JP2019194321A - Polyurethane foam and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリウレタンフォームとその製造方法に関する。 The present invention relates to a polyurethane foam and a method for producing the same.
車両用シートクッションには、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒を含むポリウレタンフォーム原料から得られたポリウレタンフォームが多用されている（特許文献１）。 A polyurethane foam obtained from a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a foaming agent, a foam stabilizer, and a catalyst is frequently used for a vehicle seat cushion (Patent Document 1).
シートクッション用ポリウレタンフォームは、近年、車内空間を増大させるため、ポリウレタンフォームの厚みを薄くする傾向がある。
しかし、従来のシートクッション用ポリウレタンフォームは、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づく圧縮たわみ係数（６５％圧縮硬度／２５％圧縮硬度）が２．８〜２．９程度であり、たわみ量が５０％を超えると急に荷重−ひずみ曲線（Ｆ−Ｓ曲線）が立ち上がるようになり、たわみ量が７０％を超えると底に当たる底突き状態になる。そのため、ポリウレタンフォームの厚みを薄くすると、悪路走行等の際に底突きを生じてクッション性を損なうおそれがある。
In recent years, polyurethane foam for seat cushions tends to reduce the thickness of polyurethane foam in order to increase the interior space of the vehicle.
However, conventional polyurethane foam for seat cushions has a compressive deflection coefficient (65% compression hardness / 25% compression hardness) based on JIS K6400 of about 2.8 to 2.9, and suddenly when the deflection exceeds 50%. The load-strain curve (FS curve) starts to rise, and when the amount of deflection exceeds 70%, the bottom hits the bottom. For this reason, when the thickness of the polyurethane foam is reduced, there is a possibility that the bottom of the polyurethane foam may be caused when traveling on a rough road and the cushioning property may be impaired.
また、シートクッション用ポリウレタンフォームは、通気性が小さいと、着座した際の初期圧縮時の感触が硬く、クッション感が悪いため、通気性が大きいものが望まれる。 Further, if the seat cushion polyurethane foam has low air permeability, the feel at the time of initial compression when seated is hard and the cushion feeling is poor.
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、従来よりも厚みを薄くしても底突きを生じ難く、かつ通気性が大きいポリウレタンフォームとその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a polyurethane foam that hardly causes bottom-out and has a high air permeability even when the thickness is made thinner than before and a method for producing the same.
請求項１の発明は、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料から得られたポリウレタンフォームにおいて、前記整泡剤が、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、表面張力２４ｍＮ／ｍ以下のシリコーン系整泡剤であることを特徴とする。
The invention according to
請求項２の発明は、請求項１において、前記シリコーン系整泡剤が直鎖状シリコーンであることを特徴とする。
The invention of
請求項３の発明は、請求項１又は２において、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づく圧縮たわみ係数が２．２〜２．６であり、ＪＩＳ Ｋ６４００ Ｂ法に基づく通気性が１８〜６０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）であることを特徴とする。
The invention of
請求項４の発明は、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を発泡、硬化させるポリウレタンフォームの製造方法において、前記整泡剤が、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、表面張力２４ｍＮ／ｍ以下のシリコーン系整泡剤であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method for producing a polyurethane foam in which a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a catalyst, a foaming agent and a foam stabilizer is foamed and cured, the foam stabilizer has a viscosity of 900 mPa · s (25 ° C) As described above, it is a silicone type foam stabilizer having a surface tension of 24 mN / m or less.
本発明によれば、従来よりも厚みを薄くしても底突きを生じ難く、かつ通気性が大きいポリウレタンフォームを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a polyurethane foam which is less likely to cause a bottom butt and has a high air permeability even if the thickness is made thinner than before.
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明のポリウレタンフォームは、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤、整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料から得られる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The polyurethane foam of the present invention is obtained from a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a catalyst, a foaming agent, and a foam stabilizer.
ポリオールは、ポリウレタンフォームの製造に用いられているものを使用することができ、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールの何れでもよく、それらの一種類に限られず、二種類以上を使用してもよい。ポリオールの分子量は、２５００〜８０００、官能基数３〜４が好ましい。 As the polyol, those used in the production of polyurethane foams can be used. For example, any of polyether polyol, polyester polyol, and polyether ester polyol may be used. May be used. The molecular weight of the polyol is preferably 2500 to 8000 and 3 to 4 functional groups.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールにエチレンオキサイド（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。 Examples of polyether polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, sucrose, and other polyhydric alcohols such as ethylene oxide (EO). And polyether polyols to which alkylene oxides such as propylene oxide (PO) are added.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることできる。
また、ポリエーテルエステルポリオールとしては、前記ポリエーテルポリオールと多塩基酸を反応させてポリエステル化したもの、あるいは１分子内にポリエーテルとポリエステルの両セグメントを有するものを挙げることができる。
Examples of the polyester polyol include polycondensation from aliphatic carboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, and adipic acid, and aromatic carboxylic acids such as phthalic acid, and aliphatic glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol. The polyester polyol obtained in this way can be mentioned.
