JP6706445B2 - 車両用シートクッションの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用シートクッションの製造方法に関する。
車両用シートクッションには、乗員の姿勢安定性などのために、左右のサイド部を、該左右のサイド部間のメイン部よりも硬度を高くした異硬度タイプのものがある。なお、車両用シートクッションには、座面部用と背当て部用とがある。座面部用の車両用シートクッションにおけるメイン部は、乗員の着座時に乗員の臀部及び大腿部が当接する部位である。一方、背当て部用の車両用シートクッションにおけるメイン部は、背中が当接する部位である。図1は、座面部用の車両用シートクッション50の断面図であり、符号53、53は左右のサイド部を示し、また符号55はメイン部を示す。
異硬度タイプの車両用シートクッションの製造方法として、左右のサイド部53、53とメイン部55を一体成形する方法がある(特許文献1、特許文献2)。
左右のサイド部とメイン部を一体成形する製造方法では、図2に示すように、車両用シートクッション成形用の金型の下型71内において車両用シートクッションのサイド部を形成する部位73、73に、サイド部用ウレタンフォーム原料M1、M1を注入し、また車両用シートクッションのメイン部を形成する部位75に、メイン部用ウレタンフォーム原料M2を注入する。その後に下型71に上型81を被せて閉型し、サイド部用ウレタンフォーム原料M1、M1とメイン部用ウレタンフォーム原料M2を発泡させ、車両用シートクッションのサイド部とメイン部を一体成形する。符号77は境界突部77、77である。なお、前記車両用シートクッションの左右のサイド部とメイン部は、ウレタンフォーム原料の発泡硬化時における自己接着性によって結合一体化する。
また、前記車両用シートクッションの左右のサイド部とメイン部を一体成形する方法には、コールドキュア法とホットキュア法がある。
コールドキュア法では、サイド部用ウレタンフォーム原料とメイン部用ウレタンフォーム原料をそれぞれコールドキュア用配合とし、金型温度を50〜75℃程度に設定して、ウレタンフォーム原料の金型への注入・発泡及びキュアを行う。コールドキュア用配合では、金型温度が比較的低い温度に設定されるため、ポリオールとして活性の高いポリオールが使用される。活性の高いポリオールとしては、末端水酸基にエチレンオキサイド(EO)が付加重合されたEO付加ポリエーテルポリオールが好適である。EO付加ポリエーテルポリオールは、第1級水酸基を多く含んでおり、反応性が高くなっている。
コールドキュア法では、使用するポリオールの反応性が高いため、成形時間を短くできる利点を有する反面、密度を30kg/m程度と軽量化するために水をホットキュア法並みに多量に添加すると発泡時の泡化反応性が高くなり樹脂化反応性とのバランスが崩れ、良好な車両用シートクッションの作成が難しくなる。そのため、コールドキュア法では、車両に求められる軽量化に答えられない問題がある。
一方、ホットキュア法では、サイド部用ウレタンフォーム原料とメイン部用ウレタンフォーム原料をそれぞれホットキュア用配合とし、金型の温度を40℃程度に設定してウレタンフォーム原料を金型に注入し、発泡を開始させる。その後に金型の温度を120℃程度に上げてキュア(硬化)を行う。ホットキュア用配合では、樹脂化触媒として有機スズ化合物などの金属触媒が用いられる。
ホットキュア法では、車両用シートクッションの密度を低くでき、軽量化に有利であるが、キュア時に金型を高温に加熱しなければならず、再び原料を注入するには、金型の温度を下げる必要があり、生産性(サイクルタイム)が長くなり、成形コストが高くなる問題がある。また、有機スズ化合物などの金属触媒は加水分解を起こしやすく、A液(ポリオールや発泡剤、触媒などの各種添加剤が配合され、イソシアネートが配合されていない配合液)の使用可能時間(ポットライフ)が短くなったり、車両用シートクッションの反発性が低く、良好な快適性が得られない問題もある。
特開2001−25417号公報 特開2000−189289号公報
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、成形時の金型の温度をコールドキュア法並みに低くでき、かつ車両用シートクッションにとって十分な反発性を有する軽量な車両用シートクッションが得られる製造方法の提供を目的とする。
請求項1の発明は、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒を含むウレタンフォーム原料を金型内に注入して、車両用シートクッションの左右のサイド部と前記左右のサイド部間のメイン部とを一体成形する車両用シートクッションの製造方法において、前記ウレタンフォーム原料として、前記金型内における前記車両用シートクッションの左右のサイド部を形成する部分に注入するサイド部用ウレタンフォーム原料と、前記金型内における前記車両用シートクッションのメイン部を形成する部分に注入するメイン部用ウレタンフォーム原料とを使用し、前記サイド部用ウレタンフォーム原料は、ポリオールとして、末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるプロピレンオキサイド付加ポリエーテルポリオールを25〜100重量部と、末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールを0〜37.5重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールを0〜37.5重量部とで合計100重量部にしたポリオールを使用し、前記触媒に金属触媒を含まず、前記整泡剤として、25℃における動粘度が400mm/s以上であるシリコーン整泡剤を使用し、前記メイン部用ウレタンフォーム原料は、ポリオールとして、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオール30〜100重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオール0〜70重量部とで合計100重量部にしたポリオールを使用し、前記触媒に金属触媒を含まず、前記整泡剤として、25℃における動粘度が10〜300mm/sであるシリコーン整泡剤を使用す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、前記サイド部用ウレタンフォーム原料及び前記メイン部用ウレタンフォーム原料の前記金型への注入時及び注入後の前記金型の温度を、50〜75℃にすることを特徴とする。
本発明では、サイド部用ウレタンフォーム原料におけるポリオールに、末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるプロピレンオキサイド付加ポリエーテルポリオール(以下「PO付加ポリエーテルポリオール」と記す)を、25〜100重量部用いる。PO付加ポリエーテルポリオールは、発泡剤として使用される水との相溶性が、EO付加ポリエーテルポリオールよりも悪いため、水との反応(泡化反応)が阻害され、初期の反応性を下げることが可能である。そのため、発泡剤としての水の量を増やして軽量化することが可能となり、加水分解性の高い金属触媒に代えてアミン触媒を用いて軽量な車両用シートクッションを製造することが可能になる。なお、末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールとは、PO付加ポリエーテルポリオールにおける全ての末端水酸基の数に対する、その末端水酸基に含まれる第1水酸基の数の比率である。また、整泡剤として、25℃における動粘度が400mm/s以上であるシリコーン整泡剤を使用するため、セル(気泡)を均一で細かくすることができる。
