DE4411161A1 - Polyurethanformmasse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung ist in der japanischen Pa­ tentanmeldung Nr. 5-98928, eingereicht am 31. März 1993, weiter erläutert, wobei für die vorliegende An­ meldung die Priorität der japanischen Patentanmeldung beansprucht wird und deren gesamter Inhalt hier um­ faßt ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyurethan­ formmasse, die für das Reaktionsspritzgießverfahren (RSG) eines semiharten Integralschaums geeignet ist, wobei der semiharte Integralschaum einen integralen Hautbereich mit niedrigem Schäumungsgrad und einen Kernbereich mit hohem Schäumungsgrad enthält. Bei­ spiele für Integralschäume umfassen Teile für Automo­ bile wie ein Überzug oder Polster für ein Lenkrad, ein Armaturenbrett, einen Konsolenfachdeckel, einen Handschuhfachdeckel, eine Kopfstütze, eine Armstütze oder einen Spoiler.

Ein semiharter Polyurethanschaum, der einen integra­ len Hautbereich mit niedrigen Schäumungsgrad an der Oberfläche und einen Kernbereich mit hohen Schäu­ mungsgrad im Zentrum enthält, wird im allgemeinen In­ tegralschaum (IS) bezeichnet. Üblicherweise wird IS aus einer Polyurethanmasse aus einer Polyolkomponente (deren mittlere molare Masse üblicherweise auf etwa 5000 eingestellt ist) und einer Isocyanatkomponente gebildet, und enthält weiter Freon als Treibmittel.

Es wurde jedoch festgestellt, daß die Verwendung von Freon Umweltprobleme mit sich bringt, wie bekannterma­ ßen die Zerstörung der Ozonschicht und dem resultie­ renden weltweiten Temperaturanstieg sowie andere Pro­ bleme einschließlich der Bildung einer Integralhaut, die Blasen enthält.

Wir, die Anmelder dieser Anmeldung, haben vor kurzem eine Patentanmeldung angemeldet, die die Erfindung eines Verfahrens betrifft, gemäß dem IS ohne Verwen­ dung von Freon gebildet wird, wobei eine Polyurethan­ masse aus einer Polyolkomponente und einer Isocyanat­ komponente, die eine kleine Menge Wasser enthält, zur Expansion in eine evakuierte Formhöhlung eingespritzt wird (offengelegtes japanisches Patent Nr. 4-226313).

Mit diesem Verfahren, bei dem reduzierter Druck ange­ wendet wird, kann ein IS geformt werden, der eine In­ tegralhaut hat, die im allgemeinen keine Blasen hat, jedoch in sofern nicht zufriedenstellend ist, da in dem Endbereich an der Oberfläche der Integralhaut Blasen zurückbleiben und diese leicht Löcher bilden.

Die Ursache dafür ist vermutlich wie folgt: Da der reduzierte Druck einen schnellen Fluß der Polyuret­ hanmasse, die viskos ist, bewirkt, wird ein Teil der Blasen in der Polyurethanmasse während der Entgasung eingeschlossen; die Polyurethanmasse hat geringe Be­ netzungseigenschaft; und das unausgewogene Verhältnis zwischen Schäum- und Aushärtungsreaktionen ermöglicht die Bildung von Blasen an der Oberfläche der Inte­ gralhaut.

Unter diesem Umstand ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Polyurethanformmasse zur Verfügung zu stellen, die ein gutes Fließvermögen hat, so daß sie schnell in eine Formhöhlung fließen kann, ohne daß Blasen eingeschlossen werden, und deshalb ein Form­ teil liefern kann, dessen Oberfläche in ihrer Gesamt­ heit einschließlich ihres Endbereichs praktisch frei von Blasen ist, und das daher weniger wahrscheinlich auf Grund von Löchern zurückgewiesen wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Polyurethanformmasse gelöst, die enthält eine Polyolkomponente mit einer mittleren molaren Nasse von 2500 bis 2400 und eine Isocyanatkomponente, und die zudem eine Siloxanver­ bindung als ein Lösungsmittel enthält. Wenn die mitt­ lere molare Masse der Polyolkomponente niedriger als 2500 ist, wird lediglich ein Formteil von geringer Festigkeit erhalten, und wenn sie 4500 übersteigt, ist die Viskosität der Masse für ein gutes Fließver­ mögen zu groß.

