WO2006046541A1 - 座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法 - Google Patents

座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法 Download PDF

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WO2006046541A1
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WO
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heat
seat
fiber
cushion body
short fibers
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PCT/JP2005/019564
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Yasuchika Takei
Atsushi Suzuki
Original Assignee
Ts Tech Co., Ltd.
Teijin Fibers Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a seat seat, a manufacturing method thereof, and a seat seat recovery method, and more particularly to a seat seat using a fiber cushion material, a manufacturing method thereof, and a seat seat recovery processing. Regarding the method.
  • Patent Document 1 JP-A-8-318066
  • Patent Document 2 JP-A-5-321114
  • a cushion used for a seat described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-318066 has a heat-adhesive composite short fiber dispersed as an adhesive component in a matrix fiber having a non-elastic polyester-based crimped short fiber aggregate strength.
  • the heat-bondable composite short fiber is composed of a thermoplastic elastomer having a melting point 40 ° C or more lower than the melting point of the polyester polymer constituting the short fiber, and an inelastic polyester, and the former is exposed at least on the fiber surface. It is what you are doing.
  • the cushion body is a flexible heat-bonding formed by heat-sealing each other in a state where the heat-adhesive composite short fibers intersect in the web. It is configured such that the points and the flexible heat fixing points formed by heat fusion in a state where the heat-adhesive composite short fibers and the non-elastic polyester short fibers intersect with each other are scattered.
  • the cushion body is disposed on the seat so that the forested direction of the cushioning filling is directed in the direction in which the load is applied.
  • This seat is constructed so that the length direction of the fibers in the web is along the load direction. Therefore, it has not only air permeability but also appropriate hardness with respect to the stress direction, and it becomes easy to disperse the stress.
  • the cushion body used in the seat seat described in JP-A-5-321114 has a moderate bulkiness by mixing a thermoplastic binder that melts by steam heat and fibers having a melting point higher than that of the binder.
  • a fibrous body consisting of a group of fibers is disposed between a lower mold molding surface and an upper mold molding surface having a large number of steam blowing holes on at least one molding surface of the lower mold and the upper mold, and both molds are clamped, It is formed so as to have a molding surface shape by injecting steam from the blowout hole.
  • a fibrous body containing a thermoplastic binder that dissolves against steam heat is placed in a mold and steam-molded, whereby a cushion body having a desired shape can be obtained.
  • Patent Document 1 is good for a two-dimensional structure, but is insufficient for a three-dimensional structure. In other words, with the technology of Patent Document 1, it is difficult to form a load contact surface in a complicated uneven shape or to partially change the cushion feeling, and it is possible to obtain a seat with a good seating feeling. There wasn't.
  • Patent Document 2 can form the cushion body in a three-dimensional uneven shape, but is insufficient in terms of hardness in the stress direction, dispersibility of the stress, and durability. .
  • the fiber cushion has a problem that it may sag due to compressive strain during repeated use.
  • an object of the present invention is to secure a hardness in the stress direction, have excellent stress dispersibility and durability, and have a three-dimensional complex uneven cushion body. And a manufacturing method thereof.
  • the present invention is a seat seat including a seat frame, a tassillon body in which a plurality of sheet-like fiber structures are integrally formed, and a skin covering the cushion body, the seat-like fiber
  • the structure includes a fixing point thermally fused in a state where the heat-adhesive composite short fibers cross each other, an inelastic crimped short fiber having a higher melting point than the heat-adhesive composite short fibers, and the heat-adhesive composite
  • the short fibers that are scattered and distributed in a state where the short fibers intersect with each other, and are arranged along the thickness direction per unit volume.
  • A is the number of short fibers arranged along the direction perpendicular to the thickness direction and B is the number of short fibers arranged in the direction perpendicular to the thickness direction
  • the plurality of sheet-like fiber structures are stacked in the thickness direction and compressed in a mold having a predetermined shape of cavity and a vapor hole formed on the mold surface, and is placed in the mold.
  • it is formed integrally by blowing steam under atmospheric pressure higher than atmospheric pressure, Load when the seat is characterized by comprising disposed on said seat frame along the thickness direction in the entraining direction.
  • a sheet-like fiber structure in which the number of fibers along the thickness direction is 3/2 or more than the number of fibers along the direction perpendicular to the thickness direction
  • the cushion body is formed by stacking in the thickness direction and performing high-pressure steam molding in the mold.
  • the cushion body is disposed on the seat frame so that the thickness direction is along the direction in which a load is applied when the occupant is seated.
  • the cushion body can be formed in a three-dimensional uneven shape.
  • the cushion body since the length direction of the fiber is mainly directed to the load direction, the cushion body has an appropriate hardness in the stress direction as well as air permeability and can easily disperse the stress. is there. Furthermore, it will be excellent in durability. Therefore, when a seated person is seated, a comfortable seating feeling can be maintained for a long time.
  • the density distribution is preferable that 0.5 015-0. Area by Der of 20 g / cm 3.
  • the heat-adhesive composite short fiber may have a melting point of at least 120 ° C. More specifically, the cushion body can be used for at least a seating portion or a backrest portion.
  • the present invention is a method for manufacturing a seat including a seat frame, a cushion body disposed on the seat frame, and a skin covering the cushion body, wherein the cushion body includes the cushion body.
  • a cushion body forming step to be formed, and an assembling step of attaching the cushion body and the skin to the seat frame, and in the cushion body forming step, heat-bonding composite short fibers are heat-sealed in a crossed state. Scattering points are bonded to the non-elastic crimped short fibers having a higher melting point than the heat-adhesive composite short fibers and the heat-adhered composite short fibers in a state where the heat-adhesive composite short fibers are crossed.
  • the number of short fibers arranged per unit volume along the thickness direction is A, and the number of short fibers arranged along the direction perpendicular to the thickness direction.
  • the number of short fibers is B, a sheet-like fiber structure satisfying the relationship of A ⁇ 3B / 2 is formed, and then the sheet-like fiber structure is cut into a plurality of predetermined shapes. It has shape cavity and steam hole on the mold surface
  • the plurality of sheet-like fiber structures are laminated in the thickness direction and arranged in a compressed state, and steam is blown onto the mold at a pressure higher than atmospheric pressure.
  • a cushion body is formed by the above.
  • the cushion body is higher in temperature than the glass transition point of the heat-adhesive composite short fiber and the inelastic crimped short fiber, and the heat-adhesive composite. It is characterized by spraying steam having a temperature lower than the melting point of the short fibers.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a seat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the fiber direction of a web according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a production process of a sheet-like fiber structure according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram before lamination of a sheet-like fiber structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a mold according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the cushion body according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the cushion body according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 7 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory view of a seat.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the fiber direction of the web
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the sheet-like fiber structure
  • FIG. 4 is an explanatory diagram before lamination of the sheet-like fiber structure
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the mold
  • 6 and 7 are explanatory views of the manufacturing process of the cushion body.
  • the seat 1 of this example can be applied to seats of cars, trains, airplanes, and the like, and can also be applied to various chairs such as office chairs and nursing chairs.
  • the seat 1 of this example includes a seating portion 10 and a backrest portion 20.
  • the seating part 10 and the backrest part 20 are configured such that the cushion bodies 11 and 21 are placed on the seat frames 15 and 25, respectively, and the cushion bodies 11 and 21 are covered with the skins 13 and 23, respectively. .
  • the cushion body of this example will be described taking the cushion body 11 of the seating portion 10 as an example.
  • the cushion body 21 is formed by the same method.
