JP4601894B2

JP4601894B2 - Flexible polyurethane foam for automobile seats

Info

Publication number: JP4601894B2
Application number: JP2002218539A
Authority: JP
Inventors: 賢伯豊田; 浩志和田; 悦子赤木
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2003119240A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟質ポリウレタンフォーム、その製造方法およびその製造用原料システム液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車産業の発展に伴い、車の性能向上はもとより、車輌内装高級化、居住性の向上・改善が求められるようになり、特に座り心地、および乗り心地性改良の観点から、クッション特性のより優れたシート用軟質ポリウレタンフォーム（以下軟質フォームと表す。）の開発が強く望まれている。
従来より、シートクッションは金属バネと軟質フォームからなるパット材を組み合わせた物が多用されてきた。しかし近年は、コストダウンや軽量化等の要請から、軟質フォーム自体にバネ特性を持たせることによって金属バネを廃止したいわゆるフルフォームタイプと呼ばれる自動車用シートが採用される傾向にある。フルフォームタイプのシートは金属バネを併用しないため厚さが厚くなり、軟質フォームの特性がシートの座り心地、および乗り心地性に大きく関与する要素となった。すなわち、座り心地、および乗り心地性の指標となる静的特性、および動的特性は軟質フォームの開発において重要視されるようになった。特に、静的特性のうち、着座初期のサポート感と着座終期の底付き感の制御が重要である。
【０００３】
軟質フォームのパット材を備えたシートに実際に人が座ると、軟質フォームが圧縮されてたわみ、臀部等の位置が特定の高さまで沈み込む。この静的特性（静的着座感）の測定方法としては、ＪＡＳＯ自動車規格Ｂ４０８−８９の自動車用シートのパット材の性能試験方法に準拠した荷重試験において、たわみ量を測定し、荷重−たわみ量曲線を得る試験方法が採用されている。図２に従来の軟質フォームの荷重−たわみ量曲線を示した。荷重−たわみ量曲線において各荷重における加圧側（図中の上側）の接線の正接の値が静バネ定数である。すなわち、静バネ定数が大きれば曲線は急な傾きを示し、静バネ定数が小さければ曲線は緩やかな傾きを示す。
【０００４】
軟質フォームの荷重−たわみ量曲線は、一般的に荷重のかけ始めは速やかに立ち上がり、変曲点１を境にその後緩やかに上昇し、更に荷重をかけてゆくと変曲点２で急激に上昇する。サポート感に優れた軟質フォームは、荷重のかけ始めにおいて曲線の立ち上がりが急であり、原点から変曲点１付近までの静バネ定数が大きな軟質フォームであると言われている。また、底付き感がなく、良好な座り心地を示す軟質フォームとは変曲点２以降の高荷重域においても静バネ定数が小さい軟質フォームであると言われている。従来の技術では、サポート感を得るために、軟質フォームの硬度を調節することも行われてきたが、この場合高荷重域において静バネ定数が大きくなり底付き感は解消されなかった。
【０００５】
一般的にフルフォームタイプシート用軟質フォームは、金属バネと併用したシート用フォームと比較して、静的特性としては高荷重領域においてたわみ量が少なく、底付き感があり、座り心地は悪化する傾向にあるという問題があった。この問題を解決するために、フォームの厚さを厚くしたり、密度を上げてたわみ量を大きくする手法が知られているが、コストアップやシート重量の増加の問題を解消できなかった。
特開平１１−３２２８７５号公報には、ポリオールとイソシアネート成分を主体とするポリウレタンフォーム製造原料に特定のフッ素系界面活性剤を添加して、たわみ量を大きくする方法が提案されている。しかし、サポート感が不十分なこと、フッ素系界面活性剤はそれ自身が高価であることからコストアップになること、表面張力が低いことからフォーム製造時の金型内を汚染する等の問題があった。
【０００６】
また、特開平５−３２０３０４号公報には、ポリオール、触媒、発泡剤、その他の添加剤からなるポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させてポリウレタンフォームを製造する方法において、特定の２官能第２級アミンを添加することによって、底付き感を評価する指標である７５％たわみ時の加圧側曲線の傾きが小さくなり、底付き感がなく、柔らかさ、沈み具合い、振動特性共にバランスの取れたフォームを製造する方法が提案されている。しかし、サポート感が不十分であり、耐久性特に湿熱圧縮永久歪みが不十分であった。
すなわち、低荷重領域では静バネ定数が大きく、サポート感や剛性感を満足し、かつ、高荷重領域では静バネ定数が小さく、たわみ量が大きく底付き感の解消された座り心地が良好な軟質フォームは存在しなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、自動車シート用軟質フォームにおいて底付き感を解消し、サポート感が良好であり、座り心地が大幅に改善された軟質フォームであり、且つ、振動特性、耐久性も良好な自動車シート用軟質フォームを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、軟質フォームの荷重試験またはそのコア部分の荷重試験において特徴的な条件を満たす荷重−たわみ量曲線を示すフォームを見いだし、この特徴的な荷重−たわみ量曲線を示すことが自動車用シートに成形した際に静的着座感の座り心地を著しく改善することを見いだした（図１参照）。この条件を満たすフォームとは、初期荷重においてはたわみ量が少なく、かつサポート感は十分であり、その後静バネ定数の変化率は少なく穏やかに上昇するという性質を有している。つまり、着座初期はサポート感が十分あるので体重の保持性に優れ、座り込んだ後は良くたわむので柔らかく体重を保持することから底付き感が解消されて座り心地が良好になると推察できる。
【０００９】
すなわち、本発明は、オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を５〜８５質量％有し、該ランダム鎖中のオキシエチレン基含有量が３〜４０質量％であり、末端オキシエチレンブロック鎖の含有量が５〜３０質量％であり、水酸基価が１０〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、不飽和度が０．０４ｍｅｑ／ｇ以下であるポリオールを含有するポリオールシステム液とポリイソシアネート化合物から構成される原料システム液を、発泡剤と触媒の存在下で、密閉した金型内で反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、ＪＡＳＯ自動車規格Ｂ４０８−８９の自動車シートのパット材の性能試験方法に準拠した荷重試験により縦横各４００ｍｍ、高さ１００ｍｍの箱型テストピースを用いて得られた荷重（Ｎ）−たわみ量（ｍｍ）曲線において、式（１）から算出されるＸ値が４．２以下であることを特徴とする自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
【数３】
Ｘ＝荷重８８３Ｎ時の静バネ定数／荷重９８Ｎ時の静バネ定数（１）
また、本発明は、オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を５〜８５質量％有し、該ランダム鎖中のオキシエチレン基含有量が３〜４０質量％であり、末端オキシエチレンブロック鎖の含有量が５〜３０質量％であり、水酸基価が１０〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、不飽和度が０．０４ｍｅｑ／ｇ以下であるポリオールを含有するポリオールシステム液とポリイソシアネート化合物から構成される原料システム液を、発泡剤と触媒の存在下で、密閉した金型内で反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームであって、該フォームのコア部分のＪＡＳＯ自動車規格Ｂ４０８−８９の自動車シートのパット材の性能試験方法に準拠した荷重試験により箱型テストピースから縦横各１００ｍｍ、高さ５０ｍｍのサイズで切り出した試験体を用いて得られた荷重（Ｎ）−たわみ量（ｍｍ）曲線において、式（２）から算出されるＹ値が１．８以下であることを特徴とする自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
【数４】
Ｙ＝荷重１２７．４Ｎ時の静バネ定数／荷重１９．６Ｎ時の静バネ定数（２）
【００１０】
また、本発明は、上記自動車シート用軟質ポリウレタンフォームにおいて、ポリオールの末端オキシエチレンブロック鎖の含有量が１４〜１７質量％である自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
また、本発明は、上記自動車シート用軟質ポリウレタンフォームにおいて、原料システム液が開放状態の金型に注入された後、原料システム液の反応が密閉した金型内で行われる自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
また、本発明は、上記自動車シート用軟質ポリウレタンフォームにおいて、ポリイソシアネート化合物が、トリレンジイソシアネートとクルードジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物、およびこれらのプレポリマー型変性体から選ばれる自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
また、本発明は、上記自動車シート用軟質ポリウレタンフォームにおいて、ポリオールが、ジエチレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルを含有する複合金属シアン化物錯体触媒からなる開環付加重合触媒の存在下、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて得られるポリオールである自動車シート用軟質ポリウレタンフォームを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明における荷重試験とは、ＪＡＳＯ自動車規格Ｂ４０８−８９の自動車用シートのパット材の性能試験方法に準拠した試験である。加圧板は、直径２００±２ｍｍ、厚さ５０〜１００ｍｍの円板形を用いる。試験機の水平台に試験体を置き、試験機に取り付けた加圧板を試験体上面の中心に載せる。予備圧縮として７００Ｎの荷重で１回圧縮し、荷重を除き３〜５分間放置した後に５Ｎの初期荷重を加えて厚さ（ｔ０）を測定し、これを初期厚さとする。このときの加圧面上の中心点を原点とし、荷重計を０に合わせた後、１５０〜３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で加圧および減圧を行い、荷重に対するたわみを測定する。測定結果から荷重とたわみの関係について、図１のような荷重−たわみ曲線図を作成する。試験体としては、フォーム類の基本物性を測定する箱型テストピース（サイズ：縦横各４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍ）オーバーオール（箱型より脱型した、スキン層を除去しないもの）を用いるか、またはフォームのコア部分（縦横各１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍ）を用いる。コア部分とは、箱型テストピースの中心部分から、縦横各１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍのサイズで切り出した試験体である。また、シートクッション実金型フォームから切り出した縦横各１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの試験体を測定した値は、前記テストピースから切り出した試験体の物性値とほとんど変わらないので、これをコア部分の試験体として用いてもよい。
【００１２】
静バネ定数とは、荷重−たわみ量曲線において各荷重における加圧側の接線の正接の値とする。
本発明の軟質フォームは、荷重試験により得られた荷重（Ｎ）−たわみ量（ｍｍ）曲線において、式（１）から算出されるＸ値が４．２以下であることを特徴とする。
【数５】
Ｘ＝荷重８８３Ｎ時の静バネ定数／荷重９８Ｎ時の静バネ定数（１）
または、本発明の軟質フォームは、コア部分の荷重試験により得られた荷重（Ｎ）−たわみ量（ｍｍ）曲線において、式（２）から算出されるＹ値が１．８以下であることを特徴とする。
【数６】
Ｙ＝荷重１２７．４Ｎ時の静バネ定数／荷重１９．６Ｎ時の静バネ定数（２）
【００１３】
荷重８８３Ｎ時の静バネ定数とは、得られた荷重−たわみ量曲線において荷重８８３Ｎ時の加圧側の接線の正接の値である。同様に、荷重９８Ｎ時の静バネ定数、荷重１２７．４Ｎ時の静バネ定数、および荷重１９．６Ｎ時の静バネ定数とは、得られた荷重−たわみ量曲線においてそれぞれ荷重９８Ｎ時、荷重１２７．４Ｎ時、および荷重１９．６Ｎ時の加圧側の接線の正接の値である。
荷重９８Ｎ付近の低荷重領域の静バネ定数は、自動車シートの着座初期の座り心地に影響する。荷重９８Ｎ付近の静バネ定数が大きい方が、サポート感が出やすく着座初期の座り心地が良好になるので好ましい。また、荷重８８３Ｎ付近の高荷重領域の静バネ定数は、底付き感に影響する。荷重８８３Ｎ付近の静バネ定数が小さい方が、たわみ量が大きく、底付き感が解消され、座り心地が良好になるので好ましい。
【００１４】
本発明は、式（１）においてＸ値が４．２以下であることを特徴とする。Ｘ値がこの範囲を満たす軟質フォームは、荷重−たわみ量曲線において荷重９８Ｎ付近の低荷重領域で速やかに立ち上がり、静バネ定数は大きい。その後は静バネ定数の変化率は少なく、緩やかに上昇し、荷重８８３Ｎ付近では静バネ定数の上昇率が小さい。すなわち、低荷重領域の静バネ定数が大きいことからサポート感が出やすく、高荷重領域の静バネ定数が小さいことからたわみ量が大きく底付き感が解消され、良好な座り心地を与えるので好ましい。より好ましくはＸ値が４．１以下、更に好ましくは４．０以下、最も好ましくは３．９以下の軟質フォームである。
【００１５】
一般に、実際のシートクッションは、形状、厚さが異なるため、同一サンプルであっても測定する部位によっては数値が変動する。したがって、異種形状のサンプル同士の比較は難しかった。そこで本発明者らは、軟質フォームのコア部分の荷重−たわみ曲線を測定することによって、あらゆる形状のサンプルの比較調査を可能にする方法を見いだしたものである。さらに、座り心地が著しく良好なものは、軟質フォームのコア部分の荷重−たわみ曲線において特定の条件を満足し得る特徴を有していることを見いだした。すなわち、本発明は式（２）においてＹ値が１．８以下であることを特徴とする。
【００１６】
軟質フォームのコア部分については、荷重１９．６Ｎ付近の低荷重領域の静バネ定数は、自動車シートの着座初期の座り心地に影響する。荷重１９．６Ｎ付近の静バネ定数が大きい方が、サポート感が出やすく着座初期の座り心地が良好になるので好ましい。また、荷重１２７．４Ｎ付近の高荷重領域の静バネ定数は、底付き感に影響する。荷重１２７．４Ｎ付近の静バネ定数が小さい方が、たわみ量が大きく、底付き感が解消され、座り心地が良好になるので好ましい。
【００１７】
Ｙ値が１．８以下の軟質フォームは、荷重−たわみ量曲線において、荷重１９．６Ｎ付近の低荷重領域で速やかに立ち上がり、静バネ定数が大きい。その後は静バネ定数の変化率は少なく、緩やかに上昇し、荷重１２７．４Ｎ付近までは静バネ定数の上昇率が小さい。すなわち、低荷重領域の静バネ定数が大きいことからサポート感が出やすく、高荷重領域の静バネ定数が小さいことからたわみ量が大きく底付き感が解消され、良好な座り心地を与えるので好ましい。より好ましくは、Ｙ値が１．７５以下、更に好ましくはＹ値が１．７以下、最も好ましくはＹ値が１．６８以下の軟質フォームである。
【００１８】
また、軟質フォームのコア部の荷重−たわみ量曲線と箱型テストピースオーバーオールの荷重−たわみ量曲線の形状は、傾向がほぼ一致していることを見いだした。従って、本発明により軟質フォームのコア部分の荷重たわみ量曲線を測定すれば、箱型テストピースオーバーオールの荷重−たわみ曲線を類推することが可能である。さらには、これら試験体を製造した原料システム液を用いてシートクッションに成形した際の、座り心地の良好性までも類推することが可能であり、非常に有益な方法である。
本発明の式（１）から算出されるＸ値が４．２以下である軟質フォーム、または式（２）から算出されるＹ値が１．８以下である軟質フォームは、たとえば次のように製造することができる。
【００１９】
本発明の軟質フォームは、後述のポリオール（Ｚ）を含むポリオールを発泡剤と触媒の存在下、必要に応じて架橋剤、整泡剤、その他の添加剤を使用し、ポリイソシアネート化合物と反応させて製造することができる。
上記ポリオール（Ｚ）とは、オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を５〜８５質量％有し、該ランダム鎖中のオキシエチレン基含有量が３〜４０質量％であり、末端オキシエチレンブロック鎖の含有量が５〜３０質量％であり、水酸基価が１０〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、不飽和度が０．０４ｍｅｑ／ｇ以下であるポリオキシアルキレンポリオールである。
