JP3686690B2

JP3686690B2 - Manufacturing method of skin integrated cushion body

Info

Publication number: JP3686690B2
Application number: JP19839494A
Authority: JP
Inventors: 隆海老原; 亮介野崎; 英夫磯田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Toyobo Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Toyobo Co Ltd
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JPH0861411A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種乗り物用座席のパッド等を始めとして、ソファやベッド等の家具類などに好適な表皮一体形クッション体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、家具、ベッド、車両の座席等に使われているクッション体は、発泡ウレタンの一体成形品や、ポリエステル等の非弾性捲縮繊維の詰綿、あるいは非弾性捲縮繊維をバインダによって接着した硬綿などが知られている。特に、発泡−架橋型ウレタンは、クッション体としての耐久性が良好であり、加工性も良いため、乗り物用シートなどに多用されている。また、発泡ウレタンを使用した従来のクッション体に表皮を設ける場合、表皮をラテックス等によって発泡ウレタンに接着することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記発泡ウレタンは、透湿・透水性に劣り、蓄熱性があるため人体と触れる部位が蒸れ易いという問題がある。また、発泡ウレタンは熱可塑性樹脂ではないために、再溶融によるリサイクル使用が困難であり、廃棄された発泡ウレタンを焼却処分にする場合がある。しかしながら発泡ウレタンを焼却すると、高温を発するなどの理由から焼却炉の損傷が大きく、かつ、発生する有毒ガスの除去に経費がかかる。このため埋立て処分が行われることもあるが、その場合、地盤の安定化が困難なため埋立て地が限定され、埋立てに要する経費も高くつく。
【０００４】
一方、熱可塑性のポリエステル繊維をバインダによって接着した合成繊維綿では、ポリエステル繊維の開綿工程やバインダ繊維との混綿工程、あるいはバインダの添加工程が必要であり、製造工数が多くかつバインダの扱いに注意を要するなどの問題がある。また、上記以外の通常の硬綿は短繊維を使用しているため、繊維のほつれによる形状の崩れを生じやすく、成形品にバリが生じやすい。
【０００５】
また、クッション体を成形する工程以外に、表皮をクッション体に接着させる工程が必要であり、各工程ごとに専用の金型が必要であるとともに、製造工程に煩雑さがあり、このこともコストアップの原因となっていた。
【０００６】
従って本発明の目的は、バインダが不要で製造工程が比較的簡単であり、蒸れにくく、適当な面剛性が得られ、しかもリサイクル使用が可能な表皮一体形クッション体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を果たすために開発された本発明のクッション体は、所定の形状に成形された表皮材の内側に、熱可塑性弾性樹脂のエラストマーからなる３００デニール以上の連続線状体をランダムなループ状に曲がりくねらせかつ各々のループの互いの接触部を融着させた見掛け密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ^３の立体的な網状構造体が詰め込まれ、かつ、これら網状構造体と表皮材とが一体に成形されて表皮材が網状構造体に接着していることを特徴とするものである。この明細書で言う表皮材は、織物等からなる表皮を単体で用いる以外に、表皮の裏側にワディング等の裏打ち材を設けたものも含む。
【０００８】
この明細書で言う熱可塑性樹脂は、熱可塑性非弾性樹脂と熱可塑性弾性樹脂を含む。熱可塑性弾性樹脂は、例えばポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等を適用できる。ポリエステル系エラストマーは、例えば熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリアルキレンジオールをソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック共重合体、または脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック共重合体である。ポリアミド系エラストマーは、例えばナイロンをハードセグメントとし、ポリエチエングリコールあるいはポリプロピレングリコール等をソフトセグメントとするものなどが例示できる。
【０００９】
そして上記の熱可塑性弾性樹脂に、熱可塑性の非弾性樹脂が単独で、あるいは熱可塑性弾性樹脂と組合わせて用いてもよい。熱可塑性非弾性樹脂は、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンなどである。これら非弾性樹脂と熱可塑性弾性樹脂との組合わせは、リサイクル使用の観点から互いに同系の樹脂が望ましく、例えば、ポリエステル系エラストマーとポリエステル系樹脂との組合わせや、ポリアミド系エラストマーとポリアミド系樹脂との組合わせ、あるいはポリウレタン系エラストマーとポリウレタン系樹脂の組合わせなどが推奨される。
【００１０】
本発明の製造方法は、通気孔を有する金型に表皮材をセットしかつこの表皮材を金型内面に吸着することにより所定の形状を付与する工程と、熱可塑性弾性樹脂のエラストマーからなる３００デニール以上の連続線状体を上記金型の内部の上記表皮材の上に吐出しかつランダムなループ状に曲がりくねらせかつ各ループの互いの接触部を融着させかつ冷媒供給機構から供給される低温ガスによって上記金型の内部を低温雰囲気に保ち上記連続線状体を硬化させることにより、見掛け密度が０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ^３の立体的な網状構造体を得る工程と、上記金型の内部において上記表皮材の上に詰め込まれた上記網状構造体に上記金型の通気孔を通じて熱風または蒸気を吹き込んで加熱しながら上記金型によって圧縮することにより上記網状構造体を所定の形状に成形するとともに表皮材を網状構造体に接着させる工程と、表皮材が付着した上記網状構造体を冷却後に金型から取出す工程とを具備したことを特徴とする表皮一体形クッション体の製造方法である。
