WO2019167686A1 - シート芯材 - Google Patents

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WO2019167686A1
WO2019167686A1 PCT/JP2019/005682 JP2019005682W WO2019167686A1 WO 2019167686 A1 WO2019167686 A1 WO 2019167686A1 JP 2019005682 W JP2019005682 W JP 2019005682W WO 2019167686 A1 WO2019167686 A1 WO 2019167686A1
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WO
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molded body
mold foam
foam molded
bottomed hole
core material
Prior art date
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PCT/JP2019/005682
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐紀 飛松
昌彦 鮫島
Original Assignee
株式会社カネカ
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Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
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Priority to CN201980016285.9A priority patent/CN111788059B/zh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements

Definitions

  • the present invention relates to a sheet core material.
  • a vehicle seat has been generally produced by embedding an insert material made of metal or the like for stabilizing the shape in a seat body made of polyurethane foam and integrally forming it.
  • an insert material made of metal or the like for stabilizing the shape in a seat body made of polyurethane foam and integrally forming it.
  • thermoplastic resin foam particles in other words, thermoplastic as vehicle seat core material.
  • a configuration using an in-mold foam molded body of resin foam particles has been proposed. This is because the in-mold foam molded body is lighter than polyurethane foam and metal and has an appropriate rigidity.
  • Patent Document 1 discloses a sheet core material composed of an in-mold foam molded body of thermoplastic resin foam particles and an insert material embedded around the in-mold foam molded body. And in this sheet
  • This void has a size and a shape that allow relative movement between the insert material and the in-mold foam molded body when the in-mold foam molded body contracts.
  • the gap is provided by forming a groove so that the insert material in the in-mold foam-molded body is exposed. With such a configuration, excessive deformation such as bending of the frame and warping of the in-mold foam molded body is suppressed.
  • Embodiment 2 of Patent Document 1 in addition to the gap, a recess and a through hole or a bottomed hole formed in the center of the recess are provided at a position corresponding to the occupant's buttocks in the in-mold foam molded article.
  • the configuration is described.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose vehicle seat pads made of urethane resin. Such a vehicle seat pad is manufactured by injecting a urethane compound stock solution obtained by mixing a polyol component compound solution and an isocyanate component into a mold, and then performing foam molding.
  • Patent Document 4 discloses an automotive seat sheet member in which an insert material (reinforcing member) is embedded in a thermoplastic resin foam particle molded body and is integrally molded. And from the upper surface of the thermoplastic resin foamed particle molded body, or at least one slit recessed in the thickness direction from the upper surface and the lower surface, the insert material is embedded at a location intersecting the insert material. Yes.
  • the inventor of the present application has uniquely found the problem that the insert material may jump out of the foamed particle molded body in the configuration of Embodiment 1 of Patent Document 1 and the seat member for an automobile disclosed in Patent Document 4. .
  • the insert material may jump out of the in-mold foam molded body.
  • thermoplastic resin foam particle molded body a slit is formed at a location where the insert material of the thermoplastic resin foam particle molded body is embedded so as to intersect the insert material. For this reason, the thickness of the embedded portion of the insert material in the thermoplastic resin foam particle molded body is thin, and a sufficient thickness is not ensured. For this reason, if the strength of the embedded portion of the insert material in the thermoplastic resin foam particle molded body is reduced and the thermoplastic resin foam particle molded body is deformed by warpage, the insert material may jump out of the thermoplastic resin foam particle molded body. .
  • Patent Document 1 has room for improvement in terms of suppressing warpage occurring in the in-mold foam molded article.
  • An object of one embodiment of the present invention is to realize a sheet core material that can sufficiently suppress warpage generated in an in-mold foam molded body and can prevent the insert material from jumping out of the in-mold foam molded body.
  • a sheet core material includes a core material body made of an in-mold foam molded body of thermoplastic resin foam particles in which an annular insert material is embedded, and the core
  • the material body has a plurality of bottomed holes in the concave surface caused by warpage in the in-mold foam molded body, The bottomed hole is disposed inside a ring formed by the insert material, and has a diameter of 30 mm or more and 100 mm or less.
  • warpage occurring in the in-mold foam molded article can be sufficiently suppressed, and the insert material can be prevented from jumping out of the in-mold foam molded article.
  • FIG. 1 It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of the vehicle seat provided with the vehicle seat core material which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a top view which shows schematic structure of the vehicle seat core material which concerns on embodiment of this invention
  • FIG. 1 is a top view which shows schematic structure of the vehicle seat core material which concerns on embodiment of this invention
  • FIG. 1 is a top view
  • FIG. 1 shows schematic structure of the vehicle seat core material which concerns on embodiment of this invention
  • FIG. 1 It is a top view.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an in-mold foam molded body in which no warpage occurs
  • (b) to (d) are side views showing a configuration example of a concave surface generated by warpage.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the depth of a bottomed hole
  • (c) is a plan view showing an example of a shape formed by a side wall of the bottomed hole
  • (d) is a vehicle seat.
  • (e) is a top view which shows the modification with which the diameter of each bottomed hole of the seat core material for vehicles is non-uniform
  • (A) is a top view for demonstrating the opening area of the bottomed hole in the vehicle seat core material which concerns on embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing which shows the modification of a bottomed hole.
  • the concrete structure of the vehicle seat core material as the structural example 1 is shown, (a) is a perspective view, (b) is a side view, and (c) is a front view.
  • the specific structure of the vehicle seat core material as the structural example 2 is shown, (a) is a perspective view, (b) is a side view, and (c) is a front view.
  • FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of bottomed holes in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 11.
  • FIG. 10 is a plan view showing the arrangement of bottomed holes in Examples 9 to 12. It is a top view which shows arrangement
  • FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of bottomed holes in Example A.
  • the sheet core material according to an embodiment of the present invention may be used for any application including core materials such as sofas, chairs, and seats, as long as the above-described effects are necessary.
  • the seat core material according to the present embodiment is used as a core material of a vehicle seat.
  • a vehicle here is a conventionally well-known thing, for example, a motor vehicle, a train, an airplane, etc. are mentioned.
  • the seat core material according to the present embodiment is suitably applied to a horizontally long seat for a vehicle, for example, on which a plurality of people can sit.
  • the seat core according to the present embodiment is applied to a vehicle seat will be described.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a vehicle seat 100 provided with a vehicle seat core 10 of the present embodiment.
  • a vehicle seat 100 includes a vehicle seat core 10, a cushion material 11 (mainly polyurethane foam) laminated or integrally formed on the seat surface side of the vehicle seat core 10, and And a front cover 12 formed so as to cover the vehicle seat core member 10 and the cushion member 11 from the seating surface side.
  • the seating surface side means the side on which the occupant sits, and refers to the surface cover 12 side in the drawing.
  • the mounting surface side indicates the direction opposite to the seating surface side. In FIG. 1, the mounting surface side is the vehicle seat core member 10 side.
  • the core body of the vehicle seat core 10 is composed of an in-mold foam molded body 1 of thermoplastic resin foam particles in which an annular insert material 2 is embedded and integrally molded.
  • the in-mold foam-molded body 1 is, for example, an in-mold foam-molded body of olefin resin foam particles.
  • the vehicle seat 100 is formed by integrally molding (or laminating) the cushion material 11 on the seat surface side of the vehicle seat core material 10 and covering the cushion material 11 with the surface cover 12. Further, a latching tool (a hook shape mainly composed of the insert material 2, not shown) is provided on the vehicle seat core 10 on the vehicle mounting surface side.
  • the vehicle seat 100 can be fixed to the vehicle by connecting the latching device to the vehicle-side stopper.
  • the insert material 2 is inserted into the in-mold foam molded body 1.
  • the insert material 2 has a higher strength against breakage (tensile strength) than that of the in-mold foam molded body 1, that is, a material harder than the in-mold foam molded body 1 or softer than the in-mold foam molded body 1.
  • tensile strength tensile strength
  • the insert material 2 is a material with high affinity with the cushion material 11.
  • a metal, inorganic fiber (carbon fiber, glass fiber, etc.), fiber reinforced plastic (carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, etc.), fiber reinforced metal, wood, concrete can be mentioned.
  • the material of the insert material 2 is a metal wire. Examples of the metal constituting the insert material 2 include iron, stainless steel, zinc, and aluminum.
  • the base resin constituting the expanded particles is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin resins, polystyrene resins, styrene modified polyolefin resins (olefin modified polystyrene resins), polyester resins, and the like.
  • polyolefin resin polystyrene resins, styrene modified polyolefin resins (olefin modified polystyrene resins), polyester resins, and the like.
  • polyolefin resin olefin resin such as styrene-modified polyolefin resin, most preferably polyolefin resin is used, so that buffer properties, chemical resistance, heat resistance, and compression strain are obtained. It is preferable from the viewpoint of easy recovery and recycling.
  • the polyolefin resin is not particularly limited, and examples thereof include a polypropylene resin and a polyethylene resin.
  • polypropylene resins include propylene homopolymers, ethylene / propylene copolymers, ethylene / propylene / 1-butene copolymers.
  • polyethylene resins include ethylene homopolymers, high density polyethylene resins, medium density polyethylene resins, low density polyethylene resins, linear low density polyethylene resins, and more specifically, ethylene / Examples thereof include 1-butene copolymer and ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer.
  • the copolymer may be a random copolymer or a block copolymer.
  • the production method of the expanded particles is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known production methods.
  • the foamed particles to be produced are polyolefin-based resin foamed particles
  • the production methods disclosed in International Publication Nos. WO2009 / 075208, JP-A-2006-117842, and the like can be mentioned.
  • the foamed particles to be produced are polystyrene-based resin foamed particles
  • the production methods disclosed in JP2003-2013360A, JP2014-118474A, International Patent Publication WO2015 / 137363, and the like can be mentioned. (It is described as “pre-expanded particles” in the patent document).
  • the foamed particles to be produced are styrene-modified polyolefin resin foamed particles
  • the production methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-239794, International Patent Publication WO2016 / 152243, and the like can be mentioned.
  • the production method of the expanded particles is not limited to these production methods.
  • the foamed particles thus obtained can contain or be coated with additives such as flame retardants, antistatic agents, colorants and the like as appropriate by conventionally known methods.
  • the particle diameter of the expanded particles is not particularly limited, and may be, for example, 1 mm to 10 mm. However, from the viewpoint of filling into a mold for in-mold foam molding, 1 mm to 5 mm is preferable, and 1 mm to 3 mm is more preferable.
  • the expansion ratio of the expanded particles is not particularly limited, and may be, for example, 3 to 90 times, but is preferably 5 to 60 times from the viewpoint of mechanical strength and moldability, and 5 to 45 times. Double is more preferred.
  • Such expanded particles are commercially available, for example, as Eperan-PP and Eperan-XL manufactured by Kaneka Corporation, and are easily available.
  • the in-mold foam molded body 1 in the present embodiment will be described as an in-mold foam molded body made of polyolefin resin foam particles for convenience.
  • the in-mold foam-molded body 1 is molded by heat-foaming and fusing polyolefin-based resin foam particles using a mold apparatus for in-mold foam molding. Details will be described below.
