JPH0861411A - 表皮一体形クッション体とその製造方法 - Google Patents
表皮一体形クッション体とその製造方法Info
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Abstract
にくいクッション体を得ることができるようにすること
が主たる目的である。 【構成】通気孔60を有する金型51に表皮材3をセッ
トし、排気装置55によって表皮材3を金型51の内面
に吸着させて形状を整えたのち、表皮材3の上に網状体
2を詰め込む。網状体2は、熱可塑性樹脂からなる30
0デニール以上の連続線状体6をランダムなループ状に
曲がりくねらせ、かつ各々のループの互いの接触部を融
着させた見掛け密度が0.005〜0.20g/cm3
の立体的な網目構造である。この網状構造体2に金型5
1の通気孔60を通じて熱風を吹き込んで加熱しつつ圧
縮することにより、網状構造体2を所定の立体形状に成
形するとともに、表皮材3と網状構造体2との接着を行
う。冷却後に金型51から取出すことにより、表皮一体
形クッション体1を得る。
Description
ッド等を始めとして、ソファやベッド等の家具類などに
好適な表皮一体形クッション体とその製造方法に関す
る。
に使われているクッション体は、発泡ウレタンの一体成
形品や、ポリエステル等の非弾性捲縮繊維の詰綿、ある
いは非弾性捲縮繊維をバインダによって接着した硬綿な
どが知られている。特に、発泡−架橋型ウレタンは、ク
ッション体としての耐久性が良好であり、加工性も良い
ため、乗り物用シートなどに多用されている。また、発
泡ウレタンを使用した従来のクッション体に表皮を設け
る場合、表皮をラテックス等によって発泡ウレタンに接
着することが行われている。
透湿・透水性に劣り、蓄熱性があるため人体と触れる部
位が蒸れ易いという問題がある。また、発泡ウレタンは
熱可塑性樹脂ではないために、再溶融によるリサイクル
使用が困難であり、廃棄された発泡ウレタンを焼却処分
にする場合がある。しかしながら発泡ウレタンを焼却す
ると、高温を発するなどの理由から焼却炉の損傷が大き
く、かつ、発生する有毒ガスの除去に経費がかかる。こ
のため埋立て処分が行われることもあるが、その場合、
地盤の安定化が困難なため埋立て地が限定され、埋立て
に要する経費も高くつく。
ンダによって接着した合成繊維綿では、ポリエステル繊
維の開綿工程やバインダ繊維との混綿工程、あるいはバ
インダの添加工程が必要であり、製造工数が多くかつバ
インダの扱いに注意を要するなどの問題がある。また、
上記以外の通常の硬綿は短繊維を使用しているため、繊
維のほつれによる形状の崩れを生じやすく、成形品にバ
リが生じやすい。
に、表皮をクッション体に接着させる工程が必要であ
り、各工程ごとに専用の金型が必要であるとともに、製
造工程に煩雑さがあり、このこともコストアップの原因
となっていた。
製造工程が比較的簡単であり、蒸れにくく、適当な面剛
性が得られ、しかもリサイクル使用が可能な表皮一体形
クッション体とその製造方法を提供することにある。
に開発された本発明のクッション体は、所定の形状に成
形された表皮材の内側に、熱可塑性樹脂からなる300
デニール以上の連続線状体をランダムなループ状に曲が
りくねらせかつ各々のループの互いの接触部を融着させ
た見掛け密度が0.005〜0.20g/cm3 の立体
的な網状構造体が詰め込まれ、かつ、これら網状構造体
と表皮材とが一体に成形されて表皮材が網状構造体に接
着していることを特徴とするものである。この明細書で
言う表皮材は、織物等からなる表皮を単体で用いる以外
に、表皮の裏側にワディング等の裏打ち材を設けたもの
も含む。
性非弾性樹脂と熱可塑性弾性樹脂を含む。熱可塑性弾性
樹脂は、例えばポリエステル系エラストマー、ポリアミ
ド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等を適
用できる。ポリエステル系エラストマーは、例えば熱可
塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリアルキ
レンジオールをソフトセグメントとするポリエステルエ
ーテルブロック共重合体、または脂肪族ポリエステルを
ソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック
共重合体である。ポリアミド系エラストマーは、例えば