Es kann eine beliebige Polyolkomponente, einschließ­ lich Polyether- und Polyesterpolyole, wie sie übli­ cherweise für RSG verwendet werden, verwendet werden. Genauer kann die Polyolkomponente ausgewählt werden unter: Difunktionellen, trifunktionellen oder tetra­ funktionellen Polyolen, die erhalten werden, indem cyclische Ether, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Buty­ lenoxid und Styroloxid, mit niedermolekularen Polyolen, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Glyce­ rin, Trimethylolpropan und Bisphenol A und polymeren Polyolen, die durch Pfropfpolymerisation mit z. B. Vinylmonomeren erhalten werden, umgesetzt werden, und Polyestern, die erhalten werden, indem Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure und Piperinsäure mit einem Überschuß an Diolen, wie Ethy­ lenglycol, Polyoxyethylenglycol, Dipropylenglycol und Polyoxypropylenglycol umgesetzt werden.

Es können beliebige Isocyanatkomponenten, einschließ­ lich der aliphatischen und aromatischen, die übli­ cherweise für RSG verwendet werden, verwendet werden. Beispiele für Isocyanate, die verwendet werden, sind: Aliphatische und alicyclische Isocyanate, wie Hexame­ thylendiisocyanat (HMDI), Xyloldiisocyanat (XDI), hy­ driertes Xyloldiisocyanat (hydriertes XDI), 4,4- Methylenbisdicyclohexyldiisocyanat (H12MDI), Me­ thylcyclohexyldiisocyanat (hydriertes TDI) und Iso­ phorondiisocyanat (IPDI) und aus Gründen der Handhab­ barkeit und Vergilbungsbeständigkeit deren durch Po­ lymerisation erhältliche Produkte, wie Dimere, Trime­ re, Trimethylolpropanaddukte und Präpolymere und 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), rohes MDI, flüssiges MDI, Toluylendiisocyanat, Phenylendiisocya­ nat usw. und aus Gründen der Handhabbarkeit deren durch Polymerisation erhältliche Produkte, wie Dime­ re, Trimere, Trimethylolpropan und Prepolymere.

Die Siloxanverbindungen, die als Lösungsmittel ver­ wendet werden können, können ausgewählt werden unter 2,4,6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxan, 2,4,6,8,10- pentamethylcyclopentasiloxan, 2,4,6,8,10,12-Hexa­ methylcyclohexasiloxan, Octamethyltrisiloxan, Dodeca­ methylpentasiloxan, Tetradecamethylhexasiloxan, Hexa­ methylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasi­ loxan, Tetradecamethylcycloheptasiloxan, Hexadecame­ thylcyclooctasiloxan, octadecamethylcyclononasiloxan, Hexaethylcyclotrisiloxan und Octaethylcyclotetrasi­ loxan. Es können auch eine dieser Verbindungen oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren der Verbindungen verwendet werden.

Die Menge an Lösungsmittel, die zugesetzt werden kann, ist nicht besonders beschränkt, da sie von der Größe und der Gestalt des Produkts, das geformt wer­ den soll, den Formbedingungen und anderen Fachleuten bekannten Faktoren abhängt. Jedoch werden üblicher­ weise 0,1 bis 5,0 Massenteile vorzugsweise 1 bis 3 Massenteile, Lösungsmittel auf 100 Massenteile Po­ lyolkomponente zugegeben, da eine beliebige Zugabe im Überschuß keine nennenswert andere Ergebnisse ergibt, sondern lediglich eine Verschwendung von Material darstellt.

