变形检测传感器及其制造方法 |
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| 申请号 | CN201680015048.7 | 申请日 | 2016-03-02 | 公开(公告)号 | CN107407574A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 东洋橡胶工业株式会社; | 发明人 | 福田武司; 都筑拓也; 河合敏晃; | ||||
| 摘要 | 本 发明 人 以在使用在 树脂 中分散有 磁性 填料的磁性树脂并与磁性 传感器 组合的 变形 检测传感器中，使传感器灵敏度和 稳定性 提高为目的。本发明提供一种变形检测传感器及其制造方法，其特征在于，所述变形检测传感器包含含磁性树脂的高分子发泡体、及检测起因于该含磁性树脂的高分子发泡体的变形的磁性变化的磁性传感器，所述含磁性树脂的高分子发泡体包含磁性树脂和高分子发泡体，所述磁性树脂在树脂中含有磁性填料，所述高分子发泡体在其一部分具有所述磁性树脂，所述磁性树脂在与磁性传感器相对设置的面或与磁性传感器相反侧的面的任一面上具有凸部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种变形检测传感器，其特征在于，其包含含磁性树脂的高分子发泡体、及检测起因于该含磁性树脂的高分子发泡体的变形的磁性变化的磁性传感器，所述含磁性树脂的高分子发泡体包含磁性树脂和高分子发泡体，所述磁性树脂在树脂中含有磁性填料，所述高分子发泡体在其一部分具有所述磁性树脂， |
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| 说明书全文 | 变形检测传感器及其制造方法技术领域[0001] 本发明涉及一种变形检测传感器、特别是座位用的片材缓冲垫等中所使用的变形检测传感器、及其制造方法。 背景技术[0002] 在汽车等车辆中，检测人是否落座于座位并系好安全带，在没有系安全带时发出警告的警报系统已经实用化。该系统通常检查人的落座，即使落座，在没有系安全带时也发出警告。该装置中使用以下手段：组合检测人是否落座的落座传感器和检测安全带固定于带扣的装置，即使人落座，在安全带未固定于带扣时，也发出警告。由于落座传感器必须检测人坐卧多少次，因此需要高的耐久性。另外，在人坐卧时，要求没有异物感。 [0003] 日本特开2012-108113号公报(专利文献1)中公开有一种落座传感器，其配置于座位上而检查人的落座，其中，在缓冲部件中设置相对设置的电极，通过电接触检查人的落座。该传感器使用电极，配线无论如何也是必需的，也认为在受到大的变位时发生断线，在耐久性方面存在问题。另外，电极中金属的物质多，在人坐卧时产生异物感，即使电极不是金属的，也存在其它的物质导致的异物感。 [0004] 日本特开2011-255743号公报(专利文献2)中记载有一种静电容量式落座传感器，其具备夹着介电体而相对设置的传感器电极、和测定传感器电极之间的静电容量的静电容量传感器。由于该传感器也使用电极，因此需要配线，与上述专利文献1同样地，存在耐久性的问题。另外，通过电极的使用，异物感无法消除。 [0005] 日本特开2007-212196号公报(专利文献3)中记载有一种车辆片材用加重检测装置，其具备安装于可变位的可挠部件的产生磁性的磁性产生物体、和具有检测由磁性产生物体产生的磁场的磁性阻抗元件的安装于框架的固定部件的磁性传感器。该装置中，磁性产生物体使用具有给定大小的磁铁，难以没有异物感地配置于缓冲材料的表层，配置于缓冲材料内层部时，检测精度成为问题。 [0006] 日本特开2006-014756号公报(专利文献4)中记载有一种具备永久磁铁和磁性传感器的生物体信号检测装置。该装置也明显地使用永久磁铁，具有异物感，因此，对缓冲材料的表层的配置困难。另外，对缓冲内层部的配置也成为检测精度差。现有技术文献 专利文献 [0007] 专利文献1：日本特开2012-108113号公报专利文献2：日本特开2011-255743号公报 专利文献3：日本特开2007-212196号公报 专利文献4：日本特开2006-014756号公报 发明内容发明所要解决的课题 [0008] 本发明人等提出了为了得到已经提高变形检测传感器的耐久性，并且不产生异物感的物质，使用在树脂中分散有磁性填料的磁性树脂，与磁性传感器组合成的变形检测传感器，需要使传感器灵敏度和稳定性更进一步提高。本发明人等深入研究的结果发现，通过将磁性树脂的形态不设为简单的层结构，而将中央部的厚度增厚，提高传感器灵敏度和稳定性，直至完成本发明。用于解决课题的技术方案 [0009] 即，本发明提供一种变形检测传感器，其特征在于，其包含含磁性树脂的高分子发泡体、及检测起因于该含磁性树脂的高分子发泡体的变形的磁性变化的磁性传感器，所述含磁性树脂的高分子发泡体包含磁性树脂和高分子发泡体，所述磁性树脂在树脂中含有磁性填料，所述高分子发泡体在其一部分具有所述磁性树脂，所述磁性树脂在与磁性传感器相对设置的面或与磁性传感器相反侧的面的任一面上具有凸部。 [0010] 优选的是，所述磁性树脂的凸部相当于与磁性传感器相对设置的面或与磁性传感器相反侧的面的任一面的中央部，所述中央部比端部的厚度厚。 [0011] 另外，优选的是，在将含有所述凸部的磁性树脂的截面的短边设为L1，将长边设为L2时，在所述磁性树脂在与磁性传感器相对设置的面上具有凸部的情况下，满足0.5≤L1/L2＜1的关系，所述磁性树脂在与磁性传感器相反侧的面上具有凸部的情况下，满足0.3≤L1/L2≤0.9的关系。 [0012] 优选的是，含有所述凸部的磁性树脂的截面形状为梯形。 [0013] 优选的是，所述含磁性树脂的高分子发泡体为车载用的缓冲垫，检测的变形为人的落座状态。 [0014] 本发明还提供一种变形检测传感器的制造方法，其包括以下工序：使磁性填料分散于树脂前体液的工序；将所述树脂前体液注入于一面具有凸部的容器并使其固化而制作在一面具有凸部的磁性树脂的工序；在高分子发泡体用模具中以朝向模具内侧面的方式配设不具有所述磁性树脂的凸部的面或所述磁性树脂的凸部的工序；将高分子发泡体原液注入于所述模具并使其发泡，将磁性树脂和高分子发泡体一体化的工序；及将该含磁性树脂的高分子发泡体与检测起因于其变形的磁性变化的磁性传感器以磁性树脂的凸部与磁性传感器相对设置的方式组合的工序。 [0015] 优选的是，所述磁性树脂的配设通过对设置于所述高分子发泡体用模具内的磁铁部分的吸附而进行。发明效果 [0016] 根据本发明，由于磁性树脂的中央部的厚度厚，因此，在中央部较多地含有磁性填料，中央部的磁通密度升高，变形检测灵敏度提高。另外，磁性树脂的中央部的厚度厚，并且，端部的厚度变薄，在将高分子发泡体进行成形时，在流入高分子发泡体原液时液体流动性变得良好，难以形成气阱(空气滞留部)，因此，成品率高且性能的稳定性也优异。 [0017] 根据本发明的一个方式，在磁性树脂的中央部形成凸部，在形成高分子发泡体时，其凸部到达表面时，高分子发泡体包围凸部，发挥锚固效果，在耐久试验后，特性稳定性也升高。 [0018] 本发明的磁性树脂由于在树脂中分散有磁性填料，因此，与使用固体状的磁铁的情况相比，异物感非常少，成为在车载用片材中使用时坐的感觉良好的变形检测传感器。另外，由于检测磁性传感器磁性树脂中的磁性填料的磁性变化，因此，磁性传感器可以隔开距离而设置，另外与使用电极的传感器不同，不需要用于连接于电极的配线，可消除配线的切断等耐久性的问题。进而，由于不需要连接于电极的配线，因此，不需要在高分子发泡体内设置异物，在制造方面也变得简单。附图说明 [0019] 图1是表示将本发明的变形检测传感器应用于车载用片材的情况的示意剖面图，表示磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相对设置的面的方式。磁性树脂的凸部具有阶梯状截面。图2是示意性地表示本发明的图1所示的含磁性树脂的高分子发泡体的立体图的图。 图3是表示将本发明的变形检测传感器应用于车载用片材的情况的示意剖面图，表示磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相反侧的面的方式。该情况也与图1同样，磁性树脂的凸部具有阶梯状截面。 图4是示意性地表示本发明的图3所示的含磁性树脂的高分子发泡体的立体图的图。 图5是将图1～图4的磁性树脂4进行了放大的立体图。 图6是表示磁性树脂的截面梯形的形状的立体图。 图7是表示磁性树脂的其它形状的立体图。 图8是表示磁性树脂的进一步其它形状的立体图。 图9是表示磁性树脂的另一个其它形状的立体图。 具体实施方式[0020] 参照附图，说明本发明。图1是表示将本发明的变形检测传感器应用于车载用片材的情况的示意剖面图，表示磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相对设置的面的方式。 图2是示意性地表示本发明的图1所示的含磁性树脂的高分子发泡体的立体图的图。 图3是表示将本发明的变形检测传感器应用于车载用片材的情况的示意剖面图，表示磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相反侧的面的方式。该情况也与图1同样，磁性树脂的凸部具有阶梯状截面。 图4是示意性地表示本发明的图3所示的含磁性树脂的高分子发泡体的立体图的图。 [0021] 如图1及图3所示，本发明的变形检测传感器基本上包含落座部1和磁性传感器3。在车载用片材中使用的情况下，将靠背部2与落座部的端部接触。落座部1包含含磁性树脂的高分子发泡体6和覆盖其的外皮7，所述含磁性树脂的高分子发泡体6包含磁性树脂4和高分子发泡体5，磁性树脂4以层状形成于高分子发泡体5的落座面的一部分。磁性传感器3优选固定于支撑车载用片材的台座8。台座8在汽车的情况下固定于车身(未图示)。图1中，磁性树脂4在中央部含有具有阶梯状截面的凸部9，凸部9沿与图1的纸面垂直的方向延伸。另外，凸部9与磁性传感器3相对设置。图3中，与图1同样地，在中央部具有凸部9，但凸部9存在于与图1相反方向、即与磁性传感器3相反侧的面，构成含磁性树脂的高分子发泡体6的最上面。