JPS6237998B2 - - Google Patents

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JPS6237998B2
JPS6237998B2 JP54123753A JP12375379A JPS6237998B2 JP S6237998 B2 JPS6237998 B2 JP S6237998B2 JP 54123753 A JP54123753 A JP 54123753A JP 12375379 A JP12375379 A JP 12375379A JP S6237998 B2 JPS6237998 B2 JP S6237998B2
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foam
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layer
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Aaru Aarensu Jon
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Original Assignee
MILSKO Manufacturing
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、多層異硬度発泡体製品、特に車輌
シート用クツシヨンに有用な製品の製造法に関し
ている。
従来、スノーモービルのような車輌の塔乗者ま
たは重産業機械の可動部用の安全な支承手段と柔
軟、快適なシートを与える発泡体クツシヨンを製
造するのに、種々の方法が用いられてきた。大部
分のこのようなクツシヨン製造法は、異なるタイ
プの複数の発泡体および／または異なる硬度の複
数の発泡体を一緒に結合して所望の性質を有する
積層クツシヨンを得ることであつた、この方法
は、車輌用シートに用いて所望の快適さおよび安
全性を有するクツシヨンを与えるのに有効であつ
たが、時間を要するだけでなく高価であつた。
この発明は、シート用クツシヨンに適した硬い
支承用内側層および柔軟、快適な外側層を有する
新規な多層異硬度発泡体製品の製造法を提供す
る。多層異硬度発泡体製品を作るこの方法は、経
済的かつ実用的である。
この発明は、車輌シート用クツシヨンとして用
いるのに適した約3.0〜4.5のタルミ係数（sag
factor）を有する多層異硬度ポリウレタン発泡体
製品に関している。多層異硬度発泡体製品は、高
比重、高弾性発泡体の硬い、支承性内側または下
部層および低比重、低弾性発泡体の柔軟、快適な
外側または上部層を含んでいる。この２層は、接
着剤を用いずに結合されている。この発明は、ま
た型を高弾性を有する硬いまたは半可撓性発泡体
になる第１組成物で部分的に満たし、この組成物
をクリーム状とし、発泡させ、脹れ上がらせ、次
いで低弾性を有する柔軟な発泡体になる第２組成
物を型に加えることよりなる、多層異硬度発泡体
製品の製造法にも関している。液状で高比重の第
２組成物は、発泡中の第１組成物を通り抜け、そ
して発泡中の第１組成物は第２組成物上に浮上す
る。次いで、両組成物はクリーム状とし、発泡さ
せ、脹れ上がらせて、閉鎖型を充満する。充分に
硬化したとき、製品を型から除去する。上部に柔
軟、快適な発泡体を下部に硬い支承性発泡体を有
するクツシヨンとして用いるために、製品は180
゜反転させる。
この方法では、第２発泡組成物を、第１組成物
の添加直後に加えることはできない。硬いまたは
高弾性発泡体になる第１組成物がクリーム状とな
つてその比重が低下できるように、僅かの時間差
がある必要がある。必要な時間差は、２種の発泡
体の反応時間、主として第１発泡用組成物の反応
時間に左右される。２種の発泡組成物を注入する
間の時間差は、膨脹またはクリーム状としている
第１のまたは硬い発泡組成物のマスが、新らたに
注入した第２のまたは柔軟発泡組成物の上部に浮
上するようにする必要がある。もし硬い発泡組成
物のマスが、発泡反応であまりにも増大すれば、
マスの粘度は添加する柔軟発泡組成物が硬い発泡
組成物に侵入できない程になり、その結果、硬い
発泡組成物は膨脹している柔軟発泡体の表面に浮
上できなく、型キヤビテイの底部を占めることは
できない。もし第１の硬い発泡組成物の発泡反応
