JP2001278939A - シートクッションパッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２〜４Ｈｚでの共振倍率を低下させながら、し
かも６Ｈｚ付近での振動伝達率を従来と同等またはそれ
以下に低下させうる、高い減衰性を有するシートクッシ
ョンパッドを提供する。 【解決手段】金型内部にポリウレタンフォーム原料を注
入して成型されるスキン層とコア層を有するポリウレタ
ンフォームからなり、座面部が１層構造であるシートク
ッションパッドにおいて、ポリウレタンフォーム原料
は、ポリオール成分として水酸基価が２０〜４０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ、末端がエチレンオキサイド単位であるポリエ
ーテルポリオール３０〜８０重量部、水酸基価が１５〜
３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーポリオール７０〜２０重
量部、自由発泡フォーム高さが２２５ｍｍ以上のシリコ
ン整泡剤、発泡剤、及び、ＴＤＩ：ＭＤＩ＝７０：３０
〜９０：１０（重量比）であるポリイソシアネート化合
物を構成原料とするもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリウレタンフォー
ムからなるシートクッションパッドに関する。本発明の
シートクッションパッドは、その使用に際して振動を伴
う車両、特に自動車用のシートクッションパッドに適す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車シートクッションの乗
り心地性を向上させるためには、ＪＡＳＯ Ｂ−４０７
規定の振動伝達率特性に関して、人が不快と感じる振動
数領域（４〜１０Ｈｚ：評価値としては６Ｈｚの振動伝
達率が通常採用される）を大きく減衰させることが有効
であるといわれている。特に６Ｈｚ前後の振動は、車酔
いを起こす原因となる振動数といわれているため、ウレ
タンフォームからなる自動車用シートクッションパッド
においても、前記振動伝達率を低く抑えるための開発が
行われてきた。

【０００３】しかし、６Ｈｚでの振動伝達率を低く抑え
た従来のシートクッションパッドは、振動伝達率特性に
おける、２〜４Ｈｚに現れる共振倍率（共振ピーク）が
大きいため、乗員が自動車シートクッションに着座して
走行する際に、車体の振動によって身体の安定感がなく
なり、身体が上下に振れる感覚（いわゆるヒョコヒョコ
感）を十分に防止することができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】こうした事情から、自
動車をはじめとする車両用のシートクッションパッド
は、乗員の車酔いや疲労を低減するために、６Ｈｚ付近
での振動伝達率を低く抑えるだけでなく、運転操作時の
安全性向上（シートクッションに着座時の安定性向上）
も必要であり、より広い範囲の振動数においても低い振
動伝達率を示すものが好ましいと考えられる。

【０００５】しかし、一般的に、振動工学的には、振動
伝達率特性曲線（縦軸：振動伝達率、横軸：振動数）
は、振動伝達率特性の２〜４Ｈｚでの共振倍率を下げる
と、クッション性に関連する比較的高振動数（たとえ
ば、６Ｈｚ）での振動伝達率が上昇して、振動伝達率特
性曲線が全体的にブロードな曲線となる。すなわち、振
動伝達率特性曲線において、振動伝達率の低下と共振倍
率の低下とは二律背反する関係にあった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、２〜４Ｈｚでの
共振倍率を低下させながら、しかも６Ｈｚ付近での振動
伝達率を従来と同等またはそれ以下に低下させうる、高
い減衰性を有するシートクッションパッドを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、金型内部にポ
リウレタンフォーム原料を注入して成型されるスキン層
とコア層を有するポリウレタンフォームからなり、座面
部が１層構造であるシートクッションパッドであって、
前記ポリウレタンフォーム原料は、ポリオール成分とし
て水酸基価が２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端がエチレ
ンオキサイド単位であるポリエーテルポリオール３０〜
８０重量部、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポ
リマーポリオール７０〜２０重量部、シリコン整泡剤、
発泡剤及びポリイソシアネート化合物を構成原料とする
ものであり、前記シリコン整泡剤は、自由発泡フォーム
高さが２２５ｍｍ以上となるものであり、前記ポリイソ
シアネート化合物は、ＴＤＩ：ＭＤＩ＝７０：３０〜９
０：１０（重量比）であることを特徴とする。

【０００８】

【作用効果】本発明によると、後述する実施例の結果が
示すように、振動伝達率特性曲線における共振倍率が低
く、しかも６Ｈｚ付近での振動伝達率も従来と同等かま
たは従来よりも低いシートクッションパッドとなる。す
なわち、本発明によれば、どのような形状においても、
シートクッションパッドより共振倍率、６Ｈｚにおける
振動伝達率が共に従来品よりも低いシートクッションパ
ッドを得ることができる。