另外，图1和图3表示不同的方式，但由于仅磁性树脂4的上下不同，因此，使用相同符号进行说明。 [0022] 图2及图4中，示出包含磁性树脂4和高分子发泡体5的本发明的含磁性树脂的高分子发泡体6的立体图，也图示台座8和载置于其上的磁性传感器3。磁性树脂4配置于人落座而最容易受到变形的场所的最上部。图2中，没有记载含磁性树脂的高分子发泡体6上的外皮7。外皮7使用皮、布、合成树脂，但并不限定于这些。图2中，磁性树脂4的凸部9与磁性传感器3相对设置，但图4中，磁性树脂4的凸部9存在于与磁性传感器3的相反侧的面，构成含磁性树脂的高分子发泡体6的最上面。 [0023] 在磁性树脂4中，分散有磁性填料，磁性填料通过磁化等其它方法而具有磁力。人落座于落座部1时，含磁性树脂的高分子发泡体6发生变形，由此，磁场发生变化。磁性传感器3检测该磁场的变化，辨识人的落座。上述图1～图4中，具有磁性树脂4的含磁性树脂的高分子发泡体6相当于人落座的臀部，辨识人的坐卧，例如可以在没有系安全带情况下发出警告。另外，本发明的含磁性树脂的高分子发泡体6可以在相当于人的背中的靠背部2中使用，该情况下，可以检查人的落座的姿势。 [0024] 图5是将图1～图4的磁性树脂4进行了放大的立体图。凸部9(图5中为凸条)在相互垂直的方向的一个方向(图3中为z轴的方向)延伸。与磁性树脂4的z轴交叉的平面(x-y平面)的截面A成为阶梯状。另外，磁性树脂4的凸部相当于磁性树脂4的中央部，就磁性树脂的厚度而言，中央部比端部厚。与端部相比，中央部的磁性树脂的厚度变厚也可以通过在图5的截面A中短边L1比长边L2短来表现。图1及图2的方式中，L1/L2之比优选为0.5≤L1/L2＜1.0。如果L1/L2低于0.5，则存在磁通密度变低的倾向。相反，如果L1/L2为1.0以上，则存在稳定性差的倾向。L2优选为1～100mm左右，L1由不等式为0.5～100mm左右。图3及图4的方式中，L1/L2之比优选为0.3≤L1/L2≤0.9。如果L1/L2低于0.3，则存在磁通密度变低的倾向。相反，L1/L2大于0.9时，存在稳定性差的倾向。L2优选为1～100mm左右，L1由不等式为0.3～90mm左右。 [0025] 如图5那样，图1～图4的磁性树脂4不一定必需为具有阶梯状截面的凸条，只要在与磁性传感器相对设置的面上具有凸部、即具有膜厚部分即可。由此，磁通密度升高，可以提高灵敏度。另外，由于中央部厚，因此在注入高分子发泡体原液而形成含磁性树脂的高分子发泡体时，液体流动性良好，可以抑制孔隙或空隙的产生。进而如图3及4的方式那样，通过设为磁性传感器3和凸部截面的端部成为上部、长边成为下部的构成，磁性树脂利用锚固效果牢固地保持，即使在耐久试验后也具有高的特性稳定性。磁性树脂4的形状不仅可以为图示的四角形状，而且可以为圆形或其它的形状。 [0026] 磁性树脂4优选为厚度0.5～20mm，更优选为1.0～5.0mm。磁性树脂的厚度比0.5mm薄时，存在磁性填料的添加量不足、传感器灵敏度变差的倾向，相反其比20mm厚时，存在容易感觉到磁性树脂的异物感的倾向。 [0027] 图6～9中记载有磁性树脂4的形状的实例，但并不限定于这些。图6的上图中，与图5相同的凸部9在相互垂直的方向的一个方向(图6中为z轴的方向)延伸，但与z轴交叉的平面(x-y平面)的截面B成为梯形。仅记载有该x-y平面的截面B的图为图6的下图。截面B如图6的下图那样为梯形的情况下，与图5同样地，磁性树脂的凸部位于磁性传感器侧时，在将短边设为L1、将长边设为L2时，优选满足0.5≤L1/L2＜1.0的关系，磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相反侧的面时，在将短边设为L1、将长边设为L2时，优选满足0.3≤L1/L2≤0.9的关系。任一种情况下，均与端部相比，中央部的磁性树脂的厚度更厚。 [0028] 图7中，磁性树脂4的凸部9沿相互垂直的方向的一个方向(图7中为z轴的方向)延伸，但与z轴交叉的平面(x-y平面)的截面C形成在长方形上乘载有梯形的形状。图8为图7的变形例，凸部9如四角锥台那样，仅中央部隆起。图8中，磁性树脂4的x-y平面上的截面D与图7同样地，形成在长方形的上乘载有梯形那样的形状。另外，图8中没有图示，但与截面D垂直的y-z平面上的截面也形成在与截面D相同的长方形的上乘载有梯形那样的形状。在图7及图8的情况下，与端部相比，中央部的磁性树脂的厚度也变厚。 [0029] 图9为图7的变形例，但为上部成为拱形的实例。为图9那样的在长方体上，在上表面承载将圆筒沿纵方向切断的形状那样的形状，也可以为半圆锥型(半圆滚筒型)。 [0030] 本发明的磁性树脂4也可以为上述图5～图9那样的形状，磁性树脂中的中央部的磁性填料量变多而磁通密度升高，中央的凸部9与磁性传感器3相对设置或配置于与磁性传感器相反侧时，变形的检测变得容易。另外，如图3及图4，如果磁性树脂的中央的凸部(短边部)存在于与磁性传感器相反侧，则因磁性树脂的长边部的存在而在高分子发泡体内发挥锚固效果，即使在耐久试验后特性稳定性也升高。