JP2009073160A - Urethane foam molded article and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a urethane foam molded article having new structure and a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The urethane foam molded article includes a foamed main body which has cavities aligned so as to run from one end toward another end. The urethane foam molded article is manufactured by pouring a mixture material obtained by blending a foaming urethane resin raw material with a magnetic viscous fluid into a foaming mold and foaming the mixture material in a magnetic field running from one end of the foaming mold toward another end. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウレタン発泡成形体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a urethane foam molded article and a method for producing the same.

ウレタン発泡成形体は、クッション材、吸音材、振動吸収材等として、日用品、自動車、建築等の様々な分野で多用されている(例えば、特許文献1、2参照)。ウレタン発泡成形体の特性は、セルと呼ばれる小さな気泡の大きさ、形状、開口性等により異なる。このため、セルの構造は、ウレタン発泡成形体の設計において重要である。   Urethane foam moldings are widely used in various fields such as daily necessities, automobiles, and architecture as cushion materials, sound absorbing materials, vibration absorbing materials, and the like (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The characteristics of the urethane foam molded product vary depending on the size, shape, openability, etc. of small bubbles called cells. For this reason, the structure of the cell is important in the design of a urethane foam molded article.

例えば、特許文献3には、原料となるポリイソシアネート成分およびポリオール成分の配合量や、発泡剤や整泡剤の配合量等により、セルの大きさを調整できる旨記載されている。また、特許文献4には、磁性体を配合した発泡ウレタン樹脂原料を用い、一方向から磁場をかけて磁性体を引きつけながら発泡させることにより、密度が偏ったウレタン発泡成形体を得る技術が紹介されている。
特表2002−511917号公報 特開2005−48023号公報 特開平11−230157号公報 特開2006−181777号公報
For example, Patent Document 3 describes that the cell size can be adjusted by the blending amount of a polyisocyanate component and a polyol component as raw materials, the blending amount of a foaming agent and a foam stabilizer, and the like. Patent Document 4 introduces a technology to obtain a urethane foam molded product with a biased density by using a foamed urethane resin material blended with a magnetic material and foaming while attracting the magnetic material by applying a magnetic field from one direction. Has been.
JP-T-2002-511917 JP 2005-48023 A JP-A-11-230157 JP 2006-181777 A

例えば、自動車等に搭載される衝撃吸収部材にウレタン発泡成形体を使用した場合には、必要な剛性を確保しつつ、衝撃により自身が座屈等で変形することにより、衝撃エネルギーを吸収することが要求される。また、サスペンションを車体に支持するためのアッパーサポートにウレタン発泡成形体を使用した場合には、乗り心地という観点から車両上下方向の柔らかさが、操縦安定性の観点から水平方向の硬さが要求される。このように、用途に応じて、ウレタン発泡成形体には多様な特性が求められている。   For example, when a urethane foam molded body is used for an impact absorbing member mounted on an automobile or the like, it absorbs impact energy by deforming itself due to buckling or the like due to impact while securing necessary rigidity. Is required. In addition, when urethane foam moldings are used for the upper support for supporting the suspension on the vehicle body, softness in the vertical direction of the vehicle is required from the viewpoint of ride comfort, and hardness in the horizontal direction is required from the viewpoint of handling stability. Is done. Thus, various properties are required for urethane foam moldings depending on the application.

しかしながら、従来はセルの大きさや密度等を調整できるにとどまり、セル構造そのものを制御することはできなかった。よって、所望の特性を得ることが難しかった。   However, conventionally, the size and density of the cells can only be adjusted, and the cell structure itself cannot be controlled. Therefore, it has been difficult to obtain desired characteristics.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、新しい構造を持つウレタン発泡成形体、およびその製造方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the urethane foam molded object which has a new structure, and its manufacturing method.

(1)本発明のウレタン発泡成形体は、一端から他端に向かって連通するよう配向された空孔を持つ発泡本体を有することを特徴とする(請求項1に対応)。すなわち、発泡本体は、従来のように規則性、方向性を有しないセルではなく、配向された空孔を持つ。ここで、「配向された空孔」とは、ある規則性を持って所定の方向に配置された空孔をいう。「一端」と「他端」とは、必ずしも180度対向している必要はない。例えば、空孔は、一端と他端との間に直線状に形成されていても、曲線状に形成されていてもよい。また、中心から外周に向かって放射状に形成されていてもよい。また、これらの形状を組み合わせた形状に形成されていてもよい。また、空孔は、一端から他端に向かって連通している。このため、発泡本体の一端または他端を平面視すると、発泡本体を貫いている空孔の開口部が観察される。   (1) The urethane foam molded article of the present invention has a foam main body having pores oriented so as to communicate from one end to the other end (corresponding to claim 1). That is, the foamed body is not a cell having regularity and directionality as in the prior art, but has oriented pores. Here, “oriented holes” refers to holes arranged in a predetermined direction with a certain regularity. “One end” and “the other end” do not necessarily have to face each other by 180 degrees. For example, the hole may be formed in a straight line between one end and the other end or may be formed in a curved line. Moreover, you may form radially from the center toward the outer periphery. Moreover, you may form in the shape which combined these shapes. In addition, the holes communicate from one end to the other end. For this reason, when one end or the other end of the foam main body is viewed in plan, an opening of a hole penetrating the foam main body is observed.

このような発泡本体を有する本発明のウレタン発泡成形体は、上述した空孔構造を持つことによる特性と、ウレタン発泡材料由来の特性と、が複合された特性を発揮する。例えば、本発明のウレタン発泡成形体は、空孔の配向方向において剛性が高い。これは、空孔の配向性によると考えられる。また、空孔の配向方向に荷重を加えると、ある荷重において座屈し、エネルギー減衰性を示す。これは、ウレタン発泡材料由来の特性に空孔構造による特性が加わったことによると考えられる。さらに、加えた荷重を取り除くと復元する。これは、ウレタン発泡材料由来の特性によると考えられる。   The urethane foam molded article of the present invention having such a foam main body exhibits the characteristics in which the characteristics due to the above-described pore structure and the characteristics derived from the urethane foam material are combined. For example, the urethane foam molded article of the present invention has high rigidity in the orientation direction of the pores. This is considered due to the orientation of the holes. Further, when a load is applied in the orientation direction of the holes, it buckles at a certain load and exhibits energy attenuation. This is considered to be due to the addition of the characteristics due to the pore structure to the characteristics derived from the urethane foam material. Furthermore, it recovers when the applied load is removed. This is considered to be due to the characteristics derived from the urethane foam material.

また、空孔の配向方向における特性と、該配向方向と交差する方向における特性とが異なる。つまり、本発明のウレタン発泡成形体は、異方性を有する。したがって、異方性が要求される用途、例えば、車両のサスペンション用アッパーサポートのゴム部材、衝撃吸収用のバウンドストッパー等として好適である。   Further, the characteristics in the orientation direction of the holes are different from the characteristics in the direction crossing the orientation direction. That is, the urethane foam molded article of the present invention has anisotropy. Therefore, it is suitable for applications requiring anisotropy, for example, a rubber member for an upper support for a suspension of a vehicle, a bound stopper for absorbing an impact, and the like.

(2)また、本発明のウレタン発泡成形体の製造方法は、発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを混合し混合材料を調製する混合材料調製工程と、該混合材料を発泡型に注入し、該発泡型の一端から他端に向かう磁場中で発泡させる発泡工程と、を有することを特徴とする(請求項9に対応)。   (2) Moreover, the manufacturing method of the urethane foam molding of this invention mixes a foaming urethane resin raw material and a magnetorheological fluid, prepares a mixed material, and injects this mixed material into a foaming mold, And a foaming step of foaming in a magnetic field from one end to the other end of the foaming mold (corresponding to claim 9).

