树脂发泡体的制作方法

文档序号:25999018发布日期:2021-07-23 21:14阅读:84来源:国知局
树脂发泡体的制作方法

本公开涉及树脂发泡体。

本申请基于并要求2018年12月3日在日本提交的在先日本专利申请特愿2018-226826号的优先权,其全部内容通过引用合并于此。



背景技术:

传统上,可以获得作为树脂发泡体的通过密度调节提供了改善的就座舒适性的座垫(例如,专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002-65409号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

通常,因为树脂发泡体中的剪切方向上的刚性(以下称为“剪切刚性”)相对于压缩方向上的刚性(以下称为“压缩刚性”)的比率较小,所以当使用者对树脂发泡体施加荷重时,可以获得改善的被吸入(被拥抱)的感觉(以下称为“触感”)。

然而,当如在专利文献1中那样调节树脂发泡体的密度时,树脂发泡体的压缩刚性和剪切刚性两者都根据密度的增减而增减。因此,不能充分改善触感。

本公开旨在提供可以提供改善的触感的树脂发泡体。

用于解决问题的方案

本公开的树脂发泡体是

由可挠性树脂制成的树脂发泡体,

所述树脂发泡体整体包括骨架部,

所述骨架部包括:

多个骨部,以及

多个连接部,其连接所述多个骨部的端部,

所述多个骨部均包括:

骨恒定部,其在保持截面积大致恒定的情况下延伸;以及

骨变化部,其在截面积逐渐增大的情况下从所述骨恒定部延伸到相应的所述连接部,并且

对于所述多个骨部,在所述多个骨部中的每一者中,每个骨部的所述骨变化部在所述骨恒定部侧的端处的截面积a0相对于所述骨变化部在所述连接部侧的端处的截面积a1的比率a0/a1的平均值av(a0/a1)满足:

0.15≤av(a0/a1)<0.5。

发明的效果

根据本公开,可以提供一种树脂发泡体,其能够提供改善的触感。

附图说明

图1是示出在图2的箭头c方向上观察的根据本公开的实施方式的树脂发泡体的一部分的平面图。

图2是示出在图1的箭头d方向上观察的图1中的树脂发泡体的立体图。

图3是示出在图1的箭头d方向上观察的图1中的树脂发泡体的单元部的立体图。

图4是示出以放大方式观察的图3中的树脂发泡体的单元部的一部分的立体图。

图5是示出在图3的箭头e方向上观察的图3中的树脂发泡体的单元部的立体图。

图6是除了一些附图标记、虚线和点划线与图5中的不同之外与图5相同的图。

图7的(a)是示出未施加外力的状态下的图1中的树脂发泡体的骨部的立体图,图7的(b)是示出施加了外力的状态下的图7的(a)的骨部的立体图。

图8是与图6对应的、用于说明根据本公开的第一变形例的树脂发泡体的图。

图9是示出包括根据本公开的实施方式的树脂发泡体的汽车座垫的立体图。

图10的(a)是示出对根据本公开的比较例1以及实施例1和实施例2的树脂发泡体进行的静态挠曲特性(触感)分析的结果的图,图10的(b)是示出对根据本公开的实施例3至实施例5的树脂发泡体进行的静态挠曲特性(触感)分析的结果的图。

图11的(a)是示出对根据本公开的比较例1以及实施例1和实施例2的树脂发泡体进行的表面触感分析的结果的图,图11的(b)是示出对根据本公开的实施例3至实施例5的树脂发泡体进行的表面触感分析的结果的图。

图12是示出对根据本公开的比较例1以及实施例1和实施例2的树脂发泡体进行的轻量特性分析的结果的图。

图13是用于说明剪切刚性g的定义的图。

图14是用于说明25%压缩应力σ25和梯度e的定义的图。

具体实施方式

本公开的树脂发泡体优选地用于缓冲构件,更优选用于例如就座用缓冲构件(诸如座垫,特别是汽车座垫)或床。

将参照附图示例性地说明根据本公开的树脂发泡体的实施方式。

图中任何共用的构成要素都由相同的附图标记表示。

在图1至图6和图8中,为了便于理解树脂发泡体的取向,示出了固定到树脂发泡体的xyz正交坐标系的取向。

首先,以下将参照图1至图7说明根据本公开的实施方式的树脂发泡体1。图1至图7示意性地示出了本实施方式的树脂发泡体1的一部分。

在图1和图2中,分别以不同角度观察在根据本实施方式的树脂发泡体1中切成长方体的一部分。在图1中,以平面图示出了树脂发泡体1的该部分的一个表面,换言之,在图2的箭头c方向(-x方向)上观察树脂发泡体1的该部分。在图2中,从斜上方观察树脂发泡体1的该部分的与图1中相同的表面,换言之,在图1的箭头d方向上观察树脂发泡体1的该部分。

