JP2022001466A - 車両用シート基材と車両用シート - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量でクッション性が良好であり、かつクッション材と車両用シート基材との接着性が良好な車両用シート基材と、その車両用シート基材を用いる車両用シートを提供する。【解決手段】車両用シート基材１１にクッション材２１が積層された車両用シート１０において、車両用シート基材１１を、密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２準拠）３０〜７０ｋｇ／ｍ３の軟質ウレタンフォームで構成した。車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームの硬さは、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満、５％圧縮時の硬さが４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さが６５〜３００Ｎ未満であるのが好ましい。【選択図】図１
Description
本発明は、車両用シート基材と車両用シートに関する。
車両用シートとして、基材にクッション材が積層されたものが使用されている。基材は、車両用シートの軽量化のため、金属フレームに代えて硬質発泡体（好ましい比重が０．１〜０．２５（密度１００〜２５０ｋｇ／ｍ３）を用いるものが提案されている（特許文献１）。
他の車両用シートとして、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部に軟質フォーム部が積層されたものが提案されている（特許文献２）。
他の車両用シートとして、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部に軟質フォーム部が積層されたものが提案されている（特許文献２）。
しかし、近年、ガソリン車やハイブリッドカーにおける燃費向上や、電気自動車における走行可能距離の増大のため、車両用シートについてもより軽量化が求められており、車両用シート基材が硬質発泡体からなるものは、重すぎて好ましくなかった。
また、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部を有する車両用シートは、硬質フォーム部を構成する発泡ポリプロピレンが平滑な表面を有するため、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部と軟質フォーム部との接着性が弱い問題がある。
さらに、車両用シート基材が硬質発泡体からなるものも、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部を有するものも、何れも基材部分が硬質からなるために車両用シートは底突き感があり、クッション性が損なわれる問題がある。
また、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部を有する車両用シートは、硬質フォーム部を構成する発泡ポリプロピレンが平滑な表面を有するため、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部と軟質フォーム部との接着性が弱い問題がある。
さらに、車両用シート基材が硬質発泡体からなるものも、発泡ポリプロピレンからなる硬質フォーム部を有するものも、何れも基材部分が硬質からなるために車両用シートは底突き感があり、クッション性が損なわれる問題がある。
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、軽量でクッション性が良好であり、かつクッション材と車両用シート基材との接着性が良好な車両用シート基材と車両用シートの提供を目的とする。
請求項１の発明は、クッション材が積層される車両用シート基材であって、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ３、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である軟質ウレタンフォームからなることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記軟質ウレタンフォームは、５％圧縮時の硬さが４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さが６５〜３００Ｎ未満であることを特徴とする。
請求項３の発明は、車両用シート基材にクッション材が積層された車両用シートであって、前記車両用シート基材は、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ３、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である軟質ウレタンフォームからなることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３において、前記軟質ウレタンフォームは、５％圧縮時の硬さが４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さが６５〜３００Ｎ未満であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３または４において、前記クッション材は、密度が３５〜８０ｋｇ／ｍ３であり、
前記車両用シート基材の密度は、前記クッション材の密度以下であることを特徴とする。
前記車両用シート基材の密度は、前記クッション材の密度以下であることを特徴とする。
