TWI385189B - 軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其製造方法，及使用其之汽車用座墊 - Google Patents

軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其製造方法，及使用其之汽車用座墊 Download PDF

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Description

軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其製造方法，及使用其之汽車用座墊
本發明係有關，搭乘感覺良好的聚胺基甲酸酯緩衝墊材料，尤其適合於汽車座墊用之新穎的軟質聚胺基甲酸酯泡沫者。
近年來，在使用於各種用途之聚胺基甲酸酯泡沫的領域，進行為提升適合於各種用途之特性的種種研究開發；例如，為提升隨汽車座墊之高級化而來的座墊緩衝墊之搭乘感覺性，以提升回彈性、振動特性、耐久性等為目標；關於振動特性，車體振動給予人體之影響，雖與來自振動週波數者並不相同，但減低對人類特別敏感的週波數領域(例如4~8Hz或6~20Hz)，尤其容易感受，能有效提升搭乘感覺性；又，提升此等特性時，採用比已往製造者更高分子量之聚氧伸烷基聚醇的座墊緩衝墊，料必更為有效。
另一方面，座墊緩衝墊大多使用將由金屬彈簧與軟質聚胺基甲酸酯泡沫(以下稱為軟質泡沫)所成襯墊材料組合者；不過，近年來由於要求降低成本及輕量化，有採用軟質泡沫本身具有彈簧特性而廢除金屬彈簧之所謂全泡沫型的汽車用座墊之傾向；全泡沫型之座墊，不併用金屬彈簧之故，厚度增厚。
又，軟質泡沫之特性，成為座墊之席坐感覺及搭乘感 覺性極為相關的要素；即，成為席坐感覺及搭乘感覺性之指標，靜態特性及動態特性為軟質泡沫開發中，極為重要的項目；尤其，靜態特性之中，就席初期之支撐感與落座後期之帶底感的控制，極為重要。
人們實際席坐於具備軟質泡沫之襯墊時，軟質泡沫受壓縮而彎曲變形，臀部等位置下沉至特定的高度；此靜態特性(靜態席坐感)之測定方法有，在依據JASO汽車規格B408-89(1989年版)之汽車用座墊的襯墊材料性能試驗方法的載重試驗中，測定彎曲量而得彎曲量曲線之試驗方法，或依據JIS-E7104(2002年版)之由採用加壓板測定而得的載重-彎曲量曲線，使用賦予500N載重(牛頓載重)時所獲得之彎曲值；此加壓板為，長徑A：300mm、短徑B：250mm、厚度C：35mm以上之橢圓形，稱為所謂之鐵研形。
另一方面，一般使用為軟質泡沫之聚氧伸烷基聚醇，係使用氫氧化鈉或氫氧化鉀等鈉/鉀系催化劑、及多價醇等引發劑，使環氧丙烷等環氧烷類開環聚合而製得；此製造方法中，生成副產物之具有不飽和鍵的不飽和單醇(以下僅稱為單醇)；此單醇之生成量，隨聚氧伸烷基聚醇之分子量的增加(羥基價之降低)而同時增加。
在廣泛使用為彈性聚胺基甲酸酯泡沫原料之羥基價56mg KOH/g左右的聚氧伸烷基聚醇中，此單醇之生成量並不成為大問題；但是，在高分子量、低羥基價之聚氧伸烷基聚醇的情況，比單醇之生成量卻成問題；原因是，使 用單醇含量多(總不飽和度高)之聚氧伸烷基聚醇製造彈性聚胺基甲酸酯泡沫料時，製成之泡沫有硬度下降、壓縮永久變形降低、泡沫製造時之固化性下降等問題；進而，將低羥基價之聚氧伸烷基聚醇，使用鈉/鉀系催化劑製造，單醇生成量亦顯著增加，實際上有困難。
因此，做為汽車座墊用，為提供搭乘感覺性及耐久性等特性，有使用單醇含量低之聚氧伸烷基聚醇，製造彈性聚胺基甲酸酯泡沫之方法的提案(參照專利文獻1)。
但是，使用單醇含量低之聚氧伸烷基聚醇製造的全泡沫型之代表的彈性聚胺基甲酸酯泡沫，回彈性率極高(核心部回彈性率71~74%)，從行駛中乘員的姿勢保持性及支撐性之點而言，搭乘感覺性並不充分；為解決此等問題，雖有併用不飽和度低之聚氧伸烷基聚醇、與羥基價90~300mgKOH/g之低分子量聚氧伸烷基聚醇，以抑制回彈性率之發明的提案(參照專利文獻2)；但，滯後損耗值為較大之25~33%，從耐久性之點而言，極為不利。
