WO2024009627A1 - シートパッド - Google Patents

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WO2024009627A1
WO2024009627A1 PCT/JP2023/018699 JP2023018699W WO2024009627A1 WO 2024009627 A1 WO2024009627 A1 WO 2024009627A1 JP 2023018699 W JP2023018699 W JP 2023018699W WO 2024009627 A1 WO2024009627 A1 WO 2024009627A1
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seat pad
less
polyol
layer
hardness
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PCT/JP2023/018699
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匠 三國
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株式会社イノアックコーポレーション
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C27/00Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
    • A47C27/14Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/02Seat parts
    • A47C7/18Seat parts having foamed material included in cushioning part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90Details or parts not otherwise provided for
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    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
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    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
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    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
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    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates

Definitions

  • the present disclosure relates to seat pads.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2022-108852 filed on July 6, 2022 and Japanese Patent Application No. 2022-179573 filed on November 9, 2022. claim priority and the entire contents of those patent applications are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 describe seat cushioning materials using polyether polyol (PPG).
  • PPG polyether polyol
  • a seat pad made of polyurethane foam obtained from a composition containing a polyol and an isocyanate The polyol includes a polyether polyol in which the content of ethylene oxide units is 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%, The space between the front surface and the back surface is divided into five equal parts in the thickness direction, and the first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, and the fifth layer are formed in order from the front side, The Asker F hardness measured from the surface side of the third layer is F3, When the Asker F hardness measured from the surface side of the first layer is F1, F1/F3 ⁇ 1.0 A seat pad that meets your needs.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle seat equipped with a seat pad made of polyurethane foam; FIG. It is a figure for demonstrating the 5th layer from the 1st layer in the seat pad of a 2nd aspect. It is a top view of an example of the seat pad of a 1st aspect. 4 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle seat equipped with a seat pad made of polyurethane foam; FIG. It is a figure for demonstrating the 5th layer from the 1st layer in the seat pad of a 2nd aspect. It is a top view of an example of the seat pad of a 1st aspect. 4 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 3.
  • Seat pad 110 is a seat pad made of polyurethane foam obtained from a composition containing polyol and isocyanate.
  • the seat pad 110 has a compression deflection coefficient of 2.8 or less as measured in accordance with JIS K6400-2 (2012 edition) E method.
  • the seat pad 110 is made of polyurethane foam, preferably flexible polyurethane foam.
  • Polyurethane foams are obtained from compositions containing polyols and isocyanates.
  • the composition may contain at least one selected from a blowing agent, a catalyst, a foam stabilizer, and a crosslinking agent as an optional component.
  • the polyol is not particularly limited.
  • the polyol preferably contains a polyol (a) having an EO unit content of 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%.
  • a the explanation in the section of "Seat pad 10 (second embodiment)” described below applies as is, and the description thereof will be omitted.
  • the explanation in the section of "Seat pad 10 (second embodiment)” described later applies as is, and the description thereof will be omitted.
  • polyurethane foam is said to have good flexibility if its compression deflection coefficient is small.
  • the deflection characteristics in the low load range can be an indicator of the feeling of bottoming out when a person is seated.
  • the deflection characteristics in a high load range (for example, 700 N or more and 980 N or less) can be an indicator of the feeling of bottoming out when vibration occurs during driving.
  • the inventors of the present application have obtained a new finding that by setting the above-mentioned compressive deflection coefficient to 2.8 or less in the seat pad, the feeling of bottoming out can be made less likely mainly in a high load region. That is, the technology of the present disclosure was developed based on the discovery that by reducing the compression deflection coefficient, it is possible to obtain a seat pad 110 that has good deflection and is less likely to cause a feeling of bottoming out.
  • the compressive deflection coefficient (according to JIS K6400-2 (2012 edition) E method) of the seat pad 110 is 2.8 or less, preferably 2.7 or less, and more preferably 2.5 or less.
  • the lower limit value of the compression deflection coefficient of the seat pad 110 is not particularly limited, and may be, for example, 2.0 or more, or 2.2 or more.
  • the test piece used for the measurement is the entire seat pad 110 including the skin.
  • the compressive deflection coefficient can be measured as follows.
  • the pressure plate 120 is applied to the part of the seat pad where the buttocks come into contact, and a force-deflection curve is taken in accordance with JIS K6400-2 (2012 edition) E method.
  • the load that changes from pressurization to decompression during compression of the seat pad was set to 980N.
  • the force at 65% compression and the force at 25% compression are determined as follows. Located below the pressure plate 120, the initial thickness (thickness before compression) of the thinnest position P1 (thickness before compression) is 100%, and the thickness T min of the thinnest position P1 is the initial thickness.
  • the force when the thickness is 75% after being compressed by 25% is defined as the force at 25% compression.
  • the force when the thickness T min at the thinnest position P1 is compressed by 65% of the initial thickness to become 35% of the thickness is defined as the force at 65% compression.
  • the compression deflection coefficient is calculated based on the above-mentioned formula.
  • the shape of the seat pad is not limited to the shapes shown in FIGS. 3 and 4.
  • the shape of the seat pad may be a rectangular parallelepiped as in Experimental Example 1-10 described below.
  • Experimental Examples 1-6 and 8-10 which will be described later, since the test specimen is a rectangular parallelepiped with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm including the skin, the initial thickness of the thickness T min at the thinnest position P1 (compression The thickness before compression is 100 mm, the thickness at 25% compression is 75 mm, and the thickness at 65% compression is 35 mm.
  • the test piece is a rectangular parallelepiped with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 50 mm including the skin, so the initial thickness of the thickness T min at the thinnest position P1 (thickness before compression) is The thickness when compressed by 25% is 37.5 mm, and the thickness when compressed by 65% is 17.5 mm.
  • the hysteresis loss rate (based on JIS K6400-2 (2012 edition) E law) of the seat pad 110 is preferably 22% or less, and preferably 20% or less, from the viewpoint of durability. It is preferably 18% or less, and may be 15% or less.
  • the lower limit of the hysteresis loss rate is not particularly limited, but is usually 5.0% or more.
  • the test piece used for measurement and the method of taking the force-deflection curve are the same as (2.1) Compressive deflection coefficient.
  • the density of the central portion of the seat pad 110 excluding the front and back surfaces is not particularly limited. From the viewpoint of weight reduction, the above density is preferably 100 kg/m 3 or less, more preferably 80 kg/m 3 or less, still more preferably 75 kg/m 3 or less.
  • the lower limit of the above density is not particularly limited, but is usually 20 kg/m 3 or more. From these viewpoints, the above-mentioned density is preferably 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less, and can be in a range that is a combination of the above lower limit and upper limit as appropriate. Note that the density at the center excluding the front and back surfaces can be measured as follows.
  • the height direction of the test piece is made to match the front and back direction of the seat pad 110.
  • the mass of the sampled test piece is measured, and the mass of the test piece is divided by the volume to calculate the density (kg/m 3 ) of the center.
  • the 25% hardness of the seat pad 110 (based on JIS K6400-2 (2012 edition) D method) is not particularly limited.
  • the 25% hardness of the entire seat pad 110 is preferably 80N or more and 400N or less, more preferably 120N or more and 300N or less, and even more preferably 160N or more and 280N or less.
  • the test piece to be measured for hardness is a rectangular parallelepiped measuring 400 mm long and 400 mm wide, including the front and back skins. For example, in Experimental Examples 1-6 and 8-10, which will be described later, a rectangular parallelepiped including the skin with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin and measuring 400 mm in length, 400 mm in width, and 50 mm in height is used as a test piece.
  • a pressure plate with a diameter of 200 mm is used for the measurement.
  • the stress relaxation rate of the seat pad 110 is preferably 24% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 15% or less. Preferably, it may be 12% or less, 10% or less, 9.0% or less, or 8.0% or less.
  • the lower limit of the stress relaxation rate is not particularly limited, and may be, for example, 1.0% or more. The smaller the stress relaxation rate, the less the urethane will sag after seating, and the better the durability will be.
  • the stress relaxation rate tends to increase as the thickness of the seat pad 110 becomes thinner.
  • the technique of the present disclosure is particularly useful in that the stress relaxation rate can be reduced even in a thin seat pad 110. Note that the stress relaxation rate (%) can be measured as follows.
  • the test piece used for the measurement is the entire seat pad 110 including the skin.
  • the height direction of the test piece is made to match the front and back direction of the seat pad 110.
  • a circular pressure plate 120 with a diameter of 200 mm is used to compress a distance of 75% of the initial thickness of the polyurethane foam at a speed of 50 mm/min.
  • a pressure plate 120 is applied to a portion of the seat pad 110 that is in contact with the buttocks. In the seat pad 110, the thickness at a position below the center position of the pressure plate 120 is the initial thickness (thickness before compression). Then, remove the load and leave it for 1 minute. Apply the load again at the same speed, stop the pressure plate when the load reaches 196 N (20 kgf), and read the load after leaving it for 5 minutes.
  • the shape of the seat pad is not limited to the shapes shown in FIGS. 3 and 4.
  • the shape of the seat pad may be a rectangular parallelepiped as in Experimental Example 1-10 described below.
  • Experimental Examples 1-6 and 8-10 which will be described later, since the test piece is a rectangular parallelepiped with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm including the skin, the thickness at the lower side of the center position of the pressure plate 120, i.e.
  • the initial thickness is 100 mm.
  • the test piece is a rectangular parallelepiped measuring 400 mm long, 400 mm wide, and 50 mm high, including the skin. thickness) is 50 mm.
  • Resilience Resilience of the seat pad 110 is preferably 70% or less, more preferably 60% or less, and 55% or less from the viewpoint of improving ride comfort performance. is more preferable, and may be 50% or less, 46% or less, or 44% or less.
  • the lower limit of the impact resilience of the seat pad 110 is not particularly limited, and may be, for example, 10% or more, 20% or more, or 30% or more.
  • the seat pad 10 is a seat pad made of polyurethane foam obtained from a composition containing a polyol and an isocyanate.
  • polyols include polyether polyols having an ethylene oxide unit content of 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%.
  • the seat pad 10 is divided into five equal parts in the thickness direction between the front surface 10A and the back surface 10B, and in order from the front surface 10A side, a first layer 11, a second layer 12, a third layer 13, a fourth layer 14, and a fifth layer.
  • layer 15 the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the third layer 13 is F3, and the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the first layer 11 is F1, F1/F3 ⁇ 1.0 satisfy.
  • the seat pad 10 is made of polyurethane foam, and preferably made of flexible polyurethane foam.
  • Polyurethane foams are obtained from compositions containing polyols and isocyanates.
  • the composition may contain at least one selected from a blowing agent, a catalyst, a foam stabilizer, and a crosslinking agent as an optional component. Each component of the composition will be explained.
  • the polyol includes a polyol (a) having an EO unit content of 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%.
  • a polyol having an EO unit content of 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%.
  • EO units it is the content when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%.
  • Polyol (a) is a polyether polyol having an EO unit content of 50 mol% or more.
  • the content of EO units is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 75 mol% or more, and especially Preferably it is 80 mol% or more.
  • the upper limit of the content of EO units is not particularly limited, and may be 100 mol%. Only one type of polyol (a) may be used, or two or more types may be used in combination. For example, a polyol having an EO unit content of 75 mol% and a polyol having an EO unit content of 80 mol% may be used in combination.
  • alkylene oxides other than ethylene oxide used in the production of polyol (a) examples include propylene oxide, butylene oxide, and the like. Propylene oxide is suitable as the alkylene oxide other than ethylene oxide.
  • a polyol whose entire amount is propylene oxide units (hereinafter abbreviated as "PO units") other than EO units can be suitably used.
  • the number average molecular weight of polyol (a) is not particularly limited.
  • the number average molecular weight of the polyol (a) is preferably 20,000 or less, more preferably 15,000 or less, still more preferably 10,000 or less, and even more preferably 7,000 or less, from the viewpoint of achieving low resilience. , more preferably 5000 or less.