本発明の車両用シート基材及び車両用シートは、クッション材が積層される車両用シート基材を、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ３、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である軟質ウレタンフォームとしたことにより、軽量性が良好なものである。また、軟質ウレタンフォームは硬質ウレタンフォームと異なり、弾性を有するため、軟質ウレタンフォームからなる本発明の車両用シート基材及びその車両用シート基材を用いる本発明の車両用シートは底突き感を防ぐことができる。さらに、車両用シート基材が軟質ウレタンフォームからなるため、車両用シート基材とそれに積層されるクッション材との接着性が良好になる。
また、車両用シート基材の５％圧縮時の硬さを４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さを６５〜３００Ｎ未満とすることにより、着座初期の硬さ及び着座後の良好なクッション性を得ることができる。
また、この構成にさらに、主にシート基材の断面形状が臀部よりもひざ下部分を厚肉にすることで、車両の衝突や急ブレーキをかけた時等による衝撃発生時にシートに着座している着座者が着座面から前方へ滑り出す、いわゆる、サブマリン現象を防止する機能を備えることができる。すなわち、着座者の大腿部下部に相当するシートクッションの下の層に位置する車両用シート基材の前端部分を上方に押し上げる形状とするとともに所定の硬さとすることで、着座者の前方への滑り出し、つまり、サブマリン現象を防止するように構成することができる。
さらに、車両用シート基材の密度を、車両用シート基材に積層されるクッション材の密度以下に（車両用シート基材の密度を、車両用シート基材に積層されるクッション材の密度と同じか又はそれより低く）することにより、車両用シートの積層体全体として軽量性を良好なものにできる。
また、シート基材を構成する軟質ウレタンフォームと、クッション材としての軟質ウレタンフォームとは、何れもウレタンフォームからなるため、接着性が良好で強固に接着することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す本発明の車両用シート１０は、車両用シート基材１１とクッション材２１との積層体からなる。
車両用シート基材１１は、軟質ウレタンフォームからなる。軟質ウレタンフォームは、ウレタンフォームの一種である。軟質ウレタンフォームは、弾性復元性が良好なフォームである。一方、硬質ウレタンフォームは、荷重がかかってもほとんど変形せず、荷重負担能力が大きいが、弾性限界が小さく変形量がある程度以上大きくなると回復しなくなる。軟質ウレタンフォームは、硬質ウレタンフォームとは異なって弾性を有するため、軟質ウレタンフォームで車両用シート基材１１を構成することにより、車両用シート１０の底突き感を防ぐことができる。軟質ウレタンフォームは、荷重がかかって変形しても、その荷重を取り除いたときに弾性回復する。
軟質ウレタンフォームは、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、触媒を含むウレタンフォーム原料を混合させて、ポリオールとイソシアネートを反応させることにより得られる。
ポリオールとしては、ポリウレタンフォーム用のポリオール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、ポリマーポリオールの何れでもよく、それらの一種類あるいは複数種類を使用してもよい。
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、及びそれら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。
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分子内にポリー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。
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分子内にポリー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。
ポリマーポリオールは、ポリオール中にポリアクリロニトリルやポリスチレンを分散させたポリオールである。
本発明における軟質ウレタンフォーム用のポリオールのうち、５重量部以上使用するポリオール（メインポリオール）としては、分子量１０００〜８０００、官能基数２〜４、水酸基価１２〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオールとポリマーポリオールが好ましい。
イソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。脂肪族系ポリ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、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等を挙げることができ、芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ（クルードＭＤＩ）等を挙げることができる。なお、その他プレポリマーも使用することができる。
イソシアネートインデックス（ＩＮＤＥＸ）は、８０〜１２０が好ましく、より好ましくは８５〜１２０である。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、［イソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。