【０００９】使用するシリコン整泡剤の特性を表す自由
発泡フォーム高さは、整泡剤の特性をモデル配合にて評
価したものであり、下記表１に記載のモデル配合を使用
して測定したフォーム高さの平均値である。

【００１０】

【表１】 詳細には、自由発泡フォーム高さは、上記の原料を、全
量が１４７．３±０．５ｇとなるように秤量し、底部の
直径が１０５ｍｍ，開口部の直径が１４０ｍｍ，高さが
１９５ｍｍの円錐台状の容器にて発泡させたときの発泡
体の頂部までの高さを測定することにより求める。

【００１１】また、自由発泡フォーム高さの測定におい
ては、上記表１の上欄のポリオール化合物を含むポリオ
ール成分を均一に予備混合し、このポリオール成分とイ
ソシアネート成分をそれぞれ２５℃に温度調節して均一
に混合して所定条件で発泡させて形成されたフォームの
高さを測定する。混合は５秒程度の短時間でポリオール
成分とイソシアネート成分を均一に攪拌できる公知の攪
拌装置を使用して行う。

【００１２】使用するシリコン整泡剤の自由発泡フォー
ム高さが２２５ｍｍ未満の場合では共振倍率、６Ｈｚに
おける振動伝達率が共に従来よりも低いシートクッショ
ンパッドを得ることができない。また原料組成が上記数
値の範囲を逸脱する場合にも目的とするシートクッショ
ンパッドを得ることができない。シリコン整泡剤は２種
以上の成分を混合したものであっても自由発泡フォーム
高さが２２５ｍｍ以上となるものは使用可能である。

【００１３】上記のシートクッションパッドにおいて
は、通気度が０．０５〜１．５ｃｆｍ（ｃｕｂｉｃ ｆ
ｅｅｔ／ｍｉｎ．即ち、ｆｔ^３ ／ｍｉｎ．）〔１．４
１〜４２．２Ｌ／ｍｉｎ．〕の範囲にあり、かつ前記コ
ア層のヒステリシスロスが１７％以下であることが好ま
しい。

【００１４】上述の本発明のシートクッションパッド
は、前記通気度が０．１〜１．５ｃｆｍ〔２．８１〜４
２．２Ｌ／ｍｉｎ．〕の範囲にあり、かつコア層のヒス
テリシスロスが１５％以下であることがより好ましい。

【００１５】通気度は、ＡＳＴＭ Ｄ−１５６４（ＤＯ
Ｗ法）に準拠して測定される。

【００１６】通気度とコア層のヒステリシスロスを上記
の範囲とすることにより、振動伝達率特性曲線における
共振倍率が低く、しかも６Ｈｚ付近での振動伝達率も従
来と同等かまたは従来よりも低いシートクッションパッ
ドがより確実に製造可能となる。

【００１７】シートクッションパッドにおけるスキン層
とコア部の間は連続的に変化しており、境界が明確に形
成されている訳ではないが、コア部のヒステリシスロス
は明確にコア層である部分を取り出して測定する。

【００１８】本発明のシートクッションパッドの製造に
使用する前記ポリウレタンフォーム原料は、さらに水酸
基価が３００〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇの低分子量架橋
剤を含有するものであることが好ましく、水酸基価が４
００〜１８００ｍｇＫＯＨ／ｇ（複数成分を含む架橋剤
においては、水酸基価は平均値である）の低分子量架橋
剤を使用することがより好ましい。

【００１９】かかる架橋剤の使用により、シートクッシ
ョンパッドの通気度、コア層のヒステリシスロス、及び
剛性を調整することがより容易となる。架橋剤の使用量
は、前記ポリエーテルポリオールとポリマーポリオール
の合計１００重量部に対して０．２〜１０重量部、より
好ましくは０．５〜６重量部である。

【００２０】本発明のシートクッションパッドにおいて
は、ポリウレタンフォームのコア密度は、５０〜６５ｋ
ｇ／ｍ^３ であることが、通気度が０．０５〜１．５ｃ
ｆｍでかつコア層のヒステリシスロスが１７％以下であ
り、自動車用シートクッションパッドに要求される圧縮
弾性率を有するシートクッションパッドが確実に得ら
れ、しかも２〜４Ｈｚにおける共振倍率の低減と６Ｈｚ
付近での振動伝達率の低減に有効であり、好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明のシートクッションパッド
を構成するポリウレタンフォームは、少なくともポリオ
ール化合物、ポリイソシアネート成分、発泡剤、触媒お
よび整泡剤を含有するポリウレタンフォーム原料から成
形される軟質ポリウレタンフォームである。

