発泡製品の製造方法
【課題】部分的に物性が異なる発泡製品の製造が容易で、発泡製品の意匠側表面に深い溝を生じないようにでき、さらには深い溝による強度低下を生じ難くできるようにする。
【解決手段】下面が開口した箱状の仕切り部材２０をキャビティの底面１３に載置してキャビティの底面を仕切り部材の外側と内側とに区画し、仕切り部材の側面２１の外側には第１発泡原料Ｐ１を注入し、一方、仕切り部材の内側には第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料Ｐ２を注入して第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際第２発泡原料の発泡による体積増で仕切り部材の上面２３を押し上げて仕切り部材を上昇させ、第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体３１と第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体３２を、仕切り部材の側面２１の下端とキャビティの底面１３間を介して接合させる。
【解決手段】下面が開口した箱状の仕切り部材２０をキャビティの底面１３に載置してキャビティの底面を仕切り部材の外側と内側とに区画し、仕切り部材の側面２１の外側には第１発泡原料Ｐ１を注入し、一方、仕切り部材の内側には第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料Ｐ２を注入して第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際第２発泡原料の発泡による体積増で仕切り部材の上面２３を押し上げて仕切り部材を上昇させ、第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体３１と第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体３２を、仕切り部材の側面２１の下端とキャビティの底面１３間を介して接合させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的に物性が異なる発泡製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡製品には、部分的に物性を異ならせたものがある。例えば自動車用座席のクッションパッドに用いられる発泡製品においては、着座部位（座部用クッションパッドの場合）や背中当接部位（背もたれ用クッションパッドの場合）よりもその両側を硬くして、着座した際や背中をもたれさせた際に感触を良好にすると共に乗員の姿勢保持性を高めることが行われている。
【０００３】
従来、部分的に物性を異ならせた発泡製品の製造方法として、次の方法がある。
（１）予め所定形状に形成した発泡体を成形型のキャビティの一部にセットし、キャビティの残りの部分に前記発泡体とは物性の異なる発泡体となる発泡原料を注入して発泡させることにより一体の発泡体とする。
（２）成形型のキャビティの底面に仕切り用リブを立設して前記キャビティを仕切り用リブで区画し、前記区画した部分にそれぞれ異なる発泡原料を注入して発泡させることにより一体の発泡体とする。
（３）異なる物性の発泡体から所要形状の複数の発泡体を形成し、それらの発泡体を接着剤等で一体化して一体の発泡体とする。
【０００４】
しかし、（１）の製造方法では、キャビティにセットする所定形状の発泡体を予め製造しなければならないため、製造作業が面倒になる問題がある。しかも、成形型に発泡体を予めセットした後に発泡原料を注入すると、成形型にセットされた発泡体に、後から注入した発泡原料が侵入（含浸）して、その境界部分が硬くなるため、得られる発泡製品が例えば車両用シートクッションの場合には、人が着座した場合などに境界部分の硬さ変化によって違和感を生じるおそれがある。
【０００５】
また、（２）の製造方法では、仕切り用リブによる深めの溝が発泡製品のキャビティ底面側の表面に形成されるので、例えば発泡製品が車両用シートクッションの場合には座面側に深い溝が形成され、人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題が発生する。さらに、仕切り用リブによる深めの溝が発泡製品のキャビティ底面側の表面に形成されるため、発泡製品のデザイン自由度に大きな制約を受けることになる。
【０００６】
一方、（３）の製造方法では、予め複数の発泡体を所要形状に形成する工程と、その後の接着工程が必要となるため、製造作業に手間取り、製造コストが上昇する問題がある。さらに接着剤により発泡体の境界面が硬くなるため、得られる発泡製品が車両用シートクッションの場合には、人が着座した場合などに境界部分の硬さ変化によって違和感を生じるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３８７４７号公報
【特許文献２】特開２００２−５２５５０号公報
【特許文献３】特開２００５−８７３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、部分的に物性が異なる発泡製品の製造が容易で、しかも発泡製品の意匠側表面に深い溝を生じないようにでき、さらには深い溝による強度低下を生じ難くできる発泡製品の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、下面が開口した箱状の仕切り部材を、成形型のキャビティの底面に載置して前記キャビティの底面を前記仕切り部材の外側と内側とに区画する仕切り部材載置工程と、前記仕切り部材の側面の外側には第１発泡原料を注入し、一方、前記仕切り部材の内側には前記第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料を注入する発泡原料注入工程と、前記第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際前記第２発泡原料の発泡による体積増で前記仕切り部材の上面を押し上げて前記仕切り部材を上昇させ、前記第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体と前記第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体を、前記仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間を介して接合させることにより一の発泡体とする発泡及び仕切り部材上昇工程と、を備えることを特徴とする発泡製品の製造方法に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記仕切り部材の上面が、発泡開始前の前記第２発泡原料を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した前記第２発泡原料を通過困難とする網状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記仕切り部材内に注入された第２発泡原料の発泡にしたがって仕切り部材が上昇してキャビティの底面から離れ、それによって生じた仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間の隙間を介して第１発泡体と第２発泡体が接合するため、得られる発泡製品はキャビティ底面側の表面に前記仕切り部材の側面によって形成される深い溝がなくなり、発泡製品のデザイン自由度が高いものとなる。