  • the lower limit of the number average molecular weight of polyol (a) is usually 2000 or more, and may be 1000 or more.
  • the number average molecular weight of polyol (a) can be measured by gel permeation chromatography (GPC). When polyol (a) is a commercially available product, the catalog value may be employed as the number average molecular weight of polyol (a).
  • the number of functional groups in polyol (a) is not particularly limited.
  • the number of functional groups in polyol (a) is preferably less than 3, more preferably 2.5 or less, and still more preferably 2 from the viewpoint of reducing stress relaxation rate and hysteresis loss rate.
  • the number of functional groups in polyol (a) is usually 2 or more.
  • the polyol (a) is preferably a polyoxyethylene/propylene glycol copolymer having an EO unit content of 50 mol% or more. When the number of functional groups of polyol (a) is within the above range, formation of a network structure can be suppressed when the polyol and isocyanate react.
  • the number of functional groups means the average number of active hydrogen groups that each component contained in the polyol has.
  • the catalog value may be adopted as the number of functional groups of the polyol (a).
  • the content of polyol (a) is not particularly limited.
  • the content of polyol (a) is more than 0 parts by mass, preferably 20 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and 50 parts by mass or more, when the total amount of polyol is 100 parts by mass. , 60 parts by mass or more, 70 parts by mass or more, or 80 parts by mass or more.
  • the upper limit of the content of the polyol (a) is preferably 95 parts by mass or less, more preferably 93 parts by mass or less, and even more preferably 90 parts by mass or less. From these viewpoints, the content of polyol (a) is preferably 20 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and can be in a range that appropriately combines the above lower limit and upper limit.
  • the polyol may contain other polyols (hereinafter also simply referred to as "other polyols") other than polyol (a).
  • Other polyols are not particularly limited as long as they have an ethylene oxide unit content of less than 50 mol% (they may not contain ethylene oxide units).
  • polyether polyols having an ethylene oxide unit content of less than 50 mol%
  • polymer polyols having an ethylene oxide unit content of less than 50 mol%
  • polyester polyols, etc. can be used.
  • the other polyol is preferably a polyether polyol having an ethylene oxide unit content of less than 50 mol % from the viewpoint of various physical properties such as impact absorption properties.
  • One type of other polyols may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the number of functional groups of other polyols is not particularly limited.
  • the number of functional groups of the other polyol is preferably less than 3, more preferably 2.5 or less, and still more preferably 2.
  • the number of functional groups of other polyols is usually 2 or more.
  • the number average molecular weight of other polyols is not particularly limited.
  • the number average molecular weight of this polyol is preferably 2,000 or more and 20,000 or less, more preferably 2,500 or more and 15,000 or less, and still more preferably 3,000 or more and 10,000 or less.
  • polyols include, for example, polyether polyols containing PO units, butylene oxide units, etc. as alkylene oxide units other than EO units.
  • this polyether polyol will be referred to as polyol (b).
  • polyol (b) polyoxyethylene/propylene glycol copolymers, polypropylene glycol (PPG), and polytetramethylene glycol (PTMG) having an EO unit content of less than 50 mol% are preferred; More preferred is less than 50 mol% polyoxyethylene/propylene glycol copolymer.
  • polyols other than polyol (b) may be used as long as the properties of the polyurethane foam, such as impact resilience, stress relaxation rate, and hysteresis loss rate, are not impaired.
  • Polyols other than polyol (b) may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of EO units in the polyol (b) is not particularly limited.
  • the content of EO units in the polyol (b) is preferably more than 0 mol%, more preferably 10 mol% or more, and 15 mol% from the viewpoint of reducing stress relaxation rate and hysteresis loss rate. It is more preferable that it is above.
  • the upper limit of the content of EO units in the polyol (b) is not particularly limited, and may be less than 50 mol%.
  • the content of polyol (b) is not particularly limited. From the viewpoint of improving cushioning properties, the content of polyol (b) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more, and even more preferably is 12 parts by mass or more.
  • the content of the polyol (b) is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, from the viewpoint of ensuring a sufficient amount of polyol (a) to ensure surface softness. More preferably, it is 30 parts by mass or less.
  • the content of polyol (b) is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and even more preferably 12 parts by mass or more and 30 parts by mass. below.
  • the foaming agent is an optional component.
  • water, a chlorofluorocarbon substitute, or a hydrocarbon such as pentane can be used alone or in combination. Water is particularly preferred as the blowing agent.
  • carbon dioxide gas is generated during the reaction between polyol and isocyanate, and the carbon dioxide gas causes foaming.
  • the amount of water as a blowing agent is preferably 1.0 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less, and 2.0 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the polyol. It is more preferably 3.0 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less.
  • the catalyst is an optional component.
  • any known catalyst for polyurethane foam can be used.
  • the catalyst include a resin catalyst and a foaming catalyst.
  • the resin-forming catalyst is a catalyst that promotes the urethane-forming reaction (resin-forming reaction) between polyol and isocyanate.
  • the resinization catalyst is not limited, and examples thereof include triethylenediamine, 1,2-dimethylimidazole, N.(N',N'-dimethylaminoethyl)-morpholine, tetramethylguanidine, dimethylaminoethanol, and N-methyl.
  • amine catalysts such as ether, N,N-dimethylcyclohexylamine, and N-methyl-N'-(2dimethylamino)ethylpiperazine.
  • a foaming catalyst is a catalyst that promotes the reaction between isocyanate and water to generate carbon dioxide gas.
  • Foaming catalysts are not limited, and include, for example, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, triethylamine, dimethylaminoethoxyethanol, N,N,N'-trimethylaminoethyl-ethanolamine, N,N,N' , N",N"-pentamethyldiethylenetriamine and the like.
  • the total amount of the catalyst is preferably 0.2 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the polyol.
  • foam stabilizer is an optional component.
  • the foam stabilizer may be one that is commonly employed as a raw material for urethane foam, and includes, for example, silicone compounds, nonionic surfactants, and the like.
  • the amount of the foam stabilizer is preferably 0.05 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the polyol.
  • crosslinking agent is an optional component.
  • a crosslinking agent is blended to improve the hardness and tear strength of polyurethane foam, and is particularly effective for increasing hardness.
  • examples of the crosslinking agent include polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, 1,4-butanediol, and diethylene glycol, and amines such as ethanolamines and polyethylene polyamines. Two or more types of crosslinking agents may be used.
  • the total amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 parts by mass or more and 6.0 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the polyol.
  • Isocyanate is not particularly limited.
  • isocyanate MDI-based isocyanate (diphenylmethane diisocyanate-based isocyanate) is preferable.
  • MDI-based isocyanate diphenylmethane diisocyanate-based isocyanate
  • the surface 10A of the polyurethane foam can be made to have a softer feel than when TDI (toluene diisocyanate) is used, for example.
  • the MDI-based isocyanate includes 2,2'-diphenylmethane diisocyanate (2,2'-MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate ( Monomeric MDI such as 4,4'-MDI), polymeric MDI which is a mixture of diphenylmethane diisocyanate and polymethylene polyphenylene polyisocyanate, carbodiimide modified products, urethane modified products, urea modified products, allophanate modified products, biuret modified products, Examples include modified isocyanurates, and MDI prepolymers obtained by reacting these isocyanates with polyols.
  • the isocyanate preferably contains carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, more preferably contains monomeric MDI and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, and is a mixture of monomeric MDI and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, and polymeric MDI. is even more preferable.
  • the total amount of monomeric MDI and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate is 60 parts by mass or more when the total amount of isocyanate is 100 parts by mass, from the viewpoint of suppressing the formation of a network structure when the polyol and isocyanate react.
  • the amount is preferably 70 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more.
  • the upper limit of the total amount of monomeric MDI and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate is not particularly limited, and may be 100 parts by mass.
  • the mass ratio of the total amount of monomeric MDI and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate to the amount of polymeric MDI is preferably 60:40-100:0, more preferably 70:30-98:2, and even more preferably 80:20-96:4.
  • the isocyanate index is preferably 80 or more, preferably 90 or more, more preferably 97 or more, and particularly preferably 100 or more.
  • the isocyanate index is preferably 120 or less, more preferably 110 or less.
  • the isocyanate index can be set, for example, in a range that combines the above upper and lower limits, and can be set, for example, in a range of 97 or more and 120 or less.
  • the isocyanate index is the value obtained by dividing the number of moles of isocyanate groups in the isocyanate by the total number of moles of active hydrogen groups such as hydroxyl groups of polyols and water as a blowing agent, multiplied by 100, and [NCO equivalent of isocyanate/activity] Hydrogen equivalent x 100].
  • Flame retardants are added to make polyurethane foam less flammable.
  • the flame retardant include known liquid flame retardants and solid flame retardants.
  • halogenated polymers such as polyvinyl chloride, chloroprene rubber, and chlorinated polyethylene, phosphoric acid esters and halogenated phosphate ester compounds, organic flame retardants such as melamine resin and urea resin, and antimony oxide and aluminum hydroxide.
  • examples include inorganic flame retardants.
  • the flame retardant is not limited to one type, and two or more types may be used in combination.
  • the total amount of flame retardant is preferably 0.1 parts by mass or more and 6.0 parts by mass or less based on 100 parts by mass of polyol.
  • the coloring agent is blended to give the polyurethane foam an appropriate color, and the colorant is used depending on the desired color. Examples of the colorant include pigments, graphite, and the like.
  • the surface facing the seated person is referred to as the surface 10A of the seat pad 10
  • the surface opposite to the surface 10A is the surface of the seat pad 10.
  • the back side is referred to as 10B.
  • the surface 10A of the seat pad 10 can be suitably molded as a surface in contact with the bottom surface of a lower mold.
  • the surface 10A of the seat pad 10 normally faces upward when the seat pad 10 is mounted on a vehicle.
  • the upper side is indicated by an arrow UP
  • the lower side is indicated by an arrow DW.
  • the size and shape of the seat pad 10 are not particularly limited as long as it can support the buttocks and the like (for example, the buttocks, back, and lumbar region) of the seated person.
  • the thickness of the portion of the seat pad 10 that supports the buttocks of the seated person is, for example, 20 mm or more, 30 mm or more, preferably 40 mm or more, more preferably 50 mm or more, and still more preferably 60 mm or more.
  • the thickness of the above portion of the seat pad 10 is usually 120 mm or less, and may be, for example, 100 mm or less, 80 mm or less, 75 mm or less, or 70 mm or less.
  • the characteristics related to the softness of the surface of the seat pad 10, which will be described below, are the results of measurements on test pieces, but similar characteristics are also shown in the product shape.
  • the seat pad 10 is divided into five equal parts in the thickness direction between the front surface 10A and the back surface 10B, and in order from the front surface 10A side, a first layer 11, a second layer 12, a third layer 13,
  • the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the third layer 13 is F3
  • the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the first layer 11 is F1
  • the seat pad 10 preferably satisfies one of the following formulas (2) to (4) from the viewpoint of maintaining the posture of the seated person while ensuring the softness of the surface.
  • the seat pad 10 may satisfy, for example, any of the following formulas (5) to (7). 0.20 ⁇ F1/F3...(5) 0.30 ⁇ F1/F3...(6) 0.40 ⁇ F1/F3...(7) From these viewpoints, the seat pad 10 preferably satisfies 0.20 ⁇ F1/F3 ⁇ 0.85, more preferably satisfies 0.30 ⁇ F1/F3 ⁇ 0.70, and satisfies 0.40 ⁇ F1. It is more preferable to satisfy /F3 ⁇ 0.65.
  • the above Asker F hardness is measured using an Asker hardness meter F type, which is placed on the test piece and the value is read after 20 seconds have elapsed.
  • the test piece used to measure the Asker F hardness is a square plate with dimensions of 400 mm in length and width.
  • the thickness of the test piece is the thickness obtained by dividing the seat pad 10 into five equal parts in the above thickness direction.