ナイロンをハードセグメントとし、ポリエチエングリコ
ールあるいはポリプロピレングリコール等をソフトセグ
メントとするものなどが例示できる。
性の非弾性樹脂が単独で、あるいは熱可塑性弾性樹脂と
組合わせて用いてもよい。熱可塑性非弾性樹脂は、例え
ばポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンなどであ
る。これら非弾性樹脂と熱可塑性弾性樹脂との組合わせ
は、リサイクル使用の観点から互いに同系の樹脂が望ま
しく、例えば、ポリエステル系エラストマーとポリエス
テル系樹脂との組合わせや、ポリアミド系エラストマー
とポリアミド系樹脂との組合わせ、あるいはポリウレタ
ン系エラストマーとポリウレタン系樹脂の組合わせなど
が推奨される。
に表皮材をセットしかつこの表皮材を金型内面に吸着す
ることにより所定の形状を付与する工程と、熱可塑性樹
脂からなる300デニール以上の連続線状体をランダム
なループ状に曲がりくねらせかつ各ループの互いの接触
部を融着させることにより見掛け密度が0.005〜
0.20g/cm3 の立体的な網状構造体を得る工程
と、上記金型の内部において上記表皮材の上に詰め込ま
れた上記網状構造体に上記金型の通気孔を通じて熱風ま
たは蒸気を吹き込んで加熱しながら上記金型によって圧
縮することにより上記網状構造体を所定の形状に成形す
るとともに表皮材を網状構造体に接着させる工程と、表
皮材が付着した上記網状構造体を冷却後に金型から取出
す工程とを具備したことを特徴とする表皮一体形クッシ
ョン体の製造方法である。
するために、電熱ヒータを始めとして、オーブン、高温
蒸気、高周波誘導加熱などの加熱手段を適用できる。加
熱温度は、熱可塑性弾性樹脂の融点よりも10℃以上低
い温度が望ましい。成形用の金型は、パンチングメタル
のように多数の孔のあいた簡易型を使用できる。
段として、網状構造体の一部を表皮材に熱融着させる以
外に、例えばホットメルトタイプのフィルム状の熱可塑
性樹脂を網状構造体と表皮材との間に設け、網状構造体
の成形時に加える熱によって溶融させることにより、表
皮材を接着させてもよい。あるいは表皮材の裏側に、液
状、不織布あるいはフィルム状の接着材を設けるように
してもよい。また、表皮材の裏側に設けたワディングに
上記接着材を施すようにしてもよい。
製造するには、軟化状態に加熱された熱可塑性樹脂を、
押出し機のノズル部から線状に連続的に押出すことによ
り、吐出された連続線状体を曲がりくねらせて多数のラ
ンダムループを形成し、各々のループを互いに軟化状態
で接触させ、接触部の大部分を互いに融着させて三次元
的なランダムループからなる立体網目構造を形成する。
こうして成形された網状構造体は、着座荷重等によって
大きい応力で大変形を与えても、立体網目構造全体が互
いに協働して三次元的に変形しつつ応力を吸収し、応力
が解除されると立体網目構造が元の形状に復元すること
ができる。
繊度が300デニール未満では強度が低下し、反発力が
低下するので好ましくない。連続線状体の好ましい繊度
は、クッション体として好ましい反発力が得られる30
0デニール以上、望ましくは400デニール以上、10
0000デニール以下である。繊度が100000デニ
ールを越えると、クッション体の単位体積当たりの連続
線状体の構成本数が少くなり、圧縮特性が悪くなるので
好ましくない。連続線状体の繊度は、より好ましくは、
500〜50000デニールである。
が0.005g/cm3 未満では反発力が失われるので
クッション体として不適当である。また0.20g/c
m3を越えると弾発性が強くなり過ぎて、座り心地が悪
くなるので、やはりクッション体として不適当である。
これらの理由から、網状構造体の好ましい見掛け密度
は、0.005g/cm3 以上、0.20g/cm3 以
下であり、より好ましくは、0.01g/cm3 以上、
0.05g/cm3 以下である。この網状構造体を座席
等のクッション体に使用する場合、着座時の嵩保持性と
弾発性および通気性を保持して快適な座り心地を得るた
めの圧縮時の見掛け密度としては、100g/cm2 の
荷重下で0.03g/cm3 〜0.20g/cm3 の嵩
高性を有するものが好ましく、0.05g/cm3 〜
0.20g/cm3 の嵩高性を有するものが特に好まし
い。
は、網状構造体2と表皮材3とを備えている。表皮材3
は熱可塑性樹脂の一例としてのポリエステル系繊維を用