また、本発明では、メイン部用ウレタンフォーム原料におけるポリオールに、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオール30〜100重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオール0〜70重量部とで合計100重量部にしたポリオールを使用するため、適度な硬さと高い反発性を有する車両用シートクッションとすることができる。また、メイン部用ウレタンフォーム原料の触媒に、加水分解しやすい金属触媒を含まないため、発泡剤としての水の量を増やして車両用シートクッションを軽量化することが可能になる。また、整泡剤として、25℃における動粘度が10〜300mm/sであるシリコーン整泡剤を使用するため、セル(気泡)がイレギュラーとなり反発性の高い車両用シートクッションとすることができる。
サイド部用ウレタンフォーム原料及びメイン部用ウレタンフォーム原料を前記の構成としたことにより、成形時の金型の温度をコールドキュア法並みの低い温度に維持してエネルギー効率を高めることが可能になり、かつ車両用シートクッションにとって十分な反発性を有する軽量な車両用シートクッションを効率よく製造することができる。
車両用シートクッションの一例の断面図である。 車両用シートクッションのための金型の一例の断面図である。 実施例及び比較例に使用するレジンの配合を示す表である。 背当て部用の実施例の配合及び物性値等を示す表である。 背当て部用の比較例の配合及び物性値等を示す表である。 座面部用の実施例の配合及び物性値等を示す表である。 座面部用の比較例の配合及び物性値等を示す表である。
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の車両用シートクッションの製造方法は、左右のサイド部が該サイド部間のメイン部よりも硬度の高い車両用シートクッションを製造する方法である。なお、本発明の車両用シートクッションの製造方法は、図1に示したような座面部用の車両用シートクッション50の製造に限られず、背当て部用の車両用シートクッションの製造にも適用可能である。また、図1に示した座面部用の車両用シートクッション50では、左右のサイド部53、53がメイン部55よりも上方へ隆起して高く形成されている。
本発明の車両用シートクッションの製造方法は、ウレタンフォーム原料を車両用シートクッション成形用の金型に注入して発泡硬化させる、いわゆるモールド成形を用いる。
金型に注入するウレタンフォーム原料は、車両用シートクッションの左右のサイド部を形成するためのサイド部用ウレタンフォーム原料と、車両用シートクッションのメイン部を形成するためのメイン部用ウレタンフォーム原料とを使用する。
サイド部用ウレタンフォーム原料は、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、触媒、整泡剤を含み、その他必要に応じて添加剤が含まれる。以下、サイド部用ウレタンフォーム原料の構成について説明する。
ポリオールとしては、末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールを25〜100重量部と、末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールを0〜37.5重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールを0〜37.5重量部とで100重量部としたポリオールが使用される。
末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールは、多価アルコールにプロピレンオキサイド(PO)を付加重合させることにより得られる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
前記末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%とすることにより、発泡時の樹脂化反応性を促進し、生産性(サイクルタイム)の短い良好な車両用シートクッションを作成することができる。なお、前記第1級水酸基の比率は、予め試料をエステル化した後に、1H−NMR法により算出することができる。具体的な算出手順は、以下の通りである。測定試料約30mgを直径5mmのNMR用試料管に秤量し、約0.5mlの重水素化溶媒を加え溶解させる。その後、約0.1mlの無水トリフルオロ酢酸を添加し、分析用試料とする。上記重水素化溶媒としては、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド及び重水素化ジメチルホルムアミド等であり、試料を溶解させることのできる溶媒を適宜選択する。1H−NMR測定は、通常の条件で1H−NMR測定を行う。前記の前処理の方法により、ポリエーテルポリオールの末端の水酸基は、添加した無水トリフルオロ酢酸と反応してトリフルオロ酢酸エステルとなる。その結果、第1級水酸基が結合したメチレン基由来の信号は4.3ppm付近に観測され、第2級水酸基が結合したメチン基由来の信号は5.2ppm付近に観測される(重水素化クロロホルムを溶媒として使用)。第1級水酸基の比率は次の計算式により算出する。
第1級水酸基の比率(%)=[a/(a+2×b)]×100
a:4.3ppm付近の第1級水酸基の結合したメチレン基由来の信号の積分値b:5.2ppm付近の第2級水酸基の結合したメチン基由来の信号の積分値
また、前記末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールの官能基数は2〜4、数平均分子量は2000〜8000が好ましい。
前記末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールは、ポリオールとして単独使用、またはポリオール100重量部中25〜100重量部の範囲で使用される。前記末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールの量が、25重量部未満の場合には発泡時の泡化反応性が速くなり樹脂化反応性とのバランスが崩れ、良好な車両用シートクッションを作成できなくなる。より好ましい範囲は50〜100重量部である。
前記末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるPO付加ポリエーテルポリオールと共に使用可能なポリオールとしては、末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールと水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールが挙げられる。
前記末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールとしては、官能基数2〜4、数平均分子量2000〜8000が好ましい。また、前記末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールの量はポリオール100重量部中0〜37.5重量部、より好ましくは12.5〜25重量部である。
前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールとしては、官能基数2〜3、数平均分子量2000〜8000が好ましい。また、前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールの量はポリオール100重量部中0〜37.5重量部、より好ましくは12.5〜25重量部である。