  • the Asker F hardness F1 is measured by installing an Asker hardness meter F type at the center of the surface 10A of the first layer 11.
  • Asker F hardness F3 is measured by installing an Asker hardness meter F type at the center of the third layer 13 on the surface 10A side.
  • the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the second layer 12 is referred to as F2
  • the Asker F hardness measured from the surface 10A side of the fourth layer 14 is referred to as F4.
  • Asker F hardness F2 is measured by installing an Asker hardness meter F type at the center of the surface 10A side of the second layer 12.
  • Asker F hardness F4 is measured by installing an Asker hardness meter F type at the center of the surface 10A side of the fourth layer 14.
  • the Asker F hardness measured from the back surface 10B side is F5.
  • the Asker F hardness F5 is measured by installing an Asker hardness meter F type at the center of the back surface 10B of the fifth layer 15.
  • the Asker F hardness of each layer of the seat pad 10 is not particularly limited as long as it satisfies the above requirements.
  • the Asker F hardness in each layer of the seat pad 10 may further satisfy one or more of the following requirements.
  • the seat pad 10 preferably satisfies F1/F2 ⁇ 1.0 from the viewpoint of maintaining the posture of the seated person while ensuring the softness of the surface. According to such a configuration, sufficient hardness can be ensured in a portion that is 1/5 or more of the thickness of the seat pad 10 from the surface, and the seat pad 10 is soft only in the surface layer that is 20% or less of the total thickness. This can be suitably realized.
  • the seat pad 10 may satisfy any of formulas (8) to (10). 0.30 ⁇ F1/F2 ⁇ 0.85 (8) 0.30 ⁇ F1/F2 ⁇ 0.70 (9) 0.40 ⁇ F1/F2 ⁇ 0.65 (10)
  • the seat pad 10 may satisfy any of the following formulas (11) to (13) from the viewpoint of ensuring the hardness of the back surface 10B side of the seat pad 10 while ensuring the softness of the front surface. If any of formulas (11) to (13) are satisfied, for example, the seat can be seated suitably without placing a separate polyurethane foam (so-called placing slab) on the back side 10B that has a higher hardness than the front side 10A. Can maintain a person's posture. 0.55 ⁇ F1/F5 ⁇ 0.90 (11) 0.60 ⁇ F1/F5 ⁇ 0.85 (12) 0.65 ⁇ F1/F5 ⁇ 0.80 (13)
  • the seat pad 10 exhibits the following hardness when the Asker F hardness of each layer is measured by preparing a square prism-shaped sample with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a thickness of 100 mm.
  • it is made of polyurethane foam.
  • Asker F hardness F1 is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, and even more preferably 40 or less, from the viewpoint of surface softness.
  • Asker F hardness F1 is preferably 12 or more, more preferably 15 or more, and even more preferably 20 or more from the viewpoint of ease of manufacture.
  • the Asker F hardness F1 is preferably 12 or more and 60 or less, more preferably 15 or more and 50 or less, and even more preferably 20 or more and 40 or less.
  • Asker F hardness F3 is preferably 18 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more, from the viewpoint of maintaining the posture of a seated person.
  • Asker F hardness F3 is preferably 80 or less, more preferably 75 or less, and even more preferably 70 or less, from the viewpoint of ease of manufacture. From these viewpoints, the Asker F hardness F3 is preferably 18 or more and 80 or less, more preferably 20 or more and 75 or less, and even more preferably 30 or more and 70 or less.
  • the absolute value of the difference between F1 and F3 is preferably 4 or more, from the viewpoint of surface softness and posture maintenance of the seated person, and is preferably 10 or more, 15 or more, 20 or more, 25 It may be more than that.
  • the upper limit of the absolute value of the difference between F1 and F3 is not particularly limited, and may be, for example, 50 or less, 45 or less, or 40 or less.
  • Asker F hardness F2 is preferably 18 or more and 80 or less, more preferably 20 or more and 75 or less, and even more preferably 30 or more and 70 or less, from the viewpoint of maintaining the posture of the seated person and ease of manufacturing.
  • Asker F hardness F4 is preferably 18 or more and 80 or less, more preferably 20 or more and 75 or less, and 30 or more, from the viewpoint of securing the hardness of the back surface 10B side of the seat pad 10 and ease of manufacturing. More preferably, it is 70 or less.
  • Asker F hardness F5 is preferably 15 or more and 65 or less, more preferably 18 or more and 60 or less, and 25 or more, from the viewpoint of securing the hardness of the back surface 10B side of the seat pad 10 and ease of manufacturing. More preferably, it is 55 or less.
  • ) is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, from the viewpoint of maintaining the posture of the seated person.
  • the lower limit of the absolute value of the difference between F2 and F3 is 0.
  • ) is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, from the viewpoint of maintaining the posture of the seated person.
  • the lower limit of the absolute value of the difference between F4 and F3 is 0.
  • the Asker F hardness of each layer of the seat pad 10 can be controlled, for example, by adjusting the types of components contained in the polyurethane foam composition, the blending ratio of each component, and the like. For example, by increasing the amount of foaming agent added, the Asker F hardness F3 of the third layer 13 can be increased while maintaining the Asker F hardness F1 of the first layer 11. For example, when the amount of the crosslinking agent added is reduced, the Asker F hardness F3 of the third layer 13 can be increased while maintaining the Asker F hardness F1 of the first layer 11. Moreover, when the isocyanate index is increased, F1/F3 tends to become smaller.
  • the seat pad 10 is a molded foam
  • the reactivity during molding can be adjusted and the Asker F hardness of each layer can be controlled.
  • the hardness of each layer of the seat pad 10 can be measured using a hardness measurement method such as 25% hardness (based on JIS K6400-2 (2012 edition) D method) to obtain similar characteristics. is shown.
  • the density of the central portion of the seat pad 10 excluding the front surface 10A and the back surface 10B is not particularly limited. From the viewpoint of weight reduction, the above density is preferably 100 kg/m 3 or less, more preferably 80 kg/m 3 or less, still more preferably 75 kg/m 3 or less.
  • the lower limit of the above density is not particularly limited, but is usually 20 kg/m 3 or more. From these viewpoints, the above-mentioned density is preferably 20 kg/m 3 or more and 100 kg/m 3 or less, and can be in a range that is a combination of the above lower limit and upper limit as appropriate. Note that the density at the center excluding the front surface 10A and the back surface 10B can be measured as follows.
  • the height direction of the test piece is made to match the front and back direction of the seat pad 10.
  • the mass of the sampled test piece is measured, and the mass of the test piece is divided by the volume to calculate the density (kg/m 3 ) of the center.
  • the 25% hardness of the seat pad 10 (based on JIS K6400-2 (2012 edition) D method) is not particularly limited.
  • the 25% hardness of the entire seat pad 10 is preferably 80N or more and 400N or less, more preferably 120N or more and 300N or less, and even more preferably 160N or more and 280N or less.
  • the test piece to be measured for hardness is a rectangular parallelepiped measuring 400 mm long and 400 mm wide, including the front and back skins. For example, in Experimental Examples 1-6 and 8-10, which will be described later, a rectangular parallelepiped including the skin with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin and measuring 400 mm in length, 400 mm in width, and 50 mm in height is used as a test piece.
  • a pressure plate with a diameter of 200 mm is used for the measurement.
  • the hysteresis loss rate (based on JIS K6400-2 (2012 edition) E law) of the seat pad 10 is preferably 22% or less, and preferably 20% or less, from the viewpoint of durability. It is preferably 18% or less, and may be 15% or less.
  • the lower limit of the hysteresis loss rate is not particularly limited, but is usually 5.0% or more.
  • the load that changes from pressurization to decompression when compressing the seat pad is 980N.
  • the test piece used for measurement is obtained as follows. The entire seat pad 10 including the skin is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin and measuring 400 mm in length, 400 mm in width, and 50 mm in height is used as a test piece. The height direction of the test piece is made to match the front and back direction of the seat pad 10.
  • the compression deflection coefficient of the seat pad 10 (based on JIS K6400-2 (2012 edition) E method) is preferably 2.9 or less, and 2.7 or less, from the perspective of reducing the feeling of bottoming out. , 2.5 or less.
  • the lower limit value of the compression deflection coefficient of the seat pad 10 is not particularly limited, and may be, for example, 2.0 or more, or 2.2 or more.
  • the test piece used for measurement and the method for obtaining the force-deflection curve are the same as the method for obtaining the test piece and force-deflection curve in (2.4) Measurement of hysteresis loss rate.
  • the stress relaxation rate of the seat pad 10 is preferably 24% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 15% or less. Preferably, it may be 12% or less, 10% or less, 9.0% or less, or 8.0% or less.
  • the lower limit of the stress relaxation rate is not particularly limited, and may be, for example, 1.0% or more. The smaller the stress relaxation rate, the less the urethane will sag after seating, and the better the durability will be.
  • the stress relaxation rate tends to increase as the thickness of the seat pad 10 becomes thinner.
  • the technique of the present disclosure is particularly useful in that the stress relaxation rate can be reduced even in a thin seat pad 10. Note that the stress relaxation rate (%) can be measured as follows.
  • the entire seat pad 10 including the skin is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin with a length of 400 mm, a width of 400 mm, and a height of 100 mm is used as a test piece.
  • a rectangular parallelepiped including the skin and measuring 400 mm in length, 400 mm in width, and 50 mm in height is used as a test piece.
  • the height direction of the test piece is made to match the front and back direction of the seat pad 10.
  • a circular pressure plate with a diameter of 200 mm is used to compress a distance of 75% of the initial thickness of the polyurethane foam at a speed of 50 mm/min.
  • Resilience Resilience of the seat pad 10 is preferably 70% or less, more preferably 60% or less, and 55% or less from the viewpoint of improving riding comfort. is more preferable, and may be 50% or less, 46% or less, or 44% or less.
  • the lower limit of the impact resilience of the seat pad 10 is not particularly limited, and may be, for example, 10% or more, 20% or more, or 30% or more.
  • Seat pad 10 can be manufactured by a known foaming method in which a composition is stirred and mixed to react polyol and isocyanate. Foaming methods include slab foaming and mold foaming, and either method may be used. Seat pad 10 is preferably molded foam. Mold foaming is a method in which a mixed composition is filled into a mold and foamed within the mold. In the case where the seat pad 10 is a molded foam, from the viewpoint of surface softness, it is preferable that the front surface 10A be the surface in contact with the lower surface of the molding space, and the back surface 10B be the surface in contact with the upper surface of the molding space.
  • the seat pad 10 of the present embodiment even if a so-called placing slab is not placed, ride comfort performance can be ensured, and the seat pad 10 can be made lighter, thinner, and cost-reduced. Further, according to the present embodiment, the hysteresis loss rate and the stress relaxation rate can be reduced, and a highly durable seat pad 10 that is resistant to deformation can be realized (see FIG. 1).
  • ⁇ Blowing agent Water ⁇ Catalyst 1: Resinization catalyst, triethylenediamine 33% ⁇ Catalyst 2: Foaming catalyst, bis(2-dimethylaminoethyl)ether
  • ⁇ Foam stabilizer 1 Silicone foam stabilizer, product number L-3184J, manufactured by MOMENTIVE
  • ⁇ Foam stabilizer 2 Silicone foam stabilizer, product number B8715LF2, manufactured by EVONIK
  • ⁇ Foam stabilizer 3 Silicone foam stabilizer Agent, product number: B8738LF2, manufactured by EVONIK
  • EVONIK ⁇ Crosslinking agent 1: Trimethylolpropane trimethacrylate
  • ⁇ Crosslinking agent 2 Glycerin
  • ⁇ Crosslinking agent 3 N,N-diethanolamine 80%
  • ⁇ Isocyanate 1 A mixture of 95% of monomeric MDI (4,4'-MDI) and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, and 5% of polymeric MDI.
