檢測緩衝墊的變形的系統及其製造方法與流程
2023-04-30 21:01:47 2

本發明涉及檢測緩衝墊的變形的系統、特別涉及檢測人是否就座於座椅用的座椅緩衝墊的系統、及其製造方法。
背景技術:
在汽車等車輛中,檢測人就座於座椅是否系安全帶、並於未系安全帶時發出警告的警告系統已被實用化。該系統通常為檢測人的就座且於即便就座但未系安全帶時發出警告的系統。該裝置中組合了檢測人是否就座的就座傳感器和檢測安全帶固定於帶扣的裝置,使用了在即便人就座但安全帶未固定於帶扣時發出警告的裝置。由於就座傳感器必須檢測人的每次就座,需要高耐久性。另外,需要人就座時無異物感的座椅。
特開2012-108113號公報(專利文獻1)中公開了配置於座椅並檢測人的就座的就座傳感器,其於緩衝構件之中設置相對的電極,通過電接觸檢測人的就座。認為該傳感器為使用電極的傳感器,無論如何都需要布線,若承受大的位移有可能會斷線,耐久性有問題。另外,電極多為金屬性物體,人就座時會產生異物感,而且即便電極為非金屬性,也存在其他物質引起的異物感。
特開2011-255743號公報(專利文獻2)中記載了一種靜電電容式就座傳感器,其具備夾著電介質而相對的傳感器電極和測定傳感器電極之間的靜電電容的靜電電容傳感器。該傳感器也使用電極,因而需要布線,具有與上述專利文獻1同樣的耐久性的問題。另外,由於電極的使用而無法消除異物感。
特開2007-212196號公報(專利文獻3)中記載了車輛座椅用負載檢測裝置,其具備安裝於能夠移動的柔性構件且產生磁力的磁力產生體和磁傳感器,所述磁傳感器具有檢測由磁力產生體產生的磁場的磁阻抗元件並安裝於車架的固定構件。在該裝置中,磁力產生體使用具有規定的大小的磁體,因而難以無異物感地配置於緩衝材料的表層,若配置於緩衝材料內層部,則檢測精度成為問題。
特開2006-014756號公報(專利文獻4)中記載了具備永磁體和磁傳感器的生物信號檢測裝置。該裝置也為明顯地使用了永磁體的裝置,有異物感,因而難以配置於緩衝材料的表層。另外,配置於緩衝內層部,檢測精度也會惡化。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:特開2012-108113號公報
專利文獻2:特開2011-255743號公報
專利文獻3:特開2007-212196號公報
專利文獻4:特開2006-014756號公報
技術實現要素:
發明要解決的課題
本發明以獲得提高緩衝墊的耐久性,同時不產生異物感的變形檢測系統為目的。本發明人員為了達成上述目的而潛心研究的結果為:發現了通過使用彈性體中分散有磁性填料的磁性彈性體,且將其與發泡聚氨酯組合,能夠在緩衝墊的表層具有磁性體的結構,從而達成本發明。
解決課題的方法
即,本發明提供一種檢測緩衝墊的變形的系統,其包括緩衝墊及檢測起因於該緩衝墊的變形的磁性變化的磁傳感器,所述緩衝墊包括磁性填料分散於彈性體中的磁性彈性體和與該磁性彈性體通過自粘合而一體化的軟質發泡聚氨酯。
所述磁性填料優選偏置於彈性體的單面側,在該偏置面的相反面與軟質發泡聚氨酯自粘合。
所述磁性填料的偏置度優選為1~90。
所述磁性彈性體優選殘餘OH基濃度為0.2meq/g~0.9meq/g。
所述緩衝墊優選為座椅用的座椅緩衝墊,檢測的變形為人的就座狀態。
本發明另外提供一種檢測緩衝墊的變形的系統的製造方法,所述製造方法包括下述步驟:製作磁性彈性體的步驟;在緩衝墊用模具中配設所述磁性彈性體的步驟;注入軟質發泡聚氨酯原液的步驟;將所述軟質發泡聚氨酯原液發泡,通過與磁性彈性體自粘合而一體化形成緩衝墊的步驟;及將該緩衝墊與檢測起因於緩衝墊的變形的磁性變化的磁傳感器組合的步驟。
所述磁性彈性體優選以將磁性填料的偏置面的相反面成為模具的內側的形式而配設。
所述製造方法中的磁性彈性體優選殘餘OH基濃度為0.2meq/g~0.9meq/g。
發明效果
根據本發明,由於使用彈性體中分散有磁性填料的磁性彈性體,與使用固體狀的磁體的情形相比,為固體感非常少、乘坐感受良好的緩衝墊。另外,由於磁傳感器檢測磁性彈性體中的磁性填料的磁性變化,因而可以隔開距離而設置,另外,與使用電極的系統不同,不需要用於連接電極的布線,布線的切斷等的耐久性問題也能消除。進一步,由於不需要連接電極的布線,因而沒有必要在緩衝墊內設置異物,製造方面也變得簡單。