【００１１】
上記網状構造体を所定の熱変形温度に加熱するために、電熱ヒータを始めとして、オーブン、高温蒸気、高周波誘導加熱などの加熱手段を適用できる。加熱温度は、熱可塑性弾性樹脂の融点よりも１０℃以上低い温度が望ましい。成形用の金型は、パンチングメタルのように多数の孔のあいた簡易型を使用できる。
【００１２】
表皮材を網状構造体に接着させるための手段として、網状構造体の一部を表皮材に熱融着させる以外に、例えばホットメルトタイプのフィルム状の熱可塑性樹脂を網状構造体と表皮材との間に設け、網状構造体の成形時に加える熱によって溶融させることにより、表皮材を接着させてもよい。あるいは表皮材の裏側に、液状、不織布あるいはフィルム状の接着材を設けるようにしてもよい。また、表皮材の裏側に設けたワディングに上記接着材を施すようにしてもよい。
【００１３】
【作用】
本発明のクッション体に使われる網状構造体を製造するには、軟化状態に加熱された熱可塑性樹脂を、押出し機のノズル部から線状に連続的に押出すことにより、吐出された連続線状体を曲がりくねらせて多数のランダムループを形成し、各々のループを互いに軟化状態で接触させ、接触部の大部分を互いに融着させて三次元的なランダムループからなる立体網目構造を形成する。こうして成形された網状構造体は、着座荷重等によって大きい応力で大変形を与えても、立体網目構造全体が互いに協働して三次元的に変形しつつ応力を吸収し、応力が解除されると立体網目構造が元の形状に復元することができる。
【００１４】
このようなクッション体は、連続線状体の繊度が３００デニール未満では強度が低下し、反発力が低下するので好ましくない。連続線状体の好ましい繊度は、クッション体として好ましい反発力が得られる３００デニール以上、望ましくは４００デニール以上、１０００００デニール以下である。繊度が１０００００デニールを越えると、クッション体の単位体積当たりの連続線状体の構成本数が少くなり、圧縮特性が悪くなるので好ましくない。連続線状体の繊度は、より好ましくは、５００〜５００００デニールである。
【００１５】
本発明における網状構造体は、見掛け密度が０．００５ｇ／ｃｍ³ 未満では反発力が失われるのでクッション体として不適当である。また０．２０ｇ／ｃｍ³ を越えると弾発性が強くなり過ぎて、座り心地が悪くなるので、やはりクッション体として不適当である。これらの理由から、網状構造体の好ましい見掛け密度は、０．００５ｇ／ｃｍ³ 以上、０．２０ｇ／ｃｍ³ 以下であり、より好ましくは、０．０１ｇ／ｃｍ³ 以上、０．０５ｇ／ｃｍ³ 以下である。この網状構造体を座席等のクッション体に使用する場合、着座時の嵩保持性と弾発性および通気性を保持して快適な座り心地を得るための圧縮時の見掛け密度としては、１００ｇ／ｃｍ² の荷重下で０．０３ｇ／ｃｍ³ 〜０．２０ｇ／ｃｍ³ の嵩高性を有するものが好ましく、０．０５ｇ／ｃｍ³ 〜０．２０ｇ／ｃｍ³ の嵩高性を有するものが特に好ましい。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
図２に例示した表皮一体形クッション体１は、網状構造体２と表皮材３とを備えている。表皮材３は熱可塑性樹脂の一例としてのポリエステル系繊維を用いた織物からなる。網状構造体２と表皮材３との間は、ホットメルト形のポリエステル系樹脂接着材４によって接着されている。
【００１７】
網状構造体２は、図３に示すように熱可塑性樹脂の一例としてのポリエステル系樹脂からなる多数の連続線状体６をランダムなループ状に曲がりくねらせ、かつ、各々のループの互いの接触部を融着させて立体的な形状としたものであり、前述した理由により、見掛け密度を０．００５〜０．２０ｇ／ｃｍ³ の範囲としている。このようなクッション体１は、通気性に優れた網状構造体２と通気性の表皮材３とによって構成されているので蒸れにくいものである。
【００１８】
上記網状構造体２は、図４に概念的に示した網状体製造装置１０によって製造することができる。網状体製造装置１０の一例は、押出し機１５とノズル部１６を備えている。押出し機１５は、材料供給口２０から投入された熱可塑性樹脂原料をその融点より１０℃ないし８０℃高い温度（例えば４０℃高い温度）に加熱しつつ、ノズル部１６に向って押出すものである。
【００１９】
上記温度に加熱され軟化状態となった熱可塑性樹脂は、ノズル部１６のオリフィスから下方に吐出され、線状に連続して途切れることなく自由落下するようになっている。なお、熱可塑性樹脂の吐出時の温度をこの樹脂の融点より３０℃〜５０℃高い温度とすれば、ランダムな三次元ループを形成しやすく、しかもループ同志の接触部が互いに融着しやすい状態に保つことができるので好ましい。
【００２０】
ノズル部１６に多数のオリフィスが所定間隔で設けられている。ノズル部１６の下方に、水等の冷却媒体３０とコンベア４０が設けられている。コンベア４０は、一対のエンドレスネット４１，４２を互いに平行にかつ相互間に所定間隔をあけて配置したものであり、エンドレスネット４１，４２の一部を冷却媒体３０の上に露出させている。各エンドレスネット４１，４２は、回転体４５，４６によって図中の矢印方向に連続的に無端走行させられる。
【００２１】
ノズル部１６のオリフィスから軟化状態の前記熱可塑性樹脂を吐出させ、エンドレスネット４１，４２の間に自然落下させる。軟化した熱可塑性樹脂がエンドレスネット４１，４２の間に落ちることにより、ノズル部１６のオリフィス数に応じた本数の連続線状体６が形成されつつ、エンドレスネット４１，４２の間に挟まれかつ停留することで曲がりくねりながらランダムなループが発生する。すなわちこれらの連続線状体６は、それぞれ途切れることなく曲がりくねりながら図２中の矢印Ａ方向に連続しつつ、Ａ方向と交差する方向（例えば矢印Ｂ方向）にループを形成する。
【００２２】