  • ⁇ Isocyanate 2 A mixture of 80% of toluene diisocyanate (TDI) and 20% of polymeric MDI. blend
  • Evaluation method 1 A test piece was cut out from a polyurethane foam produced using the above raw materials, and its hysteresis loss rate, stress relaxation rate, rebound resilience, etc. were measured by the following methods. The results are also listed in Tables 1 and 2. In addition, in Experimental Example 2, the physical properties were not evaluated because the mold could not be demolded.
  • Density Density (kg/m 3 ) was measured by the method described in the embodiment.
  • 25% hardness 25% hardness (N) was measured by the method described in the embodiment. That is, 25% hardness was measured by the method described in the embodiment.
  • Evaluation method 2 A sample made using the above raw material was divided into five equal parts in the thickness direction, and the Asker F hardness was measured for each layer by the method described in the embodiment, and the ratio of the Asker F hardness of the first layer to the Asker F hardness of each layer was measured. was calculated. The results are listed in Tables 1 and 2.
  • (1) Asker F hardness The Asker F hardness of each layer from the first layer to the fifth layer was measured by the method described in the embodiment.
  • Ratio of the Asker F hardness of the first layer to the Asker F hardness of each layer The ratio of the Asker F hardness of the first layer to the Asker F hardness of each layer is as follows: Calculated by dividing. In Tables 1 and 2, for example, "1st layer/3rd layer" shows the ratio of the Asker F hardness of the first layer to the Asker F hardness of the third layer.
  • Experimental Example 4-10 also satisfies the following requirement (d).
  • Experimental Example 4-10 which further satisfied requirement (d), had even better surface softness.
  • - Requirement (d) 0.30 ⁇ F1/F3 ⁇ 0.70 is satisfied.
  • Experimental Example 3-10 also satisfies the following requirement (e).
  • e Carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate is included as the isocyanate.
  • Experimental Example 3-10 also satisfies the following requirement (f). Experimental Example 3-10, which further satisfied requirement (f), had good vibration absorption properties.
  • - Requirement (f) The compressive deflection coefficient measured in accordance with JIS K6400-2 (2012 edition) E method is 2.8 or less.
  • Experimental Example 4-10 also satisfies the following requirement (g). Experimental Example 4-10, which further satisfied requirement (g), had excellent ride comfort performance.
  • Experimental Examples 3-8 and 10 also satisfy the following requirement (h). Experimental Examples 3-8 and 10, which further satisfied requirement (h), had good durability.
  • -Requirement (h) Stress relaxation rate is 15% or less.
  • Experimental Examples 4-7 and 10 also satisfy the following requirement (i).
  • Experimental Example 5 is compared with Experimental Example 4, which has a smaller amount of blowing agent added than Experimental Example 5.
  • the Asker F hardness of the first layer was approximately the same.
  • the first layer/third layer (F1/F3) was smaller than that in Experimental Example 4. This result suggested that the softness and durability of the surface could be improved by increasing the amount of foaming agent added.
  • the technology of the present disclosure is effective even when the density of the seat pad is reduced.
  • Experimental Example 5 is compared with Experimental Example 6, in which the amount of crosslinking agent added is larger than that of Experimental Example 5.
  • the Asker F hardness of the first layer was approximately the same.
  • the first layer/third layer (F1/F3) was smaller than in Experimental Example 6. This result suggested that the softness and durability of the surface could be improved by reducing the amount of additive.
  • Experimental Example 5 with an isocyanate index of 105 Experimental Example 3 with an isocyanate index of 85, and Experimental Example 10 with an isocyanate index of 95 are compared.
  • the first layer/third layer (F1/F3) of Experimental Example 3 was 0.750.
  • the first layer/third layer (F1/F3) of Experimental Example 10 was 0.651.
  • the first layer/third layer (F1/F3) of Experimental Example 5 was 0.493. This result suggested that the larger the isocyanate index, the more the surface softness could be improved.
  • Experimental Example 5 and Experimental Example 9, which have different blending ratios of polyols, will be compared.
  • the Asker F hardness of each layer in Experimental Example 9 is larger than the Asker F hardness of the layer at the same position in Experimental Example 5, in Experimental Example 9 as well, the first layer (F1) ⁇ the fifth layer (F5 ) ⁇ The characteristics of the third layer (F3) were shown.
  • the stress relaxation rate of Experimental Example 5, 7.7% was smaller than the stress relaxation rate of Experimental Example 9, 18.4%. This result suggested that the larger the content of polyol (a), the more the durability could be improved.
  • a polyurethane foam obtained from a composition containing a polyol and an isocyanate The polyol includes a polyol in which the content of ethylene oxide units is 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%, A polyurethane foam, wherein the composition has an isocyanate index of 97 or more.
  • a polyurethane foam obtained from a composition containing a polyol and an isocyanate The polyol includes a polyol in which the content of ethylene oxide units is 50 mol% or more when the total amount of alkylene oxide units is 100 mol%, A polyurethane foam that satisfies at least one of the above requirements (e), (f), (g), (h), and (i).
  • Experimental Example 4-10 also satisfies the following requirement (g). Experimental Example 4-10, which further satisfied requirement (g), had excellent ride comfort performance. - Requirement (g): Impact resilience measured in accordance with JIS K6400-3 (2011 edition) is 55% or less. Further, among Experimental Examples 3-10, Experimental Examples 3-8 and 10 also satisfy the following requirement (h). Experimental Examples 3-8 and 10, which further satisfied requirement (h), had good durability. - Requirement (h): Stress relaxation rate is 15% or less. Further, among Experimental Examples 3-10, Experimental Examples 4-7 and 10 also satisfy the following requirement (i). Experimental Examples 4-7 and 10, which further satisfied requirement (i), had good durability. - Requirement (i): Hysteresis loss rate measured in accordance with JIS K6400-2 (2012 edition) E method is 20% or less.
  • Experimental Example 5 with an isocyanate index of 105 Experimental Example 3 with an isocyanate index of 85, and Experimental Example 10 with an isocyanate index of 95 are compared.
  • Experimental Examples 3 and 10 had smaller compressive deflection coefficients than Experimental Example 5, and the amount of deflection in the high load range (700 N or more and 980 N or less) was larger.
  • Experimental Example 5 which satisfies requirements (a) and (f), is compared with Experimental Example 1, which satisfies requirement (a) but does not satisfy requirement (f).
