(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、通気性を有するシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記着座部材を、その底面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、この着座部材の底面上に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液を発泡させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
【請求項２】
前記通気性を有するシート状材料が不織布、粗毛フェルト、寒冷沙のいずれか１つ又は複数の組み合わせであると共に、当該通気性を有するシート状材料の目付が１０〜３００ｇ／ｍ2、厚さが１０μｍ〜５ｍｍである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、非通気性のシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記着座部材の底面に上記非通気性のシート状材料を接着、積層一体化し、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に、上記非通気性のシート状材料の表面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであり、更に膨張の原因となる発泡原液の浸透そのものを抑え得ることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
【請求項４】
前記非通気性のシート状材料の材質がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンのいずれか１つ又は複数の組み合わせであると共に、当該非通気性のシート状材料の厚さが１〜１０００μｍである請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記非通気性のシート状材料がポリウレタンシートであると共に、当該ポリウレタンシートの硬度がＪＩＳ  Ｋ６３０１による測定法で７０〜１００（ＪＩＳ  Ａ）である請求項３又は４記載の製造方法。
【請求項６】
前記クッション本体を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度がＪＩＳ  Ｋ６３８２による測定で４〜２０ｋｇｆ／φ２００、密度が２５〜６０ｋｇ／ｍ3であり、前記着座部材を形成するスラブ軟質ポリウレタンフォームの硬度が１０〜３０ｋｇｆ／φ２００、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ3である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の自動車、鉄道車両用等の乗り物用に使用される座席用シートクッション及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、座席用シートクッションにおける着座フィーリングや振動伝達特性を良化させるために、ポリウレタンフォームモールド品からなる各種座席用シートクッション本体の座面部に、所望の形状に裁断したスラブ軟質ポリウレタンフォームを後張りもしくは一体発泡する等の方法で一体的に接合することが行われているが、特に後加工工程を省略するために一体発泡する方法が用いられている場合が多い。
【０００３】
この一体発泡工法では、スラブ軟質ポリウレタンフォームにポリウレタンフォームモールド品発泡原液が浸透し、スラブフォームの発泡原液含浸面が該発泡原液の発泡により硬化し、含浸硬化層を形成するが、シート設計においてはこの硬化層を異物感をもたらすものと敬遠する場合がある反面、逆に面剛性感をもたらすものとして積極的に取り込もうとするケースもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにスラブ軟質ポリウレタンフォームを一体発泡でポリウレタンフォームモールド品と接合する場合には次のような不具合が発生する。
（１）スラブ軟質ポリウレタンフォームとポリウレタンフォームモールド用発泡原液が接触する面が原液の含浸、発泡により硬化し、含浸硬化層を形成し、面剛性を得るが、この際に着座するためのシートクッションの乗り心地に大きな影響を及ぼす含浸・硬化層の硬さや厚さなどを調整することはできない。
（２）発泡時、スラブ軟質ポリウレタンフォームとポリウレタンフォームモールド用発泡原液が接触する面において、スラブフォーム内に含浸した原液が発泡反応することにより膨張し、この影響により原液が含浸したスラブフォームの接触面もまた膨張し伸びる。
【０００５】
この結果、原液が含浸しなかったスラブフォームの表面側と原液が含浸した境界面側の寸法が異なってしまい、製品表面側のスラブフォームが局部的に凹となる状態、言い換えればシートが「反り」・「ひけ」状態になる現象が起こる（図２参照）。
【０００６】
本発明は、上記の如く不具合を解消したもので、上記「反り」・「ひけ」状態がなく、座り心地の良好な座席用シートクッション及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
即ち、本発明は、上記目的を達成するため、以下の座席用シートクッションの製造方法を提供する。
請求項１：
