特許 6431812 表皮一体発泡成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6431812

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】表皮一体発泡成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 39/24 20060101AFI20181119BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20181119BHJP

   A47C 7/38 20060101ALI20181119BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20181119BHJP

【ＦＩ】

   B29C39/24

   B29C39/10

   A47C7/38

   B29K105:04

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-109811(P2015-109811)

(22)【出願日】2015年5月29日

(65)【公開番号】特開2016-221810(P2016-221810A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2018年2月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000133098

【氏名又は名称】株式会社タチエス

(73)【特許権者】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】特許業務法人航栄特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100115107

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 猛

(74)【代理人】

【識別番号】100151194

【弁理士】

【氏名又は名称】尾澤 俊之

(72)【発明者】

【氏名】田畑 毅

(72)【発明者】

【氏名】片山 佳昭

(72)【発明者】

【氏名】石田 崇裕

【審査官】 田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−９０６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３９／２４

Ａ４７Ｃ ７／３８

Ｂ２９Ｃ ３９／１０

Ｂ２９Ｋ １０５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡樹脂の複数の原液を袋状の表皮内部に注入し、発泡樹脂からなる芯体を表皮と一体に成形してなる表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記複数の原液を前記表皮内部に注入するノズルの吐出口をメッシュ体で蓋し、前記複数の原液を前記メッシュ体を通して前記表皮内部に注入する表皮一体発泡成形品の製造方法。

【請求項2】

請求項１記載の表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記メッシュ体は、前記表皮と一体に前記表皮内部へのノズル挿し込み口に有底筒状に設けられ、前記ノズルの先端部を収容するカバーとして構成される表皮一体発泡成形品の製造方法。

【請求項3】

請求項１記載の表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記メッシュ体は、前記ノズルの先端部に固定されるキャップとして構成される表皮一体発泡成形品の製造方法。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項記載の表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記メッシュ体は、通気度１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以上１０００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以下である表皮一体発泡成形品の製造方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項記載の表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記複数の原液の吐出圧は、８ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である表皮一体発泡成形品の製造方法。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項記載の表皮一体発泡成形品の製造方法であって、
前記表皮は、液浸透性を有する生地の一層構造である表皮一体発泡成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表皮一体発泡成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば車両用シートのヘッドレストは、成形型内にセットした表皮内部に発泡樹脂原液を注入し、表皮内部にて発泡樹脂原液を反応させ、発泡樹脂からなる芯体を表皮と一体に成形して製造されている。表皮としては、ファブリック等の表面材と、ウレタンスラブ等のワディングと、ウレタンフィルム等のフィルムとが積層されてなる三層構造の表皮が広く用いられているが、フィルムを省略した二層構造の表皮も用いられている。

【0003】

表皮の内面を形成するウレタンフィルム等のフィルムは、発泡樹脂原液がワディングや表面材に浸透することを阻止するものであり、フィルムが省略された二層構造（表面材及びワディング）の表皮を用いた表皮一体発泡成形品の製造では、ノズルから吐出される発泡樹脂原液を受け止める分散体を表皮内部に設け、分散体によって発泡樹脂原液の流れを弱め、表面材及びワディングに対する発泡樹脂原液の浸透を抑制している（特許文献１〜３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−３１３７２８号公報

【特許文献2】特開平８−１６４０３４号公報

【特許文献3】特開平６−３１２４２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

表皮を表面材のみの一層構造として簡素化することにより、表皮一体発泡成形品の製造コストを削減することができる。しかし、ファブリック等の液浸透性を有する生地からなる表面材に対し、特許文献１〜３に記載された製造方法における分散体の使用によっても発泡樹脂原液の浸透が懸念され、浸透した発泡樹脂原液が固化することにより、表皮の風合いが損なわれる虞がある。

【0006】

表皮が表面材及びワディングの二層構造である場合の発泡樹脂原液の吐出圧力は通常１２ＭＰａ〜１８ＭＰａであるところ、発泡樹脂原液の吐出圧力を低くし、注入された発泡樹脂原液の流れを弱めることにより、表面材のみの一層構造である表皮に対する発泡樹脂原液の浸透を抑制可能である。

【0007】

しかし、例えば二液性発泡樹脂などであって複数の原液を表皮内部で混合させて反応させる場合に、吐出圧力を低くすることに起因し、複数の原液の混合が不足して反応が進まず、芯体のボリュームが不足する虞があった。