が充分に進行しなければ、柔軟な発泡組成物は硬
い発泡組成物と混じり合つて、得られる製品は所
望の異なる比重の発泡体の成層構造を示さないか
所望のクツシヨン性を有しなくなる。この方法の
好ましい具体例では、10〜30秒の時間差が許容さ
れ、その間に第１発泡組成物はその可能な最終脹
れ上がり量の約10ないし約80％が膨脹しかつ第２
発泡組成物は悪影響なしに第１組成物を通り抜け
る。
この発明の方法は、シート用クツシヨンとして
用いるに適した製品を大量に生産する簡単、安価
で時間を要しない多層異硬度発泡体製品の注入成
形法を与え、従来法よりは優れている。
この発明の第一の目的は、車輌用クツシヨンと
して用いるに適した多層異硬度発泡体製品および
簡単、安価で時間を要しないクツシヨンの製造法
を提供することである。
第１図には、シート用クツシヨンとして用いる
に適した、多層異硬度ポリウレタン発泡体製品１
０が示されている。多層異硬度発泡体製品１０
は、硬い発泡体の内側または下部層１１および柔
軟発泡体の外側または上部層１２よりなつてい
る。この２層１１および１２は、共通境界面１３
で一緒に結合されている。
クツシヨンにおける硬い発泡体層１１の機能
は、高い支承性を有するクツシヨンを与えるか、
またはエネルギー吸収性またはエネルギー遮断性
層をクツシヨン内部に与えることである。柔軟発
泡体層１２の機能は、クツシヨン全体に柔軟で豪
奢な成じを与える快適な負荷分配具を与えること
である。この２層は、接着剤を用いる必要なし
に、硬化工程中に共通境界面１３に沿つて一緒に
結合する。
多層異硬度発泡体製品１０の製造法を、第２〜
７図で説明する。
多層異硬度発泡体製品１０は、第２図に示すよ
うな型１４または他の適当な形状の型中で製造す
る。型１４は、フタ１５および容器１６を含み、
トグルクランプ１７，１８および１９がフタ１５
を容器１６に固定するために取付けてある。型１
４をコンベヤライン（図示せず）上に置き、発泡
体用の液状組成物を型に注入するのが好ましい。
組成物を閉鎖した型中で、膨脹、硬化させて発泡
体製品１０を形成させる。
この発明の好ましい実例では、第１の硬い発泡
体用液状組成物２０を、型１４に注入する（第３
図）。第１発泡組成物がクリーム状となりおよび
膨脹を開始し、その最終脹れ上がり量の約10％な
いし約80％を完了後（第４図）、液状の第２の柔
軟発泡体用組成物２１を型１４に注入する（第５
図）。液状組成物２１は、膨脹している組成物２
０の上に直接注入できる。
膨脹している発泡組成物２０は、液体第２組成
物２１よりも小さな比重を有している。したがつ
て、組成物２１は膨脹している組成物２０を通り
抜け、組成物２０は液状第２組成物２１の上部表
面上に浮上する（第６図）。次いで、型１４をフ
タ１５で閉鎖し、内容物を膨脹、硬化させる。硬
化に要する時間は、約６〜10分の範囲でありかつ
組成物の成分および用いた触媒の量およびタイプ
で変化する。得られる発泡体製品１０を型より取
り出し、所望に応じてスクイーズロールを通して
押し潰して独立セルを潰してから、さらに硬化さ
せる。クツシヨンとして用いるときには、製品１
０を180゜反転させて、柔軟発泡体層１２を上部
に硬い発泡体層１１を底部にする（第１図）。
硬い層１１は、高密度ポリウレタン発泡体が好
ましく、押込荷重値（I.L.D.）または押込硬度約
70ないし140またはそれ以上を有している。多層
異硬度発泡体製品は、スノーモービルまたは産業
用装置のクツシヨンシートとして用いるときは、
タルミ係数またはI.L.D.（65／25）係数約3.0〜
4.5の範囲である。
次の実施例でこの発明の利点を説明する。
実施例 １ 4″×15″×15″の型に、160ｇの組成物No.１を入
れた。
組成物No.１ ｇ ポリエーテルトリオール（分子量4800ヒドロキシ
価34.0）（NIAXポリオール11−34） 63.20 アクリロニトリル重合体ポリオール（ヒドロキシ
価28）（NIAXポリオール31−28） 35.00 ジエタノールアミン 1.80 水 2.30 第３級アミン触媒 1.90 非加水分解性シリコン界面活性剤 0.20 フルオロカーボン発泡剤 8.00 進プレポリマー（遊離NCO32％） 56.60 組成物No.１を、45秒間クリーム状としおよび膨
脹させ、その間にその全最終脹れ上がり量の65％
を膨脹させた。次いで640ｇの組成物No.２を、依
然膨脹している組成物No.１の上に注入して型に入