  • the cushion body 11 in this example forms a sheet-like fiber structure 4 in which the web 2 is folded into a forested state, and a plurality of the sheet-like fiber structures 4 are laminated to form numerous steam holes. Is placed in a molding die 40 formed on the mold surface and pressed in a high pressure steam molding machine 50 in a pressed state.
  • the web 2 for forming the cushion body 11 of this example will be described.
  • the web 2 has a lower melting point than that of the short fiber and a heat-adhesive composite short fiber having a melting point of at least 120 ° C. as a bonding component in a matrix fiber composed of an aggregate of inelastic crimped short fibers. Distributed ⁇ Mixed.
  • the web 2 of this example is a heat-resistant material having a melting point lower by 40 ° C or more than the melting point of the non-elastic polyester-type crimped short fiber as the non-elastic crimp-type short fiber and the polyester polymer constituting the non-elastic polyester-type short staple fiber.
  • a heat-bondable composite short fiber made of a plastic elastomer and an inelastic polyester is blended so that the fiber direction is mainly in the length direction.
  • the web 2 of this example has a bulk of at least 30 cm 3 / g, and is three-dimensional between the heat-adhesive composite short fibers and between the heat-adhesive composite short fibers and the inelastic polyester-based crimped short fibers. A fiber intersection is formed.
  • hollow polyethylene terephthalate fibers having a single yarn fineness of 12 deniers and a fiber length of 64 mm having three-dimensional crimps by anisotropic cooling are used as the inelastic polyester crimped short fibers.
  • Non-elastic polyester-based crimped short fibers include ordinary polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyhexamethylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, poly 1,4-dimethylcyclohexane terephthalate, polypivalolatone, or these It is possible to use short fibers made of a copolymerized ester or a blend of these fibers, or composite fibers made of two or more of the above polymer components. Of these short fibers, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate or polybutylene terephthalate short fibers are preferred.
  • latently crimped fibers made of two types of polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, or combinations thereof having different intrinsic viscosities and having crimps of microcrimps by heat treatment or the like can also be used.
  • the cross-sectional shape of the short fiber may be any of a circle, a flat shape, an irregular shape, and a hollow shape.
  • the thickness of the short fiber is preferably 2 to 200 denier, especially 6 to 100 denier. When the thickness of the short fiber is small, the softness is improved, but the elasticity of the cushion body is often lowered.
  • the number of constituents becomes too small, and the number of intersections formed with the heat-adhesive composite short fibers decreases, which makes it difficult for the cushion body to exhibit elasticity, and at the same time, may decrease durability. Furthermore, the texture is too hard.
  • thermoplastic polyether ester elastomer having a melting point of 154 ° C was used as a sheath component, and a single component using a polybutylene terephthalate having a melting point of 230 ° C as a core component.
  • the heat-bondable composite short fiber is composed of a thermoplastic elastomer and an inelastic polyester.
  • the former preferably occupies at least half of the fiber surface. In terms of weight ratio, it is appropriate that the former and the latter are in a composite ratio range of 30Z70 to 70Z30.
  • the form of the heat-adhesive composite staple fiber may be either side-by-side or sheath-core type, but the latter is preferred.
  • the inelastic polyester is the core force. This core may be concentric or eccentric. Special In the case of the eccentric type, coil-like elastic crimps are more preferable.
  • the thermoplastic elastomer is preferably a polyurethane elastomer or a polyester elastomer.
  • the latter is particularly suitable.
  • polyurethane elastomers include low melting point polyols having a molecular weight of about 500 to 6000, such as dihydroxy polyether, dihydroxypolyester, dihydroxypolycarbonate, dihydroxypolyesteramide, and the like.
  • An organic diisocyanate having a molecular weight of 500 or less such as p, p_diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate It is a polymer obtained by reacting cyanate methyl caprate, hexamethylene diisocyanate and the like with a chain extender having a molecular weight of 500 or less, such as darikol, amino alcohol or triol.
  • polystyrene resin particularly preferred are polytetramethylene glycol as a polyol, or polyuretan using poly- ⁇ -force prolatatone or polybutylene adipate.
  • ⁇ , ⁇ ′ diphenylmethane diisocyanate is preferred as the organic diisocyanate.
  • chain extender ⁇ , ⁇ ′ bishydroxyethoxybenzene and 1,4 butanediol are suitable.
  • polyester elastomer a polyether ester block copolymer obtained by copolymerizing a thermoplastic polyester as a hard segment and poly (alkylene oxide) glycol as a soft segment, more specifically, Terephthalic acid, isophthalic acid, phthalenoic acid, naphthalene 2,6 dicanolebonic acid, naphthalene 2,7 dicanolebonic acid, diphenyl 4,4'-dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, sodium 3-sulfoisophthalate, etc.
  • Aromatic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and diamic acid, or esters thereof At least one dicarboxylic acid selected from formable derivatives and the like, 1,4 Aliphatic diols such as butanediol, ethylene glycol, trimethylen glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, or 1,1-cyclohex Alicyclic diols such as sandimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecanedimethanol, and ester-forming derivatives thereof Polyethylene glycol, poly (1,2- and 1,3-propyleneoxide) glycol, poly (tetramethylene)
  • block copolymer poly (polybutylene terephthalate as a hard segment and polyoxybutylene glycol as a soft segment).
  • Ether polyester is preferred.
  • the polyester portion constituting the hard segment is a main acid component terephthalic acid and a polybutylene terephthalate whose main diol component is a butylene glycol component.
  • a part of this acid component (usually 30 mol% or less) may be substituted with another dicarboxylic acid component or an oxycarboxylic acid component.
  • a part of the glycol component (usually 30 mol% or less) is butylene. It may be replaced with a dioxy component other than the glycol component.
  • the polyether portion constituting the soft segment may be a polyether substituted with a dioxy component other than butylene glycol.
  • various stabilizers, ultraviolet absorbers, thickening and branching agents, matting agents, coloring agents, and other various improving agents may be blended as necessary.
  • the degree of polymerization of the polyester elastomer is preferably in the range of 0.8 to 1.7 dl / g, particularly 0.9 to 1.5 dl / g in terms of intrinsic viscosity.
  • intrinsic viscosity When the intrinsic viscosity is too low, the heat fixing point formed with the inelastic polyester-based crimped short fibers constituting the matrix is easily broken. On the other hand, if this viscosity is too high, it becomes difficult to form spindle-shaped nodes during heat fusion.
  • the elongation at break is preferably 500% or more, and more preferably 800% or more. If the elongation is too low, when the cushion body 11 is compressed and the deformation reaches the heat fixing point, the bond at this portion is easily broken.
  • the 300% elongation stress of the thermoplastic elastomer is preferably 0.8 kgZmm 2 or less, more preferably 0.8 kg / mm 2 . If this stress is too large, the heat fixing point will be When the cushion body 11 is compressed, the heat fixing point may be destroyed by the force, or it may not be destroyed.
  • the elastic polyester-based crimped short fibers may be distorted or crimped.
  • the 300% elongation recovery rate of the thermoplastic elastomer is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. If the elongation recovery rate is low, the cushion body 11 may be compressed and the heat fixing point may be deformed to return to the original state.
  • These thermoplastic elastomers have a lower melting point than the polymers constituting the inelastic polyester-based crimped short fibers, and thermally reduce the crimps of the crimped short fibers during the fusing process for the formation of heat-bonding points. It is necessary that it is not allowed. In this sense, the melting point is preferably 40 ° C. or more, particularly 60 ° C. or more lower than the melting point of the polymer constituting the short fiber.