従来よりの通常のポリオールのみを用いることによっては、式（１）のＸが４．２以下を満たすフォーム、または式（２）のＹが１．８以下を満たすフォームを製造することは困難であった。しかし、低不飽和度でかつランダム鎖を有するポリオールである上記ポリオール（Ｚ）を用いることにより、前記条件を満たし座り心地性に優れた軟質フォームが容易に得られるようになった。
【００２０】
本発明におけるポリオール（Ｚ）は、開環付加重合触媒の存在下、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて得られる、ポリオキシアルキレンポリオールである。
開始剤の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ｍｅｓｏ−エリスリトール、メチルグルコシド、グルコース、ソルビトール等の多価アルコール類；エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミン等のアミン類；フェノール樹脂、ノボラック樹脂等の縮合系化合物類が用いられる。これらの活性水素化合物は２種以上を併用してもよく、または活性水素を７個以上有するショ糖等の活性水素化合物と併用してもよい。これら活性水素化合物の中では多価アルコール類が好ましい。また、上記開始剤にプロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを開環付加して得られた化合物を開始剤として用いてもよい。
【００２１】
開始剤に開環付加重合させるアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、エピクロルヒドリン、スチレンオキシド等が挙げられるが、ポリオール（Ｚ）においては少なくともエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドを併用する。
ポリオール（Ｚ）の製造に用いる開環付加重合触媒としては、従来公知の低不飽和度のポリオキシアルキレンポリオールが得られる触媒を用いることができ、例えば、セシウム系触媒、複合金属シアン化物錯体触媒、ホスファゼン系化合物触媒等が挙げられる。
中でも、複合金属シアン化物錯体触媒が好ましい。複合金属シアン化物錯体触媒を用いると、低不飽和度のポリオールを得られる。低不飽和度のポリオールを原料とすると、耐久性に優れた軟質フォームを得られる。
【００２２】
複合金属シアン化物錯体としては亜鉛ヘキサシアノコバルテートを主成分とする錯体が好ましく、そのエーテルおよび／またはアルコール錯体が好ましい。その組成は本質的に特公昭４６−２７２５０号公報に記載のものが使用できる。エーテルとしては、モノエチレングリコールジメチルエーテル（グライム）、ジエチレングルコールジメチルエーテル（ジグライム）、エチレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＥＴＢ）、エチレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ペンチルエーテル（ＭＥＴＰ）、ジエチレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＤＥＴＢ）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＴＰＭＥ）等が好ましい。アルコールとしては、特開平４−１４５１２３号公報に記載されているｔｅｒｔ−ブチルアルコールが好ましい。
セシウム系触媒としては、例えば、セシウム金属、セシウムメトキシド等のセシウムアルコキシド、水酸化セシウム、炭酸セシウム等が挙げられる。
【００２３】
ポリオール（Ｚ）は、分子中にランダム鎖を有し、末端にオキシエチレンブロック鎖を有する。ランダム鎖とは、２種類以上のアルキレンオキシドを所定の比率でランダムに付加して得られる付加構造である。以下では、このランダム鎖を有するポリオールをランダムポリオールと表す。また、ブロック鎖とは、アルキレンオキシド単独を付加して得られる付加構造である。
ポリオール（Ｚ）は、ランダム鎖として、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとを所定の比率でランダムに付加して得られるランダム鎖（オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖）を有する。オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を有するポリオールを原料とすると、軟質フォーム製造時の成形性が特に良好になるので好ましい。また、オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を製造する触媒として前記複合金属シアン化物錯体触媒を用いると低不飽和度のランダムポリオールが製造できる。低不飽和度のランダムポリオールは、成形性が良好であることに加えて耐久性も良好になるのでさらに好ましい。
【００２４】
ポリオール（Ｚ）中のランダム鎖の含有量としては、ポリオール分子全体に対して５〜８５質量％であるが、１０〜８０質量％が好ましい。ランダム鎖の含有量が上記範囲にあると、軟質フォームの成形性が良好なことに加えて、サポート感が発現しやすく好ましい。
ポリオール（Ｚ）のオキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖中のオキシエチレン基の含有量は、３〜４０質量％であり、好ましい範囲は５〜２０質量％である。
【００２５】
前記ポリオール（Ｚ）は、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて製造したオキシプロピレンブロック鎖を前記ランダム鎖と別に有していてもよい。ランダムポリオールがオキシプロピレンブロック鎖を有すると軟質フォームの硬さが出やすいので好ましい。この場合、オキシプロピレンブロック鎖は、開始剤に由来する部分に隣接していると、フォーム製造時の成形性が良好になるので好ましい。ポリオール分子中のオキシプロピレンブロック鎖の含有量は、１〜５０質量％が好ましく、より良好な成形性が得られる点で、１〜３５質量％がより好ましい。なお、ポリオール中にオキシプロピレンブロック鎖が含まれていても、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて製造していない場合は、前記オキシプロピレンブロック鎖と区別する。
【００２６】
ポリオール（Ｚ）は、末端にオキシエチレンブロック鎖を有する。末端にオキシエチレンブロック鎖を有するポリオールは開始剤に適切な触媒を用いてアルキレンオキシドを付加した後に水酸化カリウム触媒等アルカリ金属触媒を用いてエチレンオキシドを付加して製造を完了することによって得られる。
ポリオール（Ｚ）中の、末端オキシエチレンブロック鎖の含有量は、ポリオール全体に対して５〜３０質量％である。末端オキシエチレンブロック鎖が３０質量％を超えると、クラッシング処理後にも収縮が発生しやすく好ましくない。また、末端オキシエチレンブロック鎖が５質量％未満の場合は、軟質フォームの製造時にフォームのコラップス等が発生しやすく、製造が困難となり好ましくない。
【００２７】
ポリオール（Ｚ）中の全オキシエチレン基含有量（すなわち、開始剤に由来する部分、ランダム鎖、オキシエチレンブロック鎖等に含まれる全てのオキシエチレン基の合計量）は５〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％が特に好ましい。全オキシエチレン基含有量が５質量％未満ではフォームのコラップス等が発生しやすく、６０質量％を超えるとフォームの独立気泡が多くなりクラッシング処理の際にフォームが割れたり、クラッシング処理後にも収縮が発生したりする。
【００２８】
本発明で使用するポリオール（Ｚ）として、分子中にランダム鎖を有し、且つ末端にオキシエチレンブロック鎖を有するポリオール、または、分子中に複合金属シアン化物錯体触媒を用いて製造したオキシプロピレンブロック鎖とランダム鎖を有し、且つ末端にオキシエチレンブロック鎖を有するポリオールを用いると、以下に述べる点で有用である。該構造を有するポリオールを使用すると、前述したように成形性、サポート感、耐久性が良好であることに加えて振動特性等が良好であり、物性面でバランスの取れた軟質フォームが得られ、好ましい。
【００２９】
ポリオール（Ｚ）の水酸基価は、１０〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇであるが、１０〜４５ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましい。水酸基価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、軟質フォームの硬化が不十分な場合があり、好ましくない。また、５６ｍｇＫＯＨ／ｇを超えて大きいと軟質フォームの弾性が不十分となりやすく、好ましくない。
ポリオール（Ｚ）の水酸基数は２〜８が好ましく、２．８〜５．２がより好ましい。水酸基数が２未満では軟質フォームが柔らかくなり、圧縮永久歪が悪化しやすい。また、水酸基数が８を超えて大きいと軟質フォームが硬くなり、フォームの伸び等の機械的物性が悪化しやすい。
【００３０】
本発明で用いるポリオール（Ｚ）の不飽和度は、０．０４ｍｅｑ／ｇ以下であり、０．０３５ｍｅｑ／ｇ以下が好ましい。不飽和度が０．０４ｍｅｑ／ｇを超えると、軟質フォームの伸びや強度などの物性に好ましくない影響を与えることがあり、また乗り心地性の指標となる、反発弾性率、振動特性が悪化することがある。これはポリオール中に含有される不飽和モノオール量が多いために、水酸基数が実質的に低下するためと考える。不飽和度０．０４ｍｅｑ／ｇ以下の低不飽和度のポリオールは、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて製造することができる。
【００３１】
上記ポリオール（Ｚ）は、後述するポリマー分散ポリオールとして使用してもよい。
上記ポリオール（Ｚ）は、他のポリオールと併用してもよい。ポリオール（Ｚ）は、全ポリオール中３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上が特に好ましい。
他のポリオールとしては、（Ｚ）以外のポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、またはこれらポリオール中にポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオール、などが例示され、２種以上を併用してもよい。他のポリオールとしては、（Ｚ）以外のポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、オキシプロピレンブロック鎖を４０〜８５質量％含有するものが好ましく、５０〜７５質量％含有するものが特に好ましい。また、オキシエチレン／オキシプロピレンランダム鎖を有しないものがさらに好ましい。他のポリオールにおいては、水酸基価が１０〜６５ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、２０〜４５ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。また、他のポリオールにおいては、不飽和度が０．０３〜０．０７ｍｅｑ／ｇが好ましく、０．０４〜０．０６５ｍｅｑ／ｇが特に好ましい。他のポリオールは、後述するポリマー分散ポリオールとして使用することが好ましい。
【００３２】
本発明で使用するポリオールはポリマー微粒子を含むポリマー分散ポリオールであってもよい。ポリマー分散ポリオールは、ベースポリオール（分散媒）中にポリマー微粒子（分散質）が安定的に分散している分散系であり、ポリマーとしては付加重合系ポリマーや縮重合体系ポリマーがある。
ベースポリオールが従来のポリオールであるポリマー分散ポリオールは公知であり、軟質ポリウレタンフォーム用ポリオールとして広く用いられている。本発明におけるポリマー分散ポリオールは前記ポリオール（Ｚ）をベースポリオールとしてポリマー分散ポリオールを製造してもよいし、前記ポリオール（Ｚ）以外のポリオールをベースポリオールとしてポリマー分散ポリオールを製造してもよい。
【００３３】
ポリマー分散ポリオール中のポリマー微粒子は、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、その他のビニルモノマーのホモポリマーやコポリマー等の付加重合系ポリマー、または、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂等の縮重合系ポリマーからなる。このうち、アクリロニトリル・スチレン共重合体が好ましい。このポリマー微粒子の存在により、ポリマー分散ポリオール全体の水酸基価はベースポリオールの水酸基価よりも一般的に低下する。
混合ポリオール中のポリマー微粒子の含有量は、通常５０質量％以下であることが好ましい。ポリマー微粒子の量は特に多い必要はない。また多すぎても、経済的な面、粘度の面で不都合が生じる場合がある。多くの場合、３〜３５質量％が好ましい。
なお、ポリマー分散ポリオールのポリオールとしての諸物性（不飽和度、水酸基価等）は、ポリマー微粒子を除いたベースポリオールについて考えるものとする。
【００３４】
本発明で使用するポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を２以上有する芳香族系、脂環族系、または脂肪族系のポリイソシアネート、それら２種類以上の混合物、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がある。具体的には、たとえば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（通称：クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂環族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらのプレポリマー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボジイミド変性体等がある。このうち、ＴＤＩ、ＴＤＩとクルードＭＤＩとの混合物、およびこれらのプレポリマー型変性体が好ましい。
ポリイソシアネートの使用量はポリオール、架橋剤等の総活性水素数に対するイソシアネート基の数の割合の１００倍で表して（通常この１００倍で表した数値をイソシアネートインデックスという）８０〜１２０が好ましく、８５〜１１０がより好ましい。
【００３５】
本発明においては、発泡剤として水および不活性ガスから選ばれた少なくとも１種の発泡剤を使用することが好ましい。不活性ガスとしては具体的には、空気、窒素、炭酸ガス等が例示される。発泡剤としては水のみを使用することが好ましい。発泡剤の使用量は特に限定されず、水のみを使用する場合、ポリオール１００質量部に対して１０質量部まで、特に０．１〜８質量部が適当である。その他の発泡剤も発泡倍率等の要求に応じて適切な量使用できる。
【００３６】
ポリオールとポリイソシアネート化合物を反応させる際、触媒の使用が必要とされる。本発明においては、ウレタン化反応を促進する触媒は全て使用でき、例えば、アミン化合物、有機金属化合物などが使用できる。
また、自動車用ガラスの曇現象（フォギング）を防止するために、昇華性の低いアミン化合物、有機金属化合物、または、アミン化合物の構造の一部をイソシアネートと反応するように、水酸基化もしくはアミノ化した反応型アミンを必要最小限使用する場合がある。また、カルボン酸金属塩などのイソシアネート基同士を反応させる多量化触媒が目的に応じて使用される。
【００３７】
アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、ビス［（２−ジメチルアミノ）エチル］エーテルなどが挙げられる。反応型アミン化合物の具体例としては、ジメチルエタノールアミン、トリメチルアミノエチルエタノールアミン（（ＣＨ_３）_２ＮＣ_２Ｈ_４Ｎ（ＣＨ_３）Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ）、ジメチルアミノエトキシエトキシエタノール（（ＣＨ_３）_２Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_３Ｈ）等がある。
アミン化合物系触媒の使用量はポリオール１００質量部に対して１．０質量部以下が好ましく、０．０５〜１．０質量部が特に好ましい。
【００３８】
有機金属化合物系触媒としては、有機スズ化合物や有機ビスマス化合物、有機鉛化合物、有機亜鉛化合物等があり、具体例としては、ジ−ｎ−ブチルスズオキシド、ジ−ｎ−ブチルスズジラウレート、ジ−ｎ−ブチルスズ、ジ−ｎ−ブチルスズジアセテート、ジ−ｎ−オクチルスズオキシド、ジ−ｎ−オクチルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロリド、ジ−ｎ−ブチルスズジアルキルメルカプタン、ジ−ｎ−オクチルスズジアルキルメルカプタン等がある。
