JPH0414849B2 - - Google Patents
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- JPH0414849B2 JPH0414849B2 JP61155983A JP15598386A JPH0414849B2 JP H0414849 B2 JPH0414849 B2 JP H0414849B2 JP 61155983 A JP61155983 A JP 61155983A JP 15598386 A JP15598386 A JP 15598386A JP H0414849 B2 JPH0414849 B2 JP H0414849B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping 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
- B29C44/04—Shaping 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 consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
- B29C44/0461—Shaping 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 consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities by having different chemical compositions in different places, e.g. having different concentrations of foaming agent, feeding one composition after the other
- B29C44/0476—Shaping 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 consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities by having different chemical compositions in different places, e.g. having different concentrations of foaming agent, feeding one composition after the other by pouring more than one composition into an open mould
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Laminated Bodies (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は多層異硬度発泡体の製造方法に関する
ものである。 〔従来の技術とその問題点〕 例えば車両シート用のクツシヨンパツド材とし
て、従来も硬度の異なる２種又はそれ以上の発泡
体を積層したものは知られている。 従来の製造方法の１つは、別々に発泡成形した
異硬度の発泡体をそれぞれ所要の形状及び寸法に
切断して重ね合わせ貼り合わせるものであるが、
これは各々の成形作業に手間と時間を要し、接合
作業にも時間手間がかかる上、高品質の製品が得
られにくいという重大な欠点を有する。 従来の第２の方法は、先に或る硬度の発泡体を
成形しておき、その上から異なる硬度の第２の組
成物を注入して発泡成形し、両者を一体化しよう
とするものであるが、この方法も製造工程が煩雑
冗長である上、異硬度層間の境界を意図した通り
整然と仕上げられないという大きな欠点を有す
る。 第３の方法として、米国特許第3257149号
（1966年６月21日）に開示されている方法があり、
これは成形型の中に仕切りを設けて２液が互いに
混合しないように発泡させる方法であり、従来一
般的に行なわれている古典的方法といえる。 これらに比べ、最も進んだ第４の方法として、
特開昭55−96195号「多層比重発泡体製品および
その製造法」に示される方法がある。この第４の
方法を第１０図及び第１１図を参照して簡単に説
明すると、まず第１０図に示すような蓋ｂを備え
た成形型ａの中に硬い発泡体成分となる第１の組
成物ｃを部分的に注入して或る程度発泡させる。
ついで或る程度発泡した組成物ｃの上から、別の
硬度すなわち柔軟な発泡体成分となる第２の組成
物ｄを注入する。最初の組成物ｃは比較的発泡し
ているため低密度化しており、次の組成物ｄはま
だ液状で比重が大きいから第１の組成物ｃを通り
抜けて型の底部に沈み、第１の組成物ｃは第２の
組成物ｄの上に浮遊することになる。蓋ｂを閉
め、両組成物ｃ，ｄを膨張硬化させると、第１１
図に示すように硬度の異なる発泡体Ｃ（硬）とＤ
（軟）が複層一体化した発泡体製品が得られる。
クツシヨンとして用いる時はＵ側を上表面、Ｒ側
を下表面とするように反転される。このクツシヨ
ンは硬い発泡体Ｃの上に柔軟な発泡体Ｄが支えら
れているので、複合的なすわり心地の良さ、サポ
ート感が得られるとされている。しかし、この方
法による製品にもいくつかの問題点があり、列記
すれば下記の通りである。 (1) 硬質の第１組成物Ｃは大部分が軟質の第２組
成物Ｄの上に浮いて発泡を進めるが、最初に型
底部に付着した第１組成物は底部表面から離れ
ずにそのまま残り、製品表面Ｕ側に硬い発泡体
成分の薄層C′を形成してしまう。この薄層C′は
意図せざる産物であり、いわば邪魔物であつ
て、表面に実現しようとした柔軟層による快適
性、サポート感、フイツト感、フイーリングを
損なうものであり、すわり心地の悪さからひい
ては運転中の安全性を損なう危険もある。 (2) 製品裏面Ｒ側は最初に注入した組成物ｃが発
泡した硬い発泡体成分Ｃで形成されるが、あと