本発明のウレタン発泡成形体の製造方法では、発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを混合した混合材料を使用する。磁気粘性流体は、溶媒中に強磁性を有する微粒子が高濃度で分散された流体である。磁気粘性流体に磁場が加わると、分散していた磁性体粒子が磁界の方向に沿って連結し、鎖状のクラスターを形成する。このため、磁気粘性流体の粘度は急激に上昇する。磁場中での発泡成形時には、磁気粘性流体は増粘すると共に、磁界の方向、すなわち発泡型の一端から他端の方向に配向する。   In the method for producing a urethane foam molded article of the present invention, a mixed material obtained by mixing a foamed urethane resin raw material and a magnetorheological fluid is used. A magnetorheological fluid is a fluid in which fine particles having ferromagnetism are dispersed in a solvent at a high concentration. When a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid, the dispersed magnetic particles are connected along the direction of the magnetic field to form a chain cluster. For this reason, the viscosity of the magnetorheological fluid increases rapidly. During foam molding in a magnetic field, the magnetorheological fluid thickens and is oriented in the direction of the magnetic field, that is, from one end of the foaming mold to the other.

発泡工程における反応は以下のように考えられる。図11に、発泡工程における反応の一部をモデル図で示す。図11(a)に示すように、発泡工程では、発泡ウレタン樹脂原料90中に気泡92が生成される。気泡92の膜(泡膜)920表面は、発泡ウレタン樹脂原料90に含まれる整泡剤900により安定化されている。発泡ウレタン樹脂原料90には磁気粘性流体91が混合されている。磁気粘性流体91は、溶媒910中に磁性体粒子911が分散されてなる。気泡92が生成されると、磁気粘性流体91は、泡膜920に侵入する。つまり、溶媒910がキャリアとなり、磁性体粒子911が泡膜920に侵入する。一方、溶媒910は破泡作用を有する。よって、泡膜920に侵入した溶媒910により、図11(b)に示すように、気泡92は破壊される。ここで、磁場が加わると(図中、磁場は上下方向)、磁性体粒子911の配向により泡膜920が流動し、ウレタン発泡成形体の骨格が形成される。その結果、一端から他端に向かって連通するよう配向された空孔が形成される。   The reaction in the foaming process is considered as follows. FIG. 11 shows a model of a part of the reaction in the foaming process. As shown in FIG. 11A, in the foaming step, bubbles 92 are generated in the foamed urethane resin raw material 90. The surface of the bubble 92 film (foam film) 920 is stabilized by the foam stabilizer 900 contained in the foamed urethane resin raw material 90. A magnetorheological fluid 91 is mixed in the foamed urethane resin raw material 90. The magnetorheological fluid 91 is formed by dispersing magnetic particles 911 in a solvent 910. When the bubble 92 is generated, the magnetorheological fluid 91 enters the bubble film 920. That is, the solvent 910 serves as a carrier, and the magnetic particles 911 enter the foam film 920. On the other hand, the solvent 910 has a bubble breaking action. Therefore, as shown in FIG. 11B, the bubbles 92 are destroyed by the solvent 910 that has entered the bubble film 920. Here, when a magnetic field is applied (the magnetic field is in the vertical direction in the figure), the foam film 920 flows due to the orientation of the magnetic particles 911, and a skeleton of a urethane foam molded body is formed. As a result, pores oriented to communicate from one end to the other end are formed.

このように、本発明の製造方法によると、上記本発明のウレタン発泡成形体を簡便に製造することができる。また、発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とは共に液体である。よって、両者の混合状態は良好であり、粉末の磁性体を使用する場合に生じる粉末粒子の沈降、分散性不良という問題は生じない。また、粉末の磁性体を使用する場合に比べて取り扱いも容易であり、設備への負担も少ない。   Thus, according to the manufacturing method of the present invention, the urethane foam molded article of the present invention can be easily manufactured. Moreover, both the foamed urethane resin raw material and the magnetorheological fluid are liquid. Therefore, the mixed state of the two is good, and there is no problem of sedimentation and poor dispersibility of the powder particles that occur when using a magnetic powder. In addition, handling is easier and less burden is placed on the equipment than when a powdered magnetic material is used.

以下、本発明のウレタン発泡成形体およびその製造方法の実施形態について説明する。なお、本発明のウレタン発泡成形体およびその製造方法は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the urethane foam molded article and the method for producing the same according to the present invention will be described. The urethane foam molded article and the method for producing the same according to the present invention are not limited to the following embodiments, and various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. It can implement with the form of.

<ウレタン発泡成形体>
上述したように、本発明のウレタン発泡成形体は、一端から他端に向かって連通するよう配向された空孔を持つ発泡本体を有する。発泡本体の空孔は、一端から他端に向かって連通していればよく、個々の空孔同士が途中で連通していても構わない。また、発泡本体の端面に表出している空孔(開口部)の形状、大きさ、単位面積当たりの数等は、特に限定されるものではない。これらは、原料や発泡の方法、条件等により調整することができるため、用途に応じて、適宜調整すればよい。
<Urethane foam molding>
As described above, the urethane foam molded article of the present invention has a foamed body having pores oriented so as to communicate from one end to the other end. The pores of the foam main body only need to communicate from one end to the other end, and the individual pores may communicate in the middle. Further, the shape, size, number per unit area, etc. of the pores (openings) exposed on the end face of the foam main body are not particularly limited. Since these can be adjusted depending on the raw material, the foaming method, conditions, and the like, they may be appropriately adjusted according to the application.

また、本発明のウレタン発泡成形体は、発泡本体の一端および他端の少なくとも一方に、空孔を封止するスキン層を有していてもよい。スキン層は、通常、発泡ウレタン樹脂原料を密閉された発泡型内で発泡成形した時に、発泡ウレタン樹脂原料が発泡型の内壁と接触し、発泡が抑制されることより形成される。この場合、発泡本体の一端から他端に向かって連通する空孔は、スキン層により封止される。本発明のウレタン発泡成形体は、空孔の配向方向における流れ抵抗が小さい。このため形成されたスキン層は、比較的自由に振動することができる。したがって、例えばスキン層が形成された側から音波が入射された場合には、スキン層の膜振動による吸音効果を得ることができる。スキン層の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば20μm以下とすればよい。スキン層の形成の有無、厚さ等は、発泡型への原料の充填量、発泡時間、発泡温度等により調整すればよい。   Moreover, the urethane foam molded article of the present invention may have a skin layer that seals pores at least one of one end and the other end of the foam main body. The skin layer is usually formed by foaming urethane resin raw material coming into contact with the inner wall of the foaming mold and suppressing foaming when the foamed urethane resin raw material is foam-molded in a sealed foaming mold. In this case, the air holes communicating from one end of the foam main body to the other end are sealed by the skin layer. The urethane foam molded article of the present invention has a low flow resistance in the pore orientation direction. For this reason, the formed skin layer can vibrate relatively freely. Therefore, for example, when sound waves are incident from the side on which the skin layer is formed, it is possible to obtain a sound absorption effect due to membrane vibration of the skin layer. The thickness of the skin layer is not particularly limited, but may be, for example, 20 μm or less. The presence / absence, thickness, and the like of the skin layer may be adjusted by the amount of raw material filled in the foaming mold, foaming time, foaming temperature, and the like.

本発明のウレタン発泡成形体は、配向された空孔を持つ発泡本体を有するため、空孔の配向方向と、該配向方向に対して交差する方向と、で特性が異なる。つまり、異方性を有する。例えば、本発明のウレタン発泡成形体における荷重−変位曲線から、空孔の配向方向における静ばね定数が、該配向方向と略垂直方向における静ばね定数の2倍以上であることが望ましい。4倍以上、さらには10倍以上であるとより好適である。なお、本発明における静ばね定数は、厚さ20mmの試料を、厚さ方向へ2mm(10%)圧縮した時の荷重を変位で除して算出した値とする。   Since the urethane foam molded article of the present invention has a foam main body having oriented pores, the characteristics differ between the orientation direction of the pores and the direction intersecting the orientation direction. That is, it has anisotropy. For example, it is desirable from the load-displacement curve in the urethane foam molded article of the present invention that the static spring constant in the orientation direction of the pores is at least twice the static spring constant in the direction substantially perpendicular to the orientation direction. It is more preferably 4 times or more, and even more preferably 10 times or more. The static spring constant in the present invention is a value calculated by dividing the load when a sample having a thickness of 20 mm is compressed 2 mm (10%) in the thickness direction by the displacement.

