JPS63211363A - 熱可塑性布の成形方法 - 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〕 本発明は熱可塑性布の成形方法に関するものであり、よ
り具体的にはポリエステル若しくはポリアミド繊維より
成る布又は熱可塑性プラスチックのフィルムを液状金属
浴に漬けて所望の立体的（三次元的）形状に成形する方
法に関するものである。

〔発明の背景〕

ポリエステル又はポリアミド（ナイロン６及び６６）な
どのような成る熱可塑性繊維は結晶領域と非晶領域とを
有することは周知である。この非晶領域の軟化点は結晶
領域の融点より低いから、繊維を非晶領域の軟化点にま
で加熱しただけでは繊維の一体性は失なわれないが、結
晶領域の融点にまで加熱すると繊維は融解して元の形を
失なってしまう、このようなポリエステル又はポリアミ
ド繊維の物理的性質を利用して、衣料品産業においては
衣料品のパーマネントプレス、特にヒートセットによる
プリーツづけが行なわれている。

また、同じ物理的性質を利用して、繊維産業においては
布を後続の仕上げ処理のためにフラットな安定した状態
にするためにヒートセットが行なわれている。

他方、このような熱可塑性布は、自動車用シート、その
ヘッドレスト、アームレスト或いは人形玩具等々のよう
な発泡プラスチック製品又はぬいぐるみ製品の表皮材（
カバー材料）としても使用されている。この場合、布を
裁断し、縫製して最終製品の外形を被う形に仕立てるこ
とも行なわれているが、工業的には、フラットな布を一
段階の加熱加圧で最終製品の輪郭に相当する形状に成形
することができれば、この方法の方がより効果的であり
経済的である。

例えば自動車用シート又はヘッドレストの製造を例にと
って説明すれば、最終製品の外形輪郭に相当する形状の
内腔表面を有する成形型の中に表皮材となる布を敷き、
真空吸引、　によって表皮材を内腔表面に沿わせるよう
に成形（フォーミング）し、ついでその上へポリウレタ
ンフォームの原液を注入するという方法が従来性なわれ
ている。このような真空成形法では表皮材が通気性をも
っていては効果がないので、通気性ある織布を表皮材と
する場合には、表皮材に予め非通気性の裏打ちを施すな
どしなければならず、その手間とコストが無視し得ない
好ましからざる要因になるだけでなく、でき上がった製
品が通気性の欠けたら−のになるという問題がある。ま
た、真空成形によって表皮材を内腔表面に十分忠実に沿
わせることは簡単ではないので、不十分な形づけのまま
表皮の中へ発泡体を注入することにより不良品を産出す
る割合が多くなるという問題もある。

表皮材の通気性を損わずに立体的な形づけをしようとす
れば、真空成形法によらない、加熱手段と加圧手段とを
有する特別な装置が要求される。このような装置は最終
製品の形が異なるごとに、その形の数だけ用意しなけれ
ばならず、例えばシート（座席）製造用とヘッドレスト
製造用とに兼用し得るような装置はこれまで知られてい
ない、最終製品の形ごとに加熱加圧装置を設置すること
は、設備費がかさみ、工業的に（商業的に）受は入れら
れない。

従って、ポリエステル又はポリアミド繊維から成る熱可
塑性の布が、折角上述のようなヒートセットの可能性を
もっていても、この性質を利用してこれらの布をフラッ
トな状態から所望の立体的最終形状に一段階の加熱加圧
で成形することのできる有効且つ経済的な方法はこれま
で開発されていない。

〔発明の目的〕

従って本発明の目的は、熱可塑性布をフラットな状態か
ら一段階の加熱加圧により所望の最終立体形状に成形す
ることのできる、汎用性（融通性）があり、しかも経済
的である方法、及びその方法を実施するための装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ポリエステル又はポリアミドなどのような結
晶領域と非晶領域とをもつ繊維から作られた布又は熱可
塑性プラスチックのフィルム（本明細書において、この
両者を「熱可塑性布」と総称する）を、非晶領域の軟化
点と等しいか又はそれより高く、結晶領域の融点よりは
低い共融点をもち、比較的高い密度をもつ共融混合物か
ら成る液状金属浴に浸漬し、その熱と圧縮力とによって
前記熱可塑性布を所望の最終立体形状に成形するもので
ある。

熱可塑性布を液状金属浴に浸漬するのには、最終製品、
例えばヘッドレスト又はシートクッションの外形形状に
相当する立体的外形輪郭を有する中子又は上型が使用さ
れる。この上型は、流動性下型ともいうべき液状金属浴
から受ける熱と圧とに耐えられる、好ましくは安価な材
料、例えばコンクリートによって作られる。最終製品の
形が異なる場合は、この上型だけを変えればよく、下型
（液状金属浴）はすべての製品に共通して使用できる。

