JP2019014848A - Cushioning material - Google Patents

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Abstract

To provide a cushioning material excellent in durability with time.SOLUTION: There is provided a cushioning material having a urethane foam containing a hard segment and a soft segment, in which the urethane foam is a reaction cured article formed by using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate-based compound, the urethane foam has spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment of 20 μsec. to 40 μsec. in a Hsolid pulse NMR measurement and volume abundance ratio of the hard segment of 5% to 40%.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、クッション材に関する。   The present disclosure relates to a cushion material.

発泡ウレタンは、各種用途で使用されている(例えば、特許文献1〜4を参照)。   Urethane foam is used in various applications (for example, see Patent Documents 1 to 4).

例えば、特許文献1には、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネート(A)とポリオール成分(B)とを、触媒(C)、整泡剤(D)及び発泡剤(E)の存在下で混合し、金型内に注入することにより自動車用シートクッション用軟質ポリウレタンフォームが開示されている。そして、この自動車用シートクッション用軟質ポリウレタンフォームは、発泡体のコア密度と全密度の差が5kg/m以下であることが開示されている。
特許文献2には、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート含量が55〜90質量%であるジフェニルメタンジイソシアネート(A)と、オキシエチレン含量が1〜40質量%、平均ヒドロキシル当量が700〜2500、及び公称平均官能基数が2〜6であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B)との反応生成物を含むポリイソシアネート組成物が開示されている。そして、この反応生成物は、イソシアネート基含量が15〜30質量%であることが開示されている。
For example, in Patent Document 1, diphenylmethane diisocyanate polyisocyanate (A) and a polyol component (B) are mixed in the presence of a catalyst (C), a foam stabilizer (D), and a foaming agent (E), and gold A flexible polyurethane foam for automobile seat cushions is disclosed by pouring into a mold. And this flexible polyurethane foam for seat cushions for automobiles is disclosed that the difference between the core density and the total density of the foam is 5 kg / m 3 or less.
In Patent Document 2, diphenylmethane diisocyanate (A) having a 2,4′-diphenylmethane diisocyanate content of 55 to 90% by mass, an oxyethylene content of 1 to 40% by mass, an average hydroxyl equivalent of 700 to 2500, and a nominal average A polyisocyanate composition containing a reaction product with a polyoxyethylene polyoxypropylene polyol (B) having 2 to 6 functional groups is disclosed. And it is disclosed that this reaction product has an isocyanate group content of 15 to 30% by mass.

特許文献3には、イソシアネート基含有化合物およびポリアミン化合物の反応で形成されたポリウレタン樹脂製の研磨層を備え、前記研磨層に略均等にセルが形成された研磨パッドが開示されている。そして、この研磨パッドは、研磨層を構成するポリウレタン樹脂が、ハードセグメントで形成される結晶相と、及び、ソフトセグメントで形成される非晶相と、前記結晶相および非晶相の間の界面相とを有していることが開示されている。さらに、温度120℃の環境下におけるパルス核磁気共鳴法による自由誘導減衰信号から得られる前記界面相の成分割合をRI(%)、スピン−スピン緩和時間をT2I(μs)としたときに、P=22500−160・RI−21・T2Iで得られるP値が6000〜7500の範囲であることが開示されている。
特許文献4には、ハードセグメントとソフトセグメントとを含む発泡ウレタンからなる研磨層を有する研磨パッドが開示されている。そして、この研磨パッドは、パルスNMR測定による24℃での発泡ウレタン中の前記ハードセグメントの存在比が、61.9%以上68.8%以下であることが開示されている。
Patent Document 3 discloses a polishing pad comprising a polyurethane resin-made polishing layer formed by the reaction of an isocyanate group-containing compound and a polyamine compound, and in which cells are formed substantially evenly on the polishing layer. In this polishing pad, the polyurethane resin constituting the polishing layer has a crystal phase formed of a hard segment, an amorphous phase formed of a soft segment, and an interface between the crystal phase and the amorphous phase. Having a phase. Furthermore, when the component ratio of the interface phase obtained from the free induction decay signal by the pulse nuclear magnetic resonance method in an environment of 120 ° C. is RI (%) and the spin-spin relaxation time is T2I (μs), P = 22500-160 · RI-21 · T2I It is disclosed that the P value obtained is in the range of 6000-7500.
Patent Document 4 discloses a polishing pad having a polishing layer made of urethane foam containing hard segments and soft segments. And this polishing pad is disclosed that the abundance ratio of the hard segment in the urethane foam at 24 ° C. by pulse NMR measurement is 61.9% or more and 68.8% or less.

特開2010−280855号公報JP 2010-280855 A 特開2008−247996号公報JP 2008-247996 A 特許5242322号公報Japanese Patent No. 5242322 特許5846714号公報Japanese Patent No. 5846714

本開示の目的は、経時での耐久性に優れたクッション材、乗り物用シート用のクッション材、及び車両用シート用のクッション材を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide a cushion material excellent in durability over time, a cushion material for a vehicle seat, and a cushion material for a vehicle seat.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。   Means for solving the above problems include the following aspects.

<1> ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有し、
前記発泡ウレタンが、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物であり、
前記発泡ウレタンが、H固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が5%以上40%以下であるクッション材。
<2> ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有し、
前記発泡ウレタンが、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物であり、
前記発泡ウレタンが、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪が1%以下であるクッション材。
<3> 前記イソシアネート成分が、モノメリックジフェニルメタンジイソシアネートとポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物と、ポリオール成分の一部と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネートである<1>又は<2>に記載のクッション材。
<4> 前記クッション材が、乗り物用シート用のクッション材である<1>〜<3>のいずれか1項に記載のクッション材。
<5> 前記クッション材が、車両用シート用のクッション材である<1>〜<4>のいずれか1項に記載のクッション材。
<1> It has urethane foam including a hard segment and a soft segment,
The foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound,
The foamed urethane is a cushioning material having a hard segment spin-spin relaxation time (T2) of 20 μsec or more and 40 μsec or less and a volume ratio of the hard segment of 5% or more and 40% or less in H 1 solid-state pulse NMR measurement.
<2> Having foamed urethane containing a hard segment and a soft segment,
The foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound,
A cushioning material in which the urethane foam has a compression set of 1% or less after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%.
<3> The cushion material according to <1> or <2>, wherein the isocyanate component is an isocyanate terminal-modified polyisocyanate obtained by reacting a mixture of monomeric diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate with a part of the polyol component.
<4> The cushion material according to any one of <1> to <3>, wherein the cushion material is a cushion material for a vehicle seat.
<5> The cushion material according to any one of <1> to <4>, wherein the cushion material is a cushion material for a vehicle seat.

本開示のクッション材によれば、経時での耐久性に優れたクッション材、乗り物用シート用のクッション材、及び車両用シート用のクッション材が提供される。   According to the cushion material of the present disclosure, a cushion material excellent in durability over time, a cushion material for a vehicle seat, and a cushion material for a vehicle seat are provided.

以下、本開示のクッション材の一例である実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment which is an example of the cushion material of the present disclosure will be described.

本開示のクッション材は、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有する。この発泡ウレタンは、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物である。そして、この発泡ウレタンは、H固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が5%以上40%以下の特性を有する。つまり、この発泡ウレタンのハードセグメントは、H固体パルスNMR測定において、スピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下であり、容積存在比率が5%以上40%以下である。 The cushioning material of this indication has urethane foam containing a hard segment and a soft segment. This foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound. The urethane foam has the characteristics that the hard segment spin-spin relaxation time (T2) is 20 μsec or more and 40 μsec or less and the hard segment volume existence ratio is 5% or more and 40% or less in H 1 solid-state pulse NMR measurement. Have. That is, the hard segment of this urethane foam has a spin-spin relaxation time (T2) of 20 μsec to 40 μsec and a volume ratio of 5% to 40% in H 1 solid-state pulse NMR measurement.