しかも、得られる発泡製品はキャビティ底面側の表面に深い溝が存在しないことから、例えば車両用シートクッションの場合、座面側に人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題が発生することがない。それに加えて、本発明によれば、前記背景技術で説明した従来の製造方法（１）や（３）における発泡体の境界部で生じる硬さ変化が無く、車両用シートクッションの場合に着座時の違和感を生じるおそれが無い。さらに本発明によれば、予め所望形状の発泡体を複数形成して成形型のキャビティに配置する作業を無くすことができ、キャビティ内への第１発泡原料及び第２発泡原料の注入によって一度に一の発泡体からなる発泡製品を形成することができるため、製造作業を簡略化することができ、製造コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図、図２は同第１実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図、図３は同第１実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図、図４は同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図、図５は同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図、図６は同第１実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【００１４】
まず、本発明の第１実施形態について、自動車用座席の着座側のクッションパッドとして使用される車両用シートクッション用の発泡製品を製造する場合を例にして説明する。本発明における発泡製品（この例では車両用シートクッション）の製造方法は、仕切り部材載置工程と、発泡原料注入工程と、発泡及び仕切り部材上昇工程とを備える。
【００１５】
仕切り部材載置工程では、図１及び図２に示すような成形型１０を用い、キャビティ１２の底面１３の所定位置に仕切り部材２０を載置し、前記キャビティ１２の底面１３を前記仕切り部材２０の外側と内側とに区画する。図３は、前記仕切り部材２０がキャビティ１２の底面１３に載置された下型１１の平面図である。
【００１６】
図示の成形型１０は、自動車用座席の着座側のクッションパッドとして使用される車両用シートクッション用の発泡製品を発泡成形するためのものであって、下型１１と上型１８とからなる。前記下型１１は、発泡原料の注入及び発泡空間として発泡製品の形状に応じたキャビティ１２を有する。一方、前記上型１８は、前記キャビティ１２に蓋をするためのものであって、蓋型とも称される。また、図示の成形型１０においては、発泡原料の発泡時に下型１１のキャビティ１２の底面１３及び側面１４によって発泡製品の意匠面を形成し、上型１８の型面１９によって発泡製品の裏面を形成する。
【００１７】
仕切り部材２０は、下面が開口した箱状からなり、側面２１と該側面２１の上部に設けられた上面２３とで構成されている。前記仕切り部材２０の形状は適宜とされ、図示の例では下面が開口した直方体形状とされている。なお、図示の例では、前記仕切り部材２０の側部全周を側面２１（図３に示すＸ方向に位置する側面２１ａ，２１ａと、Ｙ方向に位置する側面２１ｂ，２１ｂ）で構成しているが、前記仕切り部材２０の側部の一面あるいは対向する一組の面を側面２１で構成することなく開放してもよい。例えば、前記仕切り部材２０において、図３のＸ方向の両側部に一組の側面２１ａ，２１ａを設け、Ｙ方向の側部は前記側面２１ｂ，２１ｂを設けることなく開放してもよい。また、前記上面２３には第２発泡原料用注入孔２４が形成されている。さらに、前記仕切り部材２０の高さｄ１は、図５の（５−Ａ）に示すように、前記成形型１０を閉じた際の下型１１のキャビティの底面１３と上型１８の型面１９間の距離ｄ２より所要量（発泡製品の厚みにより異なるが例として２０〜４０ｍｍ程度）小とされている。また、前記仕切り部材２０は、前記キャビティ１２の底面１３に載置された際に、前記仕切り部材２０の側部における少なくとも一組の側面２１，２１（図示の例ではＸ方向に位置する側面２１ａ，２１ａ）がキャビティの側面１４，１４から離れるように、前記キャビティ１２より小さくされている。前記仕切り部材２０は、最終的に発泡製品から除去される場合には、発泡製品の製造時に発泡体との接着性が無い材質あるいは低い材質で構成されたり、キャビティの底面１３へ載置する前に離型剤が塗布されたりする。
【００１８】
発泡原料注入工程では、図４に示すように、前記キャビティ１２の底面１３に載置された仕切り部材２０の外側（図示の例では一組の側面２１ａ，２１ａの外側）に第１発泡原料Ｐ１を注入し、一方、前記仕切り部材２０の内側（すなわち、前記側面２１の内側）には前記第１発泡原料Ｐ１とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料Ｐ２を注入する。その際、前記第２発泡原料Ｐ２については、前記上面２３の第２発泡原料用注入孔２４を介して前記仕切り部材２０の内側に注入する。図４における符号Ｎ１，Ｎ２は発泡原料注入用ノズルである。前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２としては、ポリウレタン発泡原料が好ましい。また、前記異なる物性としては、発泡体の密度、反発弾性率、硬度等、要求に応じたものとされるが、本実施例では硬度を異ならせている。前記物性を異ならせるには公知の方法、通常は、第１発泡原料Ｐ１と第２発泡原料Ｐ２の配合を異ならせたり、注入量を変更したりすることによって容易に行うことができる。例えば、前記発泡原料がポリウレタン発泡原料の場合には、ポリオール、発泡剤、触媒、ポリイソシアネート、整泡剤等の種類及び量を変化させることによって物性を異ならせることができる。さらに、前記第１発泡原料Ｐ１については、複数種類のものを、その注入位置を異ならせて前記仕切り部材２０の外側に注入してもよい。例えば、前記仕切り部材２０における一方の側面２１ａの外側（図面における仕切り部材２０の左側）には第１発泡原料Ｐ１ａ（図示せず）を注入し、他方の側面２１ａの外側（図面における仕切り部材２０の右側）には第１発泡原料Ｐ１ｂ（図示せず）を注入してもよい。なお、図示の例では、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２の注入後に、前記上型１８が下型１１に被せられて閉型が行われる。