れた。
組成物No.２ ｇ ポリエーテルトリオール（NIAXポリオール11−
34） 60.00 アクリロニトリル重合体ポリオール（NIAXポリ
オール41−28） 35.00 エトキシ化トリエタノールアミン（ヒドロキシ価
635）（Thanol SF265） 5.00 水 2.50 第３級アミン触媒 1.35 有機スズ触媒 0.03 非加水分解性シリコン界面活性剤（シリコン
L3507） 0.60 変性ポリオールイソシアネート（遊離NCO40
％）（Mondur MT40） 34.7 液状で加えた組成物No.２は、クリーム状とな
り、膨脹している組成物No.１より高い比重を有し
それを通り抜けた。したがつて、組成物No.１は、
組成物No.２の表面に浮上した。次いで、型のフタ
を閉鎖してクランプし、内容物を10分間発泡、膨
脹および硬化させた。製品を型から取出し、スク
イーズロールで圧潰して独立セルを潰してから、
室温で７日間硬化させた。
得られる多層異硬度発泡体製品は次の耐荷重性
を有していた： 押込荷重値 25％変形 26.0ポンド 65％変形 115.0ポンド タルミ係数 4.42ポンド 組成物No.１および２の成分で、商品名NIAXを
有するものおよびシリコン界面活性剤は、ユニオ
ンカーバイト社より、Thanol SF265はジエフア
ーソンケミカルカンパニーより、Mondurはモー
ベイケミカル社より入手可能である。同等の性質
を有し同じ機能を発揮する他社製品で、代用する
ことができる。
実施例 ２ 比較のために、１種類のみの組成物を用い実施
例１の処理法で、２種類の発泡体製品を作つた。
得られた製品は、次の特性であつた。
組成物No.１の製品 4″×15″×15″の試料は800ｇ。
I.L.D. 25％変形 76.0ポンド 65％変形 219.0ポンド タルミ係数 2.88ポンド 組成物No.２の製品 4″×15″×15″の試料は800ｇ。
I.L.D. 25％変形 24.0ポンド 65％変形 66.0ポンド タルミ係数 2.75ポンド 個々の組成物から作つた発泡体製品は、3.0以
下のタルミ係数を有するので、シートクツシヨン
として用いるのには満足でなかつた。
実施例 ３ この実施例は、第２組成物を加える前に、第１
発泡組成物をその最終脹れ上がり量の約10％ない
し約80％膨脹させるのが好ましいことを示すため
に行つた。発泡体製品を、組成物No.１ 160ｇを
4″×15″×15″の型に入れてから、組成物No.１を膨
脹させることなく直ちに640ｇの組成物No.２を型
に入れた。得られる発泡体製品は、次の耐荷重特
性を示した。
I.L.D. 25％変形 41.0ポンド 65％変形 118.0ポンド タルミ係数 2.88ポンド タルミ係数が低いので、製品はシートクツシヨ
ンとして用いるのに適していなかつた。
実施例 ４ この実施例は、第１発泡組成物があまりにも完
全に近く膨脹する前に、第２組成物を加えなけれ
ばならぬことを示すために行つた。160ｇの組成
物No.１を型に入れ、135秒待機してから、640ｇの
組成物No.２を加えた。135秒後には、組成物No.１
はその全最終脹れ上がり量の約90〜100％が膨脹
してしまつた。実施例１のように、型を閉鎖して
組成物を膨脹、硬化させた。第２組成物を加えた
ときには、第１発泡体の形成があまりにも進行し
ていたので、得られる発泡体製品は小さな寸法で
かつ極めて劣つた外観を有していた。その結果、
第１発泡体のセル構造を破損することなく第２発
泡組成物を侵透させることはできなく、第１発泡
体のいくらかはつぶれた。
上記実施例で製造した製品を、製品の外観、ク
ツシヨンとしての使用適合性、断面の外観および
タルミ係数により判定した。
実施例１の製品は、その上部および側部が柔軟
な発泡体層で覆はれ、クツシヨンの底部には硬
い、支承性発泡体が含まれているので、クツシヨ
ンとして使用に合格した。製品は、クツシヨンに
好ましい良好な柔軟で豪奢な感触を有していた。
製品の断面には、２種類の発泡体層の明瞭な層理
がありかつ各層が結合した強い結合ラインが認め
られた。
他の実施例の製品は、クツシヨンとして用いる
のに適していなかつた。これらはタルミ係数が適
当でないか、または許容されないボイドを含むか
発泡体に不均一な層理があつた。
押込荷重値を決定する方法は、ASTMD1564−
63Tに記載されている。タルミ係数またはI.L.D.