【００２２】シートクッションパッドのコア層のヒステ
リシスロスの値は、ポリマー材料に因るところが大きい
ため、シートクッションパッドを構成するポリウレタン
フォーム構成材料を特定範囲の組成に限定することによ
り、またシートクッションパッドの通気度はフォームの
気泡構造に因るところが大きいため、所定の評価方法に
より測定した自由発泡フォーム高さが２２５ｍｍ以上と
なるような整泡剤を選択使用することにより、２〜４Ｈ
ｚにおける共振倍率並びに６Ｈｚ付近の振動伝達率の双
方を低減することが可能となる。特にポリウレタンにお
いてはポリオール成分の構成割合が大きいことから、シ
ートクッションパッドのコア層のヒステリシスロスは、
ポリオール成分の種類や分子量等を適宜に選択すること
によりある程度調整可能である。

【００２３】本発明の軟質ポリウレタンフォームに使用
されるポリオール成分の主成分であるポリオール化合物
は、得られるシートクッションパッドのヒステリシスロ
スの値が前記範囲内に入るものであれば、その種類等は
特に制限されないが、本発明のポリオール化合物として
は、ポリオキシアルキレングリコールが、ヒステリシス
ロスの値を前記値以下に調整し易く好ましい。

【００２４】ポリオキシアルキレングリコールとして
は、通常、多官能性アルコール系化合物を開始剤に、こ
れにアルキレンオキサイドを付加させたいわゆるポリエ
ーテルポリオールが用いられる。

【００２５】多官能性アルコール系化合物としては、た
とえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール、ソルビトール、シュークロース、トリエタノー
ルアミン、ジエタノールアミンやこれらに少量のアルキ
レンオキサイドが付加した化合物を例示できる。

【００２６】多官能性アルコール系化合物に付加重合す
るアルキレンオキサイドとしては炭素数２以上のものが
あげられ、たとえば、エチレンオキサイド、１，２−プ
ロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、
２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなど
を例示できる。これらアルキレンオキサイドのなかで
も、プロピレンオキサイドおよび／またはブチレンオキ
サイドとエチレンオキサイドを併用したものが、低コス
トであること、得られるシートクッションパッドの特性
が良好であること等から好ましい。特にエチレンオキサ
イドが開環単位したエチレンオキサイド単位を３〜５０
重量％、さらには３〜２５重量％の付加割合で含んでい
るものが好ましい。

【００２７】また、ポリオキシアルキレングリコールは
前記アルキレンオキサイドのランダム重合体、ブロック
重合体のいずれでもよいが、末端にエチレンオキサイド
単位（−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＨ）を含むものがイソシ
アネート基との反応性が良好であり、好ましい。末端の
１級化率（末端エチレンオキサイド単位化率）は、ポリ
オキシアルキレングリコールのオキシアルキレン単位の
３重量％以上含むものが好ましく、５重量％以上含むも
のがより好ましく、特に好ましくは１０〜２０重量％で
ある。

【００２８】このようなポリオキシアルキレンポリオー
ルの架橋間分子量（水酸基当たりの分子量）は通常１０
００〜４０００程度のものがヒステリシスロスの調整に
好ましい。特に、架橋間分子量が１５００〜２８００の
ものがヒステリシスロスの調整に好ましい。

【００２９】また、本発明においては、ポリオール成分
中にポリマー粒子を微粒子状にて分散させたポリマーポ
リオールを使用する。

【００３０】上記のポリマー粒子としては、たとえば、
アクリロニトリル、スチレン、アルキルメタクリレー
ト、アルキルアクリレート等のビニルモノマーのホモポ
リマーまたはコポリマー等の付加重合系ポリマーや、ポ
リエステル、ポリウレア、メラミン樹脂等の縮重合系ポ
リマー等の粒子があげられる。これらのなかでも、アク
リロニトリル、スチレンのホモポリマーまたはコポリマ
ーが好ましい。特にアクリロニトリルのホモポリマーが
好ましい。なお、ポリマー粒子としては、アクリロニト
リル重合体微粒子の含有系が、シートクッションパッド
の成形性が良好であり、好ましい。

【００３１】ポリオール成分全体における、上記ポリマ
ー粒子の割合は、その割合が多すぎると経済的に不都合
が生じるため、４０重量％以下、さらには２０重量％以
下とするのが好ましい。また、シートクッションパッド
の硬度や耐久性などの物性を有効に向上させるには、ポ
リオール成分全体における、ポリマー粒子の割合を１重
量％以上、さらには２重量％以上存在するのが好まし
い。

【００３２】かかるポリマー粒子のポリオール成分中へ
の導入方法は特に制限されないが、たとえば、ポリマー
粒子が付加重合系ポリマーの場合には、ポリオキシアル
キレンポリオール等のポリオール中で、ラジカル重合開
始剤の存在下に、スチレン、アクリロニトリル等のビニ
ル系モノマーを重合させることにより、ポリオール成分
に安定に分散させることができる。ポリマーポリオール
（ＰＯＰ）は三井化学製、旭硝子製等が市販されてお
り、好適に使用可能である。