【0008】

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、表面材のみの一層構造のような比較的薄い表皮であっても発泡樹脂原液の浸透を抑制でき、発泡樹脂の安定した成形が可能な表皮一体発泡成形品の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様の表皮一体発泡成形品の製造方法は、発泡樹脂の複数の原液を袋状の表皮内部に注入し、発泡樹脂からなる芯体を表皮と一体に成形してなる表皮一体発泡成形品の製造方法であって、前記複数の原液を前記表皮内部に注入するノズルの吐出口をメッシュ体で蓋し、前記複数の原液を前記メッシュ体を通して前記表皮内部に注入する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、比較的薄い表皮であっても発泡樹脂原液の浸透を抑制でき、発泡樹脂の安定した成形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態を説明するための、表皮一体発泡成形品の一例を示す斜視図である。

【図2】図１の表皮一体発泡成形品の断面図である。

【図3】図１の表皮一体発泡成形品の製造方法を示す図である。

【図4】図１の表皮一体発泡成形品の製造方法の図３に続く工程を示す図である。

【図5】図１の表皮一体発泡成形品の製造方法の図４に続く工程を示す図である。

【図6】ノズルに連結される発泡樹脂注入器の模式図である。

【図7】ノズルの吐出口を蓋するメッシュ体の一例の断面図である。

【図8】図７のメッシュ体を通過する際の発泡樹脂の複数の原液の状態を示す模式図である。

【図9】図７のメッシュ体の変形例の外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明の実施形態を説明するための、表皮一体発泡成形品の一例を示し、図２は、図１の表皮一体発泡成形品の断面を示す。

【0013】

図１に示す表皮一体発泡成形品は車両用シートのヘッドレスト１０であり、ヘッドレスト１０は、ヘッドレストカバーを構成する表皮１１と、表皮１１の内部に充填された芯体１２と、芯体１２の内部に埋め込まれ、一対の脚部が表皮１１の外部に露出した金属製のフレーム１３と、を備える。

【0014】

表皮１１は、ファブリック等の液浸透性を有する生地からなる表面材の一層構造であって、袋状に縫製されており、縫い代が内側になるように返し口１１ａで裏返され、返し口１１ａが綴じ縫いされて構成されている。芯体１２は、発泡ポリウレタン等の比較的軟質な発泡樹脂からなり、表皮１１の内部で発泡されて表皮１１と一体に成形されている。

【0015】

図３から図５はヘッドレスト１０の製造方法の一例を示す。

【0016】

まず、図３に示すように、袋状の表皮１１の通孔１１ｂにフレーム１３の脚部を挿通して表皮１１にフレーム１３を装着し、また、表皮１１のノズル挿し込み口１１ｃに発泡樹脂の原液の注入ノズル２０を装着する。

【0017】

次に、図４に示すように、フレーム１３及び注入ノズル２０が装着された表皮１１を、上型２１ａ及び下型２１ｂからなる一体発泡成形用金型２１のキャビティに装填する。

【0018】

そして、図５に示すように、発泡樹脂の原液を供給する注入器２２のヘッド部を注入ノズル２０に接続し、注入ノズル２０を通じて発泡樹脂の原液を表皮１１の内部に注入し、表皮１１の内部で発泡樹脂の原液を発泡させて芯体１２を成形する。

【0019】

芯体１２の成形が済んだ後、表皮１１及び芯体１２並びにフレーム１３を一体発泡成形用金型２１から脱型し、注入ノズル２０をノズル挿し込み口１１ｃから取り外して、ヘッドレスト１０を得る。

【0020】

図６は、注入器２２の一例の構成を示す。なお、図６に示す例では、芯体１２を形成する発泡樹脂として発泡ポリウレタンを用いるものとして説明する。

【0021】

発泡ポリウレタンは、典型的には、ポリオールを主成分とする主剤原液とポリイソシアネートを主成分とする硬化剤原液とを混合して発泡させてなり、注入器２２は、主剤原液を貯留した主剤原液タンク２４ａと、硬化剤原液を貯留した硬化剤原液タンク２４ｂとを備える。

【0022】

主剤原液タンク２４ａに貯留された主剤原液は、配管２３ａ及びポンプ２５ａを経て注入器２２のヘッド部に供給され、硬化剤原液タンク２４ｂに貯留された硬化剤原液は、配管２３ｂ及びポンプ２５ｂを経て注入器２２のヘッド部に供給され、主剤原液及び硬化剤原液は、注入器２２のヘッド部に接続された注入ノズル２０の吐出口から所定の配合比及び所定の吐出圧力で吐出され、袋状の表皮１１の内部に注入される。

【0023】

表皮１１の内部において、主剤原液に含まれるポリオールと硬化剤原液に含まれるポリイソシアネートとのウレタン化反応が進行し、また、主剤原液に含まれる水分とポリイソシアネートとが反応して二酸化炭素ガスが発生し、発泡ポリウレタンからなる芯体１２が成形される。