から注入した第２組成物ｄをその上から貫通さ
せた跡が注入ギズD′の如くに表われ、製品の
外観を損なう。 (3) 同様に、第１の組成物（硬）が比較的発泡し
た時点で第２組成物（軟）ｄを上から注入して
液状で通過させるので、硬い発泡体Ｃの固まり
かけたセルが潰れ、引けを生じる危険性が高
く、製品の品質を低下させるおそれがあり、ま
た第１及び第２組成物の注入時間に差がありす
ぎるので、２層間の接着強度が低く、製品に欠
陥を生じさせる。 (4) 第２組成物を注入するには、硬い発泡体成分
Ｃがかなり発泡するまで待たなければならず、
最大で30秒又はそれ以上のロスタイムを生じる
から、工程全体の効率を害し、或いは生産ライ
ンの長大化を要し、注入ロボツトの多重設置を
要するなど不利益が多い。 〔発明が解決しようとする問題〕 本発明は、このような従来の多層異硬度発泡体
における快適性の欠如、製品の品質・外観上の欠
陥、製造時間の長さ、生産設備の多重化などの問
題点を解決しようとしてなされたもので、その目
的とするところは、異硬度の複層が互いに混じり
合うことのない整然とした境界で一体的に接合し
ており、意図した通りの快適性（サポート感、フ
イツト感、フイーリング）を発揮し、外観・品質
ともすぐれ、製造時間も短かく、生産設備も簡単
で済む、多層異硬度発泡体の製造方法を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明は、傾斜をもた
せた成形型の底面上の同一地点又はほぼ同一地点
に、異なる硬度の発泡体となる複数の液状組成物
を相次いですみやかに注入し、先行する組成物が
液状で拡散する層の上にこれと混じり合わない別
の層の次の液状組成物を先行組成物と同一方向へ
同一軌跡で拡散させ、それぞれの層を境界面で互
いに混じり合わないで、且つ一体的に接合した状
態で発泡させ硬化させるものである。 本発明において「相次いですみやかに」という
のは、先に注入した液状組成物に実質的に発泡す
る時間を与えないうちに次の液状組成物が注入さ
れることを意味し、先の注入と後続の注入との間
の時間差は０秒から約７秒程度、いわゆるクリー
ムタイムとする。 従来は、液状の２つ又はそれ以上の発泡性組成
物を重ねて注入すれば界面を形成せずに互いに混
じり合つてしまうと考えるのがむしろ業界の常識
であつたが、本発明者らはこの常識をくつがえ
し、液状で注入した先の発泡性組成物とその上へ
すぐ液状で注入した後続の発泡性組成物とが決し
て混じり合わず、きれいな整然とした界面を形成
してそれぞれ発泡し、かつ一体化することを見出
し、本発明を完成するに至つたものである。 本発明によれば、型底面の傾斜がほとんど0゜に
近いときでも、液状組成物は注入点から周囲へ流
れ広がることが認められるが、しかしこの場合は
各層の拡散の仕方が一様でないことが多いので、
型底面には多少なりとも傾斜をつけることが必要
であり、好ましくは約4゜以上の傾斜とするのがよ
い。他方、傾斜の上限は40゜くらいまでは液状組
成物の流れが早すぎることはなく、複層異硬度発
泡体を得ることができるが、それでも傾斜の下流
側に多量の液状組成物が集まりやすいので、好ま
しくは20゜くらいまでの傾斜がよい。最も好適な
傾斜の範囲は５〜12゜と認められた。 なお、傾斜型面上に注入された液状組成物は注
入点より若干上方へもせり上がるように流れ発泡
し膨張するので、結局、本発明において液状組成
物は注入点の周囲へ流れ広がるということができ
る。 〔発明の実施例〕 次に図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。第１図から第５図までは本発明の方
法の第１実施例とその産物を示すもので、第１図
は成形型に注入する段階を示す略示切断端面図、
第２図は成形型の平面図、第３図は蓋を閉じて発
泡させる段階を示す断面図、第４図は第１の実施
例の方法による製品の第２図−線に相当する
断面図、第５図は同じく−線相当断面図であ
る。 実施例 １ 300×300×50（mm）のアルミニウム製の型１
（第１図）の底面２を水平に対し５〜10゜の角度θ
の傾斜に保持し、あらかじめ電気ヒータで約55℃
に予熱した後、底面２の中央高い側の点Ｐに、下
記に示す配合(1)の第１の液状組成物Ａを低圧発泡
機（新アドミラル(株)製600−２型）にて、吐出量
13Kg／分、液速度1.8m／秒、液温度22℃、液粘
度500cpsの条件で90ｇ注入した。次いでただちに
同じＰ点に下記配合(2)の第２の液状組成物Ｂを低
圧発泡機（丸加化工機(株)製MEG−MINI型）で
180ｇ注入した。注入条件は、吐出量９Kg／分、
液速度0.45m／秒、液温度25℃、液粘度800cpsで
あつた。 配合(1)（第１の組成物、軟） 組 成 分 部（重量） EXENOL910(1) 30 EXENOL832(2) 70 ジエタノールアミン 0.5 水 2.5 TEDA(3) 0.2 L5309(4) 1.0 旭フロン11(5) ５ MTBL(6) 37.2 注(1) 旭ガラス(株)製アクリロニトリル共重合ポ
リエーテルポリオール（OH価28） (2) 旭ガラス(株)製ポリテールポリオール（OH
価33） (3) 東洋曹達(株)トリエチレンジアミン (4) 日本ユニカ(株)シリコン整泡剤 (5) 旭ガラス(株)フルオロカーボン発泡剤 (6) MD化成(株)イソシアネート 発泡体の代表物性 密 度 0.053ｇ／cm3 押込荷重 16Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 32゜ 配合(2)（第２の組成物、硬） 組 成 分 部（重量） EXENOL910(1) 30 EXENOL832(2) 70 ジエタノールアミン ２ 水 2.1 TEDA(3) 0.2 L5309(4) 0.5 TDI80(7) 9.1 HSQ730(8) 36.2 注(1)〜(4)は前掲と同じ (7) 住友バイエル(株)トリレンジイソシアネー
ト (8) 三井東圧化学(株)トリレンジイソシアネー
トプレポリマー（遊離イソシアネート
