(57)【要約】所定の成形圧Ｐにおいて、物性ないし特性が異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、物性ないし特性が異なる２以上の成形部を有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形する。一体成形時において、いずれの成形部においても所定の成形圧Ｐとなるようにウレタン原液の注入量を設定する。
2004058473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン原液を金型内に注入して発泡成形することにより、ポリウレタンフォーム成形品を製造する方法において、
所定の成形圧Ｐにおいて、物性ないし特性が異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、物性ないし特性が異なる２以上の成形部を有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形する方法であって、
該一体成形時において、いずれの成形部においても前記所定の成形圧Ｐとなるように前記２種以上のウレタン原液を金型内に注入して成形することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記所定の成形圧Ｐにおいて、密度の異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、所定の密度の成形部と、この成形部と密度が異なる成形部とを有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、前記金型に注入するウレタン原液により前記所定の成形圧Ｐで成形されるポリウレタンフォームの密度と、当該ウレタン原液により成形される成形部の容積とに基いて、前記一体成形時においていずれの成形部においても前記所定の成形圧Ｐとなるように、当該ウレタン原液の該金型への注入量を設定することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項２において、前記所定の成形圧Ｐにおいて、硬度がほぼ同一で密度の異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、所定の硬度及び密度の成形部と、この成形部と硬度がほぼ同一で密度が異なる成形部とを有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１において、該２種以上のウレタン原液を金型内に同時に注入することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項６】
請求項１において、該２種以上のウレタン原液を時間差をおいて金型内に注入することを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項１において、該ポリウレタンフォーム成形品が車両用シートパッドであることを特徴とするポリウレタンフォーム成形品の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のポリウレタンフォーム成形品の製造方法により製造されたポリウレタンフォーム成形品。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のポリウレタンフォーム成形品の製造方法により製造された車両用シートパッド。
【請求項１０】
請求項９において、座面の尻下部以外の一部又は全部が、該尻下部よりも低密度でかつほぼ同一硬度であることを特徴とする車両用シートパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ポリウレタンフォーム成形品及びその製造方法並びに車両用シートパッドに係り、特に、部分的に物性ないし特性が異なるポリウレタンフォーム成形品を一体成形する方法と、この方法により製造されたポリウレタンフォーム成形品及び車両用シートパッドに関する。
【背景技術】  自動車等のシートに取り付けられる車両用シートパッドは、一般に軟質ポリウレタンフォーム又は半硬質ポリウレタンフォームで構成され、支持安定性、安全性を確保した上で着座時の快適性を向上させ、また、長時間着座した際の疲労感を低減するために、材質或いは構造面でクッション性や硬度、振動吸収性等についての改良がなされている。
