(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定寸法に予め裁断された表面材と熱溶融性接着フィルムを成形型にセットし、表面材と熱溶融性接着フィルムを吸引成形し、次に、中型を成形型の開口部にセットし、型内に結合剤がブレンドされたフォームチップを充填した後に、蓋型にて該フォームチップを圧縮し、次に、蓋型より蒸気を吹き出し、結合剤を反応させてフォームチップを結合させると共に、熱溶融性接着フィルムを溶融させて表面材とフォームチップを一体化させることを特徴とする表面材一体成形座席体の製造方法。
【請求項２】
所定寸法に予め裁断された表面材と熱溶融性接着フィルムを成形型にセットし、表面材と熱溶融性接着フィルムを吸引成形し、さらに略成形型内壁形状となるよう準備された軟質ポリウレタンシートを熱溶融性接着フィルムの上に載置し、次に、中型を成形型の開口部にセットし、型内に結合剤がブレンドされたフォームチップを充填した後に、蓋型にて該フォームチップを圧縮し、次に、蓋型より蒸気を吹き出し、結合剤を反応させてフォームチップを結合させ、軟質ポリウレタンシートと接着させると共に、熱溶融性接着フィルムを溶融させ表面材と軟質ポリウレタンシートを接着させ、表面材、軟質ポリウレタンシートとフォームチップとを一体化させることを特徴とする表面材一体成形座席体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車、鉄道車輌、家具等に用いられる表面材一体成形座席体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、これらの座席体は、例えば次のような方法により製造されていた。
（１）予め縫製、真空成形、熱プレス成形等により所定形状にし、発泡原液を注入発泡させて型成形したクッション体やフォームチップを結合材にて結合して型成形されたクッション体に、接着剤を介して、手貼り、あるいは補助装置を併用して被覆する方法。
（２）（１）と同様に所定形状にされた表面材を、発泡成形型内にセットした表面材を、発泡原液を注入発泡させて、表面材とクッション体を一体化する方法。
（３）表面材の材質により、不通気性フィルム等を積層した表面材を、座席体形状の凹型により真空成形し、その型内にポリウレタン未発泡原液を注入し、発泡一体化する方法。
【０００３】
しかしながら、前記方法には次のような問題点があった。
（１）に対しては、表面材の作成工程、クッション体の形成工程、接着工程と工程が繁雑になり、コスト、納期等の問題があるばかりでなく、最終工程で表面材とクッション体の接着の際に、接着のずれや表面材の汚れが発生し易く、不良による歩留り悪化も避けられない問題があった。
【０００４】
（２）に対しては、表面材表側への発泡原液の液漏れ、シミだし、防止のために、厚めのワディング材を介在させたり、不通気性フィルムを介在させたりするが、ワディング材を介在させると原液の浸透により少なくとも部分的に硬化層が発生し、着座感の悪化となり、不通気性フィルムを介在させると座席体として必要な通気性が損なわれ、発汗の問題や着座感の悪化となる問題があった。また、ワディング材、フィルム等の積層等のラミネート工程が増加し、コスト上昇という問題も発生した。
【０００５】
（３）に対しては、真空成形を利用するために、表面材には、不通気性の素材を使用するか、通気性の素材には裏面に不通気性フィルムを積層させる必要があった。したがって、完成された座席体は、表面材に通気性が無く、長時間の着座時、発汗等による不快感を与えるものであった。
【０００６】
本発明は、この様な従来製造方法の問題点を背景になされたもので、中間工程がほとんどなく、一貫工程で製品の製造コストが他の製造方法に対して優位性があり、さらに、品質安定性、意匠性、クッション性、耐久性に優れる座席体を製造することを目的とするものである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
