를 구성하고 있다. 또, 도 15(c)에 도시한 스프링 구조 수지성형품 330처럼, 부분적으로 쿠션 특성을 변화시킬 수도 있다. 여기서는 부드러운 부분 330b의 안에 부분적으로 단단한 부분 330a를 구성하고 있다(예를 들면, 2곳)

예를 들면, 스프링 구조 수지성형품 130의 경우, 오토바이 10의 좌석시트 쿠션재로서 적당하다. 쿠션재 1의 측면을 단단하게 하는 것에 의해, 좌석 시트를 끼워 넣고 운전할 때, 운전사 허벅지에 알맞게 피트되어, 주행 안정성이 향상된다. 또, 스프링 구조 수지성형품 230의 경우, 헬멧의 쿠션재 등에도 적당하다. 이처럼, 1장의 입체구조체로 표면(머리에 접하는 부분)은 부드럽게, 내부는 단단하게 성형함에 의해, 머리형이 흐트러지기 어려운 모자(태양 모자, 헬멧 따위)를 제조할 수도 있다. 이에 따라, 햇빛차단과 함께 통기성이 좋아서 바람직하다.

또, 무게와 휘는 양에도 따르지만, 쿠션재에 따라서는 표면만 단단하게 구성되어 있으면 충분한 것도 있다. 이러한 경우, 상기와 같이 한 장의 입체구조체로 밀도를 부분적으로 바꾸는 것 외에도, 밀도가 다른 얇은 입체구조체를 여러 장 제조하여, 그것들을 다양하게 겹치는 방법에 의해, 한 장의 스프링 구조 수지성형품을 구성할 수도 있다. 이 방법이면, 원료 수지의 사용량을 절감할 수 있어, 생산성의 면에서도 바람직하다. 예를 들면, 도 16(a)에 나타낸 스프링 구조 수지성형품 430처럼, 입체구조체 430a의 밑에 부피밀도가 낮은 입체구조체 430b, 그 밑에는 더욱 부피밀 도가 낮은 입체구조체 430c를 겹쳐 붙여서 1장의 스프링 구조 수지성형품 430을 구성할 수 있다.

또, 도 16(b)에 나타낸 스프링 구조 수지성형품 530처럼, 부분적으로 열에 녹여서 구멍 530a를 형성하는 것에 의해 (파티션 블록 성형), 부분강화할 수도 있다. 구멍 530은 압축 성형 전 단계에서 형성해도 좋고, 압축 성형 후 단계에서 형성해도 좋다. 또, 도 16(c)에 나타낸 바와 같이, 구멍 530a에 금구 등의 제지구 530b를 삽입할 수도 있다. 제지구 530b는 압축 성형 전 단계에서 삽입해도 좋고, 압축 성형 후 단계에서 삽입해도 좋다.

스프링 구조 수지성형품 30을 구성하는 선 31의 선경은 반드시 균등할 필요는 없다. 한 개의 쿠션재라도, 부위에 따라 무게가 실리는 방향이 다르다. 그 범위만 부분적으로 단단하게 하기 위해, 부피밀도를 바꾸는 것 외에도 스프링 구조 수지성형품 30을 구성하는 선 31 자체의 굵기와 단단하기를 바꿀 수도 있다. 예를 들면, 둔부가 닿는 무게가 집중되는 부위에는, 굵은 선과 수지의 경도가 높은 선을 사용하는 게 바람직하다.

이때, 부분적으로 굵은 선을 제조하기 위해서는, 도 17(a)에 나타낸 바와 같이, 성형대 622는, 부분적으로(예를 들면 중앙부) 노즐구 622a의 구경을 통상 노즐구 622b보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 도 17(b)에 나타낸 바와 같이 이 성형대 622라면, 압출되는 보통의 선 31과 동시에 부분적으로(예를 들면 중앙부에서) 굵은 선 631이 압출된다. 이것에 의해 강성을 복합적으로 바꿀 수 있다.

또, 선 31의 재질을 변화시키는 것에 의해, 두께와 부피밀도는 같아도 부드러운 또 는 단단한 쿠션재를 성형할 수가 있다. 예를 들어, 오토바이 10 좌석시트의 쿠션재 1의 경우, 타는 사람의 체중에 맞추어 여러 재질을 선택할 수 있어, 제품에 부가가치를 줄 수 있다.