  • the melting point of such thermoplastic elastomer can be set to a temperature in the range of 120 to 220 ° C, for example.
  • this difference in melting point is less than 40 ° C, the heat treatment temperature described below during fusion processing becomes too high, causing crimping of the non-elastic polyester-based crimped short fibers, and the crimping shortening. It degrades the mechanical properties of the fiber. If the melting point of a thermoplastic elastomer is not clearly observed, the melting point is changed with a soft melting point.
  • the polyester polymer constituting the crimped short fiber forming the matrix as described above is employed.
  • Force S among which polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate are more preferably employed.
  • the above-mentioned composite fiber is 20 to 100%, preferably 30 to 80, based on the weight of the web 2.
  • the heat-adhesive composite staple fiber as the binder fiber and the inelastic crimped staple fiber as the main fiber are mixed in a weight ratio of 60:40.
  • the dispersion ratio of the composite fiber is too low, the number of heat fixing points may be reduced, and the cushion body 11 may be easily deformed, and the elasticity, repulsion and durability may be lowered. The In addition, cracks in the arranged mountains may occur.
  • inelastic polyester short fibers and heat-bondable composite short fibers are mixed at a weight ratio of 40:60 and passed through a roller card to form a web 2 having a basis weight of 20 g / m 2. did.
  • the web 2 of this example is formed so that the relative force is larger than that of the fibers facing in the lateral direction. That is, the web 2 of this example is formed so as to satisfy the relationship of C ⁇ 3D / 2, preferably C ⁇ 2D per unit volume.
  • the fiber oriented in the length direction of the web 2 is an angle of the length direction of the fiber with respect to the length direction of the web 2 as shown in Fig. 2 ⁇ f 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 45 °
  • a fiber that satisfies the conditions and is oriented in the transverse direction (web width direction) is a fiber that satisfies the ⁇ force of 45 ° ⁇ ⁇ 90 °.
  • symbol a represents the fibers constituting the web
  • symbol b represents the length direction of the web
  • symbol c represents the direction of the fibers constituting the web.
  • the direction of the fibers constituting the sheet-like fiber structure 4 also means that the thickness direction of the sheet-like fiber structure 4 and the direction along the direction perpendicular to the thickness direction are ⁇ 45 ° with respect to these directions. Means something in the range.
  • the thickness of the web 2 is 5 mm or more, preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more. Usually 5 ⁇ : about 150mm thick.
  • the web 2 formed mainly with the fibers along the length direction is folded like an accordion so as to have a predetermined density and a desired thickness as a structure, and is combined.
  • the melting point of the thermoplastic elastomer that is lower than the melting point of the polyester polymer
  • Hot air suction type heat treatment machine 62 (heat treatment zone length 5m, moving speed lm / min) was folded into an accordion shape by being pushed into, and heat-sealed by treatment at 190 ° C for 5 minutes with Struto equipment A sheet-like fiber structure 4 having a thickness of 25 mm was obtained.
  • the heat-adhesive composite short fibers are bonded to each other in a state where the heat-adhesive composite short fibers cross each other, and the heat-adhesive composite short fibers are inelastic. It is in the state where the fixed points heat-sealed in a state where the crimped short fibers intersect with each other are scattered.
  • the density of the sheet-like fiber structure 4 is in the range of 0.015 to 0.20 gZcm 3. It is suitable for the expression of cushioning property, air permeability and elasticity.
  • the sheet-like fiber structure 4 has a fiber direction force S and thickness that is directed in the thickness direction.
  • the fiber direction is mainly parallel to the thickness direction, more than the fiber oriented in the direction perpendicular to the direction. That is, in the sheet-like fiber structure 4 of this example, the total number of fibers arranged 1J along the thickness direction per unit volume is A, and the direction perpendicular to the thickness direction is A.
  • the total number of arranged fibers is B, it is formed so as to satisfy the relationship of A ⁇ 3B / 2, preferably A ⁇ 2B.
  • the sheet-like fiber structure 4 was cut into a predetermined shape and stacked in the vertical direction as shown in FIG.
  • the sheet-like fiber structure 4d for forming a convex portion that slightly protrudes into the sheet is cut, and the sheet-like fiber structure 4c and the sheet-like are formed between the sheet-like fiber structure 4a and the sheet-like fiber structure 4b.
  • the fiber structure 4d was sandwiched.
  • These sheet-like fiber structures 4a to 4d are laminated in the thickness direction. That is, it is laminated so that the fiber direction is aligned in the vertical direction.
  • a hot methanol film, a hot melt nonwoven fabric, a hot melt adhesive, or the like is disposed in a portion where the sheet-like fiber structures 4a to 4d are in contact with each other as necessary.
  • the sheet-like fiber structures 4a to 4d laminated in this manner are placed in a mold 40 as shown in Fig. 5 and pressed.
  • the mold 40 in this example includes an upper mold and a lower mold. When the upper die and the lower die are clamped, the cavity 40a having the desired concavo-convex shape of the cushion 11 is formed. In addition, a vapor hole 41 is formed in a part or the entire surface of the mold 40.
  • Mold 40 is made of resin using metals such as iron, steel, aluminum, glass fiber, carbon fiber, Further, any of synthetic resins may be used.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a state in which the sheet-like fiber structures 4a to 4d are arranged inside and the mold 40 is clamped.
  • the sheet-like fiber structures 4a to 4d are formed to be about 1.2 to 3.0 times larger in volume than the cavity 40a of the mold 40 in a natural state. Therefore, at the time of mold clamping, the sheet-like fiber structures 4a to 4d are compressed into the shape of the cavity 40a.
  • the molding die 40 in which the sheet-like fiber structures 4 a to 4 d are arranged is placed in a high-pressure steam molding machine 50. Then, pressurize the inside of the high-pressure steam molding machine 50 to about 2 to 8 atmospheres, which is higher than atmospheric pressure, and spray steam of about 120 ° C to about 180 ° C on the mold 40 for! . After spraying steam, it is cooled and demolded to obtain the cushion body 11.
  • the pressure was increased to 5.5 atmospheres and steam was blown for about 1 minute and 10 seconds.
  • the temperature of the steam was set to a temperature higher than the melting point of the thermoadhesive composite short fiber, that is, the melting point of the thermoplastic elastomer and lower than the melting point of the inelastic crimped short fiber.
  • the tact time was 3-5 minutes.
  • the steam enters the sheet-like fiber structures 4a to 4d having air permeability from the steam holes 41 of the molding die 40.
  • the sheet-like fiber structures 4a to 4d are disposed in the mold 40 in a compressed state, and by heat of steam, the heat-adhesive composite short fibers and the heat-adhesive composite short fibers and the inelastic crimped short fibers These intersections are heat-sealed to form the shape 40 of the mold 40a.
  • hot melt films, hot melt nonwoven fabrics, hot melt adhesives and the like disposed between the sheet-like fiber structures 4a to 4d are melted by steam heat, and the sheet-like fiber structures 4a to 4d are To fix.
  • the fibers in the sheet-like fiber structures 4a to 4d are heat-sealed by steam, and hot melt films, hot-melt nonwoven fabrics, hot-melt adhesives, and the like are used for the sheet-like fiber structures 4a to 4d.
  • the cushion body 11 having a predetermined shape is formed. If necessary, fabric may be put on the surface, or a wire such as steel may be put between the sheet-like fiber structures 4a to 4d.