いた織物からなる。網状構造体2と表皮材3との間は、
ホットメルト形のポリエステル系樹脂接着材4によって
接着されている。
性樹脂の一例としてのポリエステル系樹脂からなる多数
の連続線状体6をランダムなループ状に曲がりくねら
せ、かつ、各々のループの互いの接触部を融着させて立
体的な形状としたものであり、前述した理由により、見
掛け密度を0.005〜0.20g/cm3 の範囲とし
ている。このようなクッション体1は、通気性に優れた
網状構造体2と通気性の表皮材3とによって構成されて
いるので蒸れにくいものである。
た網状体製造装置10によって製造することができる。
網状体製造装置10の一例は、押出し機15とノズル部
16を備えている。押出し機15は、材料供給口20か
ら投入された熱可塑性樹脂原料をその融点より10℃な
いし80℃高い温度(例えば40℃高い温度)に加熱し
つつ、ノズル部16に向って押出すものである。
塑性樹脂は、ノズル部16のオリフィスから下方に吐出
され、線状に連続して途切れることなく自由落下するよ
うになっている。なお、熱可塑性樹脂の吐出時の温度を
この樹脂の融点より30℃〜50℃高い温度とすれば、
ランダムな三次元ループを形成しやすく、しかもループ
同志の接触部が互いに融着しやすい状態に保つことがで
きるので好ましい。
隔で設けられている。ノズル部16の下方に、水等の冷
却媒体30とコンベア40が設けられている。コンベア
40は、一対のエンドレスネット41,42を互いに平
行にかつ相互間に所定間隔をあけて配置したものであ
り、エンドレスネット41,42の一部を冷却媒体30
の上に露出させている。各エンドレスネット41,42
は、回転体45,46によって図中の矢印方向に連続的
に無端走行させられる。
前記熱可塑性樹脂を吐出させ、エンドレスネット41,
42の間に自然落下させる。軟化した熱可塑性樹脂がエ
ンドレスネット41,42の間に落ちることにより、ノ
ズル部16のオリフィス数に応じた本数の連続線状体6
が形成されつつ、エンドレスネット41,42の間に挟
まれかつ停留することで曲がりくねりながらランダムな
ループが発生する。すなわちこれらの連続線状体6は、
それぞれ途切れることなく曲がりくねりながら図2中の
矢印A方向に連続しつつ、A方向と交差する方向(例え
ば矢印B方向)にループを形成する。
孔間隔ピッチをループが互いに接触できる寸法にしてお
くことで、エンドレスネット41,42の間でループを
互いに接触させ、ループ同志の接触部を融着させること
で立体的な網状構造体2が得られる。ループが融着した
網状構造体2は、エンドレスネット41,42によって
両側面が拘束されながら冷却媒体30に引き込まれ、冷
却媒体30の中で固化するとともに、各ループの融着部
が固定される。
造体2を、必要に応じて上記熱可塑性樹脂の融点よりも
10℃以上低い温度で擬似結晶化処理後、所定の大きさ
に切断することにより、図3に示すようなブロック状の
網状構造体2を得た。この網状構造体2は、ノズル部1
6のオリフィス数に応じた本数の連続線状体6が互いに
ランダムループを描きながら矢印A方向に連なってい
る。図中の矢印Bは網状構造体2の厚み方向を示してい
る。
ン体成形装置50により、表皮材3と共に所定の立体形
状に成形される。この成形装置50は、成形用金型51
と、ヒータ52と、送風機53と、熱風を循環させるた
めの導風路54と、金型51の内部の空気を吸引する排
気装置55などを備えている。
ウム合金などからなるいわゆる簡易アルミ型を使用で
き、パンチングメタルのように多数の通気孔60,61
が形成されている。そしてヒータ52と送風機53によ
って発生させた熱風を、通気孔60を通じて金型51の
内部に吹込むことができるようになっている。金型51
はベース63によって支持されている。
3をセットし、表皮材3の周縁部をクランプ部材65等
によって金型51に固定する。なお、表皮材3の上にポ
リエステル系の樹脂からなるワディングを予め設けてお
いてもよい。そして金型51の内部の空気を通気孔60
を経て排気装置55によって吸引することにより、表皮
材3を金型51に吸着し、金型51の内面に沿う形状に
表皮材3を整える。
1の内面に吸着できない場合には、表皮材3の裏側に非
通気性のフィルム5a(この場合、ポリエステル系のフ
ィルム)を設けておき、このフィルム5aと一緒に表皮
材3を排気装置55によって金型51の内面に吸着させ
