JP2003250666A

JP2003250666A - スプリング構造樹脂成形品から成るクッション材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003250666A
Application number: JP2002052210A
Authority: JP
Inventors: Sadao Nishibori; 貞夫西堀; Tatsumi Kobayashi; 龍巳小林; Masanori Shirai; 真紀白井; Yuichiro Nakamura; 雄一郎中村
Original assignee: Ain Kk Sogo Kenkyusho
Current assignee: Ain Kk Sogo Kenkyusho
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-09
Also published as: TWI248860B; TW200508000A

Abstract

(57)【要約】【課題】リサイクルが可能であり、安価で、沈み込みが
少なく、長時間使用しても疲労し難く、耐衝撃性及び耐
加重性等に優れると共に、個々の形状及び大きさ等、各
分野における特性及び不特定多数の細かなニーズにも対
応可能であり、自動車、自動二輪車、自転車、電車若し
くは航空機等の座席シート、乗馬用の鞍、椅子、ソファ
又はベッド等、人が座る、寝る又は乗るもの等に好適な
スプリング構造樹脂成形品から成るクッション材を提供
する。【解決手段】クッション材１は、線条３１から成るスプ
リング構造樹脂成形品３０を圧縮成形したものであり、
ばね特性が同一又は異なる２層の上シート２及び下シー
ト３を備え、ベース４に固定されるものである。ばね特
性は、スプリング構造樹脂成形品３０の密度、材質及び
／又は線径によって各シート又は部分毎に可変とするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリング構造樹
脂成形品から成るクッション材及びその製造方法に係
り、詳しくは、耐衝撃性及び耐加重性等に優れると共
に、個々の形状及び大きさ等、各分野における特性及び
不特定多数の細かなニーズにも対応可能であり、自動
車、自動二輪車、自転車、電車若しくは航空機等の座席
シート、乗馬用の鞍、椅子、ソファ又はベッド等、人が
座る、寝る又は乗るものであれば何にでも適用可能なス
プリング構造樹脂成形品から成るクッション材及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車、自動二輪車、自転車、電
車若しくは航空機等の座席シートやベッド等に使用され
るクッション材としては、ウレタンフォームが主流であ
る。振動を伴うところ又は伴わないところを問わず、人
が座る、寝る又は乗るところには、何等かの形でクッシ
ョン材が利用されているのが一般的であり、実際、ウレ
タンフォームはあらゆる分野で広く使用されており、製
法及びコスト面では問題が少ないと考えられ、普及率が
非常に高い。

【０００３】このようなクッション材として、例えば、
特許第２９９５３２５号においては、座面部が一層構造
であるハイレジリエンスフォームからなり、前記ハイレ
ジリエンスフォームがトリレンジイソシアネート（ＴＤ
Ｉ）を１０重量％以下の割合で含有し、残余がジフェニ
ルメタンジイソシアネートからなるイソシアネートを用
いてなるウレタンフォームから成る自動車用シートクッ
ションパッドが提案されている。また、特許第２５４８
４７７号においては、高融点のポリエステル繊維を低融
点の熱可塑性エラストマーで融着しているクッション構
造体が提案されている。また、特開２０００−５１０１
１号においては、１〜２０デニールの合成繊維又は天然
繊維を合成ゴム系接着剤又は架橋性ウレタン等で部分的
に接着したクッションが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、ウレタンフ
ォームは、人が座ったとき等、荷重が１箇所に集中する
ため、沈み込みが大きく、バランスが不安定であり、長
期間座りつづけると疲労が溜まる等の課題がある。これ
は、ウレタンフォームは、均等に発泡することにより成
形されているため、密度や強度が一定であり、必要に応
じて、部分毎に強度や密度を変化させることが難しいこ
とが原因である。また、ウレタンフォームは、柔軟すぎ
るため、下からの突き上げ感、底付き感、揺動感が大き
く、長時間座っていると、足の痺れや強い疲労感を生じ
ることもある。例えば、自動車や自動二輪車の場合、ウ
レタンフォームの製法上及び構造上から要求は多様化し
ているが、材料の特性として密度一定であり、実際の使
用時、面圧分布が変わるので、機能上、最適ではないこ
とがある。ウレタンフォームでは、ばね特性が一律にな
るか或いは種類が大まかであり、必要に応じて変更する
ことが難しい。従って、ウレタンフォームでは、ばね特
性に対する多様な要求に答えることが困難である。特
に、自動二輪車の場合、ツーリング用、ロードレース用
又はモトクロス用等、乗る姿勢や状態に応じて、ばね特
性を変えなければならないが、座席シートがこれに好適
に対応していないため、走行中に尻を上げたり下げたり
する必要がある。このように体を浮かしている時間が多
くなることにより、重心が上がりバランスが不安定とな
る等の不都合がある。

【０００５】また、ウレタンフォームは、熱硬化性樹脂
であるため、リサイクルが困難であり、リサイクル方法
としては、粉砕機でチップ化したものを接着成形により
チップフォーム（リボンデットフォーム）と呼ばれる材
料に再生するか、燃焼し熱エネルギーとして回収するに
とどまる。廃棄処分方法として、埋立処理と焼却処理が
挙げられるが、かさ密度が小さく柔らかいウレタンフォ
ームの埋立処理は、地盤の安定化が困難であり、埋立場
所が限定される。また、粉粒体等に加工して埋立処理す
ることも可能であるが、経費と手間がかかる。一方、燃
焼の際、特に、青酸ガス（シアン化水素）を発生するお
それがあるため、焼却炉の損傷が大きく、青酸ガスの除
去にも経費がかかるおそれがある。このように、リサイ
クル法との関係から、埋設処理等では環境面での対応が
困難となる。

【０００６】さらに、ウレタンフォームには上記の他に
も、以下の課題を有する。洗浄が困難である。製造時に
使用するアミン触媒がフォーム内に残存し悪臭がするか
らである。また、通気性がなく蓄熱性があるため、蒸れ
やすく長時間連続して集中光線を当てていると燃え出す
おそれがある。環境に対する性能が低い。ウレタンフォ
ーム製造時に発泡剤として使用されている代替フロンの
使用期限が２０２０年であるが、代替フロンより発泡性
能が優れる代替剤が無いのが現状である。また、軟質ウ
レタンフォーム製造に通常使用されるイソシアネートで
あるＴＤＩは、労働省告示第２５号で濃度を０．００５
ｐｐｍ以下にすると決定されている毒性の高い物質であ
り、実際の製造現場では管理が徹底されていない場合に
は、作業者の健康を害するおそれがある。

【０００７】上記課題のうち、軟質ウレタンフォームの
特性については、上述した従来技術の特許第２９９５３
２５号で改良されてはいるが、ウレタンフォームが有す
る他の課題については依然として残されたままである。
また、特許第２５４８４７７号において提案されている
クッション構造体は、高融点のポリエステル繊維を低融
点の熱可塑性エラストマーで融着しているのでリサイク
ルが困難な上、製法が煩雑で加工コストが著しく高い等
の課題が残っている。また、特開２０００−５１０１１
号は、通気性が良い、洗浄が可能等の長所を有するが、
耐久性に劣り、製法が煩雑で加工コストが著しく高い等
の課題を有する。さらに、ゴム系接着剤及び架橋性ウレ
タンは熱硬化性樹脂である上、単一組成物でないので、
リサイクルが困難である。

【０００８】このように、上記のような種々の課題を有
しながらも、自動車、自動二輪車、自転車、電車若しく
は航空機等の座席シートやベッド等に使用されるクッシ
ョン材として、ウレタンフォームと同等以上の性能を持
った上、安価に製造できる代替材料が存在していないの
が現状である。