树脂发泡体1由可挠性树脂制成。更具体地,树脂发泡体1包括作为树脂发泡体1的骨架的骨架部2以及由骨架部2区划出的大量气泡孔c。骨架部2存在于整个树脂发泡体1中并由可挠性树脂制成。在本示例中,树脂发泡体1具有连续气泡结构,该结构不包括使气泡孔c彼此分隔的膜3(图8),并且树脂发泡体1的除了骨架部2以外的部分是空隙。

“可挠性树脂”是能够在被施加外力时变形的树脂(包括橡胶),并且优选地例如是弹性体树脂或橡胶,更优选地是聚氨酯。换言之,树脂发泡体1不限于发泡聚氨酯树脂,而可以是诸如发泡橡胶等的其它树脂发泡体。由可挠性树脂制成的树脂发泡体1可以根据外力的施加和消除而进行压缩和恢复变形,并且可以具有缓冲特性。

在本实施方式中,树脂发泡体1是通过化学反应经由发泡的过程(发泡过程)而制造的。具体地,本实施方式的树脂发泡体1优选地通过例如使用模具或板坯成形的发泡成形来制造。树脂发泡体1的骨架部2的各部件(例如,后述的骨部2b)的截面积和长度可以通过调节发泡剂、模具的内压、模具温度等来改变。树脂发泡体1的连续气泡结构例如通过在发泡过程后的连续气泡结构形成过程中去除上述的膜3(图8)而形成。

然而,树脂发泡体1可以通过3d打印机成形。

在图1和图2中,为了方便起见,树脂发泡体1的在图1至图2中示出的部分的一部分u(以下称为“单元部u”)用深灰色着色,在图1中,用虚线示出了单元部u的外缘(外轮廓)。在图示的示例中,单元部u的外缘具有长方体形状,并且树脂发泡体1具有多个单元部u在x方向、y方向和z方向上连成一体的构造。树脂发泡体1的在图1和图2中示出的部分由18个单元部u制成,该18个单元部u通过在z方向上排列三个单元部、在y方向上排列三个单元部以及在x方向上排列两个单元部构成。在本示例中,树脂发泡体1中包括的各单元部u的构造、尺寸和取向均基本相同。然而,每个单元部u的外缘(外轮廓)可以具有长方体形状以外的形状。树脂发泡体1中包括的单元部u中的构造和/或尺寸可以略微不同。

图3至图6仅示出了一个单元部u。在图3中,在与图2的方向基本相同的方向上观察单元部u,换言之,在图1的箭头d方向上观察单元部u。在图4中,以放大方式观察图3的一部分。在作为相同的图的图5和图6中,从下侧观察单元部u的与图3中的部分相同的部分,换言之,在图3的箭头e方向上观察单元部u。图5与图6之间的唯一区别在于为了图的可视性而示出的不同的虚线和点划线。作为参考,图1和图2的箭头a和c也在图3和图5中示出。

如图1至图6所示,树脂发泡体1的骨架部2包括多个骨部2b和多个连接部2j。更具体地,在图示的示例中,整个骨架部2由多个骨部2b和多个连接部2j一体地构成。在本示例中,每个骨部2b均为柱状,并且在本示例中,每个骨部2b在相应的一对连接部2j之间直线状延伸。每个连接部2j在彼此不同的方向上延伸的多个(在图示的示例中为两个至六个)骨部2b的端部2be彼此相邻的位置处连接端部2be。

然而,在骨架部2的一部分处,骨部2b和连接部2j可以彼此断开,并且一部分骨部2b可以在其延伸的途中断开。这种断开可以在例如树脂发泡体1的制造时的发泡过程或之后的连续气泡形成过程中发生。

在图4和图5中,在树脂发泡体1的一部分处示出了骨架部2的骨架线o。骨架部2的骨架线o包括各骨部2b的骨架线o和各连接部2j的骨架线o。骨部2b的骨架线o是骨部2b的中心轴线(重心线)并且由后述的骨恒定部2b1的中心轴线和骨变化部2b2的中心轴线构成。连接部2j的骨架线o是当与该连接部2j连接的各骨部2b的中心轴线平滑地延伸到该连接部2j内并彼此连结时获得的延长线部分。