由於磁性彈性體與軟質發泡聚氨酯通過自粘合而一體化,因而磁性彈性體的剝離等少、耐久性高,且因磁性彈性體具有彈性的特徵,柔軟並提高乘坐感受。
附圖說明
[圖1]示出將檢測本發明的緩衝墊的變形的系統應用於車載座椅的情形的示意剖面圖。
[圖2]示意性地示出本發明的磁性彈性體的工作原理的圖。
[圖3]示意性地表示本發明的緩衝墊的立體圖的圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2及圖3說明本發明。
圖1為示出將檢測本發明的緩衝墊的變形的系統應用於車載座椅的情形的示意剖面圖。
圖2為示出本發明的磁性彈性體的工作原理的示意圖。
圖3為示意性地表示本發明的緩衝墊的立體圖的圖。
本發明的系統基本上由就座部1、靠背部2和磁傳感器3構成。就座部1由緩衝墊6和覆蓋其的外皮7構成,所述緩衝墊6包括磁性彈性體4和軟質發泡聚氨酯5,磁性彈性體4於軟質發泡聚氨酯5的就座面的一部分形成為層狀。在本發明中,由於磁性彈性體4和軟質發泡聚氨酯5自粘合,因而難以剝離。磁傳感器3優選固定於支撐系統的臺座8。就臺座8而言,在汽車的情形下,固定於車體(未圖示)。
在圖3中,示出包括磁性彈性體4和軟質發泡聚氨酯5的本發明的緩衝墊6的立體圖,也圖示了臺座8和載置於其上的磁傳感器3。就圖3中的A-A線而言,以圖2示意性地示出了沿該線垂直切斷的情況。磁性彈性體4配置於人就座而最容易承受變形的部位的上方。在圖3中未記載緩衝墊6之上的外皮7。外皮7可使用皮革、布、合成樹脂,但是不受這些的限定。
就磁性彈性體4而言,如圖2所示,彈性體9中含有很多磁性填料10,在本發明中,磁性填料10偏置於圖的上方,其偏置度優選為1~90。此處,「磁性彈性體」是指彈性體(特別是,如下所述,聚氨酯彈性體或者矽酮彈性體)中磁性填料(即,具有磁性的無機填料)分散的彈性體。
在本說明書中,「偏置度」是表示磁性彈性體中的磁性填料的偏置程度的數值,按照以下的方法測定。即,用刀片切割所製造的彈性體,使用數字顯微鏡以100倍觀察樣品截面。使用圖像分析軟體(例如,三谷商事社製造WinROOF)將所得圖像在彈性體的厚度方向上3等分,並計數上段層、中段層和下段層的磁性填料的粒子數。通過求各層的粒子數與中段層的粒子數的比例而求出各層的磁性填料存在率。進一步,通過求「上段層的磁性填料存在率」-「下段層的磁性填料存在率」作為偏置度。此處,上段層是指磁性彈性體中就座時承受壓力的部分。偏置度的值越高,磁性填料變得越偏置而存在。
在圖2中僅示出了磁性彈性體4、軟質發泡聚氨酯5和磁傳感器3,為了說明功能而僅抽取這些。在圖2中,壓力11從彈性體9的上方施加。由於壓力11,彈性體9變形,僅施加了壓力的部分的磁性填料10的位置向下方下沉。朝該磁性填料10的下方的變化使由磁性填料10產生的磁場改變,其被磁傳感器3檢測。
若壓力11高,則磁性填料10的位置的變化增大,反之若壓力11低,則磁性填料10的位置變化減小,根據因這些而引起的磁場的變化,也可測定壓力11的強度。另外,磁傳感器3在圖1中為1個,但是磁傳感器3的個數、配置位置可酌情改變。
如圖2所示,磁性填料10偏置於彈性體9的單面側,優選其偏置面為就座面。由此,磁性填料10的位移增大,檢測變得容易。
磁性填料10的偏置度如上述般測定而確定。偏置度為1~90,優選為2~90,更優選為3~85。若偏置度比1小,與軟質發泡聚氨酯的自粘合性具有劣化的傾向。另外,若偏置度比90大,則磁性彈性體層變脆,處理變得困難。偏置度可以比1小,但是,磁性填料10偏置時,彈性體內部的位移增大,檢測變得容易。
磁性填料10一般有稀土類、鐵類、鈷類、鎳類、氧化物類,其中任一種即可。優選為可得到高磁力的稀土類,不過不限定於此。作為稀土類的磁性填料的具體例子,可列舉釹類填料或者釤類填料。磁性填料10的形狀沒有特殊限定,可為球形、扁平形、針形、柱形及不定形的任一種。磁性填料的平均粒徑為0.02μm~500μm,優選為0.1μm~400μm,更優選為0.5μm~300μm。若平均粒徑小於0.02μm,則磁性填料的磁特性下降。若平均粒徑超過500μm,則磁性彈性體的機械性能(脆性)惡化。