本発明の表面材一体成形座席体の製造方法は、所定寸法に予め裁断された表面材と熱溶融性接着フィルムを成形型にセットし、表面材と熱溶融性接着フィルムを吸引成形し、次に、中型を成形型の開口部にセットし、型内に結合剤がブレンドされたフォームチップを充填した後に、蓋型にて該フォームチップを圧縮し、次に、蓋型より蒸気を吹き出し、結合剤を反応させてフォームチップを結合させると共に、熱溶融性接着フィルムを溶融させて表面材とフォームチップを一体化させることを特徴とする表面材一体成形座席体の製造方法である。
また、所定寸法に予め裁断された表面材と熱溶融性接着フィルムを成形型にセットし、表面材と熱溶融性接着フィルムを吸引成形し、さらに略成形型内壁形状となるよう準備された軟質ポリウレタンシートを熱溶融性接着フィルムの上に載置し、次に、中型を成形型の開口部にセットし、型内に結合剤がブレンドされたフォームチップを充填した後に、蓋型にて該フォームチップを圧縮し、次に、蓋型より蒸気を吹き出し、結合剤を反応させてフォームチップを結合させ、軟質ポリウレタンシートと接着させると共に、熱溶融性接着フィルムを溶融させ表面材と軟質ポリウレタンシートを接着させ、表面材、軟質ポリウレタンシートとフォームチップとを一体化させることを特徴とする表面材一体成形座席体の製造方法である。
【０００８】
本発明に使用される装置型は、成形型、中型、蓋型より構成されている。材質は、、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化型樹脂、鉄、アルミニューム、真鍮等が使用されるが、コスト、加工性、耐久性等の面でアルミニュームが最も適する。
【０００９】
成形型は、型内部に座席体の形状をなし、上部に開口部を有して、表面材及び熱溶融性接着フィルムを吸引成形するために内部に吸引孔を有するものである。また、吸引成形された表面材及び熱溶融性接着フィルムの端部を固定保持する押さえ枠を上部開口部の周辺に有していてよい。これにより、吸引成形の際の表面材等のズレによるシワの発生を防ぎ吸引成形が的確に行なえる。
【００１０】
中型は、成形型の開口部のフランジにセットすることができる、略円筒状をなす型で、成形型内部に充填する圧縮前のフォームチップの嵩高さを収納する容積を成形型に付加するための型である。形状としては、成形型の開口部とほぼ一致し、蓋型が挿通でき、フォームチップの圧縮が行なえる構造になっていればよい。また、この中型が、表面材等の押さえ枠を兼ねる構造としてもよい。
【００１１】
蓋型は、成形型内部に、フォームチップを圧縮するためと、成形型内に蒸気を導入するための型である。
形状は、成形型の開口部と略同一の圧縮面があり、その圧縮面に蒸気吹き出し孔を有している。この吹き出し孔は、１つであっても良いが、蒸気をフォームチップ全体に吹き付けるために、圧縮面全体に均一にあった方が好ましい。また、蓋型は、中型に挿通可能な形状であることが好ましい。蓋型の上部部分に、蒸気導入口を設けることにより、中型に挿通に際し、支障の内構造とすることができる。また、蓋型をプレス装置等に連動させることにより、圧縮圧等を一定とした作業を行うことが可能となる。
中型内に充填したフォームチップを圧縮し、次に蒸気を吹き出し孔より、吹き付けて結合剤を反応させてフォームチップを結合する。この時、蒸気熱により、熱溶融性接着フィルムを溶融させて、表面材と結合されたフォームチップまたは軟質ポリウレタンフォームシートを接着させる。
【００１２】
表面材は、通常座席体に使用されるもので有ればいかなる物でも使用することができるが、吸引成形の面で伸び率が、破断時で約２０％以上で有ることが好ましい。２０％以下であると吸引成形が難しい場合があり、シワ等が発生し易くなることもある。
特に、通気性のある編織布、不織布、あるいはパンチング加工等により通気性を有する人工皮革や合成皮革も使用することが特別な加工を付加することがなく、さらにその通気性を失うことがなく使用することが可能である。
また、表面材に、予め軟質ポリウレタンフォームシート等のワディング材をラミネート等により積層しておいたものを使用することも可能である。