Examples of the polyether ester polyol include those obtained by reacting the polyether polyol with a polybasic acid, or those having both polyether and polyester segments in one molecule.
イソシアネートは、ウレタンフォームの製造に用いられているものを使用することができる。例えば、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート等が挙げられ、それらは一種類に限られず、二種類以上を使用してもよい。 As the isocyanate, those used in the production of urethane foam can be used. For example, aromatic isocyanate, aliphatic isocyanate, alicyclic isocyanate, etc. are mentioned, These are not restricted to one type, You may use 2 or more types.
芳香族イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ（クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。なお、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）には、２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩの異性体が存在し、２，４’−ＴＤＩ／２，６’−ＴＤＩの比が８０／２０からなるＴ−８０や２，４’−ＴＤＩ／２，６’−ＴＤＩの比が６５／３５からなるＴ−６５もある。また、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）と４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の混合物は、本発明において好適なイソシアネートの一つである。 Examples of the aromatic isocyanate include tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI (crude MDI), xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, and the like. Tolylene diisocyanate (TDI) has 2,4-TDI and 2,6-TDI isomers, and the ratio of 2,4′-TDI / 2,6′-TDI is 80/20. There is also T-65 in which the ratio of T-80 or 2,4′-TDI / 2,6′-TDI is 65/35. A mixture of tolylene diisocyanate (TDI) and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) is one of the preferred isocyanates in the present invention.
脂肪族イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族イソシアネートとしては、シロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ＭＤＩ等が挙げられる。
Examples of the aliphatic isocyanate include hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, and methylene diisocyanate.
Examples of the alicyclic isocyanate include silohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hydrogenated MDI.
イソシアネートインデックスは７５〜１２０が好ましい。イソシアネートインデックスが７５未満では、十分な硬さが得られなくなり、また通気性が低下して、着座した際の初期圧縮性の感触が硬く、クッション感が悪くなる。一方、イソシアネートインデックスが１２０を超えると２５％硬さが硬くなりすぎて、ポリウレタンフォーム自体の反発弾性が悪くなって、クッション感が悪くなったりする。イソシアネートインデックスは、イソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基などの活性水素基の合計モル数で割った値に１００を掛けた値であり、［ポリイソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。 The isocyanate index is preferably 75 to 120. If the isocyanate index is less than 75, sufficient hardness cannot be obtained, the air permeability is lowered, the feeling of initial compressibility when seated is hard, and the cushion feeling is deteriorated. On the other hand, if the isocyanate index exceeds 120, the 25% hardness becomes too hard, and the resilience of the polyurethane foam itself deteriorates, resulting in a poor cushion feeling. The isocyanate index is a value obtained by multiplying the value obtained by dividing the number of moles of isocyanate groups in the isocyanate by the total number of moles of active hydrogen groups such as hydroxyl groups of the polyol, and [NCO equivalent of polyisocyanate / active hydrogen equivalent × 100]. Calculated by
触媒は、ポリウレタンフォームの製造に用いられているものを使用することができる。例えば、アミン系触媒、有機金属系触媒等が挙げられる。アミン系触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノモルホリン、Ｎ-エチルモルホリン等が挙げられる。有機金属系触媒としては、例えば、スターナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、オクテン酸鉛、オクチル酸カリウム等が挙げられる。それらの触媒のうちの一種類に限られず、二種類以上を併用してもよい。触媒の量は、ポリオールを１００重量部とした場合に、０．３〜１．０重量部が好ましい。 As the catalyst, those used in the production of polyurethane foam can be used. For example, an amine catalyst, an organometallic catalyst, etc. are mentioned. Examples of the amine catalyst include triethylenediamine, diethanolamine, dimethylaminomorpholine, N-ethylmorpholine, and the like. Examples of the organometallic catalyst include star octoate, dibutyltin dilaurate, lead octenoate, potassium octylate and the like. The catalyst is not limited to one type, and two or more types may be used in combination. The amount of the catalyst is preferably 0.3 to 1.0 part by weight when the polyol is 100 parts by weight.