車両用シートパッドは、一般に、第２図に示す如く、座面の尻下部２及び腿下部３と座面両サイドのサイド土手部４とで主に構成され、尻下部２は腿下部３側の基部２Ａと後端部２Ｂとで構成される。
従来、このような車両用シートパッド１は、通常、ポリオール成分に、触媒、整泡剤、その他の添加成分を所定の配合で混合した配合液（以下「ポリオール配合液」と称す。）と、イソシアネート成分とを、成形の直前で混合してウレタン原液を調製し、このウレタン原液を金型に注入して発泡成形することにより製造されている。
車両用シートパッドにおいては、座面の尻下部２は搭乗者の体重が最も多くかかり、この部分の材質は座り心地や乗り心地と密接な関係がある。従って、尻下部２の構成材料は座り心地、乗り心地の観点から重要であるが、それ以外の部分は体重の負荷も小さく相対的な重要度は低い。
従来の車両用シートパッドは、サイド土手部４や腿下部３等の一部が異種材料で構成される場合もあるが、一般的にはその全体が同一の材料で構成されている。このため、座り心地や乗り心地に重要な尻下部２に用いられる材料により、重要度の低いそれ以外の部分も構成される結果、シートパッド全体として重量アップやコストアップの要因となっていた。
低燃費化のための車両の軽量化は自動車業界の重要な課題であり、また、低コスト化も常に望まれている。
シートパッドの軽量化のために、座面の尻下部を除く部位を、尻下部を構成するポリウレタンフォームよりも低密度であるが反発弾性の高いポリウレタンフォームで構成することも提案されている。このシートパッドでは、尻下部以外の部分を低密度材料とすることで軽量化を図り、かつこの低密度材料を高反発弾性材料とすることで座り心地や耐久性の良いものにしている。
しかしながら、低密度品であっても高反発弾性のポリウレタンフォームは高価であり、低密度、高反発弾性のポリウレタンフォームで尻下部以外の部分を構成することは、価格面で不利である。
車両用シートパッドにあっては、座面の尻下部以外の部分には大きな負荷はかからず、乗り心地や耐久性の面で尻下部以外の部分に高反発弾性の材料を用いることは必ずしも必要とされない。
座り心地、乗り心地及び耐久性を損なうことなく、軽量化及びコストダウンを図った車両用シートパッドとして、本出願人は先に、座面の尻下部以外の一部又は全部が、該尻下部を構成する材料よりも低密度でかつ硬度がほぼ同等の材料で構成されている車両用シートパッドを提案した（特開２００２−３５３１０２号公報）。前述の如く、座り心地、乗り心地に加え、耐久性といった観点から、尻下部以外の部分には大きな負荷はかからず、従って、このように尻下部を構成する材料と硬度がほぼ同一であれば、尻下部以外の部分に低密度の安価な材料を用いても、十分に良好な性能を得ることができる。
ポリウレタンフォームの成形法として、金型に２種以上のウレタン原液を同時に或いは時間差をおいて注入して一体成形する方法は従来行われている。従って、特開２００２−３５３１０２号公報に記載される、硬度がほぼ同一であるが密度が異なる部分を有する同硬度異密度の車両用シートパッドを、一体成形により製造することができるならば、その生産性は大幅に改善され、製造コストも廉価なものとなる。
従来、硬度がほぼ同一であるが密度が異なる部分を有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形により製造することは行われていない。また、一体成形により部分的に異なる物性ないし特性を有するポリウレタンフォーム成形品、特に所望部位に設計通りの所望の密度の成形部が形成されたポリウレタンフォーム成形品を製造することは行われていなかった。
従来においては、配合の異なる２種以上のウレタン原液を用いて一体成形を行う場合、一体成形時の成形圧（発泡成形時に金型内で到達する最大内圧）を考慮することなく、ウレタン原液を金型に注入して一体成形することが行われていた。このため、所定の成形圧Ｐにおいて、物性ないし特性が異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して一体成形を行っても、目的とする物性ないし特性を有する成形部を形成し得なかった。
発明の概要