（65／25）係数は、65％変形値を25％変形値で除
した比である。この値は、ある範囲で弾性カーブ
を作るのに取つた評価値の間に多かれ少なかれ直
線関係がある。３〜4.5のタルミ係数が、スノー
モービルまたは産業用装置のシートクツシヨンと
して許容できると考えられる。
説明のために、組成物No.１およびNo.２について
特定の組定を示してきたが、この発明の方法に用
いたとき所望の性能を有する発泡体になる任意の
ポリウレタン発泡組成物が用いられることは、当
業者には容易に理解できる。各成分の選択は、発
泡体層が達成しようとする機能により左右され
る。硬い発泡体層の機能が高い支承性を与えるこ
とであるときは、高I.L.D.の発泡体が好ましい。
しかし、硬い発泡体層の主要機能がエネルギー吸
収層を与えることであれば、高い架橋結合度を有
する半可撓性発泡体になるように組成物を設計す
る。柔軟な発泡体層は、高弾性、低I.L.D.発泡体
が好ましい。しかし、快適な荷重分配材として機
能しかつクツシヨン全体に柔軟で豪奢な感触を与
える柔軟な発泡体層をもたらす、任意の柔軟な発
泡体用組成物が用いられる。
ポリウレタン発泡体は、発泡剤、触媒および界
面活性剤の存在下に、ポリオールとポリイソシア
ネートとの反応により形成される。発泡剤は発泡
用のガスを作り、触媒は反応を速くし、界面活性
剤は膨脹する発泡体を安定化しかつセル寸法をコ
ントロールする。これらの各成分の種類および量
を変えることで、ポリウレタン発泡体を、硬い支
承性の層および柔軟で快適な層の要求に合致する
ように作ることができる。
この発明の多層異硬度発泡体製品を製造する注
入成形法は、従来用いられたラミネート法に比し
て、実質上コストおよび時間を節減する利点を有
している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の多層異硬度発泡体製品の
一部断面、斜面図。第２図は、多層異硬度発泡体
製品を製造する型の斜面図。第３図は、第１組成
物を入れた型の平面図。第４図は、第３図の４−
４線断面側面図で、膨脹開始後の発泡体も示して
いる。第５図は、第２組成物を加えた直後の型の
平面図。第６図は、第５図の６−６線断面側面図
で、発泡工程の中間を示している。第７図は、型
のフタを閉鎖し、発泡体が膨脹して型を充満した
ときの断面側面図。 １０：発泡体製品、１１：硬い発泡体層、１
２：柔軟な発泡体層、１３：境界面、１４：型、
１５：フタ、１６：容器、１７，１８，１９：ト
グルクランプ、２０：第１組成物、２１：第２組
成物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 硬い発泡体になる第１組成物で型を部分
    的に充填し、 (b) 前記第１組成物をその最終脹れ上がり量の約
    10〜80％までクリーム状とし、発泡させ、かつ
    脹れ上がらせ、 (c) 柔軟な発泡体になる液状の第２組成物であつ
    て発泡している前記第１組成物より比重の高い
    ものを型に加えて、前記第２組成物が前記第１
    組成物を通り抜けて前記第１組成物を前記第２
    組成物の上に浮遊させ、および、 (d) 両組成物をクリーム状とし、発泡させ、脹れ
    上がらせ、かつ硬化させて、硬化工程中にその
    境界面で一緒に結合した硬い発泡体層および柔
    軟な発泡体層を有する単一の多層異硬度発泡体
    製品を得ること、 からなる工程よりなる車両用クツシヨンとして用
    いるのに適した多層異硬度発泡体製品の製造方
    法。 ２ 硬い発泡体および柔軟な発泡体がポリウレタ
    ン発泡体である特許請求の範囲第１項記載の製造
    方法。 ３ 多層異硬度発泡体製品が約３〜約4.5の範囲
    のタルミ係数を有している特許請求の範囲第１項
    記載の製造方法。 ４ 硬い発泡体が約70〜約140の押込荷重値（I.
    L.D.）を有している特許請求の範囲第１項記載
    の製造方法。 ５ 柔軟な発泡体が約15〜約50の押込荷重値（I.
    L.D.）を有している特許請求の範囲第１項記載
    の製造方法。
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