なお、前記末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールと前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールの両方を配合してもよい。
イソシアネートは、ウレタンフォームの製造に使用されるものを用いることができる。例えば、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート等が挙げられる。
芳香族イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックMDI(クルードMDI)、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。なお、トリレンジイソシアネート(TDI)には、2,4−TDIと2,6−TDIの異性体が存在し、2,4’−TDI/2,6’−TDIの比が80/20からなるT−80や2,4’−TDI/2,6’−TDIの比が65/35からなるT−65もある。
脂肪族イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族イソシアネートとしては、シロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添MDI等が挙げられる。
本発明においてより好ましいイソシアネートは、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックMDI(クルードMDI)である。なお、イソシアネートは一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
イソシアネートインデックスは80〜110が好ましく、より好ましくは90〜105である。イソシアネートインデックスが90未満ではルーズスキンが発生したり、十分な硬さが得られなくなる一方、110を超えるとキュア性が悪くなり、生産性(サイクルタイム)が長くなる傾向がある。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、[ポリイソシアネートのNCO当量/活性水素当量×100]で計算される。
発泡剤は水が使用される。発泡剤としての水は、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行われる。発泡剤としての水の量は、ポリオール100重量部に対して2〜7重量部が好ましい。発泡剤の量が2未満の場合には車両用シートクッションを軽量化することができなくなり、逆に7重量部を超えると発泡時の泡化反応性が高くなり樹脂化反応性とのバランスが崩れ、良好な車両用シートクッションの作成が難しくなる。
触媒はアミン触媒が用いられ、スズ触媒などの金属触媒が含まれない。金属触媒は、一般的に加水分解性を有するため、ウレタンフォーム原料に水を含む場合、ウレタンフォーム原料の注入直前まで水と金属触媒を別々にしておくのが好ましく、作業が煩雑となるが、本発明では、金属触媒を用いないため、そのような問題を生じることがない。アミン触媒としては、ウレタンフォームの製造に用いられるものを使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を挙げることができる。触媒の量は、ポリオール100重量部に対して0.01〜2.0重量部が好ましい。アミン触媒は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
整泡剤は、気泡の安定化、発泡反応の調整等のために用いられる。本発明では、25℃における動粘度が400mm/s以上、より好ましくは500〜1000mm/sであるシリコーン整泡剤が使用される。動粘度は、JIS Z8803:2001に基づいて測定される値である。25℃における動粘度が400mm/s以上の整泡剤を使用することにより、セル(気泡)を均一で細かくすることができる。25℃における動粘度が400mm/s以上のシリコーン整泡剤として市販されている商品例を次に示す。東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SZ−1142(動粘度750mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SZ−5740M(動粘度900mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SF−2904(動粘度700mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SRX280A(動粘度600mm/s)。
整泡剤の量は、ポリオール100重量部に対して0.3〜2.0重量部が好ましい。整泡剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
その他に適宜配合される添加材として、例えば、連通化剤や難燃剤等を挙げることができる。
連通化剤は、車両用シートクッションを連通(高通気)化するために配合される。連通化剤としては、EO付加比率の高いポリエーテルポリオール、ポリエチレングリコール、通気性を高くする(破泡性を有する)シリコーン整泡剤等を挙げることができる。連通化剤を配合する場合、連通化剤の量は、ポリオール100重量部に対して0.5〜5.0重量部が好ましい。連通化剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
難燃剤は、車両用シートクッションを低燃焼化するために配合される。難燃剤としては、公知の液体系難燃剤や固体系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤を配合する場合、難燃剤の量は、ポリオール100重量部に対して、2〜20重量部が好ましい。難燃剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
メイン部用ウレタンフォーム原料は、ポリオール、イソシアネート、発泡剤、触媒、整泡剤を含み、その他必要に応じて添加剤が含まれる。以下、メイン部用ウレタンフォーム原料の構成について説明する。
ポリオールとしては、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオール30〜100重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオール0〜70重量部とで100重量部にされたポリオールが使用される。
前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールとしては、官能基数2〜4、数平均分子量2000〜8000が好ましい。また、前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールの量が30重量部未満の場合、ポリマーポリオールの添加量が多くなるため、A液の粘度が高粘度化し、金型内での液流れ性(流動性)が低下し、成形性が悪くなり、より好ましい範囲は40〜80重量部である。なお、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールを単独で使用してもよい。
