説明

座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法

【課題】 応力方向の硬さを確保し、応力の分散性、耐久性に優れると共に、3次元的な複雑な凹凸形状のクッション体を有する座席シート及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 フレーム15,25と、複数のシート状繊維構造体4a〜4dが一体に形成されたクッション体11,21と、表皮13,23を備えた座席シート1であって、シート状繊維構造体4は、非弾性捲縮短繊維に熱接着性複合短繊維が混綿され、交差点が熱融着されてなり、厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたときに、A≧3B/2の関係を満足し、クッション体11,21は、シート状繊維構造体4a〜4dを積層して成形型40内に圧縮した状態で配置し、高圧スチーム成形して一体に形成され、荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿うようにフレーム15,25に配設されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法に係り、特に、繊維製クッション材を用いた座席シート及びその製造方法並びに該座席シートのへたり回復処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリエステル系短繊維をクッション材として用いた座席シートが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
特許文献1に記載の座席シートに用いられるクッション体は、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維集合体からなるマトリックス繊維中に、熱接着性複合短繊維が接着成分として分散・混入されたウェブであって、その長さ方向に向いている繊維の総数をA、横方向に向いている総数をBとしたとき、A>3B/2の条件を満足するウェブが、その長さ方向に沿って林立状態で順次おりたたまれた状態となっている。
【0003】
熱接着性複合短繊維は、短繊維を構成するポリエステルポリマーの融点よりも40℃以上低い融点を有する熱可塑性エラストマーと、非弾性ポリエステルとからなり、前者が少なくとも繊維表面に露出しているものである。
【0004】
また、クッション体は、ウェブが林立状態に折り畳まれる際に、ウェブ中には熱接着性複合短繊維同士が交差した状態でお互いに熱融着により形成された可撓性熱固着点、および熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系短繊維とが交差した状態で熱融着により形成された可撓性熱固着点とが散在するように構成される。
【0005】
また、このクッション体は、荷重が加わる方向にそのクッション性詰物の林立方向が向くように座席シートに配設される。
この座席シートは、荷重方向にウェブ中の繊維の長さ方向が沿うような状態で構成されているので、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが容易となる。
【0006】
また、特許文献2に記載の座席シートに用いられるクッション体は、蒸気熱によって溶解する熱可塑性のバインダと、このバインダよりも高融点の繊維が混合され適度の嵩高性の繊維群よりなる繊維質体を、下型および上型の少なくとも一方の成形面に蒸気の吹出し孔を多数有する下型成形面と上型成形面間に配置し、両型を圧締し、吹出し孔より蒸気を噴射して成形し成形面形状を有するように形成される。
【0007】
このように、蒸気熱に対して溶解する熱可塑性のバインダを含む繊維質体を成形型内に配置して、スチーム成形することによって、所望形状のクッション体を得ることが可能となる。
【0008】
【特許文献1】特開平8−318066号公報(第3−8頁、図3)
【特許文献2】特開平5−321114号公報(第2−3頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1の技術では、2次元的な構造であるものに対してはよいが、3次元的な構造のものに関しては、不十分であった。つまり、特許文献1の技術では、荷重当接面を複雑な凹凸形状に形成したり、部分的にクッション感を変えたりすることが困難であり、着座感が良好な座席シートを得ることができなかった。
【0010】
また、特許文献2の技術では、クッション体を3次元的な凹凸形状に形成することはできるものの、応力方向の硬さや応力の分散性、耐久性という点では、不十分であった。
また、繊維製クッション体は、実使用を繰り返していくうちに、圧縮歪を受けてへたることがあるという問題があった。
【0011】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、応力方向の硬さを確保し、応力の分散性、耐久性に優れると共に、3次元的な複雑な凹凸形状のクッション体を有する座席シート及びその製造方法を提供することにある。