Die Polyolkomponente der erfindungsgemäßen Polyuret­ hanformmasse hat eine niedrige Viskosität, da sie ei­ ne mittlere molare Masse von 2500 bis 4500 hat, und die Zugabe des Siloxanverbindung als Lösungsmittel, die mit der Polyolkomponente gut verträglich ist, be­ wirkt eine weitere Verringerung der Viskosität der Masse. Deshalb hat die Polyurethanmasse in gutes Fließvermögen und schließt kauf Blasen ein, wenn sie schnell in eine Formhöhlung einfließt. Daher ergibt sie ein Formteil dessen Oberfläche in ihrer Gesamt­ heit einschließlich ihres Endbereichs praktisch frei von Blasen ist, und das daher kaum aufgrund von Lö­ chern verworfen wird.

Vorzugsweise wird Silicon als ein Schaumstabilisator zu der Polyurethanformmasse gegeben. Es verbessert die Benetzungseigenschaft der Masse und verringert dadurch die Wahrscheinlichkeit, daß Blasen an der Oberfläche des Formteils zurückbleiben. Zudem bewirkt es die Bildung einer gleichförmigen Zellstruktur.

Weitere Aufgaben dieser Erfindung werden anhand der illustrativen Beispiele, die im folgenden beschrieben werden, ersichtlich. Verschiedene Vorteile, die hier nicht im einzelnen genannt worden sind, aber von der vorliegenden Erfindung mit umfaßt werden, werden ei­ nem Fachmann bei der Ausführung der hier offenbarten Erfindung ersichtlich. Die folgenden Beispiele und Ausführungsformen dienen der Anschauung und sind nicht als Beschränkung der Erfindung anzusehen.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Form zeigt (in offener Stellung), die zum Formen einer IS Ummantelung für ein Lenkrad aus einer erfindungsgemä­ ßen Polyurethanmasse verwendet wird;

Fig. 2 ist eine Draufsicht, die den beweglichen Teil der Form zeigt;

Fig. 3 ist eine Diagrammskizze, die einen Ein­ spritzmechanismus zeigt;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine ge­ schlossene Form für RSG zeigt;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Fig. 4 und zeigt ein Kontrollfenster;

Fig. 6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittan­ sicht der Fig. 4 und zeigt das Kontrollfenster;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht der geöffneten Form und einer IS-Ummantelung, wie sie aus der Form kommt;

Fig. 8 ist eine teilweise vergrößerte Schnittan­ sicht der IS-Ummantelung, die in Fig. 7 gezeigt ist;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die eine Form (in geöffneter Stellung) zeigt, die rum Formen einer IS Polsterung für ein Lenkrad aus einer erfindungsge­ mäßen Polyurethanmasse verwendet wird;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die die ge­ schlossene Form für RSG zeigt;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Li­ nie XI-XI in Fig. 10; und

Fig. 12 ist eine teilweise vergrößerte Schnit­ tansicht einer geformten IS-Polsterung.

Es wird nun eine Polyurethanmasse beschrieben, die die vorliegende Erfindung verkörpert und für die For­ mung einer IS-Ummantelung oder -Polsterung für ein Lenkrad gedacht ist. Die Zusammensetzung der Masse ist in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Zusammensetzung und Eigenschaften der Polyurethanmasse

In Tabelle 1 ist "VS-7207" der Handelsname von NIPPON UNICAR COMPANY LTD. für eine als ein Lösungsmittel verwendete Siloxanverbindung oder Octamethylcyclo­ tetrasiloxan. "L-5302" ist der Handelsname derselben Firma für Silicon, das als Schaumstabilisator verwen­ det wird. "SA-Nr. 1" ist der Handelsname von SAN-APRO CO., LTD. für einen Katalysator zur Verzögerung der Urethanschäumungsreaktion, der ein Phenolsalz von DBU (1,8-Diazabicycloundecen-7) ist. "DABCO 33-LV" ist der Handelsname von SANKYO AIR PRODUCTS Co., LTD. für einen Aminkatalysator, der eine Lösung von Triethy­ lendiamin (33%) in Dipropylenglycol ist. Zum Ver­ gleich wurde auch eine Polyurethanmasse ohne Lösungs­ mittel oder Schaumstabilisator hergestellt.