有機金属化合物系触媒の使用量はポリオール１００質量部に対して１．０質量部以下が好ましく、０．００５〜１．０質量部が特に好ましい。
【００３９】
さらに、良好な気泡を形成するための整泡剤も多くの場合使用される。整泡剤としては、例えばシリコーン系整泡剤が一般的に使用され、必要に応じてフッ素系整泡剤等も使用できる。整泡剤の使用量は、ポリオールおよびその他の高分子活性水素化合物の合計１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましい。
【００４０】
本発明において架橋剤を使用することもできる。架橋剤としては、水酸基、１級アミノ基および２級アミノ基から選ばれる活性水素含有基を２個以上有する化合物が好ましい。活性水素含有基の数は２〜８であることが好ましい。架橋剤は２種以上併用してもよい。活性水素含有基当たりの分子量は１０００未満、特に６００以下であることが好ましい。最も好ましくは３００以下である。
具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、デキストロース、ソルビトール、シュークロース、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ビスフェノールＡ、エチレンジアミン、３，５−ジエチル−２，４（または２，６）−ジアミノトルエン（ＤＥＴＤＡ）、２−クロロ−ｐ−フェニレンジアミン（ＣＰＡ）、３，５−ビス（メチルチオ）−２，４（または２，６）−ジアミノトルエン、１−トリフルオロメチル−３，５−ジアミノベンゼン、１−トリフルオロメチル−４−クロル−３，５−ジアミノベンゼン、２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、ビス（３，５−ジメチル−４−アミノフェニル）メタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ｍ−キシリレンジアミン、１，４−ジアミノヘキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン等の化合物、およびこれらに比較的少量のアルキレンオキシドを付加して得られる化合物等が挙げられる。
架橋剤の使用量は、ポリオール１００質量部に対して、０．１〜１０質量％が好ましい。
【００４１】
本発明の軟質フォームの製造方法においては、必要に応じてその他の添加剤を使用することもできる。その他の添加剤としては、乳化剤およびフォーム安定剤のような界面活性剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤のような老化防止剤、炭酸カルシウムや硫酸バリウムのような充填剤、難燃剤、可塑剤、着色剤、抗カビ剤等の公知の各種添加剤が挙げられる。
【００４２】
本発明の軟質フォームを製造するための原料は原料システム液として使用する。原料システム液とは、通常、ポリイソシアネート化合物以外の全原料を混合した液（ポリオールシステム液という）とポリイソシアネート化合物原料液との２成分から構成される。ポリオールシステム液は、前述のポリオール、発泡剤、および必要に応じてウレタン化反応促進触媒、整泡剤、架橋剤、その他の添加剤等を含有している。場合によっては、ウレタン化反応促進触媒または破泡剤（通常一部のポリオールに分散ないし溶解している）を別成分とする３成分以上から構成されることもある。
【００４３】
軟質フォームの成形は低圧発泡機または高圧発泡機を用いて原料システム液を直接金型に注入して密閉し反応させる方法、または開放状態の金型に反応性混合物を注入する方法で行われることが好ましい。
高圧発泡機は通常の原料システム液２成分を混合するタイプが好ましい。原料システム液が３成分以上から構成される場合は、３成分以上で反応性混合物を形成し注入することもできる。本発明の軟質フォームは、コールドキュア法、ホットキュア法いずれの方法でもよいがコールドキュア法が好ましい。本発明の軟質フォームの製造条件としては、軟質フォームを製造可能な条件であれば特に制限はされない。例えば、原料システム液のポリイソシアネート化合物成分とポリオールシステム液をそれぞれ１５〜４０℃に調整し、高圧発泡機等を用いてポリオールシステム液とポリイソシアネート化合物成分を混合し、直ちに３０〜８０℃に加温した容器に注入後、密閉して４〜２０分間反応させる、ことにより軟質フォームが製造できる。
【００４４】
本発明の軟質フォームの乗り心地性（動的着座感）は共振振動数で評価できる。具体的に共振振動数は３．６Ｈｚ以下が好ましく、３．５Ｈｚ以下がより好ましい。また本発明の軟質フォームの耐久性は圧縮永久歪で評価できる。乾熱圧縮永久歪は、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましい。また、湿熱圧縮永久歪みは１４％以下が好ましく、１３％以下がより好ましい。
本発明で得られた軟質フォームは、クッション、座席シートなどに用いられ、特に、自動車等の車輌用シートとして好適である。
【００４５】
【実施例】
以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されない。実施例および比較例中の発泡処方欄の数値は質量部を表す。
実施例、および比較例で使用したポリオールの、開始剤に直結するオキシプロピレンブロック鎖（以下「ＰＯ」部と表す）の含有量（単位：質量％）、オキシエチレン／オキシピロピレンランダム鎖（以下「ランダム部」と表す）の含有量（単位：質量％）、ランダム部でのオキシエチレン基含有量（以下「ＥＯ量」と表す）（単位：質量％）、末端のオキシエチレンブロック鎖（以下「ＥＯ部」と表す）の含有量（単位：質量％）、水酸基価（単位：ｍｇＫＯＨ／ｇ）、および不飽和度（単位：ｍｅｑ／ｇ）を表１に示す。なお、不飽和度の測定はＪＩＳＫ１５５７に準拠した方法で実施した。
【００４６】
ポリオールの製造例中のＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒とは、亜鉛ヘキサシアノコバルテート−モノエチレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル錯体触媒を示し、ＫＯＨ触媒とは水酸化カリウム触媒を示し、ＣｓＯＨ触媒とは水酸化セシウム触媒を示す。
開始剤１：グリセリンにプロピレンオキシドを付加させた水酸基価１６８ｍｇＫＯＨ／ｇの化合物
開始剤２：ペンタエリスリトールにプロピレンオキシドを付加させた水酸基価２２４ｍｇＫＯＨ／ｇの化合物
【００４７】
［ポリオールＡの製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてエチレンオキシド８質量％含むエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物４２２９ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシド１０７１ｇを約１２０℃で反応させ重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２９ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＡを得た。
【００４８】
［ポリオールＢ１の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてプロピレンオキシド２４６６ｇを約１２０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１１．２質量％含むエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物を１８８１ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシド８７１ｇを約１２０℃で反応させ製造を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＢ１を得た。
【００４９】
［ポリオールＢ２の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてプロピレンオキシド２２７９ｇを約１２０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１４．４質量％含むエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物を２２７８ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシド９０５ｇを約１２０℃で反応させ製造を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＢ２を得た。
【００５０】
［ポリオールＢ３の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてプロピレンオキシド１５２５ｇを約１２０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１１．６質量％含むエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物２８３３ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシド１０９７ｇを約１２０℃で反応させ製造を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＢ３を得た。
【００５１】
［ポリオールＣの製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてエチレンオキシドを７．５質量％含むエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物４２１１ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシド１０６７を約１２０℃で反応させ、重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＣを得た。
【００５２】
［ポリオールＥの製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＣｓＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド４２９２を約１２０℃で反応させ、次いでエチレンオキシド１００８ｇを約１２０℃で反応させ、重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２７．９ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＥを得た。
【００５３】
［ポリオールＦの製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＤＭＣ−ＭＥＴＢ錯体触媒を用いてプロピレンオキシド４８６５ｇを約１２０℃で反応させ、次いでＫＯＨ触媒を用いてエチレンオキシドを１１１７ｇを約１２０℃で反応させ重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２４．８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＦを得た。
【００５４】
［ポリオールＧ１の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＫＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド５１７７ｇを約１１０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１１４３ｇを約１２０℃で反応させ重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２７．８ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＧ１を得た。
【００５５】
［ポリオールＧ２の製造］
開始剤２の１０００ｇの存在下、ＫＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド７５３９ｇを約１１０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１３２０ｇを約１２０℃で反応させ重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８．２ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＧ２を得た。
【００５６】
［ポリオールＧ３の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＫＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド５０２４ｇを約１１０℃で反応させ、次いでエチレンオキシドを１２９６ｇを約１２０℃で反応させ重合を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２８．３ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＧ３を得た。
【００５７】
［ポリオールＧ４の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＫＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド５０７８ｇを約１１０℃で反応させ、次いでエチレンオキシド１２５７ｇを約１２０℃で反応させ製造を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価２７．６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＧ４を得た。
【００５８】
［ポリオールＧ５の製造］
開始剤１の１０００ｇの存在下、ＫＯＨ触媒を用いてプロピレンオキシド４４６２ｇを約１１０℃で反応させ、次いでエチレンオキシド７８８ｇを約１２０℃で反応させ製造を完了した。反応後、吸着剤（合成ケイ酸マグネシウム）処理、濾過を行い、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールＧ５を得た。
得られたポリオールＡ〜Ｇ５の性状を表１に示した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
[実施例１〜５、比較例１〜４]
表２に示す原料および表３に示す配合量（数字は質量部を示す。）を用いて軟質フォームを製造した。これらのうち、ポリオールシステム液およびポリイソシアネート化合物をそれぞれ液温２５±１℃に調整し、ポリオールシステム液にポリイソシアネート化合物を所定量加えて、高速ミキサーで５秒間攪拌混合し、直ちに６０℃に加温した縦横各４００ｍｍ、高さ１００ｍｍのアルミニウム製金型に混合物を注入して密閉した。６分間キュアーした後、軟質フォームを取り出して２４時間以上放置してから各種物性の測定を行った。その測定結果を表３に示す。
【００６１】
なお、フォーム物性の測定方法は下記に準拠し、コア密度に関してはフォームの中央部からスキン部を除いて縦横１００ｍｍ、高さ５０ｍｍの大きさに切り出したものを測定に用いた。共振振動数においては該縦横各４００ｍｍ、高さ１００ｍｍの内寸法をもつテストピース金型から成形されたフォームとシートクッションの実金型から成形されたフォームとの間には相関性があり、一般に実金型から成形されたシートクッションフォームの共振振動数は厚さ形状等により、テストピースより約０．２〜１Ｈｚ程度大きくなる傾向にある。なお、表３中の不飽和度はポリオールとポリマー分散ポリオール中のベースポリオールの総不飽和度であり、単位はｍｅｑ／ｇである。
【００６２】
実施例１〜５、比較例１〜４で製造されたフォームの箱型テストピース（サイズ：縦横各４００ｍｍ、高さ１００ｍｍ）について荷重試験を行って得られた静バネ定数と式（１）から算出されたＸ値とフォームのコア（サイズ：縦横各１００ｍｍ、高さ５０ｍｍ）について荷重試験を行って得られた静バネ定数と式（２）から算出されたＹ値を表３に示した。
また、座り心地性については人による感覚評価を実施した。実施例１〜５、比較例１〜４の軟質フォームに実際に人が座り、着座初期座り心地（サポート感）と底付き感を評価した。評価は非常に悪い：×、悪い：△、良い：○の３段階で行った。
【００６３】
以下に、軟質フォームの物性の測定に用いた規格を示す。
全密度（単位：ｋｇ／ｍ^３）、コア密度（単位：ｋｇ／ｍ^３）、２５％硬度（ＩＬＤ）（単位：Ｎ／３１４ｃｍ^２）、コア反発弾性率（単位：％）、引き裂き強度（Ｎ／ｃｍ）、引っ張り強度（ｋＰａ）、伸び率（％）、乾熱圧縮永久歪（単位：％）、湿熱圧縮永久歪（単位：％）はＪＩＳＫ６４００に準拠した方法。ヒステリシスロス（単位：％）はＪＡＳＯＢ４０７−８７に準拠した方法。共振振動数（単位：Ｈｚ）、６Ｈｚの伝達率は、ＪＡＳＯＢ４０７−８７（加振振幅：±２．５ｍｍ、加圧盤：鉄研型、荷重：４９０Ｎ）に準拠した方法。静バネ定数（単位：Ｎ／ｍｍ）、たわみ量（単位：ｍｍ）は、ＪＡＳＯＢ４０８−８９に準拠した方法。
【００６４】
【表２】