【００１３】
熱溶融性接着フィルムは、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系等の樹脂フィルムが使用できるが、溶着性及びコスト面よりポリオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。
熱溶融性接着フィルムの厚さとしては、好ましくは２０〜２００μｍで、さらに好ましくは、３０〜１００μｍである。２０μｍ以下では、吸引成形時に孔が開いたり、被着体間での接着力不足となる場合があり、２００μｍ以上では、吸引成形性が悪化したり、完全溶融するのに時間がかかり、作業性及び通気性の阻害となったり、さらにコスト面でもあまり好ましくない。また、熱溶融性接着フィルムは、表面材に予めラミネートしても良い。
熱溶融性接着フィルムの溶融温度としては、蒸気熱で溶融し、フィルム形状で存在しないものが好ましく、６５〜１３５℃がよい。６５℃以下であると常温での取扱時に、べたつきが発生したり、ゴミ等が付着してしまい易く、扱い難いものとなる場合がある。また、１３５℃以上であると加熱時間が長く必要となり作業効率が悪化したり、また、チップの素材によってはフォームチップの溶融等の悪影響が発生する場合がある。
【００１４】
フォームチップは、通気性、耐熱性、接着性、柔軟性、クッション性を有するものが好ましい。例えば、軟質スラブポリウレタンフォームやモールド発泡ポリウレタンフォームや編織布とフォームシートとの積層体などをチップ化した軟質ポリウレタンフォームチップ等が好適に用いられる。また、軟質スラブポリウレタンフォームやモールド発泡ポリウレタンフォームの廃棄物を回収し、チップ化して再利用してもよい。
フォームチップの大きさは、平均径が１０ｍｍ以下のものが好ましく、平均径が１０ｍｍを越えるとクッション体としての強度面で好ましくない場合がある。
【００１５】
また、結合剤としては、導入される蒸気の水分又は熱により、硬化する反応性結合剤が好ましく、例えば末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーが作業効率等の点で好ましい。
フォームチップに対する結合剤の混合割合は、１０〜３５重量％、好ましくは１５〜３０重量％がよい。混合割合が１０重量％未満では、フォームチップ同志の結合力が弱く、結合されたフォームチップ全体としての物性低下となる場合がある。
【００１６】
フォームチップは、結合硬化した状態で、４０〜１３０ｋｇ／ｃｍ３  ，好ましくは５０〜１００ｋｇ／ｃｍ３  程度の密度がよく、充填量で調節される。４０ｋｇ／ｃｍ３  未満であると、へたり、破断が生じるなど耐久性の面で好ましくない場合があり、一方１３０ｋｇ／ｃｍ３  を超えると硬度が高くなり、座り心地等が悪化し、重量も重くなり、コスト高となる場合がある。
【００１７】
蓋型より成形型の内部に導入される蒸気圧力（温度）は、好ましくは０．３ｋｇ／ｃｍ２  （約６５℃）〜３ｋｇ／ｃｍ２  （約１３５℃）であり、より好ましくは０．７ｋｇ／ｃｍ２  （約９０℃）〜２ｋｇ／ｃｍ２  （約１２０℃）である。０．３ｋｇ／ｃｍ２  未満では、熱溶融性接着フィルムの溶融が不充分で接着不良や通気性の妨げとなる場合があり、３ｋｇ／ｃｍ２  を超えると表面材の外観を損ねたり、チップの素材によってはフォームチップの溶融をおこしたりする場合がある。
蒸気の圧力、蒸気の導入時間は、結合剤の種類、混合割合、成形型の大きさ、熱溶融性接着フィルム等に応じて異なってくるが、通常２〜５分程度でよい。
【００１８】
座席体のクッション性向上や表面材とフォームチップとの接着性を向上させるために、熱溶融性接着フィルムとフォームチップとの間に軟質ポリウレタンフォームシートを介在させてもよい。
軟質ポリウレタンフォームシートの厚さは、２〜１０ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍ程度でよい。２ｍｍ未満では成形型への装着作業性が悪く、１０ｍｍを超えるとやはり作業性が悪く、コスト上昇となる場合がある。しかし、表面材に予めワディング材をラミネートしたり、クッション性に問題の無い場合は、特にこの対応を取らなくともよい。