また、本開示のクッション材は、ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有する。この発泡ウレタンは、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物である。そして、発泡ウレタンは、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪が1%以下の特性を有する。   Moreover, the cushion material of this indication has foaming urethane containing a hard segment and a soft segment. This foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound. The urethane foam has a characteristic of a compression set of 1% or less after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%.

従来、発泡ウレタンは、例えば、車両用シート等の乗り物シート用クッション材、家具用クッション材、事務椅子用クッション材、寝具マットレス用クッション材などの各種クッション材の用途に適用されていることが知られている。   Conventionally, urethane foam has been applied to various cushion materials such as cushion materials for vehicle seats such as vehicle seats, cushion materials for furniture, cushion materials for office chairs, and cushion materials for bedding mattresses. It has been.

クッション材は、要求される特性の一つとして、経時での耐久性がある。特に、発泡ウレタンを乗り物用シート用のクッション材に適用した場合、乗り物用シート用クッション材には、経時での耐久性が求められる。クッション材は、経時での耐久性が低いと、振動吸収性、反発弾性、荷重たわみ特性等の乗り心地(つまり、快適性)に関わる諸物性の保持性に対して、大きな影響を受ける。   The cushion material has durability over time as one of required characteristics. In particular, when urethane foam is applied to a cushion material for a vehicle seat, the vehicle seat cushion material is required to have durability over time. If the cushion material has low durability over time, the cushion material is greatly affected by the holding properties of various physical properties related to riding comfort (that is, comfort) such as vibration absorption, rebound resilience, and load deflection characteristics.

例えば、車両用シートなど乗り物用シートのクッション材として用いる発泡ウレタンには、適切な発泡倍率(およそ60kg/m前後)で、柔軟なクッション性を保持しながら、快適性を向上させることが要求される。この要求に応えるために、発泡ウレタンは、発泡ウレタン中のハードセグメントの存在比を高めている。
ハードセグメントは、高い融点、または高いガラス転移温度を有する。このため、ハードセグメントは、高モジュラス、および高強度に寄与する。ハードセグメントは、特に発泡ウレタンの初期(発泡ウレタンの製造直後)から経時の物性および強度を発現させる部分である。
For example, the urethane foam used as seat including a cushion material of a vehicle seat for a vehicle, in a suitable expansion ratio (approximately 60 kg / m 3 before and after), while maintaining a flexible cushioning, required to improve the comfort Is done. In order to meet this requirement, urethane foam is increasing the abundance ratio of hard segments in the urethane foam.
The hard segment has a high melting point or a high glass transition temperature. For this reason, the hard segment contributes to high modulus and high strength. The hard segment is a part that expresses physical properties and strength over time from the initial stage of urethane foam (immediately after the production of urethane foam).

このハードセグメントを形成する組成が尿素結合凝集体の場合は、各々の尿素結合間の界面で水素結合(非共有結合)を形成するため、発泡ウレタンの製造直後の初期諸物性は良好である。しかしながら、乗員の尻下等で長時間にわたり使用される湿熱圧縮下では、水分が水素結合に介入し、局部的なせん断圧縮のかかった尿素結合凝集体(ハードセグメントの一部)の中の各々の尿素結合間界面でズリ変形が発生し易いと考えられる。   When the composition for forming the hard segment is a urea bond aggregate, a hydrogen bond (non-covalent bond) is formed at the interface between each urea bond, so that the initial physical properties immediately after the production of the urethane foam are good. However, under wet heat compression that is used for a long time, such as under the occupant's bottom, moisture intervenes in hydrogen bonding, and each of the urea-bonded aggregates (part of the hard segment) subjected to local shear compression It is considered that slip deformation tends to occur at the interface between urea bonds.

一方で、ソフトセグメントは、室温より低いガラス転移温度を有する。このため、ソフトセグメントは、高伸長および弾性回復に寄与する。ソフトセグメントは、発泡ウレタンの柔軟性を発現させる部分である。   On the other hand, the soft segment has a glass transition temperature lower than room temperature. For this reason, the soft segment contributes to high elongation and elastic recovery. The soft segment is a part that expresses the flexibility of the urethane foam.

クッション材の経時での耐久性は、例えば乗り物用シートの現実的な使用環境を反映し、圧縮荷重と同時に、湿熱を負荷した条件下の経時に対する信頼性試験として、湿熱圧縮永久歪(温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪)が知られている。湿熱圧縮永久歪は、最終的なクッション材の厚み変化(永久歪)を測定することで、振動吸収性、反発弾性、荷重たわみ特性(底突き感)等の変化が予想できる。すなわち、湿熱圧縮永久歪は、乗り物用シートに適用した場合の快適性に与える影響を知ることができる指標となる。   The durability of the cushioning material over time reflects, for example, the realistic use environment of the vehicle seat, and as a reliability test over time under the condition of applying wet heat simultaneously with the compression load, wet heat compression set (temperature 50 A compression set after 50% compression for 22 hours under the conditions of ° C. and 95% relative humidity is known. By measuring the final thickness change (permanent strain) of the cushioning material, the wet heat compression set can be expected to change in vibration absorption, rebound resilience, load deflection characteristics (bottom sensation), and the like. That is, the wet heat compression set is an index that can be used to know the effect on comfort when applied to a vehicle seat.

乗り物シート用クッション材の経時での耐久性を表す指標としては、湿熱圧縮永久歪が小さいことが望ましい。   It is desirable that the wet heat compression set is small as an index representing the durability of the vehicle seat cushion material over time.

例えば、特許文献1に開示される自動車用シートクッション用軟質ポリウレタンフォームは、経時での耐久性が低く、さらなる改善が求められていた。
また、特許文献2に開示されるポリイソシアネート組成物を成形した発泡ウレタンが、例えば、家具用クッション材、自動車および鉄道などの車両用シートのクッション材、及び寝具マットレス用のクッション材に適用された場合には、経時での耐久性が低く、さらなる改善が求められていた。特に、特許文献2に開示されるポリウレタンが、車両用シートのクッション材に適用された場合、経時での耐久性が低さに起因して、快適性が十分に満足するには至っておらず、さらなる経時での耐久性の向上が求められていた。
このように、従来の発泡ウレタンを用いたクッション材は、さらなる経時での耐久性の向上が求められていた。
For example, the flexible polyurethane foam for automobile seat cushion disclosed in Patent Document 1 has low durability over time, and further improvement has been demanded.
Further, the urethane foam molded from the polyisocyanate composition disclosed in Patent Document 2 is applied to, for example, a cushion material for furniture, a cushion material for vehicle seats such as automobiles and railways, and a cushion material for bedding mattresses. In some cases, durability over time was low, and further improvement was demanded. In particular, when the polyurethane disclosed in Patent Document 2 is applied to a cushion material for a vehicle seat, due to low durability over time, comfort has not been sufficiently satisfied, There has been a demand for further improvement in durability over time.
Thus, the cushion material using the conventional urethane foam has been required to further improve durability over time.