て成形するようにしてもよい。また、表皮材3を予め金
型51の内面形状に応じてある程度の予備成形を行って
おいてもよい。
系樹脂のホットメルトフィルム5aの上から、予めオー
ブン、遠赤外線あるいは高周波誘導加熱等の適宜の加熱
手段によって軟化温度まで加熱されて軟化した網状構造
体2を、表皮材3の内側に詰め込む。そして金型51を
蓋56によって閉塞し、網状構造体2を厚み方向に圧縮
する。
生させた130℃の熱風を、通気孔60を通じて金型5
1の内部に導入し、網状構造体2に5分間熱風を吹き付
けながら金型51と蓋56による圧縮を行った。そして
所定時間経過後、金型51を冷却し、脱型して所望の立
体形状のクッション体1を得た。
ョン体1は、連続線状体6を製造する際にノズル部16
から押出された線状体6をランダムループ状に曲がりく
ねらせて連続成形するため、従来の合成樹脂綿を用いた
クッション体の場合に必要であった開綿工程が不要とな
る。しかも、各ループの接触部が融着した連続線状体6
からなるため、ほつれたり形状の崩れを生じることがな
い。そして多数本の連続線状体6同志が溶融状態で互い
に融着するからバインダが不要である。また、網状構造
体2と表皮材3が同一種類の熱可塑性樹脂からなるた
め、網状構造体2と表皮材3を分別することなく再溶融
によるリサイクル使用が可能である。
る網状構造体2は、従来の合成樹脂綿を用いたクッショ
ン体に比較して金型にセットしやすく、網状構造体2と
表皮材3との接着を網状構造体2の成形と同時に行える
とともに、加工熱量が少なくてすみ、バリ取り工程が不
要であるなど製造工程が簡略化し、コスト低減を図るこ
とができる。
ション体は、例えばポリエチレンテレフタレート(PE
T)からなる1〜50デニールの捲縮のある繊維(長さ
51mm)を開綿し、バインダを混合し、カード積層後、
綿裁断、型セット、キュア、脱型工程を経たのち、別途
に表皮材接着工程を行うようにしている。この従来例
は、本実施例のクッション体1に比べると製造工数が多
く、バインダを必要とするためリサイクル使用が困難で
あり、加工熱量も多い。
空気の代りに130℃〜160℃に加熱された高温蒸気
を網状構造体2に吹き付けても、上記実施例と同様にク
ッション体1の成形を行うことができた。 (実施例2)図6に示す網状体製造装置70によって、
前述の網状構造体2を製造する。この網状体製造装置7
0は、二軸押出し機71を備えている。また、実施例1
で説明した成形装置50と同様の成形用金型51と、ヒ
ータ52と、送風機53と、熱風を循環させるための導
風路54と、金型51の内部の空気を吸引する排気装置
55などを備えている。
オリフィスが設けられており、材料供給口75から投入
された熱可塑性樹脂のペレットをその軟化点よりも高い
温度に加熱しつつ、例えばスクリューフィーダ76によ
って樹脂を定量押出しシリンダ77に向って押出すよう
にしている。上記温度に加熱された樹脂は、定量押出し
シリンダ77によってノズル部72のオリフィスから金
型51に向って吐出され、線状に連続して途切れること
なく自由落下するようになっている。
媒体を供給するための冷媒供給機構80が設けられてお
り、冷媒供給機構80のノズル81から噴出する低温ガ
スによって、金型51の内部を低温雰囲気に保つことが
できるようになっている。
材3がセットされ、排気装置55によって表皮材3を金
型51の内面に吸着させることにより、表皮材3を金型
51の内面に沿う形状に整える。
熱された熱可塑性樹脂を定量押出しシリンダ77に供給
し、定量押出しシリンダ77のノズル部72から、表皮
材3の上に、軟化した樹脂を一定量だけ繊維状に押出
す。ノズル部72から吐出した樹脂は、金型51の内部
でオリフィス数に応じた本数の連続線状体6を形成しつ
つ、全ての連続線状体6が曲がりくねりながらランダム
なループを形成する。そしてループ同志を互いに接触さ
せることにより、接触部を融着させる。この時、連続線
状体6を表皮材3に融着させることも可能である。
ル81から供給される低温ガスにより低温雰囲気に保た
れており、吐出された連続線状体6の硬化を促進するよ
うにしている。
に示された実施例と同様に金型51に蓋56をし、ヒー
タ52と送風機53によって発生させた熱風を金型51
の内部に送り込み、網状構造体2と表皮材3を一緒に加
熱・圧縮成形するとともに、網状構造体2に表皮材3を
融着させる。そして、必要に応じて上記熱可塑性樹脂の