本発明は、部分的に物性ないし特性が異なるポリウレタンフォーム成形品を一体成形により確実に製造する方法と、この方法により製造されたポリウレタンフォーム成形品及び車両用シートパッドを提供することを目的とする。
本発明のポリウレタンフォーム成形品の製造方法は、ポリオール配合液とイソシアネート成分とを混合してなるウレタン原液を金型内に注入して発泡成形することにより、ポリウレタンフォーム成形品を製造する方法に関する。詳しくは、本発明方法では、所定の成形圧Ｐにおいて、物性ないし特性が異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、物性ないし特性が異なる２以上の成形部を有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形する。本発明では、該一体成形時において、いずれの成形部においても前記所定の成形圧Ｐとなるように前記２種以上のウレタン原液を金型内に注入して成形する。
本発明では、一体成形時において、いずれの成形部においても所定の成形圧Ｐが得られるようにウレタン原液を金型内に注入するため、目的とする物性ないし特性を有する成形部を確実に成形することができる。
本発明の一態様においては、所定の成形圧Ｐにおいて、密度の異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、所定の密度の成形部と、この成形部と密度が異なる成形部とを有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形するに当たり、各ウレタン原液により所定の成形圧Ｐで成形されるポリウレタンフォームの密度と、当該ウレタン原液により成形される成形部の容積とに基いて、一体成形時においていずれの成形部においても所定の成形圧Ｐが得られるように、金型に注入する各ウレタン原液の注入量を設定する。
本発明の好ましい形態において、所定の成形圧Ｐにおいて、硬度がほぼ同一で密度の異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を、同時に或いは時間差をおいて金型内に注入して発泡させることにより、所定の硬度及び密度の成形部と、この成形部と硬度がほぼ同一で密度が異なる成形部とを有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形する。このようにして製造される、硬度がほぼ同一で密度が異なる部分を有するポリウレタンフォーム成形品は、特に車両用シートパッドに好適である。
本発明のポリウレタンフォーム成形品及び車両用シートパッドは、このような本発明の方法により製造されたものである。
本発明の車両用シートパッドは、底面の尻下部以外の一部又は全部が尻下部よりも低密度でかつ同一硬度であることが好ましい。
本発明において、密度とは「ＯＡ密度（オーバーオール密度；総密度）」を示す。ＯＡ密度は、車両用シートパッドのフォーム重量を体積で除する（フォーム重量／体積）ことにより測定される。また、硬度は、「２５％硬度」である。この２５％硬度は、直径２００ｍｍの加圧板にて車両用シートパッドの厚さの２５％の距離まで圧縮することにより測定される。
【図面の簡単な説明】  第１ａ，１ｂ図は本発明のポリウレタンフォーム成形品の製造方法の実施の形態を示す模式的断面図である。
第２図は一般的な車両用シートパッドを示す斜視図である。
第３ａ図は、実施例１におけるウレタン原液Ａ及びウレタン原液ＢのＯＡ密度と最大内圧との関係を示すグラフであり、第３ｂ図は、実施例１におけるウレタン原液Ａ、ウレタン原液Ａ’及びウレタン原液ＢのＯＡ密度と２５％硬度との関係を示すグラフである。
発明の好ましい形態
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
第１ａ，１ｂ図は本発明のポリウレタンフォーム成形品の製造方法の実施の形態を示す模式的な断面図である。
