(57)【要約】【課題】自動車のシート用パッド等の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の真空発泡成形において、物性などの要求特性や成形性を満足しながら低密度化・軽量化を図る。【解決手段】注入装置１８によりキャビティ１２内にポリウレタンフォーム原料Ｕを注入し、真空ポンプ１６によりキャビティ１２内を真空にしながらキャビティ１２内でポリウレタンフォーム原料Ｕを発泡成形して発泡成形体を製造するに際し、真空ポンプ１６のポリウレタンフォーム原料未注入時における真空化速度を−１．３０〜−３．４０ｋＰａ／秒の範囲内に設定し、該真空ポンプ１６によりキャビティ１２内の気体を吸引しながらポリウレタンフォーム原料Ｕを発泡成形する。【選択図】　図２
2004082645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に密閉されたキャビティを形成する成形型と、前記キャビティ内の気体を吸引して真空にする真空ポンプと、前記キャビティ内にポリウレタンフォーム原料を注入する注入手段とを備える発泡成形装置を用いて、前記注入手段により前記キャビティ内にポリウレタンフォーム原料を注入し、前記真空ポンプにより前記キャビティ内を真空にしながら該キャビティ内でポリウレタンフォーム原料を発泡成形して発泡成形体を製造する方法において、
前記真空ポンプのポリウレタンフォーム原料未注入時における真空化速度を−１．３０〜−３．４０ｋＰａ／秒の範囲内に設定し、該真空ポンプにより前記キャビティ内の気体を吸引しながら該キャビティ内でポリウレタンフォーム原料を発泡成形することを特徴とする軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
【請求項２】
前記真空ポンプのポリウレタンフォーム原料未注入時における真空度曲線を、真空ポンプの動作開始からの経過時間をｘ（秒）とし、大気圧を基準とするキャビティ内の真空度をｙ（ｋＰａ）として、下記式を満足するように設定することを特徴とする請求項１記載の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
ｙ１　≧　ｙ　≧　ｙ２
（式中、ｙ１＝（７．４９×１０−１５）ｘ９＋（−４．１９×１０−１２）ｘ８＋（１．０１×１０−９）ｘ７＋（−１．３６×１０−７）ｘ６＋（１．１３×１０−５）ｘ５＋（−５．８４×１０−４）ｘ４＋（１．８１×１０−２）ｘ３＋（−２．８１×１０−１）ｘ２＋（５．４４×１０−１）ｘ＋（−３．１８×１０−２）、
ｙ２＝（−８．７４×１０−１４）ｘ９＋（３．３６×１０−１１）ｘ８＋（−４．９９×１０−９）ｘ７＋（３．２８×１０−７）ｘ６＋（−４．６５×１０−６）ｘ５＋（−６．０９×１０−４）ｘ４＋（３．５４×１０−２）ｘ３＋（−６．６９×１０−１）ｘ２＋（１．３５×１００）ｘ＋（−１．３９×１０−１）であり、ｘ≧４である。）
【請求項３】
前記発泡成形時における前記キャビティ内の最低内圧が７５〜９０ｋＰａとなるように前記真空ポンプにより前記キャビティ内の気体を吸引することを特徴とする請求項１又は２記載の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
【請求項４】
前記キャビティの内圧を７５〜９０ｋＰａの範囲内に少なくとも２０秒間保持することを特徴とする請求項３記載の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
【請求項５】
前記ポリウレタンフォーム原料は、水酸基価が２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり末端がエチレンオキサイド単位であるポリエーテルポリオールと、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーポリオールを含むポリオール成分と、トリレンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートを含むイソシアネート成分とからなる請求項１〜４のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