图1或图3中，磁性树脂4的凸部9在与图1或图3的纸面垂直的方向延伸，但凸部9可以为与图1或图3呈直角的方向(与纸面平行的方向)，该情况下也同样地，中央部的磁性填料量变多，变形的检测变得容易。 [0032] 磁性填料一般而言有稀土系、铁系、钴系、镍系、氧化物系，但可以为这些物质的任一种。优选为可得到高磁力的稀土系，但并不限于此。特别优选为钕系的填料。磁性填料的形状没有特别限定，可以为球状、扁平状、针状、柱状及无定形的任一种。磁性填料的平均粒径为0.02～500μm，优选为0.1～400μm，更优选为0.5～300μm。平均粒径小于0.02μm时，磁性填料的磁性特性会变差。平均粒径超过500μm时，磁性树脂的机械特性(脆性)会变差。 [0033] 磁性填料可以在磁化后导入于树脂中，但优选在导入于树脂之后进行磁化。导入于树脂中后进行磁化时，磁铁的极性的控制变得容易，磁力的检测变得容易。 [0034] 树脂可以使用一般的树脂，但优选使用热塑性弹性体、热固化性弹性体或它们的混合物。作为热塑性弹性体，可以举出例如：苯乙烯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚丁二烯系热塑性弹性体、聚异戊二烯系热塑性弹性体、氟橡胶系热塑性弹性体等。另外，作为热固化性弹性体，可以举出例如：聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚氯丁烯橡胶、腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶等二烯系合成橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅酮橡胶、表氯醇橡胶等非二烯系合成橡胶、及天然橡胶等。其中优选的是热固化性弹性体，这是因为可以抑制伴有长期使用的磁性树脂的应变。进一步优选为聚氨酯弹性体(也称为聚氨酯橡胶)或硅酮弹性体(也称为硅酮橡胶)。 [0035] 树脂优选为聚氨酯弹性体或硅酮弹性体。在聚氨酯弹性体的情况下，将含活性氢的化合物和磁性填料进行混合，在此使异氰酸酯成分混合，由此得到混合液。另外，在异氰酸酯成分中混合填料，使含活性氢的化合物混合，由此可以得到混合液。将该混合液在进行了脱模处理的模具内铸模，其后加热至固化温度并进行固化，由此可以形成弹性体。硅酮弹性体的情况下，在硅酮弹性体的前体中放入磁性填料而进行混合，其后进行加热并固化，由此形成弹性体。在制作混合液时，也可以根据需要配合溶剂。 [0036] 在此，关于聚氨酯弹性体的情况下可以使用的异氰酸酯成分、含活性氢的化合物，可以举出下述的物质。 [0037] 作为异氰酸酯成分，可以没有特别限定地使用在聚氨酯的领域中公知的化合物。作为异氰酸酯成分，可以举出例如：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯、二异氰酸乙二醇酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯。这些物质可以使用1种，也可以混合2种以上。另外，所述异氰酸酯也可以为进行了氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯改性、双缩脲改性、及异氰脲酸酯改性等改性化的物质。 [0038] 作为含活性氢的化合物，可以举出在聚氨酯的技术领域中通常使用的物质。可以举出例如：以聚丁二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、环氧丙烷和环氧乙烷的共聚物等为代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、3-甲基-1,5-戊烷己二酸酯为代表的聚酯多元醇；聚己内酯多元醇；聚己内酯之类的聚酯二醇和亚烷基碳酸酯的反应物等中所示例的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸乙二醇酯与多元醇反应，接着使得到的反应混合物与有机二羧酸反应而形成的聚酯聚碳酸酯多元醇；通过聚羟基化合物和碳酸芳基酯的酯交换反应而得到的聚碳酸酯多元醇等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。 [0039] 作为含活性氢的化合物，除上述的高分子量多元醇成分之外，可以使用乙二醇、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-环己烷二甲醇、3-甲基-1, 5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、三羟甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷、山梨醇、甘露醇、卫矛醇、蔗糖、2,2,6,6-四(羟基甲基)环己醇、及三乙醇胺等低分子量多元醇成分、乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、二乙三胺等低分子量聚胺成分。这些物质可以单独使用1种，也可以并用2种以上。