【０００９】そこで、本発明は、リサイクルが困難な
上、廃棄処理においても上記課題を有するウレタンフォ
ームに代えて、自動車、自動二輪車、自転車、電車若し
くは航空機等の座席シート、乗馬用の鞍、椅子、ソファ
又はベッド等、人が座る、寝る又は乗るものに使用され
るクッション材として好適な、スプリング構造樹脂成形
品から成るクッション材を提供することを目的とする。
また、安価で、沈み込みが少なく、座った際には圧力を
均一に分散させるので長時間使用しても疲労しない等、
ばね特性に対する多様な要求に答え、バリエーションを
広範囲に拡大させ、生産性を上げることを目的とする。
特に、個々の形状及び大きさ等、各分野における特性及
び不特定多数の細かなニーズにも対応可能なスプリング
構造樹脂成形品から成るクッション材を提供することを
目的とする。また、該スプリング構造樹脂成形品から成
るクッション材を製造するにおいて、成形工程が容易で
あり、形状の自由度が高く、所望の耐加重強度、耐衝撃
性等の物性を有する成形品を容易に製造することができ
る製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも熱可塑性樹脂から成る中実及び／又は中空の
連続線条及び／又は短線条のランダムなループ又はカー
ルの隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩
密度の空隙を備える少なくとも立体構造体から成り、ば
ね特性が同一又は異なる少なくとも２層以上のシートを
備えたことを特徴とするスプリング構造樹脂成形品から
成るクッション材である。

【００１１】「連続線条及び／又は短線条」は、好まし
くは汎用プラスチック（ポリオレフィン、ポリスチレン
系樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニール等）、エン
ジニアリングプラスチック（ポリアミド、ポリカーボネ
ート、飽和ポリエステル、ポリアセタール等）等であ
る。例えば、ポリエチレン（以下ＰＥと記す）、ポリプ
ロピレン（以下ＰＰと記す）又はナイロン等の熱可塑性
エラストマーより成ることが好ましい。

【００１２】特に、ＰＥ，ＰＰ等のポリオレフィン系樹
脂に、酢酸ビニル樹脂（以下ＶＡＣと記す）、酢ビエチ
レン共重合体（以下ＥＶＡと記す）又は、スチレンブタ
ジエンスチレン（以下ＳＢＳと記す）を混合したものが
好ましい。このとき、ポリオレフィン系樹脂とＶＡＣ又
はＥＶＡの酢ビ含有率の混合比は、７０〜９７重量％：
３〜３０重量％、好ましくは８０〜９０重量％：１０〜
２０重量％が好ましい。これは、ＶＡＣ又はＥＶＡが３
重量％以下であると反発弾性が低下し、３０重量％以上
になると熱的特性が低下するからである。また、ポリオ
レフィン系樹脂とＳＢＳとの混合比は、５０〜９７重量
％：３〜５０重量％、好ましくは７０〜９０重量％：１
０〜３０重量％が好ましい。また、ポリオレフィン系樹
脂は再生樹脂であっても良い。また、２層以上のシート
のうち、例えば、下の層のシートは合成ゴム等から成る
ものでも良いが、少なくとも１枚（好ましくは上の層）
は上記熱可塑性樹脂から成ることが好ましい。また、多
層に重ね合わされたシートとシートは、接着剤等で固着
することが好ましい。

【００１３】「連続線条及び／又は短線条」の構造は中
実でも良いし、中空でも良い。中空の連続線条及び／又
は短線条の場合、空気が管の中に閉じ込められることに
なり、空気ばねの特性が発現し、独特のクッション性が
生じるので好ましい。座屈も防止できる。また、空気が
入ることによって、立体構造体の剛性が保たれる。中空
は連続であっても良いし、不連続であっても良い。１本
の線条に中空部と該中空部が塞がれた部分とを共に有し
ている場合等が一例として挙げられる。中実の線条と中
空の線条の混合比は、中実：中空＝０〜５０：５０〜１
００であることが好ましい。このとき、中心部に中空の
線条を用い、その中空の線条の外周を中実の線条で被覆
することにより、触感が良好となり好ましい。

【００１４】「連続線条及び／又は短線条」の線径は、
中実の線条にあっては、０．３〜３．０ｍｍ、特に０．
７〜１．０ｍｍであることが好ましい。中実の線状にあ
っては、線径０．３ｍｍ以下では、線条に腰が無くな
り、融着部が多くなって空隙率が低下する。３．０ｍｍ
以上では、線条に腰がありすぎ、ループ又はカールが形
成されず、融着部が少なくなり、強度が低下する。ま
た、中空の線条にあっては、１．０〜３．０ｍｍ、特に
１．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。中空率が１
０％以下では重量軽減に寄与せず、８０％以上ではクッ
ション性が低下する。

【００１５】「スプリング構造樹脂成形品」の嵩密度
は、０．００５〜０．０８ｇ／ｃｍ³、好ましくは、
０．０２〜０．０６ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。
嵩密度０．００５ｇ／ｃｍ³以下では、強度が低下す
る。嵩密度０．０８ｇ／ｃｍ³以上では重量軽減が果た
せず、弾性が消失する。また、このスプリング構造樹脂
成形品は全体が一定の密度であるに限らず、所定間隔毎
に粗密構造であっても良い。この場合の嵩密度は、粗の
部分では、０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ³、好ましく
は０．００８〜０．０３ｇ／ｃｍ³、特に０．０１〜
０．０３ｇ／ｃｍ³が好ましい。密の部分では、０．０
３〜０．０８ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０４〜０．０
７ｇ／ｃｍ³、特に０．０５〜０．０６ｇ／ｃｍ³が好ま
しい。

【００１６】「スプリング構造樹脂成形品」の空隙率
は、９６〜９９％、好ましくは、９７〜９９％、特に９
７〜９８％であることが好ましい。クッションとしての
弾性と強度を維持し、重量を軽減するため、空隙率は上
記範囲が好ましい。［空隙率（％）］＝（１−［嵩密度］／［樹脂の密
度］）×１００

【００１７】「クッション材」の用途は、自動車、自動
二輪車、自転車、電車若しくは航空機の座席シート、乗
馬用の鞍、椅子、ソファ又はベッド等であることが好ま
しい。また、上記例示以外にも、振動を伴うところ又は
伴わないところを問わず、人が座る、寝る又は乗るとこ
ろ等のクッション材として用いられているウレタンフォ
ームの代替材として、広く利用できる。

【００１８】また、ここでは、圧縮成形であるから、個
人の体型に合わせてオリジナルなものを成形する等、不
特定多数のニーズに細かく対応でき製品の付加価値が高
くなる。また、ウレタンフォームの二次加工よりも簡単
であり、ウレタンフォームよりも細かなニーズに対応で
きる。

【００１９】請求項２記載の発明は、前記ばね特性は、
前記立体構造体の密度、材質及び／又は線径によって可
変することを特徴とする請求項１記載のスプリング構造
樹脂成形品から成るクッション材である。ここでは、ス
プリング構造樹脂成形品の線条の径、材質、デニール、
嵩密度又は空隙率等を変えることにより、ばね特性を自
在に可変とすることができる。すなわち、素材としての
ばね特性は一定であるが、圧縮成形によって絞りをかけ
ることができるので、クッション機能を変え、荷重分布
を可変とすることができる。２層以上のシートは、製品
特性やニーズに合わせて剛性を変えることが好ましい。
例えば、下の層は硬く、上の層は軟らかくする等、ばね
特性を変化させることが好ましい。