  • the mold apparatus for in-mold foam molding includes a concave unit having a concave mold and a concave housing that holds the concave mold, and a convex unit having a convex mold and a convex housing that holds the convex mold. .
  • a space is formed by the concave mold and the convex mold.
  • the space is filled with expanded particles of polyolefin resin.
  • the foamed particles may be preliminarily injected with an inorganic gas or the like to increase the internal pressure, or may be foamed particles at atmospheric pressure to which no internal pressure is applied.
  • the foamed particles of the polyolefin resin are heated and foamed by supplying a saturated water vapor pressure of about 0.04 to 0.40 MPa (G) into the respective chambers provided in the concave housing and the convex housing, Fuse.
  • G saturated water vapor pressure
  • the seat core material 10 for a vehicle is configured such that the insert material 2 is installed on a convex or concave mold of a mold apparatus for an in-mold foam molded body, and the in-mold foam molded body 1 and the insert material 2 are formed by the above-described in-mold foam molding technique. It is an integral molding.
  • the mold is caused by the difference in the linear expansion coefficient between the in-mold foam-molded body 1 and the insert material 2.
  • the inner foamed molded body 1 does not shrink uniformly, and a portion having a large shrinkage and a portion having a small shrinkage are generated.
  • a large difference occurs in the amount of shrinkage, so that the vehicle seat core 10 that is a molded product is warped and deformed.
  • the in-mold foam molded body 1 is made of a resin containing a polyolefin resin having a large shrinkage rate or a styrene-modified polyolefin resin, the difference in shrinkage is large, and the in-mold foam molded body 1 is a polyolefin resin. In the case of comprising, the difference in shrinkage is even greater. For this reason, the dimensional accuracy of the vehicle seat core 10 is deteriorated.
  • the urethane resin constituting the vehicle seat pad disclosed in Patent Documents 2 and 3 is a thermosetting resin composed of a polyol component blending liquid (main agent) and an isocyanate component (curing agent).
  • the vehicle seat pads disclosed in Patent Documents 2 and 3 do not have a structure in which an insert material is integrally formed in urethane resin. Therefore, the vehicle seat pads disclosed in Patent Documents 2 and 3 cannot be deformed due to the difference in shrinkage as described above.
  • FIG. 2A is a plan view showing a schematic configuration of the vehicle seat core member 10 according to the present embodiment.
  • the core body of the vehicle seat core 10 has a plurality of bottomed holes 3 in the concave surface 1 a caused by warpage in the in-mold foam molded body 1.
  • the concave surface generated by the warpage has a relatively large amount of shrinkage.
  • the amount of shrinkage is relatively small on the convex surface caused by warpage.
  • the bottomed hole 3 is formed in the concave surface 1a having a relatively large shrinkage in this way, so that the influence of shrinkage of the in-mold foam molded body 1 that occurs during molding can be suppressed. .
  • the warp generated in the in-mold foam molded body 1 of the vehicle seat core material 10 as a molded product is sufficiently suppressed.
  • the bottomed hole 3 is a meat stealing portion for suppressing warpage generated in the in-mold foam molded body 1 during molding.
  • the vehicle seat core material 10 since the bottomed hole 3 is provided in the core material body made of the in-mold foam molded body 1, the vehicle seat core material 10 has an effect of reducing the weight.
  • the bottomed hole 3 is disposed inside the ring formed by the annular insert material 2. That is, the bottomed hole 3 is arranged at a position that does not overlap the insert material 2. Therefore, in the vehicle seat core material 10, (1) the thickness of the embedded portion of the insert material 2 in the in-mold foam molded body 1 is not reduced, and (2) the insert material 2 is exposed through the bottomed hole 3. It becomes the composition which does not. For this reason, in the vehicle seat core member 10, the thickness of the embedded portion of the insert member 2 in the in-mold foam molded body 1 is sufficiently secured by the configuration (1). Furthermore, with the configuration (2), the in-mold foam molded body 1 and the insert material 2 are integrally configured without relative movement.
  • the insert material 2 when the in-mold foam molded body 1 is deformed by warpage, the insert material 2 is also deformed in accordance with the deformation. Therefore, the insert material 2 does not jump out of the in-mold foam molded body 1 by such a configuration of (1) and (2).
  • the arrangement of the bottomed hole 3 is an arrangement in which at least one bottomed hole is located inside the ring formed by the annular insert member 2 and does not overlap the insert member 2 when viewed from the concave surface 1a side. If it is.
  • the bottomed hole 3 is present at a position overlapping the insert material 2 when viewed from the concave surface 1a side, the thickness of the embedded portion of the insert material 2 in the in-mold foam molded body 1 is reduced. Further, when the insert material 2 is exposed from the in-mold foam molded body 1 through the bottomed hole 3, the in-mold foam molded body 1 and the insert material 2 are relatively moved. For this reason, if the in-mold foam molded body 1 is deformed by warping, the insert material 2 may jump out of the in-mold foam molded body 1.
  • FIG. 2 (b) is a plan view showing another example of the arrangement of the bottomed holes 3 shown in FIG. 2 (a).
  • the bottomed hole 3 is not limited as long as the bottomed hole 3 is provided inside the ring formed by the annular insert member 2.
  • the material 2 may be arranged on both the inside and the outside of the ring. Even with such a configuration, the insert material 2 does not jump out of the in-mold foam molded body 1.
  • the warp generated during the molding of the in-mold foam molded body 1 can be predicted from the shrinkage direction and shrinkage distribution of the in-mold foam molded body 1.
  • the shrinkage direction and shrinkage distribution of the in-mold foam-molded body 1 can be grasped by observing the shrinkage state of the in-mold foam-molded body 1 molded by a separate preliminary test. Further, the shrinkage direction and the distribution of the shrinkage amount of the in-mold foam molded body 1 can also be grasped by molding simulation of the in-mold foam molded body 1 based on various molding conditions during molding.
  • the concave surface 1a is an estimated surface derived from a preliminary test or simulation.
  • the concave surface 1a can be appropriately set according to the shrinkage direction and shrinkage distribution of the in-mold foam molded body 1 obtained from the preliminary test or simulation.
  • An example of the concave surface generated by the warp of the in-mold foam molded body 1 in the present embodiment will be described based on (a) to (d) of FIG.
  • FIG. 3A is a side view showing a schematic configuration of the in-mold foam molded body 1 in which no warpage occurs.
  • FIGS. 3B to 3D are side views showing a configuration example of a concave surface generated by warping.
  • the in-mold foam molded body 1 may be configured to warp (predict) the seat surface side.
  • the concave surface 1a generated (presumed to be) by warpage in the in-mold foam molded body 1 is a surface on the mounting surface side.
  • the convex surface 1b generated by warpage is a surface on the seating surface side.
  • the in-mold foam molded body 1 may be configured to warp (predict) the mounting surface side.
  • the concave surface 1a generated (presumed) by warpage in the in-mold foam molded body 1 is a surface on the seating surface side.
  • the convex surface 1b generated by warping is a surface on the mounting surface side.
  • the in-mold foam molded body 1 may be configured to be warped (predicted) in two places on both the mounting surface side and the seating surface side. Good.
  • the in-mold foam molded article 1 is configured to warp in a wave shape.
  • two concave surfaces 1 a and 1 c and two convex surfaces 1 b and 1 d are generated (estimated) due to two warpages.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the dimensions of the bottomed hole 3.
  • FIG. 4A is a diagram for explaining the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 in the vehicle seat core member 10 according to this embodiment.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining the depth a of the bottomed hole 3.
  • (a) of FIG. 4 is the top view seen from the concave surface 1a side.
  • FIG. 4C is a plan view showing an example of the shape formed by the side wall of the bottomed hole 3.
  • FIG. 4D is a plan view showing a modified example of the vehicle seat core 10 related to the size of the bottomed hole 3.
  • FIG. 4E is a plan view showing a modification in which the diameters ⁇ of the bottomed holes 3 of the vehicle seat core 10 are not uniform.
  • the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is a diameter of a circle formed by the edge of the bottomed hole 3 on the side of the concave surface 1a.
  • the shape formed by the side wall of the bottomed hole 3 (hereinafter referred to as the shape of the bottomed hole 3) is a circle.
  • the shape of the bottomed hole 3 is not limited to a circle, and may be an arbitrary shape.
  • the shape of the bottomed hole 3 may be a square, a rectangle, or a triangle.
  • the shape of the bottomed hole 3 is circular from the viewpoint of aesthetics and workability.
  • the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is 30 mm or more and 100 mm or less, preferably 30 mm or more and 100 mm or less, and particularly preferably 60 mm or more and 100 mm or less.
  • the diameter ⁇ is the maximum distance between any two opposing points in the square or rectangle formed by the side edge of the concave surface 1a of the bottomed hole 3. Define as a value.
  • the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is 30 mm or more, the effect of suppressing deformation due to warpage of the in-mold foam molded body 1 is observed.
  • the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is larger than 100 mm, the cushioning property and strength of the vehicle seat may be lowered. Therefore, the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is 30 mm or more and 100 mm or less.
  • the size of the bottomed hole 3 is the ratio of the depth a to the thickness dimension T of the core material body made of the in-mold foam molded body 1 (%: a / T ⁇ 100). ).
  • the bottomed hole 3 preferably has a depth a of 40% or more of the thickness dimension T, and has a depth a of 65% or more and 95% or less of the thickness dimension T. Is more preferable, and it is more preferable that the depth a is 75% or more and 95% or less of the thickness dimension T.
  • the ratio of the depth a to the thickness dimension T is preferably 40% or more, more preferably 65% or more and 95% or less, and further preferably 75% or more and 95% or less.
  • the ratio of the depth a to the thickness dimension T is within the above range, the effect of suppressing deformation due to warpage of the in-mold foam molded body 1 is noticeable.
  • the vehicle seat core material 10 may have a configuration in which the bottomed hole 3 showing the effect of suppressing deformation due to warpage of the in-mold foam molded body 1 is formed.
  • a configuration in which a bottomed hole showing an effect or function different from the effect of suppressing deformation due to warping of the in-mold foam molded body 1 may be formed.
  • FIG. 4D is a plan view showing a modified example of the vehicle seat core 10 related to the size of the bottomed hole 3.
  • the diameter phi 1 is formed in addition to the bottomed hole 3 having a diameter of phi.
  • the bottomed holes 31 and 32 are arranged both inside and outside the ring formed by the annular insert member 2.
  • the structure shown by (d) of FIG. 4 should just be the structure in which at least one of the bottomed holes 31 and 32 was provided.
  • the vehicle seat core 10 since a plurality of bottomed holes 3 having a diameter ⁇ are provided, the vehicle seat core 10 exhibits an effect of suppressing deformation due to warpage of the in-mold foam molded body 1. .
  • the bottomed holes 31 and 32 exhibit an effect or function different from such a suppression effect.
  • the diameter ⁇ of the bottomed hole 3 is 30 mm or more and 100 mm or less, an effect of suppressing deformation due to warping of the in-mold foam molded body 1 is seen, and the cushioning properties and strength of the vehicle seat are improved. There is no risk of decline.