【００６５】
【表３】

【００６６】
実施例１〜５は、Ｘ値が４．２以下を満たし、且つＹ値が１．８以下を満たす座り心地が良好な軟質フォームである。つまり、荷重−たわみ量曲線において、初期荷重領域では急激に立ち上がっているので静バネ定数は大きく、サポート感は十分である。高荷重領域では、静バネ定数は小さいので底付き感が解消されている。実際に座り心地感覚評価の結果は良好であり、良く一致している。さらに実施例１〜５は、成形性、振動特性、耐久性の諸物性も良好である。また、実施例５におけるように、低密度の場合でも良好な軟質フォームが得られる。
【００６７】
比較例１〜４は、Ｘ値が４．２以上、且つＹ値が１．８以上なので座り心地の良好性は不十分な軟質フォームである。つまり、荷重−たわみ量曲線において、初期荷重領域では急激に立ち上がらないので静バネ定数は小さく、サポート感は不十分である。高荷重領域では実施例と比較すると静バネ定数は大きく、底付き感が十分に解消されていない。実際に座り心地感覚評価結果は不良であり、良く一致している。比較例３、４は、振動特性等の乗り心地も悪化している。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、荷重試験において特徴的な荷重−たわみ量曲線を示す軟質ポリウレタンフォームであり、この特徴的な曲線を示すフォームを自動車用シートクッションとして使用すると、着座初期のサポート感が良好であり、底付き感が解消された良好な座り心地を得ることを発見したものである。また、該軟質ポリウレタンフォームは、振動特性、耐久性等も良好であり、自動用クッションシートとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軟質ポリウレタンフォームの荷重−たわみ曲線の一例である。
【図２】従来の軟質ポリウレタンフォームの荷重−たわみ曲線の一例である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flexible polyurethane foam, a production method thereof, and a raw material system liquid for production thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of the automobile industry, it has become necessary to improve the performance of the car as well as to improve the interior of the vehicle and to improve and improve the comfort of the vehicle. Development of a more excellent flexible polyurethane foam for sheets (hereinafter referred to as a flexible foam) is strongly desired.
Conventionally, a combination of a metal spring and a pad material made of a flexible foam has been frequently used as a seat cushion. However, in recent years, due to demands for cost reduction, weight reduction, etc., there is a tendency to adopt a so-called full-foam type automobile seat in which the metal foam is abolished by giving the flexible foam itself spring characteristics. The full-foam type seat is thicker because it does not use a metal spring, and the characteristics of the flexible foam are factors that greatly contribute to seat comfort and ride comfort. That is, the static characteristics and dynamic characteristics that are an index of sitting comfort and riding comfort have been regarded as important in the development of flexible foam. In particular, among static characteristics, it is important to control the feeling of support at the beginning of sitting and the feeling of bottoming at the end of sitting.
[0003]
When a person actually sits on a sheet provided with a pad material of soft foam, the soft foam is compressed and bent, and the position of the buttocks sinks to a specific height. As a method for measuring this static characteristic (static seating feeling), a deflection amount is measured in a load test based on a performance test method for a pad material of an automobile seat of JASO Automotive Standard B408-89, and the load-deflection amount. A test method for obtaining a curve is employed. FIG. 2 shows a load-deflection curve of a conventional flexible foam. In the load-deflection curve, the tangent value of the tangent on the pressure side (upper side in the figure) at each load is the static spring constant. That is, if the static spring constant is large, the curve shows a steep slope, and if the static spring constant is small, the curve shows a gentle slope.
[0004]
In general, the load-deflection curve of a flexible foam rises quickly at the beginning of application of the load, then gradually rises at the inflection point 1, and then suddenly rises at the inflection point 2 when further load is applied. To do. It is said that a flexible foam excellent in a feeling of support is a flexible foam having a large static spring constant from the origin to the vicinity of the inflection point 1 with a sharp rise in the curve at the beginning of application of load. Further, it is said that a soft foam having no bottom feeling and showing a good sitting comfort is a soft foam having a small static spring constant even in a high load region after the inflection point 2. In the conventional technology, in order to obtain a feeling of support, the hardness of the flexible foam has been adjusted, but in this case, the static spring constant becomes large in a high load range, and the feeling of bottoming has not been eliminated.
[0005]
In general, soft foam for full-form type seats has a lower amount of deflection in a high-load region, a feeling of bottoming, and a seating comfort worse than a foam for seats combined with a metal spring. There was a problem of tending. In order to solve this problem, a method of increasing the thickness of the foam or increasing the amount of deflection by increasing the density is known, but the problem of the increase in cost and the increase in the weight of the sheet cannot be solved.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-322875 proposes a method for increasing the amount of deflection by adding a specific fluorosurfactant to a polyurethane foam production raw material mainly composed of a polyol and an isocyanate component. However, there are problems such as inadequate support, high costs due to the high cost of fluorosurfactants, and contamination of the mold during foam production due to low surface tension. there were.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-320304 discloses a method for producing a polyurethane foam by reacting a polyol component comprising a polyol, a catalyst, a foaming agent, and other additives with a polyisocyanate component. By adding a grade amine, the slope of the pressure side curve at 75% deflection, which is an index for evaluating the feeling of bottoming, is reduced, there is no feeling of bottoming, and softness, sinking, and vibration characteristics are balanced. A method of manufacturing a foam has been proposed. However, the feeling of support was insufficient, and durability, particularly wet heat compression set, was insufficient.
In other words, the static spring constant is large in the low-load region, satisfying the feeling of support and rigidity, and the static spring constant is small in the high-load region, the amount of deflection is large, and the seating comfort is eliminated. There was no form.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the feeling of bottoming in a soft foam for automobile seats, provides a good feeling of support, has a significantly improved sitting comfort, and has good vibration characteristics and durability. For car seat Provide flexible foam The The porpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, a foam having a load-deflection curve that satisfies a characteristic condition in a load test of a flexible foam or a load test of its core portion was found, and this characteristic load-deflection was found. It has been found that showing a quantity curve significantly improves the sitting comfort of a static seating feeling when molded into an automobile seat (see FIG. 1). The foam that satisfies this condition has the property that the amount of deflection is small at the initial load, the support feeling is sufficient, and the rate of change of the static spring constant is small and then rises gently. In other words, since there is a sufficient feeling of support in the early stage of sitting, the weight retention is excellent, and after sitting down, the body is flexed well and the weight is softly held. Therefore, it can be inferred that the feeling of bottoming is eliminated and the sitting comfort is improved.
[0009]
That is, the present invention has 5 to 85% by mass of oxyethylene / oxypropylene random chain, the oxyethylene group content in the random chain is 3 to 40% by mass, and the content of the terminal oxyethylene block chain is A raw material system liquid comprising a polyol system liquid containing a polyol having a hydroxyl value of 5 to 30% by mass, a hydroxyl value of 10 to 56 mgKOH / g, and an unsaturation degree of 0.04 meq / g or less, and a polyisocyanate compound. In the presence of blowing agent and catalyst, In a closed mold It is a flexible polyurethane foam obtained by reaction, and is obtained by using a box-shaped test piece having a length and width of 400 mm each and a height of 100 mm by a load test in accordance with a performance test method for a pad material of an automobile seat of JASO Automotive Standard B408-89. In the obtained load (N) -deflection (mm) curve, the X value calculated from the equation (1) is 4.2 or less. For car seat A flexible polyurethane foam is provided.
[Equation 3]
X = static spring constant at load 883N / static spring constant at load 98N (1)
Moreover, this invention has 5 to 85 mass% of oxyethylene / oxypropylene random chains, the oxyethylene group content in the random chains is 3 to 40 mass%, and the content of terminal oxyethylene block chains is A raw material system liquid comprising a polyol system liquid containing a polyol having a hydroxyl value of 5 to 30% by mass, a hydroxyl value of 10 to 56 mgKOH / g, and an unsaturation degree of 0.04 meq / g or less, and a polyisocyanate compound. In the presence of blowing agent and catalyst, In a closed mold It is a flexible polyurethane foam obtained by reacting, and is subjected to a load test in accordance with a performance test method for a pad material of an automobile seat of JASO Automotive Standard B408-89 at the core portion of the foam. In a load (N) -deflection (mm) curve obtained using a specimen cut out with a size of 50 mm in length, the Y value calculated from Equation (2) is 1.8 or less. For car seat A flexible polyurethane foam is provided.
[Expression 4]
Y = static spring constant at a load of 127.4N / static spring constant at a load of 19.6N (2)
[0010]
Moreover, this invention provides the flexible polyurethane foam for motor vehicle seats whose content of the terminal oxyethylene block chain of a polyol is 14-17 mass% in the said flexible polyurethane foam for motor vehicle sheets.
The present invention also provides the above For car seat In flexible polyurethane foam, after the raw material system liquid is injected into the open mold, the reaction of the raw material system liquid is performed in a closed mold. For car seat A flexible polyurethane foam is provided.
The present invention also provides a flexible polyurethane foam for automobile seats, wherein the polyisocyanate compound is selected from a mixture of tolylene diisocyanate and crude diphenylmethane diisocyanate and a modified prepolymer type thereof. To do.
The present invention also provides the above For car seat In a flexible polyurethane foam, the polyol is a polyol obtained by ring-opening addition polymerization of alkylene oxide as an initiator in the presence of a ring-opening addition polymerization catalyst comprising a double metal cyanide complex catalyst containing diethylene glycol mono-tert-butyl ether. is there For car seat A flexible polyurethane foam is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The load test in the present invention is a test based on the performance test method for the pad material of the automobile seat of JASO automotive standard B408-89. As the pressure plate, a disk shape having a diameter of 200 ± 2 mm and a thickness of 50 to 100 mm is used. Place the test piece on the horizontal platform of the tester and place the pressure plate attached to the tester on the center of the upper surface of the tester. As pre-compression, compress once with a load of 700 N, leave the load for 3 to 5 minutes, add an initial load of 5 N, measure the thickness (t0), and use this as the initial thickness. The center point on the pressing surface at this time is set as the origin, and after the load meter is set to 0, pressurization and decompression are performed at a speed of 150 to 300 mm / min, and the deflection with respect to the load is measured. A load-deflection curve diagram as shown in FIG. 1 is created for the relationship between the load and the deflection from the measurement result. As the test body, a box-shaped test piece (size: 400 mm in length and width, thickness 100 mm) overall (demolded from the box shape without removing the skin layer) for measuring the basic physical properties of foams, or foam is used. Core portions (100 mm in length and width and 50 mm in thickness) are used. A core part is a test body cut out from the center part of a box-shaped test piece with a size of 100 mm in length and width and a thickness of 50 mm. In addition, the measured values of the specimens 100 mm in length and width cut out from the seat cushion actual mold form and the thickness of 50 mm are almost the same as the physical properties of the specimen cut out from the test piece. It may be used as a body.
[0012]
The static spring constant is a value of the tangent of the tangent on the pressure side at each load in the load-deflection curve.
The flexible foam of the present invention is characterized in that, in a load (N) -deflection (mm) curve obtained by a load test, the X value calculated from the formula (1) is 4.2 or less.
[Equation 5]
X = static spring constant at load 883N / static spring constant at load 98N (1)
Alternatively, in the flexible foam of the present invention, in the load (N) -deflection (mm) curve obtained by the core portion load test, the Y value calculated from the formula (2) is 1.8 or less. Features.
[Formula 6]
Y = static spring constant at a load of 127.4N / static spring constant at a load of 19.6N (2)
[0013]
The static spring constant when the load is 883N is a value of the tangent of the tangent on the pressure side when the load is 883N in the obtained load-deflection curve. Similarly, a static spring constant at a load of 98 N, a static spring constant at a load of 127.4 N, and a static spring constant at a load of 19.6 N are respectively obtained in the obtained load-deflection curve at a load of 98 N and a load of 127. It is the value of the tangent of the tangent line on the pressure side at 4N and load 19.6N.
The static spring constant in the low load region near the load 98N affects the seating comfort of the automobile seat in the early stage of seating. A larger static spring constant in the vicinity of the load 98N is preferable because a feeling of support is easily obtained and the sitting comfort in the early stage of sitting is improved. Further, the static spring constant in the high load region near the load 883N affects the feeling of bottoming. It is preferable that the static spring constant near the load 883N is small because the amount of deflection is large, the feeling of bottoming is eliminated, and the sitting comfort is improved.
[0014]
The present invention is characterized in that the X value in formula (1) is 4.2 or less. The flexible foam whose X value satisfies this range quickly rises in a low load region near the load 98N in the load-deflection curve, and has a large static spring constant. Thereafter, the rate of change of the static spring constant is small and increases slowly, and the rate of increase of the static spring constant is small near the load 883N. That is, it is preferable because the static spring constant in the low load region is large, so that a feeling of support is easily obtained, and since the static spring constant in the high load region is small, the amount of deflection is large and the feeling of bottoming is eliminated, thereby providing a good sitting comfort. More preferred is a flexible foam having an X value of 4.1 or less, still more preferably 4.0 or less, and most preferably 3.9 or less.
[0015]
