JPH03261410A - ポリウレタンシートパッドの成形方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車の座席シート等に使用されるポリウレ
タンシートパッドの成形方法に関し、更に詳述すると、
腰掛部の両側又はその周縁部に上記腰掛部より異硬度の
土手部が形成されたポリウレタンシートパッドを成形す
る方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
自動車等の座席シートの製法として、腰掛部の両側に土
手部が設けられたポリウレタンシートパッド（詰めもの
）を表皮材で被覆する方法が多用されており、この場合
上記ポリウレタンシートパッドとしては全体が均一な硬
度に形成されたものも用いられるが、両土手部の硬度を
腰掛部の硬度より高くした土手部具硬度ウレタンシート
パッドが体のサポート性向上、表皮材張り上がりの見栄
えの向上等の点で好ましく使用されている。

従来、上述した土手部具硬度ポウレタンシートパッドの
製法としては、第１３．１４図に示す方法が知られてい
る。即ち、第１３図に示す方法は、金型ａにキャビティ
の上記腰掛部に対応するセンター部すと上記土手部に対
応するサイド部ｃ、ｃとの境に堰板ｄを突設し、センタ
ー部すに低硬度の発泡体を得るための発泡原料であるＡ
液、両サイド部ｃ、ｃに高硬度の発泡体を得るための発
泡原料であるＢ液をそれぞれ注入し、これらを発泡させ
る方法である。また、第１４図に示す方法は、第１３図
の金型ａにおいて、両サイド部Ｃ，Ｃの底部にそれぞれ
金属製の仕切板ｅ、ｅを一体に突設するか、発泡樹脂製
の仕切板ｅ、ｅを配置し、この仕切板ｅ、ｅの内側にＡ
液、外側にＢ液をそれぞれ注入して発泡を行わせる方法
であり、金属製の仕切板を突設した場合には発泡後にこ
の仕切板がパッドから除去され、発泡樹脂製の仕切板を
用ちいた場合はこの仕切板がポリウレタンフォームに固
着してパッドに残存するものである。

しかし、上述した従来の土手部具硬度ウレタンシートパ
ッドの製造方法は、それぞれ次に述べる欠点を有するも
のであった。

即ち、第１３図の方法で得られたパッドは、第１５図に
示すように土手部ｆ全体が高硬度となるため、着座時に
この硬い土手部ｆが腿に当たり、違和感が生じて座り心
地が悪い上、高硬度フオームと低硬度フオームとの接合
面が剥離し易い。また、第１４図の方法で得られたパッ
ドは、土手部ｆの頂部に第１６図に示すように仕切板の
抜き取り溝ｇが残存したり、第１７図に示すように発泡
樹脂製の仕切板ｅが残存したりするため、着座者が抜き
取り溝ｇや仕切板ｅを腿等に感じてしまい、やはり違和
感が生じて座り心地が悪い上、高硬度フオームと低硬度
フオームとの境界面で破れ易い。更に、第１４図の方法
では、発泡時にＡ液及びＢ液の一部がそれぞれ仕切板ｅ
、ｅを乗り越えて反対側に移動し、このため高硬度部と
低硬度部との境界が不明瞭となり、品質的にも不安定に
なると共に、Ｂ液がパッドの裏側部分（第１６．１７図
中りで示す部分）に十分法がらないため、サポート性、
表皮材張り上がり性の点で不十分になり、しかもＡ液及
びＢ液の注入のタイミングが難しく、タイミングが合わ
ないと一方の液が仕切板ｅ、ｅを乗り越えて反対側に多
量に流れてしまい、適切な品質のパッドを得ることがで
きない。

また、上述した土手部具硬度ポリウレタンシートパッド
の別の製法として、金型内の両側壁に発泡ポリスチレン
からなる容器を取り付け、この容器にＢ液、他の部分に
Ａ液をそれぞれ注入して発泡させると共に、外部加熱や
発泡の反応熱により上記容器を収縮させてＡ液のポリウ
レタンフォームとＢ液のポリウレタンフォームとを一体
化する方法も提案されている（特開昭６３−２５００８
号公報）。

