JP2004254755A

JP2004254755A - 自動車用シートパッド

Info

Publication number: JP2004254755A
Application number: JP2003046044A
Authority: JP
Inventors: Masashi Segawa; 正志瀬川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP4186048B2

Abstract

【解決手段】有機化処理された無機充填材、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形してなる自動車用シートパッド。
【効果】本発明によれば、優れた振動吸収特性を有する自動車用シートパッドを提供することができる。また、この自動車用シートパッドは高硬度でかつ高い耐湿熱圧縮性を有するものである。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用シードパッド、特に、振動吸収特性に優れた自動車用シートパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用シート等のクッション材や自動車用内装品などには、例えば軟質ポリウレタン発泡成形体用材料を成形金型に流し込んで発泡・成形した軟質ポリウレタンフォームが多く用いられている。中でも、自動車用シートパッドは、その振動伝達特性が自動車の乗り心地性に大きな影響を与えるので、適正な振動伝達特性を有する材料の設計が必要とされている。自動車用シートにおいては、一般に、内臓の共振点といわれる６Ｈｚ近辺（４〜８Ｈｚ）の振動吸収性が高いほど乗り心地性がよいとされており、そのため、共振周波数を低下させ、人体が敏感に感知する周波数帯域である上記６Ｈｚ近辺の振動吸収性を高めることが試みられている。
【０００３】
しかしながら、ポリウレタン発泡成形体用材料中の成分やその組成を調整することにより共振周波数を低下させることはある程度可能ではあるものの、従来のポリウレタンフォームの共振振動数は４Ｈｚ以上で、自動車の搭乗者が最も酔いやすいといわれる５Ｈｚに近いものがほとんどであり、ポリウレタンフォームの共振振動数を低周波側にシフトさせることは非常に困難であった。
【０００４】
なお、この発明に関する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５２６１６号公報
【特許文献２】
特開２００２−６９２２６号公報
【非特許文献１】
ＲｕｉｊｉａｎＸｕ、他３名，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００１年，３４号，ｐ．３３７〜３３９
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、優れた振動吸収特性を有する自動車用シートパッドを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、有機化処理された無機充填材、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形してなる自動車用シートパッドが、優れた振動吸収特性を有するものであること、更に、この自動車用シートパッドが高硬度でかつ高い耐湿熱圧縮性を示すものであることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、
（１）有機化処理された無機充填材、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形してなる自動車用シートパッド、
（２）上記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とする（１）記載の自動車用シートパッド、
（３）上記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とする（２）記載の自動車用シートパッド、
（４）上記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とする（３）記載の自動車用シートパッド、
（５）上記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか１項記載の自動車用シートパッド、
（６）上記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とする（５）記載の自動車用シートパッド、
（７）上記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とする（６）記載の自動車用シートパッド、及び
（８）上記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とする（７）記載の自動車用シートパッド
を提供する。
【０００９】
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明の自動車用シートパッドは、有機化処理された無機充填材、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形してなるものである。
【００１０】