なお、以下においては、本発明により、所定の成形圧Ｐ、即ち、同一の発泡圧Ｐにて、硬度がほぼ同一で密度の異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、硬度がほぼ同一で密度が異なる部分を有するポリウレタンフォーム成形品を成形する方法について説明するが、本発明においては、このようなウレタン原液を３種以上用いても良いことは言うまでもない。また、本発明においては、所定の成形圧Ｐにて密度以外の硬度や、反発弾性、振動特性等も異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種又は３種以上のウレタン原液を金型内に注入して発泡させることにより、密度、その他の物性や物性の異なる部分を有するポリウレタンフォーム成形品を成形しても良い。
本発明においては、このような２種類のウレタン原液を第１ａ図に示す如く、注入ノズル１１，１２により同時に金型内に注入しても良く、第１ｂ図に示す如く、注入ノズル１１で注入した後、所定の時間後に、注入ノズル１２により金型内に注入しても良い。
いずれの場合においても、２種類のウレタン原液を金型に注入することにより、硬度Ｈ１，密度Ｄ１のポリウレタンフォームよりなる第１の成形部２１と、硬度Ｈ２，密度Ｄ２のポリウレタンフォームよりなる第２の成形部２２とが一体成形されたポリウレタンフォーム成形品が得られる。第１の成形部２１の硬度Ｈ１と第２の成形部２２の硬度Ｈ２とはほぼ同一であり、成形部２１の密度Ｄ１と成形部２２の密度Ｄ２とは異なるものである。
なお、本発明において、硬度がほぼ同一とは、硬度差が２０Ｎ以下、特に０〜４．９Ｎであることを言う。また、密度が異なるとは、密度差が３ｋｇ／ｍ３以上、特に１０〜５０ｋｇ／ｍ３程度異なることを言う。
２種類のウレタン原液を金型に同時注入した場合には、第１ａ図に示す如く第１の成形部２１と第２の成形部２２との境界部Ｌがほぼ同一断面上に位置する同硬度異密度ポリウレタンフォーム成形品を成形することができる。
一方、時間差をおいて２種類のウレタン原液を金型に注入した場合には、第１ｂ図に示す如く、成形部２１と成形部２２との境界部Ｌが同一断面から若干ずれたポリウレタンフォーム成形品が得られるが、同時注入の場合と同様に同硬度異密度ポリウレタンフォーム成形品を得ることができる。ただし、このように時間差をおいて２種類のウレタン原液を金型に注入する場合、先に注入したウレタン原液が樹脂化（硬化）する前に、後に注入するウレタン原液を金型に注入する必要がある。
次に、所定の成形圧Ｐにて、硬度がほぼ同一で密度の異なる第１及び第２の成形部を有したポリウレタンフォームを成形し得る２種類のウレタン原液を調製する方法について説明する。
成形されるポリウレタンフォームの密度は、主にウレタン原液のポリオール配合液中に含まれる発泡剤としての水の量によって決定される。
従って、ウレタン原液の調製に当たり、ポリオール配合液中の水の量を調整し、後述の実施例１に示す如く、２種類のウレタン原液により成形されるポリウレタンフォームの成形圧（最大内圧）とＯＡ密度との関係（第３ａ図）を調べる。そして、同一の最大内圧において、ＯＡ密度が異なり、所望のＯＡ密度差となる２種類のウレタン原液、即ち、より高密度のポリウレタンフォームを成形するためのウレタン原液（以下「高密度用ウレタン原液」と称す。）と同一の最大内圧において、より低い密度のポリウレタンフォームを成形するためのウレタン原液（以下「低密度用ウレタン原液」と称す。）の各組成を設定する。このとき、同一の最大内圧において、高密度用ウレタン原液及び低密度用ウレタン原液により成形される第１及び第２の成形部の密度をそれぞれＤＨ，ＤＬとする（ＤＨ＞ＤＬ）。
次に、この高密度用ウレタン原液と低密度用ウレタン原液とについて、後述の実施例１に示す如く、ＯＡ密度と２５％硬度との関係（第３ｂ図）を調べ、例えば、高密度用ウレタン原液によって成形された第１の成形部の密度がＤＨのときに、低密度用ウレタン原液によって成形された第２の成形部の密度がＤＬのときの２５％硬度と同等の硬度が得られるように、高密度用ウレタン原液のイソシアネートインデックスを調整する。この調整は、例えば、イソシアネート成分とポリオール配合液との配合を微調整するのみで良い。このような調整を行うことにより、高密度用ウレタン原液によって成形された第１の成形部の密度と最大内圧との関係は殆ど変わることがなく、従って、同一の最大内圧で、同一硬度、異密度の第１及び第２の成形部を成形し得る高密度用ウレタン原液と低密度用ウレタン原液の組成を設定することができる。
上記イソシアネートインデックスの調整は、低密度の第２の成形部の密度がＤＬのときに、高密度の第１の成形部の密度がＤＨのときの２５％硬度と同等の硬度が得られるように、低密度用ウレタン原液に対して行っても良い。