発泡剤としては、水、代替フロンあるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。水の場合は、ポリオールとイソシアネートの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤としての水の量は、ポリオール１００重量部に対して２．０〜５．０重量部が好ましい。
触媒としては、公知のウレタン化触媒を併用することができる。例えば、トリエチルアミン、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フォリン、Ｎ−エチルモルホリン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、スタナスオクトエートやジブチルチンジラウレート等のスズ触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）を挙げることができ、アミン触媒と金属触媒の何れか一方のみ、あるいは両者の併用でもよい。触媒の量は、ポリオール１００重量部に対して０．５〜３．０重量部が好ましい。
なお、ウレタンフォーム原料には、その他、整泡剤、難燃剤、着色剤等が適宜配合される。
車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームの密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２準拠）は、３０〜７０ｋｇ／ｍ３が好ましい。軟質ウレタンフォームの密度を前記範囲とすることにより、車両用シート基材１１及び車両用シート１０を軽量にすることができる。
また、車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームの硬さは、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である。５％圧縮時の硬さは４５〜２００Ｎ未満、より好ましくは４５〜１７０Ｎである。１０％圧縮時の硬さは６５〜３００Ｎ未満、より好ましくは６５〜２５０Ｎである。なお、２％圧縮時の硬さは５％圧縮時の硬さよりも低く、また、５％圧縮時の硬さは１０％圧縮時の硬さよりも低い値である。
（硬さ試験方法）
前記シート基材１１（１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍ）を予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、２％圧縮時、５％圧縮時、１０％圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。なお、加圧板は直径１００ｍｍを用いた。
（硬さ試験方法）
前記シート基材１１（１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍ）を予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、２％圧縮時、５％圧縮時、１０％圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。なお、加圧板は直径１００ｍｍを用いた。
軟質ウレタンフォームの２％圧縮硬さを２５〜１００Ｎ未満とし、さらに５％圧縮時の硬さを４５〜２００Ｎ未満、より好ましくは４５〜１７０Ｎとすることにより、車両用シート１０の圧縮量が小さい着座初期の段階において、硬い感触を和らげることができる。
一方、軟質ウレタンフォームの１０％圧縮時の硬さを６５〜３００Ｎ未満、より好ましくは６５〜２５０Ｎとすることにより、車両用シート１０の圧縮量が大きい着座後の底突きを防ぎ、クッション性を良好にすることができる。
なお、本発明の軟質ウレタンフォームからなるシート基材と、硬質材からなるシート基材との違いを明確にするため、発泡ビーズからなるものと、硬質ウレタンフォームからなるものについて測定した硬さを次に示す。
発泡ビーズにより成形したシート状基材（発泡ポリプロピレン製、密度３３ｋｇ／ｍ３）の５％圧縮時の硬さは１０００Ｎを超えたので、その時点で測定を中止した。
また、硬質ウレタンフォームにより成形したシート状基材（密度１５０ｋｇ／ｍ３）の５％圧縮時の硬さも１０００Ｎを超えたので、その時点で測定を中止した。
なお、車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１（密度３５〜８０ｋｇ／ｍ３）は、５％圧縮時の硬さが１５〜５０Ｎ、好適には２０〜４５Ｎ、１０％圧縮時の硬さが２０〜７０Ｎ、好適には３０〜６５Ｎであった。
発泡ビーズにより成形したシート状基材（発泡ポリプロピレン製、密度３３ｋｇ／ｍ３）の５％圧縮時の硬さは１０００Ｎを超えたので、その時点で測定を中止した。
また、硬質ウレタンフォームにより成形したシート状基材（密度１５０ｋｇ／ｍ３）の５％圧縮時の硬さも１０００Ｎを超えたので、その時点で測定を中止した。
なお、車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１（密度３５〜８０ｋｇ／ｍ３）は、５％圧縮時の硬さが１５〜５０Ｎ、好適には２０〜４５Ｎ、１０％圧縮時の硬さが２０〜７０Ｎ、好適には３０〜６５Ｎであった。
（アスカーＣ硬度）
前記シート基材１１をアスカーＣ硬度計（加圧面高さ：２．５４ｍｍ、直径５．０８ｍｍ）を用い、加圧面を接触させて硬度を測定した。
車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームのアスカーＣ硬度は、４〜２０度、より好適には８〜２０度であった。