  • the diameter ⁇ 1 of the bottomed hole 31 is less than 30 mm, and the diameter ⁇ 2 of the bottomed hole 32 exceeds 100 mm.
  • the bottomed holes 31 and 32 have an effect or function different from the effect of suppressing deformation due to warpage of the in-mold foam molded body 1, and are, for example, holes for connection with other members. May be.
  • a bottomed hole 32 having a diameter phi 2 exceeds 100mm may be provided as appropriate within the range in which decrease in cushion property and strength of the mold expansion molded article 1 is allowed.
  • each bottomed hole 3 has a uniform diameter ⁇ .
  • the diameters of the bottomed holes 3 in the vehicle seat core member 10 according to the present embodiment are non-uniform as long as the diameters show a deformation suppressing effect due to warpage of the in-mold foam molded body 1. Also good.
  • FIG. 4E is a plan view showing a modification in which the diameters of the bottomed holes are not uniform.
  • the diameter phi bottomed hole 3a of a, a bottomed hole 3b having a diameter phi b, the diameter phi bottomed hole 3c of c, the diameter phi d bottomed hole 3d of the diameter phi bottomed hole 3e of e, and the bottomed hole 3f of the diameter phi f is formed in the mold foamed articles 1.
  • These bottomed holes 3a to 3f are formed inside the ring formed by the insert material 2 on the concave surface 1a.
  • the diameters ⁇ a to ⁇ f of the bottomed holes 3a to 3f are different from each other and are non-uniform, for example, in the range of 30 mm to 100 mm.
  • the plurality of bottomed holes 3 or the bottomed holes 3a to 3f are arranged in a line.
  • the arrangement of the plurality of bottomed holes 3 or the bottomed holes 3a to 3f is not limited to this configuration, and may be a randomly arranged configuration as in Example 12 described later, for example.
  • FIG. 5 a plan view for illustrating the opening area S 1 of the bottomed hole 3 in the vehicle seat core member 10 according to the present embodiment, in FIG. 5 (b) as a modification It is sectional drawing which shows the bottomed hole 33.
  • FIG. 5 is the top view seen from the concave surface 1a side.
  • the ratio of the opening area S 1 of the bottomed hole 3 to the area S 2 of the ring insert material 2 constitutes (%: S 1 / S 2 ⁇ 100).
  • the opening area S 1 of the bottomed hole 3 occupies 1.8% or more of the area S 2 of the ring formed by the insert member 2 in a plan view viewed from the concave surface 1 a side.
  • the ratio of the opening area S 1 to the area S 2 is preferably 1.8% or more, more preferably 8.0% or more, more preferably 16% or more, 24% or greater More preferably, it is particularly preferably 48% or more.
  • the side wall of the bottomed hole 33 as a modified example is an inclined surface 33a formed so that the distance between the opposing side walls becomes smaller toward the bottom wall. It is configured.
  • the core material body made of the in-mold foam molded body 1 is an integrally molded product with the insert material 2.
  • an inclination called a draft is formed in the mold in order to facilitate release from the mold. If no draft is formed in the mold, it is difficult to release the mold.
  • the inclined surface 33a is a surface formed by this draft. Therefore, since such an inclined surface 33a is formed in the bottomed hole 33, the releasability from the mold is also improved.
  • the bottomed hole 33 having such an inclined surface 33a is, for example, a configuration in which the constituting inclined surface 33a is tapered and tapered, and is preferably a conical bottomed hole.
  • the arrangement of the bottomed holes 3 is not particularly limited, but one row in the direction perpendicular to the longitudinal direction (Y direction) of the in-mold foam molded body 1 is provided at the center of the in-mold foam molded body 1. It is preferable that the bottomed hole 3 is disposed.
  • the in-mold foam molded body 1 has a greater degree of warpage in the longitudinal direction than in the short direction.
  • FIG. 6 shows a specific configuration of the vehicle seat core 10 as the configuration example 1
  • FIG. 6 (a) is a perspective view
  • FIG. 6 (b) is a side view
  • (C) is a front view.
  • 6A to 6C the bottomed hole 3 is omitted from the viewpoint of simplifying the drawing.
  • the vehicle seat core 10 as the structural example 1 has a rectangular core body formed of the in-mold foam molded body 1 when viewed from the seating surface side.
  • the short direction of the core material body made of the in-mold foam molded body 1 is defined as the X direction
  • the long direction is defined as the Y direction.
  • a direction perpendicular to both the X direction and the Y direction is taken as a Z direction. It can be said that the Z direction is a direction from the mounting surface side to the seat surface side.
  • the core body made of the in-mold foam molded body 1 has a raised portion that protrudes in the Z direction from one end in the X direction toward the center. 4 is formed, and a recessed portion 5 is formed from the raised portion 4 toward the other end in the X direction.
  • the surface on the mounting surface side of the recessed portion 5 is formed to be inclined in the Z direction with respect to the surface on the mounting surface side of the raised portion 4.
  • both the raised portion 4 and the recessed portion 5 are formed to extend in the Y direction.
  • the annular insert material 2 is embedded in the in-mold foam molded body 1 so as not to be exposed to the outside.
  • a preliminary test or simulation was performed on the core material body made of the in-mold foam molded body 1 having such a configuration. As a result, it was estimated that the in-mold foam molded body 1 was warped in the direction of the arrow shown in FIG. That is, it was estimated that the in-mold foam molded body 1 warps so that both end portions in the Y direction move to the seating surface side. Therefore, the concave surface 1a generated by the warp of the in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 6A to 6C is a surface on the seating surface side of the in-mold foam molded body 1.
  • FIG. On the other hand, the convex surface 1b generated by warping is a surface on the mounting surface side.
  • FIG. 7 shows a specific configuration of the vehicle seat core 10A as the configuration example 2.
  • FIG. 7A is a perspective view
  • FIG. 7B is a side view
  • FIG. (C) is a front view. 7A to 7C, the bottomed hole 3 is omitted from the viewpoint of simplifying the drawing.
  • the vehicle seat core material 10A as the configuration example 2 is different from the vehicle seat core material 10 shown in FIGS. 6A to 6C in that the recess 6 is formed.
  • the recess 6 is formed in the center of the in-mold foam molded body 1A in the Y direction. And this recessed part 6 is extended and formed in the X direction.
  • a preliminary test or simulation was performed on the core material body made of the in-mold foam molded body 1A having the above-described configuration. As a result, it was estimated that the in-mold foam molded body 1A warps in the direction of the arrow shown in FIG. That is, it was estimated that the in-mold foam molded body 1 ⁇ / b> A warps so that both end portions in the Y direction move to the mounting surface side. Therefore, the concave surface 1a generated by the warp of the in-mold foam molded body 1A shown in FIGS. 7A to 7C is a surface on the mounting surface side of the in-mold foam molded body 1A.
  • the convex surface 1b generated by warpage is a surface on the seating surface side.
  • the vehicle seat core material 10 includes the above-described in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 6A to 6C and the molds shown in FIGS. 7A to 7C.
  • the structure which combined the foaming molding 1A may be sufficient.
  • a sheet core material (vehicle sheet core material 10) according to an embodiment of the present invention includes a core material body including an in-mold foam molded body 1 of thermoplastic resin foam particles in which an annular insert material 2 is embedded,
  • the core material body has a plurality of bottomed holes 3 in a concave surface 1a generated by warpage in the in-mold foam molded body, and the bottomed holes 3 are disposed inside an annulus formed by the insert material 2 and have a thickness of 30 mm.
  • the structure has a diameter of 100 mm or less.
  • the concave surface 1a generated by warpage has a relatively large amount of shrinkage.
  • the said core material main body has the several bottomed hole 3 in the concave surface 1a produced by the curvature in the said in-mold foaming molding.
  • the bottomed hole 3 is formed in the concave surface 1a having a relatively large shrinkage amount, it is possible to suppress the influence of the shrinkage of the in-mold foam molded body 1 that occurs during molding.
  • the warp generated in the in-mold foam molded body 1 of the vehicle seat core material 10 as a molded product is sufficiently suppressed.
  • the seat core material 10 for vehicles is insert material via the bottomed hole 3. 2 is not exposed. With such a configuration, the insert material 2 does not jump out of the in-mold foam molded body 1.
  • the bottomed hole 3 is formed in multiple numbers, compared with the case where one bottomed hole 3 is formed, the influence of the shrinkage
  • the warpage generated in the in-mold foam molded body 1 can be sufficiently suppressed, and the insert material can be prevented from jumping out from the in-mold foam molded body.
  • the bottomed hole 3 preferably has a depth a of 40% or more of the thickness dimension T of the core body.
  • the bottomed hole 3 has a depth a of 65% or more and 95% or less of the thickness dimension T of the core body. Is preferred.
  • the insert member 2 in a plan view as viewed from the concave surface 1a side, the opening area S 1 of the bottomed hole 3, the insert member 2 constitutes it is preferable to account for more than 1.8% of the area S 2 of the ring.
  • the ratio of the opening area S 1 to the area S 2 is within the above range, the effect of suppressing deformation due to warpage of the mold expansion molded article 1 is observed remarkably.
  • the side wall of the bottomed hole 33 is formed so that the distance between the opposing side walls becomes smaller toward the bottom wall. It is preferable that the surface 33a be configured. Thereby, when manufacturing the vehicle seat core material 10 by integrally molding the in-mold foam molded body 1 and the insert material 2, the mold release property of the in-mold foam molded body 1 from the mold is also improved.
  • thermoplastic resin foam particles are made of a resin containing at least a polyolefin resin.
  • the seat core material (vehicle seat core material 10) according to the embodiment of the present invention is a vehicle seat core material.
  • Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 11 For the in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), the influence of warpage of the in-mold foam molded body 1 due to the formation of the bottomed hole 3 in the concave surface 1a caused by warpage was simulated. .
  • the dimensions of the in-mold foam molded body 1 were set to a length of 500 mm in the X direction, a length of 1200 mm in the Y direction, and a maximum thickness of 150 mm in the Z direction.
  • the internal peripheral dimension of the insert material 2 was 1000x460mm.
  • FIG. 8A is a perspective view for explaining a method for evaluating warpage in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11, and FIG. 8B shows an insert material 2 and a bottomed hole 3. It is a top view for demonstrating the definition of distance D.
  • the warpage of the in-mold foam molded body 1 was evaluated based on the total amount of deformation at locations A to C.
  • the evaluation criteria are completely improved when there is an improvement effect of 0.5 mm or more and ⁇ when there is an improvement effect of 3.0 mm or more, as compared with the comparative example in which one bottomed hole 3 having the same shape is formed. When not, it was set as x.
  • the distance D between the insert material 2 and the bottomed hole 3 was defined as the distance D from the center of the wire constituting the insert material 2 to the center of the bottomed hole 3.
  • FIG. 9 is a plan view showing the arrangement of the bottomed holes 3 in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 11, respectively.
  • the bottomed hole 3 was formed based on FIG.
  • the comparative example 1 shows the case where the bottomed hole 3 is not formed.
  • the hole depth (%) corresponds to the ratio of the depth a to the thickness dimension T of the core material body made of the in-mold foam molded body 1 shown in FIG.
  • the hole depth (%) is calculated based on the following formula.