In general, since actual seat cushions have different shapes and thicknesses, the numerical value varies depending on the part to be measured even for the same sample. Therefore, it was difficult to compare samples of different shapes. Therefore, the present inventors have found a method that enables comparative investigation of samples of all shapes by measuring the load-deflection curve of the core portion of the flexible foam. Furthermore, it has been found that those having a very good sitting comfort have characteristics that can satisfy a specific condition in the load-deflection curve of the core portion of the flexible foam. That is, the present invention is characterized in that the Y value is 1.8 or less in the formula (2).
[0016]
For the core portion of the flexible foam, the static spring constant in the low load region near the load of 19.6 N affects the seating comfort in the initial seating of the automobile seat. A larger static spring constant in the vicinity of the load of 19.6 N is preferable because a feeling of support is easily obtained and the sitting comfort in the early stage of sitting is improved. The static spring constant in the high load region near the load 127.4N affects the feeling of bottoming. A smaller static spring constant near the load of 127.4N is preferable because the amount of deflection is large, the feeling of bottoming is eliminated, and the sitting comfort is improved.
[0017]
A flexible foam having a Y value of 1.8 or less quickly rises in a low load region near a load of 19.6 N and has a large static spring constant in the load-deflection curve. After that, the rate of change of the static spring constant is small and increases slowly, and the rate of increase of the static spring constant is small up to the load of 127.4N. That is, it is preferable because the static spring constant in the low load region is large, so that a feeling of support is easily obtained, and since the static spring constant in the high load region is small, the amount of deflection is large and the feeling of bottoming is eliminated, thereby providing a good sitting comfort. More preferably, it is a flexible foam having a Y value of 1.75 or less, more preferably a Y value of 1.7 or less, and most preferably a Y value of 1.68 or less.
[0018]
Further, it was found that the shapes of the load-deflection curve of the core portion of the flexible foam and the load-deflection curve of the box-type test piece overall almost coincide. Therefore, by measuring the load deflection curve of the core portion of the flexible foam according to the present invention, it is possible to infer the load-deflection curve of the box-type test piece overall. Furthermore, it is possible to analogize even the good sitting comfort when forming the seat cushion using the raw material system liquid produced from these specimens, which is a very useful method.
For example, the flexible foam whose X value calculated from the formula (1) of the present invention is 4.2 or less, or the flexible foam whose Y value calculated from the formula (2) is 1.8 or less is as follows. Can be manufactured.
[0019]
In the flexible foam of the present invention, a polyol containing the polyol (Z) described below is reacted with a polyisocyanate compound using a crosslinking agent, a foam stabilizer, and other additives as necessary in the presence of a foaming agent and a catalyst. Can be manufactured.
The polyol (Z) has an oxyethylene / oxypropylene random chain of 5 to 85% by mass, the oxyethylene group content in the random chain is 3 to 40% by mass, and contains terminal oxyethylene block chains Amount 5-30 It is a polyoxyalkylene polyol having a mass%, a hydroxyl value of 10 to 56 mgKOH / g, and an unsaturation degree of 0.04 meq / g or less.
By using only conventional ordinary polyols, it is difficult to produce a foam satisfying X of formula (1) of 4.2 or less, or a foam of Y of formula (2) satisfying 1.8 or less. there were. However, by using the polyol (Z), which is a polyol having a low degree of unsaturation and a random chain, a flexible foam satisfying the above conditions and having excellent sitting comfort can be easily obtained.
[0020]
The polyol (Z) in the present invention is a polyoxyalkylene polyol obtained by subjecting an alkylene oxide to ring-opening addition polymerization to an initiator in the presence of a ring-opening addition polymerization catalyst.
Examples of initiators include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin, meso-erythritol, methylglucoside, glucose, sorbitol; ethylenediamine Amines such as diethylenediamine, triethylenediamine, diaminodiphenylmethane, hexamethylenediamine, and propylenediamine; and condensation compounds such as phenol resin and novolak resin are used. These active hydrogen compounds may be used in combination of two or more, or may be used in combination with an active hydrogen compound such as sucrose having 7 or more active hydrogens. Of these active hydrogen compounds, polyhydric alcohols are preferred. A compound obtained by ring-opening addition of an alkylene oxide such as propylene oxide to the initiator may be used as the initiator.
[0021]
Examples of the alkylene oxide to be subjected to ring-opening addition polymerization to the initiator include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, epichlorohydrin, styrene oxide, and the like. In the polyol (Z), at least ethylene oxide is used. And propylene oxide.
As the ring-opening addition polymerization catalyst used for the production of the polyol (Z), a conventionally known catalyst for obtaining a polyoxyalkylene polyol having a low degree of unsaturation can be used. For example, a cesium catalyst, a double metal cyanide complex catalyst And phosphazene compound catalysts.
Among these, a double metal cyanide complex catalyst is preferable. When a double metal cyanide complex catalyst is used, a polyol with a low degree of unsaturation can be obtained. When a low unsaturated polyol is used as a raw material, a flexible foam having excellent durability can be obtained.
[0022]
As the double metal cyanide complex, a complex mainly composed of zinc hexacyanocobaltate is preferable, and an ether and / or alcohol complex thereof is preferable. The composition essentially described in JP-B-46-27250 can be used. Examples of ethers include monoethylene glycol dimethyl ether (glyme), diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), ethylene glycol mono-tert-butyl ether (METB), ethylene glycol mono-tert-pentyl ether (METP), diethylene glycol mono-tert-butyl ether ( DETB), tripropylene glycol monomethyl ether (TPME) and the like are preferable. As the alcohol, tert-butyl alcohol described in JP-A-4-145123 is preferable.
Examples of the cesium catalyst include cesium alkoxides such as cesium metal and cesium methoxide, cesium hydroxide, cesium carbonate, and the like.
[0023]
The polyol (Z) has a random chain in the molecule and an oxyethylene block chain at the terminal. The random chain is an addition structure obtained by randomly adding two or more types of alkylene oxide at a predetermined ratio. Hereinafter, the polyol having the random chain is represented as a random polyol. The block chain is an addition structure obtained by adding alkylene oxide alone.
The polyol (Z) has a random chain (oxyethylene / oxypropylene random chain) obtained by randomly adding ethylene oxide and propylene oxide at a predetermined ratio as a random chain. It is preferable to use a polyol having an oxyethylene / oxypropylene random chain as a raw material because the moldability at the time of producing a flexible foam becomes particularly good. Further, when the composite metal cyanide complex catalyst is used as a catalyst for producing an oxyethylene / oxypropylene random chain, a random polyol having a low degree of unsaturation can be produced. A random polyol having a low degree of unsaturation is more preferable because it has good moldability and durability.
[0024]
As content of the random chain in a polyol (Z), although it is 5-85 mass% with respect to the whole polyol molecule, 10-80 mass% is preferable. It is preferable that the content of the random chain is in the above range, in addition to good moldability of the flexible foam, a feeling of support is easily developed.
Content of the oxyethylene group in the oxyethylene / oxypropylene random chain of a polyol (Z) is 3-40 mass%, and a preferable range is 5-20 mass%.
[0025]
The polyol (Z) may have an oxypropylene block chain produced using a double metal cyanide complex catalyst separately from the random chain. It is preferable that the random polyol has an oxypropylene block chain because the soft foam tends to be hard. In this case, it is preferable that the oxypropylene block chain is adjacent to a portion derived from the initiator because the moldability during foam production is improved. The content of the oxypropylene block chain in the polyol molecule is preferably 1 to 50% by mass, and more preferably 1 to 35% by mass in terms of obtaining better moldability. In addition, even if the oxypropylene block chain is contained in the polyol, if it is not produced using a double metal cyanide complex catalyst, it is distinguished from the oxypropylene block chain.
[0026]
The polyol (Z) has an oxyethylene block chain at the terminal. A polyol having an oxyethylene block chain at the terminal is obtained by adding an alkylene oxide using an appropriate catalyst as an initiator and then adding ethylene oxide using an alkali metal catalyst such as a potassium hydroxide catalyst to complete the production.
The content of the terminal oxyethylene block chain in the polyol (Z) is based on the whole polyol. The 5-30% by mass Is . Terminal oxyethylene block chain 30 If it exceeds mass%, shrinkage tends to occur even after the crushing treatment, which is not preferable. In addition, the terminal oxyethylene block chain 5 When the content is less than mass%, foam collapse or the like is likely to occur during the production of the flexible foam, and the production becomes difficult.
[0027]
The total oxyethylene group content in the polyol (Z) (that is, the total amount of all oxyethylene groups contained in the portion derived from the initiator, random chain, oxyethylene block chain, etc.) is preferably 5 to 60% by mass. 10 to 50% by mass is particularly preferable. If the total oxyethylene group content is less than 5% by mass, foam collapse or the like is likely to occur. If it exceeds 60% by mass, the foam has more closed cells and the foam may break during the crushing process or after the crushing process. Shrinkage may occur.
[0028]
As the polyol (Z) used in the present invention, a polyol having a random chain in the molecule and an oxyethylene block chain at the terminal, or an oxypropylene block produced using a double metal cyanide complex catalyst in the molecule Use of a polyol having a chain and a random chain and having an oxyethylene block chain at the end is useful in the following points. When the polyol having the structure is used, as described above, in addition to good moldability, support feeling, durability, vibration characteristics and the like are good, and a flexible foam with a balanced physical property can be obtained. preferable.
[0029]
The hydroxyl value of the polyol (Z) is 10 to 56 mgKOH / g, more preferably 10 to 45 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 10 mgKOH / g, the flexible foam may be insufficiently cured, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 56 mgKOH / g, the elasticity of the flexible foam tends to be insufficient, which is not preferable.
The number of hydroxyl groups in the polyol (Z) is preferably from 2 to 8, and more preferably from 2.8 to 5.2. When the number of hydroxyl groups is less than 2, the flexible foam becomes soft and compression set tends to deteriorate. On the other hand, when the number of hydroxyl groups exceeds 8, the flexible foam becomes hard and mechanical properties such as foam elongation tend to deteriorate.
[0030]
The degree of unsaturation of the polyol (Z) used in the present invention is 0.04 meq / g or less, preferably 0.035 meq / g or less. If the degree of unsaturation exceeds 0.04 meq / g, it may adversely affect the physical properties such as elongation and strength of the flexible foam, and the impact resilience and vibration characteristics, which are indicators of ride comfort, will deteriorate. Sometimes. This is thought to be because the number of unsaturated monools contained in the polyol is large and the number of hydroxyl groups is substantially reduced. A polyol having a low unsaturation degree of unsaturation of 0.04 meq / g or less can be produced using a double metal cyanide complex catalyst.
[0031]
The polyol (Z) may be used as a polymer-dispersed polyol described later.
The polyol (Z) may be used in combination with other polyols. The polyol (Z) is preferably 30% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or more, based on the total polyol.
Examples of other polyols include polyoxyalkylene polyols other than (Z), polyester polyols, and polymer-dispersed polyols in which polymer fine particles are stably dispersed in these polyols, and two or more kinds may be used in combination. As other polyols, polyoxyalkylene polyols other than (Z) are preferred, those containing 40 to 85% by mass of oxypropylene block chains are preferred, and those containing 50 to 75% by mass are particularly preferred. Further, those having no oxyethylene / oxypropylene random chain are more preferred. In other polyols, the hydroxyl value is preferably from 10 to 65 mgKOH / g, particularly preferably from 20 to 45 mgKOH / g. In other polyols, the degree of unsaturation is preferably 0.03 to 0.07 meq / g, particularly preferably 0.04 to 0.065 meq / g. The other polyol is preferably used as a polymer-dispersed polyol described later.
[0032]
The polyol used in the present invention may be a polymer-dispersed polyol containing fine polymer particles. The polymer-dispersed polyol is a dispersion system in which polymer fine particles (dispersoid) are stably dispersed in a base polyol (dispersion medium), and examples of the polymer include addition polymerization polymers and condensation polymerization polymers.
Polymer-dispersed polyols in which the base polyol is a conventional polyol are known and are widely used as polyols for flexible polyurethane foams. The polymer-dispersed polyol in the present invention may be produced by using the polyol (Z) as a base polyol, or may be produced by using a polyol other than the polyol (Z) as a base polyol.
[0033]
The polymer fine particles in the polymer-dispersed polyol may be an addition-polymerized polymer such as acrylonitrile, styrene, methacrylic acid ester, acrylic acid ester, other homopolymers or copolymers of vinyl monomers, or polyester, polyurea, polyurethane, melamine resin, etc. It consists of a polymer. Of these, acrylonitrile / styrene copolymers are preferred. Due to the presence of the polymer fine particles, the hydroxyl value of the whole polymer-dispersed polyol is generally lower than the hydroxyl value of the base polyol.
The content of polymer fine particles in the mixed polyol is usually preferably 50% by mass or less. The amount of polymer fine particles need not be particularly large. On the other hand, if the amount is too large, there may be inconveniences in terms of economy and viscosity. In many cases, 3 to 35 mass% is preferable.