この場合、ノズル部１６の各オリフィスの孔間隔ピッチをループが互いに接触できる寸法にしておくことで、エンドレスネット４１，４２の間でループを互いに接触させ、ループ同志の接触部を融着させることで立体的な網状構造体２が得られる。ループが融着した網状構造体２は、エンドレスネット４１，４２によって両側面が拘束されながら冷却媒体３０に引き込まれ、冷却媒体３０の中で固化するとともに、各ループの融着部が固定される。
【００２３】
上記の一連の工程を経て製造された網状構造体２を、必要に応じて上記熱可塑性樹脂の融点よりも１０℃以上低い温度で擬似結晶化処理後、所定の大きさに切断することにより、図３に示すようなブロック状の網状構造体２を得た。この網状構造体２は、ノズル部１６のオリフィス数に応じた本数の連続線状体６が互いにランダムループを描きながら矢印Ａ方向に連なっている。図中の矢印Ｂは網状構造体２の厚み方向を示している。
【００２４】
上記網状構造体２は、図１に示すクッション体成形装置５０により、表皮材３と共に所定の立体形状に成形される。この成形装置５０は、成形用金型５１と、ヒータ５２と、送風機５３と、熱風を循環させるための導風路５４と、金型５１の内部の空気を吸引する排気装置５５などを備えている。
【００２５】
上記金型５１と蓋５６は、例えばアルミニウム合金などからなるいわゆる簡易アルミ型を使用でき、パンチングメタルのように多数の通気孔６０，６１が形成されている。そしてヒータ５２と送風機５３によって発生させた熱風を、通気孔６０を通じて金型５１の内部に吹込むことができるようになっている。金型５１はベース６３によって支持されている。
【００２６】
図５に示すように金型５１の内面に表皮材３をセットし、表皮材３の周縁部をクランプ部材６５等によって金型５１に固定する。なお、表皮材３の上にポリエステル系の樹脂からなるワディングを予め設けておいてもよい。そして金型５１の内部の空気を通気孔６０を経て排気装置５５によって吸引することにより、表皮材３を金型５１に吸着し、金型５１の内面に沿う形状に表皮材３を整える。
【００２７】
なお、表皮材３の通気性が良すぎて金型５１の内面に吸着できない場合には、表皮材３の裏側に非通気性のフィルム５ａ（この場合、ポリエステル系のフィルム）を設けておき、このフィルム５ａと一緒に表皮材３を排気装置５５によって金型５１の内面に吸着させて成形するようにしてもよい。また、表皮材３を予め金型５１の内面形状に応じてある程度の予備成形を行っておいてもよい。
【００２８】
表皮材３の上にセットされたポリエステル系樹脂のホットメルトフィルム５ａの上から、予めオーブン、遠赤外線あるいは高周波誘導加熱等の適宜の加熱手段によって軟化温度まで加熱されて軟化した網状構造体２を、表皮材３の内側に詰め込む。そして金型５１を蓋５６によって閉塞し、網状構造体２を厚み方向に圧縮する。
【００２９】
そしてヒータ５２と送風機５３によって発生させた１３０℃の熱風を、通気孔６０を通じて金型５１の内部に導入し、網状構造体２に５分間熱風を吹き付けながら金型５１と蓋５６による圧縮を行った。そして所定時間経過後、金型５１を冷却し、脱型して所望の立体形状のクッション体１を得た。
【００３０】
上述のような網状構造体２からなるクッション体１は、連続線状体６を製造する際にノズル部１６から押出された線状体６をランダムループ状に曲がりくねらせて連続成形するため、従来の合成樹脂綿を用いたクッション体の場合に必要であった開綿工程が不要となる。しかも、各ループの接触部が融着した連続線状体６からなるため、ほつれたり形状の崩れを生じることがない。そして多数本の連続線状体６同志が溶融状態で互いに融着するからバインダが不要である。また、網状構造体２と表皮材３が同一種類の熱可塑性樹脂からなるため、網状構造体２と表皮材３を分別することなく再溶融によるリサイクル使用が可能である。
【００３１】
そして本実施例のクッション体１に使われる網状構造体２は、従来の合成樹脂綿を用いたクッション体に比較して金型にセットしやすく、網状構造体２と表皮材３との接着を網状構造体２の成形と同時に行えるとともに、加工熱量が少なくてすみ、バリ取り工程が不要であるなど製造工程が簡略化し、コスト低減を図ることができる。
【００３２】
これに対し従来の硬綿を用いた繊維系クッション体は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる１〜５０デニールの捲縮のある繊維（長さ５１mm）を開綿し、バインダを混合し、カード積層後、綿裁断、型セット、キュア、脱型工程を経たのち、別途に表皮材接着工程を行うようにしている。この従来例は、本実施例のクッション体１に比べると製造工数が多く、バインダを必要とするためリサイクル使用が困難であり、加工熱量も多い。
【００３３】
なお上記成形装置５０において、加熱時に空気の代りに１３０℃〜１６０℃に加熱された高温蒸気を網状構造体２に吹き付けても、上記実施例と同様にクッション体１の成形を行うことができた。
（実施例２）
図６に示す網状体製造装置７０によって、前述の網状構造体２を製造する。この網状体製造装置７０は、二軸押出し機７１を備えている。また、実施例１で説明した成形装置５０と同様の成形用金型５１と、ヒータ５２と、送風機５３と、熱風を循環させるための導風路５４と、金型５１の内部の空気を吸引する排気装置５５などを備えている。
【００３４】
上記押出し機７１のノズル部７２に多数のオリフィスが設けられており、材料供給口７５から投入された熱可塑性樹脂のペレットをその軟化点よりも高い温度に加熱しつつ、例えばスクリューフィーダ７６によって樹脂を定量押出しシリンダ７７に向って押出すようにしている。上記温度に加熱された樹脂は、定量押出しシリンダ７７によってノズル部７２のオリフィスから金型５１に向って吐出され、線状に連続して途切れることなく自由落下するようになっている。
【００３５】
また、金型５１の内部に低温ガス等の冷却媒体を供給するための冷媒供給機構８０が設けられており、冷媒供給機構８０のノズル８１から噴出する低温ガスによって、金型５１の内部を低温雰囲気に保つことができるようになっている。
【００３６】
金型５１の内面側に実施例１と同様に表皮材３がセットされ、排気装置５５によって表皮材３を金型５１の内面に吸着させることにより、表皮材３を金型５１の内面に沿う形状に整える。
【００３７】