前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールとしては、官能基数2〜3、数平均分子量2000〜8000が好ましい。また、前記水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールの量が70重量部よりも多い場合、ポリマーポリオールの添加量が多くなるため、A液の粘度が高粘度化し、金型内での液流れ性が低下し、成形性が悪くなり、より好ましい範囲は20〜60重量部である。
イソシアネートは、前記サイド部用ウレタンフォーム原料に使用するイソシアネートと同様のものが挙げられる。
また、前記メイン部用ウレタンフォーム原料に使用するイソシアネートと、前記サイド部用ウレタンフォーム原料で使用するイソシアネートとは、同一でもよく、あるいは異なっていてもよい。
メイン部用ウレタンフォーム原料におけるイソシアネートインデックスは80〜110が好ましく、より好ましくは90〜100である。イソシアネートインデックスが90未満ではルーズスキンが発生したり、十分な硬さが得られなくなる一方、110を超えるとキュア性が悪くなり、生産性(サイクルタイム)が長くなる傾向がある。
発泡剤は水が使用される。発泡剤としての水の量は、ポリオール100重量部に対して2〜6重量部が好ましい。発泡剤の量が2未満の場合には車両用シートクッションを軽量化することができなくなり、逆に6重量部を超えると発泡時の泡化反応性が高くなり樹脂化反応性とのバランスが崩れ、良好な車両用シートクッションの作成が難しくなる。
触媒は、前記サイド部用ウレタンフォーム原料と同様にアミン触媒が用いられ、スズ触媒などの金属触媒が含まれない。前記メイン部用ウレタンフォーム原料に使用する触媒と、前記サイド部用ウレタンフォーム原料で使用する触媒とは、同一でもよく、あるいは異なっていてもよい。メイン部用ウレタンフォーム原料に使用する触媒の量は、ポリオール100重量部に対して0.01〜2.0重量部が好ましい。アミン触媒は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
整泡剤は、25℃における動粘度が10〜300mm/s、より好ましくは30〜150mm/sであるシリコーン整泡剤が使用される。動粘度は、JIS Z8803:2001に基づいて測定される値である。整泡剤を25℃における動粘度を10〜300mm/sとすることにより、セル(気泡)がイレギュラーとなり反発性の高い車両用シートクッションとすることができる。25℃における動粘度が10〜300mm/sのシリコーン整泡剤として市販されている商品例を次に示す。東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SZ−274DL(動粘度140mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、SZ−1333(動粘度50mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、SZ−3601(動粘度11mm/s)、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番:SF−2962(動粘度210mm/s)、エボニックジャパン株式会社製、品番:BF−8738LF2(動粘度40mm/s)。
整泡剤の量は、ポリオール100重量部に対して0.3〜2.0重量部が好ましい。整泡剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
その他に適宜配合される添加材として、例えば架橋剤、連通化剤、難燃剤等を挙げることができる。
架橋剤は、車両用シートクッションの硬さや通気性を調整するために配合される。架橋剤としては、ジエタノールアミン、グリセリン、ジエチレントリアミン等を挙げることができる。架橋剤を配合する場合、架橋剤の量は、ポリオール100重量部に対して0.5〜5.0重量部が好ましい。架橋剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
連通化剤は、車両用シートクッションを連通(高通気)化するために配合される。連通化剤としては、EO付加比率の高いポリエーテルポリオール、ポリエチレングリコール、通気性を高くする(破泡性を有する)シリコーン整泡剤等を挙げることができる。連通化剤を配合する場合、連通化剤の量は、ポリオール100重量部に対して0.5〜5.0重量部が好ましい。連通化剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
難燃剤は、車両用シートクッションを低燃焼化するために配合される。難燃剤としては、公知の液体系難燃剤や固体系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤を配合する場合、難燃剤の量は、ポリオール100重量部に対して、2〜20重量部が好ましい。難燃剤は、一種に限られず、二種以上を使用してもよい。
金型は、製造する車両用シートクッション(座面部用、背当て部用)に応じた成形空間を内部に有するものが使用される。以下、図2に示した座面部用の金型70を用いて座面部用の車両用シートクッションを製造する場合を例にして説明するが、背当て部用の車両用シートクッションを製造する場合も同様である。
前記金型70の下型71の内部には、車両用シートクッションの左右のサイド部を形成する部位73、73と、車両用シートクッションのメイン部を形成する部位75が設けられている。
前記左右のサイド部を形成する部位73、73の型面は、前記メイン部を形成する部位75の両側の縁から下方へ窪んだ凹形状となっており、車両用シートクッションの隆起したサイド部に対応している。
なお、図示の下型71においては、前記メイン部を形成する部位75の型面に、前記左右のサイド部を形成する部位73、73との境界位置に境界突部77、77が立設されている。また、前記下型71及び上型81の外面には、温調用の配管(図示せず)が設けられ、前記配管に温水などの熱媒体を流して下型71及び上型81の温度調節が可能に構成されている。温度調節は配管に熱媒体を流す方法に限られない。
前記下型71及び上型81の温度を50〜75℃に維持し、前記下型71における左右のサイド部を形成する部位73、73に、前記サイド部用ウレタンフォーム原料を注入する。
前記左右のサイド部を形成する部位73、73に注入されたサイド部用ウレタンフォーム原料は、25℃における動粘度が400mm/s以上の整泡剤によって、発泡時のセル(気泡)が均一で細かくなり、かつクローズセル傾向となって流動性が低くなり、左右のサイド部を形成する部位73、73から隣のメイン部を形成する部位75への流れ込みが抑えられる。
次に前記メイン部を形成する部位75に前記メイン部用ウレタンフォーム原料を注入する。その際、前記左右のサイド部を形成する部位73、73に注入されたサイド部用ウレタンフォーム原料が発泡を開始して発泡体(フォーム)を形成しているため、そのサイド部の発泡体が壁となって、左右のサイド部を形成する部位へのメイン部用ウレタンフォーム原料の流入が阻止される。そのため、前記メイン部用ウレタンフォーム原料を、前記メイン部を形成する部位75で無駄なく発泡させることができ、前記メイン部用ウレタンフォーム原料の充填量(パック率)を、従来のコールドキュア法に比べて減らすことができ、軽量化が可能である。パック率は、モールド成形したフォームのコア密度をフリー発泡したフォームのコア密度で割った値に100を掛けた値であり、[モールド成形フォームのコア密度/フリー発泡フォームのコア密度×100]で計算される。