【００３３】上記のポリエーテルポリオール、ポリマー
ポリオールを構成するポリオキシアルキレンポリオール
も共に末端の不飽和基濃度は低い方が好ましく、具体的
には、末端の不飽和基濃度は０．１ｍｅｑ／ｇ以下であ
ることが好ましい。不飽和基濃度が高くなるとポリウレ
タンフォームの圧縮永久歪が大きくなり、耐久性が低下
する等の問題が発生する。

【００３４】ポリイソシアネート化合物としては、シー
トクッションパッドの製造に通常使用される、イソシア
ネート基を２個以上有する芳香族系、脂環族系、脂肪族
系の各種のポリイソシアネート化合物、さらにはこれら
ポリイソシアネート化合物を変性して得られる変性ポリ
イソシアネート化合物を使用できる。また、ポリイソシ
アネート化合物は２種以上を併用してもよい。

【００３５】ポリイソシアネート化合物の具体例として
は、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（精製ジフェニルメ
タンジイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）やクルードＭＤＩ
（ｃ−ＭＤＩ）がある）等の芳香族ポリイソシアネート
類、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族
ないし脂環族ポリイソシアネート類があげられ、その変
性物としては、ポリイソシアネート化合物のプレポリマ
ー型変性体、イソシアヌレート型変性体、ウレア型変性
体、カルボジイミド型変性体などがあげられる。これら
のなかでも、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート、クルードＭＤＩが、反応性が高
いこと、シートクッションパッドの特性が良好であるこ
と、低コストであること等の理由で好ましい。トルエン
ジイソシアネートは、２，４−置換体と２，６−置換体
とがあるが、これらの混合物の使用が好ましく、２，４
−置換体／２，６−置換体混合比が９０／１０〜６０／
４０の混合物の使用が好適である。さらにトルエンジイ
ソシアネート：クルードＭＤＩを７０：３０〜９０：１
０、特に好ましくは８０：２０の重量比でブレンドした
ものの使用が、コア層のヒステリシスロスが１７％以下
のフォームが確実に得られ、しかも発泡効率と反応硬化
性が良好で全体としての生産効率が高く、より好まし
い。

【００３６】発泡剤としては水、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、
ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−３６
５ｍｆｃ等のハロゲン化炭化水素、シクロペンタンやｎ
−ペンタン等の低沸点脂肪族ないし脂環式炭化水素、液
化炭酸ガス等があげられる。これらの発泡剤のなかで
も、液化炭酸ガスと水を併用することが好ましく、水を
単独で使用することが特に好ましい。

【００３７】ウレタン化触媒としては、トリエチレンジ
アミン（ＴＥＤＡ）、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−
２−エチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、ビス（２−ジメチルアミ
ノエチル）エーテル（ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ；東ソー
製）等のアミン系触媒や、酢酸カリウム、オクチル酸カ
リウム等のカルボン酸金属塩、ジブチル錫ジラウレート
等の有機金属化合物等があげられる。これらのなかでも
水発泡系ポリウレタンフォームの製造に適している点で
アミン系触媒の使用が好ましい。

【００３８】また、整泡剤としては、通常のポリウレタ
ンフォームの製造に用いられるものを使用できる。たと
えば、ジメチルシロキサン系、ポリエーテルジメチルシ
ロキサン系、フェニルメチルシロキサン系等の各種の整
泡剤があげられる。

【００３９】本発明のシートクッションパッドの製造に
おいて、必要に応じて使用する低分子量架橋剤として
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，
４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセ
リン等の多価アルコール類並びにこれらの多価アルコー
ル類を開始剤としてエチレンオキサイドやプロピレンオ
キサイドを重合させて得られる水酸基価が３００〜２０
００、より好ましくは４００〜１８００ｍｇＫＯＨ／ｇ
の化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールア
ミン等のアルカノールアミン類等が例示される。これら
の化合物は単独で使用してもよく、また２種以上を混合
して使用してもよい。これらの化合物を使用した市販品
の使用も好適であり、例えばＫＬ−２１０（三井化学社
製）、ハードマスター１７（第一工業製薬社製）、ＥＬ
−９８０（旭硝子社製）等が例示される。

【００４０】前記ポリオール成分、ポリイソシアネート
成分、発泡剤、触媒および整泡剤を含有してなるポリウ
レタンフォーム原料における各成分の使用量は、通常、
以下の通りであるが、シートクッションパッドの通気度
を調整するため、その使用量を適宜に変更できることは
いうまでもない。