29.6％） 発泡体の代表物性 密 度 0.067ｇ／cm3 押込荷重 46Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 80゜ 第１図及び第２図を参照すると、先に注入され
た第１の組成物Ａは液状であるから、底面２上を
多少上方へもせり上がるが、大部分は横方向（第
２図Ｘ方向）にも広がりながら次第に底面の低い
側（第２図Ｙ方向）に流れ広がる。流れ広がる第
１の層Ａの下面ａは底面２に一部粘着していく。
この液状の第１の組成物Ａの上に先の注入点と同
じ点Ｐに注入口３によつて第２の液状組成物Ｂが
注入される。この時、第２の組成物Ｂは第１の組
成物Ａとほぼ同じ密度である。第２の組成物Ｂ
は、型面に粘りついている第１の組成物Ａの層の
上を、第１の組成物が流動し拡散したのと同じ軌
跡で層状に拡散される。この間に、２つの層Ａ、
Ｂとも少しずつ発泡を開始するが、２つの組成物
の注入間隔が短い（０〜３秒）ため、２つの層は
互いに混じり合うことなく、はつきりした界面を
形成したまま同じ方向へ同じ軌跡をたどつて流動
拡散する。 ついで第３図のように、上型４を閉じ、クラン
プ（図示せず）で固定し、約５分間発泡、膨張及
び硬化させた。この時、発泡体は第１の組成物に
由来する軟質の成分Ａと第２の組成物に由来する
硬い成分Ｂとが明確な界面ｆを画して一体的に接
合している。界面ｆは、たとえば第１の組成物Ａ
は淡黄色になるので、第２の組成物Ｂに青色の着
色剤を混入しておくことにより、発泡後、視覚的
に確認することができる。 この一体的に接合した複層異硬度発泡体を型１
から取り出し、クラツシング等により独立気泡を
連通化させ、さらに硬化を続行させた。 この発泡体の断面を第４図と第５図に示す（型
から取り出し、反転させたもの）。第４図は縦に
切断（第２図−線相当）したもので、軽い発
泡体成分Ａと硬い発泡体成分Ｂとは縦方向に均一
な厚みになつている。第５図は横に切断（第２図
−線相当）したもので、先に注入された軟い
発泡体成分Ａは両側縁で厚く、中央で薄くなつて
いる。タイプＦラバーテスタで表面硬さを測定し
たところ、表面ａで35゜、裏面ｂで78゜であつた。 なお、実施例１と同じ方法で、第１の液状組成
物を硬質、第２の液状組成物を軟質として注入
し、多層異硬度発泡体を得ることもできる。 実施例 ２ まず第６図に縦断端面で略示するような下型１
１を熱風循還炉によつて50〜55℃の型温に調整
し、その底面１２の水平に対する傾斜角θを７〜
12゜になるように保持した。発泡機として、丸加
化工機(株)製のMEG−HK650型４成分MQヘツド
付高圧発泡機を使用し、下記配合(3)に示す第１の
液状組成物（軟）をＡ側組合せで、また配合(4)に
示す第１の液状組成物（硬）をＢ側組合せとして
同じ注入口１３で任意の側の原液に切り替えなが
ら連続的に注入することができるようにした。 配合(3)（第１の組成物、軟） 組 成 分 部（重量） EP 30−33(9) 60 POP 31−28(10) 40 水 3.6 ジエタノールアミン 1.5 TEDA(3) 0.13 NIAX Ａ−１(11) 0.1 SRX274C(12) 1.0 スミジユールVT80(13) 48.5 注(3) 前出 (9) 三井東圧化学(株)製ポリエーテルポリオー
ル（OH価33） (10) 三井東圧化学(株)製アクリロニトリル共重
合ポリエーテルポリオール（OH価28） (11) UCC製アミン触媒 (12) 東レシリコーン製シリコン整泡剤 (13) 住友バイエルウレタン製イソシアネー
ト 発泡体の代表物性 密 度 0.044ｇ／cm3 押込荷重 20Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 48゜ 配合(4)（第２の組成物、硬） 組 成 分 部（重量） EP 30−33(9) 35 POP 31−28(10) 65 水 3.5 ジエタノールアミン ２ TEDA(3) 0.13 NIAX Ａ−１(11) 0.1 L5309(4) １ 青色着色剤 0.1 スミジユールVT80(13) 49.2 注(3)(4)(9)(10)(11)(12)(13)いずれも前出 発泡体の代表物性 密 度 0.045ｇ／cm3 押込荷重 30Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 75゜ 第６図を参照して説明すると、底面１２の頂点
のリブ１７の少し下側に、前記高圧発泡機のＡ側
（第１の組成物）を吐出量18Kg／分、液速度
1.1m／秒、液温度28℃、液粘度500cpsの条件で
280ｇ注入した。すぐに続けてＢ側（第２の組成
物）を吐出量18Kg／分、液速度1.1m／秒、液温
度30℃、液粘度800cpsの条件で280ｇ注入した。
これら第１、第２の注入個所は第７図のシートク
ツシヨンの平面図で数字１、２を丸で囲んで示し
てある。その約３秒後、注入口１３を約７mm上流
側に移動して再びＡ側（第１の組成物）を同じ条
件で120ｇ注入した。この注入は、第７図に丸数
字３で示してある。続いてＢ側（第２の組成物）
を左右のサイド部にそれぞれ190ｇと220ｇ注入し
た。この注入は第７図で丸数字４，５で示してあ
る。 本発明において重要なことは、中央部分（第７
図で座部２２を構成する部分）のABAからなる
３層の組成物を、注入時間を接近させ、互いの反
応速度、液の性状を類似にし、注入場所を近づけ
て連続的に注入することにより、後から注入した
液が先に注入した液の流れ広がるのと同じ軌跡で
先行の液の上を滑るように流れ広がらせることで
ある。 すべての注入を終えたら、上型１４を閉じ、ク
ランプ（図示せず）で固定し、発泡硬化させ、５
分後に上型１４を開け、得られた発泡体を型１１
から取り出し、クラツシングして独立気泡を押し
潰して連通化した。 こうして得られた製品（シートクツシヨン）の
平面図を第７図に示す。中央の座部２２は下型１
１の傾斜底面上で形成されたもので、その左右に
盛り上つたサイド部２３，２４は型１１の周囲部