この製造方法によれば、上記座り心地やサポート性、表
皮材張り上がり性等の問題は改善し得るものの、以下の
欠点を残している。

（１）発泡原液中には通常メチレンクロライド等の有機
溶剤が発泡剤として含まれているが、かかる場合、この
溶剤成分により容器を構成する発泡ポリスチレンシート
が原液注入後瞬時に溶解してしまい、発泡原液が容器外
へ流出して原液ＡとＢとを分ける目的を十分に達成し得
ない場合がある。

また、この場合液漏れを生じないまでも容器が極端に軟
化してしまい、発泡終了時まで容器を所定の形状に保持
することが困難で、安定的にシートパッドを形成するこ
とができない場合が生じる。

更に、成形品を成形する場合、原料はモールド内へノズ
ルを通して供給するが、ノズルは原料の供給毎にメチレ
ンクロライド等の有機溶剤で洗浄する。この際、洗浄で
使用した有機溶剤で容器が損傷される場合がある。

（２）また、上記方法では、発泡ポリスチレン容器を熱
収縮させるが、熱収縮した後の容器は、ポリウレタンフ
ォームと同等の可撓性を有していることが好ましい。し
かし、熱収縮後にこのような良好な可撓性が得られるよ
うに調製した発泡ポリスチレンシートで容器を構成した
場合、この容器は熱収縮前の強度が低く、自己支持性が
乏しく、このため発泡原料の注入時等に所定の形状を維
持することが困難である。一方、原料の注入時に十分な
自己支持性が得られるように調製した発泡ポリスチレン
シートで容器を構成した場合、このような容器は、熱収
縮後極めて硬く脆性的なものになってしまい、可撓性や
シートパッドに必要な弾力性が損なわれるだけでな（、
大きな力や変形を受けた時に割れや折れが生じる場合も
ある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、土手部具硬
度ポリウレタンシートパッドを製造する場合において、
常にポリウレタンフォームと同等の可撓性及びフィーリ
ングを有する液溜め容器を用い、土手部の腿に当たる部
分を柔らかく形成することができ、かつ土手部の頂部に
仕切板の抜き取り溝や仕切板を残存させることがな（、
良好な座り心地が得られ、更に発泡原料の特性を良好に
発揮させることができると共に、硬質部と軟質部とを良
好に接着一体止し得、またこれら異質部間の境界を違和
感な（明瞭かつ安定的に形成するポリウレタンシートパ
ッドの成形方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、上記
目的を達成するため、腰掛部の両側又は周縁部に土手部
を有するポリウレタンシートパッドをキャビティに上記
腰掛部に対応するセンター部と上記土手部に対応するサ
イド部とを有する発泡成形型を用いて成形する方法にお
いて、上記発泡成形型の各サイド部内にそれぞれ発泡ポ
リプロピレン又は発泡ポリエチレンからなる液溜め容器
を取り付け、これら液溜め容器の間のキャビティに低硬
度の発泡体を得るための発泡原液を注入すると共に、上
記液溜め容器に高硬度の発泡体を得るための発泡原液を
注入して発泡を行わせることにより、上記液溜め容器が
そのまま内部に残存したポリウレタンシートパッドを得
ることを特徴とするポリウレタンシートパッドの成形方
法を提供する。

本発明においては、キャビティのサイド部内に発泡ポリ
プロピレン又は発泡ポリエチレンの液溜め容器を設け、
各サイド部の液溜め容器の間のキャビティに低硬度発泡
体用の発泡原液を注入すると共に、上記液溜め容器に高
硬度発泡体用の発泡原液を注入するようにしたので、サ
イド部の底部には低硬度発泡体の原液が流入し、従って
シートパッドの土手部の腿に当たる内側及び頂部が腰掛
部と同様に低硬度発泡体によって形成されるため、腿が
土手部に当たっても硬い感触を与えることがない。また
、液溜め容器はパッドの土手部内にそのまま残存し、頂
部には残存しないので、着座者に残存した容器を感じさ
せることがない。更に、容器によって両原液が混ざりあ
うことが防止され、パッドの高硬度部と低硬度部とが液
溜め容器によって区画されるため、これら高硬度部と低
硬度部との境が所定の位置に明瞭に形成され、品質的に
も安定する。また、液溜め容器の材質を発泡ポリエチレ
ン又は発泡ポリエチレンとしたことにより、熱収縮させ
る必要なく、硬質部と軟質部とを良好に接着一体止する
ことができ、かつこれらの材質からなる容器は適度な柔
軟性と剛性とを兼ね備えているので大きな力や変形を受
けた時でも割れや折れを生じることなく、シートパッド
に良好な弾力性を常に与えることができ、しかも製品に
埋設された際に違和感を与えるようなことがない。また
、これらの材質からなる容器はメチレンクロライド等の
有機溶剤にも安定であり、発泡原液の配合成分等が制限
されることもなく、所望の発泡原料を用いることができ
、発泡原料の特性を製品に十分反映させることができる
ものである。