또, 스프링 구조 수지성형품 30에는, 섬유와 철사 등, 여러 종류를 한데 감아, 혼성 성형할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면, 열에 약하고, 휨에 약하며, 잡아당김에 약하다는 등 수지의 약점을 한데 휘감아서 보강할 수 있다. 예를 들면, 도 18(a)에 나타난 스프링 구조 수지성형품 730처럼, 여러 개의 철사 733을, 선 731에 휘감는 게 적당하다.

또, 도 18(b), (c)의 단면도에 나타난 것처럼, 철사 733 등은 선 731에 휘감을 뿐 아니라, 선 731의 중공부를 통과해도 좋다.

(쿠션재 1의 기타 실시형태)

자형 11과 웅형 14로 스프링 구조 수지성형품 30을 틀 압축 할 때에, 단계적으로 가열온도를 변화시키는 것에 의해 부분적으로 강성을 바꿔 성형하는 히트(열) 렌지 성형이라는 것을 할 수 있다. 예를 들면, 도 19(a)에 나타낸 쿠션재 101처럼 아래쪽에 단단한 부분 101a(플레이트 상태 부분), 위쪽에 부드러운 부분 101b를 성형할 수 있다. 이 때, 가장자리 부분 101c는 가열하여 단단한 판 상태로 성형하는 게 바람직하다. 예를 들면, 가열해서 컬(curl)한 가장자리 부분 101c를 트리밍 할 때에 판 상태로 성형하는 게 적당하다. 이 가장자리 부분 101c는, 베이스 4에 적절히 끼 워 넣을 수 있다. 가장자리 부분 101c는 일단, 확장시켜서 베이스 4에 걸친 후 탄발력으로 복원함에 의해 감합시켜 부착하는 게 좋다. 이러한 구조라면, 쿠션재 101과 베이스 4를, 스템플러 등으로 고정하지 않아도 탈부착이 가능하게 할 수도 있다.

또, 자형 11과 웅형 14로 스프링 구조 수지성형품 30을 틀 압축할 때는, 자형 11을 핫버닝하여, 형의 온도를 높게 해서 표면부분을 용착시켜 단단하게 하는 표피(Epidermis)성형하는 것도 있다. 도 19(b)에 나타낸 쿠션재 201처럼, 스프링 구조 수지성형품 30의 표면만을 녹여 표피 201a를 형성할 수 있기 때문에, 후 가공으로 코팅(예를 들어 비닐레자 5 등을 씌움)할 필요가 없다. 예를 들면, 인스톨멘트판넬 수지 성형 등에도 사용가능하다. 즉, 틀의 안에서 스프링 구조 수지성형품 30 표면을 녹여서 잔주름을 만듦과 동시에 일체로 성형하는 경우도 있다.또, 쿠션재 1의 풀림 방지, 방수성을 필요로 할 경우, 또는 소재를 알맞게 보호할 경우에는, 핫버닝해서 표피 201a를 형성하는 게 특히 바람직하다.

본 실시형태에 있어서 스프링 구조 수지성형품 30으로 이루어진 쿠션재 1은 통기성을 갖추고 있는 것으로, 후공정에 있어, 비닐레자 5 등을 씌우지 않는 편이 좋은 경우도 있다.

이 경우, 도 20(a), (b)에 나타낸 쿠션재 301처럼, 스프링 구조 수지성형품 30 주위를 망 306으로 감싸서 압축 성형하는 게 바람직하다. 또, 망 306은 압축 성형 후 쿠션재 301에 씌우더라도 좋다. 망 306은 발수성의 소재(예를 들어, 플라스틱 제) 로 이루어진 게 바람직하다. 이것에 의해, 통기성이 적절히 확보되므로, 특히 습도가 높은 지역과 계절에는 효과적이다. 버기(buggy) 등 모래 위를 달리는 차의 좌석 시트로서도 알맞다. 또, 망 306이 쿠션재 301의 풀림을 방지하고, 알맞게 보호하므로 내구성에 있어서도 우수하다. 망 306의 눈의 밀도는 도시한 것에 한정되지 않고 적절한 것이면 좋다. 망 306을 씌우고 나서 비닐레자 5를 씌우는 것도 있다. 이것은 불특정다수가 타는 차 등의 좌석에 있어, 장난 등에 의해 이물질이 들어가는 것을 방지하기 위해서이다.

(형의 기타 실시 례)

자형 11과 웅형 14의 상하 배치를 반대로 할 수도 있다.