また、座席シートのクッション体に繰り返し荷重が掛かり、へたりが生じてもそのへたりを回復させることができる座席シートの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題は、本発明によれば、シートフレームと、複数のシート状繊維構造体が一体に形成されたクッション体と、該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートであって、前記シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたときに、A≧3B/2の関係を満足し、前記クッション体は、所定形状のキャビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによって一体に形成され、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿うように前記シートフレームに配設されてなることにより解決される。
【0013】
このように、本発明では、厚さ方向に沿う繊維の数が、厚さ方向と垂直な方向に沿う繊維の数よりも3/2以上多く形成されたシート状繊維構造体を、厚さ方向に積層して、成形型内で高圧スチーム成形することによって、クッション体が形成されている。そして、そのクッション体は、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿うようにシートフレームに配設されている。
【0014】
このような構成により、本発明の座席シートでは、クッション体を3次元的な凹凸形状に形成することができる。また、繊維の長さ方向が主として荷重方向に向いているので、クッション体は、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが容易である。さらに耐久性に優れたものとなる。したがって、着座者が着座した場合に、快適な着座感を長時間保持することができる。
【0015】
また、前記シート状繊維構造体は、密度分布が0.015〜0.20g/cmの範囲であると好適である。
また、前記熱接着性複合短繊維は、少なくとも融点が120℃以上とするとよい。
また、具体的には、前記クッション体は、少なくとも着座部又は背もたれ部に用いることができる。
【0016】
また、上記座席シートは、へたりが生じた場合であっても、前記クッション体に、前記熱接着性複合短繊維及び前記非弾性捲縮短繊維のガラス転移点よりも高くかつ前記熱接着性複合短繊維の融点よりも低い温度の蒸気を吹き付けることによって、へたりを回復させることができる。
【0017】
また、上記座席シートは、前記クッション体を形成するクッション体形成工程と、前記シートフレームに前記クッション体および前記表皮を取り付ける組み付け工程と、を備え、前記クッション体形成工程では、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたとき、A≧3B/2の関係を満足するシート状繊維構造体を形成し、次に該シート状繊維構造体を所定形状に複数に裁断し、所定形状のキャビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによってクッション体を形成する座席シートの製造方法によって製造することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、厚さ方向に繊維の長さ方向が向くように形成されたシート状繊維構造体を積層し、成形型内で高圧スチーム成形することによって、3次元的な凹凸を有するクッション体を構成している。本発明の座席シートは、構成繊維が厚さ方向を向くように形成された3次元的形状を有するクッション体を、繊維方向が応力方向を向くようにしてシートフレームに配設した構成となっている。
【0019】
このような構成によって、本発明の座席シートでは、クッション体を3次元的な凹凸形状に形成して、着座感を良好とすることができる。また、厚さ方向に繊維の長さ方向が向くように形成されているため、成型時における蒸気熱が伝わりやすく成型時間を短縮することができると共に、成型品の端部がきれいに成型できる。そして、繊維の長さ方向が主として荷重方向に向いているので、クッション体は、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが可能であると共に、耐久性に優れたものとすることができる。
【0020】
また、本発明の座席シートは、繰り返し荷重が掛かってへたりが生じても、所定温度の蒸気を吹き付けることによって容易に、元の形状及び撓み力を回復させることができる。このように、所定温度の蒸気を吹き付けるという簡単な処理によって、へたりを回復させることができるので、手間が掛からず、長期間にわたって良好な着座感を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【0022】
図1〜図7は、本発明の一実施形態に係るものであり、図1は座席シートの説明図、図2はウェブの繊維方向の説明図、図3はシート状繊維構造体の製造工程の説明図、図4はシート状繊維構造体の積層前の説明図、図5は成形型の説明図、図6,図7はクッション体の製造工程の説明図である。
【0023】
本例の座席シート1は、車、電車、航空機等の座席に適用することができるものであり、事務椅子、介護椅子等の各種椅子等にも適用可能である。本例の座席シート1は、図1に示すように、着座部10と、背もたれ部20と、を備えている。着座部10,背もたれ部20は、それぞれシートフレーム15,25にクッション体11,21を載置し、クッション体11,21を表皮13,23で覆った構成となっている。
【0024】