更に、この液溜め容器の大きさ、形状、板厚、取り付は
位置等を適宜設定することにより高硬度部と低硬度部と
の境界線の形状、位置等を種々変化させることができ、
このためサポート性等のパッドの性能をモールドを何ら
改造することな（任意に調整することができると共に、
液溜め容器の容積を大きくすることにより発泡原液を容
器中に多（溜めることができ、このため発泡原液の注入
タイミングや注入量の精度を緩和することができるもの
である。

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する
。

［実施例］ まず、第１．２図に示すように、キャビティｌにシート
パッドの腰掛部に対応するセンター部２と土手部に対応
するサイド部３，３とを有する発泡成形型４の上記各サ
イド部３，３内にそれぞれ発泡ポリプロピレン又は発泡
ポリエチレンからなる液溜め容器５，５をこれらサイド
部３．３の最低面と離間させた状態で取り付ける。なお
、６，６はセンター部２とサイド部３，３との境に突設
された堰板を示す。この場合、発泡成形型としては、第
１．２図に示したようなセンター部２の互いに対向する
一方の両側方にサイド部３，３が設けられたちの以外に
、センター部２の上記一方両側方に加えて互いに対向す
る他方の両サイド部を有する成形型を使用することもで
き、この場合上記他方の両サイド部にも液溜め容器を取
り付けることができる。また、第３図に示すように上型
４ａ及び下型４ｂからなるクローズドモールド４を用い
、上型４ａに容器５，５を取り付けることもできる。

ここで、上記液溜め容器５の形状としては、特に制限さ
れるものではないが、底部がアーチ状に形成されたもの
を用いることが好ましい。即ち、第４図のように底部が
アーチ状の中空半球形容器５を用いてシートパッド７を
成形した場合と、第５図のように底部がフラット状の容
器５を用いてシートノフッド７を成形した場合とを比較
すると、境界層８の幅、ボリュームが等しくでも第４図
のものは第５図のものに比べて外力Ｆに対する抵抗力が
強く、従ってサポート性が高くなる。

この液溜め容器としては、第１，２図の容器のように液
溜め部５ａと取り付は部５ｂとが連設されたものを用い
ることが好適で、これにより容器５をサイド部３の外側
壁に容易に取り付けることができるが、第６図（Ａ）、
（Ｂ）に示すように液溜め部５ａのみからなる容器又は
液溜め部５ａに小さな取り付は片５ｃを連設した容器を
ピン等を用いて成形型のモールド内に取り付けることも
できる。即ち、第７図（Ａ）。

（Ｂ）に示したように成形型４のサイド部３の外側壁に
配設された取り付はピン３ａ、３ａ、３ａに液溜め容器
５の一側部を取り付けると共に、取り付は片５Ｃを堰板
６上に突設されたピン６ａに取り付けることにより容器
５を成形型のモールド内に取り付けたり、又は第８図に
示したようにサイド部３の中央部に支え棒３ｂを配設し
、この支え棒３ｂ先端部に突設されたピン３Ｃに液溜め
部５ａを取り付けることにより容器５をモールド内に取
り付けることができる。

更にこの場合、取り付は片５Ｃを設けたときは、この取
り付は片５Ｃを第７図に示したものと同様に堰板６のピ
ン６ａに取り付けることができる。

また、第９図に示したように、取り付は部５ｂと取り付
は片５Ｃとの両方を有する容器５を用い、その取り付は
部５ｂをクローズドモールド４のインロー部（すり合わ
せ部）４ｃに設けられたピン３ｄに取り付け、かつ取り
付は片５Ｃを堰板６に設けられたピン６ａに取り付けて
容器５をサイド部３内に配設することもできる。この場
合、容器５は柔軟性に優れる発泡ポリプロピレン又は発
泡ポリエチレンで形成されているので、取り付は部５ｂ
がモールドのインロ一部４Ｃに挟まってもクローズドモ
ールドのシール性を損なうことはない。