前記シート基材１１をアスカーＣ硬度計（加圧面高さ：２．５４ｍｍ、直径５．０８ｍｍ）を用い、加圧面を接触させて硬度を測定した。
車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームのアスカーＣ硬度は、４〜２０度、より好適には８〜２０度であった。
一方、発泡ビーズにより成形したシート状基材（発泡ポリプロピレン製、密度３３ｋｇ／ｍ３）のアスカーＣ硬度は、５５度であった。
また、硬質ウレタンフォームにより成形したシート状基材（密度１５０ｋｇ／ｍ３）のアスカーＣ硬度は、９２度であった。
なお、車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１（密度３５〜８０ｋｇ／ｍ３）のアスカーＣ硬度は０〜６度、より好適には１〜３度であった。
また、硬質ウレタンフォームにより成形したシート状基材（密度１５０ｋｇ／ｍ３）のアスカーＣ硬度は、９２度であった。
なお、車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１（密度３５〜８０ｋｇ／ｍ３）のアスカーＣ硬度は０〜６度、より好適には１〜３度であった。
以上のように車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームは、硬質フォームである発泡ビーズにより成形したシート状基材や、硬質ウレタンフォームにより成形したシート状基材よりも柔らかく、車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１よりも硬いものである。
車両用シート基材１１の断面形状は、臀部１１ａよりもひざ下部分１１ｂを厚肉にするのが好ましい。さらには、ひざ下部分１１ｂにおけるクッション材２１の厚みよりも車両用シート基材１１の厚みが厚いほうが、好ましい。その形状にすることで、車両の衝突や急ブレーキをかけた時等による衝撃発生時にシートに着座している着座者が着座面から前方へ滑り出す、いわゆる、サブマリン現象を防止することができる。すなわち、着座者の大腿部下部に相当するシートクッションの下の層に位置する車両用シート基材１１の前端部分（ひざ下部分１１ｂ）を上方に押し上げる形状とするとともに所定の硬さ（好適には１０％圧縮時の硬さを６５〜３００Ｎ未満）とすることで、着座者の前方への滑り出し、つまり、サブマリン現象を防止するように構成することができる。
車両用シート基材１１は、モールド発泡によって成形されたものが好ましい．モールド発泡は、金型にウレタンフォーム原料（この場合は軟質ウレタンフォーム原料）を注入して金型内で発泡させる発泡成形方法であり、公知の発泡成形方法である。また、車両用シート基材１１は、モールド成型により発泡成形されるため、ワイヤーフレーム，不織布などを容易にインサート成型できる。
車両用シート基材１１に積層されるクッション材２１は、軟質ウレタンフォームが好ましい。軟質ウレタンフォームは、良好な弾性を有するため、車両用シート１０のクッション性を良好にすることができる。
クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームは、車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームと同じか又は密度の高いもの、すなわち車両用シート基材１１の密度をクッション材２１の密度と同じか又はより低くすることにより、優れたクッション性を発現させることができ、かつ、車両用シートの積層体全体として軽量性を良好なものにできる。具体的にはクッション材２１の密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２準拠）は、３５〜８０ｋｇ／ｍ３が好ましい。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームは、車両用シート基材１１よりも硬さが低いものが好ましく、具体的な硬さはアスカーＣ硬度が０〜６度である。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームの２５％圧縮時の硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２、Ｄ法、準拠）は、１５０〜４００Ｎ未満が好ましい。クッション材２１を前記硬さの範囲とすることにより、車両用シート１０のクッション性が良好になる。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームは、車両用シート基材１１よりも硬さが低いものが好ましく、具体的な硬さはアスカーＣ硬度が０〜６度である。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームの２５％圧縮時の硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６４００−２、Ｄ法、準拠）は、１５０〜４００Ｎ未満が好ましい。クッション材２１を前記硬さの範囲とすることにより、車両用シート１０のクッション性が良好になる。
クッション材２１は、車両用シート基材１１と別々に発泡成形し、積層したもの、又は、両者を接着させたものとすることができる。さらには、クッション材２１は、車両用シート基材１１と一体に発泡成形されたものであってもよい。