Es wurde eine IS-Ummantelung 43 für ein Lenkrad (wie in den Fig. 1 bis 8 gezeigt) unter Verwendung der Po­ lyurethanmasse dieses Beispiels geformt. In diesem Beispiel wird ein Apparat verwendet, der aus einer Form (1) (zusammengesetzt aus zwei Teilformen), einer Vakuumkammer (11), die in der Form (1) untergebracht ist, einer Vakuumpumpe (20) zur Evakuierung der Vaku­ umkammer (11) und einem Einspritzmechanismus (21) aufgebaut ist, der an der Vakuumkammer (11) ange­ bracht ist und die Polyurethanmasse in die Formhöh­ lung (4) der Form (1) einspritzen soll. Der Kern (42) eines Lenkrades (41) besteht aus einem Ring, Speichen und einer Nabe im Zentrum des Kerns. Die IS-Um­ mantelung (43) ist rund um den gesamten Ring und ei­ nen Teil der Speichen gebildet.

Die Form (1) besteht aus einer oberen stationären Hälfte (2) und einer unteren beweglichen Hälfte (3). Die zwei Hälften haben einander gegenüberliegende Einkerbungen (4a), die eine ringförmige Formhöhlung (4) bilden, wenn die Form geschlossen ist. Im Zentrum des Querschnitts der Formhöhlung (4) befindet sich der Kern (42) (einschließlich des gesamten Rings und eines Teils der Speichen). Die TF (Trennfuge) Ober­ fläche (2a) der stationären Hälfte (2) und die TF Oberfläche (3a) der beweglichen Hälfte (3) sind aus­ gespart, um einen Angußkanal (6), Angußverteiler (7) und Anguß (8) zu bilden, durch die die Polyurethanma­ sse in die Formhöhlung (4) eingespritzt wird. Der An­ guß (8) öffnet sich zu der äußeren Peripherie der Einkerbung (4a) hin (auf der linken Seite in Fig. 2). Beim Einspritzen in die Formhöhlung (4) durch den An­ guß (8) fließt die Polyurethanmasse M in zwei Rich­ tungen in die Formhöhlung (4) und die beiden Ströme treffen in der Position L zusammen (auf der rechten Seite in Fig 2), wo das Auffüllen der Formhöhlung beendet ist.

Ein Entlüftungsloch (5) ist an der Auffüllendlage L in der stationären Hälfte (2) gebildet. Das Entlüftungs­ loch (5) hat üblicherweise einen Durchmesser von 1 bis 10 mm. Mit einem kleineren Durchmesser als 1 mm bewirkt das Entlüftungsloch (5) nicht die erwünschte Entlüftung falls die Auffüllendlage L der Polyuret­ hanmasse schwankt. Ist der Durchmesser größer als 10 mm hinterläßt das Entlüftungsloch (5) einen erkennba­ ren Abdruck, der das Aussehen des Formteils beein­ trächtigt. Das Entlüftungsloch (5) in diesem Beispiel ist länglich, 15 mm lang und 3 mm im Durchmesser. Wenn die Form geschlossen ist, verbleibt ein Zwi­ schenraum von etwa 0,03-0,06 mm (auf Grund der ein­ geschränkten Verarbeitungsgenauigkeit) zwischen den TF-Oberflächen (2a) und (3a) entlang der gesamten Pe­ ripherie der Formhöhlung (4). Dieser Zwischenraum wirkt als ein Belüftungsbereich zur Belüftung, die im folgenden genauer beschrieben ist.