磁性填料10可在磁化後導入彈性體中,不過通常多在導入至彈性體中後再磁化。若導入至彈性體中後再磁化,磁體的方向如圖2般一致,從而磁力的檢測變得容易。
彈性體9可使用普通的彈性體,但是若考慮壓縮永久應變等特性,優選熱固性彈性體。若在磁性填料導入至彈性體後攪拌,之後進行磁性填料的偏置處理,則會引起磁性填料的偏置。通常,若導入磁性填料後,於室溫或者規定的溫度下靜置,則利用磁性填料的重量而沉澱,磁性填料於底面偏置。另外,也可使用物理力,例如離心力或者磁力進行偏置。
彈性體9優選適合為聚氨酯彈性體或者矽酮彈性體。在聚氨酯彈性體的情形下,混合含活性氫的化合物和磁性填料,通過向其中混合異氰酸酯成分得到混合液。另外,也可以混合填料至異氰酸酯成分,並通過混合含活性氫的化合物得到混合液。可將該混合液注入至經脫模處理的模具內成型,在該時間點根據需要靜置規定時間,並進行由磁性填料的沉澱而造成的偏置化,其後,通過加熱至固化溫度並固化,從而形成彈性體。在矽酮彈性體的情形下,向矽酮彈性體的前體加入溶劑和磁性填料並混合,加入模具內時,根據需要靜置並進行偏置處理,其後通過加熱固化形成彈性體。製備混合液時,根據需要可配合溶劑。
此處,關於在聚氨酯彈性體的情形下可使用的異氰酸酯成分、含活性氫的化合物,可列舉如下。
作為異氰酸酯成分,可無特殊限定地使用聚氨酯的領域中公知的化合物。作為異氰酸酯成分,可列舉例如:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2』-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等芳族二異氰酸酯;亞乙基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯;1,4-環己烷二異氰酸酯、4,4』-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯。這些可使用1種,也可混合2種以上而使用。另外,所述異氰酸酯可以為氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯改性、縮二脲改性及異氰脲酸脂改性等的改性物。
作為含活性氫的化合物,可列舉在聚氨酯的技術領域中常用的化合物。可列舉例如聚丁二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、環氧丙烷和環氧乙烷的共聚物等所代表的聚醚多元醇;聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、3-甲基-1,5-戊烷己二酸酯所代表的聚酯多元醇;聚己內酯多元醇、聚己內酯之類的聚酯二醇與碳酸亞烷基酯的反應產物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇;使碳酸亞乙酯與多元醇反應,隨後使所得的反應混合物與有機二羧酸反應而得的聚酯聚碳酸酯多元醇;通過多羥基化合物和芳基碳酸酯的酯交換反應而得的聚碳酸酯多元醇等。這些可單獨使用,也可2種以上一起使用。
作為含活性氫的化合物,除了上述高分子量多元醇成分之外,也可以使用低分子量多元醇組分,如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、丙三醇、1,2,6-己三醇、季戊四醇、四羥甲基環己烷、甲基葡萄糖苷、山梨醇、甘露醇、半乳糖醇、蔗糖、2,2,6,6-四(羥甲基)環己醇及三乙醇胺等;以及低分子量多元胺成分,如乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、二亞乙基三胺等。這些可以單獨使用1種,也可以2種以上一起使用。