【００２０】請求項３記載の発明は、雌型の上に、少な
くとも熱可塑性樹脂から成る中実及び／又は中空の連続
線条及び／又は短線条のランダムなループ又はカールの
隣接する線条相互を接触絡合集合して成る所定の嵩密度
の空隙を備える立体構造体を置き、前記立体構造体を軟
化させるに必要な温度条件で、前記雌型及び／又は前記
立体構造体を加熱し、前記雌型と雄型で前記立体構造体
を型締めし、冷却によってばね特性を固定したシートと
し、前記ばね特性が同一又は異なる少なくとも２層以上
のシートを備えたことを特徴とするスプリング構造樹脂
成形品から成るクッション材の製造方法である。

【００２１】２層以上のシートを備えたスプリング構造
樹脂成形品から成るクッション材は、各シート毎又は２
層以上のシートをまとめて上記圧縮成形により製造され
る。クッション材は、２層以上のシートを個々のシート
毎に圧縮成形して、各シートを圧縮成形後に重ね合わせ
るものであっても良いし、２層以上のシートを重ねて同
時に圧縮成形しても良い。このように、２層以上に分け
ることにより、複雑な工程を経ずに、ばね特性を可変と
することができ、製品特性や細かなニーズに対応可能な
クッション材の製造が容易となる。前記冷却には自然冷
却又は強制冷却がある。強制冷却は水を用いることが好
ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１の斜視図、図２（ａ）の正面
図及び図２（ｂ）の背面図に示す通り、クッション材１
は、熱可塑性樹脂、例えば、ＰＥ，ＰＰ等のポリオレフ
ィン系樹脂と、ＶＡＣ，ＥＶＡ又はＳＢＳとの混合物
（例えば、熱可塑性エラストマー）を原料として成形さ
れた立体構造体であるスプリング構造樹脂成形品３０
を、後述するように圧縮成形することによって製造され
たものである。

【００２３】（スプリング構造樹脂成形品３０の説明）
まず、スプリング構造樹脂成形品３０について説明す
る。本実施形態で使用するスプリング構造樹脂成形品３
０は、上記混合物を原料とする連続線条及び／又は短線
条（以下、単に線条３１という）がランダムに絡合集合
して成る空隙を備える立体構造体であり、この線条３１
は、複数のループ又はカールを形成している（図１の部
分拡大図Ａ参照）。本実施例において、スプリング構造
樹脂成形品３０は、切断面３１ａに示すように中空の線
条３１から成っている（図１の部分拡大図Ｂ参照）。

【００２４】ここでは、この立体構造体の嵩密度を、
０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ³、好ましくは、０．０
０８〜０．０３ｇ／ｃｍ³、特に０．０１〜０．０３ｇ
／ｃｍ³とすることが好ましい。また、この立体構造体
の空隙率は、９６〜９９％、好ましくは、９７〜９９
％、特に９７〜９８％とすることが好ましい。

【００２５】（クッション材１の説明）次に、クッショ
ン材１について説明する。クッション材１は、このスプ
リング構造樹脂成形品３０を圧縮成形することにより製
造される。本実施形態におけるクッション材１は、図３
の側面図に示す通り、主に自動二輪車（例えば、オート
バイ１０）の座席シートに用いられるクッション材であ
る。

【００２６】クッション材１は、ばね特性が同一又は異
なる２層のシート（上シート２及び下シート３）を備
え、ベース４に固定されるものである。このとき、上シ
ート２と下シート３は接着剤又は両面テープ等で接着さ
れていることが好ましい。ばね特性は、スプリング構造
樹脂成形品３０の密度、材質及び／又は線径によって各
シート又は部分毎に可変とすることができる。

【００２７】例えば、本実施形態においては、上シート
２は下シート３よりも剛性が低く柔軟な構成である。こ
れは、ベース４に固定される下シート３に対して、上シ
ート２には人が乗ったときに臀部等が直接触れるためで
ある。このとき、上シート２には、人が乗る姿勢に好適
にフィットするように、適宜盛り上り部を形成すること
が好ましい。一方、下シート３はベース４に固定される
ため、上シート２よりも硬さが必要である。このとき、
下シート３の硬さによりクッション材１全体の形状が好
適に維持される構造とすることも好ましい。

【００２８】また、下シート３により、クッション材１
は独自のサスペンション特性を呈する。例えば、ウレタ
ンフォームを用いていた従来の座席シートは、ばね下振
動である路面反力（キックバック）が大きいので、ウレ
タンに密着コイルスプリングを入れ、路面反力を受ける
ことが多い。しかし、本実施形態では、このように２層
構造とし、人間の荷重を柔軟な上シート２で受け止める
ことができると共に、硬めの下シート３でばね下振動を
受け止めることができる。これにより、密着コイルスプ
リングは不要となる。従って、重量的、構造的に有利に
なり、シンプルであり、かつ、特殊な部品構造も必要な
くなる。嵩が低くなるので、重心モーメントが下方にな
り、姿勢の安定性にも寄与する。また、圧縮成形の際の
雄型のストロークを調整することにより、クッション材
１の厚みを自在に調節し、形状又は大きさの異なる各種
サスペンションに対応させることもできる。

【００２９】また、クッション材１はスプリング構造樹
脂成形品３０から成るため、通気性が抜群である。従っ
て、蒸れないことは言うまでもなく、クッション材１０
の中に冷暖房ダクトから冷暖房用空気を通気させれば、
オートバイ１０の座席に冷暖房機能を備えることができ
る。また、自動車の座席シートとして用いれば、特別な
材料を使用することなく、高級車仕様に対応できる。

【００３０】なお、上シート２及び下シート３から成る
クッション材１は、図示した形状に限定されないことは
言うに及ばず、適宜形状に成形可能である。例えば、重
ね合わせるシートの層は２層以上でも良いし、盛り上り
部の形状等も本実施形態に限定されない。特に、個々の
形状及び大きさ等、各分野における製品要求、特性及び
不特定多数の細かなニーズにも対応可能である。

【００３１】また、多層構造のクッション材（例えば、
クッション材１の上シート２）上に、縫成（手縫い又は
ミシン縫い等）したスプリング構造樹脂成形品から成る
クッション材を重ね合わせ、最上部のシートとすること
も好ましい（図示略）。この場合、特に、従来のモール
ド成形では難しい複雑な凸凹や微妙な変化までも表現可
能であり、個々の形状及び大きさ等、各分野における製
品要求、特性及び不特定多数の細かなニーズにもより厳
密に対応可能となり、車種や体型によってカスタムメイ
ドすることもできる。例えば、オートバイ１０や自動車
等の座席シートとして利用する際には、運転姿勢にこだ
わりを持つドライバー（例えば、それを職業とする人）
等の要求に応え得る、各人の運転姿勢や運転動作に的確
にフィットする座席シートを提供することができる。ま
た、製品の付加価値を高めることができる。

【００３２】上シート２及び下シート３は、ベース４に
対応した形状に成形される。図４（ａ）及び（ｂ）の斜
視図に示す通り、ベース４は、オートバイ１０の座席を
構成する基礎部分であって、前方に止め部４ａ、後方中
央部に盛り上り部４ｂが形成され、盛り上り部４ｂの裏
側にはオートバイ１０のフレームに取り付けるための金
具４ｃが固定されている。また、ベース４の裏側には、
ゴム製等のクッション４ｄが数箇所（例えば６箇所）固
定されている。その他、図示する通りの溝や穴が形成さ
れている。

