JP4560061B2 - シートの製造方法とシートの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に起毛タイプの表皮材を有するシートの製造に好適なシートの製造方法とシートの製造装置に関する。

表皮一体形のシートの製造において、パッドと表皮材とを接着させるために、ホットメルト接着剤が使われている。ホットメルト接着剤には、塗布タイプ（反応性ホットメルトタイプ）と、ホットメルトウェブ(hot-melt web)とが知られている。ホットメルトウェブは、例えばナイロン系あるいはポリエステル系などの熱可塑性樹脂からなる多数の繊維状のホットメルト接着剤からなり、網状をなしているため通気性がある。このホットメルトウェブを表皮材にラミネートしておくこともある。

下記特許文献１に、ホットメルト接着剤を用いたシートの製造方法の一例が開示されている。例えば表皮材とパッドとの間に前記ホットメルト接着剤を設け、第１の型と第２の型との間で加圧するとともに、熱風あるいは蒸気によってホットメルト接着剤を溶融させる。そののち冷却してホットメルト接着剤を硬化させることにより、パッドと表皮部材とが互いに接着する。
特開平５−４２６０１号公報

前記従来方法では、表皮材とパッドを加圧した状態で、蒸気を吹き込むことによってホットメルト接着剤を溶融させ、加圧状態で冷却してホットメルト接着剤を硬化させる。この従来方法を起毛タイプの表皮材に適用すると、毛倒れが生じてしまい、表皮材の表面が白化する（白っぽく光る）という問題が生じる。特に毛の長い表皮材では、この白化現象が顕著に現われる。表面が白化するとシートの外観品質が低下するため、前記従来方法を起毛タイプの表皮材に適用することができなかった。

毛倒れを防ぐために、蒸気を使用せずにヒータによってホットメルト接着剤を加熱するヒータ加熱方式も知られている。しかしヒータ加熱方式は、蒸気を用いる接着方式と比較して接着時間が長く、しかも設備が大掛かりとなるなど、コスト面等で不利となる。

従って本発明の目的は、毛倒れが改善され外観品質が向上するシートの製造方法と製造装置を提供することにある。

本発明に係るシートの製造方法は、表皮材の裏面またはパッドにホットメルト接着剤を配置する工程と、第１の型と第２の型との間に前記パッドと前記表皮材と前記ホットメルト接着剤を挟んで加圧するとともに、加熱された蒸気を前記第１の型の通気孔から前記表皮材に向けて第１の流量で噴出することにより、該蒸気を前記ホットメルト接着剤に当てて溶融させる第１の蒸気加熱工程と、前記第１の蒸気加熱工程後に前記パッドを前記第１の型と第２の型によって加圧した状態のもとで前記ホットメルト接着剤を硬化させる冷却工程と、前記冷却工程後に前記パッドの前記加圧を解除し、加圧を解除した状態のもとで前記通気孔から前記表皮材に向けて再び蒸気を前記第１の流量よりも少ない第２の流量で噴出することにより前記表皮材に蒸気を当てる第２の蒸気加熱工程とを具備している。

本発明では、前記第１の蒸気加熱工程で使用される蒸気の流量と比較して、前記第２の蒸気加熱工程で使用される蒸気の流量の方が少ない。前記第２の蒸気加熱工程における加熱時間は、例えば２〜１０秒である。また前記第２の蒸気加熱工程において、前記第２の型を前記パッドから離した状態で前記通気孔から前記蒸気を噴出させるとよい。

本発明に係るシートの製造装置は、表皮材を支持する支持面を有しかつこの支持面に多数の通気孔を有する第１の型と、前記支持面と対向して配置されパッドを支持する第２の型と、前記第１の型と前記第２の型とを互いに近付ける方向と離す方向とに相対的に移動させる駆動機構と、前記第１の型の内部に加熱された蒸気を供給することにより該蒸気を前記通気孔から前記支持面上に噴出させる蒸気供給機構と、前記駆動機構と前記蒸気供給機構を制御する制御手段とを有している。この制御手段は、前記駆動機構を作動させることにより前記第１の型と前記第２の型との間に前記表皮材と前記パッドとホットメルト接着剤を挟んで加圧し、かつ、前記蒸気供給機構を作動させて前記通気孔から前記表皮材に向けて蒸気を第１の流量で噴出させることにより前記ホットメルト接着剤を溶融させ、前記ホットメルト接着剤が溶融したのち前記パッドを前記第１の型と第２の型によって加圧した状態のもとで冷却することにより前記ホットメルト接着剤を硬化させ、前記ホットメルト接着剤が硬化したのち前記駆動機構を作動させて前記パッドの加圧を解除し、加圧を解除した状態のもとで前記蒸気供給機構を作動させることにより前記表皮材に再び蒸気を前記第１の流量よりも少ない第２の流量で当てるシーケンス制御プログラムを備えている。