  • the 25% hardness was about 50 N higher than that in Experimental Example 1, but the compressive deflection coefficient was smaller than that in Experimental Example 1, and the amount of deflection in the high load range (700 N or more and 980 N or less) was large.
  • Experimental Example 4 with 85 parts by mass of polyol (a)
  • Experimental Example 8 with 80 parts by mass of polyol (a)
  • Experimental Example 9 with 60 parts by mass of polyol (a) are compared. It was found that as the amount of polyol (a) decreased, the compressive deflection coefficient increased and the amount of deflection in the high load range (700 N or more and 980 N or less) decreased.

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Abstract

シートパッド(110)は、ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドである。シートパッド(110)は、JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である。

Description

シートパッド
 本開示は、シートパッドに関する。
 本出願は、2022年7月6日に出願された日本国特許出願2022-108852号、2022年11月9日に出願された日本国特許出願2022-179573号に基づくものであって、それらの優先権の利益を主張するものであり、それらの特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
 特許文献1及び特許文献2には、ポリエーテルポリオール(PPG)を用いた座席用クッション材が記載されている。
特開2019-107933号公報 特開2022-039004号公報
 自動車、船舶、航空機等の乗り物に装備されるシートパッドにおいて、乗り心地性能の向上が求められている。乗り心地性能としては、よくたわむとともに、底づき感を感じにくいこと、着座者の姿勢を保持するための耐久性、着座した際におけるシートの触感を良好にする表面のソフト性などが挙げられる。しかし、従来のシートパッドは、十分に乗り心地性能を向上することが困難であった。
 本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、よくたわむとともに、底づき感を感じにくいこと、耐久性、及び表面のソフト性の少なくとも1つを改善して、シートパッドの乗り心地性能を向上することを目的とする。
 本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
<第1態様>
[1] ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドであって、
 JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である、シートパッド。
<第2態様>
[2] ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドであって、
 前記ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリエーテルポリオールが含まれ、
 表面と裏面との間を厚さ方向に5等分して前記表面側から順に第1層、第2層、第3層、第4層、第5層とし、
 前記第3層について前記表面側から測定したアスカーF硬度をF3とし、
 前記第1層について前記表面側から測定したアスカーF硬度をF1とした場合に、
 F1/F3<1.0
 を満たす、シートパッド。
 本開示のシートパッドによれば、乗り心地性能を向上できる。
ポリウレタンフォーム製のシートパッドを備えた乗物用シートを示す図である。 第2態様のシートパッドにおいて第1層から第5層を説明するための図である。 第1態様のシートパッドの一例の上面図である。 図3のV-V線断面図である。
 ここで、本開示の望ましい例を示す。
[3] 0.30≦F1/F3≦0.70を満たす、[2]に記載のシートパッド。
[4] 前記イソシアネートとして、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートが含まれる、[2]又は[3]に記載のシートパッド。
[5] JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である、[2]から[4]のいずれかに記載のシートパッド。
[6] JIS K6400-3(2011年版)に準拠して測定した反発弾性が55%以下である、[2]から[5]のいずれかに記載のシートパッド。
[7] 応力緩和率が15%以下である、[2]から[6]のいずれかに記載のシートパッド。
[8] JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定したヒステリシスロス率が20%以下である、[2]から[7]のいずれかに記載のシートパッド。
 以下、本開示を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「-」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10-20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10-20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。
1.シートパッド110(第1態様)
 シートパッド110は、ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドである。シートパッド110は、JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である。
(1)組成物
 シートパッド110は、ポリウレタンフォーム製であり、軟質ポリウレタンフォーム製であることが好ましい。ポリウレタンフォームは、ポリオールと、イソシアネートと、を含む組成物から得られる。組成物は、発泡剤、触媒、整泡剤、及び架橋剤から選択される少なくとも1種を任意の成分として含んでいてもよい。
 ポリオールは特に限定されない。ポリオールとしては、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、EO単位の含有量が50モル%以上であるポリオール(a)が含まれることが好ましい。ポリオール(a)については、後述の「シートパッド10(第2態様)」の欄における説明をそのまま適用し、その記載は省略する。組成物におけるポリオール(a)以外の成分についても、後述の「シートパッド10(第2態様)」の欄における説明をそのまま適用し、その記載は省略する。
(2)シートパッド110の物性
(2.1)圧縮たわみ係数
 圧縮たわみ係数は、JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して、力-たわみ曲線をとって、65%圧縮での力を25%圧縮での力で除した数値として求められる。
 圧縮たわみ係数=65%圧縮時の力/25%圧縮時の力
 一般的に、圧縮たわみ係数が小さければよくたわむポリウレタンフォームであると言われる。また、低荷重域でのたわみ特性は、人が着座した時の底付き感の指標となり得る。高荷重域(例えば、700N以上980N以下)でのたわみ特性は、運転時等に振動が入った時の底付き感の指標となり得る。本願発明者らは、シートパッドにおいて、上記の圧縮たわみ係数を2.8以下とすることによって、主に高荷重域での底づき感を感じにくくできるという新たな知見を得ている。すなわち、本開示の技術は、圧縮たわみ係数を小さくすることによって、よくたわむとともに、底づき感を感じにくいシートパッド110を得られることを見出し、開発されたものである。
 シートパッド110の圧縮たわみ係数(JIS K6400-2(2012年版) E法準拠)は、2.8以下であり、好ましくは2.7以下であり、より好ましくは2.5以下である。シートパッド110の圧縮たわみ係数の下限値は特に限定されず、例えば、2.0以上、2.2以上であってもよい。
 測定に用いる試験片は、スキンを含むシートパッド110全体を試験片とする。例えば、図3及び図4におけるシートパッド110において、圧縮たわみ係数は次のようにして測定できる。シートパッドのうち臀部があたる部分に加圧板120をあてて、JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して力-たわみ曲線をとる。力-たわみ曲線をとるに際し、シートパッドの圧縮時の加圧から減圧に折り返す荷重を980Nとした。
 65%圧縮時の力と25%圧縮時の力は、次のようにして求める。加圧板120の下側に位置して、最も薄い位置P1の厚みTminの初めの厚さ(圧縮前の厚さ)を100%とし、最も薄い位置P1の厚みTminが初めの厚さの25%分圧縮されて75%の厚みとなった時の力を25%圧縮時の力とする。最も薄い位置P1の厚みTminが初めの厚さの65%分圧縮されて35%の厚みとなった時の力を65%圧縮時の力とする。そして、上述の数式に基づいて、圧縮たわみ係数を算出する。
 なお、シートパッドの形状は、図3及び図4の形状に限定されない。例えば、シートパッドの形状は、後述する実験例1-10のように、直方体であってもよい。後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とするから、最も薄い位置P1の厚みTminの初めの厚さ(圧縮前の厚さ)は100mmであり、25%圧縮時の厚みは75mmであり、65%圧縮時の厚みは35mmである。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とするから、最も薄い位置P1の厚みTminの初めの厚さ(圧縮前の厚さ)は50mmであり、25%圧縮時の厚みは37.5mmであり、65%圧縮時の厚みは17.5mmである。
(2.2)ヒステリシスロス率
 シートパッド110のヒステリシスロス率(JIS K6400-2(2012年版) E法準拠)は、耐久性の観点から、22%以下であることが好ましく、20%以下であることが好ましく、18%以下、15%以下であってもよい。ヒステリシスロス率の下限は、特に限定されないが、通常5.0%以上である。
 測定に用いる試験片及び力-たわみ曲線の取り方は、(2.1)圧縮たわみ係数と同様である。
(2.3)密度
 シートパッド110における表面および裏面を除く中心部の密度は、特に限定されない。上記の密度は、軽量化の観点から、好ましくは100kg/m以下であり、より好ましくは80kg/m以下であり、更に好ましくは75kg/m以下である。上記の密度の下限値は特に限定されないが、通常20kg/m以上である。これらの観点から、上記の密度は、好ましくは20kg/m以上100kg/m以下であり、上記の下限値及び上限値を適宜組み合わせた範囲とすることができる。
 なお、表面および裏面を除く中心部の密度は、次のようにして測定できる。
 スキンを除く縦100mm、横100mm、高さ50mmの直方体の試験片を、シートパッド110の中心部から採取する。試験片の高さ方向は、シートパッド110の表裏方向と一致させる。採取した試験片の質量を測定し、試験片の質量を体積で除して、上記の中心部の密度(kg/m)を算出する。
(2.4)25%硬さ
 シートパッド110の25%硬さ(JIS K6400-2(2012年版) D法準拠)は、特に限定されない。シートパッド110全体の25%硬さは、80N以上400N以下が好ましく、120N以上300N以下がより好ましく、160N以上280N以下が更に好ましい。
 硬さを測定する試験片は、表裏のスキンを含む縦400mm、横400mmの直方体とする。例えば、後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とする。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とする。測定には、直径200mmの加圧板を用いる。測定時には、試験片の中央が、加圧板の中央となるように、試験片を試験機の支持板の上に置く。
(2.5)応力緩和率
 シートパッド110の応力緩和率は、耐久性の観点から、24%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、15%以下であることが更に好ましく、12%以下、10%以下、9.0%以下、8.0%以下であってもよい。応力緩和率の下限値は、特に限定されず、例えば、1.0%以上であってもよい。応力緩和率が小さい程、着座後のウレタンのヘタリ量が少なく、耐久性が良好となる。応力緩和率は、シートパッド110の厚さを薄くする程、大きくなる傾向にある。本開示の技術によれば、薄肉のシートパッド110においても、応力緩和率を低減できる点において特に有用である。
 なお、応力緩和率(%)は、次のようにして測定できる。
 測定に用いる試験片は、スキンを含むシートパッド110全体を試験片とする。試験片の高さ方向は、シートパッド110の表裏方向と一致させる。直径200mmの円形加圧板120を用いて、50mm/分の速度でポリウレタンフォームの初期厚みの75%の距離を圧縮する。シートパッド110のうち臀部があたる部分に加圧板120をあてる。シートパッド110においては、加圧板120の中心位置の下側の位置の厚みを初期厚み(圧縮前の厚さ)とする。その後、荷重を除き、1分間放置する。再び同じ速度にて荷重をかけて、196N(20kgf)の負荷となった時点で加圧板を停止させ、5分間放置後の荷重を読み取る。そして、下記式により、応力緩和率を算出する。
 応力緩和率(%)=100×[加圧板停止時の荷重(196N)-5分間放置後の荷重]/加圧板停止時の荷重(196N)
 なお、シートパッドの形状は、図3及び図4の形状に限定されない。例えば、シートパッドの形状は、後述する実験例1-10のように、直方体であってもよい。後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とするから、加圧板120の中心位置の下側の位置の厚み、すなわち初期厚み(圧縮前の厚さ)は100mmである。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とするから、加圧板120の中心位置の下側の位置の厚み、すなわち初期厚み(圧縮前の厚さ)は50mmである。
(2.6)反発弾性
 シートパッド110の反発弾性(JIS K6400-3(2011年版)準拠)は、乗り心地性能向上の観点から、70%以下が好ましく、60%以下がより好ましく、55%以下が更に好ましく、50%以下、46%以下、44%以下であってもよい。シートパッド110の反発弾性の下限値は特に限定されず、例えば、10%以上、20%以上、30%以上であってもよい。
2.シートパッド110の製造方法
 シートパッド110については、後述の「2.シートパッド10の製造方法」の欄における説明をそのまま適用し、その記載は省略する。
3.本実施形態の作用効果
 近年、自動車、船舶、航空機等のシートパッド110の薄肉化や軽量化に伴い、乗り心地性能の確保が課題となっている。乗り心地性能としては、よくたわむとともに、底づき感を感じにくいことが挙げられる。
 本実施形態のシートパッド110は、たわみ係数が小さいから、よくたわむとともに、底づき感を感じにくい。例えば、本実施形態のシートパッド110によれば、いわゆる置きスラブを置かない場合であっても、乗り心地性能を確保でき、シートパッド110の軽量化、薄肉化、コスト削減に寄与できる。
4.シートパッド10(第2態様)
 シートパッド10は、ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドである。ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリエーテルポリオールが含まれる。シートパッド10は、表面10Aと裏面10Bとの間を厚さ方向に5等分して表面10A側から順に第1層11、第2層12、第3層13、第4層14、第5層15とし、第3層13について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF3とし、第1層11について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF1とした場合に、F1/F3<1.0を満たす。