一方、特許文献3及び特許文献4に開示される発泡ウレタンは、研磨用パッドに用いられるものである。これら研磨用パッドに用いられる発泡ウレタンは、クッション材として要求される特性を有しておらず、クッション材の用途(特に乗り物用シートのクッション材)には適していない材料である。   On the other hand, the urethane foam disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 is used for a polishing pad. The urethane foam used for these polishing pads does not have the characteristics required as a cushioning material, and is a material that is not suitable for use as a cushioning material (particularly a cushioning material for a vehicle seat).

ここで、従来の発泡ウレタンは、発泡ウレタンの気泡樹脂(骨格および膜を形成する部分)中のハードセグメント(例えば、尿素結合が密集した大きな凝集体構造の形態)の存在する割合が多いと考えられる。
従来の発泡ウレタンを、24℃、真空中でのHパルスNMR測定を行った場合、24℃、真空中でのHパルスNMR(核磁気共鳴)測定によって得られるハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)は20μsec未満となる。このとき、従来の発泡ウレタンでは、尿素結合が密集した大きな凝集体構造(例えば、直径10nm以上の尿素結合の凝集体構造)を形成していると考えられる。また、ハードセグメントの容積存在比率が大きくなるにしたがい、尿素結合の凝集体構造の存在割合が多い構造と考えられる。
つまり、発泡ウレタンのハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec未満であり、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が大きい場合、尿素結合が密集した大きな凝集体構造の数が多い構造を形成していると推測される。
Here, the conventional urethane foam is considered to have a high proportion of hard segments (for example, a form of a large aggregate structure in which urea bonds are dense) in the foamed resin (parts forming a skeleton and a film) of the urethane foam. It is done.
When conventional H 1 pulse NMR measurement is performed on urethane foam at 24 ° C. in vacuum, spin-spin relaxation of hard segments obtained by H 1 pulse NMR (nuclear magnetic resonance) measurement in vacuum at 24 ° C. The time (T2) is less than 20 μsec. At this time, it is considered that the conventional urethane foam forms a large aggregate structure in which urea bonds are dense (for example, an aggregate structure of urea bonds having a diameter of 10 nm or more). In addition, as the volume ratio of the hard segment is increased, it is considered that the structure has a higher ratio of the urea bond aggregate structure.
In other words, when the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment of the urethane foam is less than 20 μsec and the volume existence ratio of the hard segment is large, a structure having a large number of large aggregate structures with dense urea bonds is formed. Presumed to be.

この構造を有する従来の発泡ウレタンに対してせん断荷重が負荷されると、尿素結合間の水素結合(非共有結合)界面に大きな位置ズレが起こると考えられる。その結果、各々の凝集体構造はズリ変形を伴う永久歪が生じ、これらの永久変形が生じた凝集体構造から構成される各々の気泡樹脂もまた永久変形の歪を持つことになると考えられる。そのため、従来の発泡ウレタンを用いたクッション材は経時での耐久性が低いと推測される。   When a shear load is applied to the conventional urethane foam having this structure, it is considered that a large positional shift occurs at the hydrogen bond (non-covalent bond) interface between urea bonds. As a result, each aggregate structure undergoes permanent deformation accompanied by shear deformation, and it is considered that each cell resin composed of the aggregate structure in which such permanent deformation has occurred also has permanent deformation. Therefore, it is estimated that the conventional cushioning material using urethane foam has low durability over time.

これに対し、本開示のクッション材は、特定の発泡ウレタンから形成されるものであり、24℃、真空中でのH固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下、かつ、容積存在比率が5%以上40%以下である。そのため、尿素結合が密集した大きな凝集体構造が少なく(つまり尿素結合間の水素結合(非共有結合が少ない)、かつ、尿素結合の凝集体の数も少ない構造を形成しており、これらが単分散に近い状態であると考えられる。その結果、本開示のクッション材に対し、せん断荷重が負荷されても、せん断永久歪の発生が抑制されていると考えられる。それによって、本開示のクッション材は、経時での耐久性を低下させる要素が抑えられており、経時での耐久性に優れていると推測される。 On the other hand, the cushion material of the present disclosure is formed from a specific foamed urethane, and has a hard segment spin-spin relaxation time (T2) in H 1 solid-state pulse NMR measurement at 24 ° C. in vacuum. It is 20 μsec or more and 40 μsec or less, and the volume existence ratio is 5% or more and 40% or less. For this reason, there are few large aggregate structures with dense urea bonds (that is, hydrogen bonds between urea bonds (low noncovalent bonds) and a small number of urea bond aggregates, which are simple structures. As a result, it is considered that even when a shear load is applied to the cushion material of the present disclosure, the occurrence of shear set is suppressed. It is estimated that the material has an element that reduces durability over time, and is excellent in durability over time.

また、本開示のクッション材は、特定の発泡ウレタンから形成されるものであり、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪(湿熱圧縮永久歪)が1%以下である。従来の発泡ウレタンを用いたクッション材の湿熱圧縮永久歪は、例えば5%を超えることから、本開示のクッション材は、従来の発泡ウレタンを用いたクッション材よりも、経時での耐久性に優れている。   Further, the cushion material of the present disclosure is formed from a specific foamed urethane, and is subjected to compression set (wet heat compression) after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%. Permanent strain) is 1% or less. The wet heat compression set of the cushion material using the conventional urethane foam exceeds 5%, for example. Therefore, the cushion material of the present disclosure is superior in durability over time than the cushion material using the conventional urethane foam. ing.

(H固体パルスNMR測定)
ここで、H固体パルスNMR(Nuclear Magnetic Resonance:核磁気共鳴)測定おけるスピン−スピン緩和時間(T2)および容積存在比率について説明する。
(H 1 solid-state pulse NMR measurement)
Here, the spin-spin relaxation time (T2) and volume abundance ratio in the H 1 solid-state pulse NMR (Nuclear Magnetic Resonance) measurement will be described.

まず、H固体パルスNMR測定について説明する。本明細書中において、H固体パルスNMR測定は、測定対象となるクッション材を一昼夜室温で真空乾燥させ、真空封管したものを試験片とし、24℃、真空中で測定したものである。具体的な測定条件を以下に示す。 First, the H 1 solid pulse NMR measurement will be described. In the present specification, the H 1 solid-state pulse NMR measurement is a measurement performed at 24 ° C. in a vacuum using a cushion material to be measured as a test piece after vacuum drying at room temperature all day and night and a vacuum sealed tube. Specific measurement conditions are shown below.

−測定条件−
測定装置:日本電子(JEOL)社製、JNM−MU25(共鳴周波数25MHz)
測定手法:Solid echo 法
測定温度:24℃
パルス幅:90°pulse、2.3μs
繰り返し時間:4sec
積算回数:32回(発泡サンプル)
なお、解析結果(ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)および容積存在比率)は、Variance分散の数値が25以下を前提とする。Variance分散は、データの散らばりの度合いを示し、偏差の2乗の平均で表される。
-Measurement conditions-
Measuring device: JNM-MU25 (resonance frequency 25 MHz) manufactured by JEOL
Measuring method: Solid echo method Measuring temperature: 24 ° C
Pulse width: 90 ° pulse, 2.3 μs
Repeat time: 4 sec
Integration count: 32 times (foamed sample)
The analysis results (spin-spin relaxation time (T2) and volume existence ratio of the hard segment) are based on the assumption that the value of Variance dispersion is 25 or less. Variance variance indicates the degree of data dispersion, and is represented by the average of the squares of deviations.