【0024】

図７は、注入ノズル２０の吐出口を蓋するメッシュ体の一例を示し、図８は、図７のメッシュ体を通過する際の発泡樹脂の複数の原液の状態を示す。

【0025】

本例のヘッドレスト１０において、表皮１１は、ファブリック等の液浸透性を有する生地の一層構造であり、表皮１１への主剤原液及び硬化剤原液の浸透を抑制する目的で、注入ノズル２０からの原液の吐出圧力が低く設定される。

【0026】

上記のとおり、表皮が表面材及びワディングの二層構造である場合の原液の吐出圧力が通常１２ＭＰａ〜１８ＭＰａであるのに対し、表皮１１が液浸透性を有する生地の一層構造である本例では、原液の吐出圧力を例えば８ＭＰａ〜１０ＭＰａとする。

【0027】

そして、吐出圧力の低下に起因する主剤原液及び硬化剤原液の混合不足を補填する目的で、表皮１１のノズル挿し込み口１１ｃに、注入ノズル２０のカバーとして構成される袋状のメッシュ体１４が設けられている。

【0028】

メッシュ体１４は、例えばスラブウレタン等からなるメッシュ生地を有底筒状に縫製したものであり、メッシュ体１４の開口端の縁部が表皮１１のノズル挿し込み口１１ｃに縫製又は接着されて表皮１１と一体化されている。注入ノズル２０の先端の突出口が有底筒状のメッシュ体１４の底に密接した状態に、注入ノズル２０は表皮１１のノズル挿し込み口１１ｃに挿し込まれ、注入ノズル２０の吐出口はメッシュ体１４によって蓋される。

【0029】

注入ノズル２０から吐出される主剤原液及び硬化剤原液は、吐出口を蓋するメッシュ体１４の網目を通して表皮１１の内部に注入され、メッシュ体１４の網目を通過する際にぶつかり合って撹拌される。これにより、主剤原液及び硬化剤原液の混合が促進され、主剤原液及び硬化剤原液の吐出圧力を低下させても発泡反応が促進され、芯体１２を安定に成形することが可能となる。そして、主剤原液及び硬化剤原液の吐出圧力を低下させることにより、表皮１１への主剤原液及び硬化剤原液の浸透を抑制でき、表皮１１の風合いが損なわれることを抑制することができる。

【0030】

メッシュ体１４を形成するメッシュ状の生地は、主剤原液及び硬化剤原液が滞ることなく通過できる程度の通気度を有していることが好ましく、主剤原液や硬化剤原液の粘度にもよるが、１００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以上の通気度を有していることが好ましい。なお、通気度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６に規定される通気性試験方法によって測定される値とする。

【0031】

また、メッシュ体１４の通気度が過大であると、主剤原液及び硬化剤原液がメッシュ体１４を通過する際の撹拌効果が減弱されるので、メッシュ体１４を形成するメッシュ状の生地は、１０００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓ以下の通気度を有していることが好ましい。

【0032】

図９は、図７に示したメッシュ体１４の変形例を示す。

【0033】

図９に示す例では、メッシュ体１４を注入ノズル２０の先端部に固定されるキャップとして構成したものである。すなわち、メッシュ状の生地を有底筒状に縫製したメッシュ体１４を表皮１１とは別に用意し、このメッシュ体１４を注入ノズル２０の先端部に固定して注入ノズル２０の吐出口をメッシュ体１４によって蓋し、その状態で注入ノズル２０を表皮１１のノズル挿し込み口１１ｃに挿し込んでもよい。

【0034】

この場合にも、注入ノズル２０から吐出される主剤原液及び硬化剤原液は、吐出口を蓋するメッシュ体１４の網目を通して表皮１１の内部に注入され、メッシュ体１４の網目を通過する際にぶつかり合って撹拌され、主剤原液及び硬化剤原液の混合が促進される。

【0035】

以上、表皮１１が液浸透性を有する生地（表面材）の一層構造であるものとして説明したが、本発明は、表皮が表面材及びワディングの二層構造である場合にも適用可能であり、芯体１２を形成する発泡樹脂の複数の原液の混合を促進して芯体１２を安定に成形することができ、表皮への原液の浸透を抑制して表皮の風合いが損なわれることを抑制することができる。

【0036】

また、ヘッドレスト１０を例に説明したが、本発明は、例えばアームレストやシートトレイなど他の表皮一体発泡成形品にも適用可能である。

【符号の説明】

【0037】

１０ ヘッドレスト
１１ 表皮
１２ 芯体
１３ フレーム
１４ メッシュ体
２０ 注入ノズル
２１ 一体発泡成形用金型
２２ 注入器
２４ａ 主剤原液タンク
２４ｂ 硬化剤原液タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】