【００３３】（クッション材１の製造装置及び製造方
法）次に、図５〜図１０を参照して、本実施形態のクッ
ション材１の製造装置及び製造方法について説明する。
なお、スプリング構造樹脂成形品３０の製造方法につい
ては後述する。

【００３４】（１）投入工程図５はクッション材１の圧縮成形工程の第１段階を説明
する側面断面図であり、図６は同第１段階を説明する正
面断面図である。図５又は図６の説明図に示す通り、コ
ンクリート製雌型１１（以下単に雌型１１）のキャビテ
ィ１２上に１枚以上のスプリング構造樹脂成形品３０を
置く。このとき、２枚以上のばね特性が同一又は異なる
スプリング構造樹脂成形品３０を同時に置いても良い。
上述したように、スプリング構造樹脂成形品３０は線条
３１がランダムに絡合集合して成る空隙を備える立体構
造体であり、この線条３１は、複数のループ又はカール
を形成している（図５の部分拡大図Ｃ参照）。

【００３５】本製造方法においては、スプリング構造樹
脂成形品３０の線条３１を構成する原料樹脂の軟化点以
上の温度が必要であるため、雌型１１のキャビティ１２
に給湯装置１３から図中矢印に示すように湯（好ましく
は７０℃以上）を入れ、スプリング構造樹脂成形品３０
を加熱し軟化させる。ここで湯を使用したのは、雌型１
１の内部からスプリング構造樹脂成形品３０を加熱する
ためである。また、雌型１１自体をヒータ等で加熱して
も良い。このとき、熱伝導体（例えばヒーター）を雌型
１１のコンクリートに埋め込んでいることが好ましい。
保温効果を高めるために雌型１１の周囲を断熱材で覆う
ことも好ましい（例えば木、発泡樹脂等の容器）。ま
た、スプリング構造樹脂成形品３０を構成する線条３１
周囲の空気（中空線条の場合は中空部の空気も含む）を
加熱する必要がある場合は、雌型１１の保温余熱で成形
することも好ましい。さらに、給湯装置１３に代えてス
チーム供給装置１７等で加熱しても良い。スチームを用
いた場合は、例えば、雌型１１にスチーム注入孔を形成
し、スチーム注入孔からスチームをキャビティ１２内に
注入することとなる。型締め段階でスチームを注入し加
熱することが好ましい。こうすると、熱が均一になると
共に、より高温で成形できることができるので好まし
い。また、加熱だけではなく圧力が必要になる形状の成
形品もあるが、この場合にはスチームによる加熱及び加
圧を行うことができる。機械的に加熱できない形状もあ
るため、気圧を利用すると複雑な形状に対応することが
できる。

【００３６】この雌型１１は、例えば、石膏等の適宜の
材質で製品の型枠を成形して、この型枠を逆さにして、
下方に板を水平に固定し、型枠及び板に適宜に離型剤を
塗り、コンクリート粉を水で練り、これを型枠に垂らし
込んで固め、型枠から離型することにより製造される。
コンクリートが硬化した後に、逆さにして型枠及び板を
取り外すと雌型１１が完成する。このとき、型枠を載せ
た板の下に空間を形成し、板を上下させてこの空間を調
整することにより、コンクリートの強度、剛性及び厚み
を調節することができる。例えば、コンクリートの厚み
を増す場合には板の固定位置を下げる。このように、コ
ンクリートは成形性に優れ、混練して型枠に流し込むだ
けで製造できるため、雌型１１自体のコストが削減され
る上（例えば従来の金型の１／５０〜１／１００）、複
雑な形状の雌型１１を製造することもできるし、同一物
を容易に複製することもできる等、精度も向上する。例
えば、雌型１１の製造時には同じ寸法が採寸できる。ま
た、コンクリートであれば製品に馴染み易いため、型締
めするだけで、クッション材１の表面を研磨したように
滑らかに成形することもできる。さらには型枠の模様ま
で取れる程であり、例えばビニールをかけて型締めする
ことにより、ビニールの面相度から表面に模様を付ける
等の表面加工もできる。また、コンクリートで雌型１１
を製造するので、クッション材１の成形時における加圧
力にも好適に耐えられる上、耐久性も高いので何万回で
も使用可能である。なお、雌型１１の重量は５０〜１０
０ｋｇが好ましい。

【００３７】雄型１４はベース４と雄型台１４ａとから
構成される。雄型１４は、パンタグラフジャッキ１５の
先端に固定具により複数箇所で固定され、パンタグラフ
ジャッキ１５により、雌型１１のキャビティ１２上のス
プリング構造樹脂成形品３０を上から型締めするもので
ある。雄型１４は、１０トン以上の圧力に耐え得るもの
が好ましい。本実施形態では、１つの雄型１４につき、
複数（例えば３本）のパンタグラフジャッキ１５を設置
することにより、荷重圧力を向上させると共に、複数個
所（例えば３箇所）に荷重を分散している。パンタグラ
フジャッキ１５は手動でもよいが、適宜モータ１５ａを
取り付けて自動運転も可能である。パンタグラフジャッ
キ１５の上端部は上台１８に固定され、上台１８が支柱
１９により雌型１１の上部に固定されている。パンタグ
ラフジャッキ１５を利用することにより、設備が簡素化
され、コスト削減も可能であるが、パンタグラフジャッ
キ１５に替えて油圧シリンダや空気圧シリンダ等を利用
しても構わない。

【００３８】また、雄型１４として、製品の一部となる
ベース４を用いることが好ましい。ベース４は裏面を雄
型台１４ａの下面に嵌合される等して取り付けられてい
る。雄型台１４ａの上面は固定具によりパンタグラフジ
ャッキ１５に固定されている。このように、製品の一部
（ベース４）が製造装置の一部（雄型１４）を構成する
ことにより、用意する型は雌型１１だけで良く、雄型１
４を別途製造する必要がない。従来、ウレタンフォーム
成形用の金型は雄型と雌型を製品とは別に製造する必要
があるが、本製造方法においては、雄型１４自体が製品
の一部であるので、台、ポンチ等を不要とし、コスト削
減が可能となり、成型精度が向上する。

【００３９】（２）型締め工程図７はクッション材１の圧縮成形工程の第２段階を説明
する側面断面図であり、図８は同第２段階を説明する正
面断面図である。図７又は図８の説明図に示す通り、パ
ンタグラフジャッキ１５で雄型１４（ここではベース４
で兼用する）を図中矢印に示すように押し下げ、型締め
する。ここで、雌型１１のキャビティ１２は深く絞る場
合のサイズに設定され、ストロークを深くも浅くもでき
る。つまり型に余裕を持たせてあるので、絞りのストロ
ークの加減によって、クッション材１の厚みを可変にで
きる。従って、１つの型で、いくらでも厚みを可変にで
きる。また、当然、密度も可変となる。このように、雄
型１４のストロークを可変とすることで深絞りでも浅絞
りでも１種類の型で製造することができ、密度、ばね特
性、剛性を自在に変えることができる。