骨部2b的延伸方向是骨部2b的骨架线o(骨架线o中与骨部2b相对应的部分;以下相同)的延伸方向。在本示例中,各骨部2b的骨架线o均直线状延伸。

整体上包括骨架部2的树脂发泡体1可以根据外力的施加和消除而进行压缩和恢复变形,因此作为缓冲构件具有良好特性。

注意,骨架部2中包括的部分或全部骨部2b可以以弯曲状延伸。

骨架部2的各边缘部分(彼此相邻的一对表面所面对的边部分)在图中成角度,但是可以平滑地弯曲。

在图示的示例中,骨架部2中包括的骨部2b具有基本相同的形状和尺寸。然而,本公开不限于本示例,而是骨架部2中包括的各骨部2b的形状和/或尺寸可以不相同,例如,一部分骨部2b的形状和/或尺寸可以与其它骨部2b的形状和/或尺寸不同。

图7单独示出了本示例的骨部2b。图7的(a)示出了没有外力施加到骨部2b的自然状态,图7的(b)示出了外力施加到骨部2b的状态。在图7中,示出了骨部2b的中心轴线(骨架线o)。

如图7的(a)所示,各骨部2b均由骨恒定部2b1和一对骨变化部2b2构成,骨恒定部2b1在保持截面积基本恒定的情况下延伸,一对骨变化部2b2在骨恒定部2b1的延伸方向上的两侧的截面积逐渐增大的情况下从骨恒定部2b1延伸至相应的连接部2j。

至于骨恒定部2b1,“在保持截面积基本恒定的情况下延伸”还包括骨恒定部2b1的截面积在延伸的途中略有变化的情况,具体地,骨恒定部2b1的截面积的最大值等于或小于骨恒定部2b1的截面积的最小值的110%的情况。骨恒定部2b1与骨变化部2b2之间的边界是骨部2b的截面积从骨恒定部2b1朝向骨变化部2b2侧开始增大的起点。

注意,本公开不限于本示例,而可以是骨架部2中包括的仅一些骨部2b满足上述构造。在这种情况下,例如,骨架部2中包括的一些骨部2b可以分别仅包括骨恒定部2b1。可替代地,骨架部2中包括的一些骨部2b可以分别仅在骨恒定部2b1的一侧的端部处包括骨变化部2b2,而在骨恒定部2b1的另一侧的端部可以直接与对应的连接部2j连接。

骨恒定部2b1的截面积和骨变化部2b2的截面积分别是骨恒定部2b1的与骨架线o正交的截面的截面积和骨变化部2b2的与骨架线o正交的截面的截面积。

在本示例中,由于树脂发泡体1中包括的每个骨部2b均由骨恒定部2b1和骨变化部2b2构成,并且骨变化部2b2的截面积随着位置从骨恒定部2b1朝向连接部2j移动而逐渐增大,骨部2b在骨恒定部2b1与骨变化部2b2之间的边界附近具有朝向骨恒定部2b1变细的收缩形状。因此,当施加外力时,骨部2b容易在收缩部分和骨恒定部2b1的中间部分进行屈曲变形,因此,树脂发泡体1容易变形(图7的(b))。结果,树脂发泡体1可以提供改善的触感,并且还可以提供柔软的表面触感。

在本实施方式中,对于骨架部2中包括的多个骨部2b,在多个骨部2b中的每一者中,骨变化部2b2的在骨恒定部2b1侧的端2b22处的截面积a0(图7)相对于骨变化部2b2的在连接部2j侧的端2b21处的截面积a1(图7)的比率a0/a1的平均值av(a0/a1)满足:

0.15≤av(a0/a1)<0.5

注意,比率a0/a1的平均值av(a0/a1)是通过将骨架部2中包括的每个骨部2b的比率a0/a1的总和除以骨架部2中包括的骨部2b的数量而获得的值。当每个骨部2b均包括两个骨变化部2b2时,各骨部2b的比率a0/a1是各骨变化部2b2的比率a0/a1的平均值。

上述比率a0/a1的平均值av(a0/a1)是比传统的一般树脂发泡体高的值。当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)为0.15以上时,剪切方向上的刚性(以下称为“剪切刚性”)相对于压缩方向上的刚性(以下称为“压缩刚性”)的比率小于当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)小于0.15时的剪切方向上的刚性相对于压缩方向上的刚性的比率。因此,可以在保持压缩刚性的同时降低剪切刚性。因此,当使用者对树脂发泡体1施加荷重时,可以增加树脂发泡体1与使用者的接触面积,从而改善使用者可以获得的被树脂发泡体1吸入(拥抱)的感觉(触感)。当树脂发泡体1用于座垫(特别是汽车座垫)时,该范围是特别优选的。

另外,当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)等于或大于0.15时,树脂发泡体1可以提供比当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)小于0.15时更柔软的表面触感。

另外,当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)等于或大于0.15时,与比率a0/a1的平均值av(a0/a1)小于0.15的情况相比,可以在保持树脂发泡体1的硬度的同时使树脂发泡体1轻量化。