発泡剤は、水、ペンタン、シクロペンタン、メチレンクロライド、炭酸ガス等が挙げられ、これらを１種または２種以上用いられる。発泡剤として、水を用いた場合には、ポリオールとイソシアネートとの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによってポリウレタンフォームの発泡が行われる。発泡剤としての水の量は、ポリオール１００重量部に対して１．５〜４．０重量部が好ましい。発泡剤の量が１．５重量部未満の場合には軽量化することができなくなり、逆に４．０重量部を超えると発泡時の泡化反応性が高くなり樹脂化反応性とのバランスが崩れ、良好なポリウレタンフォームが得難くなり、クッション性に乏しく、底付き感がして、乗り心地悪いものとなってしまう。 Examples of the foaming agent include water, pentane, cyclopentane, methylene chloride, carbon dioxide, and the like, and one or more of these can be used. When water is used as the foaming agent, carbon dioxide gas is generated during the reaction between the polyol and the isocyanate, and polyurethane foam is foamed by the carbon dioxide gas. The amount of water as a foaming agent is preferably 1.5 to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol. When the amount of the foaming agent is less than 1.5 parts by weight, it is impossible to reduce the weight. Conversely, when the amount exceeds 4.0 parts by weight, the foaming reactivity at the time of foaming becomes high, and the resination reactivity is balanced. It becomes difficult to obtain a good polyurethane foam, the cushioning property is poor, the bottom is felt, and the ride becomes uncomfortable.
整泡剤の粘度と表面張力は、整泡剤を測定試料として、粘度と表面張力を測定した。粘度は、ＪＩＳ Ｋ１５５７−５に基づき、Ｅ型粘度計を用いて、２５℃で測定した。整泡剤の表面張力は、動的濡れ性試験機 ＭＯＤＥＬ ＷＥＴ−６１００ ＲＨＥＳＣＡ社製を用いて、浸漬速度３ｍｍ／ｓ、浸漬深さ３ｍｍ、浸漬時間３００ｓの条件で、ウィルヘルミー法により測定した。 The viscosity and surface tension of the foam stabilizer were measured using the foam stabilizer as a measurement sample. The viscosity was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer based on JIS K1557-5. The surface tension of the foam stabilizer was measured by a Wilhelmy method under the conditions of an immersion speed of 3 mm / s, an immersion depth of 3 mm, and an immersion time of 300 s using a dynamic wettability tester MODEL WET-6100 manufactured by RHESCA.
整泡剤は、ＪＩＳ Ｋ１５５７−５に基づく粘度が９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、好ましくは１０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、より好ましくは１３００〜９０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）であって、かつウィルヘルミー法に基づく表面張力（２５℃）が２４ｍＮ／ｍ以下、好ましくは１８〜２４ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１９〜２３ｍＮ／ｍのシリコーン系整泡剤が使用される。整泡剤は、粘度が９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）未満の場合、たわみ係数が大きくなる。一方、表面張力が２４ｍＮ／ｍを超える場合、通気性が低下し、クッション性が悪くなる。シリコーン系整泡剤としては、直鎖状シリコーン（（ＡＢ）ｎ型）が好ましい。 The foam stabilizer has a viscosity based on JIS K1557-5 of 900 mPa · s (25 ° C.) or more, preferably 1000 to 10000 mPa · s (25 ° C.), more preferably 1300 to 9000 mPa · s (25 ° C.), In addition, a silicone-based foam stabilizer having a surface tension (25 ° C.) based on the Wilhelmy method of 24 mN / m or less, preferably 18 to 24 mN / m, and more preferably 19 to 23 mN / m is used. When the viscosity of the foam stabilizer is less than 900 mPa · s (25 ° C.), the deflection coefficient increases. On the other hand, when the surface tension exceeds 24 mN / m, the air permeability decreases and the cushioning property deteriorates. As the silicone foam stabilizer, linear silicone ((AB) n type) is preferable.
使用可能な整泡剤の例として、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製の「Ｌ６１６４」、「Ｌ６２１」、「Ｌ６２９」を挙げることができる。「Ｌ６１６４」は、直鎖状シリコーンであり、粘度が４８４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力が２２．６５ｍＮ／ｍ（２５℃）、「Ｌ６２１」は、直鎖状シリコーンであり、粘度が７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力が２０．０８ｍＮ／ｍ（２５℃）である。また、「Ｌ６２９」は、直鎖状シリコーンであり、粘度が１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力が２０．６０ｍＮ／ｍ（２５℃）である。整泡剤は一種類に限られず、二種類以上を併用してもよいが、好ましくは一種類の使用により柔軟性を有するポリウレタンフォームとなる。整泡剤の量は、少なすぎると通気性が低下し、着座した際の初期圧縮性の感触が硬く、クッション感が悪くなる。逆に多すぎるとたわみ係数が大きくなりすぎる傾向があるため、ポリオール１００重量部に対して０．１〜２．０重量部が好ましく、より好ましくは０．４〜１．６重量部である。 Examples of usable foam stabilizers include “L6164”, “L621”, and “L629” manufactured by Momentive. “L6164” is a linear silicone with a viscosity of 4840 mPa · s (25 ° C.), a surface tension of 22.65 mN / m (25 ° C.), and “L621” is a linear silicone with a viscosity of 7280 mPa. -S (25 degreeC) and surface tension are 20.08 mN / m (25 degreeC). “L629” is a linear silicone having a viscosity of 1560 mPa · s (25 ° C.) and a surface tension of 20.60 mN / m (25 ° C.). The foam stabilizer is not limited to one type, and two or more types may be used in combination, but preferably a single type of polyurethane foam is formed. If the amount of the foam stabilizer is too small, the air permeability is lowered, the feeling of initial compressibility when seated is hard, and the cushion feeling is deteriorated. On the other hand, if the amount is too large, the deflection coefficient tends to be too large. Therefore, the amount is preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.4 to 1.6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol.