本発明のウレタン発泡成形体は、発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを含む混合材料を発泡成形して製造することができる。   The urethane foam molded article of the present invention can be produced by foam molding a mixed material containing a foamed urethane resin raw material and a magnetorheological fluid.

(1)発泡ウレタン樹脂原料
発泡ウレタン樹脂原料は、ポリイソシアネート成分およびポリオール成分等の既に公知の原料から調製すればよい。ポリイソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレ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、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、およびこれらの誘導体(例えばポリオール類との反応により得られるプレポリマー類、変成ポリイソシアネート類等)等の中から適宜選択すればよい。また、ポリオール成分としては、多価ヒドロキシ化合物、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリマーポリオール類、ポリエーテルポリアミン類、ポリエステルポリアミン類、アルキレンポリオール類、ウレア分散ポリオール類、メラミン変性ポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、アクリルポリオール類、ポリブタジエンポリオール類、フェノール変性ポリオール類等の中から適宜選択すればよい。
(1) Foamed urethane resin raw material The foamed urethane resin raw material may be prepared from already known raw materials such as a polyisocyanate component and a polyol component. Examples of the polyisocyanate component include tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, naphthalene diisocyanate, and derivatives thereof (for example, obtained by reaction with polyols). May be appropriately selected from among prepolymers, modified polyisocyanates and the like. Polyol components include polyhydric hydroxy compounds, polyether polyols, polyester polyols, polymer polyols, polyether polyamines, polyester polyamines, alkylene polyols, urea-dispersed polyols, melamine-modified polyols, and polycarbonate polyols. It may be appropriately selected from the group of polymers, acrylic polyols, polybutadiene polyols, phenol-modified polyols and the like.

さらに、触媒、発泡剤、整泡剤、架橋剤、難燃剤、帯電防止剤、減粘剤、安定剤、充填剤、着色剤等を適宜配合してもよい。例えば、触媒としては、テトラエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミン系触媒や、ラウリン酸錫、オクタン酸錫等の有機金属系触媒が挙げられる。また、発泡剤としては水が好適である。水以外には、塩化メチレン、フロン、COガス等が挙げられる。また、整泡剤としてはシリコーン系整泡剤が、架橋剤としてはトリエタノールアミン、ジエタノールアミン等が好適である。 Furthermore, you may mix | blend a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, a crosslinking agent, a flame retardant, an antistatic agent, a viscosity reducing agent, a stabilizer, a filler, a coloring agent, etc. suitably. For example, examples of the catalyst include amine-based catalysts such as tetraethylenediamine, triethylenediamine, and dimethylethanolamine, and organometallic catalysts such as tin laurate and tin octoate. Moreover, water is suitable as the foaming agent. In addition to water, methylene chloride, chlorofluorocarbon, CO 2 gas and the like can be mentioned. Moreover, a silicone type foam stabilizer is suitable as the foam stabilizer, and triethanolamine, diethanolamine and the like are suitable as the crosslinking agent.

(2)磁気粘性流体
磁気粘性流体は、溶媒中に磁性体粒子が分散された流体であればよく、例えば、ミクロンサイズの磁性体粒子を含有する磁気粘性流体(Magneto−Rheological流体;MR流体)や、ナノサイズの磁性体粒子を含有する磁性流体(Magnetic fluid;MF)にミクロンサイズの磁性体粒子を混合した磁気混合流体(Magnetic compound fluid;MCF)等が挙げられる。なお、ここでいう磁気混合流体(MCF)とは、例えば特開2002−170791号公報に記載されている粒子分散型混合機能性流体のようなものである。具体的には、シグマハイケミカル社製の商品「E−600」、ロード社製の商品「MRF−122−2ED」、「MRF−132DG」、「MRF−140CG」等を用いることができる。
(2) Magnetorheological fluid The magnetorheological fluid may be a fluid in which magnetic particles are dispersed in a solvent. For example, a magnetorheological fluid (Magneto-Rheological fluid; MR fluid) containing micron-sized magnetic particles. And a magnetic mixed fluid (MCF) in which micron-sized magnetic particles are mixed with a magnetic fluid (MF) containing nano-sized magnetic particles. The magnetic mixed fluid (MCF) referred to here is, for example, a particle-dispersed mixed functional fluid described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-170791. Specifically, a product “E-600” manufactured by Sigma High Chemical Co., a product “MRF-122-2ED”, “MRF-132DG”, “MRF-140CG” manufactured by Lord, etc. can be used.

また、発泡性を向上させ、より軽量なウレタン発泡成形体を製造する等の観点から、発泡を阻害するような添加剤(例えば破泡効果を有する安定剤等)の含有量が少ないものが望ましい。また、磁性体粒子は、溶媒中に略均一に分散していることが望ましい。このような要求を満たすため、例えば、磁気粘性流体を、溶媒と、該溶媒に分散された磁性体粒子と、該磁性体粒子の沈降を抑制するための沈降防止剤と、を含んで構成するとよい。なお、本構成の磁気粘性流体には、発泡を阻害しない他の添加剤(例えば着色剤等)が配合されていても構わない。本構成によれば、上記MR流体やMCFを用いた場合と比較して、発泡率を向上させることができると共に、例えば、密度が0.2g/cm以下の軽量なウレタン発泡成形体を製造することができる。さらに、溶媒と、該溶媒に分散された磁性体粒子と、該磁性体粒子の沈降を抑制するための沈降防止剤と、のみから磁気粘性流体を構成すると、ウレタン発泡成形体の軽量化、低コスト化により好適である。 In addition, from the viewpoint of improving foamability and producing a lighter urethane foam molded article, it is desirable that the content of an additive that inhibits foaming (for example, a stabilizer having a foam breaking effect) is small. . Moreover, it is desirable that the magnetic particles are dispersed substantially uniformly in the solvent. In order to satisfy such a requirement, for example, the magnetorheological fluid includes a solvent, magnetic particles dispersed in the solvent, and an anti-settling agent for suppressing sedimentation of the magnetic particles. Good. In addition, the additive (for example, coloring agent etc.) which does not inhibit foaming may be mix | blended with the magnetorheological fluid of this structure. According to this configuration, the foaming rate can be improved as compared with the case where the MR fluid or MCF is used, and for example, a lightweight urethane foam molded body having a density of 0.2 g / cm 3 or less is manufactured. can do. Furthermore, when the magnetorheological fluid is composed only of the solvent, the magnetic particles dispersed in the solvent, and the anti-settling agent for suppressing the settling of the magnetic particles, the weight of the urethane foam molded body is reduced. It is more suitable for cost reduction.

ここで、磁性体粒子を分散させる溶媒としては、例えばケロシン、イソパラフィン、ポリαオレフィン等の油ベースのものが挙げられる。なかでも、常温や高温雰囲気下で揮発しにくいという理由から、ポリαオレフィンが好適である。磁性体粒子の粒子径は、1μm以上10μm以下であることが望ましい。ここでは、磁性体粒子の最大径を粒子径として採用する。粒子径が1μm未満の場合には、磁場が加わった際の、泡膜に対する磁性体粒子の影響が小さくなる。このため、セルの骨格となる泡膜をコントロールすることが難しい。一方、粒子径が10μmを超えると、溶媒と磁性体粒子とが分離して、磁性体粒子が沈降しやすくなる。このため、磁性体粒子のみが配向するおそれがあり、泡膜をコントロールすることが難しくなる。また、沈降防止剤としては、スメクタイト等が好適である。以下に、本発明のウレタン発泡成形体の好適な製造方法について詳述する。   Here, examples of the solvent in which the magnetic particles are dispersed include oil-based solvents such as kerosene, isoparaffin, and polyalphaolefin. Of these, poly-α-olefins are preferred because they are less likely to volatilize at room temperature or high temperature. The particle diameter of the magnetic particles is desirably 1 μm or more and 10 μm or less. Here, the maximum diameter of the magnetic particles is adopted as the particle diameter. When the particle diameter is less than 1 μm, the influence of the magnetic particles on the foam film when a magnetic field is applied is reduced. For this reason, it is difficult to control the foam film which becomes the skeleton of the cell. On the other hand, if the particle diameter exceeds 10 μm, the solvent and the magnetic particles are separated, and the magnetic particles are likely to settle. For this reason, there is a possibility that only the magnetic particles are oriented, and it becomes difficult to control the foam film. Further, as the anti-settling agent, smectite is suitable. Below, the suitable manufacturing method of the urethane foam molding of this invention is explained in full detail.