  • the cushion body 11 of this example is formed by stacking sheet-like fiber structures 4a to 4d in which the direction of the fibers is in the thickness direction, and high-pressure steam-molded. Therefore, it constitutes the cushion body 11
  • the fibers are arranged along the direction in which a load is applied when a seated person sits on the seat 1. With such a configuration, the cushion body 11 of the present example has air permeability, can ensure an appropriate hardness in the stress direction, and has excellent stress dispersibility and durability. It will be a thing.
  • the cushion body 11 of the present example is molded in a state compressed by the molding die 40, and has a three-dimensional complex uneven shape according to the shape of the cavity of the molding die 40. Is possible. At that time, the cushion feeling can be partially adjusted according to the degree of compression in the mold 40.
  • the force S can be similarly formed even when the cushion body 21 is removed.
  • the direction in which a load is applied when the seated person is seated is the thickness direction of the cushion body 21. Therefore, in order to secure hardness, stress dispersibility, and durability in the stress direction, the sheet-like fiber structure is laminated in the stress-applying direction, and high-pressure steam is formed in the mold, so that it is three-dimensional. The shape is good. Then, the seats 1 are formed by disposing the cushion bodies 11 and 21 thus formed on the seat frames 15 and 25 and covering them with the skins 13 and 23.
  • the outer skin 13 and the sheet-like fiber structures 4a to 4d are laminated with a hot menoletoinolem, a hot melt nonwoven fabric, a hot melt adhesive, or the like interposed therebetween. They can be placed in the mold 40 and high pressure steam molded. In this way, the outer skin 13 can be formed integrally with the cushion body 11. The same applies to the skin 23.
  • a pressure test was performed on the cushion body 11 of the seat 1 formed as described above. Specifically, a load of 70 kg was repeatedly applied 700,000 times on the cushion body 11 at an acceleration of 0.5 to 1.0 G.
  • the outer shape of the cushion 11 was distorted by about 14 mm. In other words, sagging occurred. Moreover, the squeezing force of the distorted portion was reduced.
  • the cushioned body 11 having a sag occurs at the glass transition point of the heat-adhesive composite short fiber and the inelastic crimped short fiber forming the cushion body 11, and the heat-adhesive composite It was confirmed that sag was recovered by irradiating steam with a temperature lower than the melting point of the short fiber.
  • the cushioning bodies 11 and 21 formed by stacking the sheet-like fiber structure 4 and forming the high-pressure steam are used for the seating part 10 and the backrest part 20.
  • the present invention is not limited to this.
  • a cushion body in which high-pressure steam is formed by laminating the sheet-like fiber structure 4 on a portion to which a load by a seated person such as a headrest is applied may be used.
  • the present invention three-dimensional unevenness is obtained by laminating sheet-like fiber structures formed so that the length direction of the fibers faces the thickness direction, and high-pressure steam molding in a mold.
  • the seat of the present invention has a configuration in which a cushion body having a three-dimensional shape formed so that the constituent fibers face the thickness direction is arranged on the seat frame so that the fiber direction faces the stress direction. Yes.
  • the cushion body can be formed in a three-dimensional uneven shape, and the seating feeling can be improved.
  • the length of the fiber is oriented in the thickness direction, steam heat at the time of molding is easily transmitted, and the molding time can be shortened, and the end of the molded product can be molded neatly.
  • the cushion body Since the length direction of the fiber is mainly directed to the load direction, the cushion body has an appropriate hardness in the stress direction as well as breathability and can disperse the stress. In addition, it can be made excellent in durability.
  • the seat of the present invention can easily recover the original shape and the stagnation force by spraying steam at a predetermined temperature even if a sag occurs due to repeated load. In this way, the sag can be recovered by a simple process of spraying steam at a predetermined temperature, so there is no effort and a good seating feeling is maintained over a long period of time. Holding power S.

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Abstract