この容器取り付けの際、容器５はサイド部３の外側壁と
離間して配設することができ、これによって第１Ｏ図に
示すように容器５がパッド７の外側面に現れないように
することができるが、このとき容器５の横ずれや容器５
が外側壁に接触するのを防止するため、第７図（Ｂ）に
示したように支え棒９ａや支え片９ｂをサイド部３内に
配設することができる。なお、上記取り付はピン３ａ、
６ａ及び支え棒９ａや支え片９ｂは、針状又は細棒状で
あるので、座り心地を損なうような大きな穴や溝を形成
するようなことはない。

更に、容器５としては、第１図に示すように液溜め部５
ａの幅ｌがサイド部の全幅の２０〜１００％、特に４０
〜８０％、深さｍがサイド部の全深さの１０〜１００％
、特に３０〜８０％、板厚が１〜６　ｍ　ｍ　、特に１
〜４　ｍ　ｍのものが好ましく、これによりサポート性
を向上させることができる。なお、容器５の取り付は位
置は、サイド部３の底部と容器５下端との距離ｎを０〜
６　ｃ　ｍ　、特に１〜６　ｃ　ｍ　、更に好ましくは
２〜６ｃｍとすることがサポート性の点で望ましい。

また、容器の容積は０．８〜２．５１とすることが好適
で、これにより発泡原液の注入タイミング、注入量の精
度を緩和し、生産性を向上させることができる。更に、
容器の内外表面に凹凸加工を施し、表面積を増加させて
ウレタンフオームとの接着強度をより良好なものとする
こともできる。

次に、液溜め容器５，５間のキャビティに低硬度発泡体
用の発泡原液（以下Ａ液という）を注入すると共に、液
溜め容器５，５に高硬度発泡体用の発泡原液（以下Ｂ液
という）を注入して発泡を行わせる。

この場合、Ａ液は第１１図に示すように堰板６の上方か
らセンター部２及びサイド部３に流すようにしてもよく
、第１２図に示すようにセンター部２とサイド部３に別
々に注入するようしてもよい。

また、発泡原液としては軟質、半硬質、硬質ポリウレタ
ンフォームの発泡原料として公知の組成のものを使用で
き、メチレンクロライド等の有機溶剤が発泡剤として配
合されたものも好適に使用し得るが、特にＡ液は発泡後
のプッシュプルゲージ（アイコーエンジニアリング社製
）による硬度がｌＯ〜２０ｋｇ／φ２００となるもの、
Ｂ液は発泡後の同硬度が１．８〜４ｋｇ／φ２００とな
るものを用いることが望ましく、これによりサポート性
を高めることができる。

このように発泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレンか
らなる液溜め容器５を発泡成形型４のサイド部３，３内
に配設し、この容器５内にＢ液、容器５以外のキャビテ
ィ１内にＡ液を注入し、これらを発泡させることにより
、硬質部と軟質部とが良好に一体化し、しかもこれら異
質部間の境界が明瞭かつ安定的に形成されたうえ、座り
心地も良好で、しかも発泡原料の特性が良好に発揮され
た土手部位異硬度ポリウレタンシートパッドを確実に製
造することができる。

即ち、上記製造方法によれば、成形型４のサイド部３底
部には低硬度発泡体用のＡ液が流入してシートパッドの
土手部の腿に当たる内側部及び頂部が腰掛部と同様に低
硬度発泡体によって形成されるため、腿が土手部に当た
っても硬い感触を与えることがなく、かつ容器５はパッ
ドの土手部内に残存し、頂部には残存しないので、着座
者に残存した容器を感じさせることがなく、しかも容器
５によって発泡原料のＡ液とＢ液とが混ざりあうことが
防止され、パッドの高硬度部と低硬度部とが容器５によ
って確実に区画されて両硬度部の境が所定の位置に明瞭
に形成され、品質的にも安定する。しかも、容器５が発
泡ポリプロピレン又は発泡ポリエチレンで形成されてい
るので、この容器５を熱収縮させることな（高硬度部と
低硬度部とが良好に接着一体化し、かつこの容器５は適
度な剛性と柔軟性とを兼ね備えているので、大きな力や
変形を受けた時でも割れや折れ等を生じることなく、シ
ートパッドの土手部に良好な弾力性を常に与えることが
できる。また、この容器５は有機溶剤にも安定で、発泡
原液の配合成分等が制限されることもな（、所望の発泡
原料を用い、その発泡原料（Ａ液、Ｂ液）の特性を製品
に十分反映し得るものである。更に、容器５を発泡ポリ
エチレンにて形成した場合には、上記効果に加え、従来
の発泡ポリスチレン製容器を用いた製造方法に比べてコ
スト点にも有利となる。