<ウレタン発泡成形体の製造方法>
本発明のウレタン発泡成形体の製造方法は、混合材料調製工程と発泡工程とを有する。以下、各工程について説明する。
<Method for producing urethane foam molding>
The manufacturing method of the urethane foam molding of this invention has a mixed material preparation process and a foaming process. Hereinafter, each step will be described.

(1)混合材料調製工程
本工程は、発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを混合し混合材料を調製する工程である。発泡ウレタン樹脂原料および磁気粘性流体については上述したので、ここでは説明を省略する。発泡ウレタン樹脂原料に対する磁気粘性流体の配合量は、所望の空孔が形成されるよう、また、得られるウレタン発泡成形体の物性を考慮して、適宜調整すればよい。例えば、磁場に対する応答性を確保するためには、磁気粘性流体を、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを合わせたものの100重量部に対して10重量部以上配合することが望ましい。15重量部以上配合するとより好適である。反対に、ウレタン発泡成形体の物性や、反応状態への影響を考慮すると、磁気粘性流体の配合量を、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを合わせたものの100重量部に対して70重量部以下とすることが望ましい。40重量部以下とするとより好適である。発泡ウレタン樹脂原料、磁気粘性流体を秤量、混合して調製された混合材料は、速やかに次の発泡工程に供される。
(1) Mixed material preparation process This process is a process for preparing a mixed material by mixing a foamed urethane resin raw material and a magnetorheological fluid. Since the urethane foam raw material and the magnetorheological fluid have been described above, the description thereof is omitted here. What is necessary is just to adjust suitably the compounding quantity of the magnetorheological fluid with respect to a foaming urethane resin raw material, considering the physical property of the urethane foam molding obtained so that a desired void | hole may be formed. For example, in order to ensure responsiveness to a magnetic field, it is desirable to blend the magnetorheological fluid with 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the combined polyisocyanate component and polyol component. It is more preferable to blend 15 parts by weight or more. On the other hand, considering the physical properties of the urethane foam molded product and the influence on the reaction state, the blending amount of the magnetorheological fluid is 70 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the combined polyisocyanate component and polyol component. It is desirable to do. More preferably, it is 40 parts by weight or less. The mixed material prepared by weighing and mixing the foamed urethane resin raw material and the magnetorheological fluid is immediately subjected to the next foaming step.

(2)発泡工程
本工程は、上記混合材料調製工程にて調製した混合材料を発泡型に注入し、発泡型の一端から他端に向かう磁場中で発泡させる工程である。磁場を直線状に形成する場合、発泡型の内部の磁力線が発泡型の一端から他端に向かって略平行になるよう形成することが望ましい。例えば、発泡型を挟むよう、発泡型の一端および他端の両面近傍に磁石を配置すればよい。磁石には、永久磁石または電磁石を用いればよい。電磁石を用いると、磁場形成のオン、オフを瞬時に切り替えることができ、磁場の強さの制御が容易である。このため、発泡成形を制御しやすい。この場合、発泡型の外部に配置した磁石により、発泡型の内部に磁場を形成させるため、発泡型としては透磁率の低い材質、つまり非磁性の材質のものを使用するとよい。例えば、通常ポリウレタンの発泡成形に使用されるアルミニウムやアルミニウム合金製の発泡型であれば問題ない。この場合、電磁石等の磁力源から発生する磁場、磁力線が影響を受けにくく、磁場状態のコントロールがしやすい。ただし、必要とする磁場、磁力線の状態に応じて適宜、磁性材料のものを使用してもよい。
(2) Foaming step This step is a step in which the mixed material prepared in the mixed material preparation step is injected into a foaming mold and foamed in a magnetic field from one end to the other end of the foaming mold. When the magnetic field is formed linearly, it is desirable that the magnetic lines of force inside the foaming mold are formed so as to be substantially parallel from one end of the foaming mold to the other end. For example, magnets may be arranged in the vicinity of both surfaces of one end and the other end of the foam mold so as to sandwich the foam mold. A permanent magnet or an electromagnet may be used as the magnet. When an electromagnet is used, magnetic field formation can be switched on and off instantaneously, and the control of the magnetic field strength is easy. For this reason, it is easy to control foam molding. In this case, since a magnetic field is formed inside the foaming mold by a magnet arranged outside the foaming mold, it is preferable to use a material having a low magnetic permeability, that is, a nonmagnetic material. For example, there is no problem as long as it is a foam type made of aluminum or aluminum alloy, which is usually used for polyurethane foam molding. In this case, the magnetic field and magnetic lines generated from a magnetic source such as an electromagnet are not easily affected, and the magnetic field state is easily controlled. However, a magnetic material may be appropriately used according to the required magnetic field and magnetic field lines.

磁場は、発泡ウレタン樹脂原料の粘度が比較的低い間にかけられることが望ましい。発泡ウレタン樹脂原料が増粘し、発泡成形がある程度終了した時に磁場をかけても、磁気粘性流体による発泡流動の制御効果は得られにくく、所望の空孔を形成することは難しい。なお、発泡成形を行う時間のすべてにおいて磁場をかける必要はない。   It is desirable that the magnetic field be applied while the viscosity of the foamed urethane resin material is relatively low. Even if the foamed urethane resin material is thickened and a magnetic field is applied when foam molding is completed to some extent, it is difficult to obtain the effect of controlling the foaming flow by the magnetorheological fluid, and it is difficult to form the desired pores. In addition, it is not necessary to apply a magnetic field in all the time for performing foam molding.

また、磁場を直線状に形成する場合、発泡型に作用する磁場の磁束密度は、発泡型の一端から他端に向かう磁力方向、および該磁力方向に対する垂直方向において略同じであることが望ましい。例えば、発泡型の内部における磁束密度の差が、±10%以内であるとよい。±5%以内、さらには±3%以内であるとより好適である。発泡型の内部に一様な磁場を形成することで、発泡本体の全体において同じように配向した空孔を形成することができる。   When the magnetic field is formed linearly, it is desirable that the magnetic flux density of the magnetic field acting on the foaming mold is substantially the same in the magnetic force direction from one end of the foaming mold to the other end and in the direction perpendicular to the magnetic force direction. For example, the difference in magnetic flux density inside the foaming mold is preferably within ± 10%. It is more preferable that it is within ± 5%, more preferably within ± 3%. By forming a uniform magnetic field inside the foaming mold, it is possible to form pores oriented in the same manner in the entire foam body.

本工程にて発泡成形が終了した後、脱型して、本発明のウレタン発泡成形体を得る。この際、発泡成形の仕方により、発泡本体の一端および他端の少なくとも一方に、スキン層が形成される。スキン層が形成された発泡本体の端面では、スキン層により空孔が封止される。なお、当該スキン層は、用途に応じて切除してもよい(勿論切除しなくてもよい)。   After foam molding is completed in this step, the mold is removed to obtain the urethane foam molded article of the present invention. At this time, a skin layer is formed on at least one of one end and the other end of the foam main body depending on the foam molding method. On the end face of the foamed main body on which the skin layer is formed, the pores are sealed by the skin layer. Note that the skin layer may be excised depending on the use (of course, it may not be excised).

