专利名称：座垫用聚氨酯泡沫的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及座垫用聚氨酯泡沫，更具体地涉及可兼顾摇晃减低性和应力松弛减低性的、尤其最适合于车辆用座垫的座垫用聚氨酯泡沫。
背景技术：
聚氨酯泡沫根据用途要求有机械特性、绝热性和振动吸收特性等各种特性，尤其在车辆用座垫等中要求有高的回弹性、乘坐舒适感等舒适性。着眼于这种舒适性的提高，为了提高通常被视为人体内脏的共振点的6Hz附近(约Γ8Ηζ)的振动吸收特性，重新审视聚氨酯发泡原料的主成分的结构、填料等副原料，尝试降低所得聚氨酯泡沫的共振频率和共振倍率。为了降低共振频率和共振倍率，增大密度、增加重量是有效的。另外，在车辆用座垫中，在改变行车线或拐弯时，离心力施加于身体，座位不能支 撑身体，经常发生身体摇晃的问题。为了减低这种摇晃性，迄今为止，可采取以下手段(1)将作为聚氨酯泡沫的原料使用的聚醚多元醇的分子量从高分子量改变为低分子量，(2)提高该聚醚多元醇中的源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元中的环氧乙烷单元的比率，(3)增加形成聚氨酯泡沫的发泡原液中的水含量，以及(4)增加交联剂的量等。然而，采用这些手段时，所存在的问题是，所得聚氨酯泡沫的回弹性、通气性变低，对于乘坐舒适性而言重要的“应力松弛”变差(增加)。即，摇晃性与应力松弛性存在二律背反的关系改进(降低)摇晃性时，应力松弛性变差(增加);另一方面，改进应力松弛性时，摇晃性变差。另一方面，由于近年来的对环境负荷减轻的意识的增高，要求改进车辆的燃料耗费，作为其中的一个环节，寻求构成部件的轻量化。轻量化的尝试遍及车辆的外装、内装等所有构成部件，座垫等也不例外。然而，从轻量化的观点考虑，想要实现发泡材料的低密度化时，具有影响舒适性的振动吸收特性降低的问题，难以兼顾低密度化和振动吸收特性。因此，从乘坐舒适感、改进燃料耗费等需求考虑，寻求轻量且具有适度的回弹力和振动吸收特性的座位或缓冲材料。针对这种要求，申请人提出了一种聚氨酯泡沫，其特征在于，其是将以多元醇成分和多异氰酸酯成分为主成分的聚氨酯发泡原液发泡成形而获得的，作为所述多元醇，使用分子量为3000 12000，不饱和度为O. 03毫当量/g以下，且分子量/官能度为1000 3000的聚醚多元醇，并且配混有机化处理的无机填料(参照专利文献I )。此处提出的聚氨酯泡沫轻量且振动吸收特性优异。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-127514号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献I中公开的聚氨酯泡沫具有共振频率4Hz以下、共振倍率3倍以下的优异振动特性，另一方面，作为车辆用座垫使用的情况下，转弯时，座垫有可能摇晃。如果摇晃感较大，转弯时施加离心加速度时，预计身体的倾斜度增大。本发明是在这种状况下做出的，其目的是提供可兼顾摇晃减低性和应力松弛减低性，尤其最适合于车辆用座垫的、乘坐舒适感良好且没有摇晃问题的座垫用聚氨酯泡沫。用于解决问题的方案本发明人为了解决上述问题，反复深入研究，结果发现，在将含有多元醇成分、多异氰酸酯成分、水和催化剂的发泡原液发泡成形而获得的聚氨酯泡沫中，使多元醇成分含有特定比例的高分子量聚醚多元醇和低分子量聚醚多元醇，同时，含有特定量的水，进一步，作为成形方法，通过利用定时压力释放(Timed Pressure Release,以下有时称为“TPR”)，可以解决上述问题。基于上述认识，完成了本发明。即，本发明提供了以下技术方案。 [I] 一种座垫用聚氨酯泡沫，其特征在于，其是将含有(A)多元醇成分、(B)多异氰酸酯成分、(O水和(D)催化剂的发泡原液发泡成形而获得的，所述(A)多元醇成分以多元醇成分中的4(Γ55质量％比例含有(a-Ι)由环氧乙烷和环氧丙烷的开环聚合获得的、源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为5/95 25/75、数均分子量为600(Γ8000的聚醚多元醇，且以多元醇成分中的5 15质量％比例含有(a_2)由环氧丙烷单独或环氧乙烷和环氧丙烷的开环聚合获得的、源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为0/100 20/80、数均分子量为600 2000的聚醚多元醇，且相对于100质量份所述(A)多元醇成分，(C)水的配混量为2. O质量份以上。[2]根据上述第[I]项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其中，(B)多异氰酸酯成分包含甲苯二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯。[3]根据上述第[I]或[2]项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其中，在发泡原液中含有(B)多异氰酸酯成分，以使该多异氰酸酯成分中的异氰酸酯基与所述发泡原液中的活性氢基团的摩尔比为60:100^120: IOO0[4]根据上述第[I] [3]项的任一项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其进一步含有(E)稳泡剂和/或(F)交联剂。以及，[5]根据上述第[I] [4]项的任一项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其是通过具有如下工序的发泡成形而获得的，所述工序为将发泡原液供给到形成于模具内的模腔内的工序，以及从胶凝时间起经过2(Γ50秒之后，使模具内的压力降低O. 15^0. 25MPa的工序。发明的效果根据本发明，能够提供可实现摇晃减低性和应力松弛减低性的兼顾，尤其最适合于车辆用座垫的、乘坐舒适感良好且没有摇晃问题的座垫用聚氨酯泡沫。
图I为用于测定实施例、比较例中获得的座垫的摇晃角度的装置的示意图。
具体实施例方式本发明的座垫用聚氨酯泡沫(以下有时简称为“聚氨酯泡沫”)是将含有(A)多元醇成分、(B)多异氰酸酯成分、(C)水和(D)催化剂的发泡原液发泡成形而获得的。以下详细说明各成分。[ (A)多元醇成分]在该发泡原液中，作为(A)成分使用的多元醇成分特征在于含有下述的(a-Ι)高分子量聚醚多元醇和(a-2)低分子量聚醚多元醇的组合。( (a-Ι)高分子量聚醚多元醇)该(a-Ι)高分子量聚醚多元醇是通过环氧乙烷(以下称为“E0”)和环氧丙烷(以下称为“PO”)的开环聚合而获得的，源自EO与PO的重复单元的摩尔比(Ε0/Ρ0)为5/95 25/75，且数均分子量为600(Γ8000的聚醚多元醇。该高分子量聚醚多元醇可以使用单独一种，也可以使用两种以上的组合。如上所述，Ε0/Ρ0的摩尔比必须是5/95 25/75，优选为8/92 25/75，进一步优选为10/90^20/80 ο 另外，数均分子量必须是在600(Γ8000的范围内。聚醚多元醇的数均分子量低于6000时，回弹性降低，而超过8000时，不能消除摇晃。从以上观点考虑，数均分子量优选是在700(Γ8000的范围内。关于适用于本发明的上述高分子量聚醚多元醇的一个分子中含有的羟基的数目，通常优选为2 4个，特别优选为3个。如果羟基的数目为4个以下，原料粘度不会上升。作为上述高分子量聚醚多元醇，优选使用不饱和度小的聚醚多元醇。更具体而言，作为不饱和度，优选通常为O. 03毫当量/g以下。高分子量聚醚多元醇中的不饱和度为O. 03毫当量/g以下时，不会损害本发明的聚氨酯泡沫的耐久性、硬度。