이 구성에서는, 콘크리트로 이루어진 자형 11의 자중이 가중 대신이 되어, 자중을 이용하여 압축 성형 할 수가 있다. 또, 도 21 및 도 22처럼, 자형 11 및 웅형 14 함께 콘크리트, 금속, FRP 등으로 성형하는 것도 좋다. 이때, 중량의 무거운 쪽을 상형(가압 쪽)으로 하면, 상형의 자중을 이용하여 압축 성형할 수 있다. 예를 들면, 상형을 중량 콘크리트, 하형을 경량 콘크리트로 한 사례, 상형을 대형, 하형을 소형으로 한 사례를 들 수 있다.

본 실시예에서, 빠르고 균등하게 틀 압축을 하기 위해 팬터그래프 잭 15를 이용하

고 있지만 중력을 이용하여 형의 자중에 의해 틀 압축할 경우 팬터그래프 잭 15가 불필요해지는 경우도 있다. 예를 들면, 도 21의 설명도에 나타난 바와 같이, 웅형 114를 탄력소재 등으로 이루어진 밸런서 115 등으로 매달아, 도면의 화살표로 나타낸 바와 같이, 웅형 114의 자중을 이용하여 자형 111로 틀 압축할 수 있다.

또, 도 22에 나타낸 바와 같이, 자형 211과 웅형 214를 힌지 215로 접합하여, 웅형 214를 소정각도까지 열고, 도면 속 화살표가 표시한 대로 가동시켜, 웅형 214의 자중을 이용해서 자형 211과 틀 압축할 수 있다.

도 24~도 26은 기타 실시예를 나타내었고, 같은 도면에서, 자형 11과 웅형 14의 상하 배치를 반대로 할 수도 있다. 이 구성의 경우, 콘크리트로 이루어진 자형 11의 자중이 가중 대신이 되어, 자중을 이용해서 압축 성형할 수 있다.

자형 111을 탄력소재 등으로 이루어진 밸런서 115등으로 매달고, 도면 속 화살표가 표시한대로, 자형 111의 자중을 이용하여 베이스 4를 갖춘 웅형 114로 틀 압축을 할 수 있다. 또, 도 22에 나타낸 바와 같이, 자형 211과 베이스 4를 갖춘 웅형 214를 힌지 215로 접합하고, 자형 211을 소정각도까지 열고, 도면 속 화살표로 표시한대로 가동시켜, 자형 211의 자중을 이용해서 웅형 214와 틀 압축할 수 있다.

더욱이, 자형 11은 콘크리트 제가 적당하다고 했지만, 다소의 트리밍, 마진를 얻어, 연전률을 설계하는 등, 기존설비의 우레탄 폼 제조설비용의 금형을 다소 개선하면, 도 26(a),(b)에 나타낸 것처럼, 기존설비를 활용할 수도 있다. 예를 들면, 기존설비는 원료 수지(액체)를 캐비티에 투입해, 하형 311과 상형 314 안에서 발포 시켰지만,(2가지 액체 혼합발포), 그것을 스프링 구조 수지성형품 30을 투입하여 틀 압축 하고, 형 클램프 단면에서 스프링 구조 수지성형품 30을 클램프 하는 것으로 말단 부분을 트리밍 하듯이 개선하면, 특별히 제조설비를 콘크리트에서 신설하지 않아도 본 실시예에서 쿠션재 1을 얻을 수 있다. 혹은, 상형을 떼어내고 나서 열 커터로 트리밍 하는 것도 바람직하다. 기존 설비 형 311, 314는, 예를 들면 철 등의 금속이라도 좋다. 형은, 콘크리트, 금속이 적당하지만, 섬유 강화 플라스틱(FRP) 등의 복합 합성수지 재료로 구성된 것도 좋다.

도 26(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 기존설비의 일부(예를 들어, 하형 311)를 활용할 수도 있다. 예를 들면, 기존설비는 원료 수지(액체)를 캐비티에 투입하여, 하형 311과 상형(도면 생략) 안에서 발포시켰지만(두 가지 액체 혼합 발포), 그것을 스프링 구조 수지성형품 30을 투입하여, 하형 311과 베이스 4를 갖춘 웅형 314로 압축해도 좋다.