融点よりも10℃以上低い温度で擬似結晶化処理後、金
型51を冷却し、脱型して所望の立体形状の表皮一体形
クッション体1を得た。
構造体を用いているため、バインダを使用する場合の問
題を回避できるのは勿論のこと、従来に比べて簡単な製
造工程によって表皮一体形のクッション体を得ることが
でき、しかも網状構造体と表皮材との接着を網状構造体
の成形と同時に行うことができ、接着材を省略すること
も可能である。しかも通気性が充分な網状構造体を用い
ているために蒸れにくいなど、座り心地が著しく改善さ
れる。また、網状構造体と表皮材とが接着によって一体
化されているため、単に表皮材を被せただけのものより
も面剛性が改善される。また、バインダを使用しない熱
可塑性樹脂からなるクッション体であるから、表皮材と
網状構造体を分別することなくリサイクル使用すること
が可能である。
の概略断面図。
ットした状態の断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】所定の形状に成形された表皮材の内側に、
熱可塑性樹脂からなる300デニール以上の連続線状体
をランダムなループ状に曲がりくねらせかつ各々のルー
プの互いの接触部を融着させた見掛け密度が0.005
〜0.20g/cm3 の立体的な網状構造体が詰め込ま
れ、かつ、これら網状構造体と表皮材とが一体に成形さ
れて表皮材が網状構造体に接着していることを特徴とす
る表皮一体形クッション体。 - 【請求項2】上記表皮材と上記網状構造体とが互いに同
一種類の樹脂からなり、かつ上記表皮材に上記網状構造
体の一部が融着していることを特徴とする請求項1記載
のクッション体。 - 【請求項3】通気孔を有する金型に表皮材をセットしか
つこの表皮材を金型内面に吸着することにより所定の形
状を付与する工程と、熱可塑性樹脂からなる300デニ
ール以上の連続線状体をランダムなループ状に曲がりく
ねらせかつ各ループの互いの接触部を融着させることに
より見掛け密度が0.005〜0.20g/cm3 の立
体的な網状構造体を得る工程と、上記金型の内部におい
て上記表皮材の上に詰め込まれた上記網状構造体に上記
金型の通気孔を通じて熱風または蒸気を吹き込んで加熱
しながら上記金型によって圧縮することにより上記網状
構造体を所定の形状に成形するとともに表皮材を網状構
造体に接着させる工程と、表皮材が付着した上記網状構
造体を冷却後に金型から取出す工程とを具備したことを
特徴とする表皮一体形クッション体の製造方法。 - 【請求項4】上記金型にセットされた上記表皮材を上記
金型の内面に吸着させて形状を付与したのち、軟化温度
まで加熱された熱可塑性樹脂を押出し機のノズル部から
上記表皮材の上に所定量押出して上記金型の内部にて連
続線状体をランダムなループ状に曲がりくねらせつつル
ープの接触部を溶着させることによって網状構造体を形
成し、そののち上記網状構造体に熱風または蒸気を吹き
込みながら上記網状構造体を圧縮して表皮材と一緒に網
状構造体を所定形状に成形するとともに上記表皮材を網
状構造体に接着させることを特徴とする請求項3記載の
クッション体の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19839494A JP3686690B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 表皮一体形クッション体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP19839494A JP3686690B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 表皮一体形クッション体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=16390404
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|---|---|---|---|
| JP19839494A Expired - Lifetime JP3686690B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 表皮一体形クッション体の製造方法 |
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