(57)【要約】【課題】表皮材と裏基材とを同時に発泡樹脂の発泡成形により一体化し、表面の感触や着座感の良好なシート用のクッション部材を製造する。【解決手段】シート表面側に配置される表皮材１２とシートフレーム側に配置される裏基材１４との間に発泡樹脂を注入して発泡成形を行うに、熱可塑性の樹脂シート２１からなる裏基材１４の表面に、発泡樹脂１６に対する接着性を高める活性化処理を施して活性化面２２を形成し、裏基材１４の活性化面２２に発泡樹脂を接触させて発泡成形を行うことにより製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート表面側に配置される表皮材とシートフレーム側に配置される裏基材との間に発泡樹脂を注入して発泡成形を行い、前記表皮材と前記裏基材とを発泡樹脂によるパッド部を一体化してシート用のクッション部材を製造する方法であって、
熱可塑性の樹脂シートからなる前記裏基材の表面に、前記発泡樹脂に対する接着性を高める活性化処理を施して活性化面を形成し、該裏基材の活性化面に前記発泡樹脂を接触させて発泡成形を行うようにしたことを特徴とするシート用クッション部材の製造方法。
【請求項２】
前記活性化面の形成後に、前記熱可塑性の樹脂シートを加熱成形して前記裏基材を形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート用クッション部材の製造方法。
【請求項３】
前記発泡樹脂と接触する前記活性化面とは反対面側から加熱して成形するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のシート用クッション部材の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性の樹脂シートが高密度ポリエチレン層と低密度ポリエチレン層との積層フィルムからなり、前記発泡樹脂と接触する活性化面を前記高密度ポリエチレン層に形成するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の車両用シートのクッション部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート用のクッション部材を製造する方法に係り、特に、シート表面側に配置される表皮材とシートフレーム側に配置される裏基材との間に発泡樹脂を注入して発泡させることによりシート用のクッション部材を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート用のクッション部材は、通常、シート表面側に配置される表皮材とシートフレーム側に配置される裏基材との間に発泡樹脂によるパッド部を介在させて構成されている。表皮材は、シート表面に配置される樹脂シート、ファブリック材、布、皮革等からなる表面材と、発泡樹脂によるパッド側に配置されて表面材とパッド部との間のズレを抑えるためのワディング材とを備えて形成されている。裏基材としては、シートフレームと発泡樹脂によるパッド部との間の擦れなどを防止するために、通常、不織布が使用されている。
【０００３】
このようなシートを製造するには、表皮材を成形型の型内にセットし、発泡樹脂を表皮材の内側に充填，発泡させることから発泡樹脂によるパッド部と表皮材とを一体に発泡成形することが行われている（特許文献１）。
【０００４】
また、熱プレスにより立体形状に成形された不織布を裏基材として用い、この裏基材を成形型の型面に組み付けて発泡樹脂を発泡させることから、裏基材と発泡樹脂によるパッド部とを一体に成形することも行われている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−１９２６３４号公報
【特許文献２】特開平１１−１９２６２９号公報
【０００５】
このようなシート用のクッション部材では、表皮材とパッド部とを一体化し、また、裏基材とパッド部とを一体化することが行われているが、表皮材と裏基材とを同時に発泡樹脂によるパッド部と一体化することは行い難かった。
【０００６】
それは、表皮材側ではパッド部のクッション性をできるだけ向上させ、裏基材側ではシートフレームとの擦れにより剥離や破壊などが生じない程に裏基材とパッド部との間の接合強度を十分に高めなければならないが、両者を同時に満足させることが容易でなかったことによる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、表皮材と裏基材とを同時に発泡樹脂の発泡成形により一体化することができ、しかも表面の感触や着座感の良好なシート用のクッション部材を製造可能な方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