その他に適宜配合される添加材として、例えば、架橋剤、難燃剤、着色剤等を挙げることができる。 In addition, examples of the additive appropriately blended include a crosslinking agent, a flame retardant, and a colorant.
架橋剤は、ポリウレタンフォームの硬さを調整するために配合される。架橋剤としては、ジエタノールアミン、グリセリン、ジエチレントリアミン等を挙げることができる。架橋剤を配合する場合、架橋剤の量は、ポリオール１００重量部に対して０．１〜２重量部が好ましい。架橋剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
難燃剤や着色剤等を挙げることができる。
A crosslinking agent is mix | blended in order to adjust the hardness of a polyurethane foam. Examples of the crosslinking agent include diethanolamine, glycerin, diethylenetriamine and the like. When mix | blending a crosslinking agent, the quantity of a crosslinking agent has a preferable 0.1-2 weight part with respect to 100 weight part of polyols. A crosslinking agent is not restricted to 1 type, You may use 2 or more types.
A flame retardant, a coloring agent, etc. can be mentioned.
難燃剤は、ポリウレタンフォームを低燃焼化するために配合される。難燃剤としては、公知の液体系難燃剤や固体系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤を配合する場合、難燃剤の量は、ポリオール１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましい。難燃剤は、一種に限られず、二種以上を併用してもよい。
着色剤は、ポリウレタンフォームを適宜の色にするために配合され、求められる色に応じたものが使用される。
The flame retardant is blended in order to reduce the combustion of the polyurethane foam. Examples of the flame retardant include known liquid flame retardants and solid flame retardants. When mix | blending a flame retardant, 0.1-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of polyols. A flame retardant is not restricted to 1 type, You may use 2 or more types together.
The colorant is blended in order to make the polyurethane foam have an appropriate color, and a colorant corresponding to the required color is used.
本発明のポリウレタンフォームは、前記ポリウレタンフォーム原料を発泡、硬化させることにより製造される。発泡、硬化は、前記ポリウレタンフォーム原料を金型に注入して行う、いわゆるモールド成形を用いて行われる。金型は、下型と上型とからなり、下型と上型間にキャビティ（成形空間）を有し、前記キャビティにポリウレタンフォーム原料が注入される。金型の温度は、５０〜７５℃が好ましい。金型へのポリウレタンフォーム原料の注入は、公知のポリウレタンフォーム原料注入装置、例えば低圧注入装置あるいは高圧注入装置を用いて行われる。 The polyurethane foam of the present invention is produced by foaming and curing the polyurethane foam raw material. Foaming and curing are performed using so-called molding, in which the polyurethane foam raw material is injected into a mold. The mold includes a lower mold and an upper mold, and has a cavity (molding space) between the lower mold and the upper mold, and a polyurethane foam raw material is injected into the cavity. The temperature of the mold is preferably 50 to 75 ° C. The polyurethane foam raw material is injected into the mold using a known polyurethane foam raw material injection device, for example, a low pressure injection device or a high pressure injection device.
本発明のポリウレタンフォームは、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づく圧縮たわみ係数が２．２〜２．６であり、かつＪＩＳ Ｋ６４００ Ｂ法に基づく通気性（ポリウレタンフォーム厚み１０ｍｍ）が１８〜６０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。ここで圧縮たわみ係数は、２５％圧縮時の荷重（Ｎ）に対する６５％圧縮時の荷重（Ｎ）の比を表すものである。
圧縮たわみ係数が２．２未満の場合、圧縮時の初期荷重が大きくなって、着座時のクッション性が損なわれるようになる。一方、圧縮たわみ係数が２．６を超える場合、悪路走行等の際に底突き感を生じてクッション性が損なわれるようになる。
通気性が１８ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）未満の場合、着座した際の初期圧縮時の感触が硬く、クッション感が悪くなる。
The polyurethane foam of the present invention has a compression deflection coefficient based on JIS K6400 of 2.2 to 2.6, and air permeability (
When the compression deflection coefficient is less than 2.2, the initial load at the time of compression becomes large, and the cushioning property at the time of sitting is impaired. On the other hand, when the compression deflection coefficient exceeds 2.6, a bottom sensation is caused when traveling on a rough road and the cushioning property is impaired.