コア密度とは、モールド成形したフォームのスキン層(モールドフォームの表面に形成される比較的密度の大きい層)を含まない中央部分の密度である。
前記サイド部用ウレタンフォーム原料及びメイン部用ウレタンフォーム原料の注入量(充填量)は、車両用シートクッションのサイド部のコア密度が25〜40kg/m、メイン部のコア密度が25〜65kg/mとなるように調節される。
前記サイド部用ウレタンフォーム原料及びメイン部用ウレタンフォーム原料の注入は、公知のウレタンフォーム原料注入装置、例えば低圧注入装置あるいは高圧注入装置を用いて行われる。
前記メイン部用ウレタンフォーム原料の注入後、前記上型81を下型71上に被せて閉型し、前記サイド部用ウレタンフォーム原料及び前記メイン部用ウレタンフォーム原料の樹脂化(硬化)を行わせた後、前記金型70を開けて左右のサイド部とメイン部が一体化した車両用シートクッションを脱型する。
なお、続けて車両用シートクッションを製造する場合は、前記金型を50〜75℃に維持した状態で、前回の製造と同様の作業を繰り返す。
本発明の製造方法によって得られる車両用シートクッションは、左右のサイド部がメイン部よりも硬度が高いものであり、以下にサイド部及びメイン部の物性について説明する。
前記サイド部は、コア密度(JIS K7222:2005に基づく)が25〜40kg/m、より好ましくは28〜35kg/m、硬さ(JIS K6400−2:6.7 D法に基づく)が140〜220N、より好ましくは160〜200N、反発弾性(JIS K6400−3:2011に基づく)が30〜50%、より好ましくは35〜45%である。
なお、着座によってメイン部に加わる荷重は、座面部用の車両用シートクッションの方が背当て部用車両用シートクッションよりも大であるため、座面部用のメイン部は、背当て部用のメイン部よりもコア密度及び硬さが大にされる。具体的には、背当て部用のメイン部のコア密度は、25〜45kg/m、より好ましくは30〜40kg/m、硬さは、80〜120N、より好ましくは90〜110N、反発は、50〜70%、より好ましくは、55〜65%である。一方、座面部用のメイン部のコア密度は、45〜65kg/m、より好ましくは50〜60kg/m、硬さは、140〜220N、より好ましくは150〜200N、反発は、55〜75%、より好ましくは、60〜70%である。
背当て部用の車両用シートクッションと座面部用車両用シートクッションとで密度及び硬さを異ならせるには、配合調整や注入する原料の充填量(パック率)の調整などにより行う。
実施例及び比較例について説明する。次の物質を用い、図3の表に示す配合からなるレジン1〜6を作成した。
・ポリオール1;末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合されたPO付加ポリエーテルポリオール、数平均分子量3000、平均官能基数3、水酸基価56mg/KOHg、EO比率0%、末端1級水酸基比率68%、品番;プライムポールFF−3000、三洋化成工業株式会社製
・ポリオール2;末端水酸基にエチレンオキサイドが付加されたポリエーテルポリオール、数平均分子量5000、平均官能基数3、水酸基価33mg/KOHg、EO比率14%、品番;サンニックスFA−703、三洋化成工業株式会社製
・ポリオール3;ポリマーポリオール、数平均分子量5000、平均官能基数3、水酸基価28mg/KOHg、EO比率14%、固形分20%、品番;サンニックスFA−728R、三洋化成工業株式会社製
・ポリオール4;末端水酸基にエチレンオキサイドが付加されたポリエーテルポリオール、数平均分子量3000、平均官能基数3、水酸基価60mg/KOHg、EO比率12%、品番;サンニックスFA−226、三洋化成工業株式会社製
・アミン触媒1;三級アミン(トリエチレンジアミン33%)、品番;DABCO 33LSI、エアープロダクツジャパン株式会社製
・アミン触媒2;三級アミン(ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル)、品番;DABCO BL−19、エアープロダクツジャパン株式会社製
・金属触媒;オクチル酸第一錫、品番:MRH−110、城北化学工業株式会社製
・整泡剤1;HRモールド用シリコーン整泡剤、25℃における動粘度40mm/s、品番:B−8738LF2、エボニックジャパン株式会社製
・整泡剤2:ホットモールド用シリコーン整泡剤、25℃における動粘度750mm/s、品番:SZ−1142、東レ・ダウコーニング株式会社製
・架橋剤1;グリセリン、日油株式会社製
・架橋剤2;ジエタノールアミン、三井化学株式会社製
・連通化剤;EO付加比率の高いポリエーテルポリオール、数平均分子量4800、平均官能基数3、水酸基価35mg/KOHg、EO比率70%、品番;ボラノールCP−1421、ダウケミカル日本株式会社製
レジン1は、ポリオールとして、ポリオール1を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。
レジン2は、ポリオールとして、ポリオール2を50重量部と、ポリオール3を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。
レジン3−1は、ポリオールとして、ポリオール2を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。
レジン3−2は、ポリオールとして、ポリオール2を70重量部と、ポリオール3を30重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。
レジン4−1は、ポリオールとして、ポリオール2を50重量部と、ポリオール3を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。
レジン4−2は、ポリオールとして、ポリオール2を30重量部と、ポリオール3を70重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。
レジン5は、ポリオールとして、ポリオール4を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を併用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。
レジン6は、ポリオールとして、ポリオール3を50重量部と、ポリオール4を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を併用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。
レジン1〜6と以下のイソシアネート1、2を図4〜図7に示す配合割合で注入装置により混合し、混合原料を金型に注入して実施例と比較例を作成した。
なお、図4及び図5は背当て部用の実施例と比較例であり、一方図6及び図7は座面部用の実施例と比較例である。
・イソシアネート1;TDI−80(2,4/2,6=80/20)、品番;コスモネート T−80)、三井化学株式会社製
・イソシアネート2;TDI−80/ポリメリックMDI=80/20、品番;TM−20、三井化学株式会社製
注入装置は、ウレタンフォームの製造に使用されている高圧4成分注入機を用い、レジンとイソシアネートの組合せ及び配合量を図4〜図7の配合に基づいて変更した。
背当て部用の金型は、図2に示した座面部用の金型70と同様の構成の金型(図示せず)を用い、下型の型面には左右のサイド部を形成する部位と、メイン部を形成する部位が設けられている。前記背当て部用の金型におけるメイン部の容積は40%であり、左右のサイド部は各30%(合計で60%)である。