又，上述之全泡沫型結構的座墊中，載重彎曲特性受軟質泡沫本身的影響較大之故，測定上述以加壓板由上方加壓之載重彎曲量時，成為加壓側500N~900N彎曲差較小之座墊；彎曲差小的座墊具有帶底感之故，搭乘感覺性之評估顯示不良的傾向；因此，為提高全泡沫型座墊之彎曲差，以增加泡沫之厚度的方法對應；此增加泡沫厚度以提高彎曲差之方法，有使用具有全氟烷基結構之氟系界面活性劑的提案(專利文獻3)；不過，有隨氟系界面活性劑 結構之不同而效果各異的問題。
另一方面，在以由聚醇、催化劑、發泡劑、其他的添加劑所成之聚醇成份，與聚異氰酸酯成份反應，製造聚胺基甲酸酯泡沫之方法中，有添加特定之二功能仲胺，可減小評估帶底感之指標的75%彎曲時之加壓側曲線的傾斜，製造無帶底感，同時取得柔軟度、下沉狀況、振動特性平衡之泡沫的方法之提案；但是，支撐感不足，耐久性尤其濕熱壓縮永久變形不足(參照專利文獻4)。
進而，知悉使用氟系化合物，以提高泡沫表皮層密度之方法(專利文獻5)；此方法，尤其是應用於連皮泡沫之方法，與本發明之內容大為不同。
專利文獻1：特開平7-330843號公報 專利文獻2：特開平11-60676號公報 專利文獻3：特開平11-322875號公報 專利文獻4：特開平5-320304號公報 專利文獻5：特開平6-87945號公報
本發明提供具有良好的振動特性、乘員的姿勢保持性優異之新穎的軟質聚胺基甲酸酯泡沫。
本發明係為解決上述課題，以下述之說明為主旨的發 明。
．一種軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其係以高分子聚氧伸烷基聚醇或該高分子聚氧伸烷基聚醇中含有聚合物微粒之聚合物分散聚醇、與聚異氰酸酯化合物，在催化劑、發泡劑、及整泡劑之存在下反應而得的軟質聚胺基甲酸酯泡沫；其特徵為，整泡劑之至少一部份使用對全活性氫之化合物100重量份，為0.00001~1重量份之下述含氟化合物(F)者。
．如上述之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中就發泡至100mm厚度而得之泡沫，依據JIS-K6400(1997年版)測得之25%硬度(ILD)為X(N/314cm2 )，依據JIS-E7104(2002年版)之由使用加壓板(鐵研形)測得的載重-彎曲量曲線，所得900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值之值(加壓側彎曲差)為Y(mm)，滿足式(1)所示之關係式。
Y≧-0.000370842X2 +0.225401X-10.5013………(1)
．一種汽車用座墊，其特徵為，由上述軟質聚胺基甲酸酯泡沫所成者。
．一種軟質聚胺基甲酸酯泡沫之製造方法，其係以高分子聚氧伸烷基聚醇或該高分子聚氧伸烷基聚醇中含有聚合物微粒之聚合物分散聚醇、與聚異氰酸酯化合物，在催化劑、發泡劑、及整泡劑之存在下反應的製造軟質聚胺基甲酸酯泡沫之方法；其特徵為，整泡劑之至少一部份使用對全活性氫之化合物100重量份，為0.00001~1重量份之 下述含氟化合物(F)者。
含氟化合物(F)係：含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯(p)，具有長鏈烷基之丙烯酸烷(基)酯，具有長鏈烷基之甲基丙烯酸烷(基)酯、含有氧伸烷基之丙烯酸酯或含有氧伸烷基之甲基丙烯酸酯(q)、以及與任意之其他共聚合單體(r)的共聚物；為氟含量在12~50重量%之化合物者。
還有，本發明中，下述之丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯總稱為(甲基)丙烯酸酯。
〔發明之實施形態〕 <高分子聚氧伸烷基聚醇>
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫的製造中，所使用之高分子聚氧伸烷基聚醇，係以平均羥基數為2~6之活性氫化合物為引發劑，在聚合催化劑之存在下，使環狀醚進行開環聚合而得者，較為適合；單位羥基之分子量以500以上者為宜，以1000~5000者更適合；單位羥基之分子量以1500~2500最理想。
高分子聚氧伸烷基聚醇之平均羥基數，係所使用之引發劑的平均羥基數；又，高分子聚氧伸烷基聚醇，係由依據JIS-K-1557測得之羥基價，以下述式換算為分子量者。
分子量=(56100×聚醇之羥基數)/羥基價