の凹み部（図示してないが、リア部の凹み１８と
同様）で形成されたものである。リア隆起部２８
は型の凹み部１８で形成されたもので、座部２２
の周りに形成された細いスリツト２７は型１１の
傾斜の頂点のリブ１７及びこれと同等な図示して
ないリブによつて形成されたものである。 第８図及び第９図は第７図の−線及び−
線でそれぞれ切断した端面図であり、シートク
ツシヨンの特に中央の座部２２が軟−硬−軟の一
体的に接合した、界面の画然とした３層構造にな
つていることが認められる。なお、第８，９図で
は明瞭のため３番目に注入された第１の組成物
（軟）をA′として、最初に注入された第１の組成
物Ａと区別して表わしてある。シートクツシヨン
の下面には、上型１４の突出部１５，１６に対応
して凹み２５，２６が形成されている。 タイプＦラバーテスタで測定した表面硬度は、
Ａの表面で48゜、同じ位置の裏面（A′の下表面）
で49゜、さらにＡの表面から25mmの位置のＢ（青
色）の上面で68゜であつた。 なお、実施例２と同じ方法で、Ｂ（硬）Ａ（軟）
Ｂ（硬）の発泡体を得ることもできる。 実施例 ３ 配合組成分として住友バイエルウレタン(株)製の
ポリウレタンフオーム原液システムH255／H210
を使用した。この原液は通称オールMDI方式コ
ールドキユアウレタンフオーム原液として市販さ
れており、H255はポリエーテルポリオールと触
媒発泡剤等の混合物であり、H210はジフエニル
メタンジイソシアネートを主成分とするイソシア
ネートでH255とH210の混合比率を変えることに
より、発泡体の硬さを任意に変化しうる特性を持
つ。その混合比と硬さについて代表的な３つの例
を表１に示すが、実質的に無段階に変化させるこ
とが可能である。
ものである。 〔従来の技術とその問題点〕 例えば車両シート用のクツシヨンパツド材とし
て、従来も硬度の異なる２種又はそれ以上の発泡
体を積層したものは知られている。 従来の製造方法の１つは、別々に発泡成形した
異硬度の発泡体をそれぞれ所要の形状及び寸法に
切断して重ね合わせ貼り合わせるものであるが、
これは各々の成形作業に手間と時間を要し、接合
作業にも時間手間がかかる上、高品質の製品が得
られにくいという重大な欠点を有する。 従来の第２の方法は、先に或る硬度の発泡体を
成形しておき、その上から異なる硬度の第２の組
成物を注入して発泡成形し、両者を一体化しよう
とするものであるが、この方法も製造工程が煩雑
冗長である上、異硬度層間の境界を意図した通り
整然と仕上げられないという大きな欠点を有す
る。 第３の方法として、米国特許第3257149号
（1966年６月21日）に開示されている方法があり、
これは成形型の中に仕切りを設けて２液が互いに
混合しないように発泡させる方法であり、従来一
般的に行なわれている古典的方法といえる。 これらに比べ、最も進んだ第４の方法として、
特開昭55−96195号「多層比重発泡体製品および
その製造法」に示される方法がある。この第４の
方法を第１０図及び第１１図を参照して簡単に説
明すると、まず第１０図に示すような蓋ｂを備え
た成形型ａの中に硬い発泡体成分となる第１の組
成物ｃを部分的に注入して或る程度発泡させる。
ついで或る程度発泡した組成物ｃの上から、別の
硬度すなわち柔軟な発泡体成分となる第２の組成
物ｄを注入する。最初の組成物ｃは比較的発泡し
ているため低密度化しており、次の組成物ｄはま
だ液状で比重が大きいから第１の組成物ｃを通り
抜けて型の底部に沈み、第１の組成物ｃは第２の
組成物ｄの上に浮遊することになる。蓋ｂを閉
め、両組成物ｃ，ｄを膨張硬化させると、第１１
図に示すように硬度の異なる発泡体Ｃ（硬）とＤ
（軟）が複層一体化した発泡体製品が得られる。
クツシヨンとして用いる時はＵ側を上表面、Ｒ側
を下表面とするように反転される。このクツシヨ
ンは硬い発泡体Ｃの上に柔軟な発泡体Ｄが支えら
れているので、複合的なすわり心地の良さ、サポ
ート感が得られるとされている。しかし、この方
法による製品にもいくつかの問題点があり、列記
すれば下記の通りである。 (1) 硬質の第１組成物Ｃは大部分が軟質の第２組
成物Ｄの上に浮いて発泡を進めるが、最初に型
底部に付着した第１組成物は底部表面から離れ
ずにそのまま残り、製品表面Ｕ側に硬い発泡体
成分の薄層C′を形成してしまう。この薄層C′は
意図せざる産物であり、いわば邪魔物であつ
て、表面に実現しようとした柔軟層による快適
性、サポート感、フイツト感、フイーリングを
損なうものであり、すわり心地の悪さからひい
ては運転中の安全性を損なう危険もある。 (2) 製品裏面Ｒ側は最初に注入した組成物ｃが発
泡した硬い発泡体成分Ｃで形成されるが、あと
から注入した第２組成物ｄをその上から貫通さ
せた跡が注入ギズD′の如くに表われ、製品の
外観を損なう。 (3) 同様に、第１の組成物（硬）が比較的発泡し
た時点で第２組成物（軟）ｄを上から注入して
液状で通過させるので、硬い発泡体Ｃの固まり
かけたセルが潰れ、引けを生じる危険性が高
く、製品の品質を低下させるおそれがあり、ま
た第１及び第２組成物の注入時間に差がありす
ぎるので、２層間の接着強度が低く、製品に欠
陥を生じさせる。 (4) 第２組成物を注入するには、硬い発泡体成分
Ｃがかなり発泡するまで待たなければならず、
最大で30秒又はそれ以上のロスタイムを生じる
から、工程全体の効率を害し、或いは生産ライ
ンの長大化を要し、注入ロボツトの多重設置を
要するなど不利益が多い。 〔発明が解決しようとする問題〕 本発明は、このような従来の多層異硬度発泡体
における快適性の欠如、製品の品質・外観上の欠
陥、製造時間の長さ、生産設備の多重化などの問
題点を解決しようとしてなされたもので、その目
的とするところは、異硬度の複層が互いに混じり
合うことのない整然とした境界で一体的に接合し
ており、意図した通りの快適性（サポート感、フ
イツト感、フイーリング）を発揮し、外観・品質
ともすぐれ、製造時間も短かく、生産設備も簡単