【００４１】ポリオール成分の水酸基の当量（発泡剤と
して水を使用する場合には水も含めて計算する）とポリ
イソシアネート成分のイソシアネート基の当量比（イソ
シアネートインデックス〔ＮＣＯ ｉｎｄｅｘ〕）は、
０．８５〜１．１５（指数表示によれば８５〜１１５）
の範囲であり、好ましくは０．９５〜１．０５であり、
より好ましくは１．０である。イソシアネートインデッ
クスは、シートクッションパッドの硬さ（２５％ＩＬ
Ｄ）を目標値に合わせるために通常使用される範囲にて
調整することができる。発泡剤として水を使用する場
合、水の使用量は、通常ポリオール化合物１００重量部
に対して、０．１〜８重量部、好ましくは２〜４重量部
である。触媒の使用量は、通常ポリオール成分１００重
量部に対して、１０重量部以下、好ましくは０．０５〜
１．０重量部である。整泡剤の使用量は、通常ポリオー
ル化合物１００重量部に対して、０．０１〜５重量部
（可塑剤等で希釈した整泡剤の場合には有効成分を基準
とする）、好ましくは０．１〜２重量部である。

【００４２】また、ポリウレタンフォーム原料には、前
記成分の他に、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老
化防止剤、充填剤、難燃剤、可塑剤、着色剤、防黴・防
菌剤等の各種添加剤を、必要に応じて添加することもで
きる。

【００４３】前記各種成分を含んでなるポリウレタンフ
ォーム原料は、シートクッションパッドが適用される用
途に応じて、各種形状に応じた所定の金型内で、シート
クッションパッドに成形される。成形方法は、通常の手
段を採用できる。たとえば、ポリオール化合物、発泡
剤、触媒、整泡剤および必要により架橋剤等の添加剤を
所定量を計量し、予備的に混合してポリオール成分とし
た後、さらにこのポリオール成分にポリイソシアネート
成分をポリウレタン発泡機または攪拌機等を使用して急
速混合して得られたポリウレタンフォーム原料からなる
混合物を、金型内に注入し、所定時間後に脱型すること
により、シートクッションパッドとしての軟質ポリウレ
タンフォームが得られる。

【００４４】シートクッションパッドの通気度の調整
は、前記シートクッションパッドの成形時点において調
整する方法とシートクッションパッドを成形した後の後
処理によって調整する方法があり、一方又は双方を任意
に使用可能である。

【００４５】前者のシートクッションパッドの成形時点
において通気度を調整する方法としては、シートクッシ
ョンパッドを形成する際に、整泡剤として活性の高いシ
リコーン系整泡剤を用いる方法や、ポリウレタン反応を
活性にするアミン触媒の比率を高める方法、また原料で
あるポリオール成分であるポリオキシアルキレングリコ
ールの末端の一級化率（末端エチレンオキサイド単位化
の割合）を高める方法やこれらの組合せによる方法など
が挙げられる。

【００４６】整泡剤を使用した自由発泡フォーム高さ、
通気度の調整は、ポリウレタンフォームの気泡（セル）
径を調整することにより行うことが可能である。セル径
を小さくすると自由発泡フォーム高さを高くすることが
でき、また、通気度を低下させることができる。

【００４７】活性の高いシリコーン系整泡剤としては、
ポリジメチルシロキサンやその誘導体である公知の整泡
剤を使用可能である。かかる活性の高いシリコーン系整
泡剤としては市販品の使用が好適であり、具体的には、
ＳＦ２９６５，ＳＦ２９６２，ＳＦ２９６１（東レダウ
コーニングシリコン製）、Ｌ−５３６６，Ｌ−５３０９
（日本ユニカー製）、Ｂ８６８０（ゴールドシュミット
社製）等が市販されており、好適なものとして例示され
る。特に表面張力低下能（ポリオール成分に添加前と添
加後の表面張力の差）が１（ｄｙｎｅ／ｃｍ）程度の整
泡剤の使用が有効である。ただし、単独の整泡剤ではな
く、複数の整泡剤を併用して表面張力や表面張力低下能
を調整することも可能である。他の整泡剤を併用する場
合は、ＳＦ２９６５，ＳＦ２９６２、Ｂ８６８０、Ｌ−
５３６６，Ｌ−５３０９から選択される整泡剤は、全整
泡剤の１０重量％以上を使用する。

【００４８】高活性整泡剤を使用せずに、ポリウレタン
化反応速度を高める方法によっても通気度は調整可能で
ある。反応速度を高める方法としては、ポリオール成分
として、上記の末端エチレンオキサイド化率の高い化合
物の使用、高活性触媒の使用、高反応性のイソシアネー
ト成分の使用等が好適な手段として例示される。この場
合、ポリウレタン反応を活性にするアミン触媒、金属系
触媒が、通常使用される添加量にて添加することが好ま
しい。