クッション材２１を車両用シート基材１１と一体に発泡成形する方法は、予め成形した車両用シート基材１１を金型にセットし、その金型にウレタンフォーム原料（この場合は軟質ウレタンフォーム原料）を注入して車両用シート基材１１と一体に発泡させるモールド一体発泡成形を挙げる。モールド一体発泡成形時、ウレタンフォーム原料（軟質ウレタンフォーム原料）の接着性によってクッション材２１を車両用シート基材１１に接着することができ、クッション材２１の成形工程と接着工程とを兼ねることができ好ましい。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームと、車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームとは何れもウレタンフォームからなるため、互いの接着性が良好であり、接着後に剥離のおそれがない。
クッション材２１を車両用シート基材１１と一体に発泡成形する方法は、予め成形した車両用シート基材１１を金型にセットし、その金型にウレタンフォーム原料（この場合は軟質ウレタンフォーム原料）を注入して車両用シート基材１１と一体に発泡させるモールド一体発泡成形を挙げる。モールド一体発泡成形時、ウレタンフォーム原料（軟質ウレタンフォーム原料）の接着性によってクッション材２１を車両用シート基材１１に接着することができ、クッション材２１の成形工程と接着工程とを兼ねることができ好ましい。
また、クッション材２１を構成する軟質ウレタンフォームと、車両用シート基材１１を構成する軟質ウレタンフォームとは何れもウレタンフォームからなるため、互いの接着性が良好であり、接着後に剥離のおそれがない。
なお、車両用シート１０は、ファブリック等からなる表皮材（図示せず）で表面が覆われて車両に取り付けられる。
図２に、車両用シート基材の比較例と実施例について、その構成と物性を示す。比較例１は品名：ＥＰＰ、ＪＳＰ製の発泡ポリプロピレンを、１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍに裁断して使用した例である。他の比較例及び実施例は、図３の配合からなるウレタンフォーム原料を使用してモールド発泡法により製造した。なお、図３に示す原料は後記する。
各比較例及び各実施例について、密度、圧縮硬さ、アスカーＣ硬度、座屈の有無について測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定した。
圧縮硬さの２％、５％、１０％は、１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍのサンプルについて、予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、２％圧縮時、５％圧縮時、１０％圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。加圧板は直径１００ｍｍを用いた。
座屈有無の測定は、サンプルの表面をφ１０の加圧子で５ｍｍ加圧して窪ませ、加圧直後（解除直後）の窪みの深さ（ｍｍ）と、加圧解除１ｈ（時間）後の窪みの深さ（ｍｍ）を測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠して測定した。
圧縮硬さの２％、５％、１０％は、１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍのサンプルについて、予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、２％圧縮時、５％圧縮時、１０％圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。加圧板は直径１００ｍｍを用いた。
座屈有無の測定は、サンプルの表面をφ１０の加圧子で５ｍｍ加圧して窪ませ、加圧直後（解除直後）の窪みの深さ（ｍｍ）と、加圧解除１ｈ（時間）後の窪みの深さ（ｍｍ）を測定した。
・比較例１
比較例１は、発泡ポリプロピレンの例である。比較例１は、密度３３ｋｇ／ｍ３、厚み４０ｍｍ、２％圧縮硬さが９５５Ｎ、５％圧縮硬さ及び１０％圧縮硬さが１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が５５度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも１．２ｍｍであり、硬すぎてクッション性が悪く、また座屈の復元性に劣るものである。
比較例１は、発泡ポリプロピレンの例である。比較例１は、密度３３ｋｇ／ｍ３、厚み４０ｍｍ、２％圧縮硬さが９５５Ｎ、５％圧縮硬さ及び１０％圧縮硬さが１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が５５度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも１．２ｍｍであり、硬すぎてクッション性が悪く、また座屈の復元性に劣るものである。
・比較例２
比較例２は、図３に示す比較例２の配合からなる硬質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に２４００ｇ注入して、発泡させた硬質ウレタンフォームの例である。比較例２は、密度１５０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さ、５％圧縮硬さ、１０％圧縮硬さの何れも１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が９２度であり、硬すぎてクッション性が悪いものである。
比較例２は、図３に示す比較例２の配合からなる硬質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に２４００ｇ注入して、発泡させた硬質ウレタンフォームの例である。比較例２は、密度１５０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さ、５％圧縮硬さ、１０％圧縮硬さの何れも１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が９２度であり、硬すぎてクッション性が悪いものである。