【課題】　応力方向の硬さを確保し、応力の分散性、耐久性に優れると共に、３次元的な複雑な凹凸形状のクッション体を有する座席シート及びその製造方法を提供する。 【解決手段】　フレーム１５，２５と、複数のシート状繊維構造体４ａ～４ｄが一体に形成されたクッション体１１，２１と、表皮１３，２３を備えた座席シート１であって、シート状繊維構造体４は、非弾性捲縮短繊維に熱接着性複合短繊維が混綿され、交差点が熱融着されてなり、厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をＡ、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をＢとしたときに、Ａ≧３Ｂ／２の関係を満足し、クッション体１１，２１は、シート状繊維構造体４ａ～４ｄを積層して成形型４０内に圧縮した状態で配置し、高圧スチーム成形して一体に形成され、荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿うようにフレーム１５，２５に配設されてなる。

Description

明 細 書
座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法 技術分野
[0001] 本発明は座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法 に係り、特に、繊維製クッション材を用いた座席シート及びその製造方法並びに該座 席シートのへたり回復処理方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、ポリエステル系短繊維をクッション材として用いた座席シートが知られている（ 例えば、特許文献 1、特許文献 2参照)。
特許文献 1 :特開平 8— 318066号公報
特許文献 2 :特開平 5— 321114号公報
[0003] 特開平 8— 318066号公報に記載の座席シートに用いられるクッション体は、非弾 性ポリエステル系捲縮短繊維集合体力 なるマトリックス繊維中に、熱接着性複合短 繊維が接着成分として分散'混入されたウェブであって、その長さ方向に向いている 繊維の総数を A、横方向に向いている総数を Bとしたとき、 A> 3BZ2の条件を満足 するウェブが、その長さ方向に沿って林立状態で順次おりたたまれた状態となってい る。
[0004] 熱接着性複合短繊維は、短繊維を構成するポリエステルポリマーの融点よりも 40°C 以上低い融点を有する熱可塑性エラストマ一と、非弾性ポリエステルとからなり、前者 が少なくとも繊維表面に露出しているものである。
[0005] また、クッション体は、ウェブが林立状態に折り畳まれる際に、ウェブ中には熱接着 性複合短繊維同士が交差した状態でお互いに熱融着により形成された可撓性熱固 着点、および熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維とが交差した状態 で熱融着により形成された可撓性熱固着点とが散在するように構成される。
[0006] また、このクッション体は、荷重が加わる方向にそのクッション性詰物の林立方向が 向くように座席シートに配設される。
この座席シートは、荷重方向にウェブ中の繊維の長さ方向が沿うような状態で構成 されているので、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応 力を分散することが容易となる。
[0007] また、特開平 5— 321114号公報に記載の座席シートに用いられるクッション体は、 蒸気熱によって溶解する熱可塑性のバインダと、このバインダよりも高融点の繊維が 混合され適度の嵩高性の繊維群よりなる繊維質体を、下型および上型の少なくとも 一方の成形面に蒸気の吹出し孔を多数有する下型成形面と上型成形面間に配置し 、両型を圧締し、吹出し孔より蒸気を噴射して成形し成形面形状を有するように形成 される。
[0008] このように、蒸気熱に対して溶解する熱可塑性のバインダを含む繊維質体を成形 型内に配置して、スチーム成形することによって、所望形状のクッション体を得ること が可能となる。
[0009] し力、しながら、特許文献 1の技術では、 2次元的な構造であるものに対してはよいが 、 3次元的な構造のものに関しては、不十分であった。つまり、特許文献 1の技術では 、荷重当接面を複雑な凹凸形状に形成したり、部分的にクッション感を変えたりする ことが困難であり、着座感が良好な座席シートを得ることができなかった。
[0010] また、特許文献 2の技術では、クッション体を 3次元的な凹凸形状に形成することは できるものの、応力方向の硬さや応力の分散性、耐久性という点では、不十分であつ た。
また、繊維製クッション体は、実使用を繰り返していくうちに、圧縮歪を受けてへたる ことがあるという問題があった。
[0011] 本発明の目的は、上記課題に鑑み、応力方向の硬さを確保し、応力の分散性、耐 久性に優れると共に、 3次元的な複雑な凹凸形状のクッション体を有する座席シート 及びその製造方法を提供することにある。
また、座席シートのクッション体に繰り返し荷重が掛かり、へたりが生じてもそのへた りを回復させることができる座席シートの処理方法を提供することにある。
発明の開示
[0012] 本発明は、シートフレームと、複数のシート状繊維構造体が一体に形成されたタツ シヨン体と、該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートであって、前記シート状繊維 構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前 記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性 複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共 に、単位体積当りにおレ、て厚さ方向に沿うように配列されてレ、る短繊維の本数を A、 厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数を Bとしたと きに、 A≥3B/2の関係を満足し、前記クッション体は、所定形状のキヤビティを有す ると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を 厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い 気圧下において蒸気を吹きつけることによって一体に形成され、着座者の着座時に 荷重が掛カ 方向に厚さ方向が沿うように前記シートフレームに配設されてなることを 特徴とする。
[0013] このように、本発明では、厚さ方向に沿う繊維の数が、厚さ方向と垂直な方向に沿う 繊維の数よりも 3/2以上多く形成されたシート状繊維構造体を、厚さ方向に積層し て、成形型内で高圧スチーム成形することによって、クッション体が形成されている。 そして、そのクッション体は、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿う ようにシートフレームに配設されている。
[0014] このような構成により、本発明の座席シートでは、クッション体を 3次元的な凹凸形状 に形成することができる。また、繊維の長さ方向が主として荷重方向に向いているの で、クッション体は、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、 応力を分散することが容易である。さらに耐久性に優れたものとなる。したがって、着 座者が着座した場合に、快適な着座感を長時間保持することができる。
[0015] また、前記シート状繊維構造体は、密度分布が 0. 015-0. 20g/cm3の範囲であ ると好適である。
また、前記熱接着性複合短繊維は、少なくとも融点が 120°C以上とするとよい。 また、具体的には、前記クッション体は、少なくとも着座部又は背もたれ部に用いる こと力 Sできる。
[0016] また、本発明は、シートフレームと、該シートフレームに配設されたクッション体と、該 クッション体を覆う表皮を備えた座席シートの製造方法であって、前記クッション体を 形成するクッション体形成工程と、前記シートフレームに前記クッション体および前記 表皮を取り付ける組み付け工程と、を備え、前記クッション体形成工程では、熱接着 性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短 繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交 差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りに ぉレ、て厚さ方向に沿うように配列されてレ、る短繊維の本数を A、厚さ方向に対して垂 直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数を Bとしたとき、 A≥3B/2の関 係を満足するシート状繊維構造体を形成し、次に該シート状繊維構造体を所定形状 に複数に裁断し、所定形状のキヤビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された 成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で 配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけること によってクッション体を形成することを特徴とする。
[0017] また、本発明の座席シートのへたり回復処理方法は、前記クッション体に、前記熱 接着性複合短繊維及び前記非弾性捲縮短繊維のガラス転移点よりも高くかつ前記 熱接着性複合短繊維の融点よりも低い温度の蒸気を吹き付けることを特徴とする。 図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の一実施形態に係る座席シートの説明図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係るウェブの繊維方向の説明図である。
[図 3]本発明の一実施形態に係るシート状繊維構造体の製造工程の説明図である。
[図 4]本発明の一実施形態に係るシート状繊維構造体の積層前の説明図である。
[図 5]本発明の一実施形態に係る成形型の説明図である。
[図 6]本発明の一実施形態に係るクッション体の製造工程の説明図である。
[図 7]本発明の一実施形態に係るクッション体の製造工程の説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する 部材，配置等は本発明を限定するものでなぐ本発明の趣旨の範囲内で種々改変 すること力 Sできるものである。
[0020] 図 1〜図 7は、本発明の一実施形態に係るものであり、図 1は座席シートの説明図、 図 2はウェブの繊維方向の説明図、図 3はシート状繊維構造体の製造工程の説明図 、図 4はシート状繊維構造体の積層前の説明図、図 5は成形型の説明図、図 6,図 7 はクッション体の製造工程の説明図である。