本発明によれば、蒸気によってホットメルト接着剤を溶融させる表皮一体形のシートにおいて、表皮材の毛倒れを改善することができ、外観品質の良いシートを得ることができる。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
図２は自動車用の表皮一体形シート１０の一例を示している。このシート１０は、パッド１１と、表皮材１２とを備えている。パッド１１と表皮材１２は、接着層１３ａによって互いに接着されている。接着層１３ａは、図４に示すホットメルト接着剤１３を溶融させたのち硬化させることによって形成される。

パッド１１は、例えばウレタンフォーム等の連続気泡を含む合成樹脂発泡体からなり、予め所定の形状に成形されている。パッド１１は通気性があり、着座者の荷重を支持する主部１１ａと、主部１１ａの両側に盛り上がった形状に成形されたサイドサポート部１１ｂ，１１ｃなどを備えている。

表皮材１２は、通気性を有する立毛調の表皮（起毛表皮）２０と、表皮２０の裏面に設けられたスラブウレタン２１とからなり、所定の立体形状に縫製されている。表皮２０の端末部２０ａ，２０ｂは、パッド１１の裏面側において、張力を与えた状態で、取付具によってシートフレーム（図示せず）等に係止される。

図１は、前記シート１０を製造するための製造装置３０の一例を模式的に示している。この製造装置３０は、パッド１１と表皮材１２とを接着層１３ａによって固定する際に使用される。製造装置３０は、第１の型（下型）３１と、第２の型（上型）３２と、駆動機構３３と、表皮クランプ機構３４と、蒸気供給機構３５と、排気機構３６と、制御手段として機能する制御部３７などを含んでいる。

第１の型３１の上面に、表皮材１２を載置する支持面４０が形成されている。この支持面４０は、シート１０の外形と対応した形状に形成されている。支持面４０は図３に一部を示すように、多数（数百から数千）の通気孔４１を有している。通気孔４１の径ｄは、１.０ｍｍ〜２．０ｍｍである。通気孔４１間のピッチＰの一例は１５ｍｍである。

第２の型３２は、第１の型３１の上方に第１の型３１の支持面４０と対向して配置されている。第２の型３２の下面にパッド１１を支持する加圧面５０が形成されている。加圧面５０はパッド１１の裏面１１ｄと対応した形状に形成されている。加圧面５０は、図５に示すようにパッド１１の裏面１１ｄに嵌合することが可能であり、しかも図７に示すようにパッド１１の裏面１１ｄから離れることもできる。

駆動機構３３は、第１の型３１と第２の型３２を、互いに近付ける方向と離す方向に相対的に移動させることができるように構成されている。すなわちこの駆動機構３３は、図示しないモータあるいはシリンダ機構を駆動源として、第１の型３１と第２の型３２の少なくとも一方（例えば第２の型３２）を、図１中の矢印Ａ方向に移動させる。

表皮クランプ機構３４は、駆動装置６０によって、図１に矢印Ｂで示す方向に移動させることができるように構成されている。この表皮クランプ機構３４は、第１の型３１に載置された表皮材１２の周囲を、第１の型３１の周縁部との間で押さえるものである。

蒸気供給機構３５は、蒸気供給源７０と、開閉弁７１と、供給管７２などを有し、加熱された蒸気の一例である高温の水蒸気を、蒸気供給源７０から第１の型３１の内部空間３１ａに向けて供給するようになっている。内部空間３１ａに供給された蒸気は、通気孔４１から支持面４０上に噴出する。蒸気供給源７０から供給される蒸気は大気圧以上に加圧されているため、通気孔４１から吹き出す前の蒸気の温度は１００℃以上になることがある。

排気機構３６は、ブロア８０と排気管８１などを有し、ブロア８０を作動させることによって、第１の型３１の内部空間３１ａを排気することができるようになっている。第１の型３１の内部空間３１ａが排気されると、通気孔４１を通じて支持面４０上の空気が吸引される。

制御手段として機能する制御部３７は、以下に説明するシートの製造方法において、前記駆動機構３３と蒸気供給機構３５と排気機構３６などを、所定の順序で実行するためのシーケンス制御プログラムを備えている。このシーケンス制御プログラムは、図示しない記録媒体あるいはパーソナルコンピュータのメモリに記録され、例えば起毛タイプの表皮材の製造の際に利用されるようになっている。

以下にシート１０の製造方法について説明する。
図４に示すように、第１の型３１の上に表皮材１２を載置する。表皮材１２の一例は、表皮２０とスラブウレタン２１とからなり、予め所定の形状に裁断されかつ立体形状に縫製されている。表皮材１２の裏面（図４において上面）に、ウェブ状のホットメルト接着剤１３（ホットメルトウェブ）がラミネートされている。なお、ホットメルト接着剤１３をパッド１１に取付けておいてもよい。ホットメルトウェブは、例えばナイロン系あるいはポリエステル系などの熱可塑性樹脂からなる多数の繊維状のホットメルト接着剤からなり、網状をなしているため通気性がある。