一方、座面部用の金型は、図2に示した下型71と上型81とよりなる金型70を用いた。前記座面部用の金型70のメイン部の容積は60%であり、左右のサイド部は各20%(合計で40%)である。
前記下型及び前記上型の温度は、図3〜図7の表に示す通りである。前記下型及び前記上型の型面には、予め離型剤を塗布する。離型剤は、ホットキュア用の成形条件には、R−599(中京油脂株式会社製、不揮発分:39wt%、融点:80℃、水系タイプ)を用い、コールドキュア用の成型条件には、K−878(中京油脂株式会社製、不揮発分:4.0wt%、融点:96℃、溶剤系タイプ)を用いた。
金型へのウレタンフォーム原料の注入は、まず図3〜図7の表に示した配合割合からなるサイド部用ウレタンフォーム原料を、下型のサイド部を形成する部位に注入し、次に図3〜図7の表に示した配合割合からなるメイン部用ウレタンフォーム原料を下型のメイン部を形成する部位に注入する。注入量は、図3〜図7の表に示す。その後、下型に上型を被せて閉型し、金型内でサイド部用ウレタンフォーム原料とメイン部用ウレタンフォーム原料を発泡、樹脂化(硬化)させた後、金型を開け、左右のサイド部とメイン部が一体に成形された各実施例及び各比較例の車両用シートクッションを脱型した。
各実施例及び各比較例に対して、A液のポットライフ(使用可能時間)、車両用シートクッションのコア密度、硬さ、反発弾性、生産性、エネルギー効率を測定あるいは判断した。結果は、図4〜図7の表に示す。
A液のポットライフ(使用可能時間)の判断は、各実施例及び各比較例において、A液の配合直後とA液の配合24時間以上経過後にフリー発泡を行い、反応性(クリームタイム、ライズタイムなど)や発泡後の物性値(コア密度や反発など)を確認、比較し、24時間以上経過後に使用可能な場合に「〇」、使用不可の場合に「×」とした。
コア密度は、メイン部とサイド部に対して、テストピース用金型(400mm角×70mm高さ)に原料を注入し、400mm角×70mm高さのテストピースを作成し、スキン層を含まない100mm角×30mm高さに切り出し、JIS K7222:2005に基づいて測定した。
硬さは、サイド部とメイン部に対して、テストピース用金型(400mm角×70mm高さ)に原料を注入し、400mm角×70mm高さのテストピースを作成(外面部は全てスキン層付)し、JIS K6400−2:6.7 D法に基づいて測定した。
反発弾性は、サイド部とメイン部に対して、コア密度と同様に、400mm角×70mm高さのテストピースを作成し、そのテストピースからスキン層を含まない100mm角×30mm高さに切り出し、JIS K6400−3:2011に基づいて測定した。
成形時間は、ストップウォッチにより測定した。
生産性の判断は、成形時間(原料の注入から製品の脱型まで、1つの製品を製造するために要した時間)により行い、成形時間が15分以下の場合に「〇」、成形時間が15分以上の場合に「×」とした。
エネルギー効率の判断は、原料注入時とキュア時の金型の温度差の比較により行い、金型の温度差が20℃以下の場合に「〇」、金型温度の温度差が20℃以上の場合に「×」とした。
軽量性の判断は、メイン部のコア密度と容積を乗じたものとサイド部のコア密度と容積を乗じたものを足し合わせ、平均コア密度を算出することにより行った。背当て部は、各実施例と比較例4Aとの平均コア密度の比を取り([実施例の平均コア密度/比較例4Aの平均コア密度×100)]、比較例4Aの平均コア密度に対して、40%以上軽量化している場合に「◎」、20%以上軽量化している場合に「〇」、5%以下の場合に「×」とした。同様に、座面部は、各実施例と比較例1Bの平均コア密度との比を取り[実施例の平均コア密度/比較例1Bの平均コア密度×100]、比較例1Bの平均コア密度に対して、40%以上軽量化している場合に「◎」、20%以上軽量化している場合に「〇」、5%以下の場合に「×」とした。
図4及び図5の表に示す背当て部用の実施例1A〜7A及び比較例1A〜8Aについて説明する。
実施例1Aは、メイン部の成形にレジン3−2を100重量部使用し、サイド部の成形にレジン1を100重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を70重量部と、ポリオール3を30重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例1Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例2Aは、実施例1Aにおけるサイド部のレジンを、レジン1の75重量部とレジン2の25重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例1Aと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を75重量部使用し、残りの25重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例2Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例3Aは、実施例2Aにおけるサイド部のレジンを、レジン1の50重量部とレジン2の50重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例2Aと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を50重量部使用し、残りの50重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例3Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例4Aは、実施例2Aにおけるサイド部のレジンを、レジン1の25重量部とレジン2の75重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例2Aと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を25重量部使用し、残りの75重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例4Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例5Aは、実施例3Aにおけるメイン部のイソシアネートをイソシアネート2に変更した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例5Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例6Aは、実施例3Aにおけるメイン部のポリオールをレジン3−2からレジン3−1に変更した例である。すなわち、メイン部のポリオールとして、ポリオール2を100重量部使用した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例6Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
実施例7Aは、実施例6Aにおけるメイン部のイソシアネートを、イソシアネート2に変更した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例7Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「○」であり、軽量性は「◎」であった。