そして押出し機７１によって所定温度に加熱された熱可塑性樹脂を定量押出しシリンダ７７に供給し、定量押出しシリンダ７７のノズル部７２から、表皮材３の上に、軟化した樹脂を一定量だけ繊維状に押出す。ノズル部７２から吐出した樹脂は、金型５１の内部でオリフィス数に応じた本数の連続線状体６を形成しつつ、全ての連続線状体６が曲がりくねりながらランダムなループを形成する。そしてループ同志を互いに接触させることにより、接触部を融着させる。この時、連続線状体６を表皮材３に融着させることも可能である。
【００３８】
金型５１の内部は冷媒供給機構８０のノズル８１から供給される低温ガスにより低温雰囲気に保たれており、吐出された連続線状体６の硬化を促進するようにしている。
【００３９】
上述の網状構造体２を形成したのち、図１に示された実施例と同様に金型５１に蓋５６をし、ヒータ５２と送風機５３によって発生させた熱風を金型５１の内部に送り込み、網状構造体２と表皮材３を一緒に加熱・圧縮成形するとともに、網状構造体２に表皮材３を融着させる。そして、必要に応じて上記熱可塑性樹脂の融点よりも１０℃以上低い温度で擬似結晶化処理後、金型５１を冷却し、脱型して所望の立体形状の表皮一体形クッション体１を得た。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の表皮一体形クッション体の製造方法によれば、バインダが不要な網状構造体を用いているため、バインダを使用する場合の問題を回避できるのは勿論のこと、金型の内部が冷媒供給機構から供給される低温ガスにより低温雰囲気に保たれ、吐出された連続線状体の硬化が促進されることにより、従来に比べて簡単な製造工程によって表皮一体形のクッション体を得ることができ、しかも網状構造体と表皮材との接着を網状構造体の成形と同時に行うことができ、接着材を省略することも可能である。しかも通気性が充分な網状構造体を用いているため蒸れにくいなど、座り心地が著しく改善される。また、網状構造体と表皮材とが接着によって一体化されているため、単に表皮材を被せただけのものよりも面剛性が改善される。また、バインダを使用しない熱可塑性弾性樹脂からなるクッション体であるから、表皮材と網状構造体を分別することなくリサイクル使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すクッション体成形装置の概略断面図。
【図２】表皮一体形クッション体の断面図。
【図３】網状構造体の一部の斜視図。
【図４】網状体製造装置の概略側面図。
【図５】図１に示すクッション体成形装置に表皮材をセットした状態の断面図。
【図６】網状体製造装置の変形例を示す概略断面図。
【符号の説明】
１…クッション体
２…網状構造体
３…表皮材
６…連続線状体
１０…網状体製造装置
５０…クッション体成形装置
５１…成形用金型
６０…通気孔
７０…網状体製造装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for manufacturing a skin-integrated cushion body suitable for furniture such as sofas and beds, as well as pads for various vehicle seats.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, cushion bodies used for furniture, beds, vehicle seats, etc. are made by integrally bonding urethane foam, non-elastic crimped fibers such as polyester, or non-elastic crimped fibers with a binder. Hard cotton is known. In particular, foam-crosslinked urethane is frequently used for vehicle seats because it has good durability as a cushion and good workability. Further, when a skin is provided on a conventional cushion body using foamed urethane, the skin is adhered to the foamed urethane with latex or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The urethane foam is inferior in moisture permeability and water permeability and has a heat storage property, so that there is a problem that a part that comes into contact with the human body is easily steamed. Moreover, since urethane foam is not a thermoplastic resin, it is difficult to recycle by remelting, and discarded urethane foam may be disposed of by incineration. However, when urethane foam is incinerated, damage to the incinerator is large due to high temperature and other costs, and removal of toxic gas generated is expensive. For this reason, landfill disposal may be performed, but in that case, it is difficult to stabilize the ground, so the landfill site is limited, and the cost required for landfill is high.