要说明的是，在本发明中，“不饱和度”是指，按照JIS K 1557-1970，通过用氢氧化钾滴定使醋酸汞作用于试样中的不饱和键而游离的醋酸的方法而测定的总不饱和度(毫当量/g)。( (a-2)低分子量聚醚多元醇)该(a-2)低分子量聚醚多元醇是由PO单独或EO和PO的开环聚合而获得的、源自EO与PO的重复单元的摩尔比为0/100 20/80、数均分子量为600 2000的聚醚多元醇。该低分子量聚醚多元醇可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。上述摩尔比在上述范围之外，即超过20/80时，通气性过度增高，摇晃增大，因此，不能达到本发明的目的。上述摩尔比优选为0/100 10/90，更优选为0/100 5/95。另外，低分子量聚醚多元醇的数均分子量低于600时，由于应力松弛增大，因此不能达到本发明的目的，另一方面，超过2000时，由于摇晃增加，因此不能达到本发明的目的。该低分子量聚醚多元醇的优选数均分子量为65(Γ1500，更优选为70(Γ1200。要说明的是，本发明中，数均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC法)作为聚苯乙烯换算值算出的值。关于适用于本发明的上述低分子量聚醚多元醇的一个分子中含有的羟基的数目，与上述高分子量聚醚多元醇相同，通常为2 4个，尤其优选为3个。羟基的数目过多时，原料粘度有可能上升，而过少时，物性有可能降低。作为上述聚醚多元醇，与上述高分子量聚醚多元醇同样，优选使用不饱和度小的聚醚多元醇。更具体而言，作为不饱和度，优选通常为O. 03毫当量/g以下。低分子量聚醚多元醇中的不饱和度为O. 03毫当量/g以下时，不会损害本发明的聚氨酯泡沫的耐久性、硬度。在本发明中，关于上述(a-Ι)高分子量聚醚多元醇和(a-2)低分子量聚醚多元醇在(A)多元醇成分中的含量，从实现摇晃减低性和应力松弛减低性的兼顾的观点考虑，(a-Ι)成分为40 55质量％，(a-2)成分为5 15质量％。在本发明中，作为上述(A)多元醇成分，根据需要，可以将上述聚醚多元醇[(a_l)成分和(a-2)成分]与聚合物多元醇组合使用。作为聚合物多元醇，可以使用通常用于聚氨酯发泡成形体用途的聚合物多元醇。更具体而言，例如，可列举出使聚丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯共聚物等聚合物成分与由聚环氧烷形成的、数均分子量优选为300(Γ8000、更优选为4000^7000的聚醚多元醇接枝共聚而获得的聚合物多元醇等。作为构成聚环氧烷的原料的环氧烷，优选含有环氧丙烷，特别优选单独含有环氧丙烷，或同时含有环氧丙烷和环氧乙烷。另外，上述聚合物多元醇中所占的上述聚合物成分的比例通常为3(Γ55质量％。 作为上述(A)成分，使用聚醚多元醇[(a-Ι)成分和(a_2)成分]和聚合物多元醇的混合物时，该两者的配混比按聚醚多元醇/聚合物多元醇(质量比)计通常为30/70 100/0，优选为40/60 80/20。两者的配混比偏离上述范围时，有可能发生物性降低或反应不利。在本发明中，作为上述(A)多元醇成分，粘度(将多种多元醇混合而作为(A)成分使用时，该混合多元醇全体的粘度)在液温25°C下优选为3000mPa · s以下的粘度范围，特别优选为ISOOmPa *s以下的粘度范围。通过使用这种粘度范围的聚合物多元醇，可以抑制聚氨酯发泡原液的增粘速度，提高搅拌效率，异氰酸酯基与羟基可以更均匀地反应，因此与以往相比不仅发生气体的发生效率增加，而且，作为该发生气体的发生部位，在聚氨酯发泡原液内均匀地发生，可以获得轻量且均质的聚氨酯发泡成形体。其中，在本发明中，“粘度”是按照JISZ8803-1991，在液温25°C下使用毛细管粘度计测定的粘度。[ (B)多异氰酸酯成分]在该发泡原液中，作为用作(B)成分的多异氰酸酯成分，可以使用公知的各种多官能性的脂肪族、脂环族和芳香族的异氰酸酯。