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、通気性を有するシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記着座部材を、その底面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、この着座部材の底面上に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液を発泡させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
請求項２：
前記通気性を有するシート状材料が不織布、粗毛フェルト、寒冷沙のいずれか１つ又は複数の組み合わせであると共に、当該通気性を有するシート状材料の目付が１０〜３００ｇ／ｍ2、厚さが１０μｍ〜５ｍｍである請求項１記載の製造方法。
請求項３：
ポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内で発泡させて得られるポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に、非通気性のシート状材料を介してスラブ軟質ポリウレタンフォームからなる板状着座部材を一体化した座席用シートクッションを製造する方法であって、
上記シート状材料は上記板状着座部材の底面全面を覆い、かつ底面のみに接合されるものであり、かつ上記着座部材の底面以外の面は上記シート状材料又はクッション本体とは接合されないものであると共に、
上記着座部材の底面に上記非通気性のシート状材料を接着、積層一体化し、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に、上記非通気性のシート状材料の表面以外の面がモールド壁面に接して囲まれるように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化する方法であり、かつ上記シート状材料が、上記着座部材に浸透した発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制し得るものであり、更に膨張の原因となる発泡原液の浸透そのものを抑え得ることを特徴とする座席用シートクッションの製造方法。
請求項４：
前記非通気性のシート状材料の材質がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンのいずれか１つ又は複数の組み合わせであると共に、当該非通気性のシート状材料の厚さが１〜１０００μｍである請求項３記載の製造方法。
請求項５：
前記非通気性のシート状材料がポリウレタンシートであると共に、当該ポリウレタンシートの硬度がＪＩＳ  Ｋ６３０１による測定法で７０〜１００（ＪＩＳ  Ａ）である請求項３又は４記載の製造方法。
請求項６：
前記クッション本体を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度がＪＩＳ  Ｋ６３８２による測定で４〜２０ｋｇｆ／φ２００、密度が２５〜６０ｋｇ／ｍ3であり、前記着座部材を形成するスラブ軟質ポリウレタンフォームの硬度が１０〜３０ｋｇｆ／φ２００、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ3である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法。
【０００８】
この場合、上記通気性シート状材料は不織布、粗毛フェルト又は寒冷沙であり、また非通気性シート状材料はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロンであることが好ましい。
【０００９】
上記に述べた如く、従来座席用シートクッションを得る方法の１つとして、スラブ軟質ポリウレタンフォームを用いて、これとポリウレタンフォームモールド用発泡原液をモールド内に注入して一体発泡する方法がよく使用されており、この場合に発泡原液がスラブフォームに含浸する程度により、座席用シートクッションの撓み特性、フィーリング、乗り心地などが異なってくるが、この特性変化を幅広く変化させることができれば、座席用シートクッションの諸物性を変化させる手段として有効な１つの設計手段となる。
【００１０】
本発明によれば、スラブフォームと、発泡原液との間に設置する各種シート状材料を選択することにより、シート状材料に発泡原液が含浸した状態又はシート状材料に発泡原液が含浸せず、単に接触した状態でスラブフォームの含浸層の状態を変化させることが可能となる。結果として、シート状材料の種類、目付等を選択することにより、スラブフォームの含浸層の厚さ、硬さを含浸層を形成しない場合を含め任意に選択可能となる。また、発泡原液のモールドへの注入時、スラブフォームに接する各種シート状材料が発泡原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制するため、局所的な「反り」・「ひけ」の状態を防ぐことができる。
【００１１】
即ち、本来スラブフォームをモールド用ウレタンフォームの表面に一体発泡する場合には、スラブフォームにモールド用発泡原液が含浸する含浸層の状態を変化させることはできず、そのため、乗り心地等に大きな影響を及ぼす中間層である含浸層の状態を任意選択し、設計に役立たせることができなかった。しかもこの部分に「反り」や「ひけ」が発生した。
【００１２】