で済む、多層異硬度発泡体の製造方法を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明は、傾斜をもた
せた成形型の底面上の同一地点又はほぼ同一地点
に、異なる硬度の発泡体となる複数の液状組成物
を相次いですみやかに注入し、先行する組成物が
液状で拡散する層の上にこれと混じり合わない別
の層の次の液状組成物を先行組成物と同一方向へ
同一軌跡で拡散させ、それぞれの層を境界面で互
いに混じり合わないで、且つ一体的に接合した状
態で発泡させ硬化させるものである。 本発明において「相次いですみやかに」という
のは、先に注入した液状組成物に実質的に発泡す
る時間を与えないうちに次の液状組成物が注入さ
れることを意味し、先の注入と後続の注入との間
の時間差は０秒から約７秒程度、いわゆるクリー
ムタイムとする。 従来は、液状の２つ又はそれ以上の発泡性組成
物を重ねて注入すれば界面を形成せずに互いに混
じり合つてしまうと考えるのがむしろ業界の常識
であつたが、本発明者らはこの常識をくつがえ
し、液状で注入した先の発泡性組成物とその上へ
すぐ液状で注入した後続の発泡性組成物とが決し
て混じり合わず、きれいな整然とした界面を形成
してそれぞれ発泡し、かつ一体化することを見出
し、本発明を完成するに至つたものである。 本発明によれば、型底面の傾斜がほとんど0゜に
近いときでも、液状組成物は注入点から周囲へ流
れ広がることが認められるが、しかしこの場合は
各層の拡散の仕方が一様でないことが多いので、
型底面には多少なりとも傾斜をつけることが必要
であり、好ましくは約4゜以上の傾斜とするのがよ
い。他方、傾斜の上限は40゜くらいまでは液状組
成物の流れが早すぎることはなく、複層異硬度発
泡体を得ることができるが、それでも傾斜の下流
側に多量の液状組成物が集まりやすいので、好ま
しくは20゜くらいまでの傾斜がよい。最も好適な
傾斜の範囲は５〜12゜と認められた。 なお、傾斜型面上に注入された液状組成物は注
入点より若干上方へもせり上がるように流れ発泡
し膨張するので、結局、本発明において液状組成
物は注入点の周囲へ流れ広がるということができ
る。 〔発明の実施例〕 次に図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。第１図から第５図までは本発明の方
法の第１実施例とその産物を示すもので、第１図
は成形型に注入する段階を示す略示切断端面図、
第２図は成形型の平面図、第３図は蓋を閉じて発
泡させる段階を示す断面図、第４図は第１の実施
例の方法による製品の第２図−線に相当する
断面図、第５図は同じく−線相当断面図であ
る。 実施例 １ 300×300×50（mm）のアルミニウム製の型１
（第１図）の底面２を水平に対し５〜10゜の角度θ
の傾斜に保持し、あらかじめ電気ヒータで約55℃
に予熱した後、底面２の中央高い側の点Ｐに、下
記に示す配合(1)の第１の液状組成物Ａを低圧発泡
機（新アドミラル(株)製600−２型）にて、吐出量
13Kg／分、液速度1.8m／秒、液温度22℃、液粘
度500cpsの条件で90ｇ注入した。次いでただちに
同じＰ点に下記配合(2)の第２の液状組成物Ｂを低
圧発泡機（丸加化工機(株)製MEG−MINI型）で
180ｇ注入した。注入条件は、吐出量９Kg／分、
液速度0.45m／秒、液温度25℃、液粘度800cpsで
あつた。 配合(1)（第１の組成物、軟） 組 成 分 部（重量） EXENOL910(1) 30 EXENOL832(2) 70 ジエタノールアミン 0.5 水 2.5 TEDA(3) 0.2 L5309(4) 1.0 旭フロン11(5) ５ MTBL(6) 37.2 注(1) 旭ガラス(株)製アクリロニトリル共重合ポ
リエーテルポリオール（OH価28） (2) 旭ガラス(株)製ポリテールポリオール（OH
価33） (3) 東洋曹達(株)トリエチレンジアミン (4) 日本ユニカ(株)シリコン整泡剤 (5) 旭ガラス(株)フルオロカーボン発泡剤 (6) MD化成(株)イソシアネート 発泡体の代表物性 密 度 0.053ｇ／cm3 押込荷重 16Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 32゜ 配合(2)（第２の組成物、硬） 組 成 分 部（重量） EXENOL910(1) 30 EXENOL832(2) 70 ジエタノールアミン ２ 水 2.1 TEDA(3) 0.2 L5309(4) 0.5 TDI80(7) 9.1 HSQ730(8) 36.2 注(1)〜(4)は前掲と同じ (7) 住友バイエル(株)トリレンジイソシアネー
ト (8) 三井東圧化学(株)トリレンジイソシアネー
トプレポリマー（遊離イソシアネート
29.6％） 発泡体の代表物性 密 度 0.067ｇ／cm3 押込荷重 46Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 80゜ 第１図及び第２図を参照すると、先に注入され
た第１の組成物Ａは液状であるから、底面２上を
多少上方へもせり上がるが、大部分は横方向（第
２図Ｘ方向）にも広がりながら次第に底面の低い
側（第２図Ｙ方向）に流れ広がる。流れ広がる第
１の層Ａの下面ａは底面２に一部粘着していく。
この液状の第１の組成物Ａの上に先の注入点と同
じ点Ｐに注入口３によつて第２の液状組成物Ｂが
注入される。この時、第２の組成物Ｂは第１の組
成物Ａとほぼ同じ密度である。第２の組成物Ｂ
は、型面に粘りついている第１の組成物Ａの層の
上を、第１の組成物が流動し拡散したのと同じ軌
跡で層状に拡散される。この間に、２つの層Ａ、
Ｂとも少しずつ発泡を開始するが、２つの組成物
の注入間隔が短い（０〜３秒）ため、２つの層は
互いに混じり合うことなく、はつきりした界面を
形成したまま同じ方向へ同じ軌跡をたどつて流動
拡散する。 ついで第３図のように、上型４を閉じ、クラン
プ（図示せず）で固定し、約５分間発泡、膨張及
び硬化させた。この時、発泡体は第１の組成物に
由来する軟質の成分Ａと第２の組成物に由来する