表皮材１２は、裏返しにされた状態で、第１の型３１の支持面４０に載置されるため、表皮材１２の上にホットメルト接着剤１３が重なった状態となる。この状態で表皮材１２の周囲が表皮クランプ機構３４によって固定される。以上述べた工程が、図８に示す表皮材のセット工程Ｓ１である。なお、ホットメルト接着剤１３を表皮材１２にラミネートしておく代わりに、ホットメルト接着剤１３とは別体の表皮材１２を支持面４０に載置したのち、ホットメルト接着剤１３を表皮材１２の上に重ねてもよい。また、予めパッド１１を表皮材１２で包んでおいてもよい。

図５に示すように、表皮材１２とホットメルト接着剤１３の上方に、パッド１１を配置する。パッド１１は、予めウレタンの成形工程において所定形状に形成されている。そしてパッド１１を第２の型３２の加圧面５０によって支持する。以上述べた工程が、図８に示すパッド載置工程Ｓ２である。

図５に示すように、第１の型３１と第２の型３２とによって、パッド１１と表皮材１２とをホットメルト接着剤１３を間に挟んで加圧する。この状態で、蒸気供給機構３５を作動させることにより、加熱された蒸気を第１の型３１の内部空間３１ａに供給する。内部空間３１ａに供給された蒸気は、通気孔４１から支持面４０上の表皮材１２に向けて噴出する。この蒸気がホットメルト接着剤１３に触れることにより、ホットメルト接着剤１３が溶融する。以上の工程が、図８に示す第１の蒸気加熱工程Ｓ３である。第１の蒸気加熱工程Ｓ３における蒸気圧力の一例は０．２５ＭＰａ、パッド１１の加圧量６ｍｍ、加熱時間２０secである。

第１の蒸気加熱工程Ｓ３後に、図６に示すように、排気機構３６を作動させることにより、第１の型３１と第２の型３２との間の空気、すなわちパッド１１と表皮材１２の内部の空気を、通気孔４１から第１の型３１の内部空間３１ａに向けて吸引する。これによりホットメルト接着剤１３が冷却されて硬化し、接着層１３ａが形成される。以上の工程が、図８に示す冷却工程Ｓ４である。冷却工程Ｓ４において、第１の型３１の内部空間３１ａは負圧、パッド１１の加圧量８ｍｍ、冷却時間２０secである。なお、通気孔４１から空気を吸引することなくホットメルト接着剤１３を冷却するようにしてもよい。

冷却工程Ｓ４が行なわれた後、直ちに図７に示すようにパッド１１の加圧を解除する。そして加圧を解除した状態のもとで、直ちに蒸気供給機構３５を作動させることにより、通気孔４１から表皮材１２に向けて蒸気を再度噴出させ、表皮材１２に蒸気を当てる。この工程が、図８に示す第２の蒸気加熱工程Ｓ５である。第２の蒸気加熱工程Ｓ５では、第２の型３２をパッド１１から離し、表皮材１２を支持面４０から浮かし気味にした状態で、通気孔４１から蒸気を噴出させるとよい。

第２の蒸気加熱工程Ｓ５で使用される蒸気の量は、第１の蒸気加熱工程で使用される蒸気の流量よりも少ない。また第２の蒸気加熱工程Ｓ５における加熱時間は２〜１０秒（望ましくは５秒）である。第２の蒸気加熱工程Ｓ５において、パッド１１の加圧量は０ｍｍ、加熱時間の一例は５secである。第２の蒸気加熱工程Ｓ５が終了したのち、パッド１１と表皮材１２とが一体となったシート１０を、脱型工程Ｓ６において第１の型３１から取外す。

起毛タイプの表皮材１２に毛倒れが起こると、表皮材１２の表面が白くなることが知られている。この現象を利用し、表皮材１２の表面状態を評価するために、表皮材１２をカラー撮像し、画像処理によって表皮材１２の表面色を色差ΔＥで表して数値化した。毛倒れが生じた表皮材では、色差ΔＥが大きいほど毛倒れがたくさん起きていることになる。

本発明者は、前記工程Ｓ１〜Ｓ６を実施することによって製造されたシート（実施例）と、第２の蒸気加熱工程Ｓ５を実施せずに製造されたシート（比較例）について、それぞれ前記色差Δを求め、両者の毛倒れの程度を比較した。その結果、比較例のシートの色差ΔＥが１０程度であったのに対し、本実施例のシートでは色差ΔＥが２以下と減少し、白化の程度が大幅に改善できることが確認された。