本発明により、スラブフォームに種々材質の不織布、粗毛フェルト、寒冷沙などの通気性又は非通気性シート状材料を選定し又は組み合わせることにより、予め含浸層の厚さ、製品の荷重・撓み曲線などのデータを採取し、利用すれば、ユーザーの求めに応じて、望みの含浸状態を選択することができ、結果として所望の要求特性を設計することができる。
【００１３】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の座席用シートクッション１は、図１に示したように、クッション本体３の座面部上に、シート状材料４を介して着座部材２が一体化されてなるものである。ここで、クッション本体３は、ポリウレタンフォームモールド品から形成されており、着座部材２はスラブ軟質ポリウレタンフォームから形成されている。なお、クッション本体３を形成するポリウレタンフォームモールド品は、軟質、半硬質、硬質フォームのいずれでもよいが、軟質ポリウレタンフォームとすることが好ましい。
【００１４】
この場合、本発明の目的を達成する上で、このクッション本体３を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度はＪＩＳ  Ｋ６３８２による測定で４〜２０ｋｇｆ／φ２００、特に８〜１２ｋｇｆ／φ２００の範囲にあることが好ましい。また、その密度は２５〜６０ｋｇ／ｍ3、特に３０〜５０ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。一方、着座部材２を形成する軟質ポリウレタンフォームの硬度は１０〜３０ｋｇｆ／φ２００、特に１５〜２５ｋｇｆ／φ２００であり、また、その密度は３０〜７０ｋｇ／ｍ3、特に３５〜６０ｋｇ／ｍ3であることが望ましい。
【００１５】
また、シート状材料としては、通気性を有するものでも、非通気性のものでもよい。通気性を有するシート状材料の場合、その目付は種々選定できるが、好ましくは１０〜３００ｇ／ｍ2、より好ましくは４０〜１５０ｇ／ｍ2のものがよく、またその厚さは１０μｍ〜５ｍｍ、特に０．５〜３ｍｍのものが好ましく、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００１６】
一方、非通気性のシート状材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ビニロン、ナイロン等のシートが用いられ、特にクッション本体及び着座部材との一体性の点でポリウレタンが好ましく、その厚さは１〜１０００μｍ、特に１０〜１００μｍとすることができる。なお、ポリウレタンシートを用いる場合、その硬度はＪＩＳ  Ｋ６３０１による測定法で７０〜１００（ＪＩＳ  Ａ）であることが好ましい。
【００１７】
本発明の座席用シートクッションは、上記シート状材料が通気性を有するものの場合、上記クッション本体の座面部に、ポリウレタンフォームモールド品を形成する発泡原液が上記シート状材料及び着座部材に浸透して発泡することにより、着座部材がシート状材料を介してポリウレタンフォームモールド品からなるクッション本体の座面部に接合、一体化されているものである。
【００１８】
かかる座席用シートクッションを上記スラブフォームとポリウレタンフォームモールド品との一体発泡によって得る場合は、まず上記着座部材を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に配置すると共に、この着座部材の座面部対向面に通気性を有するシート状材料を積層し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させる。これにより、上記シート状材料及び着座部材に浸透した発泡原液も発泡し、上記着座部材がシート状材料を介してクッション本体の着座部に接合、一体化される。
【００１９】
この場合、スラブフォームにシート状材料を配置（セット）する方法としては、単に重ね合わせるだけでよいが、必要に応じスラブフォームにシート状材料を接着剤、熱融着などの手段で予め部分又は全面接着しておいてもよい。
【００２０】
一方、シート状材料が非通気性のものである場合、スラブフォームに予めシート状材料を接着積層した積層体を形成する。この場合、接着方法としては、例えば、合成ゴム系の接着剤を使用する方法、シンター加工する方法（ドライラミネート）、あるいはフレームラミネート（熱融着）する方法などがある。次いで、この積層体を上記モールドのクッション本体座面部に対応する位置に上記シート状材料が該座面部に対向するように配置し、次いで上記発泡原液をモールド内に充填し、発泡させてクッション本体を形成すると共に、上記シート状材料と接着一体化させることにより、上記着座部材をシート状材料を介してクッション本体の着座部に一体化した座席用シートクッションを得ることができる。
【００２１】
以上のような方法により、スラブフォーム及びシート状材料の種類、目付等を選択採用し、一体化することにより、スラブフォーム含浸層の硬さや厚さを変化させることを可能化できる。
【００２２】
また、シート状材料が境界面に設置されるようにすることにより、発泡時、発泡原液が膨張する際にスラブフォームの接触面が伸びることを強制的に抑えることになり、従って図２に示すような局所的な「反り」６・「ひけ」５の状態を防ぐことができる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
〔実施例１〕