不織布を裏基材に用いて発泡樹脂の発泡成形により一体化させると、発泡樹脂を不織布に十分に含浸させなければならないため、成形時の樹脂材料の注入量を増加して発泡圧を高くしなければならない。その結果、表皮材にも発泡樹脂が高い圧力で接触することでワディング材に含浸して固化し、表皮材側には発泡樹脂による硬質な層状部分が形成されてクッション部材の表面の感触や着座感を悪化させている。本発明者らは、上述した点を解決することから、所望の性質を有するクッション部材を製造できることを見出した。
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、シート表面側に配置される表皮材とシートフレーム側に配置される裏基材との間に発泡樹脂を注入して発泡成形を行うことにより、前記表皮材と前記裏基材とを発泡樹脂により一体化してシート用のクッション部材を製造する方法で、熱可塑性の樹脂シートからなる前記裏基材の表面に、前記発泡樹脂に対する接着性を高める活性化処理を施して活性化面を形成し、該裏基材の活性化面に前記発泡樹脂を接触させて発泡成形を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項２に係る発明は、活性化面の形成後に、熱可塑性の樹脂シートを加熱成形して裏基材を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項３に係る発明は、発泡樹脂と接触する活性化面とは反対面側から加熱して成形するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項４に係る発明は、熱可塑性の樹脂シートが高密度ポリエチレン層と低密度ポリエチレン層との積層フィルムからなり、発泡樹脂と接触する活性化面を高密度ポリエチレン層に形成するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本願の請求項１に係るシート用クッション部材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂シートの表面に、発泡樹脂に対する接着性を高める活性化処理を施して活性化面を形成したものを裏基材として用い、この裏基材の活性化面に発泡樹脂を接触させて発泡成形を行うので、裏基材と発泡樹脂とを十分な接合強度で容易に接合することができる。
【００１４】
これにより、発泡成形の際、裏基材に発泡樹脂を含浸させる必要がなく、発泡樹脂の注入量や発泡時の圧力を低く抑えることが可能となり、発泡樹脂が表皮材に過剰な圧力で接触して含浸固化されることを抑制できる。その結果、表皮材側に発泡樹脂の硬質の表層が形成され難く、表皮材と裏基材とを同時に発泡成形により一体化しても、表面の感触や着座感の良好なシート用のクッション部材を製造することができる。
【００１５】
本願の請求項２に係るシート用クッション部材の製造方法によれば、活性化面の形成後に熱可塑性樹脂シートを加熱成形して裏基材を形成するので、立体的な形状を有する裏基材であっても、発泡樹脂と接触する表面全体に均一に活性化面を形成することができる。
【００１６】
本願の請求項３に係るシート用クッション部材の製造方法によれば、発泡樹脂と接触する活性化面とは反対面側から加熱して成形するので、活性化処理により表面に微細な凹凸が形成される等から活性化された活性化面に与える熱を少なく抑えることができ、加熱成形時に活性化面の改質効果が低下し難く、裏基材と発泡樹脂との十分な接合強度を確保し易い。
【００１７】
本願の請求項４に係るシート用クッション部材の製造方法によれば、熱可塑性の樹脂シートが高密度ポリエチレン層と高密度ポリエチレン層より軟化温度或いはガラス転移点が低い低密度ポリエチレン層との積層フィルムからなるので、高密度ポリエチレンが完全に軟化されることなく熱可塑性の樹脂シートを成形することができる。しかも、その高密度ポリエチレン層に発泡樹脂と接触する活性化面を形成するので、高密度ポリエチレン層に形成された活性化面に対する加熱による影響を少なくでき、活性化面の改質効果の低下をより防止し易くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図示の実施の形態に基づいて説明すると、図１は車両用シートのクッション部材を示す。クッション部材１０は、シートクッション、シートバック等の図示しないシートフレームに装着されて乗員を支持する弾性変形可能な部材として形成されている。