本発明において、ポリウレタン発泡成形体用材料には、有機化処理された無機充填材が配合されるが、本発明において有機化処理された無機充填材とは、ケイ酸塩等の無機物の表面を有機化合物で処理したものであり、例えば、ケイ酸塩の表面に存在するＯＭ基（Ｍは水素原子又は金属原子を表す）と有機オニウム化合物との置換反応によりケイ酸塩の表面を有機オニウムイオンで修飾することにより、ケイ酸塩の表面にカウンターイオンとして有機オニウムイオンが結合したものなどが挙げられる。
【００１１】
上記ケイ酸塩としては、単位骨格中にケイ素原子を１つ含むネソケイ酸塩、数個含むソロケイ酸塩、多数のケイ素原子を含むイソケイ酸塩、フェロケイ酸塩等が挙げられ、具体的にはモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイトなどのスメクタイト系粘度鉱物、バーキュライト、ハロイサイト、又はマイカなどが挙げられ、天然品でも、人工合成品でもよく、また、膨潤性の有無も問わない。
【００１２】
また、上記ケイ酸塩としては、膨潤性マイカが特に好ましい。膨潤性マイカの種類としては、天然、人工合成を問わず、また、マイカの骨格末端のＯＨ基がフッ素原子で置換されたフッ素化マイカであっても構わない。
【００１３】
一方、上記無機物を処理する有機化合物としては、有機オニウムイオンを生成する有機オニウム化合物が好ましく挙げられる。上記有機オニウムイオンとしては、有機アンモニウムイオンが好ましく、例えば、ヘキシルアンモニウムイオン、オクチルアンモニウムイオン、２−エチルヘキシルアンモニウムイオン、ドデシル（ラウリル）アンモニウムイオン、オクタデシル（ステアリル）アンモニウムイオン、ジオクチルジメチルアンモニウムイオン、ジステアリルジメチルアンモニウムイオン、アルキルビピリジニウムイオン等が挙げられ、４級アンモニウムイオンが好ましいが、１級、２級、３級アミンをプロトンとして用いたものでもよい。
【００１４】
上記有機アンモニウムイオンとしては、窒素原子に結合する有機基がアルキル基及び／又はヒドロキシアルキル基であるものが好ましく、特に、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンが好ましい。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。一方、ヒドロキシアルキル基としては、ＯＨ基を１つ有するもの、２つ以上のＯＨ基を有するもののいずれでもよく、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基等の末端の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基等の炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するもの、１，３−ジヒドロキシ−ｎ−ブチル基のように末端及び炭素鎖途中の炭素原子に結合するＯＨ基を有するものなどが挙げられるが、特に、末端にＯＨ基を有するものが好ましい。また、窒素原子に結合する有機基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基等の炭素鎖の途中にエステル結合、ウレタン結合などを有するものであってもよい。
【００１５】
このような有機化処理された無機充填材としては、例えば、有機化マイカ（例えば、ソマシフＭＥＥ（コープケミカル（株）製））が挙げられる。
【００１６】
なお、上記有機化処理された無機充填材のポリウレタン発泡成形体用材料中の配合量は、後述するポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールの合計１００重量部に対して０．５〜１０重量部、特に０．５〜５重量部とすることが好ましい。０．５重量部未満では、振動吸収特性の改善効果がほとんど得られないおそれがあり、１０重量部を超えるとポリオール成分が高粘度化してしまい、混合液が均一化できず、有機化処理された無機充填材を自動車用シートパッド中に均一に分散させることができないおそれがある。
【００１７】
また、本発明において、ポリウレタン発泡成形体用材料には、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合される。
【００１８】
上記イソシアネートとしては、ポリウレタン原料として用いられる常用のイソシアネートを用いることができ、特に限定されず、例えば、トリレ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）又はこの両方を用いることができるが、特に、ＴＤＩとＭＤＩとをＴＤＩ／ＭＤＩ＝１００／０〜５０／５０（重量比）の比で混合して用いることが好ましい。このようなＴＤＩ、ＭＤＩとしては、市販品を使用し得、ＴＤＩとしては、例えば、Ｔ−８０（三井武田ケミカル（株）製）等、ＭＤＩとしてはＪ−２９５（住友バイエルウレタン（株）製）等を用いることができる。
【００１９】
なお、上記イソシアネートの配合量は、イソシアネートと後述するポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールとの比が１：０．９〜１：１（モル比）となる量であることが好ましい。
【００２０】
一方、上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリウレタンフォーム用として常用のポリエーテルポリオールが使用可能であり、このようなものとして具体的には、ＫＣ２８２（三洋化成（株）製）等の市販品を使用し得る。また、ポリマーポリオールも、ポリウレタンフォーム用として常用のポリマーポリオールが使用可能であり、特に限定されないが、具体的には、ＫＣ８５５（三洋化成（株）製）等の市販品を使用し得る。