(1)組成物
 シートパッド10は、ポリウレタンフォーム製であり、軟質ポリウレタンフォーム製であることが好ましい。ポリウレタンフォームは、ポリオールと、イソシアネートと、を含む組成物から得られる。組成物は、発泡剤、触媒、整泡剤、及び架橋剤から選択される少なくとも1種を任意の成分として含んでいてもよい。組成物の各成分について説明する。
(1.1)ポリオール
 ポリオールとしては、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、EO単位の含有量が50モル%以上であるポリオール(a)が含まれる。以下、EO単位の含有量というときは、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合の含有量とする。
 ポリオール(a)は、EO単位の含有量が50モル%以上のポリエーテルポリオールである。EO単位の含有量は、応力緩和率及びヒステリシスロス率を低減する観点から、好ましくは60モル%以上であり、より好ましくは70モル%以上であり、更に好ましくは75モル%以上であり、特に好ましくは80モル%以上である。EO単位の含有量の上限値は、特に限定されず、100モル%であってもよい。ポリオール(a)は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、EO単位の含有量が75モル%のポリオールと、EO単位の含有量80モル%のポリオールとの組合せて用いても構わない。
 ポリオール(a)の製造に用いられるエチレンオキサイドを除く他のアルキレンオキサイドとしては、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられる。エチレンオキサイドを除く他のアルキレンオキサイドとしては、プロピレンオキサイドが好適である。ポリオール(a)として、EO単位の他は全量がプロピレンオキサイド単位(以下、「PO単位」と略記する。)であるポリオールを好適に用いることができる。
 ポリオール(a)の数平均分子量は特に限定されない。ポリオール(a)の数平均分子量は、低反発性を実現するという観点から、好ましくは20000以下であり、より好ましくは15000以下であり、更に好ましくは10000以下であり、更に好ましくは7000以下であり、更に好ましくは5000以下である。ポリオール(a)の数平均分子量の下限は、通常、2000以上であり、1000以上であってもよい。
 ポリオール(a)の数平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定できる。ポリオール(a)が市販品である場合には、カタログ値をポリオール(a)の数平均分子量として採用してもよい。
 ポリオール(a)の官能基数は特に限定されない。ポリオール(a)の官能基数は、応力緩和率及びヒステリシスロス率を低減する観点から、好ましくは3未満であり、より好ましくは2.5以下であり、更に好ましくは2である。ポリオール(a)の官能基数は、通常2以上である。ポリオール(a)としては、EO単位の含有量が50モル%以上のポリオキシエチレン/プロピレングリコール共重合体であることが好ましい。
 ポリオール(a)の官能基数が上記の値であれば、ポリオールとイソシアネートが反応する際に網目構造の形成を抑制できる。このようにして形成されたポリウレタンフォームは、圧縮時における、ポリウレタン分子の絡み合いが抑制され、応力緩和率及びヒステリシスロス率が低減すると推測される。
 なお、本開示において、官能基数とは、ポリオールに含まれるそれぞれの成分が有する活性水素基の数の平均を意味する。ポリオールが市販品である場合には、カタログ値をポリオール(a)の官能基数として採用してもよい。
 ポリオール(a)の含有量は、特に限定されない。ポリオール(a)の含有量は、ポリオールの全量を100質量部とした場合に、0質量部より多く、好ましくは20質量部以上であり、より好ましくは40質量部以上であり、50質量部以上、60質量部以上、70質量部以上、80質量部以上であってもよい。上記ポリオール(a)の含有量の上限値は、成形性の観点から、好ましくは95質量部以下であり、より好ましくは93質量部以下であり、更に好ましくは90質量部以下である。これらの観点から、ポリオール(a)の含有量は、好ましくは20質量部以上95質量部以下であり、上記の下限値と上限値を適宜組み合わせた範囲とすることができる。
 ポリオールは、ポリオール(a)以外の他のポリオール(以下、単に「他のポリオール」とも称する)を含んでいてもよい。他のポリオールは、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%未満(エチレンオキサイド単位を含んでいなくてもよい)のポリオールであれば、特に限定されない。他のポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%未満のポリエーテルポリオール、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%未満のポリマーポリオール、ポリエステルポリオール等を用いることができる。他のポリオールは、衝撃吸収性等の諸物性の観点から、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%未満のポリエーテルポリオールであることが好ましい。他のポリオールは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 他のポリオールの官能基数は特に限定されない。他のポリオールの官能基数は、好ましくは3未満であり、より好ましくは2.5以下であり、更に好ましくは2である。他のポリオールの官能基数は、通常2以上である。
 他のポリオールの官能基数が上記の値であれば、ポリオールとイソシアネートが反応する際に網目構造の形成を抑制できる。このようにして形成されたポリウレタンフォームは、圧縮時における、ポリウレタン分子の絡み合いが抑制され、応力緩和率及びヒステリシスロス率が低減すると推測される。
 他のポリオールの数平均分子量は特に限定されない。このポリオールの数平均分子量は、好ましくは2000以上20000以下であり、より好ましくは2500以上15000以下であり、更に好ましくは3000以上10000以下である。
 他のポリオールとして、例えば、EO単位を除く他のアルキレンオキサイド単位として、PO単位、ブチレンオキサイド単位等を含有するポリエーテルポリオールが挙げられる。以下、このポリエーテルポリオールをポリオール(b)と称する。ポリオール(b)としては、EO単位の含有量が50モル%未満のポリオキシエチレン/プロピレングリコール共重合体、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)が好ましく、EO単位の含有量が50モル%未満のポリオキシエチレン/プロピレングリコール共重合体がより好ましい。他のポリオールとして、ポリウレタンフォームの反発弾性、応力緩和率及びヒステリシスロス率等の特性が損なわれない範囲で、ポリオール(b)以外のポリオールを用いてもよい。ポリオール(b)以外のポリオールは、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ポリオール(b)のEO単位の含有量は特に限定されない。例えば、ポリオール(b)のEO単位の含有量は、応力緩和率及びヒステリシスロス率を低減する観点から、0モル%より多いことが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることが更に好ましい。ポリオール(b)のEO単位の含有量の上限は、特に限定されず、50モル%未満であればよい。
 ポリオール(b)の含有量は、特に限定されない。ポリオール(b)の含有量は、クッション性を向上する観点から、ポリオールの全量を100質量部とした場合に、好ましくは5質量部以上であり、より好ましくは8質量部以上であり、更に好ましくは12質量部以上である。上記ポリオール(b)の含有量は、ポリオール(a)の配合量を十分にして表面のソフト性を確保する観点から、好ましくは50質量部以下であり、より好ましくは40質量部以下であり、更に好ましくは30質量部以下である。これらの観点から、ポリオール(b)の含有量は、好ましくは5質量部以上50質量部以下であり、より好ましくは8質量部以上40質量部以下であり、更に好ましくは12質量部以上30質量部以下である。
 ポリオール(a)とポリオール(b)を併用した場合には、ポリウレタンフォームのクッション性を向上できる。その理由は定かではないが、次のように推測される。
 ポリオールとしてポリオール(a)のみを用いた場合、クッション性が低くガサガサしたフォームが得られる。ポリオールとしてポリオール(a)のみを用いた場合には、ポリオールの成分が均質化して、反応が早く進行したことがクッション性低下の一因と考えられる。ポリオールとして、ポリオール(a)と、ポリオール(a)とは性状が異なるポリエーテルポリオールであるポリオール(b)を併用することで、反応を緩やかにすることができ、クッション性を向上できると推測される。
(1.2)発泡剤
 発泡剤は、任意成分である。発泡剤は、水、代替フロンあるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。発泡剤としては、特に水が好ましい。水の場合は、ポリオールとイソシアネートの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤としての水の量は、ポリオール100質量部に対して1.0質量部以上4.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以上3.5質量部以下がより好ましく、2.0質量部以上3.0質量部以下が更に好ましい。
(1.3)触媒
 触媒は、任意成分である。触媒は、ポリウレタンフォーム用の公知のものを使用することができる。触媒としては、例えば、樹脂化触媒、泡化触媒が挙げられる。樹脂化触媒は、ポリオールとイソシアネートとのウレタン化反応(樹脂化反応)を促進させる触媒である。樹脂化触媒は限定されるものではなく、例えば、トリエチレンジアミン、1,2-ジメチルイミダゾール、N・(N’,N’-ジメチルアミノエチル)-モルホリン、テトラメチルグアニジン、ジメチルアミノエタノール、N-メチル-N’-(2ヒドロキシエチル)-ピペラジン、N,N,N’,N’-テトラメチルプロパン1,3-ジアミン、N,N’-ジメチルピペラジン、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N",N"-ペンタメチルジプロピレン-トリアミン、N-(2-ヒドロキシエチル)モルホリン、エチレングリコールビス(3-ジメチル)-アミノプロピルエーテル、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N-メチル-N’-(2ジメチルアミノ)エチルピペラジン等のアミン系触媒を挙げることができる。泡化触媒は、イソシアネートと水の反応を促進して炭酸ガスを発生させる触媒である。泡化触媒は限定されるものではなく、例えば、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、トリエチルアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、N,N,N’-トリメチルアミノエチル-エタノールアミン、N,N,N’,N",N"-ペンタメチルジエチレントリアミン等のアミン系触媒を挙げることができる。
 触媒の合計量は、ポリオール100質量部に対して0.2質量部以上3.0質量部以下が好ましい。
(1.4)整泡剤
 整泡剤は、任意成分である。整泡剤は、ウレタンフォーム原料として通常に採用されるものであればよく、例えば、シリコーン系化合物、非イオン系界面活性剤等が挙げられる。整泡剤の量は、ポリオール100質量部に対して0.05質量部以上2.0質量部以下が好ましい。
(1.5)架橋剤
 架橋剤は、任意成分である。架橋剤は、ポリウレタンフォームの硬さ及び引裂強さを向上するために配合され、特に硬さを上げるために有効である。
 架橋剤としては、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール等の多価アルコールや、エタノールアミン類、ポリエチレンポリアミン類等のアミン等を挙げることができる。架橋剤は二種類以上使用してもよい。架橋剤の合計量は、ポリオール100質量部に対し、0.1質量部以上6.0質量部以下が好ましい。
(1.6)イソシアネート
 イソシアネートは、特に限定されない。イソシアネートとしては、MDI系イソシアネート(ジフェニルメタンジイソシアネート系イソシアネート)が好ましい。MDI系イソシアネートを用いた場合には、例えば、TDI(トルエンジイソシアネート)を用いた場合よりも、ポリウレタンフォームの表面10Aをソフトな触感とすることができる。
 MDI系イソシアネートとして、具体的には、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2’-MDI)、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’-MDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’-MDI)等のモノメリックMDI、ジフェニルメタンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物であるポリメリックMDI、これらのカルボジイミド変性体、ウレタン変性体、ウレア変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体、イソシアヌレート変性体等、さらにこれらのイソシアネートとポリオール類を反応させて得られるMDIプレポリマー等を挙げることができる。MDI系イソシアネートは、複数種類を併用してもよい。
 これらの中でも、イソシアネートは、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートを含むことが好ましく、モノメリックMDI及びカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートを含むことがより好ましく、モノメリックMDI及びカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートと、ポリメリックMDIとの混合物であることが更に好ましい。モノメリックMDI及びカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートの合計の量は、ポリオールとイソシアネートが反応する際における網目構造の形成を抑制する観点から、イソシアネートの全量を100質量部とした場合に、60質量部以上であることが好ましく、70質量部以上であることがより好ましく、80質量部以上であることが更に好ましい。モノメリックMDI及びカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートの合計の量の上限値は、特に限定されず、100質量部であってもよい。モノメリックMDI及びカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートの合計量と、ポリメリックMDIの量の質量比は、好ましくは60:40-100:0であり、より好ましくは70:30-98:2であり、更に好ましくは80:20-96:4である。
 イソシアネートインデックス(INDEX)は、80以上が好ましく、90以上が好ましく、97以上が更に好ましく、100以上が特に好ましい。イソシアネートインデックスは、120以下が好ましく、110以下がより好ましい。イソシアネートインデックスは、例えば上記の上限値及び下限値を組み合わせた範囲とすることができ、例えば97以上120以下とすることができる。
 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や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に100を掛けた値であり、[イソシアネートのNCO当量/活性水素当量×100]で計算される。
