JP5646210B2 - クッション材 - Google Patents
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Description
(α)磁性および熱伝導性を併有するフィラー。
(β)磁性を有するフィラーおよび熱伝導性を有するフィラー。
まず、本発明のクッション材の材料について説明する。発泡本体の骨格樹脂の構造は、例えば、クッション材の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより、確認することができる。フィラーの磁性体粒子は、磁化特性に優れたものであればよく、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、ガドリニウム、ステンレス鋼等の強磁性体、MnO、Cr2O3、FeCl2、MnAs等の反強磁性体、およびこれらを用いた合金類の粒子が好適である。なかでも、微細な粒子として入手しやすいという観点から、鉄粉等が好適である。
次に、本発明のクッション材の製造方法について説明する。本発明のクッション材の製造方法は、原料混合工程と発泡工程とを有している。
本工程は、発泡ウレタン樹脂原料とフィラー(磁性体粒子および高熱伝導性フィラーのうち、少なくとも磁性体粒子を含む)とを混合して混合原料とする工程である。発泡ウレタン樹脂原料は、ポリオール、ポリイソシアネート等の既に公知の原料から調製すればよい。ポリオールとしては、多価ヒドロキシ化合物、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリマーポリオール類、ポリエーテルポリアミン類、ポリエステルポリアミン類、アルキレンポリオール類、ウレア分散ポリオール類、メラミン変性ポリオール類、ポリカーボネートポリオール類、アクリルポリオール類、ポリブタジエンポリオール類、フェノール変性ポリオール類等の中から適宜選択すればよい。また、ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、およびこれらの誘導体(例えばポリオール類との反応により得られるプレポリマー類、変成ポリイソシアネート類等)等の中から適宜選択すればよい。
本工程は、先の原料混合工程にて得られた混合原料を発泡型のキャビティ内に注入し、該キャビティの磁場中で発泡させる工程である。例えば、磁力線が略平行になるような磁場中で発泡させると、発泡本体の骨格樹脂は、磁力線に沿って略直線状に延びる。このような磁場を形成するためには、例えば発泡型を挟むように一対の磁石を配置すればよい。磁石には、永久磁石または電磁石を用いればよい。電磁石を用いると、磁場形成のオン、オフを瞬時に切り替えることができ、磁場の強さの制御が容易である。よって、発泡成形を制御しやすい。
[クッション材の配置]
まず、本発明のクッション材の一実施形態である、クッション材の配置について説明する。図1に、本実施形態のクッション材が配置されたシートの透過斜視図を示す。なお、方位(左右)は、車両後方から前方を見た場合を基準に示す。図1に示すように、車両のシート9は、着座部90と背もたれ部91とを備えている。シートヒータ92、93は、各々、平板状を呈している。シートヒータ92、93は、いわゆる電熱ヒータである。シートヒータ92は、着座部90に埋設されている。シートヒータ93は、背もたれ部91に埋設されている。
次に、本実施形態のクッション材の構成について説明する。図4に、図3の枠IV内の拡大図を示す。なお、図4に示すのは、クッション材の断面の模式図である。図4に示すように、クッション材1は、発泡本体2とフィラー3とを備えている。発泡本体2は、骨格樹脂20と多数のセル21とを備えている。骨格樹脂20は、ポリウレタンフォーム製であって、前後方向に筋状に延在している。骨格樹脂20は、前後方向に延在する長い壁部20Xと、上下方向に延在する短い壁部20Yとを、備えている。前後方向は、本発明の面方向に対応する。上下方向は、本発明の厚さ方向に対応する。多数のセル21は、骨格樹脂20により区画されている。セル21は、前後方向に延在している。
次に、本実施形態のクッション材の動きについて説明する。図5(a)に、本実施形態のクッション材の非圧縮状態における模式図を示す。図5(b)に、同クッション材の圧縮状態における模式図を示す。
まず、各評価に用いたクッション材の製造方法について説明する。
(原料混合工程)