另外也可混合下述例示的多元胺類:4,4』-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2,6-二氯對苯二胺、4,4』-亞甲基雙(2,3-二氯苯胺)、3,5-雙(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、丙二醇-二-對氨基苯甲酸酯、聚氧亞丁基-二-對氨基苯甲酸酯、1,2-雙(2-氨基苯硫基)乙烷、4,4』-二氨基-3,3』-二乙基-5,5』-二甲基二苯基甲烷、N,N』-二仲丁基-4,4』-二氨基二苯基甲烷、4,4』-二氨基-3,3』-二乙基二苯基甲烷、4,4』-二氨基-3,3』-二乙基-5,5'-二甲基二苯基甲烷、4,4』-二氨基-3,3』-二異丙基-5,5』-二甲基二苯基甲烷、4,4』-二氨基-3,3』,5,5』-四乙基二苯基甲烷、4,4』-二氨基-3,3』,5,5』-四異丙基二苯基甲烷、間苯二甲胺、N,N』-二仲丁基對苯二胺、間苯二胺及對苯二甲胺等。
就彈性體中的磁性填料的量而言,相對於彈性體100質量份,為1質量份~450質量份,優選為2質量份~400質量份。若比1質量份少,則難以檢測磁場的變化。另外,若超過450質量份,則彈性體自身變脆等而無法得到所期望的特性。
在本發明中,磁性彈性體的殘餘OH基濃度優選為0.2meq/g~0.9meq/g。該OH基的存在產生與軟質發泡聚氨酯的自粘合性。因此,殘餘OH基濃度的存在對自粘合是重要的。殘餘OH基濃度優選為0.2meq/g~0.85meq/g。殘餘OH基濃度若比0.2meq/g小,則與軟質發泡聚氨酯的自粘合性差。殘餘OH基濃度若比0.9meq/g更大,有時會無法固化,或者即便固化,特性穩定性等也會變差。殘餘OH基濃度為在配合設計時算出的殘餘OH基的量(meq)除以聚氨酯彈性體的總重量(g)的值。
磁傳感器3通常可為為了檢測磁場的變化而使用的傳感器,可例示為:磁阻元件(例如,半導體化合物磁阻元件、各向異性磁阻元件(AMR)、巨磁阻元件(GMR)或隧道磁阻元件(TMR))、霍爾元件、電感元件、MI元件、磁通門傳感器等。從具有更高的S/N比的觀點出發,優選使用霍爾元件。
本發明另外提供一種檢測緩衝墊的變形的系統的製造方法,所述製造方法包括下述步驟:製作磁性彈性體的步驟;在緩衝墊用模具中配設所述磁性彈性體的步驟;注入軟質發泡聚氨酯原液的步驟;將所述軟質發泡聚氨酯原液發泡,通過與磁性彈性體自粘合而一體化形成緩衝墊的步驟;及將該緩衝墊與檢測起因於緩衝墊的變形的磁性變化的磁傳感器組合的步驟。
磁性彈性體如上所述,可在彈性體的形成時配合磁性填料,並根據需要靜置或者通過其他手段使磁性填料偏置後,通過在模具內反應而製作。將該磁性彈性體配設於緩衝墊用的鑄模內,其後注入軟質發泡聚氨酯原液。通過使該聚氨酯原液發泡,磁性彈性體中殘餘的OH基和聚氨酯原液之間發生反應或者產生氫鍵,從而軟質發泡聚氨酯和磁性彈性體具有自粘合性。因此,就磁性彈性體而言,優選以將磁性填料的偏置面的相反面成為模具的內側的形式而配設。
軟質發泡聚氨酯原液為包含聚異氰酸酯成分、多元醇、水等含活性氫的化合物的聚氨酯原液。此處,關於可使用的聚異氰酸酯成分、含活性氫的化合物,列舉如下。
作為聚異氰酸酯成分,可無特殊限定地使用在聚氨酯的領域中公知的化合物。例如:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2』-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4』-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等芳族二異氰酸酯。另外,也可為二苯基甲烷二異氰酸酯的多核體(粗MDI)。亞乙基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯;1,4-環己烷二異氰酸酯、4,4』-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯。這些可使用1種,也可混合2種以上而使用。另外,所述異氰酸酯可以為氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯改性、縮二脲改性及異氰脲酸脂改性等的改性物。