[0004]
On the other hand, synthetic fiber cotton in which thermoplastic polyester fiber is bonded with a binder requires a polyester fiber opening process, a blending process with the binder fiber, or a binder adding process. There are problems such as requiring attention. Moreover, since normal hard cotton other than the above uses short fibers, the shape tends to collapse due to fiber fraying, and burrs are likely to occur in the molded product.
[0005]
In addition to the process of molding the cushion body, a process for bonding the epidermis to the cushion body is required, and a dedicated mold is required for each process, and the manufacturing process is complicated, which is also costly It was the cause of up.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a skin-integrated cushion body that does not require a binder, has a relatively simple manufacturing process, is difficult to stuffy, has an appropriate surface rigidity, and can be recycled. is there.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The cushion body of the present invention developed to achieve the above object is a random loop in which a continuous linear body of 300 denier or more made of an elastomer of a thermoplastic elastic resin is placed inside a skin material molded into a predetermined shape. Are packed with a three-dimensional network structure having an apparent density of 0.005 to 0.20 g / cm ³ , which is twisted in the shape of a loop and fused with each other in contact with each other. The skin material is formed integrally and the skin material is bonded to the network structure. The skin material referred to in this specification includes not only a single skin made of woven fabric but also a backing material such as wadding provided on the back side of the skin.
[0008]
The thermoplastic resin referred to in this specification includes a thermoplastic inelastic resin and a thermoplastic elastic resin. As the thermoplastic elastic resin, for example, a polyester elastomer, a polyamide elastomer, a polyurethane elastomer, or the like can be applied. The polyester-based elastomer is, for example, a polyester ether block copolymer having a thermoplastic polyester as a hard segment and a polyalkylene diol as a soft segment, or a polyester ether block copolymer having an aliphatic polyester as a soft segment. Examples of the polyamide-based elastomer include those having nylon as a hard segment and polyethylene glycol or polypropylene glycol as a soft segment.
[0009]
The thermoplastic elastic resin may be a thermoplastic non-elastic resin alone or in combination with a thermoplastic elastic resin. Examples of the thermoplastic inelastic resin include polyester, polyamide, and polyurethane. The combination of these inelastic resin and thermoplastic elastic resin is preferably the same resin from the viewpoint of recycling use. For example, a combination of a polyester elastomer and a polyester resin, or a combination of a polyamide elastomer and a polyamide resin. Or a combination of polyurethane elastomer and polyurethane resin is recommended.
[0010]
The manufacturing method of the present invention includes a step of setting a skin material on a mold having a vent hole and adhering the skin material to the inner surface of the mold to give a predetermined shape, and a thermoplastic elastic resin elastomer 300 A continuous linear body of denier or more is discharged onto the skin material inside the mold and is bent in a random loop shape, and the contact portions of each loop are fused and supplied from the refrigerant supply mechanism. A step of obtaining a three-dimensional network structure having an apparent density of 0.005 to 0.20 g / cm ³ by keeping the inside of the mold in a low temperature atmosphere with a low temperature gas and curing the continuous linear body ; The inside of the mold is compressed by the mold while hot air or steam is blown into the network structure packed on the skin material through the vent of the mold and heated. And forming the network structure into a predetermined shape and adhering the skin material to the network structure, and removing the network structure to which the skin material has adhered from the mold after cooling. It is a manufacturing method of a skin-integrated cushion body.
[0011]
In order to heat the network structure to a predetermined heat deformation temperature, heating means such as an electric heater, an oven, high-temperature steam, and high-frequency induction heating can be applied. The heating temperature is preferably 10 ° C. or lower than the melting point of the thermoplastic elastic resin. As the mold for molding, a simple mold having many holes such as punching metal can be used.
[0012]
As a means for adhering the skin material to the network structure, in addition to heat-sealing a part of the network structure to the skin material, for example, a hot melt type film-like thermoplastic resin is used as the network structure and the skin material. The skin material may be bonded by being provided between and melted by heat applied during the molding of the network structure. Alternatively, a liquid, non-woven fabric, or film-like adhesive may be provided on the back side of the skin material. Moreover, you may make it give the said adhesive material to the wadding provided in the back side of the skin material.