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(1)ウレタン発泡成形体の製造
発泡本体の一端または両端にスキン層を有する二種類のウレタン発泡成形体を製造した。まず、発泡ウレタン樹脂原料を以下のように調製した。ポリオール成分のポリエーテルポリオール(住化バイエルウレタン社製「S−0248」、平均分子量6000、官能基数3、OH価28mgKOH/g)100重量部と、架橋剤のジエチレングリコール(三菱化学社製)2重量部と、発泡剤の水2重量部と、テトラエチレンジアミン系触媒(花王社製「No.31」)1重量部と、シリコーン系整泡剤(日本ユニカ社製「SZ−1313」)0.5重量部と、カーボン系顔料(大日精化工業社製「FT−1576」)2重量部と、を配合し、プレミックスポリオールを調製した。調製したプレミックスポリオールに、ポリイソシアネート成分のジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(BASFINOACポリウレタン社製「NE1320B」、NCO=44.8wt%)を加えて混合し、発泡ウレタン樹脂原料とした。ここで、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との配合比(PO:ISO)は、両者の合計重量を100%として、PO:ISO=78.5:21.5とした。
(1) Manufacture of urethane foam molded body Two types of urethane foam molded bodies having skin layers at one or both ends of the foam main body were manufactured. First, a foamed urethane resin raw material was prepared as follows. Polyether polyol polyether polyol ("S-0248" manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., average molecular weight 6000, functional group number 3, OH value 28 mgKOH / g) 100 parts by weight, and crosslinking agent diethylene glycol (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 2 weights Parts, 2 parts by weight of foaming agent water, 1 part by weight of a tetraethylenediamine catalyst (“No. 31” manufactured by Kao) and a silicone foam stabilizer (“SZ-1313” manufactured by Nihon Unica) 0.5 Part by weight and 2 parts by weight of a carbon-based pigment (“FT-1576” manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) were mixed to prepare a premix polyol. Diphenylmethane diisocyanate (MDI) as a polyisocyanate component (“NE1320B” manufactured by BASFINOAC polyurethane, NCO = 44.8 wt%) was added to the prepared premix polyol and mixed to obtain a foamed urethane resin material. Here, the blending ratio of the polyol component and the polyisocyanate component (PO: ISO) was set to PO: ISO = 78.5: 21.5, with the total weight of both being 100%.

次に、調製した発泡ウレタン樹脂原料に、MR流体(シグマハイケミカル社製「E−600」)を混合し、混合材料とした。MR流体は、ポリオール成分のポリエーテルポリオールとポリイソシアネート成分のMDIとを合わせたものの100重量部に対して29.2重量部配合した。   Next, MR fluid ("E-600" manufactured by Sigma High Chemical Co., Ltd.) was mixed with the prepared foamed urethane resin material to obtain a mixed material. The MR fluid was compounded in an amount of 29.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol component polyether polyol and the polyisocyanate component MDI.

その後、混合材料をアルミニウム製の発泡型(後述する図1、図2参照。キャビティは直径100mm×厚さ20mmの円筒形。)に注入し、密閉した。この際、混合材料の注入量を変えて、二種類準備した。一つは、発泡終了時に発泡成形体がキャビティの天井面まで達しないように混合材料を注入した(オープン状態)。もう一つは発泡終了時に発泡成形体がキャビティの天井面まで達するように混合材料を注入した(クローズ状態)。前者のオープン状態の場合には、発泡本体の下面にのみスキン層が形成される。一方、後者のクローズ状態の場合には、発泡本体の上下両面にスキン層が形成される。   Thereafter, the mixed material was poured into an aluminum foaming mold (see FIGS. 1 and 2 described later. The cavity was a cylindrical shape having a diameter of 100 mm × thickness of 20 mm) and sealed. At this time, two kinds of mixed materials were prepared by changing the injection amount of the mixed material. First, the mixed material was injected so that the foamed molded product did not reach the ceiling surface of the cavity at the end of foaming (open state). In the other, the mixed material was injected so that the foamed molded product reached the ceiling surface of the cavity at the end of foaming (closed state). In the former open state, a skin layer is formed only on the lower surface of the foam body. On the other hand, in the latter closed state, skin layers are formed on the upper and lower surfaces of the foam body.

続いて、発泡型を磁場発生装置に設置して、発泡成形を行った。図1に、磁場発生装置の斜視図を示す。図2に、磁場発生装置の部分断面図を示す。図1、図2に示すように、磁場発生装置1は、一対の電磁石部2U、2Dと、ヨーク部3と、を備えている。   Subsequently, the foaming mold was installed in a magnetic field generator to perform foam molding. FIG. 1 is a perspective view of the magnetic field generator. FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the magnetic field generator. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic field generation device 1 includes a pair of electromagnet parts 2U and 2D and a yoke part 3.

電磁石部2Uは、芯部20Uとコイル部21Uとを備えている。芯部20Uは、強磁性体製であって、上下方向に延びる円柱状を呈している。コイル部21Uは、芯部20Uの外周面に配置されている。コイル部21Uは、芯部20Uの外周面に巻装された導線210Uにより、形成されている。導線210Uは、電源(図略)に接続されている。   The electromagnet part 2U includes a core part 20U and a coil part 21U. The core portion 20U is made of a ferromagnetic material and has a cylindrical shape extending in the vertical direction. The coil portion 21U is disposed on the outer peripheral surface of the core portion 20U. The coil portion 21U is formed by a conducting wire 210U wound around the outer peripheral surface of the core portion 20U. The conducting wire 210U is connected to a power source (not shown).

電磁石部2Dは、発泡型4を挟んで、上記電磁石部2Uの下方に配置されている。電磁石部2Dは、上記電磁石部2Uと同様の構成を備えている。すなわち、電磁石部2Dは、芯部20Dとコイル部21Dとを備えている。コイル部21Dは、芯部20Dの外周面に巻装された導線210Dにより、形成されている。導線210Dは、電源(図略)に接続されている。   The electromagnet portion 2D is disposed below the electromagnet portion 2U with the foaming mold 4 interposed therebetween. The electromagnet part 2D has the same configuration as the electromagnet part 2U. That is, the electromagnet part 2D includes a core part 20D and a coil part 21D. The coil portion 21D is formed by a conducting wire 210D wound around the outer peripheral surface of the core portion 20D. The conducting wire 210D is connected to a power source (not shown).

ヨーク部3は、C字状を呈している。ヨーク部3のC字上端は、電磁石部2Uの芯部20U上端に接続されている。一方、ヨーク部3のC字下端は、電磁石部2Dの芯部20D下端に接続されている。   The yoke portion 3 has a C shape. The C-shaped upper end of the yoke part 3 is connected to the upper end of the core part 20U of the electromagnet part 2U. On the other hand, the C-shaped lower end of the yoke part 3 is connected to the lower end of the core part 20D of the electromagnet part 2D.

前記発泡型4は、上型40Uと下型40Dとを備えている。発泡型4は、電磁石部2Uの芯部20Uと電磁石部2Dの芯部20Dとの間に、介装されている。上型40Uは、角柱状を呈している。上型40Uの下面には、円筒状の凹部が形成されている。同様に、下型40Dは、角柱状を呈している。下型40Dの上面には、円筒状の凹部が形成されている。上型40Uと下型40Dとは、互いの凹部の開口同士が向き合うように配置されている。上型40Uと下型40Dとの間には、上記凹部同士が合体することにより、キャビティ41が区画されている。キャビティ41には、前述したように、混合材料が充填されている。   The foaming mold 4 includes an upper mold 40U and a lower mold 40D. The foaming mold 4 is interposed between the core part 20U of the electromagnet part 2U and the core part 20D of the electromagnet part 2D. The upper mold 40U has a prismatic shape. A cylindrical concave portion is formed on the lower surface of the upper mold 40U. Similarly, the lower mold 40D has a prismatic shape. A cylindrical recess is formed on the upper surface of the lower mold 40D. The upper mold 40U and the lower mold 40D are arranged so that the openings of the recesses face each other. A cavity 41 is defined between the upper mold 40U and the lower mold 40D by combining the concave portions. As described above, the cavity 41 is filled with the mixed material.