作為含活性氫的化合物,可使用在聚氨酯的技術領域中常用的化合物。可列舉例如聚四亞甲基醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、環氧丙烷和環氧乙烷的共聚物等所代表的聚醚多元醇;聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、3-甲基-1,5-戊烷己二酸酯所代表的聚酯多元醇;聚己內酯多元醇、聚己內酯之類的聚酯二醇與碳酸亞烷基酯的反應產物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇;使碳酸亞乙酯與多元醇反應,隨後使所得的反應混合物與有機二羧酸反應而得的聚酯聚碳酸酯多元醇;通過多羥基化合物和芳基碳酸酯的酯交換反應而得的聚碳酸酯多元醇;作為使聚合物粒子分散的聚醚多元醇的聚合物多元醇等。這些可單獨使用,也可2種以上一起使用。作為這些的具體例子,可使用三井化學株式會社製造的市售品(例如,EP3028、EP3033、EP828、POP3128、POP3428及POP3628)等。
製造軟質發泡聚氨酯之際,所配合的上述之外的物質可使用通常使用的交聯劑、泡沫穩定劑、催化劑等,其種類無特殊限定。
作為交聯劑的例子,可列舉三乙醇胺、二乙醇胺等。作為泡沫穩定劑,可列舉東麗道康寧矽酮株式會社製造的SF-2962、SRX-274C、2969T等。作為催化劑的例子,可列舉Dabco33LV(Air Products Japan株式會社製造)、TOYOCAT ET、SPF 2、MR(東曹株式會社製造)等。
進一步,根據需要,可酌情使用水、調色劑、阻燃劑等添加物。
作為阻燃劑的例子,可列舉大八化學株式會社製造的CR530和CR505。
就使用上述方法得到的緩衝墊而言,在本發明中,通過組合磁傳感器而得到本發明的檢測緩衝墊的變形的系統。磁性彈性體的層存在於緩衝墊的一部分中,若緩衝墊因人的就座而變形,磁性彈性體也變形,由此產生磁性變化。該磁性變化由磁傳感器檢測,從而檢測人的就座。在汽車的安全帶的佩戴檢測系統的情形下,可於檢測到人的就座後且安全帶尚未固定時發出警告,檢測到安全帶已固定於帶扣從而消除警告。
實施例
通過實施例更加詳細地說明本發明。本發明並不受這些實施例的限定。
製造例1異氰酸酯封端預聚物A的合成
在反應容器中加入多元醇A(以丙三醇為引發劑而加成了環氧丙烷的聚氧丙二醇、OH值56、官能團數3)85.2質量份,邊攪拌邊進行1小時的減壓脫水。其後,將反應容器內進行氮氣置換。接著,在反應容器中加入甲苯二異氰酸酯(三井化學株式會社製造、2,4-型=100%、NCO%=48.3%)14.8質量份,保持反應容器內的溫度為80℃的同時反應3小時而合成異氰酸酯封端預聚物A(NCO%=3.58%)。
製造例2異氰酸酯封端預聚物B的合成
在反應容器中加入多元醇C(以季戊四醇為引發劑而加成了環氧丙烷的聚氧丙二醇、OH值75、官能團數3)81.2質量份,邊攪拌邊進行1小時的減壓脫水。其後,將反應容器內進行氮氣置換。接著,在反應容器中加入甲苯二異氰酸酯(三井化學株式會社製造、2,4-型=100%、NCO%=48.3%)18.8質量份,保持反應容器內的溫度為80℃的同時反應3小時而合成異氰酸酯封端預聚物B(NCO%=4.55%)。
實施例1
接下來,在多元醇A 213.0質量份及辛酸鉛(東榮化工株式會社製造、BTT-24)0.39質量份的混合液裡添加釹類填料(愛知制鋼株式會社製造、MF-15P、平均粒徑133μm)631.2質量份,調製填料分散液。將此填料分散液減壓消泡,並添加同樣經減壓消泡的上述預聚物A 100.0質量份,使用行星式攪拌機(新基株式會社製造)混合及消泡。將該反應液滴加到具有1.0mm的間隔物的經脫模處理的PET膜上,並使用夾輥調整至厚度1.0mm。其後,作為磁性填料的偏置處理,通過在常溫下靜置30分鐘而使磁性填料沉澱。其後,在80℃下進行1小時固化,得到填料分散的聚氨酯彈性體。通過將所得的該彈性體於磁化裝置(電子磁氣工業株式會社製造)以1.3T磁化,得到磁性彈性體。