The various properties (unsaturation, hydroxyl value, etc.) of the polymer-dispersed polyol as a polyol are considered for the base polyol excluding the polymer fine particles.
[0034]
The polyisocyanate compound used in the present invention is an aromatic, alicyclic or aliphatic polyisocyanate having two or more isocyanate groups, a mixture of two or more of them, and a modification obtained by modifying them. There are polyisocyanates. Specifically, for example, aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl polyisocyanate (common name: crude MDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI) ), Aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HMDI), and their prepolymer-type modified products, nurate-modified products, urea-modified products, and carbodiimide-modified products. Among these, TDI, a mixture of TDI and crude MDI, and these prepolymer-type modified products are preferable.
The amount of polyisocyanate used is preferably from 80 to 120, expressed as 100 times the ratio of the number of isocyanate groups to the total number of active hydrogens such as polyols and crosslinking agents (usually, the numerical value represented by 100 times is referred to as the isocyanate index), 85 ~ 110 is more preferred.
[0035]
In the present invention, it is preferable to use at least one foaming agent selected from water and an inert gas as the foaming agent. Specific examples of the inert gas include air, nitrogen, carbon dioxide gas, and the like. It is preferable to use only water as the foaming agent. The amount of the foaming agent used is not particularly limited, and when only water is used, up to 10 parts by weight, particularly 0.1 to 8 parts by weight is appropriate for 100 parts by weight of polyol. Other foaming agents can also be used in an appropriate amount according to demands such as the expansion ratio.
[0036]
When reacting a polyol and a polyisocyanate compound, the use of a catalyst is required. In the present invention, any catalyst that accelerates the urethanization reaction can be used, and for example, amine compounds, organometallic compounds, and the like can be used.
In addition, in order to prevent fogging of automotive glass, hydroxylation or amination is performed so that amine compounds, organometallic compounds, or a part of the amine compound structure with low sublimability react with isocyanate. The minimum amount of the reactive amine may be used. In addition, a multimerization catalyst for reacting isocyanate groups such as a carboxylic acid metal salt is used depending on the purpose.
[0037]
Examples of the amine compound include triethylenediamine and bis [(2-dimethylamino) ethyl] ether. Specific examples of reactive amine compounds include dimethylethanolamine, trimethylaminoethylethanolamine ((CH ₃ ) ₂ NC ₂ H ₄ N (CH ₃ ) C ₂ H ₄ OH), dimethylaminoethoxyethoxyethanol ((CH ₃ ) ₂ N (CH ₂ CH ₂ O) ₃ H) and the like.
1.0 mass part or less is preferable with respect to 100 mass parts of polyols, and, as for the usage-amount of an amine compound type catalyst, 0.05-1.0 mass part is especially preferable.
[0038]
Examples of organometallic compound-based catalysts include organic tin compounds, organic bismuth compounds, organic lead compounds, and organic zinc compounds. Specific examples include di-n-butyltin oxide, di-n-butyltin dilaurate, and di-n-. There are butyltin, di-n-butyltin diacetate, di-n-octyltin oxide, di-n-octyltin dilaurate, monobutyltin trichloride, di-n-butyltin dialkyl mercaptan, di-n-octyltin dialkyl mercaptan, etc. .
1.0 mass part or less is preferable with respect to 100 mass parts of polyols, and, as for the usage-amount of an organometallic compound type catalyst, 0.005-1.0 mass part is especially preferable.
[0039]
In addition, foam stabilizers are often used to form good bubbles. As the foam stabilizer, for example, a silicone foam stabilizer is generally used, and a fluorine foam stabilizer or the like can be used as necessary. As for the usage-amount of a foam stabilizer, 0.1-10 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of a polyol and another polymer active hydrogen compound.
[0040]
In the present invention, a crosslinking agent can also be used. As the crosslinking agent, a compound having two or more active hydrogen-containing groups selected from a hydroxyl group, a primary amino group, and a secondary amino group is preferable. The number of active hydrogen-containing groups is preferably 2-8. Two or more crosslinking agents may be used in combination. The molecular weight per active hydrogen-containing group is preferably less than 1000, particularly 600 or less. Most preferably, it is 300 or less.
Specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin. , Dextrose, sorbitol, sucrose, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, bisphenol A, ethylenediamine, 3,5-diethyl-2,4 (or 2,6) -diaminotoluene (DETDA), 2-chloro-p -Phenylenediamine (CPA), 3,5-bis (methylthio) -2,4 (or 2,6) -diaminotoluene, 1-trifluoromethyl-3,5-diaminobenzene, 1-to Fluoromethyl-4-chloro-3,5-diaminobenzene, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, bis (3,5-dimethyl-4-aminophenyl) methane, 4,4'-diaminodiphenylmethane , M-xylylenediamine, 1,4-diaminohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, isophoronediamine, and compounds obtained by adding a relatively small amount of alkylene oxide to these compounds It is done.
As for the usage-amount of a crosslinking agent, 0.1-10 mass% is preferable with respect to 100 mass parts of polyols.
[0041]
In the method for producing a flexible foam of the present invention, other additives can be used as necessary. Other additives include surfactants such as emulsifiers and foam stabilizers, antioxidants such as antioxidants and UV absorbers, fillers such as calcium carbonate and barium sulfate, flame retardants, plasticizers, Well-known various additives, such as a coloring agent and an antifungal agent, are mentioned.
[0042]
The raw material for producing the flexible foam of the present invention is used as a raw material system liquid. The raw material system liquid is usually composed of two components: a liquid in which all raw materials other than the polyisocyanate compound are mixed (referred to as a polyol system liquid) and a polyisocyanate compound raw material liquid. The polyol system liquid contains the aforementioned polyol, foaming agent, and, if necessary, a urethanization reaction promoting catalyst, a foam stabilizer, a crosslinking agent, other additives, and the like. Depending on the case, it may be composed of three or more components having a urethanization reaction promoting catalyst or a foam breaker (usually dispersed or dissolved in a part of polyol) as separate components.
[0043]
The flexible foam is molded by a method of injecting the raw material system liquid directly into the mold using a low-pressure foaming machine or a high-pressure foaming machine to seal and react, or a method of injecting a reactive mixture into an open mold. Is preferred.
The high-pressure foaming machine is preferably a type in which two components of a normal raw material system liquid are mixed. When the raw material system liquid is composed of three or more components, a reactive mixture can be formed and injected with three or more components. The flexible foam of the present invention may be either a cold cure method or a hot cure method, but the cold cure method is preferred. The production conditions for the flexible foam of the present invention are not particularly limited as long as the flexible foam can be produced. For example, the polyisocyanate compound component and the polyol system solution in the raw material system solution are adjusted to 15 to 40 ° C., and the polyol system solution and the polyisocyanate compound component are mixed using a high-pressure foaming machine and immediately heated to 30 to 80 ° C. After pouring into a warm container, it is sealed and allowed to react for 4 to 20 minutes, whereby a flexible foam can be produced.
[0044]
Riding comfort (dynamic seating feeling) of the flexible foam of the present invention can be evaluated by the resonance frequency. Specifically, the resonance frequency is preferably 3.6 Hz or less, and more preferably 3.5 Hz or less. The durability of the flexible foam of the present invention can be evaluated by compression set. The dry heat compression set is preferably 5% or less, more preferably 4% or less. Further, the wet heat compression set is preferably 14% or less, and more preferably 13% or less.
The flexible foam obtained in the present invention is used for a cushion, a seat, and the like, and is particularly suitable as a vehicle seat for an automobile or the like.
[0045]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. The numerical values in the foaming prescription column in Examples and Comparative Examples represent parts by mass.
Content (unit: mass%) of oxypropylene block chain (hereinafter referred to as “PO” part) directly connected to the initiator of the polyol used in Examples and Comparative Examples, oxyethylene / oxypropylene random chain (hereinafter referred to as “PO” part) "Random part" content (unit: mass%), random part oxyethylene group content (hereinafter referred to as "EO amount") (unit: mass%), terminal oxyethylene block chain (hereinafter referred to as "random part") The content (unit: expressed as “EO part”) (unit: mass%), hydroxyl value (unit: mgKOH / g), and degree of unsaturation (unit: meq / g) are shown in Table 1. The measurement of unsaturation was carried out by a method based on JIS K1557.
[0046]
The DMC-METB complex catalyst in the polyol production examples represents a zinc hexacyanocobaltate-monoethylene glycol mono-tert-butyl ether complex catalyst, the KOH catalyst represents a potassium hydroxide catalyst, and the CsOH catalyst represents cesium hydroxide. Catalyst.
Initiator 1: Compound having a hydroxyl value of 168 mgKOH / g obtained by adding propylene oxide to glycerin
Initiator 2: Compound having a hydroxyl value of 224 mgKOH / g obtained by adding propylene oxide to pentaerythritol
[0047]
[Production of polyol A]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 4229 g of an ethylene oxide / propylene oxide mixture containing 8% by mass of ethylene oxide is reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then 1071 g of ethylene oxide is reacted at about 120 ° C. using a KOH catalyst. To complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain a polyol A having a hydroxyl value of 29 mgKOH / g.
[0048]
[Production of polyol B1]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 2466 g of propylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then 1881 g of an ethylene oxide / propylene oxide mixture containing 11.2% by mass of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. Then, 871 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a KOH catalyst to complete the production. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain a polyol B1 having a hydroxyl value of 28 mgKOH / g.
[0049]
[Production of polyol B2]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 2279 g of propylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then 2278 g of an ethylene oxide / propylene oxide mixture containing 14.4% by mass of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. Then, 905 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a KOH catalyst to complete the production. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain polyol B2 having a hydroxyl value of 28 mgKOH / g.
[0050]
[Production of polyol B3]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 1525 g of propylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then 2833 g of an ethylene oxide / propylene oxide mixture containing 11.6% by mass of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. Then, 1097 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a KOH catalyst to complete the production. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain polyol B3 having a hydroxyl value of 28 mgKOH / g.
[0051]
[Production of polyol C]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 4211 g of an ethylene oxide / propylene oxide mixture containing 7.5% by mass of ethylene oxide is reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then about 120 of ethylene oxide is used using a KOH catalyst. The reaction was completed at 0 ° C. to complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain polyol C having a hydroxyl value of 28 mgKOH / g.
[0052]
[Production of polyol E]
In the presence of 1000 g of initiator 1, propylene oxide 4292 was reacted at about 120 ° C. using a CsOH catalyst and then 1008 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. to complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain polyol E having a hydroxyl value of 27.9 mgKOH / g.
[0053]
[Production of polyol F]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 4865 g of propylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a DMC-METB complex catalyst, and then 1117 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. using a KOH catalyst to complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain polyol F having a hydroxyl value of 24.8 mgKOH / g.
[0054]
[Production of polyol G1]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 5177 g of propylene oxide was reacted at about 110 ° C. using a KOH catalyst, and then 1143 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. to complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain a polyol G1 having a hydroxyl value of 27.8 mgKOH / g.
[0055]
[Production of polyol G2]
In the presence of 1000 g of initiator 2, 7539 g of propylene oxide was reacted at about 110 ° C. using a KOH catalyst, and then 1320 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. to complete the polymerization. After the reaction, treatment with an adsorbent (synthetic magnesium silicate) and filtration were performed to obtain a polyol G2 having a hydroxyl value of 28.2 mgKOH / g.
[0056]
[Production of polyol G3]
In the presence of 1000 g of initiator 1, 5024 g of propylene oxide was reacted at about 110 ° C. using a KOH catalyst, and then 1296 g of ethylene oxide was reacted at about 120 ° C. to complete the polymerization. After the reaction, an adsorbent (synthetic magnesium silicate) treatment and filtration were performed to obtain a polyol G3 having a hydroxyl value of 28.3 mgKOH / g.
[0057]
[Production of polyol G4]
The production was completed by reacting 5078 g of propylene oxide at about 110 ° C. with KOH catalyst in the presence of 1000 g of initiator 1 and then reacting 1257 g of ethylene oxide at about 120 ° C. After the reaction, an adsorbent (synthetic magnesium silicate) treatment and filtration were performed to obtain a polyol G4 having a hydroxyl value of 27.6 mgKOH / g.
[0058]
[Production of polyol G5]
Production was completed by reacting 4462 g of propylene oxide at about 110 ° C. using KOH catalyst in the presence of 1000 g of initiator 1 and then reacting 788 g of ethylene oxide at about 120 ° C. After the reaction, an adsorbent (synthetic magnesium silicate) treatment and filtration were performed to obtain a polyol G5 having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g.
Properties of the obtained polyols A to G5 are shown in Table 1.
[0059]
[Table 1]