・比較例３
比較例３は、図３に示す比較例３の配合からなる硬質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に９６０ｇ注入して、発泡させた硬質ウレタンフォームの例である。比較例３は、密度６０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さ、５％圧縮硬さ、１０％圧縮硬さの何れも１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が７５度、座屈は加圧解除直後が２．４６ｍｍ、１時間後が２．１４ｍｍであり、硬すぎてクッション性が悪く、また座屈が大きく、復元性に劣るものである。
比較例３は、図３に示す比較例３の配合からなる硬質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に９６０ｇ注入して、発泡させた硬質ウレタンフォームの例である。比較例３は、密度６０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さ、５％圧縮硬さ、１０％圧縮硬さの何れも１０００Ｎより大、アスカーＣ硬度が７５度、座屈は加圧解除直後が２．４６ｍｍ、１時間後が２．１４ｍｍであり、硬すぎてクッション性が悪く、また座屈が大きく、復元性に劣るものである。
・比較例４
比較例４は、図３に示す比較例４の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に６４０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。比較例４は、密度４０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが１３Ｎ、５％圧縮硬さが２３Ｎ、１０％圧縮硬さが３２Ｎ、アスカーＣ硬度が１度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも０ｍｍであり、柔らか過ぎてクッション性が悪いものである。
比較例４は、図３に示す比較例４の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に６４０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。比較例４は、密度４０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが１３Ｎ、５％圧縮硬さが２３Ｎ、１０％圧縮硬さが３２Ｎ、アスカーＣ硬度が１度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも０ｍｍであり、柔らか過ぎてクッション性が悪いものである。
・比較例５
比較例５は、図３に示す比較例５の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８８０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。比較例５は、密度５５ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが１８Ｎ、５％圧縮硬さが３２Ｎ、１０％圧縮硬さが４３Ｎ、アスカーＣ硬度が３度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも０ｍｍであり、柔らか過ぎてクッション性が悪いものである。
比較例５は、図３に示す比較例５の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８８０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。比較例５は、密度５５ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが１８Ｎ、５％圧縮硬さが３２Ｎ、１０％圧縮硬さが４３Ｎ、アスカーＣ硬度が３度、座屈は加圧解除直後及び１時間後の何れも０ｍｍであり、柔らか過ぎてクッション性が悪いものである。
・実施例１
実施例１は、図３に示す実施例１の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に６４０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例１は、密度４０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが３１Ｎ、５％圧縮硬さが７２Ｎ、１０％圧縮硬さが１０６Ｎ、アスカーＣ硬度が１２度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
実施例１は、図３に示す実施例１の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に６４０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例１は、密度４０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが３１Ｎ、５％圧縮硬さが７２Ｎ、１０％圧縮硬さが１０６Ｎ、アスカーＣ硬度が１２度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