聚合催化劑有，例如氫氧化鉀、甲醇鉀等鉀化合物、 銫(Cs)金屬、氫氧化銫、碳酸銫、甲醇銫等銫化合物等鹼金屬化合物或鹼金屬氫氧化物、三氟化硼等陽離子聚合催化劑，複合金屬氧化物錯合物、鏻化合物等等；上述催化劑之中，以氫氧化鉀等通常之鹼催化劑、銫化合物、複合金屬氰化物錯合物較為適合；為獲得分子量大的聚合物，以使用複合金屬氧化物錯合物最理想。
上述環狀醚，以碳數2以上之環氧烷類為佳；具體例有，環氧乙烷、環氧丙烷、1，2-環氧丁烷、2，3-環氧丁烷、苯基環氧乙烷等等；以至少一種選自環氧丙烷、1，2-環氧丁烷、及2，3-環氧丁烷者，與環氧乙烷併用，最為理想。
又，高分子聚氧伸烷基聚醇，以具有氧伸乙烷基較適合，以末端具有氧伸乙烷基最理想；又，於內部具有氧伸乙烷基之聚氧伸烷基聚醇亦可；於內部具有氧伸乙烷基之聚氧伸烷基聚醇係，例如於引發劑中，依順序或混合，加入碳數3以上之環氧烷類與環氧乙烷，進行開環聚合而得。
於末端具有氧伸乙烷基之聚氧伸烷基聚醇係，例如於引發劑中，以碳數3以上之環氧烷類進行開環聚合後，將環氧乙烷進行開環聚合而得；進而，於上述引發劑中，依序或混合，加入碳數3以上之環氧烷類與環氧乙烷，進行開環聚合後，於所得聚合物中再與環氧乙烷進行開環聚合而得。
聚氧伸烷基聚醇中，末端之氧伸乙烷基含量的下限以 3重量%為宜，以5重量%更適合；上限以25重量%較適宜；末端氧伸乙烷基之含量低於3重量%時，容易產生泡沫之崩潰等；另一方面，超過25重量%時，泡沫之獨立氣泡增多，於破碎處理之際，泡沫破裂，產生破碎處理後之收縮等等。
又，全氧伸乙烷基之含量以30質量%以下為佳。
引發劑有，乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、季戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙甘油、右旋糖、蔗糖、雙醇A等、或於此等中附加少量之環氧烷類化合物等；此等以一種或兩種以上併用較為適合；平均羥基數小於2時，泡沫之耐久性及搭乘感覺性有下降的情況；另一方面，平均羥基數大於6時，製造之軟質泡沫變更，延伸等機械物性有惡化之傾向，均不適合。
本發明中，高分子聚氧伸烷基聚醇之至少一部份，以使用聚氧伸烷基聚醇(a)較為適合；聚氧伸烷基聚醇(a)，係高分子聚氧伸烷基聚醇之中，不飽和度為0.07meq/g以下之聚氧伸烷基聚醇〔以下稱為聚醇(a)〕；尤其，高分子聚氧伸烷基聚醇之中，以30~100重量%為聚醇(a)較適合，以40~100重量%更佳；還有，高分子聚氧伸烷基聚醇為如後所述之含有聚合物微粒的情況，高分子聚氧伸烷基聚醇與聚醇(a)之比例，係依扣除聚合物微粒之聚醇的重量而計算者。
聚醇(a)之單位羥基的平均分子量以500以上為宜，以1000~5000更適合，以1500~2500最理想；上述單位 羥基之平均分子量小於1500時，聚胺基甲酸酯泡沫之耐久性及搭乘感覺性有下降的情況；另一方面，大於2500時，聚醇之黏度增高，操作性降低。
又，聚醇(a)以於末端含有氧伸乙烷基為佳，其適合範圍如高分子聚氧伸烷基聚醇之說明；聚醇(a)以氧伸丙烷基之含量為70重量%以上的聚醇為佳，以75重量%以上更適合。
聚醇(a)之不飽和度為0.07meq/g以下，以0.05meq/g以下更適合；聚醇(a)之不飽和度大於0.07meq/g時，聚胺基甲酸酯泡沫之耐久性及搭乘感覺性有下降之情況。
本發明中，使用高分子聚氧伸烷基聚醇中含有聚合物微粒之聚合物分散聚醇亦可；該聚合物分散聚醇，係聚胺基甲酸酯基質中含有聚合物微粒，聚合物微粒以分散而含有為佳；聚合物微粒，以附加聚合系聚合物及縮聚合系聚合物較為適合。
附加聚合系聚合物之例有，丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等乙烯基單體之均聚物、共聚物等等；又，縮聚合系聚合物之例有，聚酯、聚尿素、聚胺基甲酸酯、三聚氰胺樹脂等等；藉由此等聚合物微粒之存在，一般而言，能使聚合物分散聚醇整體之羥基價，比基質之聚醇的羥基價降低。
高分子聚氧伸烷基聚醇中所含聚合物微粒之含量，以50重量%以下為宜；聚合物微粒之含量多於50重量%時， 有成為高黏度之不適合的情況；聚合物微粒，以高分子聚氧伸烷基聚醇中含有1~35重量%更為適合。
<含氟化合物(F)>