【請求項６】
前記成形型が、上型と下型とを備え、両者を型閉めすることで型割り面の内側に前記キャビティを形成する成形型であって、水平姿勢と該水平姿勢に対して所定角度傾斜した傾斜姿勢との間で作動可能とされ、前記型割り面の外周に密閉されたチャンバー部を備えるとともに、前記型割り面には前記傾斜姿勢での上側の部位に前記キャビティと前記チャンバー部とを連通する排気溝が形成された成形型であり、
前記真空ポンプが、前記チャンバー部に接続され、該チャンバー部内の気体を吸引することで前記排気溝を介して前記キャビティ内の気体を吸引して該キャビティ内を真空にするものであり、
前記成形型を前記傾斜姿勢に傾けた状態で前記ポリウレタンフォーム原料を発泡成形することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリウレタンフォーム原料を真空で発泡成形する軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法に関し、特に自動車などの車両のシート用パッドや家具用クッションなどに好適な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車シートのクッションパッド、バックパッドなどのシート用パッドには、弾力性に富む軟質ポリウレタンフォームの型成形品が用いられている。かかるシート用パッドは、近年の自動車の軽量化・低コスト化の要請に伴い、低密度で軽量なものが求められている。そこで、低密度化・軽量化を図るため、また、特に複雑な形状品について成形性を確保するために、ポリウレタンフォーム原料を大気圧よりも低い気圧下で発泡硬化させる真空発泡成形方法が種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような真空発泡成形において、成形性やシート用パッドとして要求される物性を満足させながら低密度化・軽量化を図ることは容易ではない。すなわち、一般には金型のキャビティ内の真空度を大きく（内圧を低く）すればそれだけ低密度にすることができるが、真空度を大きくするためにキャビティ内圧を急激に低下させるとフォームがセル割れを起こすなど成形性を損なう場合がある。また、真空度を大きくしすぎると低密度化によりシート用パッドとしての要求特性を満足することができず、結果として軽量でかつ物性にも優れたシート用パッドにはならない。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、物性や成形性を満足しながら低密度化・軽量化を図ることができる軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、真空発泡成形時における真空条件を種々検討していく中で、成形型のキャビティ内の真空化速度を所定の範囲内に設定することにより、均一で安定した真空成形が可能となり、従って成形性を満足しながら低密度化・軽量化を図ることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の軟質ポリウレタンフォーム型成形品の製造方法は、内側に密閉されたキャビティを形成する成形型と、前記キャビティ内の気体を吸引して真空にする真空ポンプと、前記キャビティ内にポリウレタンフォーム原料を注入する注入手段とを備える発泡成形装置を用いて、前記注入手段により前記キャビティ内にポリウレタンフォーム原料を注入し、前記真空ポンプにより前記キャビティ内を真空にしながら該キャビティ内でポリウレタンフォーム原料を発泡成形して発泡成形体を製造する方法において、前記真空ポンプのポリウレタンフォーム原料未注入時における真空化速度を−１．３０〜−３．４０ｋＰａ／秒の範囲内に設定し、該真空ポンプにより前記キャビティ内の気体を吸引しながら該キャビティ内でポリウレタンフォーム原料を発泡成形するものである。
【０００７】
本発明の製造方法においては、前記真空ポンプのポリウレタンフォーム原料未注入時における真空度曲線を、真空ポンプの動作開始からの経過時間をｘ（秒）とし、大気圧を基準とするキャビティ内の真空度をｙ（ｋＰａ）として、下記式（１）を満足するように設定し、このように設定した真空ポンプによりキャビティ内の気体を吸引しながら該キャビティ内でポリウレタンフォーム原料を発泡成形することが好ましい。