本例のクッション体について、着座部10のクッション体11を例にとって説明する。クッション体21についても同様な方法で形成されている。本例のクッション体11は、後述するようにウェブ2を林立状態に折り畳んだシート状繊維構造体4を形成し、このシート状繊維構造体4を複数積層して、無数の蒸気孔が型面に形成された成形型40内に配置し、圧締した状態で、高圧スチーム成形機50内で高圧スチーム成形されたものである。
【0025】
まず、本例のクッション体11を形成するためのウェブ2について説明する。ウェブ2は、非弾性捲縮短繊維の集合体からなるマトリックス繊維中に、この短繊維よりも低い融点であって、少なくとも120℃以上の融点を有する熱接着性複合短繊維が接着成分として分散・混合されたものである。
【0026】
本例のウェブ2は、非弾性捲縮短繊維としての非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリエステルポリマーの融点より40℃以上低い融点を有する熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルとからなる熱接着性複合短繊維とが、主に長さ方向に繊維の方向が向くように混綿されたものである。本例のウェブ2は、少なくとも30cm/gの嵩性を有すると共に、熱接着性複合短繊維同士間、および熱接着性複合短繊維と非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との間に立体的繊維交差点が形成されている。
【0027】
本例では、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維として、異方冷却により立体捲縮を有する単糸繊度12デニール、繊維長64mmの中空ポリエチレンテレフタレート繊維を用いている。
非弾性ポリエステル系捲縮短繊維は、通常のポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−1,4−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリピバロラクトンまたはこれらの共重合エステルからなる短繊維ないしそれら繊維の混綿体、または上記のポリマー成分のうちの2種以上からなる複合繊維等を用いることができる。これら短繊維のうち好ましいのはポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートの短繊維である。さらに、固有粘度において互いに異なる2種のポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、またはその組み合わせからなり、熱処理等により捲縮がミクロクリンプを有する潜在捲縮繊維を用いることもできる。
【0028】
また、短繊維の断面形状は、円形、偏平、異型または中空のいずれであってもよい。また、その短繊維の太さは2〜200デニール、特に6〜100デニールの範囲にあることが好ましい。この短繊維の太さが小さいと、ソフト性はアップするもののクッション体の弾力性が低下する場合が多い。
【0029】
また、短繊維の太さが大きすぎると、取扱い性、特にウェブ2の形成性が悪化する。また構成本数も少なくなりすぎて、熱接着性複合短繊維との間に形成される交差点の数が少なくなり、クッション体の弾力性が発現しにくくなると同時に耐久性も低下するおそれがある。更には風合も粗硬になりすぎる。
【0030】
また、本例では、熱接着性複合短繊維として、融点154℃の熱可塑性ポリエーテルエステル系エラストマーを鞘成分に用い、融点230℃ポリブチレンテレフタレートを芯成分に用いた単糸繊度6デニール、繊維長51mmの芯/鞘型熱融着性複合繊維(芯/鞘比=60/40:重量比)が用いられている。
【0031】
熱接着性複合短繊維は、熱可塑性エラストマーと非弾性ポリエステルとで構成される。そして、前者が繊維表面の少なくとも1/2を占めるものが好ましい。重量割合でいえば、前者と後者が複合比率で30/70〜70/30の範囲にあるのが適当である。熱接着性複合短繊維の形態としては、サイド・バイ・サイド、シース・コア型のいずれであってもよいが、好ましいのは後者である。このシース・コア型においては、非弾性ポリエステルがコアとなるが、このコアは同心円上あるいは偏心状にあってもよい。特に偏心型のものにあっては、コイル状弾性捲縮が発現するので、より好ましい。
【0032】
熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系エラストマーやポリエステル系エラストマーが好ましい。特に後者が適当である。ポリウレタン系エラストマーとしては、分子量が500〜6000程度の低融点ポリオール、例えばジヒドロキシポリエーテル、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリカーボネート、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子量500以下の有機ジイソシアネート、例えばp,p−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と、分子量500以下の鎖伸長剤、例えばグリコール、アミノアルコールあるいはトリオールとの反応により得られるポリマーである。これらのポリマーのうち、特に好ましいものはポリオールとしてポリテトラメチレングリコール、またはポリ−ε−カプロラクトンあるいはポリブチレンアジペートを用いたポリウレタンである。この場合、有機ジイソシアネートとしてはp,p'−ジフェニルメタンジイソシアネートが好適である。また、鎖伸長剤としては、p,p'ビジスヒドロキシエトキシベンゼンおよび1,4−ブタンジオールが好適である。