【００４９】またシートクッションパッドの通気度は、
成形の際のポリウレタンフォーム表面層として形成され
る表皮（スキン）層の厚さ等により変動する。即ち、ス
キン層の厚さや性質は、成形時のパック率、成形の際の
金型温度やポリウレタンフォーム形成の反応速度等によ
り変動するが、一般的なシートクッションパッドの成形
条件であるパック率１．１〜１．３程度、また金型温度
５０〜７０℃では、スキン層の厚さ、性質は大きくは変
わらない。一般的に使用されるシートクッションパッド
ではスキン層の厚さは１０ｍｍ程度であり、フォームの
コア密度は、スキン層を含む全密度の８０〜９０％、多
くは８５％程度となる。

【００５０】また、後者のシートクッションパッドを成
形した後の後処理によって通気度を調整する方法として
は、通常の通気度、すなわち２．０ｃｆｍ以上のシート
クッションパッドを成形した後、着座面となる表面を炎
で炙ることにより空孔をある程度塞いで通気度を低下さ
せたり、被膜形成性樹脂液を塗布したり、他の材質のフ
ィルムを貼ったり、またはそのようなフィルムを金型に
表面部材となるように、もしくはインサート部材となる
ように装着して、ポリウレタンフォーム原料を注型して
一体成形する方法があげられる。

【００５１】これらの通気度を調整する方法は、１種の
手段のみを採用してもよく、複数の手段を採用すること
もできる。

【００５２】なお、こうしてシートクッションパッドで
ある所定形状に成形されたポリウレタンフォームが得ら
れるが、シートクッションパッドの裏面には、例えばポ
リウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチ
レンまたはその発泡体からなる樹脂のサポーターやＰＰ
クロス、粗毛布、不織布等のサポーター（補強材）を、
成形時に予め金型にインサートする一体成形法ないしフ
ォーム成形後の接着により積層することもできる。

【００５３】実際に車両に装着される座席シート等は、
本発明のシートクッションパッドに本皮、モケット、ト
リコット、ジャージ、織物等の外層を被覆し、さらに金
具を取り付けて車両の組み立てに供される。外層をシー
トクッションパッドに被覆する際には、シートクッショ
ンパッドに面ファスナーの１部材を接着等により取り付
けることも好適である。

【００５４】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。なお、実施例等における物性
等の評価方法は次の通りである。

【００５５】〔シートクッションパッドの物理物性〕 ａ）自由発泡フォーム高さ：上述の表１に示した配合に
基づき、イソシアネート成分を除くポリオール成分を全
量が約６００ｇ（１回の使用量約１０７ｇの５回分相当
量）となるように秤量し、容量１Ｌの円筒型容器に入
れ、オートホモミクサーＡＭ−Ｍ（特殊機化工業製）を
使用し、直径４０ｍｍ、エッジ高さ５ｍｍのディスパー
羽根を６枚１組で２段、合計１２枚を装着し、３５００
ｒｐｍにて５分攪拌してポリオール成分を調整した。こ
のポリオール成分を１２時間〜２０時間静置し、底部の
直径が１０５ｍｍ，開口部の直径が１４０ｍｍ，高さが
１９５ｍｍの円錐台状の容器としてデスポカップ２Ｌ
（井内盛栄堂社製）を発泡容器とし、この発泡容器に所
定量を秤取し、上記オートホモミクサーＡＭ−Ｍにより
３５００ｒｐｍにて５秒間攪拌し、直ちにＮＣＯ ｉｎ
ｄｅｘ＝１．０（指数表示にて１００）となるようにイ
ソシアネート成分を添加し、３５００ｒｐｍにて７秒間
攪拌して発泡組成物とし、静置して発泡させた。発泡組
成物は全量が１４７．３ｇとなるように混合し、ポリオ
ール成分、イソシアネート成分はいずれも２５℃に温度
調節して使用した。自由発泡フォーム高さは、図３に例
示のように、発泡体を含む発泡容器を水平台の上に載置
し、金尺を使用して高さを測定して求めた。自由発泡フ
ォーム高さの測定状況を図３に示した。また、自由発泡
フォーム高さ（単位ｍｍ）の測定結果を表２に示した。
自由発泡は５回行い、最大値、最小値、５回の平均値を
示した。

【００５６】

【表２】 表３には２種の整泡剤を混合した場合の評価結果の平均
値を示す。

【００５７】

【表３】 この結果から、ＳＦ２９６５，ＳＦ２９６２，ＳＦ２９
６１，Ｂ８６８０，Ｌ５３６６，Ｌ５３０９はいずれも
自由発泡フォーム高さ（平均値）が２２５ｍｍ以上であ
り、本発明において整泡剤として好適に使用可能であ
る。また２種の整泡剤を併用する場合、ＳＦ２９６９／
ＳＦ２９０４＝０．９５／０．０５混合物、ＳＦ２９６
５／ＳＦ２９６４＝０．５／０．５混合物は、自由発泡
フォーム高さ（平均値）が２２５ｍｍ以上であり、いず
れも好適な整泡剤である。