[0060]
[Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 4]
The flexible foam was manufactured using the raw material shown in Table 2, and the compounding quantity (a number shows a mass part) shown in Table 3. Of these, the polyol system solution and the polyisocyanate compound are adjusted to a liquid temperature of 25 ± 1 ° C., a predetermined amount of the polyisocyanate compound is added to the polyol system solution, and the mixture is stirred and mixed for 5 seconds with a high-speed mixer and immediately heated to 60 ° C. The mixture was poured into a heated aluminum mold having a length and width of 400 mm each and a height of 100 mm and sealed. After curing for 6 minutes, the flexible foam was taken out and allowed to stand for 24 hours or longer, and various physical properties were measured. The measurement results are shown in Table 3.
[0061]
In addition, the measurement method of foam physical properties was based on the following, and the core density was cut out into a size of 100 mm in length and width of 50 mm excluding the skin part from the center part of the foam. In the resonance frequency, there is a correlation between a foam molded from a test piece mold having internal dimensions of 400 mm in length and width of 100 mm and a height of 100 mm, and a foam molded from an actual mold of a seat cushion. The resonance frequency of the seat cushion foam formed from the actual mold tends to be larger by about 0.2 to 1 Hz than the test piece due to the thickness shape and the like. The degree of unsaturation in Table 3 is the total degree of unsaturation of the base polyol in the polyol and polymer-dispersed polyol, and the unit is meq / g.
[0062]
From the static spring constant and the formula (1) obtained by carrying out a load test on the box-shaped test pieces (size: 400 mm each in length and width, 100 mm in height) manufactured in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 Table 3 shows the calculated X value and the Y value calculated from the static spring constant obtained by performing the load test on the core of the foam (size: 100 mm in length and width and 50 mm in height) and formula (2).
In addition, human evaluation of sitting comfort was performed. A person actually sits on the flexible foams of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, and the initial sitting comfort (feeling of support) and the feeling of bottoming were evaluated. The evaluation was made in three stages: very bad: x, bad: Δ, good: ○.
[0063]
The standards used for measuring the physical properties of the flexible foam are shown below.
Total density (unit: kg / m ³ ), Core density (unit: kg / m) ³ ), 25% hardness (ILD) (unit: N / 314 cm) ² ), Core rebound resilience (unit:%), tear strength (N / cm), tensile strength (kPa), elongation (%), dry heat compression set (unit:%), wet heat compression set (unit:%) %) Is a method based on JIS K6400. Hysteresis loss (unit:%) is a method based on JASO B407-87. Resonance frequency (unit: Hz), transmissivity of 6 Hz is a method based on JASO B407-87 (excitation amplitude: ± 2.5 mm, pressure plate: iron-steel type, load: 490 N). The static spring constant (unit: N / mm) and the amount of deflection (unit: mm) are based on JASO B408-89.
[0064]
[Table 2]