【００４０】このストローク可変の効果として、クッシ
ョン材１の厚みを薄くしたり厚くしたり調節できる。薄
いクッション材１を作る場合、同じ型でストロークを深
くするだけで良いし、厚いクッション材１を作る場合、
同じ型でストロークを浅くするだけで良い。つまり、ク
ッション材１の厚みをコントロールできる。また、密
度、ばね特性、剛性もコントロールできる。図示の通
り、雌型１１の側面の傾斜角度（テーパ）を少なくすれ
ば（図ではほぼ垂直である）、１つの型でのクッション
材１の厚さ調整が容易である。例えば傾斜角度が１／５
０〜１／４００（例えば１／２００）が挙げられる。傾
斜は垂直下方に対して内側又は外側のいずれに傾斜して
いても良い。内側に傾きすぎるとストロークのコントロ
ールが難しくなることもあり得る。これにより、１つの
型で各種のクッション材１の製品要求特性に応じられ
る。特に、同一製品であっても、クッション材１の厚さ
を任意に選択することもできる。例えば、オーダーメイ
ドに応じられる等、不特定多数の細かなニーズにも簡単
に対応できる。なお、太腿の内側が当たる部分について
は、圧縮率を高めて、ばね特性を硬くすることがある。
これによりクッション性や耐久性を向上できる等の利点
がある。

【００４１】一般に、外形は人が乗る幅であるから、ほ
とんど同じであるが、クッション材１の厚みは機種（サ
スペンション特性）によって各々異なるため、個々の機
種に応じてクッション材１の厚みをコントロールするこ
とが必要とされる。しかしながら、ウレタンフォームの
場合は発泡させて成形するため、一律の倍率しか実現で
きない。また、浅絞り、深絞り等絞りの程度に応じて、
金型を多数揃える必要がある。本製造方法によれば、ウ
レタンフォームの以上のような問題を好適に解決でき
る。

【００４２】（３）トリミング工程図９はクッション材１の圧縮成形工程の第３段階を説明
する平面図である。図９の説明図に示す通り、型締め状
態を所定時間維持した後、熱カッター１６で、雄型１４
の周縁を倣って、雄型１４の端からはみ出したバリ３２
（図９の部分拡大図Ｄ参照）をトリミングすると同時に
端末を熱溶着する。従来は、成形後に改めて寸法取りす
ると共にトリミング等を行って形状を整えていたため、
端末のトリミング処理が大変であった。この方法であれ
ば容易にトリミングが可能である。特に、この段階でト
リミングすることにより、端末のほどけがなくなると共
に、後から寸法取りする必要もなく、処理が簡単であ
る。

【００４３】（４）離型工程雌型１１のキャビティ１２に冷却水を投入し、スプリン
グ構造樹脂成形品３０を固化する。徐々に冷却するので
はなく、水を入れて急冷することより成形時間が短縮で
きる。そして、硬化時間経過後、離型する。固化してい
るか否かの判断要素としては、パンタグラフジャッキ１
５を緩めてスプリングバックがなければ、固まっている
状態である。以下、雌型１１及び／又はスプリング構造
樹脂成形品３０の加熱・冷却を繰り返す。中空線条の場
合、中空部の空気を考慮した適切な熱的均衡条件を満た
すことにより、スプリングバックを防止できる。

【００４４】このとき、雌型１１がコンクリート製であ
れば、原料樹脂が溶けて雌型１１に接着することもな
く、離型剤が不要である。従来の金属型では、温度上昇
が著しく、原料樹脂が型に接着し易いという難点があ
る。そのため、ウレタンフォームの製造には離型剤は必
須であり、製造に時間と手間が掛かっている。また、コ
ンクリート製であれば、製品に馴染み易いので、同一物
を複製する能力が優れていると共に、複雑な形状も成形
可能である。

【００４５】（５）最終工程図１０の取付説明図に示す通り、上記工程を経て得られ
た上シート２と下シート３とを、ベース４に２枚重ねで
乗せて固定する。その上にヒート成形したビニールレザ
ー５を被せてベース４にホッチキス等で止める。両面テ
ープ等で接着しても良い。また、成形過程で下シート２
に凸部（又は凹部）を形成することにより、ベース４に
適宜設けられた凹部（又は凸部）に嵌合して固定すれ
ば、ホッチキスや両面テープが不要となる。また、上シ
ート２と下シート３とは、接着剤又は両面テープ等で適
宜接着し、ずれるのを防止できる。上記と同様、上シー
ト２及び下シート３に凹凸を設けて、上シート２と下シ
ート３とを嵌合して固定することもできる。ただし、本
工程において、ビニールレザー５等を被せる場合には、
上シート２、下シート３及びベース４を特に固定しなく
ても良い場合もある。

【００４６】（スプリング構造樹脂成形品３０の製造方
法）次に、上記スプリング構造樹脂成形品３０の製造方
法の一例について説明する。図１１の模式図に示す通
り、本実施形態におけるスプリング構造樹脂成形品３０
の製造方法において、好適には、ＰＥ，ＰＰ等のポリオ
レフィン系樹脂と、ＶＡＣ、ＥＶＡ又はＳＢＳ等の原料
樹脂は、後述するタンブラー、切り出しフィーダ、或い
は定量供給機等を経てドライブレンドされ、又は、混合
若しくは溶融混合してペレット化されて、押出成形機２
０のホッパー２１へ送られる。

【００４７】具体的には、原料樹脂、例えば、ＰＰとＳ
ＢＳをタンブラー（加藤理機製作所製ＫＲ混合機）で、
４０ｒｐｍ、１５分間混合する。

【００４８】次に、図１２の斜視図に示す通り、この原
料樹脂から成る混合物をφ６５ｍ単軸押出成形機２０の
ホッパー２１より投入し、所定温度（例えば２００℃〜
２６０℃）で溶融混錬し、成形ダイ２２に設けた所定径
の多数のノズルから所定の押出速度において溶融押し出
し、後述の引取機２３により引き取ることにより、所定
の線径（例えば、６００〜９０，０００デニール、好ま
しくは３，０００〜３０，０００デニール、より好まし
くは、６，０００〜１０，０００デニール）の中実及び
／又は中空の線条３１を形成し、この溶融状態の線条３
１に、例えば、直径１〜１０ｍｍ、好ましくは直径１〜
５ｍｍのループを形成させ、隣同士の線条３１とバス２
５内（水中）で接触絡合させることによりランダムなル
ープを形成する。このとき、接触絡合部位の少なくとも
一部は、相互に溶融接着されることが好ましい。このと
き、線条３１は、中空のものと中実のものとが所定割合
で混合されていても良い。

【００４９】上記ランダムなループの集合である立体構
造体の厚さ及び嵩密度は、バス２５内の引取機２３の引
き取りロール２４，２４間で設定される。この立体構造
体（例えば、厚さ１０〜２００ｍｍ、幅２，０００ｍ
ｍ）は、線条３１が、カール又はループ状にランダムに
成形され、水中で固化し、巻き取りロール２６，２６に
よりスプリング構造樹脂成形品３０として取り出され
る。

【００５０】また、水中においてこのループが形成され
た線条３１を引取機２３により引き取る際には、引取機
２３の速度を変更することで、クッション特性を変更し
ても良い。その場合、この立体構造体の嵩密度を比較的
増大させる場合、０．０３〜０．０８ｇ／ｃｍ³、好ま
しくは、０．０４〜０．０７ｇ／ｃｍ³、特に０．０５
〜０．０６ｇ／ｃｍ³とすることが好ましい。また、こ
の立体構造体の空隙率を減少させる場合、９１〜９７
％、好ましくは、９２〜９６％、特に９３〜９４％とす
ることが好ましい。

【００５１】また、例えば、引き取りロール２４，２４
の引き取り速度をタイマー等により設定時間毎に、設定
時間内、低速にする等、引取機２３の引き取り速度を所
定の間隔（例えば３〜５ｍ）で低速に調整することによ
り、スプリング構造樹脂成形品３０の長手方向におい
て、所定間隔ごと（例えば、３０〜５０ｃｍ）に低速引
き取り時に形成された嵩密度の大きい部分とそれ以外の
部分、すなわち、粗密を連続して形成しても良い。