熱可塑性布が直接液状金属と接触して汚損又は損傷され
るのを避けるため、保護布が使用される。保護布は、液
状金属を通さない十分目の詰んだ、しかし液状金属の熱
と圧縮力を容易に熱可塑性布に伝える、しなやがな材料
、例えばメラクロン（ｍｅｒａｋｌｏｎ）繊維の密な絹
布などから作られる。

熱可塑性布は、液状金属浴の上に張り渡した保護布の上
に、シワのないフラットな状態に配置され、その上方か
ら降りてくる上型によって保護布と共に液状金属浴の中
に押し込まれ、所要の深さに浸漬される。液状金属浴は
、その共融点（例えば１３９℃又はそれ以上）より高い
、しかし熱可塑性布の結晶領域の融点よりは低い温度で
熱可塑性布に熱を伝えると共に、密度及び深さに対応し
た強い圧縮力を熱可塑性布に及ぼし、これにより熱可塑
性布を上型の外形輪郭に一致させ、形状づけを行なう。

形状づけの後、上型と共に液状金属浴から引き上げられ
た熱可塑性布は冷却され、与えられた立体的形状は固定
される。立体的形状を固定された熱可塑性布から上型が
抜き取られ、成形作業は完了する。

〔実施例〕

次に図面を９照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明により所望の立体的形状に成形された布
の外観を示す斜視図、 第２図及び第３図は本発明の液状金属浴成形法の工程を
説明する略示断面図である。

本発明の方法は、種々の立体的形状に成形された熱可塑
性布の製品を生み出すことができる。第１図はその一例
を示すもので、これはヘッドレストのカバー材（表皮材
）であり、このように成形された後、その内部へポリウ
レタンフォーム又はその他の詰め物が充填されるであろ
う、第１図に示すカバー材は例えばポリエステル又はポ
リアミド繊維がら成る織布又は編布製であり、この織布
又は絹布は最初１枚のフラットな状態にあり、それ口片
で立体的形状を保つことのできる能力はながったもので
ある０本発明により液状金属浴内で成形された後は、図
示のように、立体的形状をそれ自身で保持することので
きる保持性を有するに至る。この成形されたカバー材の
中へ例えば低圧発泡の発泡性原液を注入して発泡膨張さ
せることにより、簡易に最終製品（ヘッドレスト）を作
ることができる。

第１図に示したような成形された熱可塑性布を製造する
方法を、そのために使用する装置と共に、第２図及び第
３図を９照して説明する。

まず本発明の方法で用いられる１つの成形装置１が第２
図に示されている。この装置１は、耐熱性内張り２を施
した槽３を有し、槽の中に本発明に係る液状金属浴４が
入れられる。

液状金属浴４は、鉛、錫、カドミウム、亜鉛又はビスマ
スから選ばれた金属の共融混合物であり、そして実際的
には、これら５種の金属の二元、三元又は四元混合物で
あり得る。

これら５ｍの金属は、すべて高い密度をもち、従ってそ
の溶融浴の中へ漬けられた物体に対し強い圧縮力を、熱
と共に、及ぼすことができる。

好適な液状金属浴４は、下記のような組成をもつ。

鉛　　　　　　　　　　　　　　３２％　（１！量）＃
１　　　　　　　　４５％ カドミウム　　　　　１８％ ビスマス　　　　　　　　５％ この好適組成は１３９℃で液状共融混合物を形成し、最
高の密度を有するから、この中へ浸漬された物体に対し
高く、均一な圧縮力（又は成形圧力）と高い熱（少なく
とも１３９℃以上の温度の）を与えることができる。成
形圧力は、一方では液状金属の密度（大体１０くらい、
一定とみることができる）により生じ、他方では液中の
深さにより与えられる。

例えば、金属浴４の中の約１０ｃｍの深さで約１００　
ｇ７ｃｍ”の成形圧力が得られる０図示してないが、こ
の金属浴を液状に保つための温度維持手段が好適に槽３
に付設され得る。こうして液状金属浴４は、フレキシブ
ルな加熱加圧用下型を構成するということができる。