出于相同的原因,比率a0/a1的平均值av(a0/a1)优选地等于或大于0.20。

当比率a0/a1的平均值av(a0/a1)小于0.5时,与比率a0/a1的平均值av(a0/a1)等于或大于0.5的情况相比,可以充分地确保经由发泡过程(使用模具的发泡成形过程或板坯成形过程)制造树脂发泡体1的容易性。

出于相同的原因,比率a0/a1的平均值av(a0/a1)优选地等于或小于0.45。

如图1至图7所示,在本示例中,骨架部2中包括的每个骨部2b的骨恒定部2b1的截面积小于骨变化部2b2和相应的连接部2j的截面积。更具体地,骨恒定部2b1的截面积小于骨变化部2b2和连接部2j中的每一者的任何部分(除了骨恒定部2b1和骨变化部2b2之间的边界部分)的截面积。换言之,骨恒定部2b1是骨架部2中具有最小的截面积(最细)的部分。因此,当如上所述地施加外力时,骨恒定部2b1容易变形。因此,树脂发泡体1可以提供改善的触感,并且还可以提供更柔软的表面触感。

注意,连接部2j的截面积是与连接部2j的骨架线o正交的截面的截面积。

注意,本公开就不限于本示例,而可以是骨架部2中包括的仅一些骨部2b满足上述构造,只要上述比率a0/a1的平均值av(a0/a1)在上述范围内即可,并且在这种情况下,也可以在不同程度上获得相同的效果。

同样地,在本示例中,骨架部2中包括的每个骨部2b的骨恒定部2b1的宽度小于骨变化部2b2和相应的连接部2j的宽度。更具体地,骨恒定部2b1的宽度小于骨变化部2b2和连接部2j中的每一者的任何部分(除了骨恒定部2b1和骨变化部2b2之间的边界部分以外)的宽度。换言之,骨恒定部2b1是骨架部2中宽度最小(最细)的部分。因此,在施加外力时,骨恒定部2b1容易变形,因此,树脂发泡体1能够提供改善的触感,还可以提供更柔软的表面触感。

注意,骨恒定部2b1、骨变化部2b2和连接部2j的宽度分别是沿着骨恒定部2b1、骨变化部2b2和连接部2j的均通过骨架线o上的一点并且与骨架线o正交的截面测得的该截面中的最大宽度。连接部2j的骨架线o是骨架线o的对应于连接部2j的一部分。在图7的(a)中,作为参考,示出了骨恒定部2b1的宽度w0和骨变化部2b2的宽度w1。

注意,本公开不限于本示例,而可以是骨架部2中包括的仅一些骨部2b满足上述构造,并且在这种情况下,也可以在不同程度上获得相同的效果。

如图7所示,在本示例中,骨架部2中包括的各骨部2b的骨变化部2b2具有作为侧面的一个或多个(在本示例中为三个)倾斜面2b23,倾斜面2b23相对于骨变化部2b2的延伸方向倾斜(小于90°地倾斜),并且宽度w2随着位置从骨恒定部2b1朝向连接部2j移动而逐渐增加。

同样地在这种构造的情况下,当施加外力时,骨部2b在骨恒定部2b1与骨变化部2b2之间的边界附近的收缩部分处容易进行屈曲变形。因此,树脂发泡体1可以提供改善的触感,并且还可以提供更柔软的表面触感。

骨变化部2b2的延伸方向是骨变化部2b2的中心轴线(骨架线o)的延伸方向。骨变化部2b2的倾斜面2b23的宽度w2是沿着与骨变化部2b2的骨架线o正交的截面测得的倾斜面2b23的宽度。

注意,本公开不限于本示例,而可以是骨架部2中包括的仅一些骨部2b满足上述构造,只要上述比率a0/a1的平均值av(a0/a1)在上述范围内即可,并且在这种情况下,也可以在不同程度上获得相同的效果。

在本示例中,骨架部2中包括的各骨部2b的骨恒定部2b1和骨变化部2b2的截面形状是大致三角形(具体地,大致正三角形)形状。换言之,在本示例中,各骨部2b的截面形状在其整个长度上大致相同(大致三角形)。

注意,骨恒定部2b1和骨变化部2b2的截面形状分别是在与骨恒定部2b1的中心轴线(骨架线o)正交的截面以及与骨变化部2b2的中心轴线(骨架线o)正交的截面处的形状。

注意,本公开不限于本示例,而是可以骨架部2中包括的仅一些骨部2b满足上述构造,并且在这种情况下,也可以在不同程度上获得相同的效果。

在骨架部2中包括的一些或全部骨部2b中,骨恒定部2b1和骨变化部2b2的截面形状可以分别为除了大致三角形之外的大致多边形(大致矩形等)或者可以分别是大致圆形(诸如,大致正圆形或大致椭圆形等)。骨恒定部2b1和骨变化部2b2的截面形状可以彼此不同。