導線210Uに接続された電源および導線210Dに接続された電源を、共にオンにすると、上方の電磁石部2Uの芯部20Uの上端がS極に、下端がN極に磁化される。このため、芯部20Uに、上方から下方に向かって磁力線L(図2に点線で示す)が発生する。また、下方の電磁石部2Dの芯部20Dの上端がS極に、下端がN極に磁化される。このため、芯部20Dに、上方から下方に向かって磁力線Lが発生する。また、芯部20U下端はN極であり、芯部20D上端はS極である。このため、芯部20Uと芯部20Dとの間には、上方から下方に向かって磁力線Lが発生する。以上説明したように、電磁石部2U、2D間には、上方から下方に向かって磁力線Lが発生する。下方の電磁石部2Dの芯部20D下端から放射された磁力線Lは、ヨーク部3を通って、上方の電磁石部2Uの芯部20U上端に流入する。このように、磁力線Lは閉ループを構成するため、磁力線Lの漏洩を抑制することができる。   When both the power source connected to the conducting wire 210U and the power source connected to the conducting wire 210D are turned on, the upper end of the core portion 20U of the upper electromagnet portion 2U is magnetized to the S pole and the lower end is magnetized to the N pole. For this reason, magnetic force lines L (indicated by dotted lines in FIG. 2) are generated in the core portion 20U from the upper side to the lower side. Further, the upper end of the core portion 20D of the lower electromagnet portion 2D is magnetized to the S pole and the lower end is magnetized to the N pole. For this reason, lines of magnetic force L are generated in the core portion 20D from the upper side to the lower side. Further, the lower end of the core portion 20U is an N pole, and the upper end of the core portion 20D is an S pole. For this reason, lines of magnetic force L are generated from above to below between the core portion 20U and the core portion 20D. As described above, lines of magnetic force L are generated between the electromagnet portions 2U and 2D from the top to the bottom. The lines of magnetic force L radiated from the lower end of the core part 20D of the lower electromagnet part 2D flow through the yoke part 3 and flow into the upper end of the core part 20U of the upper electromagnet part 2U. Thus, since the magnetic force line L comprises a closed loop, the leakage of the magnetic force line L can be suppressed.

前述したように、発泡型4は、芯部20Uと芯部20Dとの間に介装されている。このため、発泡型4のキャビティ41内には、上方から下方に向かって略平行な磁力線Lにより一様な磁場が形成されている。発泡型4を磁場発生装置1に設置した後、最初の約2分間は、磁場をかけながら発泡成形を行った。続く約5分間は、磁場をかけないで、発泡成形を行った。   As described above, the foaming mold 4 is interposed between the core portion 20U and the core portion 20D. For this reason, a uniform magnetic field is formed in the cavity 41 of the foaming mold 4 by lines of magnetic force L that are substantially parallel from the top to the bottom. After the foaming mold 4 was installed in the magnetic field generator 1, foaming was performed while applying a magnetic field for the first approximately 2 minutes. For the next approximately 5 minutes, foam molding was performed without applying a magnetic field.

発泡成形が終了した後、脱型して、二種類のウレタン発泡成形体を得た。発泡本体の下面にのみスキン層が形成されているウレタン発泡成形体を、実施例1の発泡成形体、発泡本体の上下両面にスキン層が形成されているウレタン発泡成形体を、実施例2の発泡成形体とした。実施例1、2の発泡成形体の写真を図3〜図5に示す。図3は、実施例1の発泡成形体の上面写真である。図4は、実施例1の発泡成形体を手前側上方から撮影した写真である。図5は、実施例2の発泡成形体を手前側上方から撮影した写真である。   After the foam molding was completed, the mold was removed to obtain two types of urethane foam moldings. The urethane foam molded body in which the skin layer is formed only on the lower surface of the foam main body, the foam molded body of Example 1, and the urethane foam molded body in which the skin layers are formed on the upper and lower surfaces of the foam main body are A foamed molded product was obtained. The photograph of the foaming molding of Example 1, 2 is shown in FIGS. FIG. 3 is a top view photograph of the foam molded article of Example 1. FIG. 4 is a photograph of the foam molded article of Example 1 taken from the upper front side. FIG. 5 is a photograph of the foamed molded product of Example 2 taken from the upper front side.

図3に示すように、実施例1の発泡成形体の上面には、様々な形状の空孔の開口部が多数観察される。なお、本写真は、実施例1の発泡成形体の下面側(紙面奥側)から光を照射して撮影されているため、空孔の開口部は白く写っている。下面側からの光が空孔を通して上面に達していることからわかるように、空孔は上下方向に連通し配向している。但し、実施例1の発泡成形体は下面側にスキン層を有する。このため、実施例1の発泡成形体の下面側では、スキン層により空孔が封止されている。一方、図4に示すように、実施例1の発泡成形体の上面側には、スキン層は形成されていない。実施例1の発泡成形体の上面は、空孔を区画する区画壁が迷路のように連なっており、ラビリンス模様を呈している。   As shown in FIG. 3, many openings of various shapes of pores are observed on the upper surface of the foam molded article of Example 1. In addition, since this photograph was taken by irradiating light from the lower surface side (the back side of the paper surface) of the foam molded body of Example 1, the opening of the hole is shown in white. As can be seen from the fact that light from the lower surface side reaches the upper surface through the holes, the holes communicate with each other in the vertical direction. However, the foam molded article of Example 1 has a skin layer on the lower surface side. For this reason, the void | hole is sealed by the skin layer in the lower surface side of the foaming molding of Example 1. FIG. On the other hand, as shown in FIG. 4, no skin layer is formed on the upper surface side of the foam molded article of Example 1. The upper surface of the foamed molded body of Example 1 has a labyrinth pattern in which partition walls that divide pores are connected like a maze.

図5に示すように、実施例2の発泡成形体は、上面側にスキン層を有する。また、本写真では見ることができないが、下面側にも同様のスキン層を有する。このため、上下方向に連通する空孔は、スキン層により封止されている。また、実施例2の発泡成形体の側部断面を見ると、空孔は上下方向に連通し配向していることがわかる。また、上下方向に伸びる区画壁が樹皮のように観察される。   As shown in FIG. 5, the foamed molded product of Example 2 has a skin layer on the upper surface side. In addition, although it cannot be seen in this photograph, it has a similar skin layer on the lower surface side. For this reason, the air holes communicating in the vertical direction are sealed by the skin layer. Moreover, when the side part cross section of the foaming molding of Example 2 is seen, it turns out that the void | hole is connected and oriented in the up-down direction. In addition, a partition wall extending in the vertical direction is observed like a bark.

(2)荷重試験
製造した実施例2の発泡成形体について、上方(空孔の配向方向)から上面(直径100mmの面積≒78.5cm)に対して荷重を加え、荷重に対する変位量を測定した。また、比較のため、上記と同じ組成の発泡ウレタン樹脂原料を、上記混合材料におけるMR流体の重量分だけ増量して、磁場をかけずに発泡成形し、ウレタン発泡成形体を製造した(以下、比較例1の発泡成形体と称す)。また、上記同様の混合材料を、磁場をかけずに発泡成形し、ウレタン発泡成形体を製造した(以下、比較例2の発泡成形体と称す)。MR流体を配合していない比較例1の発泡成形体にはもちろん、MR流体を配合しても磁場をかけずに発泡成形した比較例2の発泡成形体にも、一端から他端に向かって連通するよう配向された空孔は形成されなかった。これら比較例1、2の発泡成形体についても同様に、荷重に対する変位量を測定した。ここでは、所定の荷重を加えて除去するまでを1サイクルの荷重試験とする。図6に、各発泡成形体についての荷重−変位曲線を示す。
(2) Load test With respect to the foamed molded article of Example 2 manufactured, a load was applied from the upper side (the orientation direction of the holes) to the upper surface (area of diameter 100 mm≈78.5 cm 2 ), and the displacement relative to the load was measured. did. For comparison, the foamed urethane resin raw material having the same composition as described above was increased by the amount of the MR fluid in the mixed material and foam-molded without applying a magnetic field to produce a urethane foam-molded body (hereinafter, This is referred to as the foamed molded article of Comparative Example 1). Further, the same mixed material as above was subjected to foam molding without applying a magnetic field to produce a urethane foam molded body (hereinafter referred to as the foam molded body of Comparative Example 2). Of course, not only the foam molded body of Comparative Example 1 containing no MR fluid but also the foam molded body of Comparative Example 2 foamed and molded without applying a magnetic field even when MR fluid was blended from one end to the other end. No vacancies oriented to communicate were formed. Similarly, the amount of displacement with respect to the load was also measured for the foamed molded products of Comparative Examples 1 and 2. Here, a load test of one cycle is performed until a predetermined load is applied and removed. In FIG. 6, the load-displacement curve about each foaming molding is shown.