以上述べたように、本実施例では、冷却工程Ｓ４後に直ちに第２の蒸気加熱工程Ｓ５を実施することにより、冷却工程Ｓ４において毛倒れが生じた表皮材１２の起毛を復元することができ、表皮材１２の外観品質を大幅に向上させることができた。このため、ヒータ加熱方式と比較して作業時間が短くてすむ蒸気加熱方式を適用することによって、起毛タイプの表皮材を有する表皮一体形シートを、外観品質を落とすことなく、能率良く製造することが可能となった。

なお本発明を実施するに当たり、パッドや表皮材の形態、第１の型および第２の型、駆動機構、蒸気供給機構、排気機構の形態をはじめとして、ホットメルト接着剤の材質や形状など、発明の構成要素を発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るシートの製造装置を模式的に示す断面図。 図１に示された製造装置によって製造されるシートの断面図。 図１に示された製造装置の第１の型の一部の平面図。 図１に示された製造装置の第１の型に表皮材を載置した状態の断面図。 前記第１の型に載置された表皮材とパッドに蒸気を供給している状態の断面図。 前記第１の型の内部を排気している状態の断面図。 パッドの加圧が解除されかつ第１の型に蒸気が供給されている状態の断面図。 本発明の製造方法の一例を工程順に示すフローチャート。

符号の説明

１０…シート
１１…パッド
１２…表皮材
１３…ホットメルト接着剤
３０…製造装置
３１…第１の型
３１ａ…内部空間
３２…第２の型
３３…駆動機構
３５…蒸気供給機構
３６…排気機構
３７…制御部（制御手段）
４０…支持面
４１…通気孔
５０…加圧面

Claims (5)

1. パッドと表皮材をホットメルト接着剤によって固定するシートの製造方法であって、
   前記表皮材の裏面または前記パッドに前記ホットメルト接着剤を配置する工程と、
   第１の型と第２の型との間に前記パッドと前記表皮材と前記ホットメルト接着剤を挟んで加圧するとともに、加熱された蒸気を前記第１の型の通気孔から前記表皮材に向けて第１の流量で噴出することにより、該蒸気を前記ホットメルト接着剤に当てて溶融させる第１の蒸気加熱工程と、
   前記第１の蒸気加熱工程後に前記パッドを前記第１の型と第２の型によって加圧した状態のもとで前記ホットメルト接着剤を硬化させる冷却工程と、
   前記冷却工程後に前記パッドの前記加圧を解除し、加圧を解除した状態のもとで前記通気孔から前記表皮材に向けて再び蒸気を前記第１の流量よりも少ない第２の流量で噴出することにより前記表皮材に蒸気を当てる第２の蒸気加熱工程と、
   を具備した特徴とするシートの製造方法。
2. 前記第１の蒸気加熱工程において加圧される前記パッドの加圧量と比較して、前記冷却工程における前記パッドの加圧量の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載のシートの製造方法。
3. 前記第２の蒸気加熱工程における加熱時間が２〜１０秒であることを特徴とする請求項１または２に記載のシートの製造方法。
4. 前記第２の蒸気加熱工程において、前記第２の型を前記パッドから離した状態で前記通気孔から前記蒸気を噴出させることを特徴とする請求項１または２に記載のシートの製造方法。
5. パッドと表皮材をホットメルト接着剤によって固定するシートの製造装置であって、
   表皮材を支持する支持面を有しかつこの支持面に多数の通気孔を有する第１の型と、
   前記支持面と対向して配置され、前記パッドを支持する第２の型と、
   前記第１の型と前記第２の型とを互いに近付ける方向と離す方向とに相対的に移動させる駆動機構と、
   前記第１の型の内部に加熱された蒸気を供給することにより該蒸気を前記通気孔から前記支持面上に噴出させる蒸気供給機構と、
   前記駆動機構と前記蒸気供給機構を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、
   前記駆動機構を作動させることにより前記第１の型と前記第２の型との間に前記表皮材と前記パッドと前記ホットメルト接着剤を挟んで加圧し、かつ、前記蒸気供給機構を作動させて前記通気孔から前記表皮材に向けて蒸気を第１の流量で噴出させることにより前記ホットメルト接着剤を溶融させ、前記ホットメルト接着剤が溶融したのち前記パッドを前記第１の型と第２の型によって加圧した状態のもとで冷却することにより前記ホットメルト接着剤を硬化させ、前記ホットメルト接着剤が硬化したのち前記駆動機構を作動させて前記パッドの加圧を解除し、加圧を解除した状態のもとで前記蒸気供給機構を作動させることにより前記表皮材に再び蒸気を前記第１の流量よりも少ない第２の流量で当てるシーケンス制御プログラムを備えていることを特徴とするシートの製造装置。

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