【０００８】
ｙ１　≧　ｙ　≧　ｙ２　…（１）
式中、ｙ１＝（７．４９×１０−１５）ｘ９＋（−４．１９×１０−１２）ｘ８＋（１．０１×１０−９）ｘ７＋（−１．３６×１０−７）ｘ６＋（１．１３×１０−５）ｘ５＋（−５．８４×１０−４）ｘ４＋（１．８１×１０−２）ｘ３＋（−２．８１×１０−１）ｘ２＋（５．４４×１０−１）ｘ＋（−３．１８×１０−２）、
ｙ２＝（−８．７４×１０−１４）ｘ９＋（３．３６×１０−１１）ｘ８＋（−４．９９×１０−９）ｘ７＋（３．２８×１０−７）ｘ６＋（−４．６５×１０−６）ｘ５＋（−６．０９×１０−４）ｘ４＋（３．５４×１０−２）ｘ３＋（−６．６９×１０−１）ｘ２＋（１．３５×１００）ｘ＋（−１．３９×１０−１）であり、ｘ≧４である。
【０００９】
本発明の製造方法においては、発泡成形時における前記キャビティ内の最低内圧が７５〜９０ｋＰａとなるように前記真空ポンプにより前記キャビティ内の気体を吸引することが好ましく、また、キャビティの内圧を７５〜９０ｋＰａの範囲内に少なくとも２０秒間保持することが好ましい。これらにより、上記真空化速度の規定と相俟って、成形性及びシート用パッドとして要求される物性を満足させながら低密度化・軽量化を図ることが可能となる。
【００１０】
上記ポリウレタンフォーム原料としては、水酸基価が２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり末端がエチレンオキサイド単位であるポリエーテルポリオールと、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーポリオールを含むポリオール成分と、トリレンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートを含むイソシアネート成分とからなるものを用いることが好適である。
【００１１】
本発明において、上記発泡成形装置としては、前記成形型が、上型と下型とを備え、両者を型閉めすることで型割り面の内側に前記キャビティを形成する成形型であって、水平姿勢と該水平姿勢に対して所定角度傾斜した傾斜姿勢との間で作動可能とされ、前記型割り面の外周に密閉されたチャンバー部を備えるとともに、前記型割り面には前記傾斜姿勢での上側の部位に前記キャビティと前記チャンバー部とを連通する排気溝が形成された成形型であり、前記真空ポンプが、前記チャンバー部に接続され、該チャンバー部内の気体を吸引することで前記排気溝を介して前記キャビティ内の気体を吸引して該キャビティ内を真空にするものであることが好適である。この場合、前記成形型を前記傾斜姿勢に傾けた状態で前記ポリウレタンフォーム原料を発泡成形することにより、ポリウレタンフォーム原料をキャビティ内に均一かつスムーズに発泡充填させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る自動車用シートパッドの製造方法について説明する。まず、同方法に用いる発泡成形装置１０について説明する。
【００１３】
図１，２に示すように、本実施形態の発泡成形装置１０は、内側に密閉されたキャビティ１２を形成する金型１４と、キャビティ１２内の気体を吸引することによりキャビティ１２内を大気圧よりも気圧の低い真空状態にする真空ポンプ１６と、キャビティ１２内にポリウレタンフォーム原料Ｕを注入する注入装置１８とを備えてなる。
【００１４】
金型１４は、上方に開口する下型２０と、下型２０の上面開口を開閉する上型２２とからなり、両者２０，２２を型閉めすることにより、型割り面（ＰＬ部）２４の内側に密閉されたキャビティ１２を形成する。下型２０は、シートパッドの表面側を成形する型であり、それに対応した凹部を有する。上型２２は、シートパッドの裏面側を成形する型であり、上記凹部を閉じることにより下型２０との間にシートパッド形状に対応する発泡空間であるキャビティ１２を形成する。
【００１５】