例如，可列举出甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯、三苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、邻甲苯胺二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等，这些可以单独使用一种，或者可以将两种以上组合使用。在本发明中，从成形密度范围的观点考虑，优选含有甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。对该发泡原液中的上述(B)成分即多异氰酸酯的含量没有特别限制，为了不发生搅拌不良，且获得良好的发泡状态，理想的是，选择该多异氰酸酯成分中的异氰酸酯基与该发泡原液中的活性氢基团的摩尔比优选为60:100^120:100，更优选为70:100^115:100。[(C)水]在该发泡原液中，使用水作为(C)成分的发泡剂。水由于与多异氰酸酯反应，产生二氧化碳气体，因此作为发泡剂使用。水的配混量相对于100质量份(A)多元醇成分必需为2. O质量份以上。水的配混量低于2. O质量份时，不能获得充分的抑制摇晃性的效果。另一方面，关于上限值，只要是在发挥本发明的效果的范围内就没有特别限制，但相对于100质量份多元醇成分，优选为10质量份以下，更优选为7质量份以下，进一步优选为4质量份以下。[ (D)催化剂]在该发泡原液中，从发泡成形时的反应性的观点考虑，含有催化剂作为(D)成分。作为该催化剂，可以使用通常用于制造聚氨酯泡沫的催化剂，可以根据用途、要求使用一种或将两种以上组合使用。具体而言，可列举出四甲基六亚甲基二胺、五甲基二亚乙基三胺、二甲基环己基胺、双_( 二甲基氨基乙基)醚、四甲基亚丙基二胺、三甲基氨基乙基哌嗪、四甲基亚乙基二胺、二甲基苄基胺、甲基吗啉、乙基吗啉、三亚乙基二胺、二乙醇胺等胺催化剂；辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等锡系催化剂。作为上述(D)成分的催化剂，可以使用市售品，例如，可以适宜地使用三亚乙基二胺(TEDA-L33 T0 S0HC0RP0RATI0N制造)、双(二甲基氨基乙基)醚(T0Y0CAT-ET T0S0H CORPORATION 制造)等。其中，作为该发泡原液中的(D)成分的配混量，相对于100质量份上述(A)成分的多元醇，优选为O. 05、. 5质量份，更优选为O. Γ5质量份，进一步优选为O. Γ3质量份，特 别优选为O. Γ1质量份。[任意成分]在该发泡原液中可以配混作为任意成分的(E)稳泡剂和/或(F)交联剂。进一步，根据需要，可以配混各种添加剂，例如，可以配混颜料等着色齐 、链延长齐 、碳酸钙等填料、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、炭黑等导电性物质、抗菌剂等。在该情况下，这些添加剂的配混量可以在通常使用的范围内。((E)稳泡剂)作为该(E)成分的稳泡剂，可以使用通常用于聚氨酯发泡成形体用途的稳泡剂，例如，可以使用各种硅氧烷-聚醚嵌段共聚物等硅酮系稳泡剂。作为聚氨酯发泡原液中的稳泡剂的配混量，相对于100质量份上述(A)成分的多元醇，通常为O. 3飞质量份，特别优选为O. 3^3质量份。如果为O. 3质量份以上，多元醇成分与异氰酸酯成分的搅拌性变得良好，容易制造所需的聚氨酯泡沫。((F)交联剂)作为该(F)成分的交联剂，可以使用通常用于聚氨酯发泡成形体用途的交联剂。作为聚氨酯发泡原液中的交联剂的配混量，相对于100质量份上述(A)成分的多元醇，通常优选为O. 5^10质量份的范围。如果为O. 5质量份以上，能充分获得交联剂的效果，另一方面，如果为10质量份以下，独立气泡性是适度的，可以确保成形性，同时，不会发生发泡减弱(foam down)。