なお、本発明のポリウレタンシートパッドの成形方法は
、上記実施例に限定されるものではなく、例えば上記実
施例では、各サイド部に１個づつ液溜め容器を設けたが
、必要に応じ各サイド部にそれぞれ２個以上の液溜め容
器を設け、これら複数の液溜め容器にそれぞれ同じ発泡
原液を注入したり、互いに特性の異なる発泡原液を注入
したりすることもでき、更に液溜め容器の形状や成形型
の形状等は本発明の要旨の範囲内において種々変更して
さしつかえない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は下記効果を奏する。

■土手部の腿に当たる内側部及び頂部が柔らかく、座り
心地の良いシートパッドを得ることができる。

■残存した液溜め容器を着座者に感じさせず、違和感を
与えることのないシートパッドを得ルコトができる。

■高硬度発泡体原液と低硬度発泡体原液とが互いに混ざ
りあうことを防止できるため、高硬度部と低硬度部との
境界を明瞭に、かつ所定の位置に安定して形成すること
ができ、従って品質の安定したシートパッドを得ること
ができる。

■高硬度部と低硬度部とが良好に接着一体止したシート
パッドが得られる。

■液溜め容器の形状、大きさ、板厚、取り付は位置を適
宜設定することにより、サポート性等のシートパッドの
性能を任意に調節することができる。

■液溜め容器の容積を大きくすることにより発泡原液の
注入タイミング及び注入量の精度を緩和することができ
、従って生産性を向上させることができる。

■上記■、■の調節は、モールドを何ら改造することな
く容器の形状を変えるだけで容易に行うことができる。

■パッド側端部を硬（することにより、パッドの輪郭を
明瞭にし、かつシート表皮張り上がり外観を向上させる
ことができる。

■発泡原料の配合成分が制限されることはなく、所望の
原料を用いることができると共に、液溜め容器内に注入
した発泡原料の特性を良好に製品に反映させることがで
きる。

［相］液溜め容器に容易に割れや折れが生じるようなこ
とがなく、安定した弾力性及び良好な座り心地を確実に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる成形型の一例を示す断面
図、第２図は同成形型の平面図、第３図は成形型の他の
例を示す断面図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明に
より得られたシートパッドを示す一部省略断面図、第６
図（Ａ）、（Ｂ）は容器の他の例を示す斜視図、第７図
（Ａ）、（Ｂ）乃至第９図はそれぞれ液溜め容器の取り
付は態様を示すもので第７図（Ａ）は部分平面図、第７
図（Ｂ）は第７図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、第
８図及び第９図はそれぞれ他の取り付は態様を示す断面
図、第１０図はパッドの他の例を示す断面図、第１１図
及び第１２図はそれぞれ本発明において発泡原液を注入
する状態を示す説明図、第１３図及び第１４図はそれぞ
れ従来の成形方法を示す説明図、第１５〜１７図はそれ
ぞれ従来法で得られたシートパッドを示す一部省略断面
図である。 １・・・キャビティ、２・・・センター部、３・・・サ
イド部、４・・・発泡成形型、５・・・液溜め容器。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、腰掛部の両側又は周縁部に土手部を有するポリウレ
   タンシートパッドをキャビティに上記腰掛部に対応する
   センター部と上記土手部に対応するサイド部とを有する
   発泡成形型を用いて成形する方法において、上記発泡成
   形型の各サイド部内にそれぞれ発泡ポリプロピレン又は
   発泡ポリエチレンからなる液溜め容器を取り付け、これ
   ら液溜め容器の間のキャビティに低硬度の発泡体を得る
   ための発泡原液を注入すると共に、上記液溜め容器に高
   硬度の発泡体を得るための発泡原液を注入して発泡を行
   わせることにより、上記液溜め容器が内部にそのまま残
   存したポリウレタンシートパッドを得ることを特徴とす
   るポリウレタンシートパッドの成形方法。