(1.7)その他の成分
 その他に適宜配合される添加剤として、例えば、難燃剤、着色剤等を挙げることができる。
 難燃剤は、ポリウレタンフォーム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。例えば、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンなどのハロゲン化ポリマー、リン酸エステルやハロゲン化リン酸エステル化合物、あるいはメラミン樹脂やウレア樹脂などの有機系難燃剤、酸化アンチモンや水酸化アルミニウムなどの無機系難燃剤等を挙げることができる。難燃剤は、一種に限られず、二種以上を併用してもよい。難燃剤の合計量は、ポリオール100質量部に対して0.1質量部以上6.0質量部以下が好ましい。
 着色剤は、ポリウレタンフォームを適宜の色にするために配合され、求められる色に応じたものが使用される。着色剤として、顔料、黒鉛等を挙げることができる。
(2)シートパッド10の物性
 本開示において、シートパッド10に着座者が着座した状態における着座者側の面をシートパッド10の表面10Aとし、表面10Aとは反対側の面をシートパッド10の裏面10Bとする。シートパッド10の表面10Aは、例えば、成形型を用いてシートパッド10を成形する場合に、下型の底面に接する面として好適に成形し得る。シートパッド10の表面10Aは、シートパッド10が乗り物に搭載された場合に、通常上側を向いている。図1においては、上側を矢印UPで示し、下側を矢印DWで示す。
 シートパッド10は、着座者の臀部等(例えば、臀部、背中、腰部)を支持できる限り、大きさ及び形状は特に限定されない。シートパッド10における着座者の臀部を支持する部位の厚さは、例えば、20mm以上、30mm以上であり、好ましくは40mm以上であり、より好ましくは50mm以上であり、さらに好ましくは60mm以上である。シートパッド10における上記の部位の厚さは、通常120mm以下であり、例えば100mm以下、80mm以下、75mm以下、70mm以下であってもよい。
 以下に説明する、シートパッド10の表面のソフト性に関する特性は、テストピースの測定結果であるが、製品形状においても同様な特性が示される。
(2.1)アスカーF硬度(表面のソフト性)
 シートパッド10は、図2に示すように、表面10Aと裏面10Bとの間を厚さ方向に5等分して表面10A側から順に第1層11、第2層12、第3層13、第4層14、第5層15とし、第3層13について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF3とし、第1層11について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF1とした場合に、下記式(1)を満たす。シートパッド10は、表面のソフト性を確保しつつ、着座者の姿勢を保持する観点から、下記式(2)-(4)のいずれかを満たすことが好ましい。
 F1/F3<1.0  ・・・(1)
 F1/F3≦0.85 ・・・(2)
 F1/F3≦0.70 ・・・(3)
 F1/F3≦0.65 ・・・(4)
 さらに、シートパッド10は、例えば、下記式(5)-(7)のいずれかを満たしていてもよい。
 0.20≦F1/F3 ・・・(5)
 0.30≦F1/F3 ・・・(6)
 0.40≦F1/F3 ・・・(7)
 これらの観点から、シートパッド10は、0.20≦F1/F3≦0.85を満たすことが好ましく、0.30≦F1/F3≦0.70を満たすことがより好ましく、0.40≦F1/F3≦0.65を満たすことが更に好ましい。
 なお、上記のアスカーF硬度の測定は、アスカー硬度計 F型を用い、アスカー硬度計 F型を試験片に設置し、20秒経過後の値を読み取る。アスカーF硬度を測定する試験片は、縦横それぞれ400mmの正方形の板状とする。試験片の厚さはシートパッド10を上記の厚さ方向に5等分した厚さである。アスカーF硬度F1は、第1層11における表面10Aの中央にアスカー硬度計 F型を設置して測定する。アスカーF硬度F3は、第3層13における表面10A側の面の中央にアスカー硬度計 F型を設置して測定する。また、後述の説明において、第2層12について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF2とし、第4層14について表面10A側から測定したアスカーF硬度をF4とする。アスカーF硬度F2は、第2層12における表面10A側の面の中央にアスカー硬度計 F型を設置して測定する。アスカーF硬度F4は、第4層14における表面10A側の面の中央にアスカー硬度計 F型を設置して測定する。第5層15ついては、裏面10B側から測定したアスカーF硬度をF5とする。アスカーF硬度F5は、第5層15における裏面10Bの中央にアスカー硬度計 F型を設置して測定する。
 シートパッド10の各層におけるアスカーF硬度は、上記の要件を満たす限り特に限定されない。シートパッド10の各層におけるアスカーF硬度は、さらに次の1つ以上の要件を満たしていてもよい。
 シートパッド10は、表面のソフト性を確保しつつ、好適に着座者の姿勢を保持する観点から、F1/F2<1.0を満たすことが好ましい。このような構成によれば、表面からシートパッド10の厚さの1/5以上離れた部位においては十分な硬さを確保でき、全体厚みの20%以下の表層部のみが柔らかいシートパッド10を好適に実現できる。さらに、シートパッド10は、式(8)-(10)のいずれかを満たしていてもよい。
 0.30≦F1/F2≦0.85 ・・・(8)
 0.30≦F1/F2≦0.70 ・・・(9)
 0.40≦F1/F2≦0.65 ・・・(10)
 シートパッド10は、表面のソフト性を確保しつつ、シートパッド10における裏面10B側の硬さを確保する観点から、以下の式(11)-(13)のいずれかを満たしていてもよい。式(11)-(13)のいずれかを満たす場合には、例えば、裏面10B側に、表面10A側よりも硬度が高い別体のポリウレタンフォーム(いわゆる置きスラブ)を置かずとも、好適に着座者の姿勢を保持できる。
 0.55≦F1/F5≦0.90 ・・・(11)
 0.60≦F1/F5≦0.85 ・・・(12)
 0.65≦F1/F5≦0.80 ・・・(13)
 より具体的には、シートパッド10は、縦400mm、横400mm、厚さ100mmの正四角柱状のサンプルを作製して、各層のアスカーF硬度を測定した場合に、以下のような硬さを示すポリウレタンフォーム製であるとよい。
 アスカーF硬度F1は、表面のソフト性の観点から、60以下であることが好ましく、50以下であることがより好ましく、40以下であることが更に好ましい。アスカーF硬度F1は、製造し易さの観点から、12以上であることが好ましく、15以上であることがより好ましく、20以上であることが更に好ましい。これらの観点から、アスカーF硬度F1は、12以上60以下であることが好ましく、15以上50以下であることがより好ましく、20以上40以下であることが更に好ましい。
 アスカーF硬度F3は、着座者の姿勢保持の観点から、18以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましく、30以上であることが更に好ましい。アスカーF硬度F3は、製造し易さの観点から、80以下であることが好ましく、75以下であることがより好ましく、70以下であることが更に好ましい。これらの観点から、アスカーF硬度F3は、18以上80以下であることが好ましく、20以上75以下であることがより好ましく、30以上70以下であることが更に好ましい。
 F1とF3との差の絶対値(|F3-F1|)は、表面のソフト性及び着座者の姿勢保持の観点から、4以上であることが好ましく、10以上、15以上、20以上、25以上であってもよい。F1とF3との差の絶対値の上限値は特に限定されず、例えば、50以下、45以下、40以下であってもよい。
 アスカーF硬度F2は、着座者の姿勢保持及び製造し易さの観点から、18以上80以下であることが好ましく、20以上75以下であることがより好ましく、30以上70以下であることが更に好ましい。
 アスカーF硬度F4は、シートパッド10における裏面10B側の硬さの確保及び製造し易さの観点から、18以上80以下であることが好ましく、20以上75以下であることがより好ましく、30以上70以下であることが更に好ましい。
 アスカーF硬度F5は、シートパッド10における裏面10B側の硬さの確保及び製造し易さの観点から、15以上65以下であることが好ましく、18以上60以下であることがより好ましく、25以上55以下であることが更に好ましい。
 F2とF3との差の絶対値(|F3-F2|)は、着座者の姿勢保持の観点から、6以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましい。F2とF3との差の絶対値の下限値は0である。
 F4とF3との差の絶対値(|F3-F4|)は、着座者の姿勢保持の観点から、5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。F4とF3との差の絶対値の下限値は0である。
 シートパッド10の各層のアスカーF硬度は、例えば、ポリウレタンフォームの組成物に含まれる成分の種類、各成分の配合割合等を調整してコントロールできる。例えば、発泡剤の添加量を増加させると、第1層11のアスカーF硬度F1を保持しつつ、第3層13のアスカーF硬度F3を大きくできる。例えば、架橋剤の添加量が少なくすると、第1層11のアスカーF硬度F1を保持しつつ、第3層13のアスカーF硬度F3を大きくできる。また、イソシアネートインデックスを大きくすると、F1/F3が小さくなる傾向がある。さらに、シートパッド10がモールド発泡体である場合において、鉛直方向に対する成形型の向きを適宜設定することで、成形時の反応性を調整して、各層のアスカーF硬度をコントロールできる。
 シートパッド10の各層の硬さは、上述した硬さ測定方法以外に、25%硬さ(JIS K6400-2(2012年版) D法準拠)のような硬度測定方法を用いても、同様な特性が示される。
(2.2)密度
 シートパッド10における表面10Aおよび裏面10Bを除く中心部の密度は、特に限定されない。上記の密度は、軽量化の観点から、好ましくは100kg/m以下であり、より好ましくは80kg/m以下であり、更に好ましくは75kg/m以下である。上記の密度の下限値は特に限定されないが、通常20kg/m以上である。これらの観点から、上記の密度は、好ましくは20kg/m以上100kg/m以下であり、上記の下限値及び上限値を適宜組み合わせた範囲とすることができる。
 なお、表面10Aおよび裏面10Bを除く中心部の密度は、次のようにして測定できる。
 スキンを除く縦100mm、横100mm、高さ50mmの直方体の試験片を、シートパッド10の中心部から採取する。試験片の高さ方向は、シートパッド10の表裏方向と一致させる。採取した試験片の質量を測定し、試験片の質量を体積で除して、上記の中心部の密度(kg/m)を算出する。
(2.3)25%硬さ
 シートパッド10の25%硬さ(JIS K6400-2(2012年版) D法準拠)は、特に限定されない。シートパッド10全体の25%硬さは、80N以上400N以下が好ましく、120N以上300N以下がより好ましく、160N以上280N以下が更に好ましい。
 硬さを測定する試験片は、表裏のスキンを含む縦400mm、横400mmの直方体とする。例えば、後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とする。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とする。測定には、直径200mmの加圧板を用いる。測定時には、試験片の中央が、加圧板の中央となるように、試験片を試験機の支持板の上に置く。
(2.4)ヒステリシスロス率
 シートパッド10のヒステリシスロス率(JIS K6400-2(2012年版) E法準拠)は、耐久性の観点から、22%以下であることが好ましく、20%以下であることが好ましく、18%以下、15%以下であってもよい。ヒステリシスロス率の下限は、特に限定されないが、通常5.0%以上である。なお、JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して力-たわみ曲線をとるに際し、シートパッドの圧縮時の加圧から減圧に折り返す荷重を980Nとする。
 測定に用いる試験片は次のようにして得る。スキンを含むシートパッド10全体を試験片とする。例えば、後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とする。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とする。試験片の高さ方向は、シートパッド10の表裏方向と一致させる。
(2.5)圧縮たわみ係数
 シートパッド10の圧縮たわみ係数(JIS K6400-2(2012年版) E法準拠)は、底づき感の低減の観点から、2.9以下が好ましく、2.7以下、2.5以下であってもよい。シートパッド10の圧縮たわみ係数の下限値は特に限定されず、例えば、2.0以上、2.2以上であってもよい。
 測定に用いる試験片及び力-たわみ曲線の取得方法は、(2.4)ヒステリシスロス率の測定の試験片及び力-たわみ曲線の取得方法と同様である。
(2.6)応力緩和率
 シートパッド10の応力緩和率は、耐久性の観点から、24%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、15%以下であることが更に好ましく、12%以下、10%以下、9.0%以下、8.0%以下であってもよい。応力緩和率の下限値は、特に限定されず、例えば、1.0%以上であってもよい。応力緩和率が小さい程、着座後のウレタンのヘタリ量が少なく、耐久性が良好となる。応力緩和率は、シートパッド10の厚さを薄くする程、大きくなる傾向にある。本開示の技術によれば、薄肉のシートパッド10においても、応力緩和率を低減できる点において特に有用である。
 なお、応力緩和率(%)は、次のようにして測定できる。
 スキンを含むシートパッド10全体を試験片とする。例えば、後述する実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とする。後述する実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とする。試験片の高さ方向は、シートパッド10の表裏方向と一致させる。直径200mmの円形加圧板を用いて、50mm/分の速度でポリウレタンフォームの初期厚みの75%の距離を圧縮する。その後、荷重を除き、1分間放置する。再び同じ速度にて荷重をかけて、196N(20kgf)の負荷となった時点で加圧板を停止させ、5分間放置後の荷重を読み取る。そして、下記式により、応力緩和率を算出する。
 応力緩和率(%)=100×[加圧板停止時の荷重(196N)-5分間放置後の荷重]/加圧板停止時の荷重(196N)
(2.7)反発弾性
 シートパッド10の反発弾性(JIS K6400-3(2011年版)準拠)は、乗り心地性能向上の観点から、70%以下が好ましく、60%以下がより好ましく、55%以下が更に好ましく、50%以下、46%以下、44%以下であってもよい。シートパッド10の反発弾性の下限値は特に限定されず、例えば、10%以上、20%以上、30%以上であってもよい。
5.シートパッド10の製造方法
 シートパッド10は、組成物を攪拌混合してポリオールとイソシアネートを反応させる公知の発泡方法によって製造できる。発泡方法には、スラブ発泡とモールド発泡とがあり、いずれの成形方法でもよい。シートパッド10は、モールド発泡体であることが好ましい。モールド発泡は、混合した組成物をモールド(成形型)に充填してモールド内で発泡させる方法である。シートパッド10がモールド発泡体である場合において、表面のソフト性の観点から、表面10Aが成形空間の下面に接する面であり、裏面10Bが成形空間の上面に接する面であるとよい。
6.本実施形態の作用効果
 近年、自動車、船舶、航空機等のシートパッド10の薄肉化や軽量化に伴い、乗り心地性能の確保が課題となっている。乗り心地性能としては、着座した際におけるシートの触感を良好にする表面のソフト性、着座者の姿勢を保持するための耐久性などが挙げられる。