[0013]
[Action]
In order to produce the network structure used in the cushion body of the present invention, the thermoplastic resin heated in the softened state is continuously extruded in a linear form from the nozzle portion of the extruder, thereby discharging the continuous line. A large number of random loops are formed by winding the shape, and each loop is brought into contact with each other in a softened state, and most of the contact portions are fused together to form a three-dimensional random loop structure. To do. Even if the network structure formed in this way undergoes a large deformation under a large stress due to a seating load or the like, the entire three-dimensional network structure cooperates with each other to absorb the stress while being deformed three-dimensionally, and the stress is released. The three-dimensional network structure can be restored to the original shape.
[0014]
Such a cushion body is not preferable because the continuous linear body has a fineness of less than 300 deniers because the strength decreases and the repulsive force decreases. The fineness of the continuous linear body is preferably 300 denier or more, desirably 400 denier or more and 100,000 denier or less, which provides a repulsive force preferable as a cushion body. When the fineness exceeds 100,000 deniers, the number of continuous linear bodies per unit volume of the cushion body is reduced, and the compression characteristics are deteriorated. The fineness of the continuous linear body is more preferably 500 to 50000 denier.
[0015]
The network structure in the present invention is not suitable as a cushion body because the repulsive force is lost when the apparent density is less than 0.005 g / cm ³ . ^{On the other hand} , if it exceeds 0.20 g / cm ³ , the elasticity becomes too strong and the sitting comfort becomes worse, so it is also unsuitable as a cushion body. For these reasons, the preferred apparent density of the reticulated structure, 0.005 g / cm ³ or more and 0.20 g / cm ³ or less, more preferably, 0.01 g / cm ³ or more, 0.05 g / cm ³ It is as follows. When this net-like structure is used for a cushion body such as a seat, the apparent density during compression for obtaining a comfortable sitting comfort while maintaining bulk retention, elasticity and breathability during sitting is 100 g / preferably has a bulkiness of 0.03g / cm ^³ ~0.20g / cm ³ under a load of cm ^2, particularly preferably those having a bulky 0.05g / cm ^³ ~0.20g / cm ³ .
[0016]
【Example】
(Example 1)
The skin-integrated cushion 1 illustrated in FIG. 2 includes a net-like structure 2 and a skin material 3. The skin material 3 is made of a woven fabric using polyester fibers as an example of a thermoplastic resin. The network structure 2 and the skin material 3 are bonded by a hot-melt polyester resin adhesive 4.
[0017]
As shown in FIG. 3, the network structure 2 is formed by winding a large number of continuous linear bodies 6 made of a polyester resin as an example of a thermoplastic resin into a random loop shape, and contacting each loop with each other. The parts are fused to form a three-dimensional shape, and the apparent density is in the range of 0.005 to 0.20 g / cm ³ for the reason described above. Since such a cushion body 1 is comprised by the net-like structure 2 excellent in air permeability and the air-permeable skin material 3, it is hard to stuffy.
[0018]
The network structure 2 can be manufactured by the network manufacturing apparatus 10 conceptually shown in FIG. An example of the net-like body manufacturing apparatus 10 includes an extruder 15 and a nozzle portion 16. The extruder 15 extrudes toward the nozzle portion 16 while heating the thermoplastic resin raw material charged from the material supply port 20 to a temperature 10 ° C. to 80 ° C. higher than its melting point (for example, 40 ° C. higher temperature). is there.
[0019]
The thermoplastic resin heated to the above temperature and in a softened state is discharged downward from the orifice of the nozzle portion 16 and is allowed to fall freely without interruption in a linear manner. If the temperature at which the thermoplastic resin is discharged is 30 ° C. to 50 ° C. higher than the melting point of this resin, it is easy to form a random three-dimensional loop, and the contact portions of the loops are likely to be fused together. Therefore, it is preferable.
[0020]
A large number of orifices are provided in the nozzle portion 16 at predetermined intervals. A cooling medium 30 such as water and a conveyor 40 are provided below the nozzle portion 16. The conveyor 40 has a pair of endless nets 41 and 42 arranged in parallel to each other and spaced apart from each other, and a part of the endless nets 41 and 42 is exposed on the cooling medium 30. The endless nets 41 and 42 are continuously run endlessly in the direction of the arrows in the figure by the rotating bodies 45 and 46.
[0021]
The thermoplastic resin in a softened state is discharged from the orifice of the nozzle portion 16 and is naturally dropped between the endless nets 41 and 42. When the softened thermoplastic resin falls between the endless nets 41 and 42, the continuous linear body 6 corresponding to the number of orifices of the nozzle portion 16 is formed, and is sandwiched between the endless nets 41 and 42. Random loops occur while winding and winding. That is, these continuous linear bodies 6 each form a loop in a direction intersecting with the A direction (for example, the direction of the arrow B) while continuing to bend without being interrupted and continuing in the direction of the arrow A in FIG.
[0022]
In this case, by setting the hole pitch between the orifices of the nozzle portion 16 so that the loops can contact each other, the loops are brought into contact with each other between the endless nets 41 and 42 and the contact portions of the loops are fused. Thus, a three-dimensional network structure 2 is obtained. The network structure 2 in which the loops are fused is drawn into the cooling medium 30 while both side surfaces are constrained by the endless nets 41 and 42, and is solidified in the cooling medium 30, and the fused part of each loop is fixed. .