固体パルスNMR測定は、緩和時間の違いを利用して、測定対象物の成分の量を評価することができる。
測定対象物を、H固体パルスNMR測定を行うと、パルスに対する応答として、FID信号(free inductiondecay;自由誘導減衰信号)が得られる。FID信号の初期値は測定試料中のプロトンの数に比例している。測定対象物に、例えば、ハードセグメントおよびソフトセグメントなどの複数の成分がある場合、FID信号は各成分の応答信号の和となる。成分によって運動性に差があると、スピン−スピン緩和時間(T2)が異なる。そのため、スピン−スピン緩和時間(T2)を分離することで、各成分の緩和時間と、各成分の割合(容積存在比率)を求めることができる。成分の運動性が小さくなるほどスピン−スピン緩和時間(T2)が短くなり、運動性が大きくなるほどスピン−スピン緩和時間(T2)が長くなる。つまり、固い成分ほどスピン−スピン緩和時間(T2)が短く、柔らかい成分ほどスピン−スピン緩和時間(T2)が長くなる。
In the H 1 solid-state pulse NMR measurement, the amount of the component of the measurement object can be evaluated using the difference in relaxation time.
When H 1 solid-state pulse NMR measurement is performed on the measurement object, an FID signal (free induction decay) is obtained as a response to the pulse. The initial value of the FID signal is proportional to the number of protons in the measurement sample. For example, when the measurement object has a plurality of components such as a hard segment and a soft segment, the FID signal is the sum of the response signals of the respective components. If there is a difference in mobility depending on the components, the spin-spin relaxation time (T2) is different. Therefore, by separating the spin-spin relaxation time (T2), the relaxation time of each component and the ratio (volume existence ratio) of each component can be obtained. As the component mobility decreases, the spin-spin relaxation time (T2) decreases. As the mobility increases, the spin-spin relaxation time (T2) increases. That is, the hard component has a shorter spin-spin relaxation time (T2), and the softer component has a longer spin-spin relaxation time (T2).

ハードセグメントおよびソフトセグメントを有する発泡ウレタンを測定した場合、H固体パルスNMR測定では、ハードセグメントとソフトセグメントとは、運動性に差があるため、両者のスピン−スピン緩和時間(T2)が異なる。ハードセグメントはスピン−スピン緩和時間(T2)が短くなり、ソフトセグメントはスピン−スピン緩和時間(T2)が長くなる。つまり、尿素結合の凝集体構造を形成しているほどスピン−スピン緩和時間(T2)が短くなり、尿素結合の凝集体構造の形成が抑制されているほどスピン−スピン緩和時間(T2)が長くなる。
また、ハードセグメントの容積存在比率が大きくなるほど(つまり、尿素結合の凝集体構造を形成しているほど)、スピン−スピン緩和時間(T2)が短い。
When foamed urethane having a hard segment and a soft segment is measured, in the H 1 solid-state pulse NMR measurement, there is a difference in mobility between the hard segment and the soft segment, so the spin-spin relaxation time (T2) of the two is different. . The hard segment has a short spin-spin relaxation time (T2), and the soft segment has a long spin-spin relaxation time (T2). That is, the spin-spin relaxation time (T2) becomes shorter as the urea bond aggregate structure is formed, and the spin-spin relaxation time (T2) becomes longer as the urea bond aggregate structure is suppressed. Become.
In addition, the spin-spin relaxation time (T2) is shorter as the volume ratio of the hard segment is larger (that is, the urea bond aggregate structure is formed).

以上のことから、24℃、真空中でのH固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下であることは、発泡ウレタン中の尿素結合の凝集体構造内の尿素結合間水素結合が少ない(つまり、尿素結合が密集した大きな凝集体構造が少ない)ことを意味すると考えられる。また、同時にハードセグメントの容積存在比率が5%以上40%以下であることは、尿素結合の凝集体構造内の尿素結合間水素結合の存在割合が少ない(つまり、尿素結合が密集した凝集体構造の数が少ない)構造に抑えられていると考えられる。 From the above, in the H 1 solid-state pulse NMR measurement in vacuum at 24 ° C., the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment is 20 μsec or more and 40 μsec or less. This is thought to mean that there are few hydrogen bonds between urea bonds in the structure (that is, there are few large aggregate structures with dense urea bonds). At the same time, the volume ratio of the hard segment being 5% or more and 40% or less indicates that the existence ratio of hydrogen bonds between urea bonds in the aggregate structure of urea bonds is small (that is, the aggregate structure with dense urea bonds). It is thought that the structure is suppressed).

ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)の好ましい下限値は21μsec以上、より好ましくは22μsec以上である。また、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)の好ましい上限値は、39μsec以下、より好ましくは38μsec以下である。
一方、ハードセグメントの容積存在比率の好ましい下限値は10%以上、より好ましくは19%以上である。また、ハードセグメントの容積存在比率の好ましい上限値は、38%以下、より好ましくは35%以下である。
A preferable lower limit value of the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment is 21 μsec or more, more preferably 22 μsec or more. Moreover, the preferable upper limit of the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment is 39 μsec or less, more preferably 38 μsec or less.
On the other hand, the preferable lower limit of the volume existence ratio of the hard segment is 10% or more, more preferably 19% or more. Moreover, the upper limit with a preferable volume ratio of a hard segment is 38% or less, More preferably, it is 35% or less.

(湿熱圧縮永久歪)
次に、湿熱圧縮永久歪について説明する。
本明細書中において、湿熱圧縮永久歪は、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪を測定したものである。
具体的には、測定対象となるクッション材を、厚さ40mm±1mmに切り出し試験片とする。この試験片の厚さ(t0)を測定し、試験片の厚さの50%まで圧縮して固定し、50℃、相対湿度95%の高湿恒温槽に22時間放置する。その後、固定した状態の試験片を取り出し、30分後の試験片の厚さ(t1)を測定する。その後、下記式で求めた値を湿熱圧縮永久歪の値とする。
(式) 湿熱圧縮永久歪(%)={(t0−t1)/t0}×100
(Heat heat compression set)
Next, the wet heat compression set will be described.
In this specification, the wet heat compression set is a measurement of compression set after 50% compression for 22 hours under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%.
Specifically, a cushion material to be measured is cut into a thickness of 40 mm ± 1 mm and used as a test piece. The thickness (t0) of this test piece is measured, compressed and fixed to 50% of the thickness of the test piece, and left in a high-humidity thermostatic chamber at 50 ° C. and 95% relative humidity for 22 hours. Thereafter, the fixed test piece is taken out, and the thickness (t1) of the test piece after 30 minutes is measured. Then, let the value calculated | required by the following formula be the value of wet heat compression set.
(Formula) Wet heat compression set (%) = {(t0−t1) / t0} × 100

本開示のクッション材は、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪が1%以下である。好ましくは0.8%以下、より好ましくは0.5%以下である。
湿熱圧縮永久歪が1%以下であるということは、湿熱条件下での経時での圧縮永久歪が低く抑えられていることを意味する。したがって、本開示のクッション材を、例えば、乗り物用のクッション材に適用した場合に、経時に対し、より安定した経時での耐久性(例えば快適性)が得られることを示している。
なお、湿熱圧縮永久歪が小さいほど、経時での耐久性(例えば快適性)に優れるため、湿熱圧縮永久歪の下限値は0%であることが好ましいが、下限値は特に限定されるものではない。
The cushion material of the present disclosure has a compression set of 1% or less after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%. Preferably it is 0.8% or less, More preferably, it is 0.5% or less.
That the wet heat compression set is 1% or less means that the compression set over time under wet heat conditions is kept low. Therefore, when the cushion material of this indication is applied, for example to the cushion material for vehicles, it shows that the durability (for example, comfort) more stable over time can be obtained over time.
The lower the wet heat compression set, the better the durability over time (for example, comfort). Therefore, the lower limit of the wet heat compression set is preferably 0%, but the lower limit is not particularly limited. Absent.