【００１９】
そのクッション部材においては、表皮材１２が車両用シートの外表面に露出されて乗員と直接接触するシート表面Ｓ側に配置されると共に、裏基材１４がシートフレームに接触する裏面Ｒ側に配置され、また、発泡樹脂によるパッド部１６が表皮材１２と裏基材１４との間に配置されている。
【００２０】
表皮材１２は、図２に示すように樹脂シート，ファブリック，布、皮革等からなる表面材１３と、表面材１３とパッド部１６との間のズレを抑えるワディング材１７とを備えて形成されている。ワディング材１７としては適宜選択できるが、ここではポリエステル系の発泡樹脂スラブが使用されている。また、ワディング材１７と表面材１３とは全面に亘って積層状態で接合されている。
【００２１】
表皮材１２の中央部分では、ワディング材１７とパッド部１６とが略全面に亘って使用時にズレを生じない程度に接合されている。一方、表皮材１２の一部又は全部の周辺部は発泡樹脂によるパッド部１６と離間した状態の自由端１２ｅとなっており、端末にはクッション部材１０をシートフレームに装着した状態で係止するためのフック１２ｆ（図１参照）が所定間隔で取り付けられている。
【００２２】
発泡樹脂によるパッド部１６は、十分なクッション性を有すると共に、繰返し弾性変形された際の劣化が生じにくい発泡樹脂からなるのが好ましい。ここでは、発泡ポリウレタンが用いられている。
【００２３】
裏基材１４は、クッション部材１０が変形した際にパッド部１６がシートフレームに対して直接局部的に加圧された状態で接触して擦れることを防止する等から設けられている。また、パッド部１６がシートフレームに擦れると、擦れ音が発生し、機械的応力によりパッド部１６の接触部分で破壊が生じ易いからである。
【００２４】
裏基材１４は、熱可塑性の樹脂シートを立体形状に折曲げ成形したものでなり、シートフレームに繰返し接触して振動等を受けた際の耐久性がパッド部１６より高く、しかもパッド部１６との十分な接合強度が確保できるものが好適である。図示の実施の形態においては、図３に示すように裏面側Ｒに配置される基材外層１８と、パッド部１６側に配置される基材内層１９とが一体的に接合された積層構造に形成されている。
【００２５】
その裏基材１４では、基材外層１８がクッション部材１０の使用時にシートフレームと直接接触するものであるため、基材内層１８としてはシートフレームに対して加圧された状態で接触して擦れた際に、擦れ音が生じ難いと共に局部的な応力に対して破壊され難く、しかも成形容易な熱可塑性樹脂で形成したものを用いるのが好ましい。
【００２６】
その熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が例示でき、特に安価で成形容易である等の理由で低密度ポリエチレンが好適である。この実施の形態では、後述する裏基材１４の加熱成形の際に成形し易く、また、柔軟性を確保して樹脂パッド部１６との剥離を防止し易い等の理由から、発泡低密度ポリエチレンが用いられている。
【００２７】
基材内層１９は、基材外層１８に十分な強度で積層一体化でき、同時に、後述する活性化処理によりパッド部１６との接合強度を向上可能な熱可塑性樹脂からなるのが好ましく、基材外層１８と同様の樹脂が例示できる。特に、基材外層１８より軟化点或いはガラス転移点の高い樹脂からなるのが好適である。この実施の形態では、基材外層１８が低密度ポリエチレンで形成されているに対し、基材内層１９が高密度ポリエチレンで形成されている。
【００２８】
また、基材内層１９は裏基材１４としての成形性を確保する等の理由から基材外層１８より薄肉に形成するのが好ましい。例えば、基材外層１８の厚さの１／３０以下、特に、基材外層１８の厚さの１／３００以下に設定するのが好適である。
【００２９】
上述した構成，材料から車両用シートのクッション部材１０を製造する工程を例示すると、まず、表面材１３とワディング材１７とが積層一体化されて所定形状に形成された表皮材１２を適宜の方法で予め作製し、基材外層１８と内基層１９とが積層一体化された熱可塑性樹脂シート２１を適宜の方法で予め作製する。
【００３０】
次に、熱可塑性の樹脂シート２１を用いて裏基材１４を作製する。ここでは、まず、図４（ａ）に示すように熱可塑性板状の樹脂シート２１の基材内層１９の表面に活性化処理を施して活性化面２２を形成する。活性化面２２は両面に形成してもよいが、通常的には熱可塑性樹脂シート２１の片面に形成すればよい。