When the air permeability is less than 18 cc / (sec · cm 2 ), the feeling at the time of initial compression when sitting is hard and the cushion feeling is deteriorated.
本発明のポリウレタンフォームのコア密度（ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５に基づく）は、小さくなると着座時に撓みやすくなって底付き感を生じ、クッションとしてのサポート感が乏しくなり、大きすぎると重くなるため、４０〜８０ｋｇ／ｍ３が好ましく、より好ましくは５０〜７０ｋｇ／ｍ３である。コアは、ポリウレタンフォームのスキン層（モールド成形ポリウレタンフォームの表面に形成される比較的密度の大きい層）を含まない中央部分（コア）である。コア密度の調整は、金型に注入するポリウレタンフォーム原料の充填量及び発泡剤の量の調整により行うことができる。 When the core density (based on JIS K7222: 2005) of the polyurethane foam of the present invention becomes small, it tends to bend when seated, resulting in a feeling of bottoming, and a feeling of support as a cushion becomes poor, and when it is too large, it becomes heavy. preferably 80 kg / m 3, more preferably from 50~70kg / m 3. The core is a central portion (core) that does not include a skin layer of polyurethane foam (a relatively dense layer formed on the surface of the molded polyurethane foam). The core density can be adjusted by adjusting the filling amount of the polyurethane foam raw material injected into the mold and the amount of the foaming agent.
また、本発明のポリウレタンフォームのコアの反発弾性率（ＪＩＳ Ｋ６４００に基づく）は、小さくなると薄くて体重を支える薄肉用シートクッションとしては適さなくなるため、５０〜８０％が好ましく、より好ましくは６５〜７５％である。 The rebound resilience (based on JIS K6400) of the polyurethane foam core of the present invention is preferably 50 to 80%, and more preferably 65 to 80%, because it becomes thin and not suitable as a thin seat cushion for supporting weight. 75%.
実施例及び比較例について説明する。次の物質を用い、図１の表に示す配合（各数字は重量部を示す）からなる各実施例及び各比較例のポリウレタンフォーム原料を調製し、温度６５℃の金型に注入し、発泡、硬化させてポリウレタンフォームを作製した。金型のキャビティの内寸は４０×４０×１０ｃｍであり、キャビティ容量は１６０００ｃｍ３、ポリウレタンフォーム原料の注入量は１１７０ｇである。なお、実際の製造時には、注入装置として、ウレタンフォームの製造に使用されている高圧注入機を用いることができる。各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームの厚みは１００ｍｍである。 Examples and comparative examples will be described. Using the following substances, polyurethane foam raw materials for each example and comparative example having the composition shown in the table of FIG. 1 (each number indicates parts by weight) are prepared, injected into a mold at a temperature of 65 ° C., and foamed. And cured to produce a polyurethane foam. The inner dimension of the mold cavity is 40 × 40 × 10 cm, the cavity capacity is 16000 cm 3 , and the injection amount of the polyurethane foam raw material is 1170 g. At the time of actual production, a high-pressure injector used for manufacturing urethane foam can be used as an injection device. The thickness of the polyurethane foam of each example and each comparative example is 100 mm.
・ポリオール１；ポリエーテルポリオール、数平均分子量７０００、平均官能基数３、水酸基価２６ｍｇＫＯＨ／ｇ、
・ポリオール２；ポリマーポリオール、数平均分子量５０００、平均官能基数３、水酸基価２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分３０％
・ポリオール３：ポリエーテルポリオール、数平均分子量５０００、平均官能基数３、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ
Polyol 3: polyether polyol, number average molecular weight 5000, average number of
・触媒１；アミン触媒、品番；ＮＩＡＸ Ａ−１、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製
・触媒２；アミン触媒、トリエチレンジアミン、品番；３３ＬＶ、エアープロダクトジャパン株式会社製
・架橋剤；プロピレングリコール
・整泡剤１；直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．０８ｍＮ／ｍ（２５℃）、品番；Ｌ６２１、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤２；直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ（２５℃）、品番；Ｌ６２９、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤３：直鎖状シリコーン系整泡剤、粘度４８４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２２．６５ｍＮ／ｍ（２５℃）、品番；Ｌ−６１６４、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ、ジャパン社製
・整泡剤４；シリコーン系整泡剤、粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ（２５℃）、品番；ＳＺ１９２３、東レ社製
・整泡剤５；シリコーン系整泡剤、粘度４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．５７ｍＮ／ｍ（２５℃）、品番；Ｂ８７３８ＬＦ２、エボニックジャパン（株）社製
・イソシアネート；ＴＤＩ（８０重量％）とＭＤＩ（２０重量％）の混合物、ＮＣＯ＝４４．８％
・
各実施例及び各比較例のポリウレタンフォームに対し、ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５に基づきコア密度、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づき２５％硬さ、６５％硬さ、圧縮たわみ係数、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づきコアの反発弾性率、ＪＩＳ Ｋ６４００に基づき通気性を測定した。測定結果は図１に示す。 For the polyurethane foam of each example and each comparative example, the core density based on JIS K7222: 2005, 25% hardness based on JIS K6400, 65% hardness, compression deflection coefficient, the core rebound elastic modulus based on JIS K6400, Breathability was measured based on JIS K6400. The measurement results are shown in FIG.