Innerhalb der Einkerbungen (4a) der stationären Hälf­ te (2) und der beweglichen Hälfte (3) sind aufeinan­ der abgestimmte Teile (31) zur Ausrichtung der zwei Hälften und eine Aussparung (32) und ein Sockel (33), um die Nabe des Kerns (42) in Position zu halten. Der Sockel (33) ist mit einem Auswerferstift (34) verse­ hen, um das geformte Lenkrad (41) herauszulösen.

Die Form (1) kann nach bekannten Verfahren aus Alumi­ nium oder aus Ökonomiegründen galvanoplastisch gebil­ det werden, vorausgesetzt, daß die Form einen Ver­ schäumungsdruck von annähernd 50-500 kPa stand hält.

Die Vakuumkammer (11) besteht aus einem oberen Gehäu­ se (12), an dem die stationäre Hälfte (2) befestigt ist, und einem unteren Gehäuse (13), an dem die be­ wegliche Hälfte (3) befestigt ist. Ein Montage­ schlitz, der in der Berührungsfläche des oberen Ge­ häuses (12) ausgebildet ist, ist mit einer O-Ring­ dichtung (14) versehen, die die geschlossene Vakuum­ kammer (11) luftdicht macht. Das untere Gehäuse (13) ist mit einer Absaugöffnung (16) versehen, die über einen Absaugschlauch (15) und einem Ventil (17) mit einer Vakuumpumpe (20) verbunden ist, wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt. Die Vakuumkammer (11) ist so konstru­ iert, daß sie die Form (1) unterbringen kann, wobei ein Zwischenraum K darin gebildet wird. Der Zwischen­ raum K hat ein größeres Volumen als die Formhöhlung (4).

Das untere Gehäuse (13) der Vakuumkammer (11) ist mit einem Kontrollfenster (51) versehen, das die Umgebung des Entlüftungslochs (5) von außerhalb des unteren Gehäuses (13) einsehbar macht, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt. Das Kontrollfenster (51) besteht aus einer Öffnung (52), die in dem unteren Gehäuse (13) ausge­ bildet ist, einer transparenten Platte (54) aus Glas oder Kunststoff, die gegen die Innenseite des unteren Gehäuses (13) gepreßt ist, wobei sich ein Dichtungs­ ring (53) dazwischen befindet, so daß die Öffnung (52) von innen verschlossen ist, und einem Rahmen (56), der mit Bolzen (55) an das untere Gehäuse (13) so befestigt ist, daß er den äußeren Rand der trans­ parenten Platte (54) anpreßt. Vorzugsweise wird eine Dichtung (57) zwischen den Rahmen (56) und der trans­ parenten Platte (54) und zwischen dem Rahmen (56) und dem unteren Gehäuse (13) angebracht.

Die stationäre Hälfte (2) und das obere Gehäuse (12) sind ebenso wie die bewegliche Hälfte (3) und das un­ tere Gehäuse (13) integral konstruiert. Das untere Gehäuse (13) ist mit einem hydraulischen Zylinderkol­ ben verbunden (nicht gezeigt), so daß es auf- und ab­ bewegt werden kann, wenn die Form geschlossen oder geöffnet wird. Wenn die Form geschlossen wird, wird das untere Gehäuse (13) angehoben bis ihre Außenflä­ che die Außenfläche des oberen Gehäuses (12) berührt.

Der in Fig. 3 gezeigte Einspritzmechanismus (21) be­ steht aus einem Vorratsbehälter (25) für ein Polyol­ gemisch, einen Vorratsbehälter (26) für eine Isocya­ natkomponente, einen Mischkopf (22) und zwei Kreis­ läufen (29), die jeweils die Vorratsbehälter und den Kopf über eine Hochdruckpumpe (27) und Filter (28) verbinden. Diese Konstruktion ermöglicht das Vermi­ schen und Zirkulieren des Polyolgemisches und der Isocyanatkomponente. Der in Fig. 1 gezeigte Mischkopf (22) ist mit einer Einspritzdüse (23) versehen, die mit dem Angußkanal (6) der Form (1) über O-Ringe (24) verbunden werden kann.