【００２１】
本発明において、ポリウレタン発泡成形体用材料には、触媒、整泡剤が配合されていることが好ましく、このようなものとしては、ポリウレタンフォーム用として常用のものが使用可能であり、特に限定されないが、触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン等のアミン触媒、整泡剤としては、例えば、シリコーン系整泡剤が挙げられる。また、ポリウレタン発泡成形体用材料には、水が配合されていることが好ましい。
【００２２】
なお、これらのポリウレタン発泡成形体用材料中の配合量は、特に限定されず、常用量とすることができるが、上記ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールの合計１００重量部に対して、触媒は０．１〜５．０重量部、整泡剤は０．１〜５．０重量部とすることが好ましい。また、水の配合量は、ポリウレタン発泡成形体用材料中０．９〜１．１ｍｏｌ％となるように配合することが好ましい。
【００２３】
本発明の自動車用シートパッドは、上述した成分が配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形することにより得られるものであるが、水を配合する場合は、まず、水をイソシアネートに添加して懸濁させたものと、残りの成分を混合したものとに分けて調製し、次いでこれらを混合してポリウレタン発泡成形体用材料とし、これを発泡成形することにより製造することが好ましい。
【００２４】
ポリウレタン発泡成形体用材料を調製する場合、水は、イソシアネートとポリオールとが反応する前に水と反応してしまうことをなるべく避けるために、一般的にはポリオールと混合してからイソシアネートと混合する方法がとられるが、本発明においては、有機化処理された無機充填材が一般に水と反応してゲル化するおそれがあるため、上述のように、水をイソシアネートに添加して懸濁させ、これを有機化処理された無機充填材を残りの成分と共に混合したものに混合する方法によりポリウレタン発泡成形体用材料を調製し、これを発泡成形することが好ましい。なお、ポリウレタン発泡成形体用材料を、発泡成形する方法については、例えば、ポリウレタン発泡成形体用材料をモールド内に注入し、発泡成形する従来公知の方法を採用し得る。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２６】
［実施例１〜３、比較例１，２］
表１に示すイソシアネート１，２からなるイソシアネート成分に水を添加し、攪拌して懸濁させたものと、ポリエーテルポリオール（ＰＰＧ）、ポリマーポリオール（ＰＯＰ）、アミン触媒、シリコーン系整泡剤及び有機化マイカを混合、攪拌したポリオール成分とを混合して更に攪拌してポリウレタン発泡成形体用材料を得、これを６０℃に加温したモールド内に注入し、発泡成形させることによりポリウレタンフォームからなる自動車用シードパッドを製造した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
ＰＧＧ：ＫＣ２８２（三洋化成（株）製）
ＰＯＰ：ＫＣ８５５（三洋化成（株）製）
アミン触媒：Ｄａｂｃｏ３３ＬＶ（三共エアープロダクツ社製）
シリコーン系整泡剤：ＳＲＸ２７４Ｃ（東レ（株）製）
有機化マイカ：ソマシフＭＥＥ（コープケミカル（株）製）
イソシアネート１：Ｔ−８０（三井武田ケミカル（株）製）
イソシアネート２：Ｊ−２９５（住友バイエルウレタン（株）製）
【００２９】
このポリウレタンフォームについて表２に示す各物性について、ＪＩＳＫ６４００に準拠して評価した。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
なお、表２中、表皮は成形して得たポリウレタンフォームの表層の緻密層、コアは、上記表皮以外の内芯部を示す。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、優れた振動吸収特性を有する自動車用シートパッドを提供することができる。また、この自動車用シートパッドは高硬度でかつ高い耐湿熱圧縮性を有するものである。

Claims

有機化処理された無機充填材、イソシアネート、ポリエーテルポリオール及びポリマーポリオールが配合されたポリウレタン発泡成形体用材料を発泡成形してなる自動車用シートパッド。
上記無機充填材が、ケイ酸塩であることを特徴とする請求項１記載の自動車用シートパッド。
上記ケイ酸塩が、天然又は合成のマイカであることを特徴とする請求項２記載の自動車用シートパッド。
上記マイカが、膨潤性マイカであることを特徴とする請求項３記載の自動車用シートパッド。
上記有機化処理が、無機充填材の表面を有機オニウムイオンで修飾する処理であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の自動車用シートパッド。
上記有機オニウムイオンが、有機アンモニウムイオンであることを特徴とする請求項５記載の自動車用シートパッド。
上記有機アンモニウムイオンが、ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンであることを特徴とする請求項６記載の自動車用シートパッド。
上記ジ（ヒドロキシアルキル）ジアルキルアンモニウムイオンのヒドロキシアルキル基が、炭素鎖末端にＯＨ基を有するものであることを特徴とする請求項７記載の自動車用シートパッド。