上型２２には、下型２０と上型２２とを閉めた状態でキャビティ１２内にフォーム原料Ｕを注入できるように注入口２６が設けられており、この注入口２６は駆動装置２８を備える蓋３０で開閉されるようになっている。そして、蓋３０を開けた状態で、注入口２６に注入装置１８のノズル部３２が差し込まれて、該ノズル部３２からキャビティ１２内にフォーム原料Ｕが注入される。
【００１６】
金型１４は、不図示の回動機構によって、水平姿勢（下型２０の上面（外周フランジ３６）が水平となる姿勢）と、水平姿勢に対して所定角度θ傾斜した傾斜姿勢との間で作動可能に構成されている。水平姿勢に対する傾斜姿勢での角度（傾斜角度）θは１５°〜３０°程度であることが好ましい。傾斜角度θが大きすぎると、金型縦方向（排気溝４４へ向かう方向）への発泡体の伸びが抑制される分、末端の成形性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１７】
図３に示すように、型割り面２４の外周は全周にわたってシリコンゴム等のシール材３４で取り囲まれている。シール材３４は、下型２０の外周フランジ３６に設けられた凹溝３８内に嵌め付けられ、上型２２の外周フランジ４０との間をシールして型割り面２４の外周に密閉された環状のチャンバー部４２を形成する。
【００１８】
型割り面２４には、キャビティ１２とチャンバー部４２とを連通する排気溝４４が設けられている。型割り面２４は、この排気溝４４の部位を除いてゼロ当たり、即ち排気のための微小隙間がなく下型２０と上型２２とがぴったりと当接するように構成されている。
【００１９】
排気溝４４は、図３に示すように、ループ状の型割り面２４の周方向における２箇所に設けられている。詳細には、略矩形状をなすキャビティ１２の一辺においてその両端の角部にそれぞれ設けられている。このキャビティ１２の一辺側は、金型１４が傾斜姿勢となったときに、対向する辺に対して上側、即ち高い位置となる側である。そのため、排気溝４４は型割り面２４において傾斜姿勢で上側となる部位に設けられている。
【００２０】
真空ポンプ１６は、この実施形態では、エジェクタ４６と、これに圧縮気体を供給するコンプレッサ４８とで構成されるエジェクタ真空ポンプである。エジェクタ４６は、その吸引側が金型１４のチャンバー部４２に接続されており、コンプレッサ４８を動作させることで配管５０を介してチャンバー部４２内の気体を吸引する。配管５０は、上型２２の外周フランジ４０に設けられてチャンバー部４２に対して開口する排気口５２に接続されている。
【００２１】
以上の発泡成形装置１０を用いたシートパッドの製造方法について説明する。
【００２２】
まず、図１に示すように、金型１４の下型２０と上型２２を閉じて傾斜姿勢にするとともに、注入口２６の蓋材３０を開ける。次いで、コンプレッサ４８を作動させてチャンバー部４２からの排気を開始する。なお、コンプレッサ４８の作動開始時期は、発泡成形当初から安定した排気を可能とするために、キャビティ１２が密閉される時点（蓋３０を閉じる時点）の少なくとも１０秒前に設定することが好ましい。
【００２３】
ここで、本実施形態では、真空ポンプ１６の能力として、ポリウレタンフォーム原料未注入時における真空化速度を−１．３０〜−３．４０ｋＰａ／秒の範囲内に設定しておく。該真空化速度は、キャビティ１２内にフォーム原料Ｕを注入せずに真空ポンプ１６を動作させた場合における真空度曲線の傾きであり、詳細には、大気圧を基準とした最低到達圧をＡとし、内圧が０．３Ａから０．７Ａになるまでに要する時間をＴとしたとき、真空化速度Ｖ＝（０．７Ａ−０．３Ａ）／Ｔ＝０．４Ａ／Ｔ（ｋＰａ／秒）で定義される。真空化速度が−１．３０ｋＰａ／秒よりも遅いと十分な低密度化が図れず、一方、−３．４０ｋＰａ／秒よりも速いと、セル割れを起こすなど均一で安定した成形を行うことが難しく成形性を損なう。真空化速度はより好ましくは−１．７〜−２．９ｋＰａ／秒である。
【００２４】
また、真空ポンプ１６は、キャビティ１２にポリウレタンフォーム原料Ｕを注入せずに動作させたときにおける動作開始からの経過時間ｘ（秒）と、その際の大気圧を基準とする該キャビティ１２内の真空度ｙ（ｋＰａ）との関係を示す真空度曲線が、図４に示す曲線Ｙ１と曲線Ｙ２との間に挟まれた領域（斜線部）内、より好ましくは曲線Ｙ３と曲線Ｙ４との間に挟まれた領域内に入るように、その能力を設定することが好ましい。