Die IS-Ummantelung (43) wurde gemäß den folgenden Schritten unter Verwendung des zuvor beschriebenen Apparates geformt.

Zunächst wird bei geöffneter Form (1), wie in Fig. 1 gezeigt, der Kern (42) in die bewegliche Hälfte (3) eingelegt, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Form (1) wird geschlossen, um die Formhöhlung (4) zu bilden, und nahezu gleichzeitig wird die Vakuumkammer (11) luft­ dicht verschlossen, wie in Fig. 4 gezeigt. Genauer wird das untere Gehäuse (13) durch einen hydrauli­ schen Zylinderkolben (nicht gezeigt) angehoben bis die Dichtung (14) das obere Gehäuse (12) berührt, um so die Vakuumkammer (11) luftdicht zu verschließen, und gleichzeitig werden die stationäre Hälfte (2) und die bewegliche Hälfte (3) verschlossen. Nebenbei be­ merkt ist es möglich, die Form (1) und die Vakuumkam­ mer (11) unabhängig voneinander zu schließen und zu öffnen, wobei getrennte hydraulische Zylinder verwen­ det werden, so daß es ermöglicht wird, die Form (1) und die Vakuumkammer (11) gleichzeitig oder unabhän­ gig voneinander zu öffnen und zu verschließen.

Dann wird die Vakuumpumpe (20) in Betrieb genommen, so daß der Zwischenraum K der Vakuumkammer (11) bis zu einem vorbestimmten Vakuumgrad, der üblicherweise 500 Torr oder weniger beträgt, über die Absaugöffnung (16) evakuiert wird. Der Zwischenraum K sollte vor­ zugsweise bis auf 50 Torr oder weniger evakuiert wer­ den, um eine dickere Integralhaut zu erzeugen. Wäh­ rend dieser Stufe ist die Formhöhlung (4) mit dem Zwischenraum K in der Vakuumkammer (11) über den An­ gußkanal (6), den Zwischenraum zwischen den TF- Oberflächen (2a) und (3a) und dem Entlüftungsloch (5) verbunden. Daher wird die Formhöhlung (4) ebenfalls bis nahezu demselben vorbestimmten Vakuumgrad wie der Zwischenraum K evakuiert. Während die Evakuierung fortgesetzt wird, wird die Polyurethanmasse M für das RSG über die Einspritzdüse (23), wie in Fig. 4 ge­ zeigt, in die Formhöhlung (4) eingespritzt. Das Ein­ spritzvolumen beträgt gewöhnlicherweise ein Viertel bis drei Viertel des Volumens der Formhöhlung (4). Die Einspritzzeit beträgt 2 bis 4 Sekunden. Der Zwi­ schenraum K, der mit der Formhöhlung (4) über den Zwischenraum zwischen den TF-Oberflächen (2a) und (3a) in Verbindung steht, wirkt als Zwischenspeicher. Deshalb verhindert der Zwischenraum K, daß der Druck in der Formhöhlung (4) ansteigt, wenn die Polyuret­ hanmasse M verschäumt wird.

Die Polyurethanmasse M enthält geringe Mengen Gas (hauptsächlich Luft), die von Anfang an darin enthal­ ten waren und unvermeidbar von ihr während des Durch­ laufs absorbiert werden. Wenn die Polyurethanmasse M in die evakuierte Formhöhlung eingespritzt wird, be­ wirkt die resultierende Druckänderung von einem posi­ tiven auf einen negativen Druck, der auf das Material einwirkt, Verschäumung unter schneller Verdampfung des Gases und bewirkt gegebenenfalls Entschäumung un­ ter Aufbruch der Blasen. Dementsprechend wird die Po­ lyurethanmasse M in sehr kurzer Zeit unter reduzier­ tem Druck derart verschäumt, daß sie schnell durch die Formhöhlung (4) fließt und die Formhöhlung auf­ füllt.