本發明中，整泡劑之至少一部份，使用含氟(甲基)丙烯酸酯(p)，具有長鏈烷基之(甲基)丙烯酸烷(基)酯或含有氧伸烷基之(甲基)丙烯酸酯(q)、及與任意之其他共聚合單體(r)之共聚物，氟含量為12~50重量%之含氟化合物(F)。
含氟(甲基)丙烯酸酯(p)，以碳數4~20之含有聚氟烷基的(甲基)丙烯酸酯較為適合；該聚氟烷基，以碳數4~12者為佳，以全氟烷基更佳；聚氟烷基與(甲基)丙烯醯基，以碳數1~5之有機基介入而連結亦可。
具體的，以式(2)或(3)所示之化合物較為適合。
Rf -Z-OCOCH=CH2 ………(2)
Rf -Z-OCOC(CH3 )=CH2 ………(3)
式中，Rf 為碳數4~20之聚氟烷基；Z為兩價之連結基。
Z以-SO2 N(R)CH2 CH2 -、-CON(R)CH2 CH2 -(R為氫原子或碳數1~6之烷基)、-CH2 -、或-CH2 CH2 -所示者較為適合。
具有長鏈烷基之(甲基)丙烯酸烷(基)酯(q1)，以具有碳數10以上之烷基者較為適合；該烷基以碳數10~30者更適合，以碳數15~22者最理想；有(甲基)丙 烯酸正十六(烷)酯、(甲基)丙烯酸正十八(烷)酯、(甲基)丙烯酸正二十二(烷)酯等等。
含有氧伸烷基之(甲基)丙烯酸酯(q2)有，聚氧伸乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚氧伸丙烷基氧伸乙烷基單(甲基)丙烯酸酯、聚氧伸乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧伸丙烷基氧伸乙烷基二(甲基)丙烯酸酯等等，含氧伸烷基之(甲基)丙烯酸酯(q2)的分子量，以100~3000為佳。
含氟化合物(F)，可將上述單體以眾所周知的方法共聚合而得；又，任意將其他之共聚合單體(r)共聚合亦可；共聚合單體(r)，係不含聚氟烷基、含(q)以外之聚合性不飽和基的單體；具體的有，具有短鏈烷基之(甲基)丙烯酸烷(基)酯、氧伸丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等等；短鏈烷基以碳數9以下為宜，以碳數1~6之烷基更適合；該短鏈烷基亦可為氫原子被羥基、伯胺基、仲胺基、叔胺基所取代之基。
(p)與(q)之使用比例，對(p)1莫耳以0.01~100莫耳為宜，以0.01~10莫耳更佳，以0.1~10莫耳最適合；使用(r)時，對(p)1莫耳以0.01~100莫耳較適合，以0.1~10莫耳更佳；又，全單體之合計中，(p)之比例以1~80莫耳%較適合，以20~70莫耳%更佳；又，全單體之合計中，(q)之比例以0.1~80莫耳%更適合。
含氟化合物(F)，重量平均分子量以1000~100000較適合，以2000~90000更佳。
上述含氟化合物，以氟含量在12~50重量%之範圍為特徵；氨含量多於50重量%時，發泡之際的泡沫穩定性會受損，甚不適合；又，少於12重量%時，於上述軟質泡沫中，彎曲特性不能充分滿足，極不適合。
含氟化合物(F)之使用量，對全活性氫之化合物的合計100重量份，為0.00001~1重量份；少於0.00001重量份時，不能顯現上述軟質泡沫之特性，很不適合；又，使用多於1重量份時，將損及發泡之際的泡沫穩定性，非常不適合；還有，所謂全活性氫之化合物，係指高分子聚氧伸烷基聚醇、交聯劑、水等具有可與異氰酸酯基反應之活性氫原子的化合物；含氟化合物(F)之使用量，對全活性氫之化合物的合計100重量份，以0.0001~1重量份為宜，以0.01~1重量份更適合。
整泡劑可與其他之化合物併用，以與矽氧系化合物併用最適合；矽氧系化合物，可使用通常軟質泡沫所使用之矽氧系整泡劑；矽氧系整泡劑之使用量，對全活性氫之化合物的合計100重量份，以0.001~3重量份較為適合。
<聚異氰酸酯>
本發明之聚胺基甲酸酯泡沫的製造中，所使用之聚異氰酸酯化合物，以芳香族聚異氰酸酯較適合，有甲苯烯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯(粗MDI)等等；其混合物亦可，以TDI與粗MDI之混合物的85/15~75/25(重量比)之 混合物，最為適合。
聚異氰酸酯化合物之使用量，對聚氧伸烷基聚醇及水等之總活性氫數，為以異氰酸酯基之數的100倍表示之值(通常此數值稱為異氰酸酯指數)，以80~120較適合，以85~115更佳。
<發泡劑>