[0065]
[Table 3]

[0066]
Examples 1 to 5 are flexible foams having good sitting comfort that satisfy an X value of 4.2 or less and a Y value of 1.8 or less. That is, in the load-deflection curve, the static spring constant is large and the feeling of support is sufficient because it rises rapidly in the initial load region. In the high load region, the static spring constant is small, so that the feeling of bottoming is eliminated. Actually, the results of sitting comfort evaluation are good and agree well. Further, Examples 1 to 5 have good properties such as moldability, vibration characteristics, and durability. Further, as in Example 5, a good flexible foam can be obtained even in the case of a low density.
[0067]
In Comparative Examples 1 to 4, the X value is 4.2 or more, and the Y value is 1.8 or more, so that the comfortable foam is a soft foam with insufficient sitting comfort. In other words, in the load-deflection curve, the static spring constant is small and the feeling of support is insufficient because it does not rise suddenly in the initial load region. In the high load region, the static spring constant is large as compared with the example, and the feeling of bottoming is not sufficiently eliminated. Actually, the evaluation result of sitting comfort is poor and agrees well. In Comparative Examples 3 and 4, riding comfort such as vibration characteristics is also deteriorated.
[0068]
【The invention's effect】
The present invention is a flexible polyurethane foam showing a characteristic load-deflection curve in a load test, and when the foam showing this characteristic curve is used as a seat cushion for an automobile, the feeling of support at the initial stage of sitting is good. It has been found that a good sitting comfort is eliminated with a feeling of bottoming. Further, the flexible polyurethane foam has good vibration characteristics, durability and the like, and is useful as an automatic cushion sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a load-deflection curve of the flexible polyurethane foam of the present invention.
FIG. 2 is an example of a load-deflection curve of a conventional flexible polyurethane foam.

Claims

5 to 85% by mass of oxyethylene / oxypropylene random chain, 3 to 40% by mass of oxyethylene group in the random chain, and 5 to 30% by mass of terminal oxyethylene block chain Yes, a raw material system liquid composed of a polyol system liquid containing a polyol having a hydroxyl value of 10 to 56 mg KOH / g and an unsaturation degree of 0.04 meq / g or less and a polyisocyanate compound is used as a foaming agent and a catalyst. A flexible polyurethane foam obtained by reacting in a sealed mold in the presence of 400 mm in length and width by a load test in accordance with the performance test method for a pad material of a car seat of JASO Automotive Standard B408-89. In the load (N) -deflection (mm) curve obtained using a 100 mm box-shaped test piece, the formula (1) Flexible polyurethane foam for automobile seats, characterized in that X value al calculated is 4.2 or less.
[Expression 1]
X = static spring constant at load 883N / static spring constant at load 98N (1)

5 to 85% by mass of oxyethylene / oxypropylene random chain, 3 to 40% by mass of oxyethylene group in the random chain, and 5 to 30% by mass of terminal oxyethylene block chain Yes, a raw material system liquid composed of a polyol system liquid containing a polyol having a hydroxyl value of 10 to 56 mg KOH / g and an unsaturation degree of 0.04 meq / g or less and a polyisocyanate compound is used as a foaming agent and a catalyst. A flexible polyurethane foam obtained by reacting in a closed mold in the presence of a load test in accordance with a performance test method for a pad material of a vehicle seat of JASO automotive standard B408-89 in the core portion of the foam. Load obtained from a test piece cut out from a box-shaped test piece in a size of 100 mm in length and width and 50 mm in height (N) - deflection amount (mm) in the curve, the flexible polyurethane foam for automobile seats, characterized in that Y value calculated from equation (2) is 1.8 or less.
[Expression 2]
Y = static spring constant at a load of 127.4N / static spring constant at a load of 19.6N (2)

The flexible polyurethane foam for automobile seats according to claim 1 or 2, wherein the polyol has a terminal oxyethylene block chain content of 14 to 17% by mass.

The flexible polyurethane foam for automobile seats according to claim 1 or 2, wherein the reaction of the raw material system liquid is performed in a closed mold after the raw material system liquid is injected into the open mold.

The flexible polyurethane foam for automobile seats according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyisocyanate compound is selected from a mixture of tolylene diisocyanate and crude diphenylmethane diisocyanate, and a modified prepolymer type thereof.

2. The polyol obtained by ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide as an initiator in the presence of a ring-opening addition polymerization catalyst comprising a double metal cyanide complex catalyst containing diethylene glycol mono-tert-butyl ether. The flexible polyurethane foam for automobile seats according to any one of -5.