在本示例中,各连接部2j均具有与各骨部2b不同的截面形状。换言之,在本示例中,连接部2j与骨部2b之间的边界是截面形状沿着骨架部2的中心轴线(骨架线o)从骨部2b向连接部2j侧变化的位置。

在本实施方式的树脂发泡体1中,至于骨架部2中包括的多个骨部2b,在多个骨部2b的每一者中,骨恒定部的长度l0(图7)相对于骨部2b的长度l1(图7)的比率l0/l1的平均值av(l0/l1)优选地满足:

0.5≤av(l0/l1)<1.0

注意,比率l0/l1的平均值av(l0/l1)是通过将骨架部2中包括的多个骨部2b的比率l0/l1的总和除以骨架部2中包括的骨部2b的数量而获得的值。

当比率l0/l1的平均值av(l0/l1)等于或大于0.5时,剪切刚性相对于压缩刚性的比率小于当比率l0/l1的平均值av(l0/l1)小于0.5时的剪切刚性相对于压缩刚性的比率。因此,可以在保持压缩刚性的同时降低剪切刚性。因此,当使用者对树脂发泡体1施加荷重时,可以增加树脂发泡体1与使用者的接触面积,从而改善使用者可以获得的触感。当树脂发泡体1用于座垫(特别是汽车座垫)时,该范围是特别优选的。

另外,当比率l0/l1的平均值av(l0/l1)等于或大于0.5时,树脂发泡体1可以提供比当比率l0/l1的平均值av(l0/l1)小于0.5时更柔软的表面触感。

如图1至图6所示,在图示的示例中,树脂发泡体1具有两种气泡孔c,即第一气泡孔c1和直径小于第一气泡孔c1的直径的第二气泡孔c2。

在本示例中,每个气泡孔c(第一气泡孔c1和第二气泡孔c2)具有大致多面体的形状。更具体地,在本示例中,第一气泡孔c1具有大致开尔文十四面体(切顶八面体)形状。开尔文十四面体(切顶八面体)是由六个正方形构成面和八个正六边形构成面构成的多面体。在本示例中,第二气泡孔c2具有大致八面体形状。然而,在示出的示例中,由于每个骨部2b不仅包括骨恒定部2b1,而且还包括位于骨恒定部两侧的骨变化部2b2,因此第一气泡孔c1和第二气泡孔c2的形状均不是数学的(完整的)开尔文十四面体或八面体。示意性地,树脂发泡体1中包括的气泡孔c规则地排列以在空间上填充由树脂成发泡1的外缘(外轮廓)包围的内部空间(以减小气泡孔c之间的各个间隙(间隔))。每个第二气泡孔c2均被布置为填充第一气泡孔c1之间的小间隙(间隔)。

当树脂发泡体1的一些或全部(在本示例中为全部)气泡孔c具有如本示例中的大致多面体形状时,树脂发泡体1中包括的气泡孔c之间的各个间隙(间隔)进一步减小,并且能够在树脂发泡体1的内部形成更多数量的气泡孔c。在这种构造的情况下,树脂发泡体1的根据外力的施加和消除的压缩和恢复变形的表现对于缓冲构件、特别是就座用缓冲构件是更加良好的。

气泡孔c的多面体形状不限于本示例,而可以是任意的。例如,优选第一气泡孔c1具有大致四面体、大致八面体或大致十二面体形状的构造,以减小气泡孔c之间的间隙(间隔)。可替代地,树脂发泡体1的一些或全部气泡孔c的形状均可以是除了大致多面体形状以外的立体形状(例如球体、椭圆体或圆柱体等)。树脂发泡体1可以仅具有一种类型的气泡孔c(例如,仅第一气泡孔c1),或者可以包括三种以上的气泡孔c。

在图示的示例中,一个第一气泡孔c1由八个单元部u构成,其中沿x、y和z方向分别排列两个单元部u。一个单元部u构成多个第一气泡孔c1的一部分。为一个单元部u布置两个第二气泡孔c2。

然而,本公开不限于本示例,而可以是树脂发泡体1的各气泡孔c均由任意数量的单元部u构成,并且各单元部u均可以被包括在任意数量的气泡孔c中。

如图1和图2所示,在本示例中,骨架部2包括多个(第一气泡孔c1的数量)第一气泡区划部21,每个第一气泡区划部21在内部区划出相应的第一气泡孔c1。

如图1至图6所示,每个第一气泡区划部21均包括多个(在本示例中为14个)第一环状部211。每个第一环状部211均为环形形状,并且其内周侧缘部2111区划出大致平坦的第一假想面v1。第一气泡区划部21中包括的多个第一环状部211以如下方式彼此联接:由第一环状部211的各个内周侧缘部2111区划出的第一假想面v1彼此不交叉。