実施例１は、ポリオール１を９０重量部、ポリオール２を１０重量部、触媒１を０．１重量部、触媒２を０．６重量部、整泡剤２（粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ）を０．５重量部、水を２．２重量部、イソシアネートインデックスを１００にした例である。実施例１は、コア密度６５．３ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２３６Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５２９Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数（圧縮たわみ係数）２．３、コアの反発弾性率７３％、通気性２８．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例１は荷重たわみ係数が２．３と小さく、通気性が２８．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。
In Example 1, 90 parts by weight of
実施例２は、実施例１における整泡剤２（粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ）の量を１重量部に増やし、他を実施例１と同様にした例である。実施例２は、コア密度６５ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２３８Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５５６Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．３、コアの反発弾性率７０．８％、通気性２２．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例２は荷重たわみ係数が２．３と小さく、通気性が２２．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。 Example 2 is an example in which the amount of foam stabilizer 2 (viscosity 1560 mPa · s (25 ° C.), surface tension 20.60 mN / m) in Example 1 is increased to 1 part by weight, and the others are the same as in Example 1. It is. Example 2 has a core density of 65 kg / m 3 , a 25% hardness of 238 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 556 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.3, a core rebound resilience of 70.8%, and an air permeability of 22 0.6 cc / (sec · cm 2 ). In Example 2, since the load deflection coefficient is as small as 2.3 and the air permeability is as large as 22.6 cc / (sec · cm 2 ), the cushioning property at the time of sitting is good and it is difficult to cause a bottom sensation.
実施例３は、実施例１における整泡剤２（粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ）の量を１．５重量部に増やし、他を実施例１と同様にした例である。実施例３は、コア密度６４．８ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２２２Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５３７Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．４、コアの反発弾性率７１％、通気性２３．５ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例３は荷重たわみ係数が２．４と小さく、通気性が２３．５ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。
In Example 3, the amount of
実施例４は、実施例１における整泡剤２（粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ）に代えて、整泡剤１（粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．０８ｍＮ／ｍ）を１重量部使用し、他を実施例１と同様にした例である。実施例４は、コア密度６５．１ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２４７Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５９３Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．４、コアの反発弾性率７２．８％、通気性２６．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例４は荷重たわみ係数が２．４と小さく、通気性が２６．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。
In Example 4, instead of the
実施例５は、実施例４における整泡剤１（粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．０８ｍＮ／ｍ）の量を０．５重量部に減らし、他を実施例４と同様にした例である。実施例５は、コア密度６２．７ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２３８Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５５３Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．３、コアの反発弾性率７１．２％、通気性４７．０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例５は荷重たわみ係数が２．３と小さく、通気性が４７．０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。 In Example 5, the amount of foam stabilizer 1 (viscosity 7280 mPa · s (25 ° C.), surface tension 20.08 mN / m) in Example 4 was reduced to 0.5 parts by weight, and the others were the same as in Example 4. This is an example. Example 5 has a core density of 62.7 kg / m 3 , a 25% hardness of 238 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 553 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.3, a core rebound resilience of 71.2%, and ventilation. It is 47.0 cc / (sec · cm 2 ). In Example 5, since the deflection coefficient under load is as small as 2.3 and the air permeability is as large as 47.0 cc / (sec · cm 2 ), the cushioning property at the time of sitting is good and it is difficult to cause a bottom sensation.