[0023]
By cutting the network structure 2 manufactured through the above series of steps into a predetermined size after pseudo-crystallization treatment at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin by 10 ° C. or more as necessary. A block-like network structure 2 as shown in FIG. 3 was obtained. In the network structure 2, the number of continuous linear bodies 6 corresponding to the number of orifices of the nozzle portion 16 are continuous in the direction of arrow A while drawing a random loop. An arrow B in the figure indicates the thickness direction of the network structure 2.
[0024]
The network structure 2 is formed into a predetermined three-dimensional shape together with the skin material 3 by the cushion body forming apparatus 50 shown in FIG. The molding device 50 includes a molding die 51, a heater 52, a blower 53, an air guide path 54 for circulating hot air, an exhaust device 55 for sucking air inside the die 51, and the like. Yes.
[0025]
As the mold 51 and the lid 56, a so-called simple aluminum mold made of, for example, an aluminum alloy can be used, and a large number of vent holes 60 and 61 are formed like a punching metal. The hot air generated by the heater 52 and the blower 53 can be blown into the mold 51 through the vent hole 60. The mold 51 is supported by the base 63.
[0026]
As shown in FIG. 5, the skin material 3 is set on the inner surface of the mold 51, and the peripheral portion of the skin material 3 is fixed to the mold 51 by a clamp member 65 or the like. Note that a wadding made of a polyester resin may be provided on the skin material 3 in advance. Then, the air inside the mold 51 is sucked by the exhaust device 55 through the vent hole 60, so that the skin material 3 is adsorbed to the mold 51 and the skin material 3 is arranged in a shape along the inner surface of the mold 51.
[0027]
In addition, when the air permeability of the skin material 3 is too good and cannot be adsorbed on the inner surface of the mold 51, a non-air-permeable film 5a (in this case, a polyester film) is provided on the back side of the skin material 3, You may make it shape | mold the skin material 3 with this film 5a by making it adsorb | suck to the inner surface of the metal mold | die 51 with the exhaust apparatus 55. FIG. The skin material 3 may be preliminarily preformed to some extent according to the shape of the inner surface of the mold 51.
[0028]
From the polyester resin hot melt film 5a set on the skin material 3, the network structure 2 softened by heating up to a softening temperature in advance by an appropriate heating means such as an oven, far-infrared rays or high-frequency induction heating. The inside of the skin material 3 is packed. And the metal mold | die 51 is obstruct | occluded with the lid | cover 56, and the net structure 2 is compressed in the thickness direction.
[0029]
Then, hot air of 130 ° C. generated by the heater 52 and the blower 53 is introduced into the mold 51 through the vent hole 60 and compressed by the mold 51 and the lid 56 while blowing hot air to the network structure 2 for 5 minutes. It was. And after predetermined time progress, the metal mold | die 51 was cooled and demolded and the cushion body 1 of the desired three-dimensional shape was obtained.
[0030]
Since the cushion body 1 composed of the network structure 2 as described above is continuously formed by winding the linear body 6 extruded from the nozzle portion 16 into a random loop when the continuous linear body 6 is manufactured. The cotton opening process required in the case of the cushion body using the conventional synthetic resin cotton becomes unnecessary. And since the contact part of each loop consists of the continuous linear body 6 which melt | fused, it does not fray and a shape collapse does not arise. And since many continuous linear bodies 6 are mutually fuse | melted in a molten state, a binder is unnecessary. Further, since the network structure 2 and the skin material 3 are made of the same type of thermoplastic resin, the network structure 2 and the skin material 3 can be recycled by remelting without being separated.
[0031]
The mesh structure 2 used in the cushion body 1 of this embodiment is easier to set in the mold than the conventional cushion body using synthetic resin cotton, and the adhesion between the mesh structure 2 and the skin material 3 is achieved. It can be performed simultaneously with the formation of the net-like structure 2, requires only a small amount of processing heat, and does not require a deburring process, thereby simplifying the manufacturing process and reducing costs.
[0032]
On the other hand, a fiber cushion body using conventional hard cotton, for example, opens 1-50 denier crimped fibers (length: 51 mm) made of polyethylene terephthalate (PET), mixes a binder, After laminating, after a cotton cutting, mold setting, curing, and demolding process, a skin material bonding process is separately performed. Compared with the cushion body 1 of the present embodiment, this conventional example has a large number of manufacturing steps, requires a binder, is difficult to recycle, and has a large amount of processing heat.
[0033]
In the molding apparatus 50, the cushion body 1 can be molded in the same manner as in the above embodiment, even when high-temperature steam heated to 130 ° C. to 160 ° C. is sprayed on the network structure 2 instead of air during heating. It was.
(Example 2)
The above-described network structure 2 is manufactured by the network manufacturing apparatus 70 shown in FIG. This network manufacturing apparatus 70 includes a twin-screw extruder 71. Further, the molding die 51 similar to the molding device 50 described in the first embodiment, the heater 52, the blower 53, the air guide path 54 for circulating hot air, and the air inside the die 51 are sucked. An exhaust device 55 is provided.