[发泡原液的制备]对本发明的发泡原液的制备方法没有特别限制，制备由除了上述(B)成分以外的剩余各成分构成的混合物(以下有时简称为“多元醇混合物)，此后，与(B)成分混合。从尽可能不使水与催化剂接触的观点来看，该多元醇混合物的制备适宜如下进行将上述(D)催化剂配混到上述(A)多元醇成分中，接着，配混上述(E)稳泡剂、(F)交联剂等其它成分，最后配混作为发泡成分的上述(C)水。在本发明中，多元醇混合物在液温25°C下的粘度优选为2400mPa · s以下。这是因为，该聚氨酯发泡原液的搅拌效率良好，发泡均匀且充分，可获得所需的聚氨酯发泡成形体。从以上观点考虑，多元醇混合物在液温25°C下的粘度优选为ISOOmPa · s以下。[聚氨酯泡沫的发泡成形]作为聚氨酯泡沫的发泡成形方法，可采用将聚氨酯发泡原液注入到形成于模具内的模腔内，再发泡成形的以往公知的方法，优选组合使用定时压力释放(TPR :Timed Pressure Release)。本发明的TPR使模具内的压力降低，发生气泡的连通化。更具体而言，在将发泡原液供给到形成于模具内的模腔内的工序之后，具有自胶凝时间起经过2(Γ50秒之后使模具内的压力降低O. 15^0. 25Mpa的工序。这里的胶凝时间是指将多元醇与异氰酸酯混合，发生增粘，开始出现凝胶强度的时间。从防止聚氨酯发泡原液的各成分的分离的观点来看，优选的是，在即将使上述聚 氨酯发泡原液注入到模具模腔内之前，将上述各成分混合，制备聚氨酯发泡原液。此时，上述原液的液温通常优选为1(T50°C，更优选为2(T40°C，进一步优选为25 35°C。在此处，对各成分的配混顺序没有特别限制，从在制备聚氨酯发泡原液之前抑制不必要的粘度的上升的观点考虑，优选至少将上述(A)成分的多元醇与上述(B)成分的异氰酸酯最后混合。接着，在上述原液刚制备之后，在大气压下将其注入到模腔内可减压的模具的模腔内，注入刚结束之后开始减压。此后，在模具内使之发泡、固化，脱模，形成本发明产品。模具温度通常优选为4(T80°C，更优选为5(T70°C，进一步优选为6(T65°C。[聚氨酯泡沫的性状]本发明的聚氨酯泡沫就其特性而言，从减轻晕车、改善乘坐舒适性的观点考虑，共振频率优选为4Hz以下，尤其越低越优选。超过4Hz时，影响晕车的6Hz时的传达率(倍率)增高，有可能容易发生晕车。共振倍率通常为3以下，尤其越低越优选。超过3时，坐在座位上的身体的上下摇晃增大，乘坐舒适性有可能变差。另外，作为滞后损耗，从聚氨酯泡沫的弹性性能保持的观点出发，通常为25%以下，优选为22%以下，更优选为18%以下，滞后损耗较高时，有可能形成变形时复原较慢的泡沫。另外，本发明的聚氨酯泡沫可以抑制摇晃感，作为车辆用的座垫使用时，可以抑制转弯时的座位的倾斜。实施例接着，通过实施例来更详细说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限制。(评价方法)通过以下的方法评价各实施例和比较例中制造的聚氨酯泡沫。(I)共振频率(Hz)和共振倍率根据JASO B407测定。测定用聚氨酯泡沫的硬度按25%硬度计被调整为226N(23kgf)的样品来进行。在样品上加载402N (41kg)的加压板，使频率加振到l 10Hz。显示最大传达率时的频率作为共振频率(Hz)，共振频率时的传达率作为共振倍率。其中，25%硬度是指将聚氨酯泡沫压缩25%所需的负载。(2)应力松弛用直径200mm的圆形加压板,在50mm/分钟的速度下压缩聚氨酯泡沫的初始厚度的75%的距离。此后，除去负载，放置I分钟。再次以相同速度施加负载，达到196N(20kgf)的负荷时停止加压板，读取放置5分钟之后的加重。然后，通过下式算出应力松弛率。