또, 성형요건에는 공기의 온도조건, 온도관리도 중요하다. 성형 시에 원료 수지는 연화하지만, 분자레벨의 결합이 아니라, 완전히 용융하는 게 아니므로, 스프링 구조 수지성형품 30 내부의 공기는 그대로 보존된다. 이때, 공기의 온도와 원료 수지의 연화 온도가 균형 상태일 필요가 있다. 따라서, 온도를 올린 상태에서 급격하게 냉각시켜도, 내부 공기의 온도도 균등하게 될 때까지, 틀 압축 상태를 유지하지 않으면, 열로 공기가 팽창하여 스프링 백이 일어나, 성형할 수 없는 경우가 생길 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 소망의 내가중강도 및 내충격성 등의 특성을 갖는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재를 단시간에 용이하게 제조할 수 있고, 대량 생산도 가능하다. 압축 성형이므로, 각각의 형상 및 크기 등, 자유롭게 가공할 수 있다. 상하 진동, 좌우 진동 등, 복합 진동의 경우에는 앞면과 뒷면의 양방향으로 두드러진 부분을 마련할 수 있다.

또, 틀 압축 상태 시 웅형을 본떠 열 커터로 말단을 절단 및 용착시킴에 의해, 용이하게 트리밍 할 수 있다. 특히 이 단계에서 트리밍 하는 것에 의해, 말단의 풀림이 없어짐과 동시에, 성형 후 새로 치수 재기 및 트리밍 처리 등으로 형태를 정리할 필요도 없어져서, 처리부담을 경감시킬 수 있다.

또, 웅형으로서 스프링 구조 수지성형품이 부착된 베이스를 이용하는 것에 의해, 형으로서 자형만을 준비하면 충분하고, 웅형을 별도 제조할 필요도 없어져, 가격이 삭감된다. 또, 제품 자체를 제조장치의 일부(형)로서 이용함에 따라, 성형 정도가 향상된다.

또, 1종류의 형으로 쿠션재의 두께를 컨트롤할 수 있기 때문에, 금형을 다수 갖출 필요도 없고, 각종의 제품 요구 특성에 응할 수 있다. 구체적으로, 자동차와 오토바이 등에 사용한 경우, 각각의 기종(서스펜션 특성)에 알맞게 대응할 수 있다. 예를 들면, 얇은 쿠션 재를 제조할 경우, 스트로크를 깊게 조이기만 하면 된다. 반대로, 두꺼운 쿠션재를 제조할 경우엔, 스트로크를 얕게 조이기만 하면 된다. 이것에 따라, 주문제작에 응할 수 있는 등, 제품특성과 불특정다수의 사소한 요구에 대응가능한 부가가치가 높은 쿠션재의 제조가 용이해진다.

또, 틀 압축 할 때 스트로크 조절과 스프링 구조 수지성형품의 설정(예를 들면, 선의 굵기, 재질, 부피밀도, 공극률 등)에 의해, 쿠션재의 두께와 쿠션 성능을 간단하게 변경할 수 있다. 구체적으로, 금형을 다수 갖출 필요도 없고, 한 종류의 형으로 각종 제품 요구 특성에 응할 수 있다. 예를 들어, 자동차와 오토바이 등에 사용한 경우, 각각의 기종(서스펜션 특성)에 알맞게 대응할 수 있다. 또, 쿠션재의 소재는 전체로 일정하면서, 압축 성형으로 조임을 가하는 것에 의해 탄력성과 강성 등의 설정이 자유자재가 된다. 예를 들면, 자동차와 오토바이 등의 타입(예를 들어, 여행용, 로드레이스용 또는 모터크로스용 등)에 따라 복잡한 공정을 거치지 않고도 탄력성의 가변이 가능하다. 또, 예를 들면, 모터크로스 용은, 둔부로의 충격이 완화되므로, 시트에 앉은 채 운전하는 것도 가능하게 되어, 주행안정성이 높아진다.

특히, 2층 이상의 시트로 구성됨에 따라, 시트마다 스프링 구조 수지성형품의 설정(예를 들면, 선의 굵기, 재질, 부피밀도, 공극률 등)과 틀 압축 시의 스트로크 조절에 의해, 각 시트의 쿠션성능을 간단하게 변경할 수 있다. 예를 들면, 스프링의 단단함을 1 : 1로 하는 것 외에도, 자동차와 오토바이 등의 타입(예를 들면, 여행용, 로드레이스용 또는 모터크로스용 등)에 따라, 하 시트는 강성을 높이고, 하 시트는 강성을 내리는 등, 복잡한 공정을 거치지 않고도 탄력성의 가변이 가능하다. 또, 2층 이상으로 구성되어 있으므로, 시트 간 단차를 마련하면, 디자인 효과(모히 칸컷트)도 생긴다.