[0021] 本例の座席シート 1は、車、電車、航空機等の座席に適用することができるものであ り、事務椅子、介護椅子等の各種椅子等にも適用可能である。本例の座席シート 1は 、図 1に示すように、着座部 10と、背もたれ部 20と、を備えている。着座部 10,背もた れ部 20は、それぞれシートフレーム 15， 25にクッション体 11， 21を載置し、クッショ ン体 11 , 21を表皮 13， 23で覆った構成となってレ、る。
[0022] 本例のクッション体について、着座部 10のクッション体 11を例にとって説明する。ク ッシヨン体 21についても同様な方法で形成されている。本例のクッション体 11は、後 述するようにウェブ 2を林立状態に折り畳んだシート状繊維構造体 4を形成し、このシ ート状繊維構造体 4を複数積層して、無数の蒸気孔が型面に形成された成形型 40 内に配置し、圧締した状態で、高圧スチーム成形機 50内で高圧スチーム成形された ものである。
[0023] まず、本例のクッション体 11を形成するためのウェブ 2について説明する。ウェブ 2 は、非弾性捲縮短繊維の集合体からなるマトリックス繊維中に、この短繊維よりも低い 融点であって、少なくとも 120°C以上の融点を有する熱接着性複合短繊維が接着成 分として分散 ·混合されたものである。
[0024] 本例のウェブ 2は、非弾性捲縮短繊維としての非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と 、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリエステルポリマーの融点より 40°C 以上低い融点を有する熱可塑性エラストマ一と非弾性ポリエステルとからなる熱接着 性複合短繊維とが、主に長さ方向に繊維の方向が向くように混綿されたものである。 本例のウェブ 2は、少なくとも 30cm3/gの嵩性を有すると共に、熱接着性複合短繊 維同士間、および熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との間に 立体的繊維交差点が形成されてレ、る。
[0025] 本例では、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維として、異方冷却により立体捲縮を有 する単糸繊度 12デニール、繊維長 64mmの中空ポリエチレンテレフタレート繊維を 用いている。 非弾性ポリエステル系捲縮短繊維は、通常のポリエチレンテレフタレート、ポリトリメ チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリへキサメチレンテレフタレート、 ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ 1,4ージメチルシクロへキサンテレフタレート、 ポリピバロラタトンまたはこれらの共重合エステルからなる短繊維ないしそれら繊維の 混綿体、または上記のポリマー成分のうちの 2種以上からなる複合繊維等を用いるこ とができる。これら短繊維のうち好ましいのはポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチ レンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートの短繊維である。さらに、固有粘 度において互いに異なる 2種のポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレ ート、またはその組み合わせからなり、熱処理等により捲縮がミクロクリンプを有する 潜在捲縮繊維を用いることもできる。
[0026] また、短繊維の断面形状は、円形、偏平、異型または中空のいずれであってもよい 。また、その短繊維の太さは 2〜200デニール、特に 6〜： 100デニールの範囲にある ことが好ましレ、。この短繊維の太さが小さいと、ソフト性はアップするもののクッション 体の弾力性が低下する場合が多い。
[0027] また、短繊維の太さが大きすぎると、取扱レ、性、特にウェブ 2の形成性が悪化する。
また構成本数も少なくなりすぎて、熱接着性複合短繊維との間に形成される交差点 の数が少なくなり、クッション体の弾力性が発現しにくくなると同時に耐久性も低下す るおそれがある。更には風合も粗硬になりすぎる。
[0028] また、本例では、熱接着性複合短繊維として、融点 154°Cの熱可塑性ポリエーテル エステル系エラストマ一を鞘成分に用い、融点 230°Cポリブチレンテレフタレートを芯 成分に用いた単糸繊度 6デニール、繊維長 51mmの芯/鞘型熱融着性複合繊維（ 芯/鞘比 = 60/40：重量比）が用いられてレ、る。
[0029] 熱接着性複合短繊維は、熱可塑性エラストマ一と非弾性ポリエステルとで構成され る。そして、前者が繊維表面の少なくとも 1/2を占めるものが好ましい。重量割合で いえば、前者と後者が複合比率で 30Z70〜70Z30の範囲にあるのが適当である。 熱接着性複合短繊維の形態としては、サイド'バイ'サイド、シース'コア型のいずれ であってもよいが、好ましいのは後者である。このシース'コア型においては、非弾性 ポリエステルがコアとなる力 このコアは同心円上あるいは偏心状にあってもよレ、。特 に偏心型のものにあっては、コイル状弾性捲縮が発現するので、より好ましい。
[0030] 熱可塑性エラストマ一としては、ポリウレタン系エラストマ一やポリエステル系エラスト マーが好ましい。特に後者が適当である。ポリウレタン系エラストマ一としては、分子 量が 500〜6000程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒド ロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と
、分子量 500以下の有機ジイソシァネート、例えば p，p_ジフエニルメタンジイソシァ ネート、トリレンジイソシァネート、イソホロンジイソシァネート、水素化ジフヱニルメタン ジイソシァネート、キシリレンジイソシァネート、 2,6—ジイソシァネートメチルカプロェ ート、へキサメチレンジイソシァネート等と、分子量 500以下の鎖伸長剤、例えばダリ コール、ァミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。 これらのポリマーのうち、特に好ましいものはポリオールとしてポリテトラメチレングリコ ール、またはポリ一 ε—力プロラタトンあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウ レタンである。この場合、有機ジイソシァネートとしては ρ,ρ' ジフエニルメタンジイソ シァネートが好適である。また、鎖伸長剤としては、 ρ,ρ'ビジスヒドロキシエトキシベン ゼンおよび 1，4 ブタンジオールが好適である。
[0031] 一方、ポリエステル系エラストマ一としては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメン トとし、ポリ（ァレキレンォキシド）グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリ エーテルエステルブロック共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フ タノレ酸、ナフタレン 2,6 ジカノレボン酸、ナフタレン 2, 7 ジカノレボン酸、ジフエ 二ルー 4,4'ージカルボン酸、ジフエノキシエタンジカルボン酸、 3—スルホイソフタル 酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸、 1,4ーシクロへキサンジカルボン酸等の脂環 族ジカルボン酸、コハク酸、シユウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマ 一酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれ たジカルボン酸の少なくとも 1種と、 1,4 ブタンジオール、エチレングリコール、トリメ チレングリコーノレ、テトラメチレングリコーノレ、ペンタメチレングリコーノレ、へキサメチレ ングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール 、あるいは 1，1—シクロへキサンジメタノール、 1，4—シクロへキサンジメタノール、トリ シクロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、またこれらのエステル形成性誘導体 などから選ばれたジオール成分の少なくとも 1種、および平均分子量が約 400〜500 0程度の、ポリエチレングリコール、ポリ（1,2—および 1,3—プロピレンォキシド）グリコ ール、ポリ（テトラメチレンォキシド）グリコール、エチレンォキシドとプロピレンォキシド との共重合体、エチレンォキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ（ァレキレン ォキシド）グリコールのうち少なくとも 1種から構成される三元共重合体である。
[0032] し力 ながら、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度の面 からすれば、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシブチレン グリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルポリエステルが好まし レ、。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分テレフ タル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレ ートである。勿論、この酸成分の一部（通常 30モル％以下）は他のジカルボン酸成分 やォキシカルボン酸成分で置換されていてもよぐ同様にグリコール成分の一部（通 常 30モル％以下）はブチレングリコール成分以外のジォキシ成分で置換されてもよ レ、。
[0033] また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分は、ブチレングリコール以外のジ ォキシ成分で置換されたポリエーテルであってもよレ、。なお、ポリマー中には、各種 安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艷消剤、着色剤、その他各種の改良剤等も必 要に応じて配合されてレ、てもよレ、。
[0034] このポリエステル系エラストマ一の重合度は、固有粘度で 0. 8〜： 1. 7dl/g、特に 0 . 9〜： 1. 5dl/gの範囲にあることが好ましい。この固有粘度が低すぎると、マトリックス を構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とで形成される熱固着点が破壊され易 くなる。一方、この粘度が高すぎると、熱融着時に紡錘状の節部が形成されにくくなる