每个第一气泡孔c1均由包括在第一气泡区划部21中的多个第一环状部211以及由多个相应的第一环状部211区划出的多个第一假想面v1区划而成。示意性地,每个第一环状部211均为区划出第一气泡孔c1的立体形状的边的部分,并且每个第一假想面v1均为区划出第一气泡孔c1的立体形状的构成面的部分。

每个第一环状部211均由多个骨部2b和连接多个骨部2b的端部2be的多个连接部2j构成。

彼此连结的每对第一环状部211的连结部均由一个骨部2b和在骨部2b两侧的一对连接部2j构成,该连结部由一对第一环状部211共享。

在每个第一假想面v1中(除了也构成后述的第二假想面v2的第一假想面v1之外),第一假想面v1的一侧的表面(第一假想面v1的前表面)区划出第一气泡孔c1的一部分,并且该第一假想面v1的另一侧的表面(第一假想面v1的背面)区划出另一个第一气泡孔c1的一部分。

在本示例中,各第一假想面v1未覆盖有膜,而是开放的,换言之,具有开口。因此,气泡孔c通过第一假想面v1彼此连通以允许气泡孔c之间的通气。因此,改善了树脂发泡体1的透气性,并且可以容易地进行树脂发泡体1的根据外力的施加和消除的压缩和恢复变形。

如图1至图6所示,在本示例中,包括在每个第一气泡区划部21中的多个(在本示例中为14个)第一环状部211均包括一个或多个(在本示例中为6个)第一小环状部211s以及一个或多个(在本示例中为8个)第一大环状部211l。每个第一小环状部211s的内周侧缘部2111区划出第一小假想面v1s。每个第一大环状部211l的内周侧缘部2111区划出第一大假想面v1l,并且第一大假想面v1l的面积大于第一小假想面v1s的面积。

图5示出了每个单元部u的构成第一气泡区划部21的部分的骨架线o。如从图5理解的,在本示例中,每个第一大环状部211l的骨架线o具有正六边形形状,因此,相应的第一大假想面v1l具有大致正六边形形状。在本示例中,每个第一小环状部211s的骨架线o具有正方形形状,因此,相应的第一小假想面v1s具有大致正方形形状。以此方式,在本示例中,第一小假想面v1s和第一大假想面v1l不仅在面积上彼此不同而且在形状上也彼此不同。

每个第一大环状部211l均由多个(在本示例中为6个)骨部2b和连接多个骨部2b的端部2be的多个(在本示例中为6个)连接部2j构成。每个第一小环状部211s均由多个(在本示例中为4个)骨部2b和连接多个骨部2b的端部2be的多个(在本示例中为4个)连接部2j构成。

由于第一气泡区划部21中包括的多个第一环状部211包括具有不同尺寸的第一小环状部211s和第一大环状部211l,因此树脂发泡体1中包括的第一气泡孔c1之间的各个间隙(间隔)可以进一步减小。另外,当第一小环状部211s的形状与第一大环状部211l的形状如本示例中那样彼此不同时,能够进一步减小树脂发泡体1中包括的第一气泡孔c1之间的间隙(间隔)。

然而,第一气泡区划部21中包括的多个第一环状部211可以具有相同的尺寸和/或形状。

如在本示例中,当包括在第一气泡区划部21中的一些或全部(在本示例中为全部)第一假想面v1具有大致多边形形状时,包括在树脂发泡体1中的气泡孔c之间的间隔可以进一步减小。另外,作为缓冲构件、特别是就座用缓冲构件,树脂发泡体1的根据外力的施加和消除的压缩和恢复变形的表现更加良好。

注意,包括在树脂发泡体1中的至少一个第一假想面v1可以具有除了如本示例中的大致正六边形形状和大致正方形形状以外的任意的大致多边形形状,或者具有除了大致多边形形状以外的平面形状(例如,圆形(诸如正圆或椭圆))。

如图1所示,在本示例中,骨架部2包括多个(第二气泡孔c2的数量)第二气泡区划部22,每个第二气泡区划部22均在内部区划出第二气泡孔c2。

如图4所示,每个第二气泡区划部22均包括多个(在本示例中为两个)第二环状部222。每个第二环状部222均具有环形形状,并且其内周侧缘部2221区划出大致平坦的第二假想面v2。第二气泡区划部22中包括的各第二环状部222以使得由各个内周侧缘部2221区划出的第二假想面v2彼此交叉(在本示例中,彼此正交)的方式彼此联接。