  • Hole depth (%) center depth of bottomed hole 3 (mm) ⁇ original thickness of core body (mm) at the center of bottomed hole 3 ⁇ 100 ⁇ Opening area (%)> Open area (%) is shown in FIG. 5 (a) corresponds to the ratio of the opening area S 1 of the bottomed hole 3 to the area S 2 of the ring insert material 2 constitutes.
  • the opening area (%) is calculated based on the following formula.
  • Open area (%) open area of the bottomed hole 3 ⁇ area of the inner periphery of the insert 2 ⁇ 100
  • Table 1 shows the evaluation results of warpage in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7.
  • the deformation amount due to warpage of the in-mold foam molded body 1 is simulated to be 44.7 mm. Therefore, the concave surface 1 a generated by warping is a surface on the seating surface side in the in-mold foam molded body 1. Further, the convex surface 1 b generated by warping is a surface on the mounting surface side in the in-mold foam molded body 1.
  • Comparative Example 3 the holes are formed so that the hole depth (%) is 100%. That is, in Comparative Example 3, not a bottomed hole but a through hole penetrating the in-mold foam molded body 1 is formed. Moreover, in the comparative example 4, the bottomed hole 3 is formed in the convex surface 1b (surface on the attachment surface side) which arises by curvature.
  • Comparative Example 3 the amount of deformation increased by +1.0 mm compared to Comparative Example 1.
  • Comparative Example 4 the amount of deformation increased by +5.4 compared with Comparative Example 1.
  • Comparative Examples 3 and 4 are further warped on the seat surface side as compared with Comparative Example 1. Therefore, in comparison with Comparative Example 1 and Comparative Examples 3 and 4, when the bottomed hole 3 is provided in the convex surface 1b generated by the through-hole or warpage in the in-mold foam molded body 1, in-mold foam molding at the time of molding. It turns out that the curvature which generate
  • Examples 1 to 3 had a higher effect of improving the warpage of the in-mold foam molded body 1 than Comparative Example 2. Therefore, it can be seen that when a plurality of bottomed holes 3 are provided, the effect of suppressing warpage generated in the in-mold foam molded body 1 during molding is enhanced.
  • Example 1 From the comparison between Example 1 and Comparative Example 2, when the diameter of the bottomed hole 3 is 60 mm, the improvement effect of the warpage of the in-mold foam molded body 1 was good ( ⁇ ). Moreover, from the comparison between Example 4 and Comparative Example 5, when the diameter of the bottomed hole 3 was 30 mm, the warping improvement effect of the in-mold foam molded article 1 was good ( ⁇ ). On the other hand, from the comparison between Comparative Example 6 and Comparative Example 7, when the diameter of the bottomed hole 3 was 20 mm, the warping improvement effect of the in-mold foam molded body 1 was deteriorated (x). From these comparison results, it can be seen that when the diameter of the bottomed hole 3 is 30 mm or more, the effect of suppressing warpage generated in the in-mold foam molded body 1 during molding is enhanced.
  • Example 8 ⁇ Comparison between Example 5 and Comparative Example 8, Comparison between Example 6 and Comparative Example 9, Comparison between Example 7 and Comparative Example 10, Comparison between Example 8 and Comparative Example 11>
  • Comparative Example 8 one bottomed hole 3 having a hole diameter (diameter) of 60 mm and a hole depth (%) of 40% is formed.
  • Example 5 13 bottomed holes 3 having the same shape as Comparative Example 8 are formed.
  • Comparative Example 9 one bottomed hole 3 having a hole diameter (diameter) of 60 mm and a hole depth (%) of 65% is formed.
  • Example 6 13 bottomed holes 3 having the same shape as Comparative Example 9 are formed.
  • Comparative Example 10 one bottomed hole 3 having a hole diameter (diameter) of 60 mm and a hole depth (%) of 75% is formed. On the other hand, in Example 7, 13 bottomed holes 3 having the same shape as Comparative Example 10 are formed. In Comparative Example 11, one bottomed hole 3 having a hole diameter (diameter) of 60 mm and a hole depth (%) of 95% is formed. On the other hand, in Example 8, 13 bottomed holes 3 having the same shape as Comparative Example 11 are formed.
  • Example 9 to 12 As in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11, with respect to the in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 6A to 6C, the bottomed hole 3 was formed on the concave surface 1a generated by warpage. The effect of warpage of the in-mold foam molded body 1 due to the above was simulated.
  • FIG. 10 is a plan view showing the arrangement of the bottomed holes 3 in each of Examples 9 to 12. In Examples 9 to 12, the bottomed hole 3 was formed based on FIG.
  • Example 9 to 12 the warpage of the in-mold foam molded body 1 was evaluated by the same method as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11 except for the arrangement of the bottomed hole 3 shown in FIG.
  • Table 3 shows the evaluation results of warpage in Examples 9-12.
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are also added as evaluation criteria.
  • Example 3 From the comparison of the opening area (%) in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 2 to 11, in Example 3 where the opening area (%) is 1.8%, the effect of suppressing warpage appears. Therefore, it has been found that if the opening area (%) is 1.8%, the warpage generated in the in-mold foam molded article 1 during molding is improved. Further, from the comparison results between Examples 9 to 12 and Comparative Example 2, if the opening area (%) of the bottomed hole 3 is 8.0% or more, the warp generated in the in-mold foam molded body 1 during molding. It turns out that the inhibitory effect of becomes high. Furthermore, when the opening area (%) of the bottomed hole 3 is 16.0% or more, it can be seen that the effect of suppressing the warp generated in the in-mold foam molded body 1 during molding is significantly increased.
  • Example 13 As in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 11, with respect to the in-mold foam molded body 1 shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), the bottomed hole 3 was formed on the concave surface 1a generated by warpage. The effect of warpage of the in-mold foam molded body 1 due to the above was simulated.
  • FIG. 11 is a plan view showing the arrangement of the bottomed holes 3 in Example 13.
  • Example 13 the warpage of the in-mold foam molded body 1 was evaluated by the same method as in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 11 except for the arrangement of the bottomed holes 3 shown in FIG.
  • Table 4 shows the evaluation results of warpage in Example 13.
  • Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example 1 are also appended as evaluation criteria.
  • Example 13 the bottomed holes 3 are arranged in one row in the direction perpendicular to the longitudinal direction (Y direction) of the in-mold foam molded body 1 at the center of the in-mold foam molded body 1. Is provided. Furthermore, the number of the bottomed holes 3 is 6, which is smaller than that of the first embodiment. Furthermore, the opening area (%) of Example 13 is smaller than the opening area (%) of Example 1. As described above, although Example 13 has a smaller number of bottomed holes 3 and an opening area (%) than Example 1, the effect of suppressing warpage generated in the in-mold foam molded body 1 at the time of molding was carried out. It turns out that it is higher than Example 1.
  • the arrangement of the bottomed holes 3 is perpendicular to the longitudinal direction (Y direction) of the in-mold foam molded body 1 in order to suppress warpage occurring in the in-mold foam molded body 1 during molding. It can be seen that an arrangement in which the bottomed holes 3 are provided in one row in any direction is preferable.
  • Example A Comparative Examples A and B
  • the effect of warpage of the in-mold foam molded body 1A due to the formation of the bottomed hole 3 in the concave surface 1a caused by warpage was simulated.
  • the dimensions of the in-mold foam molded body 1A were 500 mm in the X direction, 1200 mm in the Y direction, and 150 mm in the maximum thickness in the Z direction.
  • the internal peripheral dimension of the insert material 2 was 1000x460mm.
  • FIG. 12 is a plan view showing the arrangement of the bottomed holes 3 in Example A.
  • Example A the bottomed hole 3 was formed based on FIG.
  • the comparative example A shows the case where the bottomed hole 3 is not formed.
  • Comparative Example B a bottomed hole 3 having the same shape as Example A is formed on the surface opposite to Example A.
  • Example A and Comparative Examples A and B the warpage of the in-mold foam molded body 1A was evaluated in the same manner as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 11 except for the above matters.
  • Table 5 shows the evaluation results of warpage in Example A and Comparative Examples A and B.
  • the deformation amount due to warpage of the in-mold foam molded body 1A is simulated to be ⁇ 28.7 mm. Therefore, the concave surface 1 a generated by warpage is a surface on the mounting surface side in the in-mold foam molded body 1. Further, the convex surface 1 b generated by warping is a surface on the seating surface side in the in-mold foam molded body 1.
  • Comparative Example B 13 bottomed holes 3 having a hole diameter (diameter) of 60 mm and a hole depth (%) of 47% are formed on the convex surface 1b (surface on the seating surface side) caused by warpage.
  • the deformation amount was ⁇ 54.5 mm, and the deformation amount with respect to Comparative Example A was ⁇ 25.8 mm. This means that Comparative Example B is further warped toward the mounting surface as compared with Comparative Example A. Therefore, from the comparison between Comparative Example A and Comparative Example B, when the bottomed hole 3 is provided on the convex surface 1b generated by warpage, the warp generated in the in-mold foam molded body 1A during molding cannot be suppressed. I understand.
  • Example A a bottomed hole 3 having the same shape as Comparative Example B is formed on a concave surface 1a (surface on the mounting surface side) generated by warping.
  • the amount of deformation was ⁇ 24.9 mm, and the amount of deformation relative to Comparative Example A was +3.8 mm. This means that the warpage to the mounting surface side of Example A was improved as compared with Comparative Example A.