成形装置１は、液状金属浴４の上方に上型５を有する。

上型５は、所望の最終製品（図示の例でヘッドレスト）
に相当する外形輪郭を有し、その全周囲に・液状金属浴
の圧と熱を受けた熱可塑性布が押しつけられる。上型５
は、喰４の中で５！８膨張したり、圧力によって潰れた
りすることのない耐熱性、耐圧性で、且つ比較的安価な
材料、好適番ごコンクリート製と一１″ゐことがよい、
第２図に矢印で示すように、上型５は上下に動き得るよ
うに適宜支持材６によって上方から支持されている。

上型５の下に、本発明により成形されるべき布７、すな
わちポリエステル又はポリアミド系の織布、絹布或いは
熱可塑性プラスチックのフィルム（総称してｒ熱可塑性
布」）がフラットな状態に配置される０図示の例で、布
７は適当なガイドローラ８．８の上にビンと張った平ら
な状態に横たえられている。布７は、上方からの圧力に
よりガイドローラ８゜８上をスムースに動き得る。

金属浴４の上方で、布７の下に、保護布９がガイドロー
ラ１０．１０上を容易に動き得るように配置される。保
護布９は、布７が液状金属に直接触れて汚損乃至損傷さ
れるのを防ぐしのであるが、金属浴の熱と圧縮力をなる
べく忠実に布７へ伝えることができるように、それ自身
伝熱性があり且つ柔軟性（レジリエンシー）がある材料
で作られる。好適に、保護布９は密に編成したメラクロ
ン（＋ｍｅｒａｋｌｏｎ）の絹布が用いられ得る。

なお、第２図でＷは布７に水を適用する手段を表わして
おり、この手段は布７上を水平方向に動かすことができ
、或いは逆に布７を水速用手段Ｗの下に横に動かすよう
にしてもよい。

本発明の成形工程は、第２図に示すように、布７をビン
と張り渡し、ついで上型５を降下させ、それにより布７
と保護布９とを液状金風温４の中へ押し込み、第３図に
示すように所要の深さまで、例えばヘッドレストの底部
に相当する上型５のくびれ部５ａまで、浸漬することに
より、開始される。浸漬された布７は、高い密度の液状
金属浴４から均一な圧縮力を、第３図にこまかい多数の
矢印で示すように、受けて、上型５の表面形状に一致す
るように押しつけられると共に、液状金属からの熱（少
なくとも共融温度１３９℃より高い）を受けて、非晶領
域が溶融乃至軟化せしめられることになる。

このように同時に熱と圧とで形づけられた布７は、つい
で、上型５と共に液状金属浴４から引き上げられ、例え
ば空気の吹付けにより冷却され、与えられた立体的形状
は固定される。保護布９は、破壊しない限り、再使用可
能である。

成形された布７の形状が固定されたら、上型５はゆ去さ
れ、くびれ部５ａに相当する部分より少し上で布を切断
すると、第１図に示したような、立体的に成形され、そ
れ自身で保形性を有する、ヘッドレストのカバー材が得
られる。

本発明によれば、成形を容易にするため、熱可塑性布は
、液状金属浴への浸漬に先立ち、例えば第２図に示した
ような水速用手段Ｗなどにより、湿潤され得る。布に含
まれた水分は、液状金属浴からの高い熱により急速に蒸
気となって、布の繊維を膨潤させ、その変形を容易にす
る。成形が完了した時、布は乾燥している。

使用される熱可塑性布がポリエステル又はポリアミド織
布又は編布である場合、これら布はその製造工程中にヒ
ートセット処理を受けていない、染色・仕上げ済のもの
であることが好都合である。なぜなら、前以ってヒート
セットされていない布は非晶領域にストレス又はストレ
インが少なく、それだけ新たに与えられた外力によく順
応するからである。

本発明により処理されるべき布７がパイル布地である場
合、保護布は同様なパイルを有するものが用いられるべ
きである。第４図は、このようなパイル付保護布９′を
拡大して模式的に示している。保護布９′はパイルＰ′
を有し、これは布７のパイルＰと向き合ってそれらの中
に突き刺っている。従って、液状金属洛中で強い圧力が
保護布９′を通じて布７に伝えられても、布７のパイル
Ｐが倒伏してそのソフトな触感を失なうようなことは防
止される。

本発明の液状金属浴成形法は、熱可塑性プラスチックの
フィルムの成形にも応用することができる。これらフィ
ルムは、従来加熱装置と真空成形装置とを利用する熱成
形法によって処理されているが、本発明の方法により経
済的に有利に成形されることができる。

熟成形装置は、−ｉに、製品の寸法ごとに最小コストと
なる大きさに作るべきものであるので、成形すべきカバ
ー材の寸法が異なるごとに多数の熱成形装置、特に成形
型、を用意しなければならない、また、従来の方法で使
用される真空吸引装置は元来高価なものである。