每个第二气泡孔c2通过包括在相应的第二气泡区划部22中的各个第二环状部的内周侧缘部2221以及通过平滑地联接内周侧缘部2221的假想面区划出。

图4示出了每个单元部u的构成第二气泡区划部22的部分的骨架线o。如从图4理解的,在本示例中,第二气泡区划部22中包括的每个第二环状部222的骨架线o具有正方形形状,因此,相应的第二假想面v2具有大致正方形形状。

每个第二环状部222均由多个(在本示例中为四个)骨部2b和连接多个骨部2b的端部2be的多个(在本示例中为四个)连接部2j构成。

在本示例中,包括在每个第二气泡区划部22中的各第二环状部222的连结部均由各第二环状部222所共享的两个连接部j构成。

本示例中,第二气泡区划部22中包括的各第二假想面v2具有彼此大致相同的形状和面积。

注意,每个第二气泡区划部22中包括的各个第二假想面v2的形状不限于本示例,而可以是除了大致正方形以外的任意的大致多边形形状或者具有除了大致多边形形状以外的平面形状(例如,圆形(诸如正圆或椭圆等))。

如图4所示,在图示的示例中,每个第二气泡区划部22中包括的两个第二环状部222中的一者也构成第一环状部211(更具体地,第一小环状部211s)。

在图示的示例中,每个第二假想面v2未覆盖有膜,而是开放的,换言之,具有开口。因此,气泡孔c(特别地,第一气泡孔c1和第二气泡孔c2)通过第二假想面v2彼此连通以允许气泡孔c之间的通气。因此,可以改善树脂发泡体1的透气性,并且可以容易地进行树脂发泡体1的根据外力的施加和消除的压缩和恢复变形。

注意,如在图8所示的第一变形例中,树脂发泡体1中包括的至少一个第一假想面v1可以覆盖有膜3。膜3由与骨架部2相同的材料制成并且与骨架部2形成为一体。膜3防止了将第一假想面v1夹在中间的两个第一气泡孔c1之间的连通,因此,树脂发泡体1整体的透气性劣化。树脂发泡体1整体的透气性可以通过调节包括在树脂发泡体1中并覆盖有膜3的第一假想面v1的数量来调节,并且可以根据要求实现各种透气水平。

注意,当将树脂发泡体1用作缓冲构件(例如,用作座垫,特别是用作汽车座垫)时,树脂发泡体1中包括的所有第一假想面v1都覆盖有膜3不是优选的,换言之,优选的是,树脂发泡体1中包括的至少一个第一假想面v1未覆盖有膜3而是开放的。

如上所述,本公开的树脂发泡体优选用于缓冲构件,更优选用于例如就座用缓冲构件(诸如座垫,特别是汽车座垫)或床。

作为示例,图9示出了包括图1所示的示例的树脂发泡体1的汽车座垫300。在图9所示的示例中,汽车座垫300包括供就座者就座的缓冲垫310和用于支撑就座者的背部的靠背垫320。缓冲垫310和靠背垫320均构成汽车座垫300。

图9示出了当从坐在汽车座垫300上的就座者观察时的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”各方向。

缓冲垫310包括:主垫311,其形成为支撑就座者的臀部和大腿部;一对侧垫312,其位于主垫311的左右两侧并且向上突出超过主垫311。靠背垫320包括:主垫321,其形成为支撑就座者的背部;一对侧垫322,其位于主垫321的左右两侧并且向前突出超过主垫321。

在图9所示的示例中,缓冲垫310和靠背垫320由单独的(作为单独的构件的)树脂发泡体1形成。缓冲垫310整体上一体地形成。背垫320整体上一体地形成。

在某些情况下,在靠背垫320的上方设置有头枕330。头枕330可以与靠背垫320分离或与靠背垫320一体化。

如图9所示的示例,当树脂发泡体1用于汽车座垫300的缓冲垫310和/或靠背垫320时,坐在汽车座垫300上的就座者可以良好地感觉到被汽车座垫300吸入(拥抱)的感觉(触感),因此可以改善就座舒适性。

实施例

通过分析来评价本公开的树脂发泡体的比较例和实施例,这将在下面进行说明。

在电脑上制作本公开的树脂发泡体的比较例1和实施例1至实施例5的3d-cad模型,并进行分析。其结果在图10至图12中示出。

比较例1和实施例1至实施例5的树脂发泡体模型均是可挠性的并且全包括骨架部2,骨架部2包括多个骨部2b和连接多个骨部2b的端部2be的多个连接部2j,并且多个骨部2b均包括骨恒定部2b1和一对骨变化部2b2,骨恒定部2b1在保持截面积恒定的情况下延伸,一对骨变化部2b2在截面积逐渐增大的情况下从骨恒定部2b1延伸到一对连接部2j。比较例1和实施例1至实施例5的树脂发泡体模型的材料具有相同的材料性能(诸如刚性)。在比较例1和实施例1至实施例5的树脂发泡体模型中,骨架部2中包括的各骨部2b具有相同的形状和尺寸。