【0033】
一方、ポリエステル系エラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリ(アレキレンオキシド)グリコールをソフトセグメントとして共重合してなるポリエーテルエステルブロック共重合体、より具体的にはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、3−スルホイソフタル酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジカルボン酸の少なくとも1種と、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール等の脂肪族ジオール、あるいは1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール等の脂環族ジオール、またこれらのエステル形成性誘導体などから選ばれたジオール成分の少なくとも1種、および平均分子量が約400〜5000程度の、ポリエチレングリコール、ポリ(1,2−および1,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランとの共重合体等のポリ(アレキレンオキシド)グリコールのうち少なくとも1種から構成される三元共重合体である。
【0034】
しかしながら、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維との接着性や温度特性、強度の面からすれば、ポリブチレン系テレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシブチレングリコールをソフトセグメントとするブロック共重合ポリエーテルポリエステルが好ましい。この場合、ハードセグメントを構成するポリエステル部分は、主たる酸成分テレフタル酸、主たるジオール成分がブチレングリコール成分であるポリブチレンテレフタレートである。勿論、この酸成分の一部(通常30モル%以下)は他のジカルボン酸成分やオキシカルボン酸成分で置換されていてもよく、同様にグリコール成分の一部(通常30モル%以下)はブチレングリコール成分以外のジオキシ成分で置換されてもよい。
【0035】
また、ソフトセグメントを構成するポリエーテル部分は、ブチレングリコール以外のジオキシ成分で置換されたポリエーテルであってもよい。なお、ポリマー中には、各種安定剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消剤、着色剤、その他各種の改良剤等も必要に応じて配合されていてもよい。
【0036】
このポリエステル系エラストマーの重合度は、固有粘度で0.8〜1.7dl/g、特に0.9〜1.5dl/gの範囲にあることが好ましい。この固有粘度が低すぎると、マトリックスを構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維とで形成される熱固着点が破壊され易くなる。一方、この粘度が高すぎると、熱融着時に紡錘状の節部が形成されにくくなる。
【0037】
熱可塑性エラストマーの基本的特性としては、破断伸度が500%以上が好ましく、更に好ましくは800%以上である。この伸度が低すぎると、クッション体11が圧縮されその変形が熱固着点におよんだとき、この部分の結合が破壊され易くなる。
【0038】
一方、熱可塑性エラストマーの300%の伸長応力は0.8kg/mm以下が好ましく、更に好ましくは0.8kg/mmである。この応力が大きすぎると、熱固着点が、クッション体11に加わる力を分散しにくくなり、クッション体11が圧縮されたとき、その力で熱固着点が破壊されるおそれがあるか、あるいは破壊されない場合でもマトリックスを構成する非弾性ポリエステル系捲縮短繊維まで歪ませたり、捲縮をへたらせてしまったりすることがある。
【0039】
また、熱可塑性エラストマーの300%伸長回復率は60%以上が好ましく、さらに好ましくは70%以上である。この伸長回復率が低いと、クッション体11が圧縮されて熱固着点は変形しても、もとの状態に戻りにくくなるおそれがある。これらの熱可塑性エラストマーは、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維を構成するポリマーよりも低融点であり、かつ熱固着点の形成のための融着処理時に捲縮短繊維の捲縮を熱的にへたらせないものであることが必要である。この意味から、その融点は短繊維を構成するポリマーの融点より40℃以上、特に60℃以上低いことが好ましい。かかる熱可塑性エラストマーの融点は例えば120〜220℃の範囲の温度とすることができる。
【0040】
この融点差が40℃より小さいと、以下に述べる融着加工時の熱処理温度が高くなり過ぎて、非弾性ポリエステル系捲縮短繊維の捲縮のへたりを惹起し、また捲縮短繊維の力学的特性を低下させてしまう。なお、熱可塑性エラストマーについて、その融点が明確に観察されないときは、融点を軟化点をもって交替する。
【0041】
一方、上記、複合繊維の熱可塑性エラストマーの相手方成分として用いられる非弾性ポリエステルとしては、既に述べたような、マトリックスを形成する捲縮短繊維を構成するポリエステル系ポリマーが採用されるが、そのなかでも、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートがより好ましく採用される。
【0042】