・実施例２
実施例２は、図３に示す実施例２の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８００ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例２は、密度５０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが６５Ｎ、５％圧縮硬さが１２５Ｎ、１０％圧縮硬さが１７０Ｎ、アスカーＣ硬度が１４度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
実施例２は、図３に示す実施例２の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８００ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例２は、密度５０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが６５Ｎ、５％圧縮硬さが１２５Ｎ、１０％圧縮硬さが１７０Ｎ、アスカーＣ硬度が１４度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
・実施例３
実施例３は、図３に示す実施例３の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８８０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例３は、密度５５ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが２９Ｎ、５％圧縮硬さが５４Ｎ、１０％圧縮硬さが７３Ｎ、アスカーＣ硬度が４度、座屈は加圧解除直後が０ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
実施例３は、図３に示す実施例３の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に８８０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例３は、密度５５ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが２９Ｎ、５％圧縮硬さが５４Ｎ、１０％圧縮硬さが７３Ｎ、アスカーＣ硬度が４度、座屈は加圧解除直後が０ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
・実施例４
実施例４は、図３に示す実施例４の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に９６０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例４は、密度６０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが７８Ｎ、５％圧縮硬さが１４８Ｎ、１０％圧縮硬さが１９９Ｎ、アスカーＣ硬度が１５度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
実施例４は、図３に示す実施例４の配合からなる軟質ウレタンフォーム原料を、キャビティ寸法１００ｍｍｔ×４００ｍｍ×４００ｍｍの金型に９６０ｇ注入して、発泡させた軟質ウレタンフォームの例である。実施例４は、密度６０ｋｇ／ｍ３、厚み１００ｍｍ、２％圧縮硬さが７８Ｎ、５％圧縮硬さが１４８Ｎ、１０％圧縮硬さが１９９Ｎ、アスカーＣ硬度が１５度、座屈は加圧解除直後が０．１ｍｍ、１時間後が０ｍｍであり、好ましい圧縮硬さでクッション性が良好であり、かつ座屈が小さく、復元性が良好なものである。
図３に示した原料は以下のとおりである。
・ポリオールＡ；分子量４００、官能基数３、水酸基価４２０ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＢ；分子量５０００、官能基数３、水酸基価３３．６ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＣ；分子量７０００、官能基数３、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＤ；ポリマーポリオール、固形分（ポリマー含有量）３３％、分子量５０００、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＥ；グリセリン、分子量９２、官能基数３、水酸基価１８２６ｍｇＫＯＨ／ｇ
・発泡剤；水
・触媒Ａ；東ソー製、ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴＳ
・触媒Ｂ；東ソー製、Ｌ３３ＰＧ
・触媒Ｃ；三井化学製、ＤＥＡ−８０
・整泡剤；ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ製、Ｌ−３１８４Ｊ
・イソシアネート；住化コベストロウレタン製、スミジュール４４Ｖ２０Ｌ。
・ポリオールＡ；分子量４００、官能基数３、水酸基価４２０ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＢ；分子量５０００、官能基数３、水酸基価３３．６ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＣ；分子量７０００、官能基数３、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＤ；ポリマーポリオール、固形分（ポリマー含有量）３３％、分子量５０００、水酸基価２４ｍｇＫＯＨ／ｇ