Die Polyolkomponente der Polyurethanformmasse in die­ sem Beispiel hat eine geringe Viskosität, da sie eine mittlere molare Masse von 3850 hat, und die Zugabe der Siloxanverbindung als Lösungsmittel, das mit der Polyolkomponente gut verträglich ist, bewirkt eine weitere Verringerung der Viskosität der Masse. Des­ halb hat die Polyurethanmasse M ein gutes Fließvermö­ gen und es werden kaum Blasen eingeschlossen, wenn sie schnell in die Formhöhlung einfließt. Daher lie­ fert sie eine Integralhaut, deren Oberfläche in ihrer Gesamtheit, einschließlich ihres Endbereichs, prak­ tisch frei von Blasen ist, wie es im folgenden weiter beschrieben wird.

Der anfangs einfließende Teil der Polyurethanmasse M haftet an der Wandoberfläche der Formhöhlung, und die ausgedehnte Entgasung des Gases, das in der Masse ab­ sorbiert ist, bewirkt die Bildung einer Integralhaut (44) mit einem niedrigen Verschäumungsgrad, so daß praktisch keine Blasen darin zurück bleiben (wie in Fig. 8 gezeigt). Daher weist die Haut ein Erschei­ nungsbild und Griffgefühl der Oberfläche auf, die denjenigen eines Produkts, das unter Verwendung von Freon als Treibmittel hergestellt worden ist, überle­ gen ist. Die Polyurethanmasse M bildet auch nahe der Oberfläche des Kerns (42) eine feste Haftschicht (47) mit einem niedrigen Verschäumungsgrad aufgrund der vorstehend erwähnten Entgasung aus (wie in Fig. 8 ge­ zeigt). Üblicherweise ist die Haftschicht (47) ge­ ringfügig dünner als die Integralhaut (44).

Wenn die Polyurethanmasse M die Formhöhlung (4) auf­ füllt, begrenzt der resultierende Druckanstieg die Entgasung des in der Masse absorbierten Gases. Dann bildet die Polyurethanmasse M, die von der Wandober­ fläche der Formhöhlung entfernt ist, und der Kern (42) einen hochverschäumten Kern (45), der Blasen enthält (wie in Fig. 8 gezeigt).

Die eingespritzte Polyurethanmasse M benötigt übli­ cherweise 1-3 Sekunden, um die Formhöhlung aufzufül­ len. Wenn die Polyurethanmasse M in die Formhöhlung einfließt, dichtet sie den Zwischenraum zwischen den TF-Oberflächen (2a) und (3a) ab. Die Umsetzungsge­ schwindigkeit der Polyurethanmasse M wird derart kon­ trolliert, daß sie, sobald das vordere Ende des Po­ lyurethanmassenstroms M die Auffüllendlage L erreicht und geringfügig aus dem Entlüftungsloch (5) heraus­ bläst, aushärtet, um das Entlüftungsloch (5) abzu­ dichten. Zusätzlich erfolgt die Verschäumung durch die absorbierten Gase ohne daß die Reaktionswärme ab­ geführt wird, so daß die Temperatur der Polyurethan­ masse M im Ergebnis weiter ansteigt. Dadurch wird im Vergleich zur Verschäumung auf Freonbasis eine ver­ kürzte Aushärtzeit erzielt.

Die Vorgänge in der Umgebung des Entlüftungslochs (5) können durch das Kontrollfenster (51) von außerhalb der Vakuumkammer (11) beobachtet werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Das heißt, das Herausblasen der Polyuret­ hanmasse M aus dem Entlüftungsloch (5) oder die Ver­ schäumung kann beobachtet werden, während die Vakuum­ kammer (11) verschlossen gehalten wird.