以下、本開示のクッション材の材料である発泡ウレタンについて説明する。発泡ウレタンは、連続気泡を有するウレタン発泡体である。   Hereinafter, urethane foam which is a material of the cushioning material of the present disclosure will be described. The urethane foam is a urethane foam having open cells.

本開示のクッション材は、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された発泡ウレタンを有する。発泡ウレタンは、具体的には、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分と、ポリオール成分と、触媒と、発泡剤との混合原料を反応硬化させた反応硬化物である。
発泡ウレタンは、特に、クッション材の経時での耐久性(特に快適性)の点で、モノメリックジフェニルメタンジイソシアネートとポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物を、予めポリオールの一部と反応させたポリイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物であることが好ましい。
The cushion material of this indication has foaming urethane formed using the isocyanate ingredient of a diphenylmethane diisocyanate type compound. Specifically, the urethane foam is a reaction cured product obtained by reaction curing of a mixed raw material of an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound, a polyol component, a catalyst, and a foaming agent.
Urethane foam uses a polyisocyanate component obtained by reacting a mixture of monomeric diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate in advance with a part of the polyol, particularly in terms of durability (especially comfort) of the cushion material over time. It is preferable that the reaction cured product is formed.

以下、発泡ウレタンを形成するための各成分について説明する。   Hereinafter, each component for forming foaming urethane is demonstrated.

(イソシアネート成分)
まず、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分について説明する。以下、ジフェニルメタンジイソシアネートを「MDI」と称する場合がある。
MDI系化合物は、特に限定されるものではない。例えば、純粋な(ピュア)ジフェニルメタンジイソシアネート(モノメリックMDI)、ポリメリックMDI、ポリメリックMDIのイソシアネート末端変性ポリイソシアネート、モノメリックMDIとポリメリックMDIとを含むイソシアネート末端変性ポリイソシアネートが挙げられる。
(Isocyanate component)
First, the isocyanate component of the diphenylmethane diisocyanate compound will be described. Hereinafter, diphenylmethane diisocyanate may be referred to as “MDI”.
The MDI compound is not particularly limited. Examples thereof include pure (pure) diphenylmethane diisocyanate (monomeric MDI), polymeric MDI, isocyanate-terminated polyisocyanate of polymeric MDI, and isocyanate-terminated polyisocyanate including monomeric MDI and polymeric MDI.

具体的には、例えば、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2’−MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、およびこれらの混合物のモノメリックMDI;ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートのポリメリックMDI;モノメリックMDIをポリオール成分と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネート;ポリメリックMDIをポリオール成分と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネート;モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネートが挙げられる。これらのジフェニルメタンジイソシアネート系化合物は、1種単独でも、2種以上を併用してもよい。   Specifically, for example, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate (2,2′-MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (2,4′-MDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4 '-MDI), and monomeric MDI of these mixtures; polymeric MDI of polymethylene polyphenylene polyisocyanate; isocyanate-terminated modified polyisocyanate obtained by reacting monomeric MDI with polyol component; isocyanate terminated product obtained by reacting polymeric MDI with polyol component Modified polyisocyanate: Isocyanate-terminated polyisocyanate obtained by reacting a mixture of monomeric MDI and polymeric MDI with a polyol component. These diphenylmethane diisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.

これらのなかでも、MDI系化合物は、クッション材の経時での耐久性(快適性)に優れる点で、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分の一部と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネート(つまり、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分の一部と反応させたプレポリマー)がより好ましい。このイソシアネート末端変性ポリイソシアネートを用いると、尿素結合の凝集体構造の形成を抑制し易くなる。   Among these, the MDI compound is an isocyanate-terminated polymer obtained by reacting a mixture of a monomeric MDI and a polymeric MDI with a part of a polyol component in that the cushion material is excellent in durability (comfort) with time. An isocyanate (that is, a prepolymer obtained by reacting a mixture of monomeric MDI and polymeric MDI with a part of the polyol component) is more preferable. When this isocyanate terminal-modified polyisocyanate is used, formation of a urea bond aggregate structure is easily suppressed.

モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネートにおいて、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合比(質量比)は、ポリメリックMDIの質量に対するモノメリックMDIの質量の比(モノメリックMDI/ポリメリックMDI)として、3/7以上9/1以下の範囲が好ましい。より好ましくは4/6以上8/2以下の範囲である。モノメリックMDIとポリメリックMDIのMDI混合比(質量比)が、3/7以上9/1以下の範囲内であると、クッション材としての特性から逸脱したフォームとなることが抑えられる。さらに、成形性の低下が抑制される。   In an isocyanate-terminated polyisocyanate obtained by reacting a mixture of a monomeric MDI and a polymeric MDI with a polyol component, the mixing ratio (mass ratio) of the monomeric MDI and the polymeric MDI is the mass of the monomeric MDI relative to the mass of the polymeric MDI. The ratio (monomeric MDI / polymeric MDI) is preferably in the range of 3/7 to 9/1. More preferably, it is the range of 4/6 or more and 8/2 or less. When the MDI mixing ratio (mass ratio) of the monomeric MDI and the polymeric MDI is in the range of 3/7 or more and 9/1 or less, it is possible to suppress the foam from deviating from the characteristics as the cushioning material. Furthermore, a decrease in moldability is suppressed.

また、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネートは、NCO含有量(質量%)で、最終的に10以上30以下になるよう調整することが好ましい。   The isocyanate-terminated polyisocyanate obtained by reacting a mixture of monomeric MDI and polymeric MDI with a polyol component is preferably adjusted to have an NCO content (mass%) of 10 to 30 in the end.

(ポリオール成分)
ポリオール成分としては、特に限定されるものではない。本開示のクッション材が、乗り物用シート(特に車両用シート)用に適用される場合がある点で、ポリオール成分としては、加水分解を起こし難い(耐加水分解性に優れる)、エーテル系ポリオールが好ましい。エーテル系のポリオールとしては、例えば、具体的には、PPG系(ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール)、PTMG(ポリテトラメチレンエーテルグリコール)、PEG(ポリエチレングリコール)等の−O−結合(エーテル結合)を有するものが好ましい。
(Polyol component)
The polyol component is not particularly limited. Since the cushion material of the present disclosure may be applied to a vehicle seat (especially a vehicle seat), the polyol component hardly causes hydrolysis (excells in hydrolysis resistance). preferable. Specific examples of ether polyols include PPG (polyoxypropylene polyol, polyoxyethylene polyol, polyoxyethylene polyoxypropylene polyol), PTMG (polytetramethylene ether glycol), and PEG (polyethylene glycol). Those having —O— bonds (ether bonds) such as

ポリオール成分の平均分子量は、重量平均分子量で200以上10000以下(好ましくは600以上9000以下)の範囲であることがよい。また、活性水素基(OH基)の官能基数当たりの重量平均分子量が200以上4000以下(好ましくは300以上3000以下)の範囲であることがよい。   The average molecular weight of the polyol component is preferably in the range of 200 to 10,000 (preferably 600 to 9000) in terms of weight average molecular weight. The weight average molecular weight per number of functional groups of the active hydrogen group (OH group) may be in the range of 200 to 4000 (preferably 300 to 3000).