【００１９】
発泡及び仕切り部材上昇工程では、図５の（５−Ａ）〜（５−Ｃ）に示すように、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２を発泡させる。その際、前記第１発泡原料Ｐ１と第２発泡原料Ｐ２は、前記仕切り部材２０によって混ざることなく発泡し、前記仕切り部材２０の外側では第１発泡体３１となり、一方、前記仕切り部材２０の内側では第２発泡体３２となる。また、前記発泡時、図５の（５−Ｂ）に示すように、前記仕切り部材２０内の第２発泡原料Ｐ２は、発泡による体積増で表面が上昇し、前記仕切り部材２０の上面２３と接触して前記上面２３を押し上げ、前記仕切り部材２０を上昇させて前記仕切り部材２０の側面２１の下端を前記キャビティの底面１３から離す。そして、それによって生じた前記キャビティの底面１３と前記仕切り部材２０の側面２１の下端間の隙間を介して、図５の（５−Ｃ）のように、前記第１発泡体３１と第２発泡体３２が接合し、一の発泡体となる。なお、前記仕切り部材２０は、前記上面２３が前記上型１８の型面１９と当接するまで上昇する。
【００２０】
その後、前記上型１８を下型１１から離して型開きを行い、前記第１発泡体３１と第２発泡体３２からなる一の発泡体を脱型することにより、所望の発泡製品が得られる。なお、前記仕切り部材２０を再利用する場合には、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材２０を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行う。図示の例では、前記型開き後の脱型前あるいは脱型後に前記発泡体から仕切り部材２０を抜き取って除去する。図６はこのようにして得られた発泡製品３０の断面図である。前記発泡製品３０は、前記キャビティ１２の底面１３で成形された座面側の表面３０Ａに前記仕切り部材２０の側面２１によって生じる深い溝が存在していないものである。また、前記仕切り部材２０を発泡製品に残しておく場合には、前記仕切り部材除去工程を行う必要がない。
【００２１】
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様に車両用シートクッション用の発泡製品を製造する例であり、前記第１実施形態における前記仕切り部材２０に代えて、図７〜図１１に示す仕切り部材４０を用いるものであり、第１実施形態と同様に、仕切り部材載置工程と、発泡原料注入工程と、発泡及び仕切り部材上昇工程と、必要に応じて行われる仕切り部材除去工程とを備える。なお、図７は本発明の第２実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図、図８は同第２実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図、図９は同第２実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図、図１０は同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図、図１１は同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図、図１２は同第２実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【００２２】
第２実施形態における前記仕切り部材４０は、上面４３が発泡開始前の前記第２発泡原料Ｐ２を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した第２発泡原料Ｐ２を通過困難とする網状からなる。第２実施形態では、図１０に示すように、発泡原料注入工程時に第２発泡原料Ｐ２を、前記仕切り部材４０の網状の上面４３を介して仕切り部材４０内に注入する。前記網状の上面４３は、発泡開始前の前記第２発泡原料Ｐ２（発泡原料Ｐ２がポリウレタン原料の場合には混合直後の原料）を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した第２発泡原料Ｐ２を通過困難とするため、網目の大きさを０．２５〜４．０ｍｍ２、特には１．０〜２．０ｍｍ２の範囲としたものが好ましい。
【００２３】
前記第２実施形態では、発泡及び仕切り部材上昇工程において、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２が発泡する際、図１１の（１１−Ａ）及び（１１−Ｂ）に示すように、前記仕切り部材４０内の第２発泡原料Ｐ２が、発泡によって粘度を増大させながら体積を増して表面が上昇し、前記仕切り部材４０の上面４３と接触する。前記仕切り部材４０の上面４３と接触した第２発泡原料Ｐ２は、粘度が増大してしているため、前記網状の上面４３を通過することができず、前記上面４３を押し上げて、前記仕切り部材４０を上昇させ、前記仕切り部材４０の側面４１の下端を前記キャビティの底面１３から離す。そして、それによって生じた前記キャビティの底面１３と前記仕切り部材４０の側面４１の下端間の隙間を介して、前記第１発泡原料Ｐ１から形成された第１発泡体５１と前記第２発泡原料Ｐ２から形成された第２発泡体５２が接合し、一の発泡体となる。なお、前記仕切り部材４０は、前記上面４３が前記上型１８の型面１９と当接するまで上昇する。
【００２４】