実施例６は、実施例４における整泡剤１（粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．０８ｍＮ／ｍ）の量を０．１重量部に減らし、他を実施例４と同様にした例である。実施例６は、コア密度６３．８ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２５７Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５６５Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．２、コアの反発弾性率７１．０％、通気性２０．１ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例６は荷重たわみ係数が２．２と小さく、通気性が２０．１ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と大きいため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。
In Example 6, the amount of
実施例７は、実施例４における整泡剤１（粘度７２８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．０８ｍＮ／ｍ）、０．５重量部に代えて、整泡剤３（粘度４８４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２２．６５ｍＮ／ｍ）、０．５重量部を使用し、他を実施例４と同様にした例である。実施例７は、コア密度６６．２ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２５１Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５５０Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．２、コアの反発弾性率７０．２％、通気性１４．２ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。実施例７は荷重たわみ係数が２．２と小さく、通気性が１８．２ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）であるため、着座時のクッション性が良好で、底突き感を生じ難い。 Example 7 was replaced with foam stabilizer 1 (viscosity 7280 mPa · s (25 ° C.), surface tension 20.08 mN / m), 0.5 parts by weight in Example 4, and foam stabilizer 3 (viscosity 4840 mPa · s). (25 ° C.), surface tension 22.65 mN / m), 0.5 parts by weight were used, and the others were the same as Example 4. Example 7 has a core density of 66.2 kg / m 3 , a 25% hardness of 251 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 550 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.2, a core rebound resilience of 70.2%, and ventilation. It is 14.2 cc / (sec · cm 2 ). In Example 7, since the load deflection coefficient is as small as 2.2 and the air permeability is 18.2 cc / (sec · cm 2 ), the cushioning property at the time of sitting is good and it is difficult to cause a bottom sensation.
比較例１は、ポリオール１を７７重量部、ポリオール２を２０重量部、触媒１を０．１重量部、触媒２を０．７重量部、ポリオール３を３重量部、架橋剤を０．７重量部、整泡剤５（粘度４０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．５７ｍＮ／ｍ）を１重量部、水を２．２重量部、イソシアネートインデックスを１００にした例である。比較例１は、コア密度６７．６ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２２７Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ６３６Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．８、コアの反発弾性率６６．５％、通気性１８．４ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例１は荷重たわみ係数が２．８と高いため、底突きを生じ易くクッション性に劣る。
Comparative Example 1 is 77 parts by weight of
比較例２は、実施例１における整泡剤２（粘度１５６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２０．６０ｍＮ／ｍ）に代えて、整泡剤４（粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ）を０．０５重量部使用し、他を実施例１と同様にした例である。比較例２は、コア密度６５．４ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２７６Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５９９Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．１、コアの反発弾性率３９．２％、通気性１．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例２は荷重たわみ係数が２．１と低く、良好な値であったが、通気性が１．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と非常に小さく、クッション性に劣る。 In Comparative Example 2, instead of the foam stabilizer 2 (viscosity 1560 mPa · s (25 ° C.), surface tension 20.60 mN / m) in Example 1, the foam stabilizer 4 (viscosity 10460 mPa · s (25 ° C.)), surface This is an example in which 0.05 part by weight of the tension 21.63 mN / m) was used and the others were the same as in Example 1. Comparative Example 2 has a core density of 65.4 kg / m 3 , a 25% hardness of 276 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 599 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.1, a core rebound elastic modulus of 39.2%, and ventilation. It is 1.3 cc / (sec · cm 2 ). In Comparative Example 2, the deflection coefficient under load was as low as 2.1 and was a good value, but the air permeability was as small as 1.3 cc / (sec · cm 2 ) and the cushioning property was poor.
比較例３は、比較例２における整泡剤４（粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ）の量を０．１重量部に増やし、他を比較例２と同様にした例である。比較例３は、コア密度６７．５ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２８７Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５９１Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．１、コアの反発弾性率４７．７％、通気性０．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例３は荷重たわみ係数が２．１と低く、良好な値であったが、通気性が０．３ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と非常に小さく、クッション性に劣る。 In Comparative Example 3, the amount of the foam stabilizer 4 (viscosity 10460 mPa · s (25 ° C.), surface tension 21.63 mN / m) in Comparative Example 2 was increased to 0.1 parts by weight, and the others were the same as in Comparative Example 2. This is an example. Comparative Example 3 has a core density of 67.5 kg / m 3 , a 25% hardness of 287 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 591 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.1, a core rebound resilience of 47.7%, and ventilation. The property is 0.3 cc / (sec · cm 2 ). In Comparative Example 3, the deflection coefficient under load was as low as 2.1, which was a good value, but the air permeability was as small as 0.3 cc / (sec · cm 2 ) and the cushioning property was poor.