이에 따라, 각 분야에서의 제품요구, 특성에 응할 수 있는 것과 함께, 불특정다수의 사소한 요구까지도 대처할 수 있고, 제품으로서 부가가치가 올라간다. 예를 들면, 자동차와 오토바이 등의 좌석시트로서 이용할 때에, 운전자세에 예민한 운전사(예를 들면, 운전이 직업인 사람) 등의 요구에 대응할 수 있고 여러 사람의 운전자세와 운전동작에 알맞게 피트하는 적합한 좌석시트를 제공할 수 있다. 또, 예를 들면, 모터크로스용의 경우, 둔부에의 충격이 완화되기 때문에, 시트에 앉은 채 운전할 수 있게 되어, 주행안정성이 높아진다.

또, 우레탄 폼의 2차 가공보다도 간단해지고, 우레단 폼 제조 시 사용되던 TDI 등 독성이 강한 원료를 사용하지 않기 때문에, 제조 시 유독가스가 발생하지 않아 작업환경이 좋다.

또, 열가소성 수지제 식용유 포장용기 및 폐기농업용 플라스틱 필름 등의 재활용 용도로서의 재생 수지인 PE 등의 수지를 고부가가치의 제품으로 재생할 수 있는 것과 동시에, 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재 자체가, 재용융됨에 따라, 여러 번 재생 가능하다.

이처럼, 재활용성이 우수하고, 사용이 끝난 후에도 환경에 부담이 가지않도록 배려하고 있다. 또, 재활용 수지의 사용이 가능하므로, 저렴한 가격에 제조할 수 있다.

스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재는 내구성 및 탄력성이 우수하여, 국부적인 눌림이 적고, 가라앉는 느낌 및 유동성도 없다. 또, 앉았을 때, 몸에 닿는 부위 전체로 균일하게 무게를 받아들여, 압력을 분산시킬 수 있으므로, 장시간 사 용해도 덜 피로하고, 착석감이 향상한다. 이처럼, 우레탄 폼에 없는 독특한 착석감을 얻을 수 있다.

본 발명 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재는 탄력성이 높기 때문에 종래 자동차나 오토바이 등 좌석시트 아래 반동 대책을 위해 설치한 코일스프링이 필요없게 되었다. 따라서, 심플한 구조가 됨과 동시에, 중심이 내려감에 따라, 자동차와 오토바이 등 안정성이 향상된다.

본 발명 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재는, 완전한 연속공극을 갖는 구조체이므로, 통기성이 뛰어나다. 따라서, 습기가 차지 않는다. 또, 쿠션재를 통해 냉난방 덕트로 냉난방용 공기를 통풍시킬 수 있으므로, 오토바이의 좌석시트 등에 냉난방 기능을 갖출 수 있다. 또한, 물에 강해, 비 등에 젖어도 문제가 없기 때문에 오토바이 좌석시트로서 알맞다. 또, 물세척도 가능하고, 건조도 빠르다.

이상으로, 본 발명에 있어 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법은, 자동차, 오토바이, 자전거, 전차 또는 항공기 등의 좌석시트, 승마용 안장, 의자, 소파 또는 침대 등, 진동을 수반하는 곳 또는 수반하지 않는 곳에 관계없이, 사람이 앉고 눕고 타는 곳에 있어서, 종래의 우레탄 폼의 대체품으로 알맞게 이용할 수 있는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법으로서 적합하다.

또, 특히 진동을 수반하지 않는 소파나 침대 등의 쿠션재의 경우, 상기 압축 성형에 있어 한쪽 면을 형으로 성형하면 좋다. 또, 진동을 수반하는 곳, 예를 들면 자동차나 오토바이 등의 좌석시트로 사용될 때는 봉제된 수지성형품으로 이루어진 쿠 션재와 겹쳐 사용하면 더욱 효과적이다.

형을 클램프 할 때, 유압실린더 등으로 바꿔서 팬터그래프 잭을 이용하면, 설비가 간소화되고, 가격삭감이 가능하다. 또 스트로크 조절도 용이해진다.

더욱이, 본 발명의 실시 형태는, 상기에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한, 여러 형태로 얻을 수 있다. 또 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서, 개선 등을 더할 수 있으므로, 그것들의 개선, 균등물 등도 본 발명의 기술적 범위에 포함되어진다.