比較例1Aは、メイン部の成形にレジン3−1を100重量部使用し、サイド部の成形にレジン4−1を100重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール2を50重量部と、ポリオール3を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として整泡剤1を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例1Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「〇」であったが、軽量性は「×」であった。
比較例2Aは、比較例1Aにおけるサイド部のレジンを、レジン4−2の100重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は比較例1Aと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール2を30重量部とポリオール3を70重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを併用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例2Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「〇」であったが、軽量性は「×」であった。
比較例3Aは、実施例1Aにおけるサイド部のレジンを、レジン4−1に変更した例である。すなわち、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール2を50重量部とポリオール3を50重量部使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例3Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「〇」であったが、軽量性は「×」であった。
比較例4Aは、実施例1Aにおけるサイド部のレジンを、レジン4−2に変更した例である。すなわち、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール2を30重量部とポリオール3を70重量部使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例4Aは、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「〇」であったが、軽量性は「×」であった。
比較例5Aは、メイン部の成形にレジン5を100重量部使用し、サイド部の成形にレジン6を100重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール4を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール3を50重量部とポリオール4を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型及び下型温度は注入時に40℃、キュア時に120℃である。
比較例5Aは、軽量性は「◎」であったが、A液のポットライフ、生産性、エネルギー効率は「×」であった。
比較例6Aは、メイン部の成形にレジン3−2を100重量部使用し、サイド部の成形にレジン6を100重量部使用し、イソシアネートとして、イソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を70重量部とポリオール3を30重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール3を50重量部とポリオール4を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例6Aは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったが、サイド部用は「×」であった。
比較例7Aは、比較例6Aにおける上型及び下型温度を注入時に40℃、キュア時に120℃にした例である。
比較例7Aは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったが、サイド部用は「×」であった。
比較例8Aは、メイン部の成形にレジン3−2を100重量部使用し、サイド部の成形にレジン1を20重量部とレジン2を80重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を70重量部とポリオール3を30重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとしてポリオール1を20重量部使用し、残りの80重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
比較例8Aは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用及びサイド部用の何れも「〇」であった。
図6及び図7の表に示す座面部用の実施例1B〜7B及び比較例1B〜6Bについて説明する。
実施例1Bは、メイン部の成形にレジン4−1を100重量部使用する一方、サイド部の成形にはレジン1を100重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を50重量部と、ポリオール3を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を100重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例1Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例2Bは、実施例1Bにおけるサイド部のレジンを、レジン1の75重量部とレジン2の25重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例1Bと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を75重量部使用し、残りの25重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例2Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例3Bは、実施例2Bにおけるサイド部のレジンを、レジン1の50重量部とレジン2の50重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例2Bと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を50重量部使用し、残りの50重量部を、ポリオール2とポリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例3Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例4Bは、実施例2Bにおけるサイド部のレジンを、レジン1の25重量部とレジン2の75重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例2Bと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール1を25重量部使用し、残りの75重量部を、ポリオール2とリオール3とで構成した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例4Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例5Bは、実施例3Bにおけるメイン部のイソシアネートをイソシアネート2に変更した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例5Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例6Bは、実施例3Bにおけるメイン部のレジンをレジン4−1からレジン4−2に変更した例である。すなわち、メイン部のポリオールとして、ポリオール2を30重量部と、ポリオール3を70重量部使用した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例6Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