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Abstract

型内発泡成形体に発生する反りを充分に抑制し、インサート材が型内発泡成形体から飛び出すのを防止し得るものとするために、本発明の車両用シート芯材(10)は、環状のインサート材(2)が埋設された型内発泡成形体(1)からなる芯材本体を備え、前記芯材本体は、型内発泡成形体1における反りによって生じる凹面(1a)に複数の有底孔(3)を有し、有底孔(3)は、インサート材(2)が構成する環の内側に配置され、30mm以上100mm以下の直径を有する。

Description

シート芯材
 本発明は、シート芯材に関する。
 従来、車両用シートは、ポリウレタンフォームからなるシート本体に、形状を安定化させるための金属等からなるインサート材を埋設し一体成形して生産されるのが一般的であった。近年では、車両の軽量化、コスト削減などの視点から、ポリウレタンフォームとインサート材の一部を熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体に置き換えた構成、言い換えると車両用シート芯材として熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体を用いた構成が提案されている。これは、型内発泡成形体が、ポリウレタンフォームや金属よりも軽量であり、且つ適度な剛性を有するためである。
 例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体と、当該型内発泡成形体の周囲に埋設されたインサート材とで構成されたシート芯材が開示されている。そして、このシート芯材において、型内発泡成形体は、インサート材に沿ってかつ隣接する位置に型内発泡成形体の収縮方向側に空隙が形成されている。この空隙は、型内発泡成形体が収縮するときにインサート材と型内発泡成形体との相対移動を許す大きさおよび形状となっている。特許文献1の実施形態1では、前記空隙は、型内発泡成形体内のインサート材が露出するように溝を形成することによって設けられている。このような構成により、フレームの折れ曲がりや、型内発泡成形体の反り返り等の過度の変形を抑制している。
 また、特許文献1の実施形態2では、前記空隙に加え、型内発泡成形体における乗員の臀部に対応する位置に凹部、および当該凹部中央に形成された貫通孔または有底孔が設けられた構成が記載されている。このような貫通孔または有底孔を設けることにより、インサート材に対する型内発泡成形体の収縮力の影響を低減し、型内発泡成形体の変形を抑制している。
 また、特許文献2および3には、ウレタン樹脂からなる車両用シートパットが開示されている。このような車両用シートパットは、金型に、ポリオール成分配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン配合原液を注入して発泡成形することにより製造されている。
 また、特許文献4には、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体にインサート材(補強部材)が埋め込まれ、一体成形された自動車用座席シート部材が開示されている。そして、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の上面、又は上面及び下面から、厚み方向に凹欠した少なくとも1本のスリットが、インサート材が埋め込まれた箇所に、該インサート材に交差して形成されている。
国際公開WO2017/110798号 特開2010-47228号公報 特開2010-184085号公報 特開2015-174340号公報
 しかしながら、本願発明者は、特許文献1の実施形態1の構成および特許文献4に開示された自動車用座席シート部材では、インサート材が発泡粒子成形体から飛び出すおそれがあるという問題を独自に見出した。まず、特許文献1の実施形態1の構成では、インサート材が溝を介して型内発泡成形体から露出しているため、インサート材が型内発泡成形体から飛び出すおそれがある。
 次に、特許文献4に開示された自動車用座席シート部材では、スリットが、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体のインサート材が埋め込まれた箇所に、該インサート材に交差して形成されている。このため、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体におけるインサート材の埋設部分の厚さが薄く、十分な厚さが確保されていない。このため、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体におけるインサート材の埋設部分の強度が低下し、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体がそりによって変形すると、インサート材が熱可塑性樹脂発泡粒子成形体から飛び出すおそれがある。
 また、特許文献1の実施形態2の構成では、貫通孔または有底孔がただ1つ設けられた構成である。このため、インサート材に対する型内発泡成形体の収縮力の影響を低減するのに適した貫通孔または有底孔を設計するのに限界がある。
 すなわち、特許文献1に開示された技術は、型内発泡成形体に発生する反りを抑制する点で改善の余地があった。
 本発明の一態様は、型内発泡成形体に発生する反りを充分に抑制でき、インサート材が型内発泡成形体から飛び出すのを防止し得るシート芯材を実現することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るシート芯材は、環状のインサート材が埋設された熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体からなる芯材本体を備え、前記芯材本体は、前記型内発泡成形体における反りによって生じる凹面に複数の有底孔を有し、
 前記有底孔は、前記インサート材が構成する環の内側に配置され、30mm以上100mm以下の直径を有することを特徴としている。
 本発明の一態様によれば、型内発泡成形体に発生する反りを充分に抑制でき、インサート材が型内発泡成形体から飛び出すのを防止し得る。
本発明の実施形態に係る車両用シート芯材が備えられた車両用シートの概略構成を示す分解斜視図である。 (a)は、本発明の実施形態に係る車両用シート芯材の概略構成を示す平面図であり、(b)は、(a)に示された有底孔の配置の別の例を示す平面図である。 (a)は、反りが発生していない型内発泡成形体の概略構成を示す側面図であり、(b)~(d)は、反りによって生じた凹面の構成例を示す側面図である。 有底孔の寸法を説明するための図であり、(a)は、本発明の実施形態に係る車両用シート芯材における有底孔の直径を説明するための平面図であり、(b)は、有底孔の深さを説明するための断面図であり、(c)は、有底孔の側壁により形成される形状の一例を示す平面図であり、(d)は、車両用シート芯材の、有底孔の寸法に関連した変形例を示す平面図であり、(e)は、車両用シート芯材の各有底孔の直径が不均一である変形例を示す平面図である。 (a)は、本発明の実施形態に係る車両用シート芯材における有底孔の開口面積を説明するための平面図であり、(b)は有底孔の変形例を示す断面図である。 構成例1としての車両用シート芯材の具体的な構成を示し、(a)は斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 構成例2としての車両用シート芯材の具体的な構成を示し、(a)は斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。 (a)は、実施例1~8、比較例1~11における反りの評価方法を説明するための斜視図であり、(b)は、インサート材と有底孔との距離の定義を説明するための平面図である。 実施例1~8および比較例2~11それぞれにおける有底孔の配置を示す平面図である。 実施例9~12それぞれにおける有底孔の配置を示す平面図である。 実施例13における有底孔の配置を示す平面図である。 実施例Aにおける有底孔の配置を示す平面図である。
 本発明の一実施形態に係るシート芯材は、上述した効果が必要な用途であれば、ソファ、椅子、座席等の芯材をはじめとして、任意の用途で使用されてもよい。好適には、本実施形態に係るシート芯材は、車両用シートの芯材として使用される。ここでいう車両とは、従来公知のものであり、例えば、自動車、電車、飛行機等が挙げられる。さらに、本実施形態に係るシート芯材は、車両用の、例えば複数人が座ることが可能な横長のシートに好適に適用される。以下、本実施形態に係るシート芯材を車両用シートに適用した場合について、説明する。
 <車両用シートの構成>
 以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本実施形態の車両用シート芯材10が備えられた車両用シート100の概略構成を示す分解斜視図である。
 図1に示されるように、車両用シート100は、車両用シート芯材10と、車両用シート芯材10の座面側に積層または一体成形されたクッション材11(主にポリウレタンフォーム)と、車両用シート芯材10およびクッション材11を座面側から覆うように形成された表面カバー12とを備えている。ここで、座面側とは、搭乗者が座る側を意味し、図中では表面カバー12側を指す。一方、取付面側は、座面側とは反対の方向を指す。図1においては、取付面側は、車両用シート芯材10側である。
 <車両用シート芯材の構成>
 車両用シート芯材10の芯材本体は、環状のインサート材2が埋設し一体成形された熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体1から構成されている。型内発泡成形体1は、例えば、オレフィン系樹脂の発泡粒子の型内発泡成形体である。車両用シート芯材10の座面側にクッション材11を一体成形(もしくは積層)し、これらを表面カバー12で覆うことによって、車両用シート100が形成される。更に、車両用シート芯材10の車両への取付面側には掛け止め具(主にインサート材2からなるフック形状、不図示)が設けられている。掛け止め具を車両側の止め部に連結することにより、車両用シート100が車両に固定可能となる。
 インサート材2は、型内発泡成形体1の中に挿入されている。インサート材2は、型内発泡成形体1よりも、破断に対する強度(引張強度)が高ければ、つまり、型内発泡成形体1よりも硬いか、または型内発泡成形体1よりも柔らかい材質であっても千切れにくければ、種々の材質のものを用いることができる。また、インサート材2は、クッション材11との親和性が高い材質であることが好ましい。例えば、金属、無機繊維(炭素繊維、ガラス繊維等)、繊維強化プラスチック(炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック等)、繊維強化金属、木材、コンクリートを挙げることができる。なかでも、インサート材2は、材質が金属のワイヤーであることが好ましい。インサート材2を構成する金属の一例として、鉄、ステンレス、亜鉛、アルミ等が挙げられる。
 発泡粒子を構成する基材樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、及びスチレン改質ポリオレフィン系樹脂(オレフィン改質ポリスチレン系樹脂)、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂発泡粒子としてこの中でも、ポリオレフィン系樹脂、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂などのオレフィン系樹脂、もっとも好ましくはポリオレフィン系樹脂を用いることにより、緩衝性、耐薬品性、耐熱性、圧縮後の歪回復率、リサイクルが容易となる点から好ましい。
 ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/プロピレン/1-ブテン共重合体等が挙げられる。ポリエチレン系樹脂としては、エチレン単独重合体、高密度ポリエチレン系樹脂、中密度ポリエチレン系樹脂、低密度ポリエチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂等が挙げられ、より具体的には、エチレン/1-ブテン共重合体、エチレン/4-メチル-1-ペンテン共重合体等が挙げられる。なお、上記共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。
 発泡粒子の製造方法は、特に制限は無く、従来公知の製造方法を挙げることができる。一例としては、製造する発泡粒子がポリオレフィン系樹脂発泡粒子であれば、国際公開特許公報WO2009/075208や特開2006-117842号公報等に開示されている製造方法が挙げられる。また、製造する発泡粒子がポリスチレン系樹脂発泡粒子であれば、特開2003-201360号公報や特開2014-118474号公報や国際公開特許公報WO2015/137363等に開示されている製造方法が挙げられる(該特許文献中には、「予備発泡粒子」として記載されている)。また、製造する発泡粒子がスチレン改質ポリオレフィン系樹脂発泡粒子であれば、特開2008-239794号公報や国際公開特許公報WO2016/152243等に開示されている製造方法が挙げられる。しかし、発泡粒子の製造方法は、これらの製造方法に限定されるものではない。
 このようにして得られる発泡粒子には、適宜、難燃剤、帯電防止剤、着色剤等の添加剤を従来公知の方法により含有あるいは被覆させることができる。また、発泡粒子の粒径は、特に限定されず、例えば、1mm~10mmであればよいが、型内発泡成形用の金型への充填性の観点からは、1mm~5mmが好ましく、1mm~3mmがより好ましい。
 発泡粒子の発泡倍率としては、特に限定されず、例えば、3倍~90倍であってもよいが、機械的強度や成形性の観点からは、5倍~60倍が好ましく、5倍~45倍がより好ましい。
 このような発泡粒子は、例えば、(株)カネカ製エペラン-PP、エペラン-XL等として市販されており、容易に入手可能である。