【００５２】また、図１３の正面図に示す通り、引き取
りに際し、立体構造体であるスプリング構造樹脂成形品
３０を引き取りロール２４，２４で折り曲げることが困
難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってそ
の部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。
以上の工程を経て取り出されたスプリング構造樹脂成形
品３０は、切断装置２７により適宜長さに切断される。
なお、バス２５には給水バルブ及び排水バルブを備える
（図示略）。

【００５３】また、別例として、図１４の正面図に示す
通り、バス１２５内に切断装置１２７を設けたもので
は、切断装置１２７は引取機１２３下方近傍に配置し、
バス１２５の対向側壁には、切断部位で切断された単体
の空隙に挿入される係止突起を多数突設したコンベアか
らなる搬送装置１２８を備える。他の部位の構成につい
ては、１００番台として上記説明を援用する。

【００５４】上記製造方法によって、一例として、嵩密
度０．０３ｇ／ｃｍ³、厚さ５０ｍｍのスプリング構造
樹脂成形品３０を得た。なお、立体構造体は、それぞれ
１種又は複数種の異なる特性の組合せから成るものを用
いて製造することもできる。なお、上記製造方法により
成形されたスプリング構造樹脂成形品３０の製造例及び
実験結果等、その他詳細については、本発明者が先に開
発した特願２０００−２４６９０７号等を参照された
い。

【００５５】（スプリング構造樹脂成形品３０の他の実
施形態）次に、上記実施形態のスプリング構造樹脂成形
品３０以外の他の例について説明する。原料樹脂の粘弾
性挙動を活かした各種成形方法等を利用したものであ
る。

【００５６】上記スプリング構造樹脂成形品３０は、そ
の製造工程において、引き取り速度や熱加減によって、
部位毎にクッション特性の異なる立体構造体を任意に成
形することができる。例えば、図１５（ａ）に示すスプ
リング構造樹脂成形品１３０のように、外周から中心に
向かって所定範囲毎又は徐々にクッション特性を軟らか
くすることができる。ここでは、外周に硬い部分１３０
ａ及び中心部に軟らかい部分１３０ｂを構成している。
また、図１５（ｂ）に示すスプリング構造樹脂成形品２
３０のように、中心部のクッション特性を硬くすること
もできる。ここでは、中心部に硬い部分２３０ａ及び外
周に軟らかい部分２３０ｂを構成している。また、図１
５（ｃ）に示すスプリング構造樹脂成形品３３０のよう
に、部分的にクッション特性を変化させることもでき
る。ここでは、軟らかい部分３３０ｂの中に部分的に硬
い部分３３０ａを構成している（例えば２箇所）。

【００５７】例えば、スプリング構造樹脂成形品１３０
であれば、オートバイ１０の座席シートのクッション材
として好ましい。クッション材１の側面を硬くすること
により、座席シートを挟み込んで運転する際に、ドライ
バーの内腿に好適にフィットし、走行安定性が向上す
る。また、スプリング構造樹脂成形品２３０であれば、
ヘルメットのクッション材等にも好適である。このよう
に、１枚の立体構造体で表面（頭に接する部分）は軟ら
かく、内部は硬く成形することにより、髪型の崩れ難い
帽子（日除け帽子、ヘルメット等）を製造することもで
きる。これにより、日除けができると共に通気性が良い
ので好ましい。

【００５８】また、荷重や撓み量にもよるが、クッショ
ン材によっては表面だけ硬く構成されていれば充分なも
のもある。このような場合、上記のように一枚の立体構
造体で密度を部分的に変える以外にも、密度の異なる薄
い立体構造体を複数枚製造し、それらを種々重ね合わせ
ることにより、一枚のスプリング構造樹脂成形品を構成
することもできる。この方法であると、原料樹脂の使用
量を節減でき、生産性の面からも好ましい。例えば、図
１６（ａ）に示すスプリング構造樹脂成形品４３０のよ
うに、立体構造体４３０ａの下に嵩密度の低い立体構造
体４３０ｂ、その下にはさらに嵩密度の低い立体構造体
４３０ｃを重ねて貼り合わせて１枚のスプリング構造樹
脂成形品４３０を構成することができる。

【００５９】また、図１６（ｂ）に示すスプリング構造
樹脂成形品５３０のように、部分的に熱で溶かして穴５
３０ａを形成することにより（パーティションブロック
成形）、部分強化することもできる。穴５３０は圧縮成
形前の段階で形成しても良いし、圧縮成形後の段階で形
成しても良い。また、図１６（ｃ）に示すように、穴５
３０ａに金具等の止め具５３０ｂを挿入することもでき
る。止め具５３０ｂは圧縮成形前の段階で挿入しても良
いし、圧縮成形後の段階で挿入しても良い。

【００６０】スプリング構造樹脂成形品３０を構成する
線条３１の線径は、必ずしも均等である必要はない。１
つのクッション材であっても、箇所によっては、荷重の
かかり方が異なる。その範囲だけ部分的に硬くするため
に、嵩密度を変える以外に、スプリング構造樹脂成形品
３０を構成している線条３１自体の太さや硬さを変える
こともできる。例えば、臀部が当たる荷重が集中するよ
うな箇所には、太い線条や樹脂の硬度の高い線条を使用
することが好ましい。

【００６１】このとき、部分的に太い線条を製造するた
めには、図１７（ａ）に示すように、成形ダイ６２２
は、部分的に（例えば中央部）ノズル口６２２ａの口径
を通常のノズル口６２２ｂよりも大きくすることが好ま
しい。図１７（ｂ）に示すように、この成形ダイ６２２
であれば、押出される通常の線条３１と同時に部分的に
（例えば中央部から）太い線条６３１が押出される。こ
れにより剛性を複合的に変化できる。

【００６２】また、線条３１の材質を変えることによ
り、厚みや嵩密度は同じでも軟らかい又は硬いクッショ
ン材を成形することができる。例えば、オートバイ１０
の座席シートのクッション材１であれば、乗る人の体重
に合わせて種々の材質を選択でき、製品に付加価値を与
えることもできる。

【００６３】また、スプリング構造樹脂成形品３０に
は、繊維や針金等、種々のものを絡ませ、混成成形する
ことができる。これにより、例えば熱に弱い、座屈に弱
い、引っ張りに弱い等の樹脂の弱点を中に絡ませたもの
によって補強することができる。例えば、図１８（ａ）
に示すスプリング構造樹脂成形品７３０のように、複数
本の針金７３３を、線条７３１に絡ませることが好まし
い。また、図１８（ｂ），（ｃ）の断面図に示すよう
に、針金７３３等は線条７３１に絡ませるのみならず、
線条７３１の中空部を通すことも好ましい。

【００６４】（クッション材１の他の実施形態）雌型１
１と雄型１４でスプリング構造樹脂成形品３０を型締め
する際に、段階的に加熱温度を変化させることにより、
部分的に剛性を変える成形とするヒートレンジ成形とす
ることもできる。例えば、図１９（ａ）に示すクッショ
ン材１０１のように、下方に硬い部分１０１ａ（プレー
ト状部分）、上方に軟らかい部分１０１ｂを成形するこ
とができる。このとき、縁部分１０１ｃは加熱して硬い
板状に成形することが好ましい。例えば、加熱してカー
ルした縁部分１０１ｃをトリミングの際に板状に成形す
ることが好ましい。この縁部分１０１ｃは、ベース４に
好適に嵌め込むことができる。縁部分１０１ｃは、一
旦、拡開させてからベース４に引掛けてから弾発力で復
元することにより嵌合させ、取り付けることが好まし
い。このような構造であれば、クッション材１０１とベ
ース４とを、ホッチキス等の係止なしで、脱着を可能と
することもできる。