【００２５】
上記曲線Ｙ１〜Ｙ４の回帰式はそれぞれｙ＝ｙ１、ｙ＝ｙ２、ｙ＝ｙ３およびｙ＝ｙ４で表される。ここで、
ｙ１＝（７．４９×１０−１５）ｘ９＋（−４．１９×１０−１２）ｘ８＋（１．０１×１０−９）ｘ７＋（−１．３６×１０−７）ｘ６＋（１．１３×１０−５）ｘ５＋（−５．８４×１０−４）ｘ４＋（１．８１×１０−２）ｘ３＋（−２．８１×１０−１）ｘ２＋（５．４４×１０−１）ｘ＋（−３．１８×１０−２）、
ｙ２＝（−８．７４×１０−１４）ｘ９＋（３．３６×１０−１１）ｘ８＋（−４．９９×１０−９）ｘ７＋（３．２８×１０−７）ｘ６＋（−４．６５×１０−６）ｘ５＋（−６．０９×１０−４）ｘ４＋（３．５４×１０−２）ｘ３＋（−６．６９×１０−１）ｘ２＋（１．３５×１００）ｘ＋（−１．３９×１０−１）、
ｙ３＝（−５．５９×１０−１５）ｘ９＋（４．８４×１０−１３）ｘ８＋（４．０９×１０−１０）ｘ７＋（−１．１１×１０−７）ｘ６＋（１．２６×１０−５）ｘ５＋（−７．６０×１０−４）ｘ４＋（２．５０×１０−２）ｘ３＋（−３．８６×１０−１）ｘ２＋（８．７７×１０−１）ｘ＋（−３．５７×１０−２）、
ｙ４＝（−７．６２×１０−１４）ｘ９＋（３．１５×１０−１１）ｘ８＋（−５．２４×１０−９）ｘ７＋（４．３６×１０−７）ｘ６＋（−１．７３×１０−５）ｘ５＋（１．２２×１０−４）ｘ４＋（１．３７×１０−２）ｘ３＋（−３．７４×１０−１）ｘ２＋（２．６１×１０−１）ｘ＋（−１．５７×１０−２）である。
【００２６】
従って、真空ポンプ１６は、ポリウレタンフォーム原料Ｕを注入せずに動作させたときに上記した式（１）を満足するように設定され、より好ましくは、下記式（２）を満足するように設定される。
【００２７】
ｙ３　≧　ｙ　≧　ｙ４　…（２）
なお、上記回帰式は０≦ｘ＜４では誤差が大きいので、ｘ≧４で上記式（１）又は式（２）を満足するように設定する。
【００２８】
上記の排気開始後、注入口２６に注入装置１８のノズル部３２を差し込んでポリウレタンフォーム原料Ｕをキャビティ１２内に注入する。すると、注入されたフォーム原料Ｕは下型２０の適度な傾斜により下方に流れながら広範囲に広がる。なお、本実施形態では傾斜姿勢でフォーム原液Ｕを注入したが、これに代えて、水平姿勢で注入して注入後に傾斜姿勢とすることもできる。
【００２９】
ポリウレタンフォーム原料Ｕの注入後、注入口２６を蓋３０で閉じると、それによりキャビティ１２内が密閉されるため、エジェクタ４６の作用により排気溝４４を介してキャビティ１２内の気体が吸引されて、気圧の低下が始まる。フォーム原料Ｕは、上記のように金型１４が傾斜しているため、図２に示すように、キャビティ１２内における排気溝４４とは反対側の端部から順次に充填されていき、排気溝４４の近傍は最後に充填される。そのため、キャビティ１２内に充填が完了するまで排気溝４４を介して排気しながらウレタンを発泡させることができる。
【００３０】
ここで、本実施形態では、発泡成形時におけるキャビティ１２内の最低内圧が７５〜９０ｋＰａ、即ち大気圧を基準として約−１１〜−２６ｋＰａの範囲内となるように、真空ポンプ１６によりキャビティ１２内の気体を吸引する。最低内圧がこの範囲よりも高いと、充填不良を起こすなど十分な低密度化を図ることができない。一方、最低内圧がこの範囲よりも低いと、特に排気溝４４近傍でセル割れが生じて硬くなるなど成形性を損なうことになり、また、過剰な低密度化により自動車用シートパッドとしての要求特性を満足することが難しくなる。上記最低内圧は８０〜８５ｋＰａであることがより好ましい。
【００３１】
キャビティ１２の内圧は、最低内圧近傍まで到達した後、ポリウレタンの充填によるキャビティ空間の減少と排気量とが平衡に達してほぼ一定の真空度で推移する。本実施形態では、その場合のキャビティ内圧が７５〜９０ｋＰａ、より好ましくは８０〜８５ｋＰａの範囲内にあり、かつ、このような範囲内に少なくとも２０秒間保持されることが好ましく、より好ましくは２０〜３０秒間保持されることである。
【００３２】