比较例1以及实施例1和实施例2(图10的(a)、图11的(a)和图12)仅在各骨部2b的比率a0/a1(即,平均值av(a0/a1))上彼此不同。注意,在比较例1以及实施例1和实施例2中,各骨部2b的比率l0/l1(即,平均值av(l0/l1))为0.6。

实施例3至实施例5(图10的(b)和图11的(b))仅在各骨部2b的比率l0/l1(即,平均值av(l0/l1))上彼此不同。注意,在实施例3至实施例5中,各骨部2b的比率a0/a1(即,平均值av(a0/a1))为0.20。

对于比较例1以及实施例1至实施例5中的每一者,评价了触感(静态挠曲特性)和表面触感。另外,对于比较例1以及实施例1和实施例2,评价了轻量特性。

[触感(静态挠曲特性)的评价]

在评价触感(静态挠曲特性)时,对于比较例1和实施例1至实施例5中的每一者计算了通过将剪切刚性g除以25%应力σ25获得的值g/σ25。其结果在图10的(a)和图10的(b)中示出。

如图13所示,在示出通过每个骨部2b的杨氏模量获得的无量纲化剪切应力(纵轴)与工程学剪切变形(横轴)之间的关系的曲线图中,剪切刚性g被定义为曲线图的初期区域的线性近似(虚线)的梯度,该曲线图是对各示例的树脂发泡体进行剪切方向上的变形模拟时获得的。

25%应力σ25可以被认为是树脂发泡体的压缩刚性(25%硬度),并且如图14所示,在示出通过每个骨部2b的杨氏模量获得的无量纲化公称压缩应力(纵轴)与公称压缩变形(横轴)之间的关系的曲线图中,25%应力σ25被定义为公称压缩变形为0.25(换言之,25%)时的无量纲化公称压缩应力,该曲线图是对每个示例的树脂发泡体进行压缩方向上的变形模拟时获得的。

g/σ25的值越小,剪切刚性相对于压缩刚性的比率越小,因此触感更良好。

如图10的(a)所示,实施例1和实施例2的触摸感显著地优于比较例1。如图10的(b)所示,实施例4至实施例5的触感优于实施例3。

[表面触感的评价]

在评价表面触感时,对比较例1和实施例1至实施例5中的每一者计算通过将梯度e除以25%应力σ25获得的值e/σ25。其结果在图11的(a)和图11的(b)中示出。

如图14所示,在示出了通过每个骨部2b的杨氏模量获得的无量纲化公称压缩应力(纵轴)与公称压缩变形(横轴)之间的关系的曲线图中,梯度e被定义为曲线图的初期区域的线性近似(虚线)的梯度,该曲线图是对每个示例的树脂发泡体进行压缩方向上的变形模拟时获得的。

e/σ25的值越小,表面触感越良好。

如图11的(a)所示,实施例1和实施例2的表面触感优于比较例1。如图11的(b)所示,实施例4至实施例5的表面触感优于实施例3。

[轻量特性的评价]

在评价轻量特性时,对比较例1以及实施例1和实施例2的每一者,计算通过将25%应力σ25除以表观密度ρ而获得的值σ25/ρ。值σ25/ρ表示每单位密度实现的硬度。其结果在图12中示出。

σ25/ρ的值越大,相对于重量的刚性就越高,换言之,可以在确保相同的刚性的同时实现轻量化,因此轻量特性更良好。

如图12所示,实施例1和实施例2的轻量特性优于比较例1。

产业上的可利用性

本公开的树脂发泡体优选地用于缓冲构件,更优选地用于例如就座用缓冲构件(诸如座垫等,特别是汽车座垫)或床。

附图标记说明

1树脂发泡体

2骨架部

2b骨部

2be骨部的端部

2b1骨恒定部

2b2骨变化部

2b21骨变化部的连接部侧的端

2b22骨变化部的骨恒定部侧的端

2b23骨变化部的倾斜面

2j连接部

3膜

21第一气泡区划部

211第一环状部

211l第一大环状部

211s第一小环状部

2111第一环状部的内周侧缘部

22第二气泡区划部

222第二环状部

2221第二环状部的内周侧缘部

300汽车座垫

310缓冲垫

311主垫

312侧垫

320靠背垫

321主垫

322侧垫

330头枕

c气泡孔

c1第一气泡孔

c2第二气泡孔

o骨架线

u树脂发泡体的单元部

v1第一假想面

v1l第一大假想面

v1s第一小假想面

v2第二假想面

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