なお、上述の説明は、同一の発泡圧で密度の異なる２種類のウレタン原液を調製する方法の一例であって、本発明におけるウレタン原液の調製方法は、何ら上記の方法に限定されるものではない。
次に、このようにして調製された高密度用ウレタン原液と低密度用ウレタン原液の金型への注入量を設定する方法について説明する。
この高密度用ウレタン原液と低密度用ウレタン原液とを用いてポリウレタンフォーム成形部を成形する場合、各々の成形部で所定の同一の最大内圧が得られるように各原液の注入量を設定する。具体的には当該最大内圧において、高密度用ウレタン原液により成形される成形部の容積（「ＶＨ」とする。）とその密度ＤＨとから、注入量（ＧＨ）を求める。また、低密度用ウレタン原液により成形される成形部の容積（「ＶＬ」とする。）とその密度ＤＬとから、注入量（ＧＬ）を求める。即ち、注入した各ウレタン原液の体積を各成形部の容積で除した値が、成形されるポリウレタンフォームの密度に相当するのであるから、この密度と容積との積で、注入量を求めることができる。従って、高密度用ウレタン原液及び低密度用ウレタン原液の注入量ＧＨ、ＧＬは各々次のようにして求められる。
ＧＨ＝ＶＨ・ＤＨ
ＧＬ＝ＶＬ・ＤＬ
なお、従来においても、所定の密度のポリウレタンフォームを得ようとする場合、上述の如く、成形部の容積と、目的とする密度とから、ウレタン原液の注入量を求めることは行われていた。しかしながら、従来においては、２種以上の原液を用いて一体成形する場合、その発泡圧、即ち、当該密度が得られる成形時の最大内圧を各成形部で同一にはしておらず、単に適当な内圧に対する密度と成形部の容積とから各ウレタン原液の注入量を決定していた。このため、実際の一体成形においては、必ずしも注入量の算出に用いた密度の成形部を成形し得る内圧を達成し得ず、この結果、目的とする密度の成形部を得ることはできなかった。
これに対して、本発明では、成形圧と密度との関係から、同一の成形圧Ｐにおいて成形される成形部の密度を特定し、この密度となるように各ウレタン原液の注入量を算出するため、一体成形時においては、金型内のいずれの成形部においても、その成形圧が同一圧力Ｐとなる。この結果、目的とする密度の成形部を有したウレタンフォームを確実に得ることができる。
本発明の方法により一体成形される、物性ないし特性が異なる２種以上の成形部を有するポリウレタンフォーム成形品は、前述の同硬度異密度ポリウレタンフォーム成形品に何ら限定されず、密度のみならず硬度も異なる成形部を有するポリウレタンフォーム成形品や、密度は異なり反発弾性がほぼ同一のポリウレタンフォーム成形品、密度は異なり振動特性はほぼ同一のポリウレタンフォーム成形品、密度は等しく硬度が異なるポリウレタンフォーム成形品等であってもよい。
本発明は、このように、所定の成形圧Ｐにおいて、物性ないし特性が異なるポリウレタンフォームを成形し得る２種以上のウレタン原液を、一体成形時において、いずれのウレタン原液による成形部においても、当該所定の成形圧Ｐが得られるような注入量で注入し、これにより物性ないし特性が異なる２以上の成形部を有するポリウレタンフォーム成形品を一体成形するものである。
本発明の車両用シートパッドは、このような本発明の方法により、好ましくは硬度がほぼ同一で密度が異なる部分を成形したものである。
本発明の車両用シートパッドは、具体的には、次の（ｉ）又は（ｉｉ）の構成とすることができるが、これに限定されない。
（ｉ）  尻下部２と腿下部３を高密度ポリウレタンフォームで構成し、その他の部分（サイド土手部４）を低密度ポリウレタンフォームで構成する。
（ｉｉ）  腿下部３と尻下部２の基部２Ａとを高密度ポリウレタンフォームで構成し、その他の部分（後端部２Ｂとサイド土手部４）を低密度ポリウレタンフォームで構成する。
尻下部２を含む限られた部分のみを高密度ポリウレタンフォームで構成し、その他の座り心地や耐久性に影響の少ない部分を低密度ポリウレタンフォームで構成することにより、車両用シートパッド全体の軽量化を図ることができる。低密度成形部を高密度成形部と同等の硬度とし、その他の反発弾性等の物性は引き下げることにより、車両用シートパッドの材料コストの低減を図ることができる。