本發明中之發泡劑，以使用一種以上選自水及惰性氣體之發泡劑，較為適合；惰性氣體有空氣、氮氣、二氧化碳等等；以僅使用水為佳；此等發泡劑之使用量沒有特別的限制；單獨使用水時，對高分子聚氧伸烷基聚醇100重量份，以10重量份以下為宜，以0.1~8重量份更適合；因應發泡倍率等之需求，亦可併用適當量之其他發泡劑。
<交聯劑>
本發明中亦可使用交聯劑；交聯劑以平均羥基數為2~8，羥基價為200~2000mgKOH/g之聚醇較適合；交聯劑之使用量，對高分子聚氧伸烷基聚醇100重量份，以0.1~10重量份為宜，以0.5~10重量份更適合。
<催化劑>
本發明之催化劑，可使用促進聚胺基甲酸酯化反應之催化劑；例如三乙烯二胺、雙〔(2-二甲基胺基)乙基〕醚、N，N，N'，N'-四甲基六亞甲基二胺等叔胺類、乙 酸鉀、2-甲基己酸鉀等羧酸金屬鹽，二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫等有機金屬化合物等等。
<其他>
本發明中，回應需求可使用乳化劑、抗氧化劑、吸收紫外線劑等防老劑、碳酸鈣、硫酸鋇等填充劑、阻燃劑、增塑劑、著色劑、抗黴劑等眾所周知的各種添加劑、助劑。
<製造方法>
軟質聚胺基甲酸酯泡沫之製造.成型，以使用低壓發泡機或高壓發泡機，將反應性混合物直接注入金屬模具之方法(即，反應注射成型法)、或將反應性混合物注入開放狀態之金屬模具的方法，較為適合；高壓發泡機以通常將二液混合之模具較適合；其中之一液為聚異氰酸酯化合物，另一液使用聚異氰酸酯化合物以外之全原料的混合物；隨情況而異，可以催化劑、發泡劑(通常一部份分散或溶解於高分子聚氧伸烷基聚醇而使用)等另外成份之合計三成份注入形成反應性混合物；本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，通常以低溫固化法製造，以低溫固化法以外之例如包含加熱步驟的方法製造亦可。
<軟質泡沫之物性>
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫之核心密度，以30~ 70kg/m3 較為適合；為適應於汽車用座墊緩衝墊，核心密度以35~60kg/m3 特別理想；核心密度低於30kg/m3 時，耐久性及搭乘感覺性能惡化；又，核心密度超過70kg/m3 時，耐久性及搭乘感覺性雖良好，但改量對汽車座墊之適應時，增加燃料費之故，很不適合。
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫的硬度，就發泡至100nm厚度而得之泡沫，依據JIS-K-6400(1997年版)測定之25%硬度(ILD)以180~500N/314cm2 較適合，以180~350N/314cm2 更佳；低於180N/314cm2 時，會損及乘員之支撐感，甚不適合；另一方面，超過500N/314cm2 時，座墊之彎曲極少，降低搭乘感覺性，極為不適。
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，就發泡至100mm厚度而得之泡沫，以依據JIS-K-6400(1997年版)測定之25%硬度(ILD)為X，依據JIS-E7104(2002年版)，使用加壓板(鐵研形)，由以10mm/s以下之一定速度外加載重測得的載重一彎曲量曲線而得之900N加壓側的彎曲值，減去500N加壓側之彎曲值的數值(加壓側彎曲差)為Y(mm)，以滿足式(1)所示之關係式為佳。
Y≧-0.000370842X2 +0.225401X-10.5013………(1)
於滿足上述關係式之範圍，能確保座墊充分之彎曲量。
又，本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，就發泡至100mm厚度而得之泡沫，依據JIS-E7104(2002年版)，使用加壓板(鐵研形)，由以10mm/s以下之一定速度外加 載重測得之載重一彎曲量曲線而得的500N加壓側之彎曲值為5.0~55.0mm時，以由900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值，所得之值(加壓側彎曲差)Y(mm)為22.5~33.0mm較適合，以27.0~33.0mm更佳。