その後、前記上型１８を下型１１から離して型開きを行い、前記第１発泡体５１と第２発泡体５２からなる一の発泡体を脱型することにより、所望の発泡製品が得られる。なお、前記仕切り部材４０を再利用する場合には、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材４０を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行う。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。図１２は、前記第２実施形態において、前記発泡体から仕切り部材４０が除去されて得られた発泡製品５０である。前記発泡製品５０は、前記キャビティ１２の底面１３で成形された座面側の表面５０Ａに前記仕切り部材４０の側面４１によって生じる深い溝が存在していないものである。また、前記仕切り部材４０を発泡製品に残して置く場合には、前記仕切り部材除去工程を行う必要がない。なお、図７〜図１１において、符号４１ａ，４１ａは仕切り部材４０の側面４１のうちＸ方向に位置する一組の側面を示し、一方、符号４１ｂ，４１ｂはＹ方向に位置する一組の側面を示す。
【００２５】
また、前記キャビティの底面１３には、図１３の（１３−Ａ）〜（１３−Ｄ）に示すように、仕切り部材用位置決め手段５１Ａ〜５１Ｄを形成してもよい。（１３−Ａ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ａは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の下端を挟持することのできる低い凸部からなるものである。それに対して、（１３−Ｂ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｂは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の外面と当接する低い凸部からなり、また、（１３−Ｃ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｃは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の内面と当接する低い凸部からなる。一方、（１３−Ｄ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｄは、前記仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の下端が着脱可能に嵌る溝からなる。
【００２６】
前記仕切り部材用位置決め手段５１Ａ〜５１Ｄをキャビティの底面１３に設けた場合には、図１４の（１４−Ａ）〜（１４−Ｄ）に示すように、製造される発泡製品（この例では車両用シートクッション）６０Ａ〜６０Ｄは、座面側の表面に、小さな浅い凹部６３Ａ〜６３Ｃまたは低い凸部６３Ｄが形成されるが、何れも浅いまたは低いものであり、座面側に人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題を生じるおそれがなく、またデザイン自由度に与える影響も少ない。なお、前記発泡製品６０Ａの凹部６３Ａは前記位置決め手段５１Ａによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｂの凹部６３Ｂは前記位置決め手段５１Ｂによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｃの凹部６３Ｃは前記位置決め手段５１Ｃによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｄの凸部６３Ｄは前記位置決め手段５１Ｄによって形成されたものである。また、符号６１Ａ〜６１Ｄは前記第１発泡原料から形成された第１発泡体を示し、６２Ａ〜６２Ｄは前記第２発泡原料から形成された第２発泡体を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図である。
【図２】同第１実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図である。
【図３】同第１実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図である。
【図４】同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図である。
【図５】同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図である。
【図６】同第１実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【図７】第２実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図である。
【図８】同第２実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図である。
【図９】同第２実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図である。
【図１０】同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図である。
【図１１】同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図である。
【図１２】同第２実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【図１３】仕切り部材用位置決め手段を設けたキャビティの底面の部分断面図である。
【図１４】仕切り部材用位置決め手段を設けた成形型を用いて得られた発泡製品の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 成形型
１１ 下型
１２ キャビティ
１３ キャビティの底面
１４ キャビティの側面
１８ 上型
１９ 上型の型面
２０，４０ 仕切り部材
２１，４１ 仕切り部材の側面
２３，４３ 仕切り部材の上面
３０，５０ 発泡製品
３１，５１ 第１発泡体
３２，５２ 第２発泡体
Ｐ１ 第１発泡原料
Ｐ２ 第２発泡原料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的に物性が異なる発泡製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡製品には、部分的に物性を異ならせたものがある。例えば自動車用座席のクッションパッドに用いられる発泡製品においては、着座部位（座部用クッションパッドの場合）や背中当接部位（背もたれ用クッションパッドの場合）よりもその両側を硬くして、着座した際や背中をもたれさせた際に感触を良好にすると共に乗員の姿勢保持性を高めることが行われている。