本発明の車両用シートパッドにおいて、高密度用ウレタン原液によって成形された高密度成形部の密度は、座り心地、乗り心地、耐久性等を確保するために４０〜８０ｋｇ／ｍ３程度であることが好ましい。硬度は２５％硬度で１５０〜３００Ｎ程度であることが好ましい。
低密度用ウレタン原液によって成形された低密度成形部の密度は、高密度用ウレタン原液成形部の密度の４０〜９５％程度であることが好ましく、その硬度は高密度成形部と略等しいことが好ましい。
低密度成形部の硬度が高密度成形部と略同等である本発明の車両用シートパッドは、乗り心地や耐久性を損なうことなく軽量化される。低密度成形部の硬度と高密度成形部の硬度との差は、好ましくは４．９Ｎ以下であり、特に３Ｎ以下とりわけ２Ｎ以下であることが好ましい。
本発明の車両用シートパッドは、好ましくは少なくとも尻下部の全部又は基部については高密度用ウレタン原液によって成形され、その他の部分の全部又は一部を低密度用ウレタン原液で成形される。
座り心地、乗り心地や耐久性を損なうことなく、軽量化、低コスト化を十分に図るために、車両用シートパッドの総体積の２０〜７０％を高密度用ウレタン原液で成形し、残部を低密度用ウレタン原液で成形するのが好ましい。
本発明の車両用シートパッドは、尻下部の全部又は基部の反発弾性率が６５〜７８％特に６５〜７０％であることが好ましく、その他の部分の反発弾性率が６２％以下特に５０〜６２％とりわけ６０〜６２％であることが好ましい。このように尻下部の全部又は基部の反発弾性率を高くし、その他の部分の反発弾性率を低くすることにより、車両用シートパッドへのシートの張りを良好なものとすることができる。
本発明の車両用シートパッドは高密度成形部と低密度成形部との２部分で構成するものに何ら限定されず、高密度成形部と低密度成形部の中間の密度を有し、硬度がこれらとほぼ同等の部分を尻下部以外の箇所に有していても良い。
【実施例】  以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【実施例１】  下記配合のウレタン原液Ａとウレタン原液Ｂとを用意した。なお、ウレタン原液Ａのイソシアネートインデックスは３６であり、ウレタン原液Ｂイソシアネートインデックスは４１である。
2004058473.tif 000003
2004058473.tif 000004
ウレタン原液Ａとウレタン原液Ｂについて、ＯＡ密度と最大内圧との関係を調べ、結果を第３ａ図に示した。第３ａ図より、内圧Ｐ＝０．６４７ｋｇ／ｃｍ２（６３．４ｋＰａ）において、ウレタン原液Ａにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度は４５．８ｋｇ／ｍ３であり、ウレタン原液Ｂにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度は４０ｋｇ／ｍ３であり、密度が異なることがわかる。
このウレタン原液Ａとウレタン原液Ｂについて、ＯＡ密度と２５％硬度との関係を調べ、結果を第３ｂ図に示した。第３ｂ図より明らかなように、ウレタン原液Ｂにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度が４０ｋｇ／ｍ３のときに２５％硬度は２５．８ｋｇｆあるのに対し、ウレタン原液Ａにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度が４５．８ｋｇ／ｍ３のときに、２５％硬度は１８ｋｇｆであり、上記の２５．８ｋｇｆよりもかなり低い。
そこで、ウレタン原液Ａについて、ポリオール配合液とイソシアネート成分との混合割合を徐々に変え、その場合のＯＡ密度と２５％硬度との関係を調べた。その結果、第３ｂ図に示す如く、イソシアネートインデックスを３７．５としたウレタン原液Ａ’により成形されたポリウレタンフォームは、ＯＡ密度４５．８ｋｇ／ｍ３のときに２５％硬度が上記と同じ２５．８ｋｇｆになることが判明した。なお、このウレタン原液Ａ’により成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度と最大内圧との関係は、ウレタン原液Ａにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度と最大内圧との関係とほぼ同等であり、ＯＡ密度４５．８ｋｇ／ｍ３のときの最大内圧はいずれも０．６４７ｋｇ／ｃｍ２であった。