本工程においては、まず、ポリエーテルポリオール(住化バイエルウレタン社製「S−0248」、平均分子量6000、官能基数3、OH価28mgKOH/g)100重量部と、架橋剤のジエチレングリコール(三菱化学社製)2重量部と、発泡剤の水2重量部と、テトラエチレンジアミン系触媒(花王社製「No.31」)1重量部と、シリコーン系整泡剤(日本ユニカ社製「SZ−1313」)0.5重量部とを配合し、ポリオール原料を準備した。また、ポリイソシアネート原料として、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(BASFINOACポリウレタン社製「NE1320B」、NCO=44.8wt%)を準備した。ポリオール原料とポリイソシアネート原料とは、ポリエーテルポリオール(PO)とMDIとの合計重量を100%とした場合に、PO:MDI=78.5:21.5となるように準備した。
まず、本工程で用いられる発泡型、磁場発生装置の構成について説明する。図6に、発泡型、磁場発生装置の斜視図を示す。図7に、発泡型、磁場発生装置の断面図を示す。図6、図7に示すように、発泡型5は、左型50Lと右型50Rとを備えている。左型50Lは、角柱状を呈している。左型50Lの右面には、凹部が形成されている。同様に、右型50Rは、角柱状を呈している。右型50Rの左面には、凹部が形成されている。左型50Lと右型50Rとは、凹部同士が向き合うように配置されている。左型50Lと右型50Rとの間には、上記凹部同士が合体することにより、キャビティ51が区画されている。
実施例1と比較例1との相違点は、クッション材にフィラーが含有されていない点である。また、磁場をかけずに発泡成形を行った点である。
実施例1と比較例2との相違点は、クッション材に鉄粉(同上)だけが含有されている点である。また、磁場をかけずに発泡成形を行った点である。
実施例1と比較例3との相違点は、クッション材に炭素繊維(同上)だけが含有されている点である。また、磁場をかけずに発泡成形を行った点である。
実施例1と比較例4との相違点は、クッション材にフィラーが含有されていない点である。また、比較例4は、発泡成形品ではなくスラブ品である。
熱伝導率の評価には、実施例1、比較例1〜4のクッション材を用いた。実施例1、比較例1〜4ごとに、クッション材は二枚ずつ用意した。一枚は、200mm×200mm×4.0mmの正方形板状のクッション材である。もう一枚は、100mm×100mm×4.0mmの正方形板状のクッション材である。
20:骨格樹脂、20X:壁部、20Y:壁部、21:セル、30:磁性体粒子、31:高熱伝導性フィラー、50R:右型、50L:左型、51:キャビティ、60D:電磁石部、60U:電磁石部、61:ヨーク部、70:発泡ウレタン樹脂原料、71:磁性体粒子、72:高熱伝導性フィラー、73:気泡、90:着座部、91:背もたれ部、92:シートヒータ、93:シートヒータ。
600D:芯部、600U:芯部、601D:コイル部、601Da:導線、601U:コイル部、601Ua:導線、730:泡膜、900:クッションパッド、901:表皮。
L1〜L6:層、M:磁力線、X1〜X6:熱伝導経路、Y1〜Y5:熱伝導経路。
Claims (2)
- ポリウレタンフォーム製の骨格樹脂と、該骨格樹脂により区画されるセルと、を有する発泡本体と、
該発泡本体に配合される、磁性を有するフィラーおよび熱伝導性を有するフィラーと、
を備え、
緩衝対象物からの圧縮力により、厚さ方向から圧縮されるクッション材であって、
前記圧縮力が加わらない非圧縮状態においては、前記厚さ方向に対して交差する面方向に、磁性を有する前記フィラーおよび熱伝導性を有する前記フィラーが、連なることにより、該面方向に延在し該厚さ方向に並ぶ複数の熱伝導経路が形成され、
前記骨格樹脂は、該面方向に筋状に延在し、
前記セルは、該厚さ方向に隣り合う該熱伝導経路間に介在し、該面方向に延在し、
磁性を有する前記フィラーは、磁性体粒子であり、
熱伝導性を有する前記フィラーは、該磁性体粒子よりも熱伝導率が高く非磁性体製の高熱伝導性フィラーであり、
該圧縮力が加わる圧縮状態においては、該厚さ方向に隣り合う該熱伝導経路同士が熱伝導可能な程度に連なることにより、該非圧縮状態よりも、該厚さ方向の熱伝導率が高くなることを特徴とするクッション材。 - 前記緩衝対象物は、車両の乗員であり、
シートヒータと該乗員との間に介装される請求項1に記載のクッション材。
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