[0035] 熱可塑性エラストマ一の基本的特性としては、破断伸度が 500%以上が好ましぐ 更に好ましくは 800%以上である。この伸度が低すぎると、クッション体 11が圧縮され その変形が熱固着点におよんだとき、この部分の結合が破壊され易くなる。
[0036] 一方、熱可塑性エラストマ一の 300%の伸長応力は 0. 8kgZmm2以下が好ましく 、更に好ましくは 0. 8kg/mm2である。この応力が大きすぎると、熱固着点が、クッシ ヨン体 11に加わる力を分散しに《なり、クッション体 11が圧縮されたとき、その力で 熱固着点が破壊されるおそれがある力、あるいは破壊されなレ、場合でもマトリックスを 構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維まで歪ませたり、捲縮をへたらせてしまつ たりすることがある。
[0037] また、熱可塑性エラストマ一の 300%伸長回復率は 60%以上が好ましぐさらに好 ましくは 70%以上である。この伸長回復率が低いと、クッション体 11が圧縮されて熱 固着点は変形しても、もとの状態に戻りに《なるおそれがある。これらの熱可塑性ェ ラストマーは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリマーよりも低融点で あり、かつ熱固着点の形成のための融着処理時に捲縮短繊維の捲縮を熱的にへた らせないものであることが必要である。この意味から、その融点は短繊維を構成する ポリマーの融点より 40°C以上、特に 60°C以上低いことが好ましい。かかる熱可塑性 エラストマ一の融点は例えば 120〜220°Cの範囲の温度とすることができる。
[0038] この融点差が 40°Cより小さいと、以下に述べる融着加工時の熱処理温度が高くなり 過ぎて、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の捲縮のへたりを惹起し、また捲縮短繊 維の力学的特性を低下させてしまう。なお、熱可塑性エラストマ一について、その融 点が明確に観察されないときは、融点を軟ィ匕点をもって交替する。
[0039] 一方、上記、複合繊維の熱可塑性エラストマ一の相手方成分として用いられる非弾 性ポリエステルとしては、既に述べたような、マトリックスを形成する捲縮短繊維を構成 するポリエステル系ポリマーが採用される力 S、そのなかでも、ポリエチレンテレフタレー ト、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートがより好ましく採用される
[0040] 上述の複合繊維は、ウェブ 2の重量を基準として、 20〜： 100%、好ましくは 30〜80
%の範囲で分散 ·混入される。
本例のウェブ 2では、バインダ繊維としての熱接着性複合短繊維と、主体繊維とし ての非弾性捲縮短繊維が、 60： 40の重量比率で混綿されてレ、る。
[0041] 複合繊維の分散'混入率が低すぎると、熱固着点の数が少なくなり、クッション体 11 が変形し易くなつたり、弾力性、反撥性および耐久性が低くなつたりするおそれがあ る。また、配歹した山間の割れも発生するおそれがある。 [0042] 本例では、非弾性ポリエステル系短繊維と、熱接着性複合短繊維とを、重量比率 4 0 : 60で混綿し、ローラーカードに通して、 目付 20g/m2のウェブ 2に形成した。
[0043] この連続ウェブ 2中の長さ方向（連続している方向）に向いている繊維 Cと横方向（ ウェブの幅方向）に向いている繊維 Dの単位体積当りの総数を調べると、 C : D = 2 : 1 であることが確かめられた。
本例のウェブ 2は、上述のように長さ方向に向いている繊維の方力 横方向に向い ている繊維よりも相対的割合が多くなるように形成されている。すなわち、本例のゥェ ブ 2は、単位体積当りにおいて、 C≥3D/2、好ましくは C≥ 2Dの関係を満足するよ うに形成されている。
[0044] ここでウェブ 2の長さ方向に向いている繊維とは、図 2に示すように、ウェブ 2の長さ 方向に対する繊維の長さ方向の角度 Θ f 0° ≤ θ≤45°の条件を満足する繊維で あり、横方向（ウェブの幅方向）に向いている繊維とは、 Θ力 45° < θ≤90°を満足 する繊維である。図中、符号 aはウェブを構成する繊維、符号 bはウェブの長さ方向、 符号 cはウェブを構成する繊維方向を表してレ、る。
また、シート状繊維構造体 4を構成する繊維の向きについても、シート状繊維構造 体 4の厚さ方向および厚さ方向に垂直な方向に沿う方向とは、これらの方向に対して ±45° の範囲にあるものを意味する。
[0045] 各繊維の向いている方向は、ウェブ 2の表層部、内層部でランダムな箇所を抽出し 、透過型光学顕微鏡で観察することによって観察した。
なお、ウェブ 2の厚みは 5mm以上、好ましくは 10mm以上、更に好ましくは 20mm 以上である。通常 5〜： 150mm程度の厚みである。
[0046] 次に、主に長さ方向に繊維が沿うように形成されたウェブ 2を、所定の密度と構造体 としての所望の厚さになるようにアコ一デオンの如く折り畳んでいき、複合繊維同士 間、および非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と複合繊維間に立体的な繊維交差点 を形成せしめた後、ポリエステルポリマーの融点よりも低ぐ熱可塑性エラストマ一の 融点ほたは流動開始点）より 10〜80°C高い温度で熱処理することにより、上記繊維 交差点でエラストマ一成分が熱融着され、可撓性熱固着点が形成される。
[0047] 具体的には、図 3に示すように、ローラ表面速度 2. 5m/分の駆動ローラ 61により、 熱風サクシヨン式熱処理機 62 (熱処理ゾーンの長さ 5m、移動速度 lm/分）内へ押 し込むことでアコ一デオン状に折り畳み、 Struto設備で 190°Cで 5分間処理し熱融 着された厚さ 25mmのシート状繊維構造体 4を得た。
[0048] このようにして形成されたシート状繊維構造体 4中には、熱接着性複合短繊維同士 が交差した状態で熱融着された固着点、および熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮 短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在した状態となっている。 シート状繊維構造体 4の密度は、 0. 015〜0. 20gZcm3の範囲力 クッション性、 通気性、弾力性の発現のために適当である。
[0049] 長さ方向に繊維が沿うように形成されたウェブ 2を折り畳んで形成することにより、シ ート状繊維構造体 4は、厚さ方向に向いている繊維の方力 S、厚さ方向と垂直な方向を 向いている繊維よりも多ぐ主に繊維方向が厚さ方向と平行となる。つまり、本例のシ ート状繊維構造体 4は、単位体積当りにおいて、厚さ方向に沿って配歹 1Jしている繊維 の総数を A、厚さ方向に対して垂直な方向に沿って配列している繊維の総数を Bとし たときに、 A≥3B/2、好ましくは A≥2Bの関係を満足するように形成される。
[0050] 次に、シート状繊維構造体 4を所定形状に裁断し、図 4に示すように、縦方向に積 層した。本例では、略矩形状のシート状繊維構造体 4a、シート状繊維構造体 4bと、 クッション体 11の土手部を形成するための U字型のシート状繊維構造体 4cと、両腿 の間にわずかに突出させる凸部を形成するためのシート状繊維構造体 4dとを裁断し 、シート状繊維構造体 4aとシート状繊維構造体 4bとの間に、シート状繊維構造体 4c とシート状繊維構造体 4dを挟持させた。これらのシート状繊維構造体 4a〜4dは、そ の厚さ方向に積層される。つまり、繊維方向が縦方向に揃うように積層される。
また、シート状繊維構造体 4a〜4dが互いに当接する部分には、必要に応じホットメ ノレトフイルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等が配設される。
[0051] このように積層したシート状繊維構造体 4a〜4dを、図 5に示すような、成形型 40に 配設し、圧締する。本例の成形型 40は、上型と下型からなる。上型と下型を型締め すると所望のクッション 11の凹凸形状を有するキヤビティ 40aが形成される。また、成 形型 40の型面には一部又は全面に蒸気孔 41が形成されている。成形型 40は、鉄， 鋼，アルミニウム等の金属、ガラス繊維，カーボン繊維を使用し樹脂で形成したもの、 又、合成樹脂のいずれで形成されていてもよい。
[0052] 図 6は、シート状繊維構造体 4a〜4dを内部に配置し、成形型 40を型締めした状態 の断面図である。シート状繊維構造体 4a〜4dは、 自然状態で成形型 40のキヤビティ 40aよりも、容積で 1. 2〜3. 0倍程度大きく形成されている。したがって、型締め時に は、シート状繊維構造体 4a〜4dは、キヤビティ 40aの形状に圧縮された状態となる。
[0053] 次に、シート状繊維構造体 4a〜4dが内部に配設された成形型 40を高圧スチーム 成形機 50内に入れる。そして、高圧スチーム成形機 50内部を大気圧よりも高い気圧 である 2〜8気圧程度に加圧し、：!〜 3分間、成形型 40に 120°C〜： 180°C程度の蒸 気を吹き付ける。蒸気を吹き付けた後、冷却し、脱型してクッション体 11を得る。
[0054] 本例では、 5. 5気圧に加圧し、約 1分 10秒間蒸気を吹き付けた。蒸気の温度は、 熱接着性複合短繊維の融点、すなわち、熱可塑性エラストマ一の融点よりも高い温 度であって、非弾性捲縮短繊維の融点よりも低い温度に設定した。また、タクトタイム を 3〜5分とした。
[0055] このように蒸気を吹き付けることによって、成形型 40の蒸気孔 41から蒸気が通気性 を有するシート状繊維構造体 4a〜4d内に入り込む。シート状繊維構造体 4a〜4dは 、圧縮状態で成形型 40内に配設されており、蒸気熱によって、熱接着性複合短繊維 同士、および熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維との交差点が熱融着され、 成形型 40のキヤビティ 40aの形状に形成される。
[0056] また、シート状繊維構造体 4a〜4d間に配設されたホットメルトフィルム、ホットメルト 不織布、ホットメルト接着剤等が、蒸気熱によって溶融し、シート状繊維構造体 4a〜4 d同士を固着する。
このように、蒸気によってシート状繊維構造体 4a〜4d内の繊維同士が熱融着され ると共に、ホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等がシート状繊 維構造体 4a〜4d同士を固着することによって、所定形状のクッション体 11が形成さ れる。なお、必要に応じ表面に布帛を入れても良いし、シート状繊維構造体 4a〜4d 間にスチール等のワイヤを入れても良レ、。