キャビティ１２内の最低内圧を上記範囲内とするための手段は特に限定されないが、通常は真空ポンプ１６の最低到達圧や上記した真空化速度などの能力を適宜に設定することによりなされる。具体的には、真空ポンプ１６の最低到達圧や真空化速度を変えて発泡成形試験を行い、成形時における最低内圧が上記範囲内になるものを選択すればよい。例えば、真空ポンプ１６の最低到達圧（キャビティ内にフォーム原料を注入せずに動作させたときに到達する最低圧力）は大気圧に対して−３０〜−６０ｋＰａであることが好ましい。
【００３３】
上記のようにしてキャビティ１２内にウレタンフォームが充填された後、排気系統を遮断、即ちコンプレッサ４８からの圧縮空気の供給を停止して排気を終了する。排気系統を遮断するタイミングはキャビティ１２の内圧が１０１〜１１１ｋＰａ、即ち大気圧に対して０〜＋１０ｋＰａとなったときに設定することが好ましい。排気系統の遮断後、金型１４内の圧力が上昇する場合があるが、真空成形の場合、大気圧に対してせいぜい＋２０ｋＰａ程度までしか上昇しないため、型割り面でのバリの発生が低減される。その後、金型１４を開いて成形されたシートパッドを脱型する。
【００３４】
ここで本実施形態では、水酸基価（ＯＨＶ）が２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇでありかつ末端がエチレンオキサイド単位であるポリエーテルポリオール３０〜８０重量部と、水酸基価が１５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマーポリオール７０〜２０重量部を含むポリオール成分と、トリレンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートを併用したイソシアネート成分とからなるポリウレタンフォーム原料を用いることが好ましい。
【００３５】
上記ポリエーテルポリオールとしては、多官能性アルコール系化合物を開始剤に、これにアルキレンオキサイドを付加させたポリオキシアルキレンポリオールが好ましく用いられる。該多官能性アルコール系化合物としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンやこれらに少量のアルキレンオキサイドが付加した化合物を例示できる。また、これに付加重合するアルキレンオキサイドとしては、炭素数２以上のものが挙げられ、例えばエチレンオキサイド、１，２−プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどを例示できる。これらアルキレンオキサイドのなかでも、プロピレンオキサイド及び／又はブチレンオキサイドと、エチレンオキサイドとを併用し、末端にオキシエチレン単位を含むものが好ましい。末端の１級化率（末端ＥＯ含有量）は、オキシアルキレン単位の３重量％以上含むものが好ましく、より好ましくは１０〜２０重量％である。
【００３６】
上記ポリマーポリオールは、ポリオール化合物中にポリマー粒子を微粒子状にて分散させたものである。ポリマー粒子としては、例えばアクリロニトリル、スチレン、アルキルメタクリレート、アルキルアクリレート等のビニルモノマーのホモポリマー又はコポリマー等の付加重合系ポリマーや、ポリエステル、ポリウレア、メラミン樹脂等の縮重合系ポリマーの粒子が挙げられる。かかるポリマー粒子のポリオール化合物中への導入方法としては、例えばポリマー粒子が付加重合系ポリマーの場合には、ポリオキシアルキレンポリオール等のポリオール中で、ラジカル重合開始剤の存在下に、スチレン、アクリロニトリル等のビニル系モノマーを重合させる方法が挙げられる。
【００３７】
上記イソシアネート成分を構成するポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（精製ＭＤＩ（ｐ−ＭＤＩ）やクルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）がある）との混合物であり、両者の混合比は特に限定されないが、重量比で１０／９０〜９０／１０であることが好ましい。
【００３８】