実施例7Bは、実施例6Bにおけるメイン部のイソシアネートを、イソシアネート2に変更した例である。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
実施例7Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率、軽量性の何れも「〇」であった。
比較例1Bは、実施例1Bにおけるサイド部のレジンを、レジン4−2に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例1Aと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール2を30重量部と、ポリオール3を70重量部使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例1Bは、A液のポットライフ、成形性、エネルギー効率の項目については「〇」であったが、軽量性については「×」であった。
比較例2Bは、実施例1Bにおけるサイド部のレジンを、レジン6の100重量部に変更した例である。すなわち、メイン部は実施例1Bと同一にする一方、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール3を50重量部と、ポリオール4を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を併用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例2Bは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったが、サイド部用は「×」であった。
比較例3Bは、比較例2Bにおける上型及び下型温度を、注入時に40℃、キュア時に120℃にした例である。
比較例3Bはフォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったがサイド部用は「×」であった。
比較例4Bは、メイン部の成形にレジン4−2を100重量部使用する一方、サイド部の成形にはレジン6を100重量部使用し、イソシアネートとしてイソシアネート1を使用した例である。すなわち、メイン部は、ポリオールとして、ポリオール2を30重量部と、ポリオール3を70重量部使用し、触媒としてアミン触媒のみを使用し、整泡剤として、整泡剤1を使用した例である。また、サイド部は、ポリオールとして、ポリオール3を50重量部と、ポリオール4を50重量部使用し、触媒としてアミン触媒と金属触媒を併用し、整泡剤として、整泡剤2を使用した例である。上型及び下型温度は注入時及びキュア時共に65℃である。
比較例4Bはフォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったがサイド部用は「×」であった。
比較例5Bは、比較例4Bにおける上型及び下型温度を、注入時に40℃、キュア時に120℃にした例である。
比較例5Bは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。なお、A液のポットライフは、メイン部用は「〇」であったが、サイド部用は「×」であった。
比較例6Bは、メイン部を実施例1Bと同一にする一方、サイド部のレジンを、レジン1を20重量部とレジン2を80重量部に変更した例である。すなわち、サイド部のポリオールを、ポリオール1を20重量部と、残りをポリオール2と、ポリオール3とで構成した。上型温度は注入時及びキュア時共に70℃、下型温度は注入時及びキュア時共に60℃である。
比較例6Bは、フォームを成形できず、A液のポットライフを除いて判断できなかった。A液のポットライフは、メイン部用及びサイド部用のいずれも「〇」であった。
前記のように、本発明によれば、金型の温度をコールドキュア法並みの低い温度にして車両用シートクッションを成形することができ、かつ車両用シートクッションの軽量化が可能である。
50 車両用シートクッション
53 車両用シートクッションのサイド部
55 車両用シートクッションのメイン部
70 金型
71 下型
73 車両用シートクッションのサイド部を形成する部位
75 車両用シートクッションのメイン部を形成する部位
81 上型

Claims (2)

  1. ポリオール、イソシアネート、発泡剤、整泡剤、触媒を含むウレタンフォーム原料を金型内に注入して、車両用シートクッションの左右のサイド部と前記左右のサイド部間のメイン部とを一体成形する車両用シートクッションの製造方法において、
    前記ウレタンフォーム原料として、前記金型内における前記車両用シートクッションの左右のサイド部を形成する部分に注入するサイド部用ウレタンフォーム原料と、前記金型内における前記車両用シートクッションのメイン部を形成する部分に注入するメイン部用ウレタンフォーム原料とを使用し、
    前記サイド部用ウレタンフォーム原料は、ポリオールとして、末端水酸基にプロピレンオキサイドのみが付加重合され、かつ末端水酸基に含まれる第1級水酸基の比率が50〜80%であるプロピレンオキサイド付加ポリエーテルポリオールを25〜100重量部と、末端水酸基にエチレンオキサイドが付加され、かつ水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオールを0〜37.5重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオールを0〜37.5重量部とで合計100重量部にしたポリオールを使用し、前記触媒に金属触媒を含まず、前記整泡剤として、25℃における動粘度が400mm/s以上であるシリコーン整泡剤を使用し、
    前記メイン部用ウレタンフォーム原料は、ポリオールとして、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリエーテルポリオール30〜100重量部と、水酸基価20〜50mg/KOHgのポリマーポリオール0〜70重量部とで合計100重量部にしたポリオールを使用し、前記触媒に金属触媒を含まず、前記整泡剤として、25℃における動粘度が10〜300mm/sであるシリコーン整泡剤を使用することを特徴とする車両用シートクッションの製造方法。
  2. 前記サイド部用ウレタンフォーム原料及び前記メイン部用ウレタンフォーム原料の前記金型への注入時及び注入後の前記金型の温度を、50〜75℃にすることを特徴とする請求項1に記載の車両用シートクッションの製造方法。
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