 本実施形態のシートパッド10は、表面のソフト性に優れるから、良好な触感を実現できる。また、本実施形態のシートパッド10は、厚さ方向における中央部の硬さを確保することができるから、着座者の姿勢を保持するための耐久性に優れる。例えば、本実施形態のシートパッド10によれば、いわゆる置きスラブを置かない場合であっても、乗り心地性能を確保でき、シートパッド10の軽量化、薄肉化、コスト削減に寄与できる。
 また、本実施形態によれば、ヒステリシスロス率及び応力緩和率を低減でき、ヘタリにくく、高耐久性のシートパッド10を実現できる(図1参照)。
 以下、実施例により本開示を具体的に説明する。表1,2において、「実験例1*」のように、「*」が付されている場合には、比較例であることを示している。実験例3-10は実施例であり、実験例1,2は比較例である。
1.サンプルの作製
 表1の割合で配合した組成物を調製し、モールド発泡により、各実験例のサンプルを作製した。実験例1-6,8-10のサンプルは、縦400mm、横400mm、厚さ100mmの正四角柱状とした。実験例7のサンプルは、縦400mm、横400mm、厚さ50mmの正四角柱状とした。
 主な原料の詳細は以下の通りである。
・ポリオール(a):ポリオキシエチレン/プロピレングリコール共重合体、EO単位含有量 80モル%、PO単位含有量 20モル%、数平均分子量 4000、官能基数 2、水酸基価 28mg/KOHg
・ポリオール(b):ポリオキシエチレン/プロピレングリコール共重合体、EO単位含有量 20モル%、PO単位含有量 80モル%、数平均分子量 4000、官能基数 2、水酸基価 28mg/KOHg
・ポリオール(c):ポリエーテルポリオール、EO単位含有量 15モル%、数平均分子量 7000、官能基数 3、水酸基価 24mg/KOHg
・ポリオール(d):ポリマーポリオール、EO単位含有量 15モル%、数平均分子量 5000、官能基数 3、水酸基価 24mg/KOHg
・ポリオール(e):ポリエーテルポリオール、EO単位含有量 15モル%、数平均分子量 5000、官能基数 3、水酸基価 34mg/KOHg
・発泡剤:水
・触媒1:樹脂化触媒、トリエチレンジアミン 33%
・触媒2:泡化触媒、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル
・整泡剤1:シリコーン系整泡剤、品番;L-3184J、MOMENTIVE社製
・整泡剤2:シリコーン系整泡剤、品番;B8715LF2、EVONIK社製
・整泡剤3:シリコーン系整泡剤、品番;B8738LF2、EVONIK社製
・架橋剤1:トリメチロールプロパントリメタクリレート
・架橋剤2:グリセリン
・架橋剤3:N,N-ジエタノールアミン 80%
・イソシアネート1:モノメリックMDI(4,4’-MDI)とカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートの混合物95%と、ポリメリックMDI5%との混合物
・イソシアネート2:トルエンジイソシアネート(TDI)80%と、ポリメリックMDI20%との混合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001


Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

2.評価方法1
 上記原料を用いて製造されたポリウレタンフォームから試験片を切り出し、下記の方法によりヒステリシスロス率、応力緩和率、反発弾性等を測定した。その結果を、表1,表2に併記する。なお、実験例2は、脱型ができなかったため、物性の評価をしていない。
(1)密度
 密度(kg/m)は、実施形態に記載の方法で測定した。
(2)25%硬さ
 25%硬さ(N)は、実施形態に記載の方法で測定した。すなわち、25%硬さは、実施形態に記載の方法で測定した。すなわち、実験例1-6,8-10においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ100mmの直方体を試験片とした。実験例7においては、スキンを含む縦400mm、横400mm、高さ50mmの直方体を試験片とした。
(3)ヒステリシスロス率
 ヒステリシスロス率(%)は、JIS K6400-2 E法に準拠して測定した。数値が小さいほど、着座時の姿勢安定性(耐久性)が良好となる。
(4)圧縮たわみ係数
 圧縮たわみ係数(%)は、JIS K6400-2 E法に準拠して測定した。数値が小さいほど、振動吸収性が良好となる。
(5)応力緩和率
 応力緩和率(%)は、実施形態に記載の方法で測定した。数値が小さいほど、着座時の姿勢安定性(耐久性)が良好となる。
(6)反発弾性
 反発弾性(%)は、JIS K6400-3(2011年版)に準拠して測定した。反発弾性が適度に抑えられることによって、乗り心地性能を向上できる。
3.評価方法2
 上記原料を用いて作製されたサンプルを厚さ方向に5等分した各層について、実施形態に記載の方法でアスカーF硬度を測定し、各層のアスカーF硬度に対する第1層のアスカーF硬度の比率を算出した。その結果を、表1,表2に併記する
(1)アスカーF硬度
 第1層から第5層までの各層のアスカーF硬度は、実施形態に記載の方法で測定した。
(2)各層のアスカーF硬度に対する第1層のアスカーF硬度の比率
 各層のアスカーF硬度に対する第1層のアスカーF硬度の比率は、第1層のアスカーF硬度を、各層のアスカーF硬度で除して算出した。表1,2中、例えば「第1層/第3層」に、第3層のアスカーF硬度に対する第1層のアスカーF硬度の比率を示す。
4.結果1
 実験例3-10は、下記要件(a)-(c)を満たしている。
・要件(a):ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドである。
・要件(b):ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリオールが含まれる。
・要件(c):F1/F3<1を満たす。
 なお、実験例1は、要件(b),(c)を満たしていない。実験例2は、要件(a)を満たしていない。要件(a)-(c)を満たす実験例3-10は、比較例1に比して、表面のソフト性、及び耐久性が良好であった。要件(a)-(c)を満たす実験例3-10は、第1層(F1)<第5層(F5)<第3層(F3)の特性を示した。
 また、実験例3-10のうち実験例4-10は、更に下記要件(d)も満たしている。要件(d)を更に満たす実験例4-10は、表面のソフト性がより一層良好であった。
・要件(d):0.30≦F1/F3≦0.70を満たす。
 また、実験例3-10は、更に下記要件(e)も満たしている。要件(e)を更に満たす実験例3-10は、表面のソフト性、及び耐久性が良好なポリウレタンフォームが好適に得られた。
・要件(e):イソシアネートとして、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートが含まれる。
 また、実験例3-10は、更に下記要件(f)も満たしている。要件(f)を更に満たす実験例3-10は、振動吸収性が良好であった。
・要件(f):JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である。
 また、実験例3-10のうち実験例4-10は、更に下記要件(g)も満たしている。要件(g)を更に満たす実験例4-10は、乗り心地性能に優れていた。
・要件(g):JIS K6400-3(2011年版)に準拠して測定した反発弾性が55%以下である。
 また、実験例3-10のうち実験例3-8,10は、更に下記要件(h)も満たしている。要件(h)を更に満たす実験例3-8,10は、耐久性が良好であった。
・要件(h):応力緩和率が15%以下である。
 また、実験例3-10のうち実験例4-7,10は、更に下記要件(i)も満たしている。要件(i)を更に満たす実験例4-7,10は、耐久性が良好であった。
・要件(i):JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定したヒステリシスロス率が20%以下である。
 実験例5と、実験例5よりも発泡剤の添加量が少ない実験例4を比較する。実験例5と実験例4は、第1層のアスカーF硬度は略同等であった。実験例5は、実験例4よりも第1層/第3層(F1/F3)が小さかった。この結果より、発泡剤の添加量を増加することによって、表面のソフト性及び耐久性を向上できることが示唆された。また、シートパッドを低密度化する場合であっても、本開示の技術が有効であることが示唆された。
 実験例5と、実験例5よりも架橋剤の添加量が多い実験例6を比較する。実験例5と実験例6は、第1層のアスカーF硬度は略同等であった。実験例5は、実験例6よりも第1層/第3層(F1/F3)が小さかった。この結果より、添加剤の量を低減することによって、表面のソフト性及び耐久性を向上できることが示唆された。
 厚さ100mmの実験例5と、厚さ50mmの実験例7を比較する。実験例7の各層のアスカーF硬度は、実験例5の同じ位置の層のアスカーF硬度よりも小さいものの、実験例7も実験例5と同様に第1層(F1)<第5層(F5)<第3層(F3)の特性を示した。この結果より、薄型のシートパッドにも本開示の技術が有効であることが示唆された。
 実験例4と、実験例4よりも密度が低い実験例8を比較する。実験例8の各層のアスカーF硬度は、実験例4の同じ位置の層のアスカーF硬度よりもやや小さいものの、実験例8も実験例4と同様に第1層(F1)<第5層(F5)<第3層(F3)の特性を示した。この結果より、低密度のシートパッドにも本開示の技術が有効であることが示唆された。
 イソシアネートインデックス105の実験例5と、イソシアネートインデックス85の実験例3と、イソシアネートインデックス95の実験例10を比較する。実験例3の第1層/第3層(F1/F3)は0.750であった。実験例10の第1層/第3層(F1/F3)は0.651であった。実験例5の第1層/第3層(F1/F3)は0.493であった。この結果より、イソシアネートインデックスが大きい程、表面のソフト性を向上できることが示唆された。
 ポリオールの配合割合が異なる実験例5と実験例9を比較する。実験例5のポリオール比率は、ポリオール(a):ポリオール(b)=85:15である。実験例9のポリオール比率は、ポリオール(a):ポリオール(b)=60:40である。実験例9の各層のアスカーF硬度は、実験例5の同じ位置の層のアスカーF硬度よりも大きいものの、実験例9も実験例5と同様に第1層(F1)<第5層(F5)<第3層(F3)の特性を示した。なお、実験例5の応力緩和率7.7%は、実験例9の応力緩和率18.4%よりも小さかった。この結果から、ポリオール(a)の含有量が大きい方が、より一層耐久性を向上できることが示唆された。
 また、上記の実験例から、以下の発明も把握できる。以下の発明の特定事項についての説明は、上記の各説明を適宜援用する。
・ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォームであって、
 前記ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリオールが含まれ、
 前記組成物のイソシアネートインデックスが97以上である、ポリウレタンフォーム。
・ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォームであって、
 前記ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリオールが含まれ、
 上記の要件(e),(f),(g),(h),及び(i)の少なくとも1つ以上を満たす、ポリウレタンフォーム。
5.結果2
 実験例3-10は、要件(a)及び(f)を満たしている。
・要件(a):ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドである。
・要件(f):JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である。
 なお、実験例1は、要件(f)を満たしていない。要件(a)及び(f)を満たす実験例3-10は、比較例1に比して、よくたわむとともに、底づき感を感じにくかった。
 また、実験例3-10のうち実験例4-10は、更に下記要件(g)も満たしている。要件(g)を更に満たす実験例4-10は、乗り心地性能に優れていた。
・要件(g):JIS K6400-3(2011年版)に準拠して測定した反発弾性が55%以下である。
 また、実験例3-10のうち実験例3-8,10は、更に下記要件(h)も満たしている。要件(h)を更に満たす実験例3-8,10は、耐久性が良好であった。
・要件(h):応力緩和率が15%以下である。
 また、実験例3-10のうち実験例4-7,10は、更に下記要件(i)も満たしている。要件(i)を更に満たす実験例4-7,10は、耐久性が良好であった。
・要件(i):JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定したヒステリシスロス率が20%以下である。
 イソシアネートインデックス105の実験例5と、イソシアネートインデックス85の実験例3と、イソシアネートインデックス95の実験例10を比較する。実験例3及び実験例10は、実験例5よりも圧縮たわみ係数が小さく、高荷重域(700N以上980N以下)のたわみ量が大きかった。
 要件(a)及び(f)を満たす実験例5と、要件(a)満たし要件(f)を満たさない実験例1を比較する。実験例5は、実験例1よりも25%硬さが50N程度大きいが、実験例1よりも圧縮たわみ係数が小さく、高荷重域(700N以上980N以下)のたわみ量が大きかった。
 ポリオール(a)85質量部の実験例4と、ポリオール(a)80質量部の実験例8と、ポリオール(a)60質量部の実験例9を比較する。ポリオール(a)の量が減ると、圧縮たわみ係数が大きくなり、高荷重域(700N以上980N以下)のたわみ量が小さくなることがわかった。
6.実施例の効果
 以上の実施例によれば、乗り心地性能のよいシートパッドを提供できる。
 本開示は上記で詳述した実施例に限定されず、本開示の範囲で様々な変形又は変更が可能である。
10,110…シートパッド
10A…表面
10B…裏面
11…第1層
12…第2層
13…第3層
14…第4層
15…第5層

Claims (8)

  1.  ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドであって、
     JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である、シートパッド。
  2.  ポリオール及びイソシアネートを含む組成物から得られるポリウレタンフォーム製のシートパッドであって、
     前記ポリオールとして、アルキレンオキサイド単位の全量を100モル%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が50モル%以上であるポリオールが含まれ、
     表面と裏面との間を厚さ方向に5等分して前記表面側から順に第1層、第2層、第3層、第4層、第5層とし、
     前記第3層について前記表面側から測定したアスカーF硬度をF3とし、
     前記第1層について前記表面側から測定したアスカーF硬度をF1とした場合に、
     F1/F3<1.0
     を満たす、シートパッド。
  3.  0.30≦F1/F3≦0.70
     を満たす、請求項2に記載のシートパッド。
  4.  前記イソシアネートとして、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネートが含まれる、請求項2又は請求項3に記載のシートパッド。
  5.  JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定した圧縮たわみ係数が2.8以下である、請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のシートパッド。
  6.  JIS K6400-3(2011年版)に準拠して測定した反発弾性が55%以下である、請求項2から請求項5のいずれか一項に記載のシートパッド。
  7.  応力緩和率が15%以下である、請求項2から請求項6のいずれか一項に記載のシートパッド。
  8.  JIS K6400-2(2012年版) E法に準拠して測定したヒステリシスロス率が20%以下である、請求項2から請求項7のいずれか一項に記載のシートパッド。
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