上記の経緯に基づき、下記のウレタン原液Ａ’及びウレタン原液Ｂを用いてポリウレタンフォームを成形することとした。このポリウレタンフォームは、高密度の第１の成形部と低密度の第２の成形部を有し、第１及び第２の成形部の２５％硬度はいずれも２５．８ｋｇｆである。第１及び第２の成形部の体積はいずれも８０００ｃｍ３とした。成形用の金型のキャビティ体積は１６０００ｃｍ３である。このキャビティ内における成形時の最大内圧が、キャビティ内のいずれの箇所においても０．６４７ｋｇ／ｃｍ２となるように各ウレタン原液の注入量が設定された。
2004058473.tif 000005
即ち、ウレタン原液Ａ’により成形されたポリウレタンフォーム及びウレタン原液Ｂにより成形されたポリウレタンフォームのＯＡ密度と、ウレタン原液Ａ’により成形される高密度成形部の容積とウレタン原液Ｂにより成形される低密度成形部の容積とから、一体成形時にいずれの成形部においても内圧が０．６４７ｋｇ／ｃｍ２（６３．４ｋＰａ）となるようにウレタン原液Ａ’とウレタン原液Ｂの金型への注入量を次のようにして設定した。
金型の成形部Ａ’の容積は８０００ｃｍ３であり、成形部Ｂの容積は８０００ｃｍ３であることから、成形部Ａ’へのウレタン原液Ａ’の注入量は
４５．８（ｋｇ／ｍ３）×８０００×１０−６（ｍ３）＝０．３６６４ｋｇ
とした。また、成形部Ｂへのウレタン原液Ｂの注入量は
４０（ｋｇ／ｍ３）×８０００×１０−６（ｍ３）＝０．３２００ｋｇ
とした。
ウレタン原液Ａ’とウレタン原液Ｂとを、このような注入量で金型に同時注入して発泡成形を行ったところ、第１ａ図に示す如く、同硬度の高密度成形部と低密度成形部とからなるポリウレタンフォーム成形品が成形された。このポリウレタンフォーム成形品の２５％硬度は全体にわたってほぼ２５．８ｋｇｆ（２５２．８Ｎ）であり、ＯＡ密度は高密度成形部が４５．８ｋｇ／ｍ３であり、低密度成形部が４０ｋｇ／ｍ３であった。
また、このポリウレタンフォームの反発弾性率は高密度部分が６２％であり、低密度部分が６２％であった。
【実施例２】  実施例１において、ウレタン原液Ａ’とウレタン原液Ｂとを時間差を設けて金型に注入し、ウレタン原液Ｂを注入してから７秒後、１２秒後又は２０秒後にウレタン原液Ａ’を注入して同様に発泡成形を行った。その結果、第１ｂ図に示す如く、境界部Ｌが若干曲線状になったものの、同時注入の場合と同様に、２５％硬度は全体にわたってほぼ２５．８ｋｇｆであり、ＯＡ密度は高密度成形部が４５．８ｋｇ／ｍ３であり、低密度成形部が４０ｋｇ／ｍ３であるポリウレタンフォーム成形品が成形された。
また、このポリウレタンフォームの反発弾性率は高密度部分が６２％であり、低密度部分が６２％であった。
【実施例３】  実施例１において、ウレタン原液Ａ’の代りにウレタン原液Ａを用いたこと以外は同様にして一体成形を行ったところ、２５％硬度が１７．８ｋｇｆ（１７４．４Ｎ）で、ＯＡ密度が４５．８ｋｇ／ｍ３のウレタン原液Ａによる高密度成形部と、２５％硬度が２５．８ｋｇｆ（２５２．８Ｎ）でＯＡ密度が４０ｋｇ／ｍ３のウレタン原液Ｂによる低密度成形部とが一体成形された異硬度の高密度成形部と低密度成形部とからなるポリウレタンフォーム成形品が成形された。
以上詳述した通り、本発明によれば、部分的に物性ないし特性が異なるポリウレタンフォーム成形品を一体成形により容易かつ確実に製造することができる。そして、このような本発明のポリウレタンフォーム成形品の製造方法によれば、座り心地、乗り心地、耐久性に影響する尻下部に対して、座り心地、乗り心地、耐久性には殆ど影響を及ぼすことのない尻下部以外の部分には尻下部を構成する材料と硬度はほぼ同一であるが低密度で軽量かつ安価な材料で構成した車両用シートパッドを容易に製造することができ、このような車両用シートパッドによれば、座り心地、乗り心地や耐久性を損なうことなく、車両用シートパッドの軽量化を図ると共に、材料コストの低減を図ることができる。
2004058473.tif 000006
【図２】
2004058473.tif 000007
2004058473.tif 000008
【国際調査報告】
2004058473.tif 000009
2004058473.tif 000010
2004058473.tif 000011
2004058473.tif 000012