硬い成分Ｂとが明確な界面ｆを画して一体的に接
合している。界面ｆは、たとえば第１の組成物Ａ
は淡黄色になるので、第２の組成物Ｂに青色の着
色剤を混入しておくことにより、発泡後、視覚的
に確認することができる。 この一体的に接合した複層異硬度発泡体を型１
から取り出し、クラツシング等により独立気泡を
連通化させ、さらに硬化を続行させた。 この発泡体の断面を第４図と第５図に示す（型
から取り出し、反転させたもの）。第４図は縦に
切断（第２図−線相当）したもので、軽い発
泡体成分Ａと硬い発泡体成分Ｂとは縦方向に均一
な厚みになつている。第５図は横に切断（第２図
−線相当）したもので、先に注入された軟い
発泡体成分Ａは両側縁で厚く、中央で薄くなつて
いる。タイプＦラバーテスタで表面硬さを測定し
たところ、表面ａで35゜、裏面ｂで78゜であつた。 なお、実施例１と同じ方法で、第１の液状組成
物を硬質、第２の液状組成物を軟質として注入
し、多層異硬度発泡体を得ることもできる。 実施例 ２ まず第６図に縦断端面で略示するような下型１
１を熱風循還炉によつて50〜55℃の型温に調整
し、その底面１２の水平に対する傾斜角θを７〜
12゜になるように保持した。発泡機として、丸加
化工機(株)製のMEG−HK650型４成分MQヘツド
付高圧発泡機を使用し、下記配合(3)に示す第１の
液状組成物（軟）をＡ側組合せで、また配合(4)に
示す第１の液状組成物（硬）をＢ側組合せとして
同じ注入口１３で任意の側の原液に切り替えなが
ら連続的に注入することができるようにした。 配合(3)（第１の組成物、軟） 組 成 分 部（重量） EP 30−33(9) 60 POP 31−28(10) 40 水 3.6 ジエタノールアミン 1.5 TEDA(3) 0.13 NIAX Ａ−１(11) 0.1 SRX274C(12) 1.0 スミジユールVT80(13) 48.5 注(3) 前出 (9) 三井東圧化学(株)製ポリエーテルポリオー
ル（OH価33） (10) 三井東圧化学(株)製アクリロニトリル共重
合ポリエーテルポリオール（OH価28） (11) UCC製アミン触媒 (12) 東レシリコーン製シリコン整泡剤 (13) 住友バイエルウレタン製イソシアネー
ト 発泡体の代表物性 密 度 0.044ｇ／cm3 押込荷重 20Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 48゜ 配合(4)（第２の組成物、硬） 組 成 分 部（重量） EP 30−33(9) 35 POP 31−28(10) 65 水 3.5 ジエタノールアミン ２ TEDA(3) 0.13 NIAX Ａ−１(11) 0.1 L5309(4) １ 青色着色剤 0.1 スミジユールVT80(13) 49.2 注(3)(4)(9)(10)(11)(12)(13)いずれも前出 発泡体の代表物性 密 度 0.045ｇ／cm3 押込荷重 30Kg／314cm2 タイプＦラバーテスタ表面硬度 75゜ 第６図を参照して説明すると、底面１２の頂点
のリブ１７の少し下側に、前記高圧発泡機のＡ側
（第１の組成物）を吐出量18Kg／分、液速度
1.1m／秒、液温度28℃、液粘度500cpsの条件で
280ｇ注入した。すぐに続けてＢ側（第２の組成
物）を吐出量18Kg／分、液速度1.1m／秒、液温
度30℃、液粘度800cpsの条件で280ｇ注入した。
これら第１、第２の注入個所は第７図のシートク
ツシヨンの平面図で数字１、２を丸で囲んで示し
てある。その約３秒後、注入口１３を約７mm上流
側に移動して再びＡ側（第１の組成物）を同じ条
件で120ｇ注入した。この注入は、第７図に丸数
字３で示してある。続いてＢ側（第２の組成物）
を左右のサイド部にそれぞれ190ｇと220ｇ注入し
た。この注入は第７図で丸数字４，５で示してあ
る。 本発明において重要なことは、中央部分（第７
図で座部２２を構成する部分）のABAからなる
３層の組成物を、注入時間を接近させ、互いの反
応速度、液の性状を類似にし、注入場所を近づけ
て連続的に注入することにより、後から注入した
液が先に注入した液の流れ広がるのと同じ軌跡で
先行の液の上を滑るように流れ広がらせることで
ある。 すべての注入を終えたら、上型１４を閉じ、ク
ランプ（図示せず）で固定し、発泡硬化させ、５
分後に上型１４を開け、得られた発泡体を型１１
から取り出し、クラツシングして独立気泡を押し
潰して連通化した。 こうして得られた製品（シートクツシヨン）の
平面図を第７図に示す。中央の座部２２は下型１
１の傾斜底面上で形成されたもので、その左右に
盛り上つたサイド部２３，２４は型１１の周囲部
の凹み部（図示してないが、リア部の凹み１８と
同様）で形成されたものである。リア隆起部２８
は型の凹み部１８で形成されたもので、座部２２
の周りに形成された細いスリツト２７は型１１の
傾斜の頂点のリブ１７及びこれと同等な図示して
ないリブによつて形成されたものである。 第８図及び第９図は第７図の−線及び−
線でそれぞれ切断した端面図であり、シートク
ツシヨンの特に中央の座部２２が軟−硬−軟の一
体的に接合した、界面の画然とした３層構造にな
つていることが認められる。なお、第８，９図で
は明瞭のため３番目に注入された第１の組成物
（軟）をA′として、最初に注入された第１の組成
物Ａと区別して表わしてある。シートクツシヨン
の下面には、上型１４の突出部１５，１６に対応
して凹み２５，２６が形成されている。 タイプＦラバーテスタで測定した表面硬度は、
Ａの表面で48゜、同じ位置の裏面（A′の下表面）
で49゜、さらにＡの表面から25mmの位置のＢ（青
色）の上面で68゜であつた。 なお、実施例２と同じ方法で、Ｂ（硬）Ａ（軟）
Ｂ（硬）の発泡体を得ることもできる。 実施例 ３ 配合組成分として住友バイエルウレタン(株)製の
ポリウレタンフオーム原液システムH255／H210
を使用した。この原液は通称オールMDI方式コ
ールドキユアウレタンフオーム原液として市販さ
れており、H255はポリエーテルポリオールと触