 本実施形態における型内発泡成形体1は、以降、便宜上、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子からなる型内発泡成形体として説明する。型内発泡成形体1は、型内発泡成形用金型装置を用いて、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を加熱発泡し、融着させることにより成形される。詳細について、以下に説明する。
 上記型内発泡成形用金型装置は、凹型と該凹型を保持する凹型ハウジングとを有する凹型ユニット、および、凸型と該凸型を保持する凸型ハウジングとを有する凸型ユニットを備えている。上記凹型と凸型とを型閉じすることにより、凹型と凸型とによって空間が形成される。該空間にポリオレフィン系樹脂の発泡粒子を充填する。尚、この発泡粒子は予め内部に無機ガス等を圧入し内圧を高めてもよいし、内圧が付与されていない大気圧の発泡粒子を用いてもよい。充填後、上記凹型ハウジングおよび凸型ハウジングにそれぞれ備えられているチャンバー内に0.04~0.40MPa(G)程度の飽和水蒸気圧を供給することにより、ポリオレフィン系樹脂の発泡粒子を加熱発泡、融着させる。これにより、ポリオレフィン系樹脂の発泡粒子を型内発泡成形した型内発泡成形体1が成形される。
 車両用シート芯材10は、型内発泡成形体用金型装置の凸型もしくは凹型にインサート材2を設置し、上記型内発泡成形手法により、型内発泡成形体1とインサート材2とを一体成形したものである。
 ここで、上記型内発泡成形用金型装置により型内発泡成形体1とインサート材2とを一体成形したとき、型内発泡成形体1とインサート材2との線膨張係数の違いにより、型内発泡成形体1は、均一に収縮することなく、収縮量が大きい部分と収縮量が小さい部分が生じる。このように型内発泡成形体1において、収縮量に大きな差が生じるので、成形品である車両用シート芯材10は、反りが発生し変形する。特に、型内発泡成形体1が収縮率の大きいポリオレフィン系樹脂を含む樹脂、またはスチレン改質ポリオレフィン系樹脂からなる場合、収縮量の差が大きく、さらに、型内発泡成形体1がポリオレフィン系樹脂からなる場合は、さらに収縮量の差が大きい。このため、車両用シート芯材10の寸法精度が悪くなる。
 一方、特許文献2および3に開示された車両用シートパットを構成するウレタン樹脂は、ポリオール成分配合液(主剤)とイソシアネート成分(硬化剤)とからなる熱硬化性樹脂である。それゆえ、得られる発泡体は、成形後に硬化するため、収縮が起こり辛い。さらに、特許文献2および3に開示された車両用シートパットは、ウレタン樹脂中にインサート材が一体成形された構成ではない。したがって、特許文献2および3に開示された車両用シートパットでは、上述のような収縮量の差による変形が生じ得ない。
 図2の(a)は、本実施形態に係る車両用シート芯材10の概略構成を示す平面図である。図2に示されるように、車両用シート芯材10の芯材本体は、型内発泡成形体1における反りによって生じる凹面1aに複数の有底孔3を有する。型内発泡成形体1とインサート材2との一体成形時に反りが発生した場合、反りによって生じた凹面は、比較的収縮量が大きくなっている。一方、反りによって生じた凸面は、比較的収縮量が小さくなっている。車両用シート芯材10では、このように収縮量が比較的大きい凹面1aに有底孔3が形成されているので、成形時に発生する型内発泡成形体1の収縮の影響を抑えることができる。その結果、成形品である車両用シート芯材10は、型内発泡成形体1に発生する反りが十分に抑えられたものとなる。有底孔3は、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りを抑制するための肉盗み部であるもいえる。また、型内発泡成形体1からなる芯材本体に有底孔3が設けられているため、車両用シート芯材10は軽量化するという効果もある。
 また、有底孔3は、環状のインサート材2が構成する環の内側に配置されている。すなわち、有底孔3はインサート材2と重ならない位置に配されている。それゆえ、車両用シート芯材10は、(1)型内発泡成形体1におけるインサート材2の埋設部分の厚さが薄くならないとともに、(2)有底孔3を介してインサート材2が露出しない構成となる。このため、車両用シート芯材10では、(1)の構成により型内発泡成形体1におけるインサート材2の埋設部分の厚さが十分確保されている。さらに、(2)の構成により、型内発泡成形体1とインサート材2とは相対移動することなく、一体的に構成されている。換言すると、型内発泡成形体1がそりによって変形すると、この変形に合わせてインサート材2も変形する。したがって、このような(1)および(2)の構成により、インサート材2は、型内発泡成形体1から飛び出すことはない。
 ここで、有底孔3の配置は、凹面1a側から見て、環状のインサート材2が構成する環の内側に位置する有底孔が少なくとも1つあり、インサート材2と重ならないような配置であればよい。凹面1a側から見てインサート材2と重なる位置に有底孔3が存在する場合、型内発泡成形体1におけるインサート材2の埋設部分の厚さが薄くなる。さらに、有底孔3を介してインサート材2が型内発泡成形体1から露出した場合、型内発泡成形体1とインサート材2とは相対移動することになる。このため、型内発泡成形体1がそりによって変形すると、インサート材2が型内発泡成形体1から飛び出すおそれがある。
 図2の(b)は、図2の(a)に示された有底孔3の配置の別の例を示す平面図である。図2の(b)に示されるように、有底孔3は、環状のインサート材2が構成する環の内側に設けられていれば、その他の構成については限定されず、例えば、環状のインサート材2が構成する環の内側および外側の両方に配置されていてもよい。このような構成であっても、インサート材2は、型内発泡成形体1から飛び出すことはない。
 <反りによって生じる凹面1aについて>
 型内発泡成形体1の成形時に発生する反りは、型内発泡成形体1の収縮の方向および収縮量の分布から予測することができる。型内発泡成形体1の収縮の方向および収縮量の分布は、別途予備試験により成形した型内発泡成形体1の収縮の状態を観察することによって把握することができる。また、成形時の各種成形条件に基づく型内発泡成形体1の成形シミュレーションによっても、型内発泡成形体1の収縮の方向および収縮量の分布を把握することができる。
 そして、このように把握した型内発泡成形体1の収縮の方向および収縮量の分布から、型内発泡成形体1の成形時にどの部分に反りが生じるか予測できる。そして、この予測結果から、反りによって生じた凹面1aを推定することができる。それゆえ、凹面1aは、予備試験またはシミュレーションから導出される推定面であるともいえる。
 したがって、凹面1aは、予備試験またはシミュレーションから得られた型内発泡成形体1の収縮の方向および収縮量の分布に応じて適宜設定され得る。本実施形態における型内発泡成形体1の反りによって生じる凹面の例について、図3の(a)~(d)に基づいて説明する。図3の(a)は、反りが発生していない型内発泡成形体1の概略構成を示す側面図である。また、図3の(b)~(d)は、反りによって生じた凹面の構成例を示す側面図である。
 図3の(b)に示されるように、型内発泡成形体1は、座面側に反る(と予測される)構成であってもよい。この場合、型内発泡成形体1における反りによって生じる(と推定される)凹面1aは、取付面側の面である。一方、反りによって生じる凸面1bは、座面側の面である。
 また、図3の(c)に示されるように、型内発泡成形体1は、取付面側に反る(と予測される)構成であってもよい。この場合、型内発泡成形体1における反りによって生じる(と推定される)凹面1aは、座面側の面である。一方、反りによって生じる凸面1bは、取付面側の面である。
 また、図3の(d)に示されるように、型内発泡成形体1は、取付面側と座面側との両方に2か所で反る(と予測される)構成であってもよい。この場合、型内発泡成形体1は、波状に反る構成となっている。この場合、型内発泡成形体1では、2か所の反りによって2つの凹面1a・1cおよび2つの凸面1b・1dが生じる(と推定される)。
 図3の(b)~(d)に示される凹面1aまたは1cに有底孔3が形成されることにより、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りを抑制することができる。
 <有底孔3について>
 図4は、有底孔3の寸法を説明するための図であり、図4の(a)は、本実施形態に係る車両用シート芯材10における有底孔3の直径φを説明するための平面図であり、図4の(b)は、有底孔3の深さaを説明するための断面図である。なお、図4の(a)は、凹面1a側から見た平面図である。また、図4の(c)は、有底孔3の側壁により形成される形状の一例を示す平面図である。図4の(d)は、車両用シート芯材10の、有底孔3の寸法に関連した変形例を示す平面図である。図4の(e)は、車両用シート芯材10の各有底孔3の直径φが不均一である変形例を示す平面図である。
 図4の(a)に示されるように、有底孔3の直径φは、有底孔3の凹面1a側縁部によって形成される円の直径である。なお、図4の(a)に示される構成では、有底孔3の側壁により形成される形状(以下、有底孔3の形状と記す)が円である。しかし、有底孔3の形状は、円に限定されず、任意の形状であってもよい。例えば、図4の(c)に示されるように、有底孔3の形状は、正方形、長方形、または三角形であってもよい。好ましくは、有底孔3の形状は、美麗性および作業性の観点から円形である。また、それぞれの有底孔3の形状は、均一であってもよく、不均一であってもよい。それぞれの有底孔3の形状が不均一である場合、有底孔3は、第1形状(例えば円形状)の有底孔3、および第1形状と異なる第2形状(例えば三角形状)の有底孔3が混在した構成であってもよい。
 車両用シート芯材10において、有底孔3は複数形成されている。また、有底孔3の直径φは、30mm以上100mm以下であり、好ましくは30mm以上100mm以下、特に好ましくは60mm以上100mm以下である。
 なお、有底孔3の形状が正方形または長方形である場合、直径φは、有底孔3の凹面1a側縁部によって形成される正方形または長方形において、対向する任意の2点間の距離の最大値であると定義する。
 有底孔3が複数形成されていることによって、有底孔3が1つ形成された場合と比較して成形時に発生する型内発泡成形体1の収縮の影響を抑えることができる。このため、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果を向上させることができる。
 また、有底孔3の直径φが30mm以上であれば、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果がみられる。一方、有底孔3の直径φが100mmよりも大きい場合、車両用シートのクッション性や強度が低下するおそれがある。それゆえ、有底孔3の直径φは、30mm以上100mm以下である。
 図4の(b)に示されるように、有底孔3の寸法は、型内発泡成形体1からなる芯材本体の厚さ寸法Tに対する深さaの比率(%:a/T×100)によっても規定され得る。車両用シート芯材10では、有底孔3は、厚さ寸法Tの40%以上の深さaを有することが好ましく、厚さ寸法Tの65%以上95%以下の深さaを有することがより好ましく、厚さ寸法Tの75%以上95%以下の深さaを有することがさらに好ましい。すなわち、厚さ寸法Tに対する深さaの比率が、40%以上であることが好ましく、65%以上95%以下であることがより好ましく、75%以上95%以下であることがさらに好ましい。厚さ寸法Tに対する深さaの比率が上記範囲内であることにより、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果が顕著にみられる。
 本実施形態に係る車両用シート芯材10は、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果を示す有底孔3が形成されている構成であればよい。例えば、有底孔3に加え、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果とは別の効果または機能を示す有底孔が形成された構成であってもよい。図4の(d)は、車両用シート芯材10の、有底孔3の寸法に関連した変形例を示す平面図である。この変形例としての車両用シート芯材10では、直径φの有底孔3に加え、直径φの有底孔31、および直径φの有底孔32が形成されている。また、有底孔31および32は、環状のインサート材2が構成する環の内側および外側の両方に配置されている。なお、図4の(d)に示される構成は、有底孔31および32の少なくとも一方が設けられた構成であればよい。さらには、インサート材2が構成する環の内側および外側の少なくとも一方の側に有底孔31および32の少なくとも一方が設けられた構成であればよい。
 図4の(d)に示されるように、直径φの有底孔3が複数設けられているので、車両用シート芯材10は、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果を示す。有底孔31および32は、このような抑制効果とは別の効果または機能を示す。
 例えば、上述したように、有底孔3の直径φが30mm以上100mm以下である場合、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果がみられるとともに、車両用シートのクッション性や強度が低下するおそれがない。このような場合、有底孔31の直径φは、30mm未満であり、有底孔32の直径φは、100mmを超える。そして、この場合、有底孔31および32は、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果とは別の効果または機能を有し、例えば、他部材との接続するための穴であってもよい。また、直径φが100mmを超える有底孔32は、型内発泡成形体1のクッション性や強度の低下が許容される範囲内で適宜設けられ得る。