[0034]
A number of orifices are provided in the nozzle portion 72 of the extruder 71, and the resin pellets are heated by, for example, a screw feeder 76 while heating the pellets of the thermoplastic resin charged from the material supply port 75 to a temperature higher than its softening point. Is pushed out toward the quantitative extrusion cylinder 77. The resin heated to the above temperature is discharged from the orifice of the nozzle portion 72 toward the mold 51 by the quantitative extruding cylinder 77, and falls freely without interruption in a linear manner.
[0035]
In addition, a coolant supply mechanism 80 for supplying a cooling medium such as a low-temperature gas is provided inside the mold 51, and the interior of the mold 51 is cooled at a low temperature by the low-temperature gas ejected from the nozzle 81 of the coolant supply mechanism 80. The atmosphere can be maintained.
[0036]
The skin material 3 is set on the inner surface side of the mold 51 in the same manner as in the first embodiment, and the skin material 3 is made to adhere to the inner surface of the mold 51 by the exhaust device 55 so that the skin material 3 is aligned with the inner surface of the mold 51. Adjust to shape.
[0037]
Then, the thermoplastic resin heated to a predetermined temperature by the extruder 71 is supplied to the quantitative extrusion cylinder 77, and a certain amount of softened resin is formed into a fibrous form from the nozzle portion 72 of the quantitative extrusion cylinder 77 onto the skin material 3. Extrude. The resin discharged from the nozzle portion 72 forms random loops while the continuous linear bodies 6 are twisted while forming the number of continuous linear bodies 6 corresponding to the number of orifices inside the mold 51. Then, the contact portions are fused by bringing the loops into contact with each other. At this time, the continuous linear body 6 can be fused to the skin material 3.
[0038]
The inside of the mold 51 is kept in a low temperature atmosphere by the low temperature gas supplied from the nozzle 81 of the refrigerant supply mechanism 80 so as to promote the curing of the discharged continuous linear body 6.
[0039]
After forming the network structure 2 described above, a lid 56 is placed on the mold 51 in the same manner as the embodiment shown in FIG. 1, and hot air generated by the heater 52 and the blower 53 is sent into the mold 51. The network structure 2 and the skin material 3 are heated and compressed together, and the skin material 3 is fused to the network structure 2. Then, if necessary, after the pseudo-crystallization treatment at a temperature lower by 10 ° C. or more than the melting point of the thermoplastic resin, the mold 51 is cooled and removed to obtain the desired three-dimensional skin integrated cushion body 1. It was.
[0040]
【The invention's effect】
According to the manufacturing method of the skin-integrated cushion body of the present invention , since a net-like structure that does not require a binder is used, problems in the case of using the binder can be avoided, and the inside of the mold is a refrigerant. By maintaining a low-temperature atmosphere by the low-temperature gas supplied from the supply mechanism and promoting the curing of the discharged continuous linear body, it is possible to obtain a skin-integrated cushion body by a simpler manufacturing process than before. In addition, the network structure and the skin material can be bonded simultaneously with the molding of the network structure, and the adhesive can be omitted. Moreover, the use of a net-like structure with sufficient air permeability significantly improves the sitting comfort, such as less stuffiness. Further, since the network structure and the skin material are integrated by adhesion, the surface rigidity is improved as compared with the case where the skin material is simply covered. Moreover, since it is a cushion body which consists of a thermoplastic elastic resin which does not use a binder, it can be recycled without separating a skin material and a net-like structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cushion body forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a skin-integrated cushion body.
FIG. 3 is a perspective view of a part of a network structure.
FIG. 4 is a schematic side view of the mesh body manufacturing apparatus.
5 is a cross-sectional view of a state in which a skin material is set in the cushion body forming apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the mesh body manufacturing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cushion body 2 ... Reticulated structure 3 ... Skin material 6 ... Continuous linear body 10 ... Reticulated body manufacturing apparatus 50 ... Cushion body forming apparatus 51 ... Molding die 60 ... Vent hole 70 ... Reticulated body manufacturing apparatus

Claims

A step of providing a predetermined shape by setting a skin material on a mold having a vent and adsorbing the skin material on the inner surface of the mold; and a continuous linear body of 300 denier or more made of an elastomer of a thermoplastic elastic resin Is discharged onto the skin material inside the mold and is twisted in a random loop shape, the contact portions of each loop are fused, and the mold is cooled by a low-temperature gas supplied from a refrigerant supply mechanism. The inside of the mold is kept in a low-temperature atmosphere and the continuous linear body is cured to obtain a three-dimensional network structure having an apparent density of 0.005 to 0.20 g / cm ³ , The network structure packed on the skin material is compressed by the mold while hot air or steam is blown through the vents of the mold and heated to compress the network structure into a predetermined structure. Production of a cushion-integrated cushion body characterized by comprising a step of forming a shape and adhering a skin material to a network structure, and a step of removing the network structure to which the skin material is adhered from a mold after cooling. Method.

The skin material set in the mold is adsorbed on the inner surface of the mold to give the shape, and then the thermoplastic elastic resin heated to the softening temperature is placed on the skin material from the nozzle portion of the extruder. A network structure is formed by quantitatively extruding and fusing the contact portions of the loop while winding the continuous linear body into a random loop inside the mold, and then hot air or The cushion structure according to claim 1, wherein the mesh structure is compressed while blowing steam to form the mesh structure into a predetermined shape together with the skin material, and the skin material is bonded to the mesh structure. Production method.