【００６５】また、雌型１１と雄型１４でスプリング構
造樹脂成形品３０を型締めする際には、雌型１１をホッ
トバーニングし、型の温度を高くし、表面部分を溶着さ
せて硬くするエピダーミス（表皮）成形とすることもあ
る。図１９（ｂ）に示すクッション材２０１のように、
スプリング構造樹脂成形品３０の表面だけ溶かし表皮２
０１ａを形成することができるので、後加工でコーティ
ングする（例えばビニールレザー５等を被せる）必要が
ない。例えば、インストルメントパネルの樹脂の成形等
にも使用可能である。つまり、型の中でスプリング構造
樹脂成形品３０の表面を溶かしてシボを作ると同時に一
体成形することもある。また、クッション材１の解け防
止、防水性を必要とする場合、又は素材を好適に保護す
る場合には、ホットバーニングして表皮２０１ａを形成
することが特に好ましい。

【００６６】本実施形態におけるスプリング構造樹脂成
形品３０から成るクッション材１は、通気性を備えてい
ることからも、後工程において、ビニールレザー５等を
被せない方が良い場合もある。この場合は、図２０
（ａ），（ｂ）に示すクッション材３０１のように、ス
プリング構造樹脂成形品３０の周囲を網３０６で覆って
圧縮成形することが好ましい。また、網３０６は圧縮成
形後にクッション材３０１に被せるものであっても良
い。網３０６は撥水性の素材（例えば、プラスチック
製）からなるものが好ましい。これにより、通気性が好
適に確保されるため、特に湿度が高い地域や季節には効
果的である。バギー等の砂の上を走る車の座席シートと
しても好適である。また、網３０６がクッション材３０
１の解けを防止し、好適に保護するため耐久性において
も優れている。網３０６の目の密度は図示に限らず、適
宜で良い。なお、網３０６を被せてからビニールレザー
５を被せることもある。これは、不特定多数が乗る乗物
等の座席において、いたずら等により異物が入るのを防
止するためである。

【００６７】（型の他の実施例）雌型１１と雄型１４の
上下の配置を逆にすることもできる。この構成であれ
ば、コンクリートから成る雌型１１の自重が重石代わり
となり、自重を利用して圧縮成形することができる。ま
た、図２１及び図２２の通り、雌型１１及び雄型１４共
にコンクリート、金属、ＦＲＰ等で成形することも好ま
しい。このとき、重量の重い方を上型（加圧側）にすれ
ば、上型の自重を利用して圧縮成形することができる。
例えば、上型を重量コンクリート、下型を軽量コンクリ
ートとする例、上型を大型のもの、下型を小型のものと
する例が挙げられる。

【００６８】本実施例においては、早く均等に型締めす
るためにパンタグラフジャッキ１５を利用しているが、
重力を利用して型の自重によって型締めする場合、パン
タグラフジャッキ１５が不要となる場合もある。例え
ば、図２１の説明図に示すように、雄型１１４をばね素
材等から成るバランサー１１５等で吊るし、図中矢印に
示すように、雄型１１４の自重を利用して雌型１１１と
で型締めすることができる。また、図２２に示すよう
に、雌型２１１と雄型２１４をヒンジ２１５で接合し、
雄型２１４を所定角度まで開き、図中矢印に示すように
可動させ、雄型２１４の自重を利用して雌型２１１と型
締めすることができる。

【００６９】なお、雌型１１はコンクリート製が好まし
いとしたが、多少のトリミング、マージンを取り、延展
率を設計する等、既設のウレタンフォーム製造設備用の
金型を多少改良すれば、図２３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、既存設備を活用することもできる。例えば、既存
設備は、原料樹脂（液体）をキャビティに投入し、下型
３１１と上型３１４内で発泡させているが（二液混合発
泡）、それをスプリング構造樹脂成形品３０を投入し、
型締めし、型のクランプ端面でスプリング構造樹脂成形
品３０をクランプすることで端末部分をトリミングする
ように改良すれば、特別に製造設備をコンクリートで新
設しなくても本実施例におけるクッション材１を得るこ
とができる。既存設備の型３１１，３１４は、例えば、
鉄等の金属であっても良い。型は、コンクリート、金属
が好ましいが、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の複
合合成樹脂材料から構成したものであっても良い。

【００７０】また、成形要件には空気の温度条件、温度
管理も重要である。成形時に原料樹脂は軟化するが、分
子レベルの結合ではなく、完全に溶融するわけではない
ので、スプリング構造樹脂成形品３０内部の空気はその
まま保たれている。このとき、空気の温度と原料樹脂の
軟化温度が均衡状態になっている必要がある。従って、
温度を上げた状態から急激に冷却しても、内部の空気の
温度も均等になるまで、型締め状態を維持しないと、熱
で空気が膨張してスプリングバックが起こり、成形でき
ないことがあり得る。

【００７１】

【発明の効果】請求項１〜２に記載されたスプリング構
造樹脂成形品から成るクッション材は、以下の効果を有
する。

【００７２】スプリング構造樹脂成形品から成るクッシ
ョン材は、耐久性及び耐へたり性に優れており、局部的
な沈み込みが少なく、底付き感及び揺動感もない。ま
た、座った際に、体に接触する部位全体で均一に荷重を
受け止め、圧力を分散させることが可能であるので、長
時間使用しても疲労し難く、座り心地が向上する。この
ように、ウレタンフォームにはない独特の座り心地が得
られる。

【００７３】スプリング構造樹脂成形品から成るクッシ
ョン材は、圧縮成形であるから、個々の形状及び大きさ
等、自由に加工することができる。上下振動、左右振動
等、複合振動の場合には、表面と裏面の両方に盛り上り
部を設けることも可能である。

【００７４】また、クッション材の素材は全体として一
定でありながらも、圧縮成形により絞りをかけることに
より、ばね特性や剛性等の設定が自由自在である。特
に、２層以上のシートから構成されることにより、シー
ト毎にスプリング構造樹脂成形品の設定（例えば、線条
の太さ、材質、嵩密度、空隙率等）や型締めの際のスト
ローク調整によって、各シートのクッション性能を簡単
に変更できる。例えば、ばねの硬さを１：１とする以外
にも、自動車や自動二輪車等のタイプ（例えば、ツーリ
ング用、ロードレース用又はモトクロス用等）に応じ
て、下シートは剛性を上げ、上シートは剛性を下げる
等、複雑な工程を経ずに、ばね特性を可変にできる。ま
た、２層以上になっているので、シート間に段差を設け
れば、意匠的効果（モヒカンカット）も生じる。

【００７５】これにより、各分野における製品要求、特
性に応じることができると共に、不特定多数の細かなニ
ーズにまでも対応でき、製品として付加価値が高くな
る。例えば、自動車や自動二輪車等の座席シートとして
利用する際には、運転姿勢にこだわりを持つドライバー
（例えば、それを職業とする人）等の要求に応え得る、
各人の運転姿勢や運転動作に的確にフィットする最適な
座席シートを提供することができる。また、例えば、モ
トクロス用であれば、臀部への衝撃が緩和されるため、
シートに座ったまま運転することも可能となり、走行安
定性が高まる。

【００７６】スプリング構造樹脂成形品から成るクッシ
ョン材は、ばね特性が高いので、従来、自動車や自動二
輪車等の座席シート下にキックバック対策のために設置
していたコイルスプリングが不要になる。従って、シン
プルな構造になると共に、重心が下がることにより、自
動車や自動二輪車等の安定性が向上する。