上述の複合繊維は、ウェブ2の重量を基準として、20〜100%、好ましくは30〜80%の範囲で分散・混入される。
本例のウェブ2では、バインダ繊維としての熱接着性複合短繊維と、主体繊維としての非弾性捲縮短繊維が、60:40の重量比率で混綿されている。
【0043】
複合繊維の分散・混入率が低すぎると、熱固着点の数が少なくなり、クッション体11が変形し易くなったり、弾力性、反撥性および耐久性が低くなったりするおそれがある。また、配列した山間の割れも発生するおそれがある。
【0044】
本例では、非弾性ポリエステル系短繊維と、熱接着性複合短繊維とを、重量比率40:60で混綿し、ローラーカードに通して、目付20g/mのウェブ2に形成した。
【0045】
この連続ウェブ2中の長さ方向(連続している方向)に向いている繊維Cと横方向(ウェブの幅方向)に向いている繊維Dの単位体積当りの総数を調べると、C:D=2:1であることが確かめられた。
本例のウェブ2は、上述のように長さ方向に向いている繊維の方が、横方向に向いている繊維よりも相対的割合が多くなるように形成されている。すなわち、本例のウェブ2は、単位体積当りにおいて、C≧3D/2、好ましくはC≧2Dの関係を満足するように形成されている。
【0046】
ここでウェブ2の長さ方向に向いている繊維とは、図2に示すように、ウェブ2の長さ方向に対する繊維の長さ方向の角度θが、0°≦θ≦45゜の条件を満足する繊維であり、横方向(ウェブの幅方向)に向いている繊維とは、θが45°<θ≦90゜を満足する繊維である。図中、符号aはウェブを構成する繊維、符号bはウェブの長さ方向、符号cはウェブを構成する繊維方向を表している。
また、シート状繊維構造体4を構成する繊維の向きについても、シート状繊維構造体4の厚さ方向および厚さ方向に垂直な方向に沿う方向とは、これらの方向に対して±45°の範囲にあるものを意味する。
【0047】
各繊維の向いている方向は、ウェブ2の表層部、内層部でランダムな箇所を抽出し、透過型光学顕微鏡で観察することによって観察した。
なお、ウェブ2の厚みは5mm以上、好ましくは10mm以上、更に好ましくは20mm以上である。通常5〜150mm程度の厚みである。
【0048】
次に、主に長さ方向に繊維が沿うように形成されたウェブ2を、所定の密度と構造体としての所望の厚さになるようにアコーデオンの如く折り畳んでいき、複合繊維同士間、および非弾性ポリエステル系捲縮短繊維と複合繊維間に立体的な繊維交差点を形成せしめた後、ポリエステルポリマーの融点よりも低く、熱可塑性エラストマーの融点(または流動開始点)より10〜80℃高い温度で熱処理することにより、上記繊維交差点でエラストマー成分が熱融着され、可撓性熱固着点が形成される。
【0049】
具体的には、図3に示すように、ローラ表面速度2.5m/分の駆動ローラ61により、熱風サクション式熱処理機62(熱処理ゾーンの長さ5m、移動速度1m/分)内へ押し込むことでアコーデオン状に折り畳み、Struto設備で190℃で5分間処理し熱融着された厚さ25mmのシート状繊維構造体4を得た。
【0050】
このようにして形成されたシート状繊維構造体4中には、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点、および熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点とが散在した状態となっている。
シート状繊維構造体4の密度は、0.015〜0.20g/cmの範囲が、クッション性、通気性、弾力性の発現のために適当である。
【0051】
長さ方向に繊維が沿うように形成されたウェブ2を折り畳んで形成することにより、シート状繊維構造体4は、厚さ方向に向いている繊維の方が、厚さ方向と垂直な方向を向いている繊維よりも多く、主に繊維方向が厚さ方向と平行となる。つまり、本例のシート状繊維構造体4は、単位体積当りにおいて、厚さ方向に沿って配列している繊維の総数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿って配列している繊維の総数をBとしたときに、A≧3B/2、好ましくはA≧2Bの関係を満足するように形成される。
【0052】
次に、シート状繊維構造体4を所定形状に裁断し、図4に示すように、縦方向に積層した。本例では、略矩形状のシート状繊維構造体4a、シート状繊維構造体4bと、クッション体11の土手部を形成するためのU字型のシート状繊維構造体4cと、両腿の間にわずかに突出させる凸部を形成するためのシート状繊維構造体4dとを裁断し、シート状繊維構造体4aとシート状繊維構造体4bとの間に、シート状繊維構造体4cとシート状繊維構造体4dを挟持させた。これらのシート状繊維構造体4a〜4dは、その厚さ方向に積層される。つまり、繊維方向が縦方向に揃うように積層される。
また、シート状繊維構造体4a〜4dが互いに当接する部分には、必要に応じホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等が配設される。
【0053】
このように積層したシート状繊維構造体4a〜4dを、図5に示すような、成形型40に配設し、圧締する。本例の成形型40は、上型と下型からなる。上型と下型を型締めすると所望のクッション11の凹凸形状を有するキャビティ40aが形成される。また、成形型40の型面には一部又は全面に蒸気孔41が形成されている。成形型40は、鉄,鋼,アルミニウム等の金属、ガラス繊維,カーボン繊維を使用し樹脂で形成したもの、又、合成樹脂のいずれで形成されていてもよい。