应力松弛率(％) =IOOX [加压板停止时的加重(196N) _5分钟放置后的加重]/加压板停止时的加重(196N)(3)摇晃角度图I是用于测定摇晃角度的装置的示意图，在样品座垫I上加载安装了角度计2的夹具3，通过角度计2测定在水平方向上对该夹具3施加(Γ59Ν的力时该夹具的倾斜度。实施例I、2和比较例3按照表I所示的配方，制备发泡原液。在制备时，通过制备由除了(B)多异氰酸酯成分以外的各成分构成的多元醇混合物，此后配混(B)多异氰酸酯成分来进行。多元醇组合物通过首先将(A)多元醇成分与(D)催化剂混合，接着配混稳泡剂、交联剂，最后混合(C)水来制备。此时，聚氣酷发泡原液的液温为30 C。接着，在上述原液刚制备之后，在大气压下将其注入到设定温度60°C的、模腔内可减压的模具的模腔中，在注入刚结束之后开始减压。此后，在模具内使之发泡、固化，自胶凝时间起经过30秒之时，使模具内的压力降低0.2MPa。此后，脱模，获得座垫用聚氨酯泡沫。用上述方法评价所得聚氨酯泡沫。评价结果在表I中示出。[表 I]第I 表
权利要求
1.一种座垫用聚氨酯泡沫，其特征在于，其是将含有(A)多元醇成分、(B)多异氰酸酯成分、(O水和(D)催化剂的发泡原液发泡成形而获得的， 所述(A)多元醇成分以多元醇成分中的4(Γ55质量％的比例含有(a-Ι)由环氧乙烷和环氧丙烷的开环聚合获得的、源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为5/95 25/75、数均分子量为600(Γ8000的聚醚多元醇，且以多元醇成分中的5 15质量％的比例含有(a-2)由环氧丙烷单独或环氧乙烷和环氧丙烷的开环聚合获得的、源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为0/100 20/80、数均分子量为600 2000的聚醚多元醇， 且相对于100质量份所述(A)多元醇成分，(C)水的配混量为2. O质量份以上。
2.根据权利要求I所述的座垫用聚氨酯泡沫，其中，(B)多异氰酸酯成分包含甲苯二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.根据权利要求I或2所述的座垫用聚氨酯泡沫，其中，在发泡原液中含有(B)多异氰酸酯成分，以使该多异氰酸酯成分中的异氰酸酯基与所述发泡原液中的活性氢基团的摩尔比为 60:100^120: IOO0
4.根据权利要求广3的任一项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其进一步含有(E)稳泡剂和/或(F)交联剂。
5.根据权利要求广4的任一项所述的座垫用聚氨酯泡沫，其是通过具有如下工序的发泡成形而获得的，所述工序为将发泡原液供给到形成于模具内的模腔内的工序，以及从胶凝时间起经过20 50秒之后，使模具内的压力降低O. 15 O. 25MPa的工序。
全文摘要
本发明涉及一种兼顾摇晃减低性和应力松弛减低性，尤其最适合于车辆用座垫的座垫用聚氨酯泡沫，其特征在于，该聚氨酯泡沫是将含有(A)多元醇成分、(B)多异氰酸酯成分、(C)水和(D)催化剂的发泡原液发泡成形而获得的，其中，(A)多元醇成分含有40~55质量%比例的(a-1)源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为5/95~25/75、数均分子量为6000~8000的聚醚多元醇，含有5~15质量%比例的(a-2)源自环氧乙烷与环氧丙烷的重复单元的摩尔比为0/100~20/80、数均分子量为600~2000的聚醚多元醇，且相对于100质量份(A)多元醇成分，(C)水的配混量为2.0质量份以上。
文档编号C08G18/48GK102858834SQ20118002006
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月19日
发明者吉富浩介 申请人:株式会社普利司通