[0057] 本例のクッション体 11は、繊維の方向が厚さ方向に向いたシート状繊維構造体 4a 〜4dを積層して高圧スチーム成形している。したがって、クッション体 11を構成する 繊維は、座席シート 1に着座者が着座したときに荷重が加わる方向に沿うように配列 されている。このような構成によって、本例のクッション体 11は、通気性を有すると共 に、応力方向に対して適度な硬さを確保することができ、また、応力の分散性、耐久 性に優れたものとなる。
[0058] また、本例のクッション体 11は、成形型 40によって圧縮した状態で成形されるもの であり、成形型 40のキヤビティの形状に合わせて、 3次元的な複雑な凹凸形状とする ことが可能である。その際、成形型 40内での圧縮度に応じて、部分的にクッション感 を調整することも可能となる。
[0059] 以上はクッション体 11につレ、て説明したが、クッション体 21につレ、ても同様に形成 すること力 Sできる。クッション体 21についても、着座者が着座したときに荷重が掛かる 方向がクッション体 21の厚さ方向である。したがって、応力方向に硬さや応力の分散 性、耐久性を確保するために、シート状繊維構造体を応力の掛かる方向に積層して 、成形型内で高圧スチーム形成することにより、 3次元的な形状とするとよい。そして、 このように形成されたクッション体 11 , 21をシートフレーム 15, 25に配設し、表皮 13 , 23で覆うことによって、座席シート 1が形成される。
[0060] なお、クッション体 11を形成するときに、表皮 13とシート状繊維構造体 4a〜4dとを ホットメノレトフイノレム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等を介在させて積層し、こ れらを成形型 40に配設して、高圧スチーム成形してもよレ、。このようにすれば、表皮 1 3をクッション体 11と一体に形成することができる。表皮 23についても同様である。
[0061] 次に、以上のようにして形成された座席シート 1のクッション体 11に対して、耐圧試 験を行った。具体的には、クッション体 11に 0. 5〜： 1. 0Gの加速度で 70kgの荷重を 70万回繰り返し掛けた。
この結果、クッション体 11の外形は 14mm程度歪んだ状態となった。つまり、へたり が生じた。また、歪んだ部分の橈み力は、低下していた。
[0062] このようにへたりが生じたクッション体 11に対して、大気圧下で 80°C〜： 130°Cの蒸 気を 5秒間噴射した。このように蒸気を僅かな時間噴射すると、へたりが生じていた部 分が、急速に元の形状に戻っていった。蒸気照射後に、外形を計測したところ、蒸気 照射前に 15mm程度歪んでいた部分が、 1mm程度の歪みまで回復しているのが確 認された。また、橈み力もへたる前と同程度まで回復した。
[0063] また、蒸気の照射時間を 20〜50秒程度とした場合も、同様にへたりが回復してい るのが観察された。
このように、大気圧下において、へたりの生じたクッション体 11に、クッション体 11を 形成する熱接着性複合短繊維および非弾性捲縮短繊維のガラス転移点以上であつ て、熱接着性複合短繊維の融点より低い温度の蒸気を照射することによって、へたり が回復することが確かめられた。
[0064] なお、上記実施形態では、着座部 10および背もたれ部 20に、シート状繊維構造体 4を積層して高圧スチーム形成したクッション体 11， 21を用いているが、これに限ら ず、アームレストやヘッドレスト等の着座者による荷重が掛かる部位に、シート状繊維 構造体 4を積層して高圧スチーム形成したクッション体を用いてもよい。
産業上の利用性
[0065] 本発明によれば、厚さ方向に繊維の長さ方向が向くように形成されたシート状繊維 構造体を積層し、成形型内で高圧スチーム成形することによって、 3次元的な凹凸を 有するクッション体を構成している。本発明の座席シートは、構成繊維が厚さ方向を 向くように形成された 3次元的形状を有するクッション体を、繊維方向が応力方向を 向くようにしてシートフレームに配設した構成となっている。
[0066] このような構成によって、本発明の座席シートでは、クッション体を 3次元的な凹凸 形状に形成して、着座感を良好とすることができる。また、厚さ方向に繊維の長さ方 向が向くように形成されているため、成型時における蒸気熱が伝わりやすく成型時間 を短縮することができると共に、成型品の端部がきれいに成型できる。そして、繊維の 長さ方向が主として荷重方向に向いているので、クッション体は、通気性はもちろん のこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが可能であると共 に、耐久性に優れたものとすることができる。
[0067] また、本発明の座席シートは、繰り返し荷重が掛かってへたりが生じても、所定温度 の蒸気を吹き付けることによって容易に、元の形状及び橈み力を回復させることがで きる。このように、所定温度の蒸気を吹き付けるという簡単な処理によって、へたりを 回復させることができるので、手間が掛からず、長期間にわたって良好な着座感を保 持すること力 Sできる。

Claims

請求の範囲
[1] シートフレームと、複数のシート状繊維構造体が一体に形成されたクッション体と、 該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートであって、
前記シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着 された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高レ、融点を有する非弾性捲縮短繊 維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し 分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短 繊維の本数を A、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の 本数を Bとしたときに、 A≥3B/2の関係を満足し、
前記クッション体は、所定形状のキヤビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成さ れた成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状 態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけ ることによって一体に形成され、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が 沿うように前記シートフレームに配設されてなることを特徴とする座席シート。
[2] 前記シート状繊維構造体は、密度分布が 0. 015〜0. 20g/cm3の範囲であること を特徴とする請求項 1に記載の座席シート。
[3] 前記熱接着性複合短繊維は、少なくとも融点が 120°C以上であることを特徴とする 請求項 1に記載の座席シート。
[4] 前記クッション体は、少なくとも着座部又は背もたれ部に用いられたことを特徴とす る請求項 1に記載の座席シート。
[5] シートフレームと、該シートフレームに配設されたクッション体と、該クッション体を覆 う表皮を備えた座席シートの製造方法であって、
前記クッション体を形成するクッション体形成工程と、
前記シートフレームに前記クッション体および前記表皮を取り付ける組み付け工程 と、を備え、
前記クッション体形成工程では、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融 着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高レ、融点を有する非弾性捲縮短 繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在 し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている 短繊維の本数を A、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維 の本数を Bとしたとき、 A≥3B/2の関係を満足するシート状繊維構造体を形成し、 次に該シート状繊維構造体を所定形状に複数に裁断し、
所定形状のキヤビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前 記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、 前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによつ てクッション体を形成することを特徴とする座席シートの製造方法。
シートフレームと、複数のシート状繊維構造体が一体に形成されたクッション体と、 該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートのへたり回復処理方法であって、 前記シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着 された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高レ、融点を有する非弾性捲縮短繊 維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し 分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短 繊維の本数を A、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の 本数を Bとしたときに、 A≥3B/2の関係を満足し、
前記クッション体は、所定形状のキヤビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成さ れた成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状 態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけ ることによって一体に形成され、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が 沿うように前記シートフレームに配設されてなり、
前記クッション体に、前記熱接着性複合短繊維及び前記非弾性捲縮短繊維のガラ ス転移点よりも高くかつ前記熱接着性複合短繊維の融点よりも低い温度の蒸気を吹 き付けることを特徴とする座席シートのへたり回復処理方法。
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