【0054】
図6は、シート状繊維構造体4a〜4dを内部に配置し、成形型40を型締めした状態の断面図である。シート状繊維構造体4a〜4dは、自然状態で成形型40のキャビティ40aよりも、容積で1.2〜3.0倍程度大きく形成されている。したがって、型締め時には、シート状繊維構造体4a〜4dは、キャビティ40aの形状に圧縮された状態となる。
【0055】
次に、シート状繊維構造体4a〜4dが内部に配設された成形型40を高圧スチーム成形機50内に入れる。そして、高圧スチーム成形機50内部を大気圧よりも高い気圧である2〜8気圧程度に加圧し、1〜3分間、成形型40に120℃〜180℃程度の蒸気を吹き付ける。蒸気を吹き付けた後、冷却し、脱型してクッション体11を得る。
【0056】
本例では、5.5気圧に加圧し、約1分10秒間蒸気を吹き付けた。蒸気の温度は、熱接着性複合短繊維の融点、すなわち、熱可塑性エラストマーの融点よりも高い温度であって、非弾性捲縮短繊維の融点よりも低い温度に設定した。また、タクトタイムを3〜5分とした。
【0057】
このように蒸気を吹き付けることによって、成形型40の蒸気孔41から蒸気が通気性を有するシート状繊維構造体4a〜4d内に入り込む。シート状繊維構造体4a〜4dは、圧縮状態で成形型40内に配設されており、蒸気熱によって、熱接着性複合短繊維同士、および熱接着性複合短繊維と非弾性捲縮短繊維との交差点が熱融着され、成形型40のキャビティ40aの形状に形成される。
【0058】
また、シート状繊維構造体4a〜4d間に配設されたホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等が、蒸気熱によって溶融し、シート状繊維構造体4a〜4d同士を固着する。
このように、蒸気によってシート状繊維構造体4a〜4d内の繊維同士が熱融着されると共に、ホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等がシート状繊維構造体4a〜4d同士を固着することによって、所定形状のクッション体11が形成される。なお、必要に応じ表面に布帛を入れても良いし、シート状繊維構造体4a〜4d間にスチール等のワイヤを入れても良い。
【0059】
本例のクッション体11は、繊維の方向が厚さ方向に向いたシート状繊維構造体4a〜4dを積層して高圧スチーム成形している。したがって、クッション体11を構成する繊維は、座席シート1に着座者が着座したときに荷重が加わる方向に沿うように配列されている。このような構成によって、本例のクッション体11は、通気性を有すると共に、応力方向に対して適度な硬さを確保することができ、また、応力の分散性、耐久性に優れたものとなる。
【0060】
また、本例のクッション体11は、成形型40によって圧縮した状態で成形されるものであり、成形型40のキャビティの形状に合わせて、3次元的な複雑な凹凸形状とすることが可能である。その際、成形型40内での圧縮度に応じて、部分的にクッション感を調整することも可能となる。
【0061】
以上はクッション体11について説明したが、クッション体21についても同様に形成することができる。クッション体21についても、着座者が着座したときに荷重が掛かる方向がクッション体21の厚さ方向である。したがって、応力方向に硬さや応力の分散性、耐久性を確保するために、シート状繊維構造体を応力の掛かる方向に積層して、成形型内で高圧スチーム形成することにより、3次元的な形状とするとよい。そして、このように形成されたクッション体11,21をシートフレーム15,25に配設し、表皮13,23で覆うことによって、座席シート1が形成される。
【0062】
なお、クッション体11を形成するときに、表皮13とシート状繊維構造体4a〜4dとをホットメルトフィルム、ホットメルト不織布、ホットメルト接着剤等を介在させて積層し、これらを成形型40に配設して、高圧スチーム成形してもよい。このようにすれば、表皮13をクッション体11と一体に形成することができる。表皮23についても同様である。
【0063】
次に、以上のようにして形成された座席シート1のクッション体11に対して、耐圧試験を行った。具体的には、クッション体11に0.5〜1.0Gの加速度で70kgの荷重を70万回繰り返し掛けた。
この結果、クッション体11の外形は14mm程度歪んだ状態となった。つまり、へたりが生じた。また、歪んだ部分の撓み力は、低下していた。
【0064】
このようにへたりが生じたクッション体11に対して、大気圧下で80℃〜130℃の蒸気を5秒間噴射した。このように蒸気を僅かな時間噴射すると、へたりが生じていた部分が、急速に元の形状に戻っていった。蒸気照射後に、外形を計測したところ、蒸気照射前に15mm程度歪んでいた部分が、1mm程度の歪みまで回復しているのが確認された。また、撓み力もへたる前と同程度まで回復した。
【0065】
また、蒸気の照射時間を20〜50秒程度とした場合も、同様にへたりが回復しているのが観察された。
このように、大気圧下において、へたりの生じたクッション体11に、クッション体11を形成する熱接着性複合短繊維および非弾性捲縮短繊維のガラス転移点以上であって、熱接着性複合短繊維の融点より低い温度の蒸気を照射することによって、へたりが回復することが確かめられた。
【0066】