上記ポリウレタンフォーム原料には、通常、上記の他に発泡剤、触媒、整泡剤などが配合され、更に、架橋剤、乳化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、充填剤、難燃剤、可塑剤等の各種添加剤を、必要に応じて添加することもできる。
【００３９】
上記発泡剤としては、水を単独で使用することが好ましく、即ち水とイソシアネート化合物との反応により発生する炭酸ガスによって発泡させることが好適である。その場合、水はポリオール化合物１００重量部に対して通常０．１〜８重量部、好ましくは２〜４重量部配合される。
【００４０】
上記触媒としては、トリエチレンジアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−エチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル等のアミン系触媒や、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等のカルボン酸金属塩、ジブチル錫ジラウレート等の有機金属化合物等が挙げられ、その使用量はポリオール化合物１００重量部に対して通常０．０５〜１０重量部である。
【００４１】
また、上記整泡剤としては、通常のポリウレタンフォームの製造に用いられるもの、例えば、ジメチルシロキサン系、ポリエーテルジメチルシロキサン系、フェニルメチルシロキサン系等の各種のシリコーン整泡剤が好適に用いられ、その使用量はポリオール化合物１００重量部に対し有効成分を基準として通常０．０１〜５重量部である。
【００４２】
前記各成分のうち、通常、ポリオール化合物、発泡剤、触媒、整泡剤および必要により添加剤を所定量混合してポリオール成分とされる。そして、これを上記ポリイソシアネート化合物からなるイソシアネート成分と攪拌機等を使用して急速に混合することでポリウレタンフォーム原料Ｕが得られる。
【００４３】
以上説明した本実施形態の製造方法であると、キャビティ１２の最低内圧と真空化速度を上記範囲内に設定したことにより、後記の実施例からも明らかなように、自動車用シートパッドとして要求される物性を満足しながら、通常の成形よりも１０〜３０％程度軽量化され、更にボイドや欠肉などのない成形性に優れたシートパッドの製造が可能となる。ここで、発泡成形されるシート用パッドの密度は、クッション用としては０．０３３〜０．０５４ｇ／ｃｍ３、バック用としては０．０２５〜０．０３２ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００４４】
また、本実施形態によれば、金型１４を緩やかな角度に傾斜させて上側の部位にある排気溝４４からキャビティ１２内を排気しながら発泡成形するため、下型２０底部に広がったウレタン原液Ｕをキャビティ１２内に均一かつスムーズに充填させることができる。また、金型１４の型割り面２４が排気溝４４を除いてゼロ当たりであるため、バリの除去作業などの後工程の工数が低減され、また金型１４のメンテナンス性に優れる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、真空ポンプとしてエジェクタ真空ポンプを用いているが、これに代えて公知の種々の真空ポンプを用いることもできる。また、上型に注入口を設けずに上型を開けてフォーム原料を注入するようにしても良く、その他、本発明の技術思想を損なわない範囲で種々の変更が可能である。
【００４６】
【実施例】
（実施例１及び比較例１〜３）
上記実施形態の製造方法に従って自動車用シートパッドを成型した。使用した金型１４はキャビティ１２内の容積が１６Ｌであり、また傾斜角度θは１５°とした。使用したエジェクタ４６は、株式会社日本ピスコ製ＰＩＳＣＯＶＳＬ１５−１２０２Ｊ（商品名）であり、コンプレッサ４８によるエジェクタ４６への圧縮空気の供給圧は５００ｋＰａとした。エジェクタ４６は、実施例１及び比較例１，２では１個使用し、比較例３では３個使用し、金型１４との間の配管５０に設けたバルブ（不図示）を調整することにより、未注入時での最低到達圧を実施例１及び比較例３では−４０ｋＰａ、比較例１では−２０ｋＰａ、比較例２では−７０ｋＰａに設定した。このようにして設定した実施例１及び比較例１〜４のエジェクタについてポリウレタンフォーム原料の未注入時におけるキャビティ内圧の経時変化を不図示の圧力計により測定したところ、図４，５に示すとおりであった。