これに対し本発明においては、１つの液状金属浴がいく
つもの異なる寸法の製品に対し共通の下型として利用さ
れ得る。異なる寸法の製品に対しては、上型だけを交換
すればよく、そして上型はコンクリートなどのような安
価な材料で容易に製作され得る。

液状金属浴（流動性下型）の利点は、それがフレキシビ
リティをもっていて、凹んだ形状部分へも容易に進入し
得ることであり、また、高価複雑な加圧又は吸引装置及
び加熱装置を要することなく、熱と圧を同時に適用し得
ることである。また、特に上型が基部の拡大した形状で
ある場合、流動性下型（液状金属浴）はその上型を抵抗
なく挿入し且つ引き上げることを可能ならしめる点で有
利である。

特に、熱可塑性プラスチックのフィルムが本発明により
成形される場合、フィルムは加熱と同時に成形圧力を受
け、従来の方法に比しより均一厚のカバー材を作り出す
ことができる。また、特に上型が基部の拡大した形状で
ある場合、流動性下型（液状金属浴）はその上型を抵抗
なく挿入し且つ引き上げることを可能ならしめる点で有
利である。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明の液状金属浴成形法によれば、
熱可塑性布くファブリック）、即ちポリエステル又はポ
リアミドなどの織布又は絹布及び熱可塑性プラスチック
・フィルムは、その物理的性質を利用して、フラットな
原状態から一段階の処理で熱と圧縮力により立体的な所
望形状に成形され得る０本発明の方法及びそこに使用さ
れる装置は、従来の方法及び装置に比較し、汎用性に富
み、且つ経済的に有利である。

本発明はよってフラットな熱可塑性布を所望の立体的形
状に成形することは、従来の裁断・縫製加工の手間を省
き、且つ後続の作業、例えば発泡性プラスチックの注入
又はその他の詰め物の装入は容易となり、そのための設
備も軽易なものとなし得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により所望の立体的形状に一段階で成形
された熱可塑性布、具体的にヘッドレストのカバー材を
示す斜視図、 第２図は本発明の方法で使用）れる成形装置（その主要
部は液状金属浴である）を略示的に示す断面図、 第３図は同装置による成形工程を説明する断面図、 第４図は第２図及び第３図の成形装置に使用される保護
布の変形例を模式的に示す拡大部分断面図である。 〔主要符号〕 １・・・液状金属浴成形装置、３・・・槽、４・・・液
４＆金属浴、５・・・上型、７・・・（処理される）熱
可塑性布、９・−・保護布。 瀞ア３図 ↓ 尾４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）結晶領域と非晶領域とをもつ繊維から構成さ
   れた布又は熱可塑性プラスチックのフィルムから選ばれ
   た表皮材料を用意し、 （ｂ）前記非晶領域又は熱可塑性プラスチックの軟化点
   と少なくとも等しいか又はそれより高く、且つ前記結晶
   領域の融点よりは低い共融点をもち、且つ比較的高い密
   度をもつ共融混合物から成る液状金属浴を用意し、 （ｃ）前記表皮材料を所望の最終形状に相当する立体的
   外形をもつ上型によって前記液状金属浴の中へ押込み浸
   漬し、それにより前記表皮材料を上型の外形に沿わせて
   形づけし、 （ｄ）前記形づけされた表皮材料を上型と共に液状金属
   浴から引上げて冷却し、 （ｅ）所望の立体的最終形状に成形された表皮材料から
   上型を取り外すことから成る熱可塑性布の成形方法。 ２、前記表皮材料と液状金属浴との間に保護布を介在さ
   せて浸漬を行なう特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、液状金属浴へ浸漬する前に前記布を湿潤させること
   を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、液状金属浴から引上げた表皮材に空気を吹きつける
   ことにより冷却を行なう特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ５、液状金属浴は、鉛、錫、カドミウム、亜鉛及びビス
   マスから成る群から選ばれた金属の共融混合物である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、液状金属浴は、鉛、錫、カドミウム及びビスマスの
   共融混合物であり、１３９℃の共融点をもつ特許請求の
   範囲第５項記載の方法。 ７、前記保護布はメラクロン製の密に編んだ編布である
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、前記上型はコンクリート製である特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ９、前記表皮材料はポリエステル又はポリアミド繊維か
   ら成る織布又は編布製である特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 １０、前記表皮材料はパイル布地であり、前記保護布は
   該布地と接する面に同様にパイルを有するものである特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 １１、前記表皮材料は熱可塑性プラスチックのフィルム
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。