(触媒)
触媒としては、特に限定されず、クッション材として用いられる発泡ウレタンの分野において公知である各種のウレタン化触媒を使用できる。例えば、トリエチルアミン、トリエチルジアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモリホリン、N−エチルモリホリン、ジメチルベンジルアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N´,N´,N´´−ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス−(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、トリエチレンジアミン、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,2−ジメチルイミダゾール、ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチル−N−ヘキサノールアミン等のアミン化合物のアミン系触媒;これらアミン化合物の有機酸塩;スタナスオクトエート;ナフテン酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。また、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミンなどの活性水素を有するアミン系触媒も挙げられる。これら触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(catalyst)
The catalyst is not particularly limited, and various urethanization catalysts known in the field of urethane foam used as a cushioning material can be used. For example, triethylamine, triethyldiamine, tripropylamine, tributylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, dimethylbenzylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N ′, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, triethylenediamine, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7,1,2- Amine-based catalysts of amine compounds such as dimethylimidazole, dimethylethanolamine, N, N-dimethyl-N-hexanolamine; organic acid salts of these amine compounds; stannous octoate; organometallic compounds such as zinc naphthenate . Further, amine-based catalysts having active hydrogen such as N, N-dimethylethanolamine and N, N-diethylethanolamine are also included. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

触媒の添加量は、ポリオール成分に対して、0.01質量%以上10質量%以下が好ましい。0.01質量%以上であると、キュアー不足が抑制されやすく、10質量%以下であると、成形性の低下が抑制される。   The addition amount of the catalyst is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the polyol component. When it is 0.01% by mass or more, curing shortage is easily suppressed, and when it is 10% by mass or less, a decrease in moldability is suppressed.

(発泡剤)
発泡剤としては、水を含む発泡剤であることがよく、水単独であることが好ましい。
発泡剤として用いる水の量としては、ポリオール成分100質量部に対し、適宜目的とする発泡倍率によって設定すればよい。
発泡剤は、水と併用する場合、水以外の発泡剤としては、例えば、塩化メチレン、ハイドロクロロフルオロカーボン類(HCFC−123など)、ハイドロフルオロカーボン類(HFC−245faなど)、ブタン、ペンタン(シクロペンタン、イソペンタン、ノルマルペンタン)等の低沸点有機化合物;ギ酸などの有機酸が挙げられる。
また、発泡剤として、水を含む発泡剤に加えて、発泡ウレタンを得るための混合原料に対し、空気、窒素ガス、液化二酸化炭素等を混入溶解させてもよい。水以外の発泡剤の量は、目的とする発泡倍率によって設定すればよい。
(Foaming agent)
The foaming agent is preferably a foaming agent containing water, and is preferably water alone.
The amount of water used as the foaming agent may be appropriately set according to the intended foaming ratio with respect to 100 parts by mass of the polyol component.
When the foaming agent is used in combination with water, examples of the foaming agent other than water include methylene chloride, hydrochlorofluorocarbons (HCFC-123, etc.), hydrofluorocarbons (HFC-245fa, etc.), butane, pentane (cyclopentane). , Isopentane, normal pentane) and the like; organic acids such as formic acid.
Further, as a foaming agent, in addition to a foaming agent containing water, air, nitrogen gas, liquefied carbon dioxide or the like may be mixed and dissolved in a mixed raw material for obtaining foamed urethane. What is necessary is just to set the quantity of foaming agents other than water by the target foaming ratio.

(その他成分)
その他成分は、必要に応じて添加される成分(添加剤)である。その他成分としては、例えば、架橋剤、着色剤、充填剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、整泡剤等が挙げられる。その他成分を使用する場合には、これらを1種単独、又は2種以上を必要に応じて選択して用いればよい。
(Other ingredients)
The other components are components (additives) added as necessary. Examples of other components include a crosslinking agent, a colorant, a filler, a flame retardant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, and a foam stabilizer. When other components are used, these may be used alone or in combination of two or more as required.

つぎに、本開示のクッション材に用いる発泡ウレタンの製造方法について説明する。   Below, the manufacturing method of the urethane foam used for the cushioning material of this indication is demonstrated.

(発泡ウレタンの製造方法)
発泡ウレタンの製造方法としては、特に限定されず、スラブストック法および型内で成形するモールド法における公知の方法が適用できる。
発泡ウレタンの好ましい製造方法の一例としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を準備する第1の工程と、前記のイソシアネート成分とポリオール成分と発泡剤とを混合した原料を成形する第2の工程とを有する方法が挙げられる。
(Method for producing urethane foam)
It does not specifically limit as a manufacturing method of foaming urethane, The well-known method in the molding method formed in a slabstock method and a type | mold is applicable.
As an example of a preferable method for producing foamed urethane, for example, a first step of preparing an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound, and a second step of molding a raw material obtained by mixing the isocyanate component, the polyol component and the foaming agent are used. The method which has a process is mentioned.

第1の工程としては、例えば、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物を、予めポリオールの一部と混合調製させたポリイソシアネート成分(つまり、モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物をポリオール成分の一部と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネート)を準備することがよい。モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合物は、モノメリックMDI/ポリメリックMDIの混合比として、3/7以上9/1以下(質量比)とすることがよい。また、イソシアネート基(NCO基)が、NCO含有量(質量%)で、最終的に10以上30以下になるよう調整することが好ましい。   As the first step, for example, a polyisocyanate component prepared by mixing a mixture of monomeric MDI and polymeric MDI with a part of a polyol in advance (that is, a mixture of monomeric MDI and polymeric MDI is one of the polyol components). It is preferable to prepare an isocyanate-terminated polyisocyanate) reacted with a part. The mixture of the monomeric MDI and the polymeric MDI is preferably 3/7 or more and 9/1 or less (mass ratio) as the mixing ratio of the monomeric MDI / polymeric MDI. Moreover, it is preferable to adjust so that an isocyanate group (NCO group) may finally become 10-30 by NCO content (mass%).

第2の工程としては、第1の工程で準備したイソシアネート成分とポリオール成分と発泡剤とを含む混合原料を成形する工程である。以下、第2の工程として、型内で成形するモールド法により成形する場合について説明する。
第2の工程では、上記の混合原料を金型内に注入し、モールド金型内で、予め定められた温度で発泡させることで、発泡ウレタンの反応硬化物を得られる。発泡させるときのモールド金型の温度は、30℃以上50℃以下(好ましい下限は35℃以上、好ましい上限は45℃以下)の範囲であることが好ましい。モールド金型の温度がこの範囲であると、24℃でのH固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が5%以上40%以下の範囲に制御しやすくなる。また、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪が1%以下に制御しやすくなる。
なお、発泡成形時のモールド金型の温度が50℃を超える(例えば、60℃以上)の場合は、金型内で金型と接する発泡ウレタンの表面に、尿素結合の凝集体構造を含むスキン層が形成されやすくなる。そのため、経時での耐久性(快適性)が低下しやすくなる。
As a 2nd process, it is the process of shape | molding the mixed raw material containing the isocyanate component prepared by the 1st process, a polyol component, and a foaming agent. Hereinafter, the case where it shape | molds by the molding method shape | molded in a type | mold as a 2nd process is demonstrated.
In the second step, the above-mentioned mixed raw material is poured into a mold and foamed at a predetermined temperature in the mold, thereby obtaining a reaction cured product of foamed urethane. The temperature of the mold when foaming is preferably in the range of 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower (preferably lower limit is 35 ° C. or higher, and preferable upper limit is 45 ° C. or lower). When the temperature of the mold is within this range, the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment is 20 μsec or more and 40 μsec or less in the H 1 solid-state pulse NMR measurement at 24 ° C., and the volume existence ratio of the hard segment is It becomes easy to control in the range of 5% or more and 40% or less. Also, the compression set after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95% can be easily controlled to 1% or less.
When the temperature of the mold during foam molding exceeds 50 ° C. (for example, 60 ° C. or higher), the skin contains a urea-bonded aggregate structure on the surface of the urethane foam in contact with the mold in the mold. A layer is easily formed. For this reason, durability (comfort) over time tends to decrease.