【０００３】
従来、部分的に物性を異ならせた発泡製品の製造方法として、次の方法がある。
（１）予め所定形状に形成した発泡体を成形型のキャビティの一部にセットし、キャビティの残りの部分に前記発泡体とは物性の異なる発泡体となる発泡原料を注入して発泡させることにより一体の発泡体とする。
（２）成形型のキャビティの底面に仕切り用リブを立設して前記キャビティを仕切り用リブで区画し、前記区画した部分にそれぞれ異なる発泡原料を注入して発泡させることにより一体の発泡体とする。
（３）異なる物性の発泡体から所要形状の複数の発泡体を形成し、それらの発泡体を接着剤等で一体化して一体の発泡体とする。
【０００４】
しかし、（１）の製造方法では、キャビティにセットする所定形状の発泡体を予め製造しなければならないため、製造作業が面倒になる問題がある。しかも、成形型に発泡体を予めセットした後に発泡原料を注入すると、成形型にセットされた発泡体に、後から注入した発泡原料が侵入（含浸）して、その境界部分が硬くなるため、得られる発泡製品が例えば車両用シートクッションの場合には、人が着座した場合などに境界部分の硬さ変化によって違和感を生じるおそれがある。
【０００５】
また、（２）の製造方法では、仕切り用リブによる深めの溝が発泡製品のキャビティ底面側の表面に形成されるので、例えば発泡製品が車両用シートクッションの場合には座面側に深い溝が形成され、人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題が発生する。さらに、仕切り用リブによる深めの溝が発泡製品のキャビティ底面側の表面に形成されるため、発泡製品のデザイン自由度に大きな制約を受けることになる。
【０００６】
一方、（３）の製造方法では、予め複数の発泡体を所要形状に形成する工程と、その後の接着工程が必要となるため、製造作業に手間取り、製造コストが上昇する問題がある。さらに接着剤により発泡体の境界面が硬くなるため、得られる発泡製品が車両用シートクッションの場合には、人が着座した場合などに境界部分の硬さ変化によって違和感を生じるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３８７４７号公報
【特許文献２】特開２００２−５２５５０号公報
【特許文献３】特開２００５−８７３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、部分的に物性が異なる発泡製品の製造が容易で、しかも発泡製品の意匠側表面に深い溝を生じないようにでき、さらには深い溝による強度低下を生じ難くできる発泡製品の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、下面が開口した箱状の仕切り部材を、成形型のキャビティの底面に載置して前記キャビティの底面を前記仕切り部材の外側と内側とに区画する仕切り部材載置工程と、前記仕切り部材の側面の外側には第１発泡原料を注入し、一方、前記仕切り部材の内側には前記第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料を注入する発泡原料注入工程と、前記第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際前記第２発泡原料の発泡による体積増で前記仕切り部材の上面を押し上げて前記仕切り部材を上昇させ、前記第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体と前記第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体を、前記仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間を介して接合させることにより一の発泡体とする発泡及び仕切り部材上昇工程と、を備えることを特徴とする発泡製品の製造方法に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記仕切り部材の上面が、発泡開始前の前記第２発泡原料を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した前記第２発泡原料を通過困難とする網状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記仕切り部材内に注入された第２発泡原料の発泡にしたがって仕切り部材が上昇してキャビティの底面から離れ、それによって生じた仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間の隙間を介して第１発泡体と第２発泡体が接合するため、得られる発泡製品はキャビティ底面側の表面に前記仕切り部材の側面によって形成される深い溝がなくなり、発泡製品のデザイン自由度が高いものとなる。しかも、得られる発泡製品はキャビティ底面側の表面に深い溝が存在しないことから、例えば車両用シートクッションの場合、座面側に人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題が発生することがない。それに加えて、本発明によれば、前記背景技術で説明した従来の製造方法（１）や（３）における発泡体の境界部で生じる硬さ変化が無く、車両用シートクッションの場合に着座時の違和感を生じるおそれが無い。さらに本発明によれば、予め所望形状の発泡体を複数形成して成形型のキャビティに配置する作業を無くすことができ、キャビティ内への第１発泡原料及び第２発泡原料の注入によって一度に一の発泡体からなる発泡製品を形成することができるため、製造作業を簡略化することができ、製造コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図、図２は同第１実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図、図３は同第１実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図、図４は同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図、図５は同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図、図６は同第１実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【００１４】