媒発泡剤等の混合物であり、H210はジフエニル
メタンジイソシアネートを主成分とするイソシア
ネートでH255とH210の混合比率を変えることに
より、発泡体の硬さを任意に変化しうる特性を持
つ。その混合比と硬さについて代表的な３つの例
を表１に示すが、実質的に無段階に変化させるこ
とが可能である。
本発明によれば、従来の常識とされていたとこ
ろに反し、２種、３種又はそれ以上の硬度の組成
物を液状のまま実質的に同時注入することによ
り、軟硬異種の発泡体層を有機的反応によつて硬
化工程中に共通境界面において一体的に結合させ
た多層異硬度発泡体が得られるから、発泡体成分
のいずれかの中に引けや注入キズのような欠陥を
生じることがなく、クツシヨンパツドとしての快
適性、サポート感、フイツト感或いはフイーリン
グを企図した通り種々多様に実現することがで
き、従来より一段と高品質・高性能の発泡体製品
を得ることができる。 本発明の方法は、異種の発泡性組成物を実質上
同時注入するから、ロスタイムをなくし工程全体
として作業時間を著しく短縮して能率を上げるこ
とができると共に生産ラインを短縮化することが
でき、また異種組成物を実質上同時注入するため
注入ロボツトの数を減らし生産設備の簡略化をは
かることができる等、多大な効果を達成すること
ができる。
ろに反し、２種、３種又はそれ以上の硬度の組成
物を液状のまま実質的に同時注入することによ
り、軟硬異種の発泡体層を有機的反応によつて硬
化工程中に共通境界面において一体的に結合させ
た多層異硬度発泡体が得られるから、発泡体成分
のいずれかの中に引けや注入キズのような欠陥を
生じることがなく、クツシヨンパツドとしての快
適性、サポート感、フイツト感或いはフイーリン
グを企図した通り種々多様に実現することがで
き、従来より一段と高品質・高性能の発泡体製品
を得ることができる。 本発明の方法は、異種の発泡性組成物を実質上
同時注入するから、ロスタイムをなくし工程全体
として作業時間を著しく短縮して能率を上げるこ
とができると共に生産ラインを短縮化することが
でき、また異種組成物を実質上同時注入するため
注入ロボツトの数を減らし生産設備の簡略化をは
かることができる等、多大な効果を達成すること
ができる。
第１図ないし第５図は本発明の方法の第１の実
施例に関するもので、第１図は成形型に注入する
段階を示す略示切断端面図、第２図は注入個所及
び流れ広がる方向を説明する成形型の平面図、第
３図は蓋を閉じて発泡させる段階を示す断面図、
第４図は第１の実施例の方法により製造された発
泡体製品を型から取り出し反転させた第２図−
線に相当する断面図、第５図は同じく−線
に相当する断面図である。第６図ないし第９図は
本発明の方法の第２の実施例に関するもので、第
６図は成形型に最初に２層を注入している段階を
示す略示切断部端面図、第７図は第２の実施例に
より製造されたシートクツシヨン製品の平面図、
第８図及び第９図は第２の実施例の方法による３
層構造を示すそれぞれ第７図−線及び−
線における切断断面図である。第１０図及び第１
１図は従来の第４の方法を説明するためのもの
で、第１０図は最初の注入を示す斜視図、第１１
図はでき上つた異硬度２層発泡体の断面を示す斜
視図である。
施例に関するもので、第１図は成形型に注入する
段階を示す略示切断端面図、第２図は注入個所及
び流れ広がる方向を説明する成形型の平面図、第
３図は蓋を閉じて発泡させる段階を示す断面図、
第４図は第１の実施例の方法により製造された発
泡体製品を型から取り出し反転させた第２図−
線に相当する断面図、第５図は同じく−線
に相当する断面図である。第６図ないし第９図は
本発明の方法の第２の実施例に関するもので、第
６図は成形型に最初に２層を注入している段階を
示す略示切断部端面図、第７図は第２の実施例に
より製造されたシートクツシヨン製品の平面図、
第８図及び第９図は第２の実施例の方法による３
層構造を示すそれぞれ第７図−線及び−
線における切断断面図である。第１０図及び第１
１図は従来の第４の方法を説明するためのもの
で、第１０図は最初の注入を示す斜視図、第１１
図はでき上つた異硬度２層発泡体の断面を示す斜
視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 成形型の底面を最初から水平に対し傾斜させ
て保持し、 該底面上の傾斜の頂点又はその近くに、得よう
とする製品の表面側を構成する硬度の発泡体成分
となる第１の液状組成物を、該組成物が型底面に
一部粘着しつつ注入個所から周囲へ流れ拡散する
ように注入し、 第１の液状組成物の注入後すみやかに、得よう
とする製品の他の部分を構成する異なる硬度の発
泡体成分となる第２の液状組成物を前記注入個所
と同じ又は近くの個所で第１の液状組成物の上に
注入して、流れ広がる第１の液状組成物の層の上
に第２の液状組成物が乗つて互いに混じり合わな
い別々の層として第１の層の流れを第２の層が追
いかけて流れ広がるようにさせ、 これら２つの層を互いに混じり合わない状態で
それぞれ発泡させ硬化させて、整然とした共通境
界面で、及び他の個所で互いに混じり合うことな
く、該共通境界面で一体的に結合している多層異
硬度発泡体を得ることからなる多層異硬度発泡体
の製造方法。 ２ 前記第１の液状組成物が柔軟な発泡体成分と
なる組成を有し、前記第２の液状組成物が硬い発
泡体成分となる組成を有している特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。 ３ 前記第１の液状組成物が硬い発泡体成分とな
る組成を有し、前記第２の液状組成物が柔軟な発
泡体成分となる組成を有している特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。 ４ 前記成形型の底面が最初から水平に対し0.1
〜40゜の傾斜を有している特許請求の範囲第１項
記載の製造方法。 ５ 前記成形型の底面が最初から水平に対し４〜