また、第2の工程において、混合原料を調製する順序としては、ポリオール成分に対し、予め触媒と発泡剤とを混合した後(プレミックス)、第1の工程で準備したイソシアネート成分と混合してもよい。また、第1の工程で準備したイソシアネート成分と、触媒と発泡剤とポリオール成分とを、それぞれ混合してもよい。   In the second step, the order of preparing the mixed raw material is that the polyol component is previously mixed with the catalyst and the blowing agent (premix), and then mixed with the isocyanate component prepared in the first step. Also good. Moreover, you may mix the isocyanate component prepared by the 1st process, a catalyst, a foaming agent, and a polyol component, respectively.

また、発泡ウレタンの製造方法では、上記の第1の工程および第2の工程の全工程において、発泡ウレタンの製造環境に水分が存在すると、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分と水分とが反応して尿素結合が生じやすくなる。そのため、発泡ウレタンの製造過程の全工程において、窒素パージ雰囲気下で製造することが好ましい。窒素パージ雰囲気下であると、尿素結合の凝集体構造の生成が抑制されやすくなる。   Further, in the method for producing foamed urethane, in all the steps of the first step and the second step, if moisture is present in the production environment of the foamed urethane, the isocyanate component of the diphenylmethane diisocyanate compound reacts with the moisture. Urea bonds are likely to occur. Therefore, it is preferable to manufacture in a nitrogen purge atmosphere in all steps of the manufacturing process of urethane foam. In a nitrogen purge atmosphere, the formation of urea bond aggregate structures is likely to be suppressed.

なお、本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されるのであれば、本用語に含まれる。   In the present specification, the term “process” is not only an independent process, but even if it cannot be clearly distinguished from other processes, if the intended purpose of the process is achieved, Included in this term.

(用途)
本開示のクッション材は、乗り物(船舶、航空機、車両など)用シート用クッション材、事務椅子用クッション材、寝具マットレス用クッション材、家具用クッション材などの各種クッション材の用途に適用できる。特に、本開示のクッション材は、経時での耐久性(快適性)に優れるため、乗り物用シート用クッション材として適用されることが好適であり、中でも、車両用シート用クッション材に適用されることがより好適である。車両用シートの例としては、例えば、自動車、鉄道の座席(シート)が挙げられ、この他にも、耕運機、トラクター、パワーショベル、油圧式クレーン、掘削機、自転車等の車両の座席が挙げられる。
(Use)
The cushion material of the present disclosure can be applied to various cushion materials such as a seat cushion material for a vehicle (ship, aircraft, vehicle, etc.), an office chair cushion material, a bedding mattress cushion material, and a furniture cushion material. In particular, since the cushion material of the present disclosure is excellent in durability (comfort) with time, it is preferably applied as a cushion material for a vehicle seat, and more particularly, is applied to a cushion material for a vehicle seat. Is more preferred. Examples of vehicle seats include, for example, automobiles, railroad seats (seats), and in addition, vehicle seats such as cultivators, tractors, power shovels, hydraulic cranes, excavators, and bicycles. .

以下に実施例について説明するが、本開示のクッション材はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。   Examples will be described below, but the cushion material of the present disclosure is not limited to these Examples. In the following description, “part” and “%” are all based on mass unless otherwise specified.

<実施例1〜3、比較例1〜5>
表1に示す原料を、(NCO基/活性水素基)のモル比(NCO INDEX)が表1に示す値となるように、表1に示す割合で配合して混合原料を調製した。その後、混合原料を、金型に注入し、表1に示す金型温度で成形を行い、発泡ウレタンの反応硬化物を得た。なお、各原料の調製工程において、窒素パージ雰囲気下で行った。
<Examples 1-3, Comparative Examples 1-5>
The raw materials shown in Table 1 were blended in the proportions shown in Table 1 so that the molar ratio (NCO INDEX) of (NCO groups / active hydrogen groups) would be the values shown in Table 1 to prepare mixed raw materials. Thereafter, the mixed raw material was poured into a mold and molded at the mold temperature shown in Table 1 to obtain a reaction cured product of urethane foam. In addition, in the preparation process of each raw material, it carried out in nitrogen purge atmosphere.

表1に示す材料は以下に示すとおりである。
・PPG(A):活性水素基(OH基)の3官能基数を有する重量平均分子量が6000のポリエーテルポリオール。
・触媒(a): トリエチレンジアミン。
・触媒(b): ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル。
・MDI(E):モノメリックMDI単独とPPG(A)一部との変性MDI系イソシアネート。
・MDI(B): モノメリックMDIとポリメリックMDIとが予めPPG(A)の一部と反応させた変性MDI系イソシアネート。モノメリックMDIとポリメリックMDIとの混合比は8/2(モノメリックMDI/ポリメリックMDI:質量比)。
・MDI(C): モノメリックMDIとポリメリックMDIが予め混合比6/4(モノメリックMDI/ポリメリックMDI:質量比)でブレンド調製されたMDI系ポリイソシアネート。
・TDI(D): トリレンジイソシアネート(TDI)
The materials shown in Table 1 are as shown below.
PPG (A): a polyether polyol having a trifunctional number of active hydrogen groups (OH groups) and a weight average molecular weight of 6000.
Catalyst (a): Triethylenediamine.
Catalyst (b): bis (dimethylaminoethyl) ether.
MDI (E): A modified MDI-based isocyanate composed of monomeric MDI alone and a part of PPG (A).
MDI (B): A modified MDI-based isocyanate in which monomeric MDI and polymeric MDI are previously reacted with a part of PPG (A). The mixing ratio of the monomeric MDI and the polymeric MDI is 8/2 (monomeric MDI / polymeric MDI: mass ratio).
MDI (C): MDI polyisocyanate prepared by blending monomeric MDI and polymeric MDI in advance at a mixing ratio of 6/4 (monomeric MDI / polymeric MDI: mass ratio).
・ TDI (D): Tolylene diisocyanate (TDI)

(評価)
−パルスNMR測定−
各例で得られた発泡ウレタンについて、一昼夜室温で真空乾燥させ、真空封管したものを試験片とした。これら試験片を既述の方法にしたがって、24℃、真空中で測定し、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)およびハードセグメントの容積存在比率を求めた。なお、表1中のT2は、スピン−スピン緩和時間(T2)を表す。
(Evaluation)
-Pulse NMR measurement-
The foamed urethane obtained in each example was vacuum-dried at room temperature all day and night, and a vacuum sealed tube was used as a test piece. These test pieces were measured in a vacuum at 24 ° C. according to the method described above, and the spin-spin relaxation time (T2) of the hard segment and the volume existence ratio of the hard segment were determined. In Table 1, T2 represents a spin-spin relaxation time (T2).

−密度−
各例で得られた発泡ウレタンの密度を、JIS K 7222(2005)に準じて測定した。
-Density-
The density of the urethane foam obtained in each example was measured according to JIS K 7222 (2005).

(評価)
−永久圧縮歪−
各例で得られた発泡ウレタンの永久圧縮歪について、湿熱圧縮永久歪は、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪を測定し、既述の方法にしたがって、永久圧縮歪を算出した。
(Evaluation)
-Permanent compression strain-
Regarding the permanent compression set of the urethane foam obtained in each example, the wet heat compression set was measured under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%, after 50% compression for 22 hours, The permanent compression strain was calculated according to the method described above.