【００５８】ｂ）２５％ＩＬＤ（Ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏ
ｎ Ｌｏａｄ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）：シートクッシ
ョンパッドを直径２００ｍｍの加圧板で２５％圧縮した
ときの荷重である（ＪＩＳ Ｋ６４００準拠）。この値
は、２０ｋｇｆ程度とすることが、座り心地の点で好適
である。

【００５９】ｃ）通気度（ｃｆｍ）：ＡＳＴＭ Ｄ−１
５６４に準拠して測定した。即ち、シートクッションパ
ッドの着座面となる、ヒップポイント下のスキン部を含
めて縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの測定サン
プルを３箇所から採取して、ＦＬＵＩＤ ＤＡＴＡ社製
の測定器を用いて計測した値である。（ＤＯＷ法） ｄ）ヒステリシスロス（％）：シートクッションパッド
のコア部（スキン層を除いて）から縦１００ｍｍ、横１
００ｍｍ、厚さ少なくとも３０ｍｍの測定サンプルを採
取して、ＪＩＳ Ｋ−６４００に準拠して測定した。取
り除いたスキン層は約１０ｍｍである。

【００６０】ｅ）コア密度（ｋｇ／ｍ^３）：シートクッ
ションパッドのコア部について測定した密度である。

【００６１】ｆ）ヒョコヒョコ感、腹部への圧迫感：シ
ートクッションを車両に実際に装着し、５人のパネラー
が乗車して走行し、実車による官能評価を行った。厚さ
１００ｍｍのサンプルは実型ではないので、実車評価は
行わなかった。

【００６２】〔シートクッションパッドの振動伝達率特
性〕ＪＡＳＯ Ｂ−４０７に準拠して、５０ｋｇの鉄研
形加圧板を負荷し振幅±２．５ｍｍで強制振動試験を行
うことにより得られた振動伝達率曲線から、共振振動数
（Ｈｚ）、共振倍率、振動伝達率（６Ｈｚ、１０Ｈｚ）
を計測した。振動特性の計測には、シートクッション振
動試験機Ｃ−１００２ＤＬ（伊藤精機（株）製）を使用
した。

【００６３】〔シートクッションパッドの作製〕シート
クッションパッドの製造に使用したポリウレタンフォー
ム原料は表４にまとめて示した。

【００６４】

【表４】 （実施例１〜９および比較例１〜１２）実施例１〜９お
よび比較例１〜１２シートクッションパッドの製造に使
用した配合は表５に示した。表５に記載の成分を同表に
記載の重量比率で常法にて配合し、均一に混合した後、
所定量を所定形状の金型に注入し、発泡硬化させてシー
トクッションパッドを得た。

【００６５】

【表５】 シートクッションパッドは、座部の厚さが１００ｍｍ
（実施例１〜３、比較例１〜４）、１２５ｍｍ（実施例
４〜６、比較例５〜８）、６５ｍｍ（実施例７〜９、比
較例９〜１２）である３種を作製した。座部の厚さが１
２５ｍｍ、６５ｍｍのものは、実車用のシートクッショ
ンパッドの座部製作金型を使用し、６５ｍｍのものにつ
いては、底面側に支持部材としてポリプロピレン製ネッ
ト日石コンウエドネット（日石合樹製品（株）製）を使
用した。１２５ｍｍ品は、支持部材を使用しなかった。
また１００ｍｍ品は、４００×４００×１００ｍｍの試
作金型を使用して作製した。

【００６６】座部厚さが１２５ｍｍのシートクッション
パッドの座部形状は図１に示した。図１（Ａ）は前後方
向、即ち人が着座した場合の前後方向の断面形状を示
し、図１（Ｂ）〜（Ｄ）は、図１（Ａ）の（ａ）〜
（ｃ）位置の左右方向の断面を示したものであり、
（ａ）位置が座部であり、厚さが１２５ｍｍである。

【００６７】座部厚さ６５ｍｍのシートクッションパッ
ドの座部形状は図２に示した。図１と同様に、図２
（Ａ）は前後方向、即ち人が着座した場合の前後方向の
断面形状を示し、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、図２（Ａ）の
（ａ）〜（ｃ）位置の左右方向の断面を示したものであ
り、（ａ）位置が座部であり、厚さが６５ｍｍである。

【００６８】ＩＬＤ測定位置は、１２５ｍｍ、６５ｍｍ
のシートクッションパッドにおいては、座部であり、図
１、図２に示されている。１００ｍｍ品に付いては、中
央部である。また通気度を測定したヒップポイント下位
置は、このＩＬＤ測定位置近傍である。