まず、本発明の第１実施形態について、自動車用座席の着座側のクッションパッドとして使用される車両用シートクッション用の発泡製品を製造する場合を例にして説明する。本発明における発泡製品（この例では車両用シートクッション）の製造方法は、仕切り部材載置工程と、発泡原料注入工程と、発泡及び仕切り部材上昇工程とを備える。
【００１５】
仕切り部材載置工程では、図１及び図２に示すような成形型１０を用い、キャビティ１２の底面１３の所定位置に仕切り部材２０を載置し、前記キャビティ１２の底面１３を前記仕切り部材２０の外側と内側とに区画する。図３は、前記仕切り部材２０がキャビティ１２の底面１３に載置された下型１１の平面図である。
【００１６】
図示の成形型１０は、自動車用座席の着座側のクッションパッドとして使用される車両用シートクッション用の発泡製品を発泡成形するためのものであって、下型１１と上型１８とからなる。前記下型１１は、発泡原料の注入及び発泡空間として発泡製品の形状に応じたキャビティ１２を有する。一方、前記上型１８は、前記キャビティ１２に蓋をするためのものであって、蓋型とも称される。また、図示の成形型１０においては、発泡原料の発泡時に下型１１のキャビティ１２の底面１３及び側面１４によって発泡製品の意匠面を形成し、上型１８の型面１９によって発泡製品の裏面を形成する。
【００１７】
仕切り部材２０は、下面が開口した箱状からなり、側面２１と該側面２１の上部に設けられた上面２３とで構成されている。前記仕切り部材２０の形状は適宜とされ、図示の例では下面が開口した直方体形状とされている。なお、図示の例では、前記仕切り部材２０の側部全周を側面２１（図３に示すＸ方向に位置する側面２１ａ，２１ａと、Ｙ方向に位置する側面２１ｂ，２１ｂ）で構成しているが、前記仕切り部材２０の側部の一面あるいは対向する一組の面を側面２１で構成することなく開放してもよい。例えば、前記仕切り部材２０において、図３のＸ方向の両側部に一組の側面２１ａ，２１ａを設け、Ｙ方向の側部は前記側面２１ｂ，２１ｂを設けることなく開放してもよい。また、前記上面２３には第２発泡原料用注入孔２４が形成されている。さらに、前記仕切り部材２０の高さｄ１は、図５の（５−Ａ）に示すように、前記成形型１０を閉じた際の下型１１のキャビティの底面１３と上型１８の型面１９間の距離ｄ２より所要量（発泡製品の厚みにより異なるが例として２０〜４０ｍｍ程度）小とされている。また、前記仕切り部材２０は、前記キャビティ１２の底面１３に載置された際に、前記仕切り部材２０の側部における少なくとも一組の側面２１，２１（図示の例ではＸ方向に位置する側面２１ａ，２１ａ）がキャビティの側面１４，１４から離れるように、前記キャビティ１２より小さくされている。前記仕切り部材２０は、最終的に発泡製品から除去される場合には、発泡製品の製造時に発泡体との接着性が無い材質あるいは低い材質で構成されたり、キャビティの底面１３へ載置する前に離型剤が塗布されたりする。
【００１８】
発泡原料注入工程では、図４に示すように、前記キャビティ１２の底面１３に載置された仕切り部材２０の外側（図示の例では一組の側面２１ａ，２１ａの外側）に第１発泡原料Ｐ１を注入し、一方、前記仕切り部材２０の内側（すなわち、前記側面２１の内側）には前記第１発泡原料Ｐ１とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料Ｐ２を注入する。その際、前記第２発泡原料Ｐ２については、前記上面２３の第２発泡原料用注入孔２４を介して前記仕切り部材２０の内側に注入する。図４における符号Ｎ１，Ｎ２は発泡原料注入用ノズルである。前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２としては、ポリウレタン発泡原料が好ましい。また、前記異なる物性としては、発泡体の密度、反発弾性率、硬度等、要求に応じたものとされるが、本実施例では硬度を異ならせている。前記物性を異ならせるには公知の方法、通常は、第１発泡原料Ｐ１と第２発泡原料Ｐ２の配合を異ならせたり、注入量を変更したりすることによって容易に行うことができる。例えば、前記発泡原料がポリウレタン発泡原料の場合には、ポリオール、発泡剤、触媒、ポリイソシアネート、整泡剤等の種類及び量を変化させることによって物性を異ならせることができる。さらに、前記第１発泡原料Ｐ１については、複数種類のものを、その注入位置を異ならせて前記仕切り部材２０の外側に注入してもよい。例えば、前記仕切り部材２０における一方の側面２１ａの外側（図面における仕切り部材２０の左側）には第１発泡原料Ｐ１ａ（図示せず）を注入し、他方の側面２１ａの外側（図面における仕切り部材２０の右側）には第１発泡原料Ｐ１ｂ（図示せず）を注入してもよい。なお、図示の例では、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２の注入後に、前記上型１８が下型１１に被せられて閉型が行われる。
【００１９】
発泡及び仕切り部材上昇工程では、図５の（５−Ａ）〜（５−Ｃ）に示すように、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２を発泡させる。その際、前記第１発泡原料Ｐ１と第２発泡原料Ｐ２は、前記仕切り部材２０によって混ざることなく発泡し、前記仕切り部材２０の外側では第１発泡体３１となり、一方、前記仕切り部材２０の内側では第２発泡体３２となる。また、前記発泡時、図５の（５−Ｂ）に示すように、前記仕切り部材２０内の第２発泡原料Ｐ２は、発泡による体積増で表面が上昇し、前記仕切り部材２０の上面２３と接触して前記上面２３を押し上げ、前記仕切り部材２０を上昇させて前記仕切り部材２０の側面２１の下端を前記キャビティの底面１３から離す。そして、それによって生じた前記キャビティの底面１３と前記仕切り部材２０の側面２１の下端間の隙間を介して、図５の（５−Ｃ）のように、前記第１発泡体３１と第２発泡体３２が接合し、一の発泡体となる。なお、前記仕切り部材２０は、前記上面２３が前記上型１８の型面１９と当接するまで上昇する。
【００２０】
その後、前記上型１８を下型１１から離して型開きを行い、前記第１発泡体３１と第２発泡体３２からなる一の発泡体を脱型することにより、所望の発泡製品が得られる。なお、前記仕切り部材２０を再利用する場合には、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材２０を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行う。図示の例では、前記型開き後の脱型前あるいは脱型後に前記発泡体から仕切り部材２０を抜き取って除去する。図６はこのようにして得られた発泡製品３０の断面図である。前記発泡製品３０は、前記キャビティ１２の底面１３で成形された座面側の表面３０Ａに前記仕切り部材２０の側面２１によって生じる深い溝が存在していないものである。また、前記仕切り部材２０を発泡製品に残しておく場合には、前記仕切り部材除去工程を行う必要がない。