【００３１】
活性化処理は、パッド部１６を形成する発泡樹脂に対する接着性を向上する処理であり、例えば、裏基材１４の表面，即ち、基材内層１９の表面に微細な凹凸を形成し、また、パッド部１６を形成する発泡樹脂との接着性を向上できる反応基を植え付けることで行える。ここでは、コロナ放電処理により活性化処理を施している。その処理電力や時間は、裏基材１４やパッド部１６の材質に応じて適宜選択できる。
【００３２】
その活性化面２２を形成した後に、加熱成形を施す。ここでは、図４（ｂ）に示すように活性化面２２が形成された基材内層１９とは反対面側である基材外層１８側から熱可塑性の樹脂シート２１をヒータ２３により加熱する。これは、活性化面２２の劣化を抑えるためである。
【００３３】
このとき、基材外層１８が変形容易であって基材内層１９が過剰に軟化されない程度の温度、例えば、基材外層１８を構成する樹脂の軟化点或いはガラス転移点以上であって、基材内層１９を構成する樹脂の軟化点或いはガラス転移点以下の温度で加熱するのが好ましい。これも、活性化面２２の劣化を抑えるためである。
【００３４】
加熱後、図４（ｃ）に示すように、直ちに、真空成形型２４を用いて真空成形を行う。この真空成形型２４は裏基材１４に対応した型面２４ａを有しており、多数の脱気孔２４ｂから脱気して加熱された熱可塑性樹脂シート２１の基材層１８側から型面２４ａに雰囲気圧で押し付けることにより成形する。
【００３５】
このとき、基材外層１８側から真空成形型２４を接触させて成形するため、活性化面２２が型面２４ａに接触することなく成形でき、活性化面２２の劣化を防止することができる。その後に冷却することから、図４（ｄ）に示すような裏基材１４が得られる。
【００３６】
次に、裏基材１４と前述の表皮材１２との間に発泡ポリウレタンを形成するための発泡樹脂を注入して発泡成形を行うことにより、裏基材１４と表皮材１２とを発泡ポリウレタンにより一体化する。
【００３７】
その発泡成形は、図５に示すような発泡成形型２５を用いて行える。この発泡成形型２５は、表皮材１２を型面に配置可能な下型２６と、表皮材１２の自由端１２ｅを下型２６との間で密封把持してキャビティ２７を形成可能なキャビティ型２８と、裏基材１４を型面に配置可能で溶融状態の発泡樹脂をキャビティ２７内に供給可能な供給路２９ａを有する上型２９とからなる。
【００３８】
下型２６には真空室２６ａが設けられており、多数設けられた吸引孔２６ｂから表皮材１２を吸引して固定できるようになっている。また、図示しない圧力調整手段によりキャビティ２７の内圧を調整できるようになっている。
【００３９】
その発泡成形型２５の所定位置に表皮材１２及び裏基材１４を配置固定して型締めし、その後に供給路２９ａから裏基材１４の図示しない貫通孔を介して発泡樹脂をキャビティ２７内に供給し、裏基材１４の基材内層１９の活性化面２２と表皮材１２のワディング材１７とに発泡樹脂を接触させた状態で発泡させて成形を行う。
【００４０】
このとき、不織布からなる裏基材を配置して成形する従来の方法と異なり、発泡圧により発泡樹脂を裏基材１４に含浸させる必要がなく、より少ない発泡樹脂をより低い発泡圧でキャビティ２７内に充満させればよく、圧力も適宜選択することができる。
【００４１】
その成形の際に、表皮材１２のワディング材１７にも発泡圧で発泡樹脂が接触するため、ワディング材１７には発泡樹脂が含浸されず或いは僅かに含浸される程度である。この成形後に冷却固化させるから、クッション部材１０の完成体として得られる。
【００４２】
このように車両用シートのクッション部材１０を製造すれば、裏基材１４の基材内層１９の表面に形成された活性化面２２に発泡樹脂を接触させて発泡成形を行うので、裏基材１４とパッド部１６とを使用時に浮きや皺或いは部分的な剥離を発生しない程度に十分な接合強度で容易に接合することができる。
【００４３】
ここでは、裏基材１４に発泡樹脂を含浸させることなく接合できるので、発泡成形の際に発泡樹脂の注入量や発泡時の圧力を低く抑えることができ、発泡樹脂が表皮材１２に過剰な圧力で接触することを防止できる。そのため、パッド部１６がワディング材１７に全く又は殆ど含浸されず、表皮材１２側に硬質の表層が形成され難い。その結果、表皮材１２と裏基材１４とを同時に発泡成形により一体化しても、表面の感触や着座感の良好なクッション部材１０として製造できる。
【００４４】
この製造過程においては、活性化面２２の形成後に熱可塑性の樹脂シート２１を加熱成形して裏基材１４を形成しているので、立体的な形状を有する裏基材１４であっても、発泡樹脂と接触する表面全体に均一に活性化面が形成されていて、裏基材４１の全体にパッド部１６を均一に接合できる。