进而，也可以将4,4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(MOCA)、2,6-二氯-对亚苯基二胺、4,4’-亚甲基双(2, 3-二氯苯胺)、3,5-双(甲基硫代)-2,4-甲苯二胺、3,5-双(甲基硫代)-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、三亚甲基二醇-二-对氨基苯甲酸酯、聚四亚甲基氧化物-二-对氨基苯甲酸酯、1,2-双(2-氨基苯基硫代)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’-二异丙基-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’-四异丙基二苯基甲烷、间苯二甲二胺、N,N’-二-仲丁基-对亚苯基二胺、间亚苯基二胺、及对苯二甲二胺等中所示例的聚胺类进行混合。 [0040] 相对于树脂100重量份，树脂中的磁性填料的量为1～450重量份，优选为2～400重量份。其少于1重量份时，难以检测磁场的变化。另外，其超过450重量份时，树脂自身变脆等，无法得到所期望的特性。 [0041] 磁性树脂可以为不含有气泡的无发泡体，但从提高稳定性或传感器3的灵敏度的观点出发，进而从轻量化的观点出发，可以为含有气泡的发泡体。在该发泡体中，可以使用一般的树脂泡沫，但考虑压缩永久变形等特性时，优选使用热固化性树脂泡沫。作为热固化性树脂泡沫，可以举出聚氨酯树脂泡沫、硅酮树脂泡沫等，其中优选聚氨酯树脂泡沫。在聚氨酯树脂泡沫中，可以使用上述的异氰酸酯成分或含活性氢的化合物。 [0042] 在本发明中，可以以不损害磁性树脂的柔软性的程度在磁性树脂的外周部设置密封材料。作为密封材料，可以使用热塑性树脂、热固化性树脂或它们的混合物。作为热塑性树脂，可以举出例如：苯乙烯系热塑性弹性体、聚烯烃系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚丁二烯系热塑性弹性体、聚异戊二烯系热塑性弹性体、氟系热塑性弹性体、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚乙烯、氟树脂、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。另外，作为热固化性树脂，可以举出例如：聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚氯丁烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶等二烯系合成橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅酮橡胶、表氯醇橡胶等非二烯系橡胶、天然橡胶、聚氨酯树脂、硅酮树脂、环氧树脂等。使用所述热塑性树脂、热固化性树脂或它们的混合物作为密封材料的情况下，例如可以优选使用膜状的物质。这些膜可以进行层叠，另外，也可以为包含在铝箔等金属箔或上述膜上蒸镀有金属的金属蒸镀膜的膜。密封材料具有防止磁性树脂中的磁性填料的锈的效果。 [0043] 变形检测传感器的制造方法本发明还提供一种变形检测传感器的制造方法，其包括以下工序：使磁性填料分散于树脂前体液的工序；将所述树脂前体液注入于一面具有凸部的容器并使其固化而制作一面具有凸部的磁性树脂的工序；在高分子发泡体用模具中以朝向模具内侧面的方式配设不具有所述磁性树脂的凸部的面的工序；将高分子发泡体原液注入于所述模具并使其发泡，将磁性树脂和高分子发泡体一体化的工序；及将该含磁性树脂的高分子发泡体与检测起因于其变形的磁性变化的磁性传感器以磁性树脂的凸部与磁性传感器相对设置的方式组合的工序。 [0044] 磁性树脂在树脂的形成时可以通过在树脂前体液中配合磁性填料，在容器内使其反应而制作磁性树脂。该容器是本发明中特征的在一面具有凸部而形成的。将该磁性树脂在高分子发泡体用的模具内以朝向模具的内侧面的方式配设不具有磁性树脂的凸部的面，其后注入高分子发泡体原液。通过使该高分子发泡体原液发泡，形成磁性树脂和高分子发泡体一体化的含磁性树脂的高分子发泡体。 [0045] 在高分子发泡体用的模具中，在配置磁性树脂时，在模具内配置磁铁，在使用磁性树脂吸附于磁铁的性能进行配置时，可以容易地配置。磁铁可以设置于模具内的配置磁性树脂的场所，或从模具的模型的外部利用强力的磁铁进行操作。另外，在磁性树脂的配置中，除使用上述磁铁之外，还可以使用用双面胶带贴附、或用粘合剂贴附等一般的方法。 [0046] 高分子发泡体如上所述，高分子发泡体通过使高分子发泡体原液发泡而得到。高分子发泡体可以使用一般的树脂发泡体，其中优选热固化性树脂发泡体，更具体而言，使用聚氨酯树脂发泡体或硅酮树脂发泡体。在包含聚氨酯树脂发泡体的高分子发泡体的情况下，其原液含有聚异氰酸酯成分、多元醇、水等含活性氢的化合物。在此，关于可以使用的聚异氰酸酯成分、含活性氢的化合物，可以举出下述的物质。 [0047] 作为聚异氰酸酯成分，可以没有特别限定地使用在聚氨酯的领域中公知的化合物。