500N加壓側彎曲值為5.0~55.0mm時，於泡沫厚度100mm，由900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側之彎曲值，所得之值(加壓側彎曲差)Y(mm)少於22.5mm時，略為產生座墊之帶底感，甚不適合；又，加壓側彎曲差Y(mm)大於33.0mm時，姿勢保持性不良，極不適合。
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，就發泡至100mm厚度而得之泡沫，依據JIS-E7104(2002年版)，使用加壓板(鐵研形)，由以10mm/s以下之一定速度外加載重測得的載重-彎曲量曲線而得之500N加壓側彎曲值為18.0~55.0mm時，以由900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值，所得之值(加壓側彎曲差)Y(mm)為22.5~33.0mm較適合，以27.0~33.0mm更佳。
 〔實施例〕
以實施例更具體的說明本發明如下；本發明並不限定於此等實施例。
原料中之聚異氰酸酯化合物，加入反應注射成型裝置之一邊的原料桶中，將其液溫調節至25~27℃；又，將聚氧伸烷基聚醇、交聯劑、催化劑、矽氧整泡劑、發泡劑、 及含氟化合物之混合物，加入另一邊之原料中，將其液溫調節至25~27℃；還有，含氟化合物係均勻分散於胺催化劑後再混合；將聚異氰酸酯化合物與聚醇混合物，依可達表3~6所示之異氰酸酯指數的情況使用，採用二液混合型之反應注射成型裝置(高壓發泡機)，成型為軟質聚胺基甲酸酯泡沫。
注射條件為，注射壓力13.7MPa、注射量300g/秒；成型模具係使用具有長400mm×寬400mm×高100mm之內尺寸的金屬模具，其模具溫度調整於58~62℃；金屬模具在注入原料後，將封蓋密閉，6分鐘固化後，取出軟質聚胺基甲酸酯泡沫，放置24小時後，進行各項物性之測定。
泡沫製造時之配合(單位：重量份)以及所得聚胺基甲酸酯泡沫之泡沫物性、振動特性、及成型性、如表3~6所示；例1~10為實施例，例11~20為比較例。
<泡沫物性>
泡沫物性係評估全密度(kg/m3 )、核心部之密度(kg/m3 )、25%硬度(ILD)(單位：N/314cm2 )、核心部之回彈性率(%)、扯裂強度(N/cm)、抗拉強度(kPa)、延伸率(%)、乾熱壓縮永久彎曲(Dry Set)(%)、濕熱壓縮永久彎曲(Wet Set)(%)、滯後損耗(%)等等。
關於核心部之密度及核心部之回彈性率，由泡沫之中心部將表皮部份去除，切取長寬各100mm，高50mm之尺 寸使用為試料，測定之。
還有，全密度、核心部之密度、25%硬度(ILD)、核心部回彈性率、扯裂強度、抗拉強度、延伸率、乾熱壓縮永久彎曲、濕槷壓縮永久彎曲、滯後損耗，係依據JIS-K6400(1997年版)而測定；還有，滯後損耗係依據JIS-E7104(2002年版)，使用加壓板(鐵研形)而測定。
取得載重-彎曲量曲線之試驗方法，係依據JIS-E7104(2002年版)，使用長徑A：300mm、短徑B：250mm、厚度C：35mm以上之橢圓形的加壓板，以1.7mm/s之一定速度外加載重進行測定；由載重一彎曲量曲線可得賦予500N載重(牛頓載重)時之彎曲值(mm)；由載重900N時之加壓側的彎曲值(mm)、與載重500N時之加壓側的彎曲值，可得加壓側彎曲差Y(mm)(由前者減去後者之值為Y)。
以25%硬度(ILD)為X，由下述式(4)可算出y之值。
y=-0.000370842X2 +0.225401X-10.5013………(4)
<振動特性>
振動特性，係以JASO-B407-87為依據之方法測定共振振動數(Hz)、共振倍率(絕對位移測定)、6Hz之傳遞率(絕對位移測定)，並予以評估者；振動特性測定條件，係使用鐵研形(載重：490N)為加壓板，加振全振 寬度為5mm。
<成型性>
成型性係評估破碎性；還有，破碎性係評估泡沫之連通性者；即，將所得軟質聚胺基甲酸酯泡沫，通過滾筒施加壓力，評估將泡沫元件連通之際必要的載重；泡沫之單泡率低，即，連通性愈良好，必要之載重愈小。
<使用原料>
聚醇a1~a5：如表1所示，於末端具有聚氧伸乙烷基之聚氧伸丙烷基氧伸乙烷基聚醇。