図6に示すように、比較例1、2の発泡成形体に対して、実施例2の発泡成形体は剛性が高いことがわかる。また、実施例2の発泡成形体では、変位量が2mmを超えた辺りから荷重が一旦減少し、エネルギーの減衰性が見られた。にも関わらず、実施例2の発泡成形体は、比較例1、2の発泡成形体と同様に、荷重を除去すると略元の形状に戻った。また、実施例2の発泡成形体について、1サイクルの荷重試験を行った1時間後に再度同様の荷重試験を行った(2回目)。2回目の荷重試験における荷重−変位曲線を、図6に併せて示す。図6に示すように、最大荷重はやや小さくなったが、剛性の高さ、エネルギー減衰性、復元性は、維持されていることがわかる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that the foam molded body of Example 2 has higher rigidity than the foam molded bodies of Comparative Examples 1 and 2. Further, in the foamed molded product of Example 2, the load temporarily decreased from around the displacement amount exceeding 2 mm, and energy attenuation was observed. Nevertheless, like the foamed molded products of Comparative Examples 1 and 2, the foamed molded product of Example 2 returned to a substantially original shape when the load was removed. Moreover, about the foaming molding of Example 2, the same load test was done again 1 hour after performing the load test of 1 cycle (2nd time). A load-displacement curve in the second load test is also shown in FIG. As shown in FIG. 6, the maximum load is slightly reduced, but it can be seen that the high rigidity, energy attenuation, and restoration are maintained.

また、復元性を評価するため、1サイクルの荷重試験の前後で、各発泡成形体の厚さを測定した。結果を図7に示す。図7に示すように、いずれの発泡成形体においても、荷重試験の前後で厚さの変化はほとんどなかった。   In addition, in order to evaluate the restoration property, the thickness of each foamed molded product was measured before and after a one-cycle load test. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 7, in any foamed molded product, there was almost no change in thickness before and after the load test.

このように、本発明のウレタン発泡成形体によると、本来のウレタン発泡材料由来の特性と、特有の空孔構造により得られる特性と、が複合された特性が発揮される。例えば、本発明のウレタン発泡成形体は、エネルギー減衰性と高剛性とを共に発揮する。このため、本発明のウレタン発泡成形体は、衝撃吸収材部等として有用である。   Thus, according to the urethane foam molded article of the present invention, a characteristic in which the characteristic derived from the original urethane foam material and the characteristic obtained by the specific pore structure are combined is exhibited. For example, the urethane foam molded article of the present invention exhibits both energy attenuation and high rigidity. For this reason, the urethane foam molding of this invention is useful as an impact-absorbing material part etc.

(3)異方性試験
上記実施例2の発泡成形体から、20mm角のブロック状のサンプルを切り出した。サンプルの上下面にはスキン層が形成されている。このサンプルの上面(20mm×20mm=4cm)に対して荷重を加え(圧縮方向は空孔の配向方向と同じ)、荷重に対する変位量を測定した。同様に、サンプルの右面(20mm×20mm=4cm)に対して荷重を加え(圧縮方向は空孔の配向方向に対して略垂直方向)、荷重に対する変位量を測定した。図8に、各々の測定における荷重−変位曲線を示す。
(3) Anisotropy test A 20 mm square block-shaped sample was cut out from the foamed molded article of Example 2 above. Skin layers are formed on the upper and lower surfaces of the sample. A load was applied to the upper surface (20 mm × 20 mm = 4 cm 2 ) of this sample (the compression direction was the same as the orientation direction of the holes), and the displacement with respect to the load was measured. Similarly, a load was applied to the right surface (20 mm × 20 mm = 4 cm 2 ) of the sample (the compression direction was a direction substantially perpendicular to the orientation direction of the holes), and the displacement with respect to the load was measured. FIG. 8 shows a load-displacement curve in each measurement.

比較のため、上記比較例1、2の発泡成形体から、同様に20mm角のブロック状のサンプルを切り出した。これらのサンプルの上面に対して荷重を加え、荷重に対する変位量を測定した。また、サンプルの右面に対して荷重を加え、荷重に対する変位量を測定した。図9、図10に、各々の測定における荷重−変位曲線を示す。   For comparison, 20 mm square block samples were similarly cut out from the foamed molded products of Comparative Examples 1 and 2 above. A load was applied to the upper surface of these samples, and the amount of displacement with respect to the load was measured. Further, a load was applied to the right surface of the sample, and a displacement amount with respect to the load was measured. 9 and 10 show load-displacement curves in each measurement.

図8に示すように、実施例2のサンプルは、上下方向(空孔の配向方向)において剛性が高いことがわかる。また、上面から圧縮した場合と、右面から圧縮した場合と、について変位が2mmの時(圧縮率10%)における静ばね定数を比較したところ、前者は後者の18.83倍となった。一方、図9、図10に示すように、比較例1、2のサンプルでは、圧縮方向の違いにより剛性にほとんど差はなかった。各々のサンプルについて、実施例2と同様に、上面から圧縮した場合の静ばね定数と、右面から圧縮した場合の静ばね定数とを比較した。その結果、比較例1のサンプルでは0.99倍、比較例2のサンプルでは1.58倍であった。以上より、本発明のウレタン発泡成形体では、空孔の配向方向における特性と、該配向方向と略垂直方向における特性とが大きく異なることがわかる。   As shown in FIG. 8, it can be seen that the sample of Example 2 has high rigidity in the vertical direction (the orientation direction of the holes). Further, when the static spring constant was compared when the displacement was 2 mm (compression ratio 10%) when compressed from the upper surface and when compressed from the right surface, the former was 18.83 times the latter. On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 10, the samples of Comparative Examples 1 and 2 had almost no difference in rigidity due to the difference in the compression direction. About each sample, the static spring constant at the time of compressing from the upper surface and the static spring constant at the time of compressing from the right surface were compared like Example 2. As a result, the sample of Comparative Example 1 was 0.99 times, and the sample of Comparative Example 2 was 1.58 times. From the above, it can be seen that in the urethane foam molded article of the present invention, the characteristics in the orientation direction of the pores and the characteristics in the orientation direction and in the substantially vertical direction are greatly different.

本発明のウレタン発泡成形体は、日用品、自動車等の分野において様々な用途に用いることができる。特に、エネルギー減衰性を生かした衝撃吸収部材や、異方性を必要とするサスペンション用アッパーサポート等に好適である。   The urethane foam molded article of the present invention can be used for various applications in fields such as daily necessities and automobiles. Particularly, it is suitable for an impact absorbing member that makes use of energy attenuation, an upper support for a suspension that requires anisotropy, and the like.