【００６９】得られたシートクッションパッドの物理特
性および振動伝達率特性の測定結果を表６（厚さ１００
ｍｍ），表７（厚さ１２５ｍｍ），表８（厚さ６５ｍ
ｍ）に示した。

【００７０】

【表６】

【表７】

【表８】 表６〜表８に示すように、本発明のシートクッションパ
ッドは、通気度、ヒステリシスロスを所定の範囲内とし
ているため、従来品と比較して同程度の共振倍率の場
合、６Ｈｚでの振動伝達率を低くすることができた。そ
の結果、実際のシートクッションパッドとしたときのヒ
ョコヒョコ感と腹部の圧迫感の双方を満足するものであ
った。

【００７１】一方、表６の比較例１、４、表７の比較例
５、８、並びに表８の比較例９、１２では、通気度が
１．５ｃｆｍを超えて大きいため共振倍率が高く、ま
た、表６の比較例２、３、表７の比較例６、７、並びに
表８の比較例１０、１１では、コア層のヒステリシスロ
スが１７％を超えて大きいため共振振動数が大きく、同
じ座部厚みのシートクッションパッドにおいて本発明と
比較すると６Ｈｚ近傍での振動伝達率も大きい。その結
果、実際のシートクッションパッドとしたときのヒョコ
ヒョコ感と腹部の圧迫感の双方を満足することができな
かった。

【００７２】（実施例１０〜２７、比較例１３〜２２）
実施例１０〜２７、比較例１３〜２２のシートクッショ
ンパッドの製造に使用した原料配合は表９、表１０に示
した。

【００７３】

【表９】

【表１０】 シートクッションパッドの作製は、図１に示した座部厚
さが１２５ｍｍのシートクッションパッドとなる金型を
使用し、実施例４〜６と同様にして行った。得られたシ
ートクッションパッドについて、実施例４〜６と同じく
パッドの物理特性と振動伝達率を測定し、ヒョコヒョコ
感と腹部への圧迫感についてパネラーによる評価を行っ
た。評価の結果を表１１、１２に示した。

【００７４】

【表１１】

【表１２】 これらの結果においても、上記実施例１〜９、比較例１
〜１２の場合と同様に、通気度とコア層のヒステリシス
ロスの双方が本件発明の範囲を充たすものは共振倍率と
６Ｈｚの振動伝達率の双方が低く、その結果ヒョコヒョ
コ感と腹部への圧迫感の双方について従来のシートクッ
ションパッドと比較して満足できるものであつた。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、２〜４Ｈｚでの共振倍
率を低下させながら、しかも６Ｈｚ付近での振動伝達率
を従来と同等またはそれ以下に低下した、高い減衰性を
有するシートクッションパッドを提供することができ
る。また同時に車両走行時のヒョコヒョコ感、腹部への
圧迫感もなくすことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】座部の厚さが１２５ｍｍのシートクッションの
例の断面図。

【図２】座部の厚さが６５ｍｍのシートクッションの例
の断面図。

【図３】自由発泡フォーム高さの測定方法を示した図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉江 隆徳 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 克也 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 関田 喜久男 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型内部にポリウレタンフォーム原料を
   注入して成型されたスキン層とコア層を有するポリウレ
   タンフォームからなり、座面部が１層構造であるシート
   クッションパッドであって、 前記ポリウレタンフォーム原料は、ポリオール成分とし
   て水酸基価が２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、末端がエチレ
   ンオキサイド単位であるポリエーテルポリオール３０〜
   ８０重量部、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポ
   リマーポリオール７０〜２０重量部、シリコン整泡剤、
   発泡剤及びポリイソシアネート化合物を構成原料とする
   ものであり、 前記シリコン整泡剤は、自由発泡フォーム高さが２２５
   ｍｍ以上となるものであり、 前記ポリイソシアネート化合物は、ＴＤＩ：ＭＤＩ＝７
   ０：３０〜９０：１０（重量比）であることを特徴とす
   るシートクッションパッド。
2. 【請求項２】 前記発泡剤として水を使用し、水の配合
   量がポリオール成分１００重量部に対して０．１〜８重
   量部である請求項１記載のシートクッションパッド。
3. 【請求項３】 水の配合量がポリオール成分１００重量
   部に対して２〜４重量部である請求項２記載のシートク
   ッションパッド。
4. 【請求項４】 前記ポリウレタンフォームは、コア密度
   が５０〜６５ｋｇ／ｍ^３である請求項１〜３のいずれか
   に記載のシートクッションパッド。
5. 【請求項５】 通気度が０．０５〜１．５ｃｆｍ〔１．
   ４１〜４２．２Ｌ／ｍｉｎ．〕の範囲にあり、かつ前記
   コア層のヒステリシスロスが１７％以下である請求項１
   〜４のいずれかに記載のシートクッションパッド。