比較例1〜5で得られた発泡ウレタンは、真空下におけるHパルスNMR測定によるハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec未満である。また、ハードセグメントの容積存在比率が25%を超えており、比較的多くなっている。そのため、比較例1〜5で得られた発泡ウレタンは、尿素結合の凝集体構造が大きく発達した緻密な構造と予測される。
また、これら比較例の発泡ウレタンは、湿熱圧縮永久歪(50℃、95%RH、22hr)が5%を超えていることから、荷重を受けたときに、尿素結合凝集体構造内の尿素結合間の水素結合(非共有結合)界面に生じるせん断ズレの発生が抑制され難いと考えられる。
そのため、比較例1〜5で得られた発泡ウレタンは、乗り物用シート用クッション材(特に車両用シート用クッション材)として用いた場合、クッション材の厚み変化(薄肉化)の大きさに伴い、徐々に快適性は低下する。
The foamed urethane obtained in Comparative Examples 1 to 5 has a hard segment spin-spin relaxation time (T2) of less than 20 μsec as measured by H 1 pulse NMR under vacuum. In addition, the volume existence ratio of the hard segment exceeds 25% and is relatively large. Therefore, the foamed urethane obtained in Comparative Examples 1 to 5 is predicted to be a dense structure in which the urea bond aggregate structure is greatly developed.
In addition, the urethane foams of these comparative examples have a wet heat compression set (50 ° C., 95% RH, 22 hr) exceeding 5%, so when subjected to a load, urea bonds in the urea bond aggregate structure It is considered that the occurrence of shear deviation occurring at the hydrogen bond (noncovalent bond) interface is difficult to be suppressed.
Therefore, when the urethane foam obtained in Comparative Examples 1 to 5 is used as a cushion material for a vehicle seat (particularly a cushion material for a vehicle seat), the thickness change (thinning) of the cushion material, The comfort gradually decreases.

これに対し、実施例1〜3で得られた発泡ウレタンは、24℃、真空下におけるHパルスNMR測定によるハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上であり、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が40%以下である。そのため、実施例1〜3で得られた発泡ウレタンは、尿素結合間の水素結合(非共有結合)が少量に抑制された構造になっていると予測される。
また、これら実施例の発泡ウレタンは、湿熱圧縮永久歪(50℃、95%RH、22hr)が1%以下であることから、荷重を受けたときに、尿素結合間の水素結合のせん断永久歪の発生が抑制されていると考えられる。
そのため、実施例の1〜3で得られた発泡ウレタンは、乗り物用シート用クッション材(特に車両用シート用クッション材)として用いた場合、クッション材の厚み変化(薄肉化)が小さく、経時での耐久性が高い。その結果、実施例の1〜3で得られた発泡ウレタンを適用したクッション材は、快適性が保持され、乗り心地性に優れる。
On the other hand, the urethane foams obtained in Examples 1 to 3 have a hard segment spin-spin relaxation time (T2) of 24 μC or higher under a H 1 pulse NMR measurement under vacuum at 20 μsec or more, and the hard segment Is 40% or less. Therefore, the urethane foam obtained in Examples 1 to 3 is predicted to have a structure in which hydrogen bonds (non-covalent bonds) between urea bonds are suppressed to a small amount.
Further, the urethane foams of these examples have a wet heat compression set (50 ° C., 95% RH, 22 hr) of 1% or less, and therefore, when subjected to a load, a shear set of hydrogen bonds between urea bonds is obtained. It is thought that the occurrence of is suppressed.
Therefore, when the urethane foam obtained in Examples 1 to 3 is used as a vehicle seat cushion material (particularly a vehicle seat cushion material), the thickness change (thinning) of the cushion material is small, and over time. High durability. As a result, the cushion material to which the urethane foam obtained in Examples 1 to 3 is applied is maintained in comfort and excellent in ride comfort.

Claims (5)

ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有し、
前記発泡ウレタンが、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物であり、
前記発泡ウレタンが、H固体パルスNMR測定において、ハードセグメントのスピン−スピン緩和時間(T2)が20μsec以上40μsec以下、かつ、ハードセグメントの容積存在比率が5%以上40%以下であるクッション材。
Having foamed urethane containing hard and soft segments,
The foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound,
The foamed urethane is a cushioning material having a hard segment spin-spin relaxation time (T2) of 20 μsec or more and 40 μsec or less and a volume ratio of the hard segment of 5% or more and 40% or less in H 1 solid-state pulse NMR measurement.
ハードセグメントおよびソフトセグメントを含む発泡ウレタンを有し、
前記発泡ウレタンが、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物のイソシアネート成分を用いて形成された反応硬化物であり、
前記発泡ウレタンが、温度50℃、相対湿度95%の条件下で、50%圧縮を22時間行った後の圧縮永久歪が1%以下であるクッション材。
Having foamed urethane containing hard and soft segments,
The foamed urethane is a reaction cured product formed using an isocyanate component of a diphenylmethane diisocyanate compound,
A cushioning material in which the urethane foam has a compression set of 1% or less after 50% compression for 22 hours under conditions of a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 95%.
前記イソシアネート成分が、モノメリックジフェニルメタンジイソシアネートとポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物と、ポリオール成分の一部と反応させたイソシアネート末端変性ポリイソシアネートである請求項1又は請求項2に記載のクッション材。   The cushion material according to claim 1 or 2, wherein the isocyanate component is an isocyanate terminal-modified polyisocyanate obtained by reacting a mixture of monomeric diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate and a part of the polyol component. 前記クッション材が、乗り物用シート用のクッション材である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のクッション材。   The cushion material according to any one of claims 1 to 3, wherein the cushion material is a cushion material for a vehicle seat. 前記クッション材が、車両用シート用のクッション材である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のクッション材。   The cushion material according to any one of claims 1 to 4, wherein the cushion material is a cushion material for a vehicle seat.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271378A (en) * 1992-02-11 1993-10-19 Basf Ag Preparation of chlorofluorocarbon-free flexible polyurethane foam and flexible elastic polyurethane foam molded article and diphenylmethane diisocyanate-based liquid polyisocyanate mixture having urethane group
US5374667A (en) * 1992-02-27 1994-12-20 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of fluorochlorohydrocarbon-free, low-density polyurethan soft foams and soft elastic polyurethan molding foams and polyisocyanate mixtures modified with urethan groups on diphenylmethane-diisocyanate base
JP2006077243A (en) * 2004-08-31 2006-03-23 Bayer Materialscience Ag Polyurethane elastomer having improved antistaticity
JP2013541630A (en) * 2010-11-03 2013-11-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Self-breaking polyurethane
JP2014528993A (en) * 2011-09-29 2014-10-30 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Viscoelastic foam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271378A (en) * 1992-02-11 1993-10-19 Basf Ag Preparation of chlorofluorocarbon-free flexible polyurethane foam and flexible elastic polyurethane foam molded article and diphenylmethane diisocyanate-based liquid polyisocyanate mixture having urethane group
US5374667A (en) * 1992-02-27 1994-12-20 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of fluorochlorohydrocarbon-free, low-density polyurethan soft foams and soft elastic polyurethan molding foams and polyisocyanate mixtures modified with urethan groups on diphenylmethane-diisocyanate base
JP2006077243A (en) * 2004-08-31 2006-03-23 Bayer Materialscience Ag Polyurethane elastomer having improved antistaticity
JP2013541630A (en) * 2010-11-03 2013-11-14 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Self-breaking polyurethane
JP2014528993A (en) * 2011-09-29 2014-10-30 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Viscoelastic foam

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