【００２１】
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様に車両用シートクッション用の発泡製品を製造する例であり、前記第１実施形態における前記仕切り部材２０に代えて、図７〜図１１に示す仕切り部材４０を用いるものであり、第１実施形態と同様に、仕切り部材載置工程と、発泡原料注入工程と、発泡及び仕切り部材上昇工程と、必要に応じて行われる仕切り部材除去工程とを備える。なお、図７は本発明の第２実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図、図８は同第２実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図、図９は同第２実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図、図１０は同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図、図１１は同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図、図１２は同第２実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【００２２】
第２実施形態における前記仕切り部材４０は、上面４３が発泡開始前の前記第２発泡原料Ｐ２を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した第２発泡原料Ｐ２を通過困難とする網状からなる。第２実施形態では、図１０に示すように、発泡原料注入工程時に第２発泡原料Ｐ２を、前記仕切り部材４０の網状の上面４３を介して仕切り部材４０内に注入する。前記網状の上面４３は、発泡開始前の前記第２発泡原料Ｐ２（発泡原料Ｐ２がポリウレタン原料の場合には混合直後の原料）を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した第２発泡原料Ｐ２を通過困難とするため、網目の大きさを０．２５〜４．０ｍｍ２、特には１．０〜２．０ｍｍ２の範囲としたものが好ましい。
【００２３】
前記第２実施形態では、発泡及び仕切り部材上昇工程において、前記第１発泡原料Ｐ１及び第２発泡原料Ｐ２が発泡する際、図１１の（１１−Ａ）及び（１１−Ｂ）に示すように、前記仕切り部材４０内の第２発泡原料Ｐ２が、発泡によって粘度を増大させながら体積を増して表面が上昇し、前記仕切り部材４０の上面４３と接触する。前記仕切り部材４０の上面４３と接触した第２発泡原料Ｐ２は、粘度が増大してしているため、前記網状の上面４３を通過することができず、前記上面４３を押し上げて、前記仕切り部材４０を上昇させ、前記仕切り部材４０の側面４１の下端を前記キャビティの底面１３から離す。そして、それによって生じた前記キャビティの底面１３と前記仕切り部材４０の側面４１の下端間の隙間を介して、前記第１発泡原料Ｐ１から形成された第１発泡体５１と前記第２発泡原料Ｐ２から形成された第２発泡体５２が接合し、一の発泡体となる。なお、前記仕切り部材４０は、前記上面４３が前記上型１８の型面１９と当接するまで上昇する。
【００２４】
その後、前記上型１８を下型１１から離して型開きを行い、前記第１発泡体５１と第２発泡体５２からなる一の発泡体を脱型することにより、所望の発泡製品が得られる。なお、前記仕切り部材４０を再利用する場合には、前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材４０を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行う。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。図１２は、前記第２実施形態において、前記発泡体から仕切り部材４０が除去されて得られた発泡製品５０である。前記発泡製品５０は、前記キャビティ１２の底面１３で成形された座面側の表面５０Ａに前記仕切り部材４０の側面４１によって生じる深い溝が存在していないものである。また、前記仕切り部材４０を発泡製品に残して置く場合には、前記仕切り部材除去工程を行う必要がない。なお、図７〜図１１において、符号４１ａ，４１ａは仕切り部材４０の側面４１のうちＸ方向に位置する一組の側面を示し、一方、符号４１ｂ，４１ｂはＹ方向に位置する一組の側面を示す。
【００２５】
また、前記キャビティの底面１３には、図１３の（１３−Ａ）〜（１３−Ｄ）に示すように、仕切り部材用位置決め手段５１Ａ〜５１Ｄを形成してもよい。（１３−Ａ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ａは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の下端を挟持することのできる低い凸部からなるものである。それに対して、（１３−Ｂ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｂは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の外面と当接する低い凸部からなり、また、（１３−Ｃ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｃは、前記キャビティの底面１３に載置された仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の内面と当接する低い凸部からなる。一方、（１３−Ｄ）に示す仕切り部材用位置決め手段５１Ｄは、前記仕切り部材２０，４０の側面２１，４１の下端が着脱可能に嵌る溝からなる。
【００２６】