 また、図4の(a)に示される構成では、各有底孔3は、均一の直径φを有していた。しかし、本実施形態に係る車両用シート芯材10における有底孔3それぞれの直径は、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果を示す程度の直径であれば、不均一であってもよい。図4の(e)は、各有底孔の直径が不均一である変形例を示す平面図である。この変形例としての車両用シート芯材10では、直径φの有底孔3a、直径φの有底孔3b、直径φの有底孔3c、直径φの有底孔3d、直径φの有底孔3e、および直径φの有底孔3fが型内発泡成形体1に形成されている。これら有底孔3a~3fは、凹面1aにおけるインサート材2が構成する環の内側に形成されている。有底孔3a~3fの直径φ~φは、互いに異なり、不均一であり、例えば30mm以上100mm以下の範囲内である。
 また、上述した例では、複数の有底孔3、または有底孔3a~3fが整列した構成であった。しかし、複数の有底孔3、または有底孔3a~3fの配置は、この構成に限定されず、例えば後述の実施例12のようなランダム配置された構成であってもよい。
 図5の(a)は、本実施形態に係る車両用シート芯材10における有底孔3の開口面積Sを説明するための平面図であり、図5の(b)は変形例としての有底孔33を示す断面図である。なお、図5の(a)は、凹面1a側から見た平面図である。
 図5の(a)に示されるように、有底孔3の寸法は、凹面1a側から見て、インサート材2が構成する環の面積Sに対する有底孔3の開口面積Sの比率(%:S/S×100)によっても規定され得る。車両用シート芯材10では、凹面1a側から見た平面視において、有底孔3の開口面積Sは、インサート材2が構成する環の面積Sの1.8%%以上を占めることが好ましく、面積Sの8.0%以上を占めることがより好ましく、面積Sの16%以上を占めることがさらに好ましく、面積Sの24%以上を占めることがさらに好ましく、面積Sの48%以上を占めることが特に好ましい。すなわち、面積Sに対する開口面積Sの比率は、1.8%以上であることが好ましく、8.0%以上であることがより好ましく、16%以上であることがさらに好ましく、24%以上であることがさらに好ましく、48%以上であることが特に好ましい。面積Sに対する開口面積Sの比率が上記範囲内であることにより、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果が顕著にみられる。
 また、図5の(b)に示されるように、変形例としての有底孔33の側壁は、底壁へ向かうに従い、対向する側壁同士の間隔が小さくなるように形成された傾斜面33aで構成されている。
 ここで、型内発泡成形体1からなる芯材本体は、インサート材2との一体成形物である。通常、芯材本体を金型で成形して製造する場合、金型からの離型を容易にするために、金型に抜き勾配と称される傾斜を形成する。金型に抜き勾配が形成されない場合、金型からの離型は困難である。傾斜面33aは、この抜き勾配により成形された面である。それゆえ、有底孔33にこのような傾斜面33aが形成されていることによって、金型からの離型性も良好となる。このような傾斜面33aを有する有底孔33は、例えば、構成する傾斜面33aが錘状に先細りして傾斜した構成であり、好ましくは円錐状の有底孔である。
 また、有底孔3の配置は、特に限定されるものではないが、型内発泡成形体1の中央部に、型内発泡成形体1の長手方向(Y方向)と垂直な方向に1列で有底孔3が設けられた配置であることが好ましい。型内発泡成形体1は、短手方向よりも長手方向において反りの程度が大きくなる。型内発泡成形体1の長手方向(Y方向)と垂直な方向に1列で有底孔3を設けることにより、長手方向での反りを効率的に抑制することができる。
 <車両用シート芯材10の具体的な構成例>
 本実施形態の車両用シート芯材10の具体的な構成例について説明する。図6は、構成例1としての車両用シート芯材10の具体的な構成を示し、図6の(a)は斜視図であり、図6の(b)は側面図であり、図6の(c)は正面図である。なお、図6の(a)~(c)では、図面の簡略化の観点から、有底孔3を省略している。
 図6の(a)~(c)に示されるように、構成例1としての車両用シート芯材10は、座面側からみて、型内発泡成形体1からなる芯材本体が長方形の形状を有する。図6の(a)~(c)において、型内発泡成形体1からなる芯材本体の短手方向をX方向とし、長手方向をY方向とする。そして、X方向およびY方向の両方に垂直な方向をZ方向とする。なお、Z方向は、取付面側から座面側へ向かう方向であるともいえる。
 図6の(a)~(c)に示される車両用シート芯材10において、型内発泡成形体1からなる芯材本体は、X方向の一端から中心へ向かってZ方向に隆起した隆起部4が形成され、この隆起部4からX方向の他端へ向かって、窪み部5が形成されている。窪み部5の取付面側の面は、隆起部4の取付面側の面に対してZ方向に傾斜して形成されている。また、隆起部4および窪み部5はともに、Y方向に延在して形成されている。また、環状のインサート材2は、外部に露出しないように、型内発泡成形体1内に埋設している。
 このような構成の型内発泡成形体1からなる芯材本体について、予備試験またはシミュレーションを行った。その結果、型内発泡成形体1は、図6の(c)に示す矢印の方向に反ると推定された。すなわち、型内発泡成形体1は、Y方向の両端部が座面側へ移動するように反ると推定された。それゆえ、図6の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1の反りによって生じる凹面1aは、型内発泡成形体1の座面側の面である。一方、反りによって生じる凸面1bは、取付面側の面である。凹面1aにおけるインサート材2が構成する環内に複数の有底孔が形成されることにより、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りを抑制することができる。
 図7は、構成例2としての車両用シート芯材10Aの具体的な構成を示し、図7の(a)は斜視図であり、図7の(b)は側面図であり、図7の(c)は正面図である。なお、図7の(a)~(c)では、図面の簡略化の観点から、有底孔3を省略している。
 構成例2としての車両用シート芯材10Aは、凹部6が形成されている点が、図6の(a)~(c)に示す車両用シート芯材10と異なる。凹部6は、型内発泡成形体1AのY方向の中央に形成されている。そして、この凹部6は、X方向に延在して形成されている。
 このような構成の型内発泡成形体1Aからなる芯材本体について、予備試験またはシミュレーションを行った。その結果、型内発泡成形体1Aは、図7の(c)に示す矢印の方向に反ると推定された。すなわち、型内発泡成形体1Aは、Y方向の両端部が取付面側へ移動するように反ると推定された。それゆえ、図7の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1Aの反りによって生じる凹面1aは、型内発泡成形体1Aの取付面側の面である。一方、反りによって生じる凸面1bは、座面側の面である。凹面1aにおけるインサート材2が構成する環内に複数の有底孔3が形成されることにより、成形時の型内発泡成形体1A発生する反りを抑制することができる。
 なお、本実施形態に係る車両用シート芯材10は、上述した図6の(a)~(c)に示す型内発泡成形体1と図7の(a)~(c)に示す型内発泡成形体1Aとを組み合わせた構成であってもよい。
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 〔まとめ〕
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)は、環状のインサート材2が埋設された熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体1からなる芯材本体を備え、前記芯材本体は、前記型内発泡成形体における反りによって生じる凹面1aに複数の有底孔3を有し、前記有底孔3は、前記インサート材2が構成する環の内側に配置され、30mm以上100mm以下の直径を有する構成である。
 型内発泡成形体1とインサート材2との一体成形時に反りが発生した場合、反りによって生じた凹面1aは、比較的収縮量が大きくなっている。上記の構成によれば、前記芯材本体は、前記型内発泡成形体における反りによって生じる凹面1aに複数の有底孔3を有する。このように収縮量が比較的大きい凹面1aに有底孔3が形成されているので、成形時に発生する型内発泡成形体1の収縮の影響を抑えることができる。その結果、成形品である車両用シート芯材10は、型内発泡成形体1に発生する反りが十分に抑えられたものとなる。
 また、上記の構成によれば、前記有底孔3は、前記インサート材2が構成する環の内側に配置されているので、車両用シート芯材10は、有底孔3を介してインサート材2が露出しない構成となる。このような構成により、インサート材2は、型内発泡成形体1から飛び出すことはない。
 また、上記の構成によれば、有底孔3は複数形成されているので、有底孔3が1つ形成された場合と比較して成形時に発生する型内発泡成形体1の収縮の影響を抑えることができる。このため、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果を向上させることができる。さらに、上記の構成によれば、有底孔3は、30mm以上100mm以下の直径を有するので、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果が確実になる。
 以上のことから、上記の構成によれば、型内発泡成形体1に発生する反りを充分に抑制でき、インサート材が型内発泡成形体から飛び出すのを防止し得る。
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)において、前記有底孔3は、前記芯材本体の厚さ寸法Tの40%以上の深さaを有することが好ましい。
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)において、前記有底孔3は、前記芯材本体の厚さ寸法Tの65%以上95%以下の深さaを有することが好ましい。
 このように厚さ寸法Tに対する深さaの比率が上記範囲内であることにより、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果が顕著にみられる。
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)では、前記凹面1a側から見た平面視において、前記有底孔3の開口面積Sは、前記インサート材2が構成する環の面積Sの1.8%以上を占めることが好ましい。
 面積Sに対する開口面積Sの比率が上記範囲内であることにより、型内発泡成形体1の反りによる変形の抑制効果が顕著にみられる。
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)において、前記有底孔33の側壁は、底壁へ向かうに従い、対向する側壁同士の間隔が小さくなるように形成された傾斜面33aで構成されていることが好ましい。これにより、前記型内発泡成形体1と前記インサート材2とを一体成形し車両用シート芯材10を製造するに際し、型内発泡成形体1の金型からの離型性も良好となる。
 本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)において、前記熱可塑性樹脂発泡粒子は、少なくともポリオレフィン系樹脂を含む樹脂により構成されていることが好ましい。
 また、本発明の実施形態に係るシート芯材(車両用シート芯材10)は、車両用シート芯材であることが好ましい。
 以下実施例を示し、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明はこれら実施例によって限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。
 (実施例1~8、比較例1~11)
 図6の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1について、反りによって生じる凹面1aに有底孔3を形成したことによる型内発泡成形体1の反りの影響をシミュレートした。なお、型内発泡成形体1の寸法は、X方向の長さ500mm、Y方向の長さ1200mm、Z方向の最大厚さ150mmとした。また、インサート材2の内周寸法は、1000×460mmとした。
 図8の(a)は、実施例1~8、比較例1~11における反りの評価方法を説明するための斜視図であり、図8の(b)は、インサート材2と有底孔3との距離Dの定義を説明するための平面図である。
 <型内発泡成形体1の反りの評価方法>
 図8の(a)に示す箇所A~Cにおける取付面側部分の変形量を測定した。なお、変形量について、座面側への変形量を正の値とし、取付面側への変形量を負の値とした。
 そして、箇所A~Cでの変形量の合計で型内発泡成形体1の反りを評価した。評価基準は、同形状の有底孔3を1つ形成した比較例と比較して、0.5mm以上の改善効果があれば○、3.0mm以上の改善効果があれば◎、全く改善されていない場合には×とした。
 <距離Dの定義>
 インサート材2と有底孔3との距離Dは、インサート材2を構成するワイヤーの中心から有底孔3の中心との距離を距離Dと定義した。
 <有底孔3の配置>
 図9は、実施例1~8および比較例2~11それぞれにおける有底孔3の配置を示す平面図である。実施例1~8および比較例2~11では、図9に基づいて、有底孔3を形成した。なお、比較例1は、有底孔3が形成されていない場合を示す。
 <孔深さ(%)>
 孔深さ(%)は、図4の(b)に示す、型内発泡成形体1からなる芯材本体の厚さ寸法Tに対する深さaの比率に相当する。孔深さ(%)は、以下の式に基づき、算出される。
 孔深さ(%)=有底孔3の中央部深さ(mm)÷有底孔3の中央部における芯材本体の本来の肉厚(mm)×100
 <開口面積(%)>
 開口面積(%)は、図5の(a)に示す、インサート材2が構成する環の面積Sに対する有底孔3の開口面積Sの比率に相当する。開口面積(%)は、以下の式に基づき、算出される。