・ポリオールＥ；グリセリン、分子量９２、官能基数３、水酸基価１８２６ｍｇＫＯＨ／ｇ
・発泡剤；水
・触媒Ａ；東ソー製、ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴＳ
・触媒Ｂ；東ソー製、Ｌ３３ＰＧ
・触媒Ｃ；三井化学製、ＤＥＡ−８０
・整泡剤；ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ製、Ｌ−３１８４Ｊ
・イソシアネート；住化コベストロウレタン製、スミジュール４４Ｖ２０Ｌ。
着座初期の硬さ及び着座後の良好なクッション性等について、以下のように評価した。比較例１と実施例３の車両用シート基材を用いて、これらに軟質クッション材（比較例４の軟質ウレタンフォーム）を表面側クッション材として積層して用いた。これらの積層体に圧縮荷重試験を行い、所定圧縮時の荷重を読み取って、それぞれのクッション性の評価を行った。評価結果を図４に示す。
（圧縮荷重試験方法）
前記積層体からなる試料を予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、１０ｍｍ圧縮時、２０ｍｍ圧縮時、２５ｍｍ圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。なお、加圧板は、ＩＳＯ６５４９の鉄研盤（３００ｍｍ×２５０ｍｍ）を用いた。
前記積層体からなる試料を予備圧縮なしで、圧縮速度５０ｍｍ／ｍｉｎによって荷重が１０００Ｎに達するまで圧縮し、その後、圧縮を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで解除して求めた荷重―たわみ曲線において、１０ｍｍ圧縮時、２０ｍｍ圧縮時、２５ｍｍ圧縮時のそれぞれの荷重を求めた。なお、加圧板は、ＩＳＯ６５４９の鉄研盤（３００ｍｍ×２５０ｍｍ）を用いた。
着座初期の荷重は、１０ｍｍ圧縮時の荷重で評価し、測定値が２２０Ｎ未満の場合に着座初期の感触が良好と判断して評価を「〇」、測定値が２２０Ｎ以上の場合に着座初期の感触が硬すぎると判断して評価を「×」とした。
着座時の荷重は、２０ｍｍ圧縮時の荷重で評価し、測定値が３２０〜３８０Ｎ未満の場合に着座時の荷重が良好と判断して評価を「〇」、測定値が３２０Ｎ未満、３８０Ｎ以上の場合に着座時の荷重が柔らかい、もしくは硬いと判断して評価を「×」とした。
底付き感の評価荷重は、２５ｍｍ圧縮時の荷重で評価し、測定値が５２０Ｎ未満の場合に底付き感は無く良好と判断して評価を「〇」、定値が５２０Ｎ以上の場合に底付き感有りと判断して評価を「×」とした。
着座時の荷重は、２０ｍｍ圧縮時の荷重で評価し、測定値が３２０〜３８０Ｎ未満の場合に着座時の荷重が良好と判断して評価を「〇」、測定値が３２０Ｎ未満、３８０Ｎ以上の場合に着座時の荷重が柔らかい、もしくは硬いと判断して評価を「×」とした。
底付き感の評価荷重は、２５ｍｍ圧縮時の荷重で評価し、測定値が５２０Ｎ未満の場合に底付き感は無く良好と判断して評価を「〇」、定値が５２０Ｎ以上の場合に底付き感有りと判断して評価を「×」とした。
比較例１の車両用シート基材（発泡ポリプロピレン）にクッション材（比較例４と同じ軟質ウレタンフォーム）を積層した積層体（車両用シート）の結果は、着座初期の荷重「〇」、着座時の荷重「〇」、底付き感「×」であった。
一方、実施例３の車両用シート基材（軟質ウレタンフォーム）にクッション材（比較例４と同じ軟質ウレタンフォーム）を積層した積層体（車両用シート）の結果は、着座初期の荷重「〇」、着座時の荷重「〇」、底付き感「〇」であった。
一方、実施例３の車両用シート基材（軟質ウレタンフォーム）にクッション材（比較例４と同じ軟質ウレタンフォーム）を積層した積層体（車両用シート）の結果は、着座初期の荷重「〇」、着座時の荷重「〇」、底付き感「〇」であった。
このように、本発明の車両用シート基材と車両用シートは、軽量でクッション性が良好であり、かつクッション材と車両用シート基材との接着性が良好である。
１０ 車両用シート
１１ 車両用シート基材
２１ クッション材
１１ 車両用シート基材
２１ クッション材
Claims (5)
- クッション材が積層される車両用シート基材であって、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ３、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である軟質ウレタンフォームからなることを特徴とする車両用シート基材。
- 前記軟質ウレタンフォームは、５％圧縮時の硬さが４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さが６５〜３００Ｎ未満であることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート基材。
- 車両用シート基材にクッション材が積層された車両用シートであって、前記車両用シート基材は、密度が３０〜７０ｋｇ／ｍ３、２％圧縮硬さが２５〜１００Ｎ未満である軟質ウレタンフォームからなることを特徴とする車両用シート。
- 軟質ウレタンフォームは、５％圧縮時の硬さが４５〜２００Ｎ未満、１０％圧縮時の硬さが６５〜３００Ｎ未満であることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
- 前記クッション材は、密度が３５〜８０ｋｇ／ｍ３であり、
前記車両用シート基材の密度は、前記クッション材の密度と同じか又はよりも低いことを特徴とする請求項３または４に記載の車両用シート。
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