なお、上記実施形態では、着座部10および背もたれ部20に、シート状繊維構造体4を積層して高圧スチーム形成したクッション体11,21を用いているが、これに限らず、アームレストやヘッドレスト等の着座者による荷重が掛かる部位に、シート状繊維構造体4を積層して高圧スチーム形成したクッション体を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】本発明の一実施形態に係る座席シートの説明図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るウェブの繊維方向の説明図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るシート状繊維構造体の製造工程の説明図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るシート状繊維構造体の積層前の説明図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る成形型の説明図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るクッション体の製造工程の説明図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るクッション体の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【0068】
1 座席シート
2 ウェブ
4 シート状繊維構造体
10 着座部
11,21 クッション体
13,23 表皮
15,25 シートフレーム
20 背もたれ部
40a キャビティ
40 成形型
41 蒸気孔
50 高圧スチーム成形機
61 駆動ローラ
62 熱風サクション式熱処理機
a ウェブを構成する繊維
b ウェブの長さ方向
c ウェブを構成する繊維方向
θ ウェブの長さ方向に対する繊維の長さ方向のなす角度

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートフレームと、複数のシート状繊維構造体が一体に形成されたクッション体と、該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートであって、
前記シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたときに、A≧3B/2の関係を満足し、
前記クッション体は、所定形状のキャビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによって一体に形成され、着座者の着座時に荷重が掛かる方向に厚さ方向が沿うように前記シートフレームに配設されてなることを特徴とする座席シート。
【請求項2】
前記シート状繊維構造体は、密度分布が0.015〜0.20g/cmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の座席シート。
【請求項3】
前記熱接着性複合短繊維は、少なくとも融点が120℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の座席シート。
【請求項4】
前記クッション体は、少なくとも着座部又は背もたれ部に用いられたことを特徴とする請求項1に記載の座席シート。
【請求項5】
シートフレームと、該シートフレームに配設されたクッション体と、該クッション体を覆う表皮を備えた座席シートの製造方法であって、
前記クッション体を形成するクッション体形成工程と、
前記シートフレームに前記クッション体および前記表皮を取り付ける組み付け工程と、を備え、
前記クッション体形成工程では、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたとき、A≧3B/2の関係を満足するシート状繊維構造体を形成し、次に該シート状繊維構造体を所定形状に複数に裁断し、
所定形状のキャビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、前記複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置し、
前記成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによってクッション体を形成することを特徴とする座席シートの製造方法。
【請求項6】
前記クッション体に、前記熱接着性複合短繊維及び前記非弾性捲縮短繊維のガラス転移点よりも高くかつ前記熱接着性複合短繊維の融点よりも低い温度の蒸気を吹き付けることを特徴とする請求項1に記載の座席シートのへたり回復処理方法。

【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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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−116182(P2006−116182A)
【公開日】平成18年5月11日(2006.5.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−309472(P2004−309472)
【出願日】平成16年10月25日(2004.10.25)
【出願人】(000220066)テイ・エス テック株式会社 (625)
【出願人】(302011711)帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【出願人】(000005913)三井物産株式会社 (37)