寸法が３００ｍｍ×２００ｍｍ×２０ｍｍ、密度が０．０５０ｇ／ｃｍ3のスラブ軟質ポリウレタンフォームに目付３０ｇ／ｍ2、厚さ０．２ｍｍの不織布（通気性４２０ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ）を３００ｍｍ×３００ｍｍのスラブフォーム面にフレームラミネート（熱融着）したものを座席用シートクッションモールド品を成形するモールドの下型にセットした。この時、不織布が型内に注入発泡する原液と接触する面になるようにセットする。そして、軟質ポリウレタンフォームモールド用発泡原液を注入し、モールドの上型を下型にセットし、原液を発泡せしめて座席用シートクッションを一体発泡成形、脱型して製品を得た。
この成形品の３層構造の中間層（スラブフォーム＋不織布）である含浸層の厚さを測定したところ２ｍｍであった。
また、一体発泡したスラブフォーム部分の「反り」・「ひけ」はいずれも認められなかった。
【００２５】
〔実施例２〕
実施例１において、不織布の代わりに、目付６０ｇ／ｍ2、厚さ２ｍｍ、及び目付１００ｇ／ｍ2、厚さ３ｍｍの各粗毛フェルトをそれぞれフレームラミネートしたスラブフォームを用いた以外は、実施例１と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。
この成形品の中間層（スラブフォーム＋粗毛フェルト）の含浸層の厚さは、それぞれ４ｍｍ、５ｍｍであった。製品表面のスラブフォームを確認したところ、「反り」・「ひけ」の発生は認められなかった。
【００２６】
〔実施例３〕
実施例１の不織布の代わりに、寒冷沙（＃２０１２、厚さ０．３ｍｍ）を用いてこれをフレームラミネートしたものを用いた以外は、実施例１と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸厚みは４ｍｍであった。製品表面のスラブフォームを確認したところ、「反り」・「ひけ」は発生していないことが確認された。
【００２７】
〔実施例４〕
実施例１において、通気性の低い（８０ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ）不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸層の厚みは０ｍｍであった。製品表面のスラブフォーム部分に「反り」・「ひけ」のないことが確認された。
【００２８】
〔実施例５〕
スラブフォーム単体を下型にセットし、その上に実施例１と同じ不織布を接着せずに重ね合わせた後、その上に注入原液を投入・一体発泡した。この方法でもスラブフォーム部の「反り」・「ひけ」は発生しなかった。なお、中間層の含浸層の厚さは２ｍｍであった。
【００２９】
〔実施例６〕
実施例１において、通気性のないポリウレタンフィルム（厚さ３０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして座席用シートクッションの成形品を作製した。この時の中間層の含浸層の厚みは０ｍｍであった。製品表面のスラブフォーム部分に「反り」・「ひけ」のないことが確認された。
【００３０】
〔比較例〕
着座フィーリングや振動伝達特性を良化させるために座席用シートクッションの座面部に所望の形状に裁断したスラブフォーム単体を下型にセットし、これにウレタンフォーム発泡原液を注入、一体発泡し、座席用シートクッションの成形品を作製した。
この成形品は表面側のスラブフォーム部分が正規形状に対して最大で８ｍｍ程度の局部的な「反り」・「ひけ」が発生していた（図２参照）。なお、含浸層の厚さは４ｍｍであった。
【００３１】
上記実施例，比較例の結果を表１に示す。また、車両用ポリウレタンフォームシートクッションを直径２００ｍｍの加圧盤で製品厚さの７５％まで圧縮した時の応力、撓み曲線の結果を図３に示す。
【００３２】
【表１】
0003731624.tif 000002
【００３３】
本発明は、上記実施例，比較例から明らかなように、ポリウレタンフォームモールド用発泡原液と一体発泡するスラブフォームが接触する境界面にシート状材料を設置するものである。そのシート状材料の種類、材質、厚さ、目付等を変えることにより、含浸層の厚さ等の含浸状態を変化させることができる。その結果の１例として、図３に示したような、製品の応力・撓み曲線を任意に変えることが可能となり、座席用シートクッションの諸物性、フィーリング、乗り心地を変化させる手段として有効な設計手段の１つとなる。
【００３４】
また、発泡原液を注入時、スラブフォームに接する各種シート状材料が原液の膨張に起因するスラブフォームの伸びを強制的に抑制するため、局所的な「反り」・「ひけ」の状態を防ぐことができるものである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、シート状材料の介在により、クッション本体の座面部と着座部材との境界面における発泡原液含浸状態を制御して、含浸層の厚さ等を所望のものにすることができ、しかも「反り」・「ひけ」状態もなく、座り心地の良好な座席用シートクッションを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る座席用シートクッションを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】従来のスラブフォームとの一体発泡した座席用シートクッションの断面図であり、（Ａ）は「ひけ」の状態、（Ｂ）は「反り」の状態を示す。
【図３】実施例１，２及び比較例の座席用シートクッションにおける荷重−撓み曲線を説明するグラフである。
【符号の説明】
１  座席用シートクッション
２  着座部材
３  クッション本体
４  シート状材料
５  「ひけ」部
６  「反り」部
【図１】
0003731624.tif 000003
【図２】
0003731624.tif 000004
【図３】
0003731624.tif 000005