実施例のウレタン発泡成形体の製造に使用した磁場発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the magnetic field generator used for manufacture of the urethane foam molding of an Example. 同磁場発生装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the magnetic field generator. 実施例1の発泡成形体の上面写真である。2 is a top view photograph of the foamed molded product of Example 1. FIG. 実施例1の発泡成形体を手前側上方から撮影した写真である。It is the photograph which image | photographed the foaming molding of Example 1 from the front side upper direction. 実施例2の発泡成形体を手前側上方から撮影した写真である。It is the photograph which image | photographed the foaming molding of Example 2 from the near upper side. 実施例2および比較例1、2の各発泡成形体についての荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve about each foaming molding of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例2および比較例1、2の各発泡成形体について、荷重試験前後の厚さの測定結果である。It is a measurement result of the thickness before and after a load test about each foaming fabrication object of Example 2 and comparative examples 1 and 2. 実施例2の発泡成形体から作製したサンプルにおける荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve in the sample produced from the foaming molding of Example 2. FIG. 比較例1の発泡成形体から作製したサンプルにおける荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve in the sample produced from the foaming molding of the comparative example 1. 比較例2の発泡成形体から作製したサンプルにおける荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve in the sample produced from the foaming molding of the comparative example 2. 本発明のウレタン発泡成形体の製造過程における反応の一部を示すモデル図である。It is a model figure which shows a part of reaction in the manufacture process of the urethane foam molded object of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:磁場発生装置
2U、2D:電磁石部 20U、20D:芯部 21U、21D:コイル部
210U、210D:導線 3:ヨーク部 4:発泡型 40U:上型 40D:下型
41:キャビティ L:磁力線
90:発泡ウレタン樹脂原料 900:整泡剤
91:磁気粘性流体 910:溶媒 911:磁性体粒子 92:気泡 920:泡膜
1: Magnetic field generator 2U, 2D: Electromagnet part 20U, 20D: Core part 21U, 21D: Coil part 210U, 210D: Conductor 3: Yoke part 4: Foaming mold 40U: Upper mold 40D: Lower mold 41: Cavity L: Magnetic field line 90: Foamed urethane resin raw material 900: Foam stabilizer 91: Magnetorheological fluid 910: Solvent 911: Magnetic particles 92: Bubbles 920: Foam film

Claims (11)

一端から他端に向かって連通するよう配向された空孔を持つ発泡本体を有するウレタン発泡成形体。   A urethane foam molded article having a foamed body having pores oriented so as to communicate from one end to the other end. さらに、前記発泡本体の前記一端および前記他端の少なくとも一方に、前記空孔を封止するスキン層を有する請求項1に記載のウレタン発泡成形体。   Furthermore, the urethane foam molding of Claim 1 which has a skin layer which seals the said void | hole in at least one of the said one end and the said other end of the said foaming main body. 前記空孔の配向方向における静ばね定数は、該配向方向と略垂直方向における静ばね定数の2倍以上である請求項1または請求項2に記載のウレタン発泡成形体。   The urethane foam molded article according to claim 1 or 2, wherein a static spring constant in the orientation direction of the pores is at least twice as large as a static spring constant in a direction substantially perpendicular to the orientation direction. 前記空孔の配向方向における静ばね定数は、該配向方向と略垂直方向における静ばね定数の10倍以上である請求項1または請求項2に記載のウレタン発泡成形体。   The urethane foam molded article according to claim 1 or 2, wherein a static spring constant in the orientation direction of the pores is 10 times or more of a static spring constant in a direction substantially perpendicular to the orientation direction. 発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを含む混合材料が発泡成形されてなる請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のウレタン発泡成形体。   The urethane foam molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein a mixed material containing a foamed urethane resin raw material and a magnetorheological fluid is foam-molded. 前記磁気粘性流体は、溶媒と、該溶媒に分散された磁性体粒子と、該磁性体粒子の沈降を抑制するための沈降防止剤と、を含み、
発泡成形後の密度が0.2g/cm以下である請求項5に記載のウレタン発泡成形体。
The magnetorheological fluid includes a solvent, magnetic particles dispersed in the solvent, and an anti-settling agent for suppressing settling of the magnetic particles,
The urethane foam molded article according to claim 5, wherein the density after foam molding is 0.2 g / cm 3 or less.
前記磁気粘性流体は、溶媒と、該溶媒に分散された磁性体粒子と、該磁性体粒子の沈降を抑制するための沈降防止剤と、のみからなる請求項5または請求項6に記載のウレタン発泡成形体。   The urethane according to claim 5 or 6, wherein the magnetorheological fluid comprises only a solvent, magnetic particles dispersed in the solvent, and an anti-settling agent for suppressing settling of the magnetic particles. Foam molded body. 前記磁性体粒子の粒子径は、1μm以上10μm以下である請求項6または請求項7に記載のウレタン発泡成形体。   The urethane foam molded article according to claim 6 or 7, wherein a particle diameter of the magnetic particles is 1 µm or more and 10 µm or less. 発泡ウレタン樹脂原料と磁気粘性流体とを混合し混合材料を調製する混合材料調製工程と、
該混合材料を発泡型に注入し、該発泡型の一端から他端に向かう磁場中で発泡させる発泡工程と、
を有するウレタン発泡成形体の製造方法。
A mixed material preparation step of mixing a foamed urethane resin raw material and a magnetorheological fluid to prepare a mixed material;
A foaming step of pouring the mixed material into a foaming mold and foaming in a magnetic field from one end of the foaming mold to the other;
The manufacturing method of the urethane foam molding which has this.
前記発泡型に作用する前記磁場の磁束密度は、該発泡型の一端から他端に向かう磁力方向、および該磁力方向に対する垂直方向において略同じである請求項9に記載のウレタン発泡成形体の製造方法。   The urethane foam molded article according to claim 9, wherein the magnetic flux density of the magnetic field acting on the foaming mold is substantially the same in a magnetic force direction from one end to the other end of the foaming mold and in a direction perpendicular to the magnetic force direction. Method. 前記発泡ウレタン樹脂原料は、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを含み、
前記磁気粘性流体の配合量は、該ポリイソシアネート成分と該ポリオール成分とを合わせたものの100重量部に対して10重量部以上70重量部以下である請求項9または請求項10に記載のウレタン発泡成形体の製造方法。
The foamed urethane resin raw material includes a polyisocyanate component and a polyol component,
The urethane foam according to claim 9 or 10, wherein a blending amount of the magnetorheological fluid is 10 parts by weight or more and 70 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of a combination of the polyisocyanate component and the polyol component. Manufacturing method of a molded object.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321476A (en) * 1986-07-15 1988-01-29 松下冷機株式会社 Heat insulator
JPH05269764A (en) * 1992-03-27 1993-10-19 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd Production of weatherstrip
JP2001181365A (en) * 1999-12-24 2001-07-03 Nisshinbo Ind Inc Method for manufacturing open-cell rigid polyurethane foam for vacuum heat insulating panel-filler material
JP2006181777A (en) * 2004-12-27 2006-07-13 Tokai Rubber Ind Ltd Foam molding method
JP2006253239A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Bando Chem Ind Ltd Magnetic viscous fluid
JP2009051147A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Tokai Rubber Ind Ltd Urethane foam molded product and its manufacturing method
JP2009051148A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Tokai Rubber Ind Ltd Urethane foam molded product and its manufacturing method
JP2010518228A (en) * 2007-02-06 2010-05-27 ワールド プラパティーズ、 インコーポレイテッド Conductive polymer foam, method for making the same, and use thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321476A (en) * 1986-07-15 1988-01-29 松下冷機株式会社 Heat insulator
JPH05269764A (en) * 1992-03-27 1993-10-19 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd Production of weatherstrip
JP2001181365A (en) * 1999-12-24 2001-07-03 Nisshinbo Ind Inc Method for manufacturing open-cell rigid polyurethane foam for vacuum heat insulating panel-filler material
JP2006181777A (en) * 2004-12-27 2006-07-13 Tokai Rubber Ind Ltd Foam molding method
JP2006253239A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Bando Chem Ind Ltd Magnetic viscous fluid
JP2010518228A (en) * 2007-02-06 2010-05-27 ワールド プラパティーズ、 インコーポレイテッド Conductive polymer foam, method for making the same, and use thereof
JP2009051147A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Tokai Rubber Ind Ltd Urethane foam molded product and its manufacturing method
JP2009051148A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Tokai Rubber Ind Ltd Urethane foam molded product and its manufacturing method

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