Claims (12)

1. 열가소성 수지로 이루어진 중실 및/ 또는 중공의 연속 선 및/ 또는 단선의 랜덤한 루프 또는 컬(curl)의 인접하는 선 상호를 접촉 엉키게 집합시켜 이루어지는 소정 부피밀도의 공극을 갖는 입체구조체를 형성하고, 그 입체구조체를 연화시키기에 필요한 온도조건으로, 웅형 또는 자형 또는 자형 및/또는 상기 입체구조체를 가열하고, 상기 자형과 웅형으로 상기 입체구조체를 틀 압축하고, 냉각에 의해 상기 입체구조체를 경화시키는 것을 특징으로 하는 스프링 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법
2. 제 1항에 있어서, 상기 자형과 웅형의 간극에서 돌출된 상기 입체구조체의 말단을 열 커터로 본떠, 상기 말단을 절단함과 동시에 용착하는 것을 특징으로 하는 청구 항 1 기재의 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스프링 구조 수지성형품이 부착된 베이스를 웅형으로 해서, 상기 자형과 그 웅형으로 상기 입체구조체를 압축하고, 냉각에 의해 상기 입체구조체를 경화시키는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법.
4. 열가소성 수지로 이루어진 중실 및/또는 중공의 연속선 및/또는 단선의 랜덤한 루프 또는 컬(curl)의 인접하는 선 상호를 접촉 엉키게 집합시켜 이루어진 소정의 부피밀도의 공극을 갖는 입체구조체로 이루어지고,

   상기 입체구조체를 연화시키는데 필요한 온도조건으로, 웅형 또는 자형 내에서 가열되고, 또한 상기 자웅형 안에서 틀 압축 형성됨과 동시에, 냉각에 의해 상기 입체구조체를 경화시켜 이루어지고,

   상기 입체구조체의 탄력성이 동일 또는 다른, 적어도 2층 이상의 시트를 적층하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지 성형품으로 이루어진 쿠션재.
5. 제 4항에 있어서, 상기 탄력특성은 상기 입체구조체의 밀도, 재질 및/또는 선경에 의해 결정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재.
6. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자형이 깊게 조여진 경우에 있어 웅형의 스트로크에 대응하는 용적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방 법.
7. 제 1, 2, 3, 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자웅형 중에, 적어도 자형을 콘크리트제 형으로 한 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법.
8. 상기 스프링 구조 수지성형품을 성형할 때 사용되는 콘크리트제 자형이며,

   상기 스프링 구조 수지성형품의 원형을 본떠 성형된 형틀에 콘크리트를 주입하고 경화시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트제 자형.
9. 제 1, 2, 3, 6, 7항 중 어느 한 항에 있어서 상기 웅형 또는 자형의 적어도 한쪽의 상하 이동을 팬터그래프형 잭으로 행하는 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법.
10. 열가소성 수지로 이루어진 중실 및/또는 중공의 연속선 및/또는 단선의 랜덤한 루프 또는 컬(curl)의 인접한 선 상호를 접촉 엉키게 집합시켜 이루어진 소정의 부피 밀도의 공극을 갖는 입체구조체이며,

    상기 입체구조체의 적어도 면 영역의 소정 선상 영역을 열가소성 수지 등으로 된 봉제선으로 압축함에 의해, 앞면 및 뒷면에 각각 적어도 2 이상의 융기부를 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재.
11. 열가소성 수지를 복수의 선으로 용융하고 압출해서 연속선의 랜덤한 루프 또는 컬(curl)의 인접한 선 상호를 접촉 엉키게 집합시켜, 소정의 부피밀도의 공극을 갖는 입체구조체를 형성하고,

    그 입체구조체인 스프링 구조 수지성형품의 가장자리를 U자 상 내지는 V자 상으로 잘라내고, 그 잘라낸 부분을 열가소성 수지 등으로 된 봉제선으로 잇고,

    상기 입체구조체의 앞면 및 뒷면의 면 영역의 소정 선상 영역을, 열가소성 수지 등의 봉제선으로 봉착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 이루어진 쿠션재의 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 자형의 위에, 상기 입체구조체를 놓고,

    상기 입체구조체를 연화시키는데 필요한 온도조건에서, 상기 자형 및/또는 상기 입체구조체를 가열하고,

    상기 자형과 웅형으로 상기 입체구조체를 틀 압축하고,

    냉각에 의해 상기 탄력성을 고정시켜,

    상기 입체구조체의 앞면 및 뒷면의 면 영역의 소정 선상 영역을 열가소성 수지 등의 봉제선으로 봉착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링 구조 수지성형품으로 구성된 쿠션재의 제조방법.

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