可以举出例如：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯。另外，可以为二苯基甲烷二异氰酸酯的多核体(天然的MDI)。可以举出：二异氰酸乙二醇酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯。这些物质可以使用1种，也可以混合2种以上。另外，所述异氰酸酯可以为进行了氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯改性、双缩脲改性、及异氰脲酸酯改性等改性化的物质。 [0048] 作为含活性氢的化合物，可以举出在聚氨酯的技术领域中通常使用的物质。可以举出例如：以聚四亚甲基醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、环氧丙烷和环氧乙烷的共聚物等为代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、3-甲基-1,5-戊烷己二酸酯为代表的聚酯多元醇；聚己内酯多元醇、聚己内酯之类的聚酯二醇和亚烷基碳酸酯的反应物等中所示例的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸乙二醇酯与多元醇反应，接着使得到的反应混合物与有机二羧酸反应而形成的聚酯聚碳酸酯多元醇；通过聚羟基化合物和碳酸芳基酯的酯交换反应而得到的聚碳酸酯多元醇；作为使聚合物粒子分散成的聚醚多元醇的聚合物多元醇等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。作为这些具体例，可以使用三井化学株式会社制的市售品(例如EP3028、EP3033、EP828、POP3128、POP3428及POP3628)等。 [0049] 在制造高分子发泡体时，所配合的上述以外的物质只要使用通常使用的交联剂、整泡剂、催化剂等即可，其种类没有特别限定。 [0050] 作为交联剂的实例，可以举出三乙醇胺、二乙醇胺等。作为整泡剂，可以举出Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制的SF-2962、SRX-274C、2969T等。作为催化剂的实例，可以举出Dabco33LV(空气产品日本株式会社制)、TOYOCAT ET、SPF2、MR(东曹株式会社制)等。 [0051] 进而，也可以根据需要适当使用水、调色剂、阻燃剂等添加物。 [0052] 作为阻燃剂的实例，可以举出大八化学株式会社制的CR530或CR505。 [0053] 变形检测传感器通过用上述方法得到的含磁性树脂的高分子发泡体与磁性传感器以磁性树脂的凸部与磁性传感器相对设置、或成为与磁性传感器相反侧的面的方式组合，得到本发明的变形检测传感器。在高分子发泡体中，具有凸部的磁性树脂以凸部与磁性传感器相对设置、或成为与磁性传感器相反侧的面的方式存在，高分子发泡体通过人的落座而发生变形，由此磁场发生变化。磁性传感器检测该磁场的变化，检测人的落座，但在本发明中，由于磁性树脂的凸部存在于与磁性传感器相对设置的面或相反侧的面，因此，磁性树脂中的磁性填料量多的部分(即凸部)的变化变大，变形的检测灵敏度升高。另外，如图3，当具有凸部的磁性树脂的凸部以成为高分子发泡体的表面的方式配置时，凸部以外的部分存在于高分子发泡体内部，通过其引起的锚固效果，即使在耐久试验后也发挥高的特性稳定性。 [0054] 本发明的变形检测传感器的制造方法中，磁性树脂只要磁性树脂的凸部与磁性传感器相对设置或位于与磁性传感器相反侧的面，则也可以为高分子发泡体的上表面或下表面的任一种。另外，作为变形检测传感器，只要磁性树脂的凸部与磁性传感器相对设置或位于与磁性传感器相反侧的面，则磁性树脂也可以存在于高分子发泡体的内部。 [0055] 本发明中使用的磁性传感器只要是通常为了检测磁场的变化而使用的传感器即可，可以示例磁电阻元件(例如半导体化合物磁电阻元件、各向异性磁电阻元件(AMR)、巨磁电阻元件(GMR)或隧道磁电阻元件(TMR))、霍尔元件、感应器、MI元件、磁通门传感器等。从在更广范围内具有高的灵敏度的观点出发，优选使用霍尔元件。 [0056] 另外，上述变形检测传感器可以利用于车载用的缓冲垫以外的用途、例如机器人的手或皮肤、床等面压分布、轮胎的路面状态或空气压、生物体的运动状态(动作捕捉、呼吸状态或肌肉的弛缓状态等)、对出入禁止限制区域的侵入、滑动门的异物等检查。实施例 [0057] 通过实施例进一步详细地说明本发明。本发明并不限定于这些实施例。 [0058] 实施例1磁性树脂的制作 在反应容器中放入多元醇A(将甘油在引发剂中加成环氧丙烷而成的聚氧丙二醇、OH值 56、官能团数3、旭硝子株式会社制、Excenol3030)85.2重量份，一边搅拌，一边进行减压脱水1小时。其后，将反应容器内进行氮气置换。接着，在反应容器中添加甲苯二异氰酸酯(三井化学株式会社制、2,4体＝100％、NCO％＝48.3％)14.8重量份，一边将反应容器内的温度保持在80℃，一边使其反应3小时，合成异氰酸酯末端预聚物A(NCO％＝3.58％)。 [0059] 接着，在多元醇A 189.4重量份及辛酸铋(日本化学产业株式会社制、PUCAT 25)0.35重量份的混合液中添加钕系填料(NdFeB磁粉；Molycorp Magnequench株式会社制、MQP-14-12、平均粒径50μm)675.3重量份，制备填料分散液。在该填料分散液中添加所述预聚物A，用自转公转混合器(THINKY株式会社制)进行混合及脱泡。将该反应液如图6那样以截面梯形滴加于短边15mm、长边20mm的容器，用刮刀调整为厚度2.0mm。其后，在80℃下进行 1小时固化，得到磁性填料分散树脂。通过将得到的该磁性填料分散树脂用磁化装置(玉川制作所株式会社制)以2.0T进行磁化，得到截面为梯形的磁性树脂。梯形截面为短边(L1) 15mm、长边(L2)20mm、高度为2.0mm。 [0060] 含磁性树脂的高分子发泡体的制作接着，将聚丙二醇(三井化学株式会社制、EP-3028、OH值28)60.0重量份、聚合物多元醇(三井化学株式会社制、POP-3128、OH值28)40.0重量份、二乙醇胺(三井化学株式会社制) 2.0重量份、水3.0重量份、整泡剂(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制、SF-2962) 1.0重量份及胺催化剂(空气产品日本株式会社制、Dabco33LV)0.5重量份进行混合、搅拌，制备混合液A，将温度调节至23℃。另外，将甲苯二异氰酸酯和天然的MDI的80/20(重量比)混合物(三井化学株式会社制、TM-20、NCO％＝44.8％)温度调节至23℃，设为混合液B。 [0061] 接着，将具有所述图6的形状的磁性树脂切成长度20mm的大小，将其在400mm见方×70mm厚度的给定位置上配置有磁铁的模具内以长边L2与磁铁接触的方式配置，将模具温度调整为62℃。在这里用高压发泡机将以成为NCO index＝1.0的方式混合有所述混合液A和所述混合液B的原液注入于模具内，在模具温度62℃下进行发泡、固化5分钟，得到含磁性树脂的高分子发泡体。按照下述的要领测定该发泡体的平均磁通密度变化(Gauss)及特性稳定性(％)。将结果示于表1。表1中，也记载磁性树脂的配合、NCO index、制造条件的磁性树脂的形状的图符号、短边的长度、长边的长度及短边/长边之比。 [0062] 平均磁通密度变化将霍尔元件(旭化成电子社制、EQ-430L)贴附于亚克力板，贴附于制作的含磁性树脂的高分子发泡体的磁性树脂的下表面。在该时刻，磁性树脂的凸部与霍尔元件相对设置。接着，对磁性树脂的中心部分，使用10mmφ的面压头施加10kPa的压力，根据此时的霍尔元件的输出电压变化求出磁通密度变化(Gauss)。实施10次该磁通密度变化测定，将其平均值设为平均磁通密度变化。予以说明，测定温度设为20℃。 [0063] 特性稳定性利用下式求出上述磁通密度变化测定的偏差，设为特性稳定性(％)。 [数学式1] [0064] 实施例2～5及比较例1将在形成实施例1的磁性树脂时使用的短边L115mm、长边L220mm的容器设为表1所示的值的长边及短边，制作磁性树脂。另外，实施例4中，形成磁性树脂的容器的截面如图5那样使用阶梯状的形状，将短边L1及长边L2的值示于表1。进而，比较例1中，使用长边和短边为 20mm的相同物质制作磁性树脂。分别制作使用有这些磁性树脂的高分子发泡体，与实施例1同样地测定平均磁通密度变化(Gauss)及特性稳定性(％)，将结果示于表1。表1中，也记载有短边(L1)/长边(L2)之比。磁性树脂的形状的栏中记载有附图的编号。 [0065] [表1] [0066] 由表1可知：在本发明的实施例的情况下，磁通密度变化(Gauss)及特性稳定性良好。实施例2与实施例1相比，L1/L2比小(倾斜大)，磁性填料量减少，因此，平均磁通密度稍微降低，但为可使用的水平。实施例3与实施例1相比，L1/L2比大(倾斜小)，容易形成空气滞留，因此，特性稳定性稍微降低，但为可使用的水平。实施例4中，将实施例1的磁性树脂的形状从梯形变成阶梯状，与实施例1相比，容易向弯曲部引起空气滞留，因此，虽然稳定性稍微差，但是为可使用的水平。实施例5与实施例1相比，L1/L2比小(倾斜大)，磁性填料量减少，因此，平均磁通密度降低，但为可使用的水平。比较例1中，由于容易形成空气滞留，特性稳定性差，因此，作为传感器，使用困难。 [0067] 实施例6磁性树脂的制作 在反应容器中放入多元醇A(将甘油在引发剂中加成环氧丙烷而成的聚氧丙二醇、OH值 56、官能团数3、旭硝子株式会社制、Excenol3030)85.2重量份，一边搅拌，一边进行减压脱水1小时。其后，将反应容器内进行氮气置换。接着，在反应容器中添加甲苯二异氰酸酯(三井化学株式会社制、2,4体＝100％、NCO％＝48.3％)14.8重量份，一边将反应容器内的温度保持在80℃，一边使其反应3小时，合成异氰酸酯末端预聚物A(NCO％＝3.58％)。 [0068] 接着，在多元醇A 189.4重量份及辛酸铋(日本化学产业株式会社制、PUCAT 25)0.35重量份的混合液中添加钕系填料(NdFeB磁粉；Molycorp Magnequench株式会社制、MQP-14-12、平均粒径50μm)675.3重量份，制备填料分散液。在该填料分散液中添加所述预聚物A，用自转公转混合器(THINKY株式会社制)进行混合及脱泡。将该反应液如图5那样以截面阶梯状滴加于短边L124mm、长边L240mm容器，用刮刀调整为厚度2.0mm。其后，在80℃下进行1小时固化，得到磁性填料分散树脂。通过将得到的该磁性填料分散树脂用磁化装置(玉川制作所株式会社制)以2.0T进行磁化，得到截面为梯形的磁性树脂。阶梯状截面为短边(L1)24mm、长边(L2)40mm，高度为2.0mm。 [0069] 含磁性树脂的高分子发泡体的制作接着，将聚丙二醇(三井化学株式会社制、EP-3028、OH值28)60.0重量份、聚合物多元醇(三井化学株式会社制、POP-3128、OH值28)40.0重量份、二乙醇胺(三井化学株式会社制) 2.0重量份、水3.0重量份、整泡剂(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制、SF-2962) 1.0重量份及胺催化剂(空气产品日本株式会社制、Dabco33LV)0.5重量份进行混合、搅拌，制备混合液A，将温度调节至23℃。另外，将甲苯二异氰酸酯和天然的MDI的80/20(重量比)混合物(三井化学株式会社制、TM-20、NCO％＝44.8％)温度调节至23℃，设为混合液B。 [0070] 接着，将具有所述图5的形状的磁性树脂切成长度40mm的大小，将其在400mm见方×70mm厚度的给定位置上配置有磁铁的模具内以短边L1与磁铁接触的方式配置，将模具温度调整为62℃。在这里，将以成为NCOindex＝1.0的方式混合有所述混合液A和所述混合液B的原液用高压发泡机注入于模具内，在模具温度62℃下进行发泡、固化5分钟，得到含磁性树脂的高分子发泡体。按照下述的要领测定该发泡体的平均磁通密度变化(Gauss)及特性稳定性(％)。将结果示于表1。表1中，也记载磁性树脂的配合、NCO index、制造条件的磁性树脂的形状的图符号、短边的长度、长边的长度及短边/长边之比。 [0071] 耐久试验后的平均磁通密度变化对制作的含磁性树脂的高分子发泡体的磁性树脂层的中心部分，使用10mmφ的面压头施加50kPa的压力，实施50万次的耐久试验。接着，将霍尔元件(旭化成电子株式会社制、EQ- 430L)贴附于亚克力板，贴附于实施有耐久试验的含磁性树脂的高分子发泡体的磁性树脂层的下表面。在该时刻，磁性树脂的凸部位于霍尔元件的相反侧的面。接着，使用10mmφ的面压头施加10kPa的压力，根据此时的霍尔元件的输出电压变化求出磁通密度变化(Gauss)。实施10次该磁通密度变化测定，将其平均值设为平均磁通密度变化。予以说明，测定温度设为20℃。 [0072] 耐久试验后的特性稳定性利用下式求出上述磁通密度变化测定的偏差，设为特性稳定性(％)。 [数学式2] [0073] 实施例7～10及比较例2将在形成实施例6的磁性树脂时使用的短边L124mm、长边L240mm的容器设为表2所示的值的长边及短边，制作磁性树脂。另外，实施例9及10中，形成磁性树脂的容器的截面如图6那样使用梯形的形状，将短边L1及长边L2的值示于表1。进而，比较例2中，使用长边和短边为 40mm的相同物质制作磁性树脂。分别制作使用有这些磁性树脂的高分子发泡体，与实施例6同样地测定耐久试验后的平均磁通密度变化(Gauss)及耐久试验后的特性稳定性(％)，将结果示于表2。表2中，也记载有短边(L1)/长边(L2)之比。磁性树脂的形状的栏中记载有附图的编号。 [0074] [表2] [0075] 由表2可知：在本发明的实施例的情况下，耐久试验后的磁通密度变化(Gauss)及耐久试验后的特性稳定性良好。实施例7与实施例6相比，L1/L2比大(倾斜小)，锚固效果变小，因此，稳定性稍微降低，但为可使用的水平。实施例8与实施例6相比，L1/L2比小(倾斜大)，磁性填料量变少，因此，耐久试验后的磁通密度变化稍微降低，但为可使用的水平。实施例9中，将实施例6的磁性树脂的形状从阶段状变成梯形，与实施例6相比，锚固效果小，因此，虽然稳定性稍微差，但是，为可使用的水平。实施例10与实施例6相比，L1/L2比大(倾斜小)，锚固效果变小，因此，稳定性稍微降低，但为可使用的水平。比较例2中，没有锚固效果且特性稳定性差，因此，作为传感器，使用困难。工业上的可利用性 [0076] 本发明的变形检测传感器可以应用于车的座位等，为经得起长期间的使用的优异的变形检测传感器。另外，本发明的变形检测传感器，其磁通密度变化大，测定灵敏度高。另外，本发明的变形检测传感器，其制造时的空气滞留的产生少，特性稳定性优异。符号说明 [0077] 1…落座部2…靠背部 3…磁性传感器 4…磁性树脂 5…高分子发泡体 6…含磁性树脂的高分子发泡体 7…外皮 8…台座 9…凸部 |
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