【００７７】スプリング構造樹脂成形品から成るクッシ
ョン材は、完全な連続空隙を有する構造体であるので、
通気性が抜群である。従って、蒸れることがない。ま
た、クッション材を通して冷暖房ダクトから冷暖房用空
気を通気させることもできるので、自動二輪車等の座席
シート等に冷暖房機能を備えることもできる。さらに、
水に強く、雨等に濡れても問題ないため、自動二輪車の
座席シートとして好適である。また、水洗いも可能であ
り、乾燥も早い。

【００７８】スプリング構造樹脂成形品から成るクッシ
ョン材は、熱可塑性樹脂製食用油包装容器及び廃棄農業
用プラスチックフィルム等の再利用用途としての再生樹
脂であるＰＥ等の樹脂を高付加価値な製品として再生す
ることができると共に、スプリング構造樹脂成形品から
成るクッション材自体が、再溶融することにより、何回
でも再生可能である。このように、リサイクル性に優れ
ており、使用済み後の環境にも負荷を与えないよう配慮
されている。また、リサイクル樹脂の使用が可能である
ので、安価に製造することが可能である。

【００７９】また、請求項３に記載されたスプリング構
造樹脂成形品から成るクッション材の製造方法によれ
ば、所望の耐加重強度及び耐衝撃性等の物性を有するス
プリング構造樹脂成形品から成るクッション材を容易に
製造することができる。特に、二層以上のシートでクッ
ション材を構成することにより、種々のばね特性を備え
たバリエーション豊富なクッション材の成形が容易とな
り、成形時間が短縮でき、大量生産が可能である。例え
ば、ヒートプレスで１枚でばね特性を変更しようとする
と製造が難しいが、２層以上に分ければ製造が容易であ
る。また、ウレタンフォームの二次加工よりも簡単であ
り、ウレタンフォーム製造時に使用していたＴＤＩ等の
毒性の高い原料を使用しないため、製造時に有毒ガスを
発生することが無く作業環境が良い。

【００８０】以上のことから、本発明におけるスプリン
グ構造樹脂成形品から成るクッション材は、自動車、自
動二輪車、自転車、電車若しくは航空機等の座席シー
ト、乗馬用の鞍、椅子、ソファ又はベッド等、振動を伴
うところ又は伴わないところを問わず、人が座る、寝る
又は乗るところにおいて、従来のウレタンフォームの代
替材として好適に利用することができる。特に、振動を
伴わないソファーやベッド等のクッション材であれば、
上記圧縮成形において片面を型で成形すれば良い。ま
た、振動を伴うところ、例えば自動車や自動二輪車等の
座席シートとして用いるときは、縫成したスプリング構
造樹脂成形品から成るクッション材と重ね合わせて用い
るとさらに好ましい。

【００８１】なお、本発明におけるスプリング構造樹脂
成形品から成るクッション材の実施の形態は、上記に限
定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限
り種々の形態を採り得るものである。また、本発明の技
術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えるこ
とができるものであり、それらの改変、均等物等も本発
明の技術的範囲に含まれることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クッション材１とベース４の斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ）はクッション材１とベース４の
正面図及び背面図である。

【図３】クッション材１から成る座席シートを備えたオ
ートバイ１０の側面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）はベース４の異なる角度から見
た斜視図である。

【図５】クッション材１の圧縮成形工程の第１段階を示
す説明図である。

【図６】クッション材１の圧縮成形工程の第１段階を示
す他の角度からの説明図である。

【図７】クッション材１の圧縮成形工程の第２段階を示
す説明図である。

【図８】クッション材１の圧縮成形工程の第２段階を示
す他の角度からの説明図である。

【図９】クッション材１の圧縮成形工程の第３段階を示
す説明図である。

【図１０】クッション材１のベースへの取付工程を示す
説明図である。

【図１１】スプリング構造樹脂成形品３０の製造方法の
工程を示す模式図である。

【図１２】スプリング構造樹脂成形品３０の製造方法を
示す斜視図である。

【図１３】スプリング構造樹脂成形品３０の他の製造方
法を示す実施例である。

【図１４】スプリング構造樹脂成形品３０のさらに他の
製造方法を示す実施例である。

【図１５】（ａ），（ｂ），（ｃ）はスプリング構造樹
脂成形品３０の他の実施例を示す断面図である。

【図１６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はスプリング構造樹
脂成形品３０のさらに他の実施例を示す断面図である。

【図１７】（ａ），（ｂ）は成形ダイ６２２の裏面図及
び斜視図である。

【図１８】（ａ），（ｂ），（ｃ）はスプリング構造樹
脂成形品３０又は線条３１の他の実施例を示す断面図で
ある

【図１９】（ａ），（ｂ）はクッション材１の他の実施
例を示す断面図である。

【図２０】（ａ），（ｂ）はクッション材１のさらに他
の実施例を示す断面図である。

【図２１】クッション材１の圧縮成形工程の他の実施例
を示す説明図である。

【図２２】（ａ），（ｂ）はクッション材１の圧縮成形
工程のさらに他の実施例を示す説明図である。

【図２３】（ａ），（ｂ）は既存設備を利用したクッシ
ョン材１の圧縮成形工程の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１クッション材２上シート３下シート４ベース５ビニールレザー１０オートバイ１１雌型１２キャビティ１３給湯装置１４雄型１５パンタグラフジャッキ１６熱カッター２０押出成形機２１ホッパー２２成形ダイ２３引取機２４引き取りロール２５バス２６巻き取りロール２７切断装置３０スプリング構造樹脂成形品３１線条３２バリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ０４Ｈ 3/16 Ｄ０４Ｈ 3/16 // Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:58 31:58 (72)発明者白井真紀東京都品川区西五反田２丁目26番９号アイン・エンジニアリング株式会社内 (72)発明者中村雄一郎東京都品川区西五反田２丁目26番９号アイン・エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 3B096 AB07 AD04 BA01 4F208 AC03 AE07 AG03 AH26 AJ06 AK01 MA06 MB22 MC03 MG07 MG11 MH06 4L047 AA14 AA18 AB10 BA09 BD04 CA05 CA13 CB01 CC06 CC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも熱可塑性樹脂から成る中実及び
／又は中空の連続線条及び／又は短線条のランダムなル
ープ又はカールの隣接する線条相互を接触絡合集合して
成る所定の嵩密度の空隙を備える立体構造体から成り、ばね特性が同一又は異なる少なくとも２層以上のシート
を備えたことを特徴とするスプリング構造樹脂成形品か
ら成るクッション材。
【請求項２】前記ばね特性は、前記立体構造体の密度、
材質及び／又は線径によって可変することを特徴とする
請求項１記載のスプリング構造樹脂成形品から成るクッ
ション材。
【請求項３】雌型の上に、少なくとも熱可塑性樹脂から
成る中実及び／又は中空の連続線条及び／又は短線条の
ランダムなループ又はカールの隣接する線条相互を接触
絡合集合して成る所定の嵩密度の空隙を備える立体構造
体を置き、前記立体構造体を軟化させるに必要な温度条件で、前記
雌型及び／又は前記立体構造体を加熱し、前記雌型と雄型で前記立体構造体を型締めし、冷却によってばね特性を固定したシートとし、前記ばね特性が同一又は異なる少なくとも２層以上のシ
ートを備えたことを特徴とするスプリング構造樹脂成形
品から成るクッション材の製造方法。