使用上述磁性彈性體,根據下述的偏置度評價測定偏置度。結果示於表1。關於偏置度,偏置處理時間也記載於表1。
偏置度評價
用刀片切割所製造的彈性體,使用數字顯微鏡以100倍觀察樣品截面。使用圖像分析軟體(三谷商事社製造WinROOF)將所得圖像在彈性體的厚度方向上3等分,並統計上段層、中段層和下段層的磁性填料的粒子數。通過求出各層的粒子數與中段層的粒子數的比例而求出各層的磁性填料存在率。進一步,通過求出「上段層的磁性填料存在率」-「下段層的磁性填料存在率」作為偏置度。此處,上段層是指磁性彈性體的就座面側的層。
混合併攪拌聚丙二醇(三井化學株式會社製造、EP-3028、OH值28)60.0質量份、聚合物多元醇(三井化學株式會社製造、POP-3128、OH值28)40.0質量份、二乙醇胺(三井化學株式會社製造)2.0質量份、水3.0質量份、泡沫穩定劑(東麗道康寧矽酮株式會社製造、SF-2962)1.0質量份及胺催化劑(Air Products Japan株式會社製造、Dabco33LV)0.5質量份而調製混合液A,並調節溫度至23℃。另外,將甲苯二異氰酸酯和粗MDI的80/20(質量比)混合物(三井化學株式會社製造、TM-20、NCO%=44.8%)調溫至23℃,作為混合液B。
接著,將所述磁性彈性體切割出50mm方型,在緩衝墊模具中以磁性填料的偏置面為下的方式配置,並調整模具溫度至62℃。將以變為NCO指數=1.0的方式混合所述混合液A和所述混合液B而得到的軟質發泡聚氨酯原液使用高壓發泡機注入模具內,在模具溫度62℃下發泡、固化5分鐘,從而得到磁性彈性體被一體化的緩衝墊。該緩衝墊的特性穩定性(%)根據下述要點測定。結果示於表1。另外,評價了緩衝墊的磁性填料側的表面性狀的凹凸的有無。
特性穩定性的測定
就所得的緩衝墊進行50萬次耐久實驗而由相對於初期值的傳感器特性的變化率求出特性穩定性。傳感器特性由施加10kPa的壓力時的霍爾元件的輸出電壓變化率求得。另外,壓力施加使用40mmΦ的面壓頭。
表面性狀評價
所製造的磁性彈性體的表面性狀按照以下的基準評價。
○:無凹凸(處理性良好)
×:有凹凸(處理性惡劣)
實施例2~11及比較例1
所使用的配合處方使用表1記載的物質製作磁性彈性體,並按照與實施例1同樣的方法製作緩衝墊,評價偏置度、特性穩定性及表面性狀。結果示於表1。另外,比較例1不進行與軟質發泡聚氨酯的一體成形,各自成形後,對使用雙面膠粘貼的緩衝墊進行同樣的評價。使用雙面膠粘貼為現有技術的狀態,在本發明中以自粘合為特徵。
表中,多元醇B為以丙二醇為引發劑而加成了環氧丙烷的聚氧丙二醇、OH值56、官能團數2。
多元醇D為以3-甲基-1,5-戊二醇及三羥甲基丙烷和己二酸為起始原料的聚酯多元醇,OH值56、官能團數3。
釤類填料為SmFeN合金微粉(平均粒徑:2.5μm、住友金屬礦山株式會社製造)。
表1表明在本發明的實施例的情形下,特性穩定性良好。但是,並不是一體成型而是使用雙面膠固定的比較例1的情形下,特性穩定性變為超過20%的值。
在實施例8中,磁性填料的偏置度小,磁性彈性體和軟質發泡聚氨酯的粘接具有不充分的傾向,特性穩定性變差,但是在可耐使用的範圍。在實施例9中,與實施例8相反,偏置度大,特性穩定性良好,但是表面狀態變差,可處理性變差,不過在可耐使用的範圍。在實施例10中,殘餘OH基濃度低,由化學效果產生的粘接效果不充分,特性穩定性變差,但是為不礙於使用的狀態。在實施例11中,由於殘餘OH基濃度高,從而磁性彈性體的彈性率變得非常低,特性穩定性變差,不過在可耐使用的範圍。
產業上利用的可能性
本發明的檢測緩衝墊的變形的系統可應用於車的座椅等,且耐長時間的使用,為優異的系統。另外,由於使用了磁性彈性體,因而即便就座也無固體感,即便長時間就座也不會疲勞。
附圖標記說明
1……就座部
2……靠背部
3……磁傳感器
4……磁性彈性體
5……軟質發泡聚氨酯
6……緩衝墊
7……外皮
8……臺座
9……彈性體
10……磁性填料
11……壓力