比較例４は、比較例２における整泡剤４（粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ）の量を０．５重量部に増やし、他を比較例２と同様にした例である。比較例４は、コア密度６４．２ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２６６Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５５１Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．１、コアの反発弾性率５３％、通気性５．５ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例４は荷重たわみ係数が２．１と低く、良好な値であったが、通気性が５．５ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と小さく、クッション性に劣る。
In Comparative Example 4, the amount of foam stabilizer 4 (viscosity 10460 mPa · s (25 ° C.), surface tension 21.63 mN / m) in Comparative Example 2 was increased to 0.5 parts by weight, and the others were the same as in Comparative Example 2. This is an example. Comparative Example 4 has a core density of 64.2 kg / m 3 , 25% hardness 266 N / 314 cm 2 , 65% hardness 551 N / 314 cm 2 , load deflection coefficient 2.1, core rebound
比較例５は、比較例２における整泡剤４（粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ）の量を１重量部に増やし、他を比較例２と同様にした例である。比較例５は、コア密度６４．６ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２６５Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５９９Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．３、コアの反発弾性率６９．３％、通気性１６．０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例５は荷重たわみ係数が２．３と低く、良好な値であったが、通気性が１６．０ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と小さく、クッション性に劣る。 Comparative Example 5 is an example in which the amount of foam stabilizer 4 (viscosity 10460 mPa · s (25 ° C.), surface tension 21.63 mN / m) in Comparative Example 2 is increased to 1 part by weight, and the others are the same as Comparative Example 2. It is. Comparative Example 5 has a core density of 64.6 kg / m 3 , a 25% hardness of 265 N / 314 cm 2 , a 65% hardness of 599 N / 314 cm 2 , a load deflection coefficient of 2.3, a core rebound resilience of 69.3%, and ventilation. 16.0 cc / (sec · cm 2 ). In Comparative Example 5, the deflection coefficient under load was as low as 2.3 and was a good value, but the air permeability was as small as 16.0 cc / (sec · cm 2 ) and the cushioning property was poor.
比較例６は、比較例２における整泡剤４（粘度１０４６０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力２１．６３ｍＮ／ｍ）の量を１．５重量部に増やし、他を比較例２と同様にした例である。比較例６は、コア密度６５．７ｋｇ／ｍ３、２５％硬さ２５１Ｎ／３１４ｃｍ２、６５％硬さ５８６Ｎ／３１４ｃｍ２、荷重たわみ係数２．４、コアの反発弾性率６５．２％、通気性１０．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）である。比較例６は荷重たわみ係数が２．４と低く、良好な値であったが、通気性が１０．６ｃｃ／（ｓｅｃ・ｃｍ２）と小さく、クッション性に劣る。 In Comparative Example 6, the amount of the foam stabilizer 4 (viscosity 10460 mPa · s (25 ° C.), surface tension 21.63 mN / m) in Comparative Example 2 was increased to 1.5 parts by weight, and the others were the same as in Comparative Example 2. This is an example. Comparative Example 6 has a core density of 65.7 kg / m 3 , 25% hardness 251 N / 314 cm 2 , 65% hardness 586 N / 314 cm 2 , load deflection coefficient 2.4, core rebound resilience 65.2%, and ventilation. The property is 10.6 cc / (sec · cm 2 ). In Comparative Example 6, the load deflection coefficient was as low as 2.4, which was a good value, but the air permeability was as small as 10.6 cc / (sec · cm 2 ) and the cushioning property was poor.
前記のように、本発明によれば、ポリウレタンフォームの圧縮たわみ係数を２．２〜２．６にできるため、従来よりも厚みを薄くしても底突き感を生じ難く、かつ通気性を大きくできるため、着座時のクッション性が良好になり、車両用シートクッションとして好適である。 As described above, according to the present invention, since the compression deflection coefficient of polyurethane foam can be set to 2.2 to 2.6, even if the thickness is made thinner than the conventional one, it is difficult to produce a bottom sensation and the air permeability is increased. Therefore, the cushioning property at the time of sitting becomes good, and it is suitable as a vehicle seat cushion.
Claims (4)
前記整泡剤が、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、表面張力２４ｍＮ／ｍ以下のシリコーン系整泡剤であることを特徴とするポリウレタンフォーム。 In the polyurethane foam obtained from the polyurethane foam raw material containing polyol, isocyanate, catalyst, foaming agent, foam stabilizer,
A polyurethane foam, wherein the foam stabilizer is a silicone foam stabilizer having a viscosity of 900 mPa · s (25 ° C.) or more and a surface tension of 24 mN / m or less.
前記整泡剤が、粘度９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）以上、表面張力２４ｍＮ／ｍ以下のシリコーン系整泡剤であることを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。 In a polyurethane foam production method for foaming and curing a polyurethane foam raw material containing a polyol, isocyanate, catalyst, foaming agent, and foam stabilizer,
The method for producing a polyurethane foam, wherein the foam stabilizer is a silicone foam stabilizer having a viscosity of 900 mPa · s (25 ° C.) or more and a surface tension of 24 mN / m or less.
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