 開口面積(%)=有底孔3の開口面積÷インサート材2内周の面積×100
 まず、実施例1~4、比較例1~7における反りの評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 まず、比較例1(有底孔3が形成されていない)では、型内発泡成形体1の反りによる変形量は、44.7mmであるとシミュレートされる。それゆえ、反りによって生じる凹面1aは、型内発泡成形体1における座面側の面である。また、反りによって生じる凸面1bは、型内発泡成形体1における取付面側の面である。
 <比較例1と、比較例3および4との比較>
 表1に示されるように、比較例3では、孔深さ(%)が100%となるように、孔が形成されている。すなわち、比較例3では、有底孔ではなく、型内発泡成形体1を貫通する貫通孔が形成されている。また、比較例4では、反りによって生じる凸面1b(取付面側の面)に有底孔3が形成されている。
 比較例3は、比較例1と比較して、変形量が+1.0mm増加した。また、比較例4は、比較例1と比較して、変形量が+5.4増加した。このことは、比較例3および4は比較例1と比較して座面側にさらに反ることを意味する。それゆえ、比較例1と、比較例3および4との比較から、型内発泡成形体1に貫通孔または反りによって生じる凸面1bに有底孔3を設けた場合、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りを抑制することができないことがわかる。
 <実施例1~3と比較例2との比較>
 表1に示されるように、比較例2では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が47%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例1~3ではそれぞれ、比較例2と同形状の有底孔3が13個、13個、3個形成されている。実施例1と実施例2とは、有底孔3とインサート材2との距離が異なる。
 実施例1~3と比較例2との比較から、実施例1~3は、比較例2と比較して、型内発泡成形体1の反りの改善効果が高くなっていた。それゆえ、有底孔3を複数設けた場合、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が高くなることがわかる。
 <実施例1と比較例2との比較、実施例4と比較例5との比較、比較例6と比較例7との比較>
 比較例5では、孔径(直径)が30mm、孔深さ(%)が47%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例4では、比較例5と同形状の有底孔3が13個形成されている。また、比較例7では、孔径(直径)が20mm、孔深さ(%)が47%の有底孔3が1つ形成されている。一方、比較例6では、比較例6と同形状の有底孔3が13個形成されている。
 実施例1と比較例2との比較から、有底孔3の直径が60mmの場合、型内発泡成形体1の反りの改善効果は良好(○)であった。また、実施例4と比較例5との比較から、有底孔3の直径が30mmの場合、型内発泡成形体1の反りの改善効果は良好(○)であった。一方、比較例6と比較例7との比較から、有底孔3の直径が20mmである場合、型内発泡成形体1の反りの改善効果は悪化(×)していた。これらの比較結果から、有底孔3の直径が30mm以上である場合、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が高くなることがわかる。
 以上の比較結果から、(1)反りよって生じる凹面1aに有底孔3が複数設けられ、かつ、(2)有底孔3の直径が30mm以上である場合、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が高くなることがわかった。
 次に、実施例5~8、比較例8~11における反りの評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 <実施例5と比較例8との比較、実施例6と比較例9との比較、実施例7と比較例10との比較、実施例8と比較例11との比較>
 比較例8では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が40%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例5では、比較例8と同形状の有底孔3が13個形成されている。また、比較例9では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が65%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例6では、比較例9と同形状の有底孔3が13個形成されている。また、比較例10では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が75%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例7では、比較例10と同形状の有底孔3が13個形成されている。また、比較例11では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が95%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例8では、比較例11と同形状の有底孔3が13個形成されている。
 実施例5と比較例8との比較結果、実施例6と比較例9との比較結果、実施例7と比較例10との比較結果、および実施例8と比較例11との比較結果から、有底孔3の孔深さ(%)が少なくとも40%以上であれば、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が高くなることがわかる。
 (実施例9~12)
 実施例1~8、比較例1~11と同様に、図6の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1について、反りによって生じる凹面1aに有底孔3を形成したことによる型内発泡成形体1の反りの影響をシミュレートした。
 図10は、実施例9~12それぞれにおける有底孔3の配置を示す平面図である。実施例9~12では、図10に基づいて、有底孔3を形成した。
 実施例9~12では、図10に示す有底孔3の配置を除き、実施例1~8、比較例1~11と同様の方法で、型内発泡成形体1の反りを評価した。
 実施例9~12における反りの評価結果を表3に示す。なお、表3では、評価基準として、比較例1、比較例2も付記している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示されるように、比較例2では、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が47%の有底孔3が1つ形成されている。一方、実施例9~12ではそれぞれ、比較例2と同形状の有底孔3が、開口面積(%)が16.0%、24.0%、47.9%、8.0%になるように形成されている。
 実施例1~12、比較例2~11における開口面積(%)の比較から、開口面積(%)が1.8%である実施例3にて、反りの抑制効果が表れている。それゆえ、開口面積(%)が1.8%であれば、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りが改善されることがわかった。さらに、実施例9~12と比較例2との比較結果から、有底孔3の開口面積(%)が8.0%以上であれば、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が高くなることがわかる。さらに、有底孔3の開口面積(%)が16.0%以上であれば、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が顕著に高くなることがわかる。
 (実施例13)
 実施例1~12、比較例1~11と同様に、図6の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1について、反りによって生じる凹面1aに有底孔3を形成したことによる型内発泡成形体1の反りの影響をシミュレートした。
 図11は、実施例13における有底孔3の配置を示す平面図である。実施例13では、図11に基づいて、有底孔3を形成した。
 実施例13では、図11に示す有底孔3の配置を除き、実施例1~12、比較例1~11と同様の方法で、型内発泡成形体1の反りを評価した。
 実施例13における反りの評価結果を表4に示す。なお、表4では、評価基準として、比較例1、比較例2、実施例1も付記している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 図11に示されるように、実施例13では、型内発泡成形体1の中央部に、型内発泡成形体1の長手方向(Y方向)と垂直な方向に1列で有底孔3が設けられている。さらに、有底孔3の数は6個であり、実施例1よりも少ない。さらに、実施例13の開口面積(%)は、実施例1の開口面積(%)よりも小さい。このように実施例13は、実施例1よりも有底孔3の数および開口面積(%)が小さいにも関わらず、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りの抑制効果が実施例1よりも高くなっていることがわかる。したがって、表4の結果から、成形時の型内発泡成形体1に発生する反りを抑制するために、有底孔3の配置は、型内発泡成形体1の長手方向(Y方向)と垂直な方向に1列で有底孔3が設けられた配置が好ましいことがわかる。
 (実施例A、比較例AおよびB)
 図7の(a)~(c)に示される型内発泡成形体1Aについて、反りによって生じる凹面1aに有底孔3を形成したことによる型内発泡成形体1Aの反りの影響をシミュレートした。なお、型内発泡成形体1Aの寸法は、X方向の長さ500mm、Y方向の長さ1200mm、Z方向の最大厚さ150mmとした。また、インサート材2の内周寸法は、1000×460mmとした。
 図12は、実施例Aにおける有底孔3の配置を示す平面図である。実施例Aでは、図12に基づいて、有底孔3を形成した。なお、比較例Aは、有底孔3が形成されていない場合を示す。また、比較例Bは、実施例Aと反対側の面に、実施例Aと同形状の有底孔3を形成している。
 実施例A、並びに比較例AおよびBでは、上記の事項を除き、実施例1~8、比較例1~11と同様の方法で、型内発泡成形体1Aの反りを評価した。
 実施例A、並びに比較例AおよびBにおける反りの評価結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 まず、比較例A(有底孔3が形成されていない)では、型内発泡成形体1Aの反りによる変形量は、-28.7mmであるとシミュレートされる。それゆえ、反りによって生じる凹面1aは、型内発泡成形体1における取付面側の面である。また、反りによって生じる凸面1bは、型内発泡成形体1における座面側の面である。
 比較例Bでは、反りによって生じる凸面1b(座面側の面)に、孔径(直径)が60mm、孔深さ(%)が47%の有底孔3が13個形成されている。比較例Bは、変形量が-54.5mmであり、比較例Aに対する変形量が-25.8mmとなった。このことは、比較例Bは比較例Aと比較して取付面側にさらに反ることを意味する。それゆえ、比較例Aと比較例Bとの比較から、反りによって生じる凸面1bに有底孔3を設けた場合、成形時の型内発泡成形体1Aに発生する反りを抑制することができないことがわかる。
 実施例Aでは、比較例Bと同形状の有底孔3が反りによって生じる凹面1a(取付面側の面)に形成されている。実施例Aは、変形量が-24.9mmであり、比較例Aに対する変形量が+3.8mmとなった。このことは、実施例Aは比較例Aと比較して取付面側への反りが改善されたことを意味する。
 以上の比較から、反りによって生じる凹面1aに複数の有底孔3を設けた場合、成形時の型内発泡成形体1Aに発生する反りを抑制できることがわかる。
1、1A 型内発泡成形体
1a、1c 凹面
1b、1d 凸面
2 インサート材
3、33 有底孔
10、10A 車両用シート芯材(シート芯材)
33a 傾斜面
 φ 直径
 S 開口面積
 S 面積

Claims (7)

  1.  環状のインサート材が埋設された熱可塑性樹脂発泡粒子の型内発泡成形体からなる芯材本体を備え、
     前記芯材本体は、前記型内発泡成形体における反りによって生じる凹面に複数の有底孔を有し、
     前記有底孔は、
     前記インサート材が構成する環の内側に配置され、
     30mm以上100mm以下の直径を有することを特徴とするシート芯材。
  2.  前記有底孔は、前記芯材本体の厚さ寸法の40%以上の深さを有することを特徴とする請求項1に記載のシート芯材。
  3.  前記有底孔は、前記芯材本体の厚さ寸法の65%以上95%以下の深さを有することを特徴とする請求項1に記載のシート芯材。
  4.  前記凹面側から見た平面視において、前記有底孔の開口面積は、前記インサート材が構成する環の面積の1.8%以上を占めることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載のシート芯材。
  5.  前記有底孔の側壁は、底壁へ向かうに従い、対向する側壁同士の間隔が小さくなるように形成された傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載のシート芯材。
  6.  前記熱可塑性樹脂発泡粒子は、少なくともポリオレフィン系樹脂を含む樹脂により構成されていることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載のシート芯材。
  7.  車両用シート芯材であることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載のシート芯材。
     
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