【００１９】
【作用】
表面材と熱溶融性接着フィルムを別工程で貼り合わせておく必要がなく、吸引成形によって、成形型内壁形状に付形する事が可能であり、結合剤の混合されたフォームチップを型内に充填し、蓋型にて圧縮し、蒸気を導入して、フォームチップを相互に結合すると同時に、熱溶融性接着フィルムを溶融させて、表皮材と相互に結合されたフォームチップとを一体化し、さらに熱溶融性接着フィルムが溶融しているために表面材の通気性を阻害しなくなるため、通気性が確保され、クッション性、耐久性の優れた座席体を容易に得ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】
図を基に本発明の一実施例について説明する。
【００２１】
表面材２として伸び率３０％を有する編布と酢酸ビニル樹脂よりなる厚さ５０μｍの熱溶融性接着フィルム３をそれぞれ成形型内壁形状に応じた大きさにカットし、図２のように成形型６の開口部上に順次載置し、表面材２と熱溶融性接着フィルム３の端部を成形型６の開口部周囲のフランジに押さえ枠７に固定する。
【００２２】
次に、成形型内壁の空気吸引孔１０’をとうして、真空ポンプにて吸引し、表面材２及び熱溶融性接着フィルム３を成形型内壁面に沿わせて図３のように付形させた後、予め所定形状にカットした厚さ４ｍｍの軟質ポリウレタンフォーム４を熱溶融性接着フィルム３上に沿わせてセットする。
圧縮前のフォームチップの嵩高さを補うための中型８を成形型６の開口部周囲のフランジにセットする。
【００２３】
平均粒径約１０ｍｍの軟質ポリウレタンフォームチップにポリウレタンプレポリマーを該チップに対して２５重量％となるように添加し、ミキサーにて混合し、圧縮後のフォームチップの密度が６０ｋｇ／ｃｍ３  となる量を図４のように中型８及び成形型内に充填した。
【００２４】
次に、エアーシリンダーにより上下動する蓋型９を降下させて、フォームチップを成形型内に図５のように圧縮した。この時、蓋型９の圧縮面の貫通孔より１．４ｋｇ／ｍ２  （約１１０℃）の蒸気を成形型内に３分３０秒間導入した。
【００２５】
その後、蓋型９を上昇させ、中型９と押さえ枠７を取り除き、相互に結合されたフォームチップと表面材が一体化された半製品を成形型６より取り出し、雰囲気５０℃の乾燥室内で、チップモールド内の残留水分を取り除いた。
【００２６】
次いで、表面材２及び熱溶融性接着フィルム３の端部をカットし、図１の座席体を得た。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な製造設備、製造工程で表面材の持つ通気性を損なうことなく、表面材と相互に結合されたフォームチップとが一体化された、クッション性、耐久性に優れた座席体を、効率的に、低コストにて製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例の座席体の３面図である。
【図２】本発明における実施例の成形型断面図及び表面材等の載置状体である。
【図３】本発明における実施例の吸引成形の断面図である。
【図４】本発明における実施例のフォームチップ充填状体の断面図である。
【図５】本発明における実施例の圧縮及び蒸気導入時の断面図である。
【符号の説明】
１    座席体
２    表面材
３    熱溶融性接着フィルム
４    軟質ポリウレタンフォームシート
５    相互に結合されたフォームチップ
５’  フォームチップ
６    成形型
８    中型
９    蓋型
１０  空気吸引孔
１０’空気吸引口
１１  蒸気吹き出し孔
１２  蒸気パイプ
【図１】
0003625890.tif 000002
【図２】
0003625890.tif 000003
【図３】
0003625890.tif 000004
【図４】
0003625890.tif 000005
【図５】
0003625890.tif 000006