聚醇b1：於聚氧伸烷基聚醇a3中，將丙烯腈與苯乙烯共聚合而得，微粒聚合物量為35重量%之聚合物微粒分 散聚醇。
聚醇b2：使用羥基數3之引發劑製造者；羥基價48(mgKOH/g)、氧伸乙烷基之含量80%之聚環氧乙烷/聚環氧丙烷三醇。
聚醇b3：於聚氧伸烷基聚醇a1中，將丙烯腈聚合而得，微粒聚合物量為20重量%之聚合物微粒分散聚醇。
交聯劑C1：二乙醇胺。
交聯劑C2：羥基數為4，羥基價為562(mg KOH/g)之聚氧伸乙烷基四醇。
交聯劑C3：使用羥基數6之引發劑製造者；羥基價為450(mg KOH/g)、氧伸乙烷基含量46重量%之聚環氧乙烷/聚環氧丙烷聚酟。
催化劑d1：三乙烯二胺之二丙二醇溶液；東曹公司製之TEDA-L33。
催化劑d2：雙-〔(2-二甲基胺基)乙基〕醚之二丙二醇溶液；東曹公司製之TOYOCAT-ET。
催化劑d3：胺催化劑；東曹公司製之TOYOCAT-NCT。
催化劑d4：胺催化劑；空氣製品及化學品公司製之Niax A-300。
矽氧整泡劑e1：東麗．陶康寧矽氧公司製之SF-2962。
矽氧整泡劑e2：日本優尼卡公司製之L-3601。
矽氧整泡劑e3：日本優尼卡公司製之SZ-1327。
含氟化合物f1~f6，如表2所示之結構。
氟含量係使用重氯仿為溶劑，以19 F-NMR法測定；即，調整濃度1重量%之1，1，2-三氯三氟乙烷的重氯仿溶液後，對此溶液，將試料(含氟化合物f1~f6)溶解成20重量%之濃度者做為測定試料；氟含量，由1，1，2-三氯三氟乙烷與測定試料之尖峰強度比、及測定試料中之1，1，2-三氯三氟乙烷與試料之濃度比算出；還有，關於f3、f4、f5，係以有效成份(扣除溶劑之成份)中之氟含量表示。
又，重量平均分子量係藉由凝膠滲透色譜法(GPC)測定者。
發泡劑g：水。
聚異氰酸酯h：TDI(2，4-甲苯烯二異氰酸酯/2，6-甲苯烯二異氰酸酯80/20重量%之混合物)與聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯之80/20重量%混合物，NCO基含量44.8%；日本聚胺基甲酸酯工業公司製之口洛內多1021。
如表3~6所示，本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，使用特定之含氟化合物為整泡劑，於發泡至100mm厚度之泡沫中，可獲得900N-500N加壓側之彎曲差增大、帶底感極小的泡沫；此等實施例顯示之內容，任一種振動特性，尤其共振倍率及6Hz之傳遞率特別優越，搭乘感覺性優異。
〔產業上利用性〕
本發明之軟質聚胺基甲酸酯泡沫，係使用為緩衝熱、及座墊者；尤其，適合使用為車輛用座墊，特別適合於汽車用座墊。
〔發明之功效〕
本發明提供，使用特定之含氟化合物為整泡劑，具有優越之振動特性，且乘員之姿勢保持性優異之新穎的軟質聚胺基甲酸酯泡沫。

Claims (11)

  1. 一種汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其係使單位羥基之分子量為1000~5000之高分子聚氧伸烷基聚醇或該高分子聚氧伸烷基聚醇中含有聚合物微粒之聚合物分散聚醇、與聚異氰酸酯化合物，在催化劑、發泡劑、及整泡劑之存在下反應而得的汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫；其特徵為，對全活性氫之化合物100質量份而言，整泡劑之至少一部分使用，0.00001~1質量份之下述含氟化合物(F)者，含氟化合物(F)：下述(p)、(q)與(r)所成之共聚物，其中，氟含量在12~50質量%之化合物；含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯(p)、具有碳數10~30的長鏈烷基之烷基丙烯酸酯、具有碳數10~30的長鏈烷基之烷基甲基丙烯酸酯、含有氧伸烷基之丙烯酸酯或含有氧伸烷基之甲基丙烯酸酯(q)、任意之其他共聚合單體(r)。
  2. 如申請專利範圍第1項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中核心部之密度為30~70kg/m3 者。