【００４７】
発泡成形に際し、コンプレッサ４８の作動開始時期は蓋閉め１０秒前とし、排気系統の遮断は蓋閉めから６０秒後とした。使用したポリウレタンフォーム原料Ｕの配合は下記表１に示す通りであり、これを均一に混合した後、６５０ｇをキャビティ１２内に注入した。
【００４８】
【表１】
2004082645.tif 000003
【００４９】
蓋閉めからのキャビティ内圧の経時変化を不図示の圧力計により測定し、図６にその結果を示した。また、得られたシートパッドについて、成形性を評価するとともに、密度、２５％硬度、反発弾性率を測定した。結果を下記表２に示す。なお、各評価・測定方法は以下の通りである。
【００５０】
成形性：シートパッドにおけるボイドや欠肉の有無を評価し、「○」はボイドや欠肉のないもの、「△」はボイドや欠肉が多少あるもの、「×」はボイドや欠肉の目立つものである。
【００５１】
密度：ＪＩＳ　Ｋ−６４００記載の方法により測定した見かけ密度であり、シートパッドのコア部より６０×６０×３０ｍｍのサンプルを切り出して測定した。
【００５２】
２５％硬度：ＪＩＳ　Ｋ−６４００のＡ法記載の方法により測定した。
【００５３】
反発弾性率：ＪＩＳ　Ｋ−６４００の反発弾性試験方法Ｂ法に従って測定した。
【００５４】
【表２】
2004082645.tif 000004
表２に示されたように、実施例１ではシート用パッドとして物性及び成形性を満足しながら低密度化が達成されていた。
【００５５】
（実施例２〜４，比較例４，５）
上記実施例１において、エジェクタの能力（未注入時での最低到達圧）と、ポリウレタンフォーム原料の注入量を、下記表３に示すように変更し、その他は同様にして自動車用シートパッドを成型し、成形性、密度、２５％硬度、反発弾性率を評価・測定した。結果を表３に示す。なお、実施例２〜４におけるエジェクタのポリウレタンフォーム原料の未注入時におけるキャビティ内圧の経時変化は、図４に示すとおりである。
【００５６】
【表３】
2004082645.tif 000005
【００５７】
（実施例５，６及び比較例６）
上記実施例１においてエジェクタをＣＫＤ株式会社製ニューバム（商品名）に変更し、未注入時での最低到達圧を実施例５では−４０ｋＰａ、実施例６では−７０ｋＰａ、比較例６では−２０ｋＰａに設定し、その他は同様にして自動車用シートパッドを成型し、成形性、密度、２５％硬度、反発弾性率を評価・測定した。結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
2004082645.tif 000006
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、真空発泡成形において物性や成形性を満足しながら低密度化・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における発泡成形装置のフォーム原料注入時での断面図である。
【図２】同装置の発泡成形時における断面図である。
【図３】同装置における下型の平面図である。
【図４】実施例におけるポリウレタンフォーム原料未注入時の真空度曲線のグラフである。
【図５】比較例におけるポリウレタンフォーム原料未注入時の真空度曲線のグラフである。
【図６】発泡成形時におけるキャビティ内圧の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０……発泡成形装置
１２……キャビティ
１４……金型
１６……真空ポンプ
１８……注入装置
２０……下型
２２……上型
４２……チャンバー部
４４……排気溝
【図１】
2004082645.tif 000007
【図２】
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【図３】
2004082645.tif 000009
【図４】
2004082645.tif 000010
【図５】
2004082645.tif 000011
【図６】
2004082645.tif 000012