前記仕切り部材用位置決め手段５１Ａ〜５１Ｄをキャビティの底面１３に設けた場合には、図１４の（１４−Ａ）〜（１４−Ｄ）に示すように、製造される発泡製品（この例では車両用シートクッション）６０Ａ〜６０Ｄは、座面側の表面に、小さな浅い凹部６３Ａ〜６３Ｃまたは低い凸部６３Ｄが形成されるが、何れも浅いまたは低いものであり、座面側に人が着座した場合などにクッションのサイド部が外側に倒れるなどのような強度的な問題を生じるおそれがなく、またデザイン自由度に与える影響も少ない。なお、前記発泡製品６０Ａの凹部６３Ａは前記位置決め手段５１Ａによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｂの凹部６３Ｂは前記位置決め手段５１Ｂによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｃの凹部６３Ｃは前記位置決め手段５１Ｃによって形成されたもの、前記発泡製品６０Ｄの凸部６３Ｄは前記位置決め手段５１Ｄによって形成されたものである。また、符号６１Ａ〜６１Ｄは前記第１発泡原料から形成された第１発泡体を示し、６２Ａ〜６２Ｄは前記第２発泡原料から形成された第２発泡体を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図である。
【図２】同第１実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図である。
【図３】同第１実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図である。
【図４】同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図である。
【図５】同第１実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図である。
【図６】同第１実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【図７】第２実施形態で使用する成形型と仕切り部材の断面図である。
【図８】同第２実施形態においてキャビティの底面に仕切り部材を載置した状態を示す断面図である。
【図９】同第２実施形態において仕切り部材を載置した状態の下型の平面図である。
【図１０】同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の注入状態を示す断面図である。
【図１１】同第２実施形態において第１及び第２発泡原料の発泡状態を示す断面図である。
【図１２】同第２実施形態によって得られた発泡製品の断面図である。
【図１３】仕切り部材用位置決め手段を設けたキャビティの底面の部分断面図である。
【図１４】仕切り部材用位置決め手段を設けた成形型を用いて得られた発泡製品の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 成形型
１１ 下型
１２ キャビティ
１３ キャビティの底面
１４ キャビティの側面
１８ 上型
１９ 上型の型面
２０，４０ 仕切り部材
２１，４１ 仕切り部材の側面
２３，４３ 仕切り部材の上面
３０，５０ 発泡製品
３１，５１ 第１発泡体
３２，５２ 第２発泡体
Ｐ１ 第１発泡原料
Ｐ２ 第２発泡原料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が開口した箱状の仕切り部材を、成形型のキャビティの底面に載置して前記キャビティの底面を前記仕切り部材の外側と内側とに区画する仕切り部材載置工程と、
前記仕切り部材の側面の外側には第１発泡原料を注入し、一方、前記仕切り部材の内側には前記第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料を注入する発泡原料注入工程と、
前記第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際前記第２発泡原料の発泡による体積増で前記仕切り部材の上面を押し上げて前記仕切り部材を上昇させ、前記第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体と前記第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体を、前記仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間を介して接合させることにより一の発泡体とする発泡及び仕切り部材上昇工程と、
を備えることを特徴とする発泡製品の製造方法。
【請求項２】
前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の発泡製品の製造方法。
【請求項３】
前記仕切り部材の上面が、発泡開始前の前記第２発泡原料を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した前記第２発泡原料を通過困難とする網状からなることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡製品の製造方法。
【請求項１】
下面が開口した箱状の仕切り部材を、成形型のキャビティの底面に載置して前記キャビティの底面を前記仕切り部材の外側と内側とに区画する仕切り部材載置工程と、
前記仕切り部材の側面の外側には第１発泡原料を注入し、一方、前記仕切り部材の内側には前記第１発泡原料とは物性の異なる発泡体となる第２発泡原料を注入する発泡原料注入工程と、
前記第１及び第２発泡原料を発泡させ、その際前記第２発泡原料の発泡による体積増で前記仕切り部材の上面を押し上げて前記仕切り部材を上昇させ、前記第１発泡原料から発泡形成される第１発泡体と前記第２発泡原料から発泡形成される第２発泡体を、前記仕切り部材の側面の下端と前記キャビティの底面間を介して接合させることにより一の発泡体とする発泡及び仕切り部材上昇工程と、
を備えることを特徴とする発泡製品の製造方法。
【請求項２】
前記発泡及び仕切り部材上昇工程によって前記第１及び第２発泡原料の発泡を終了させた後、前記仕切り部材を前記発泡体から除去する仕切り部材除去工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の発泡製品の製造方法。
【請求項３】
前記仕切り部材の上面が、発泡開始前の前記第２発泡原料を通過可能とすると共に発泡開始後の粘度上昇した前記第２発泡原料を通過困難とする網状からなることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡製品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２９０１３３（Ｐ２００７−２９０１３３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１７１０１（Ｐ２００６−１１７１０１）
【出願日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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