  3. 如申請專利範圍第2項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中核心部之密度為35~60kg/m3 者。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中就發泡至100mm厚度而得之泡 沫，依據JIS-K6400(1997年版)測得之25%硬度(ILD)為X(N/314cm2 )，依據JIS-E7104(2002年版)之由使用加壓板(鐵研形)測得的載重-彎曲量曲線所得900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值之值(加壓側彎曲差)為Y(mm)，滿足式(1)所示之關係式Y≧-0.000370842X2 +0.225401X-10.5013………(1)。
  5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中就發泡至100mm厚度而得之泡沫，當依據JIS-E7104(2002年版)之由使用加壓板(鐵研形)測得的載重-彎曲量曲線而得之500N加壓側的彎曲值為5.0~55.0mm時，由900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值之值(加壓側彎曲差)Y(mm)為22.5~33.0mm。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中就發泡至100mm厚度而得之泡沫，依據JIS-E7104(2002年版)之由使用加壓板(鐵研形)測得的載重-彎曲量曲線而得之500N加壓側的彎曲值為18.0~55.0mm時，由900N加壓側之彎曲值減去500N加壓側的彎曲值之值(加壓側彎曲差)Y(mm)為22.5~33.0mm。
  7. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫，其中前述含氟化合物(F)係由C6 F13 C2 H4 OCOC(CH3 )=CH2 、甲基丙烯酸[2-(二乙基胺基) 乙基]酯、甲基丙烯酸(2-羥基乙基)酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯所成之共聚物。
  8. 一種汽車用座墊，其特徵為，由申請專利範圍第1~7項中任一項之軟質聚胺基甲酸酯泡沫所成者。
  9. 一種汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫之製造方法，其係使單位羥基之分子量為1000~5000之高分子聚氧伸烷基聚醇或該高分子聚氧伸烷基聚醇中含有聚合物微粒之聚合物分散聚醇、與聚異氰酸酯化合物，在催化劑、發泡劑、及整泡劑之存在下反應而製造的汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫之製造方法；其特徵為，對全活性氫之化合物100質量份而言，整泡劑之至少一部份使用0.00001~1質量份之下述含氟化合物(F)者，含氟化合物(F)：下述(p)、(q)與(r)所成之共聚物；其氟含量在12~50質量%之化合物；含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯(p)、具有碳數10~30的長鏈烷基之烷基丙烯酸酯、具有碳數10~30的長鏈烷基之烷基甲基丙烯酸酯、含有氧伸烷基之丙烯酸酯或含有氧伸烷基之甲基丙烯酸酯(q)、任意之其他共聚合單體(r)。
  10. 如申請專利範圍第9項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫的製造方法，其中使用至少一種選自水及惰性氣體作為發泡劑。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之汽車座墊用軟質聚胺基甲酸酯泡沫的製造方法，其中前述含氟化合物 (F)係使用由C6 F13 C2 H4 OCOC(CH3 )=CH2 、甲基丙烯酸[2-(二乙基胺基)乙基]酯、甲基丙烯酸(2-羥基乙基)酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯所成之共聚物。
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