【００４５】
また、発泡樹脂と接触する活性化面とは反対面側から加熱して成形するので、活性化面に与える熱を少なく抑えることができ、しかも、基材外層１８側から成形するため、加熱成形時に活性化面の改質効果を低下し難く、裏基材１４と発泡樹脂パッド部１６との十分な接合強度を確保し易い。
【００４６】
裏基材１４としては、高密度ポリエチレンからなる基材内層１９と低密度ポリエチレンからなる基材外層１８との積層フィルムからなる熱可塑性の樹脂シート２１を用いているため、基材接合層１９が完全に軟化されることなく熱可塑性樹脂シート２１を成形することができ、基材内層１９に形成された活性化面２２に対する加熱による影響を少なくできて活性化面の改質効果の低下をより防止し易い。
【００４７】
上述した実施の形態では、裏基材１４として基材外層１８と基材内層１９との２層構造を有する熱可塑性樹脂シート２１を用いた例について説明したが、活性化処理により接合強度を確保できれば、基材層１８のみからなる単層構造のシートを使用することも可能である。その場合、基材層１８に活性化面２２を形成すればよい。
【実施例】
【００４８】
実施例１：厚さ３ｍｍの発泡低密度ポリエチレンからなる基材外層１８に、厚さ１０μｍの高密度ポリエチレンからなる基材内層１９をラミネートした熱可塑性の樹脂シート２２を用い、コロナ放電処理を施した後、真空成形して裏基材１４を作製した。次に、１３５０ｇの発泡樹脂をキャビティ２７内に収容し、発泡圧を０．３ｋｇｆ／ｃｍ２とし、裏基材１４に接触させて発泡成形し、クッション部材１０を製造した。
【００４９】
実施例２：厚さ３ｍｍのポリプロピレン単層からなる熱可塑性の樹脂シート２２を用い、実施例１と同一にコロナ放電処理を施すと共に真空成形して裏基材１４を作製する他は、全て実施例１と同一にしてクッション部材１０を製造した。
【００５０】
比較例１：ボランズ（ポリエステル長繊維不織布、東洋紡績株式会社製、商標）を用い、コロナ放電処理を施すことなく加圧成形して作製した厚さ略３ｍｍの裏基材を使用し、１４５０ｇの発泡樹脂で発泡圧を０．３９ｋｇｆ／ｃｍ２として発泡成形する他は、全て実施例１と同一にしてクッション部材１０を製造した。
【００５１】
比較例２：比較例１と同一の裏基材を用い、表皮材１２を発泡成形型２５に配置しない他は、全て実施例１と同一の条件で発泡成形し、その後、接着剤を用いて表皮材１２を接着することにより、実施例１と同等のよりクッション部材１０を製造した。
【００５２】
実施例１，２及び比較例１，２により得られたクッション部材１０の弾性変形させた際の感触を比較したところ、比較例１のクッション部材１０では表皮材１２側に硬質な板感を有する部分が多く形成されていて、他のものより弾性変形させた際の感触に劣っていた。また、比較例２のクッション部材１０の感触は実施例１，２に比べてやや良好であるものの、表皮材１２を接着する手間を要するため、製造に手間を要した。
【００５３】
実施例１，２により得られたクッション部材１０を負荷荷重７０ｋｇで同一の耐久試験及び振動耐久試験を行ったところ、実施例２では使用可能な程度ではあるが、裏基材１４とパッド部１６との間の界面剥離が一部に生じることがあった。これに対し、実施例１では何れの試験でもそのような界面剥離が全く観察されず、実施例１は実施例２に比べてより耐久性に優れることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態により製造するシート用のクッション部材を示す断面図である。
【図２】図１のクッション部材の表皮材を示す部分断面図である。
【図３】図１のクッション部材の裏基材を示す部分断面図である。
【図４】図２の裏基材の作製工程を示す説明図である。
【図５】図１のクッション部材の発泡成形型を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０    クッション部材
１２    表皮材
１４    裏基材
１６    発泡樹脂によるパッド部
１８    基材外層
１９    基材内層
２１    熱可塑性樹脂シート
２２    活性化面
２４    真空成形型
２５    発泡成形型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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