20゜の傾斜を有している特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。 ６ 前記成形型の底面が最初から水平に対し５〜
12゜の傾斜を有している特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。 ７ 成形型の底面を最初から水平に対し傾斜させ
て保持し、 該底面の傾斜の頂点又はその近くに、得ようと
する製品の表面側を構成する硬度の発泡体成分と
なる第１の液状組成物を、該組成物が型底面に一
部粘着しつつ注入個所から周囲へ流れ拡散するよ
うに注入し、 第１の液状組成物の注入後すみやかに、得よう
とする製品の他の部分を構成する異なる硬度の発
泡体成分となる第２の液状組成物を前記注入個所
と同じ又は近くの個所で第１の液状組成物の上に
注入して、流れ広がる第１の液状組成物の層の上
に第２の液状組成物の層が乗つて互いに混じり合
わない別々の層として第１の層の流れを第２の層
が追いかけて流れ広がるようにさせ、 第２の液状組成物の注入後すみやかに、得よう
とする製品のさらに他の部分を構成する、少なく
とも第２の組成物とは異なる硬度の発泡体成分と
なる第３の液状組成物を前記注入個所と同じ又は
近くの個所で第２の液状組成物の上に注入して、
第１の液状組成物の層の上で流れ広がる第２の液
状組成物の層の上に第３の液状組成物の層が乗つ
て、互いに混じり合わない別々の層として第１の
層と第２の層の流れを第３の層の流れが追いかけ
て流れ広がるようにさせ、 これら３つの層を互いに混じり合わない状態で
それぞれ発泡させて、整然とした共通境界面で、
及び他の個所で互いに混じり合うことなく、該共
通境界面で一体的に結合している多層異硬度発泡
体を得ることからなる多層異硬度発泡体の製造方
法。 ８ 前記第１と第３の液状組成物は、前記第２の
液状組成物よりも柔軟な発泡体成分となる組成を
有している特許請求の範囲第７項記載の製造方
法。 ９ 前記第１と第３の液状組成物は、前記第２の
液状組成物よりも硬い発泡体成分となる組成を有
している特許請求の範囲第７項記載の製造方法。 １０ 前記第１の液状組成物は前記第２の液状組
成物よりも、また第２の液状組成物は前記第３の
液状組成物よりも、それぞれ柔軟な発泡体成分と
なる組成を有している特許請求の範囲第７項記載
の製造方法。 １１ 前記第１の液状組成物は前記第２の液状組
成物よりも、また第２の液状組成物は前記第３の
液状組成物よりも、それぞれ順に硬い発泡体成分
となる組成を有している特許請求の範囲第７項記
載の製造方法。 １２ 前記成形型の底面が最初から水平に対し
0.1〜40゜の傾斜を有している特許請求の範囲第７
項記載の製造方法。 １３ 前記成形型の底面が最初から水平に対し４
〜20゜の傾斜を有している特許請求の範囲第７項
記載の製造方法。 １４ 前記成形型の底面が最初から水平に対し５
〜12゜の傾斜を有している特許請求の範囲第７項
記載の製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155983A JPS6313718A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 多層異硬度発泡体の製造方法 |
| KR1019870004457A KR910005154B1 (ko) | 1986-07-04 | 1987-05-07 | 다층 이경도(異硬都)발포체의 제조방법 |
| DE8787305582T DE3779191D1 (de) | 1986-07-04 | 1987-06-23 | Verfahren zur herstellung geschaeumter gegenstaende mit bereichen verschiedener haerte. |
| EP87305582A EP0251659B1 (en) | 1986-07-04 | 1987-06-23 | Method for manufacturing multihardness foamed articles |
| AT87305582T ATE76354T1 (de) | 1986-07-04 | 1987-06-23 | Verfahren zur herstellung geschaeumter gegenstaende mit bereichen verschiedener haerte. |
| US07/068,144 US4804506A (en) | 1986-07-04 | 1987-06-29 | Method for manufacturing multihardness foamed articles |
| CA000541111A CA1274958A (en) | 1986-07-04 | 1987-07-02 | Method for manufacturing a multihardness foamed article |
| AU75204/87A AU592206B2 (en) | 1986-07-04 | 1987-07-03 | Method for manufacturing multihardness foamed articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155983A JPS6313718A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 多層異硬度発泡体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313718A JPS6313718A (ja) | 1988-01-21 |
| JPH0414849B2 true JPH0414849B2 (ja) | 1992-03-16 |
Family
ID=15617788
Family Applications (1)
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