Ein zusätzlicher Effekt der Evakuierung der Formhöh­ lung (4) ist, daß die Polyurethanmasse M Schnitte und Verzweigungen in der Formhöhlung (4) vollständig auf­ füllt. Zudem werden in der Polyurethanmasse absor­ bierte Gase entgast, so daß sie über das Entlüftungs­ loch (5) und den Zwischenraum zwischen den TF- Oberflächen (2a) und (3a) abgeführt werden können. Daher ist es anders als bei der konventionellen Ver­ schäumung auf Freonbasis nicht erforderlich, die Po­ lyurethanmasse zu überladen, wodurch sich der Verlust an Masse verringert.

Wenn die Polyurethanmasse M in der Formhöhlung ausge­ härtet ist, wird die Form (1) geöffnet und gleichzei­ tig wird die Vakuumkammer (11) geöffnet, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Aushärtzeit beträgt üblicherweise 50 bis 80 Sekunden. (Freonhaltige Polyurethanmasse benö­ tigt 80 bis 100 Sekunden zum Aushärten). Die Formöff­ nungstätigkeit ist mit einem Auswerferstift (34) ver­ bunden, der automatisch das fertige Lenkrad (41) mit der IS-Ummantelung (43) auswirft.

Die IS-Ummantelung (43), die unter Verwendung der Po­ lyurethanmasse dieses Beispiels geformt worden ist, hat eine Oberfläche, die in ihrer Gesamtheit ein­ schließlich ihres Endbereichs praktisch frei von Bla­ sen ist, wie zuvor beschrieben. Es wurden keine Lö­ cher gefunden. Im Gegensatz dazu enthielt eine IS- Ummantelung, die unter Verwendung einer Polyurethan­ masse gemäß dem Vergleichsbeispiel hergestellt worden ist, Blasen in dem Endbereich der Oberfläche der In­ tegralhaut und es wurden Löcher gebildet.

Eine IS-Polsterung (37) für ein Lenkrad wurde unter Verwendung der Polyurethanmasse dieses Beispiels ge­ bildet (wie in Fig. 9 bis 12 gezeigt). Der Apparat, der zur Bildung der IS-Polsterung (37) verwendet wird, unterscheidet sich von dem Apparat, der für die Formung der IS-Ummantelung verwendet wird, darin, daß die Formhöhlung (4) zur Bildung einer IS-Polsterung durch eine Aussparung in der beweglichen Hälfte (3) und einem Vorsprung an der stationären Hälfte (2) festgelegt ist, und daß das untere Gehäuse (13) mit einer Dichtung (14) versehen ist, die so angepaßt ist, daß sie den oberen Bereich berührt.

Die Polyurethanmasse M wurde auf die selbe Art und Weise wie bei der Herstellung der IS-Ummantelung in die Formhöhlung (4) für RSG eingespritzt, die bis zu einem vorbestimmten Vakuumgrad evakuiert war. Wie in Fig. 12 gezeigt, bildet die eingespritzte Polyuret­ hanmasse in dem Zentrum, das von der Wandoberfläche der Formhöhlung entfernt ist, einen hochverschäumten Kern (38), während die Polyurethanmasse, die sich na­ he der Wandoberfläche befindet, eine feste Integral­ haut (39) bildet, die einen niedrigen Verschäumungs­ grad hat, so daß praktisch keine Blasen zurückblei­ ben. Folglich hat die geformte IS-Polsterung ein überlegenes Erscheinungsbild und bessere physikali­ sche Eigenschaften.

Die vorliegende Erfindung kann auf jede Polyurethan­ masse zur Formung anderer als der zuvor beschriebenen IF angewendet werden.

Wieviele offensichtlich sehr unterschiedliche Ausfüh­ rungen dieser Erfindung auch gemacht werden können ohne deren Idee und Umfang zu verlassen, ist die Er­ findung nicht so zu verstehen, daß sie auf die be­ stimmten Ausführungsformen außer denjenigen in den beigefügten Ansprüchen beschränkt ist.

Claims (11)

1. Polyurethanformmasse enthaltend eine Polyol­ komponente und eine Isocyanatkomponente, dadurch ge­ kennzeichnet, daß:
die Polyolkomponente eine mittlere molare Masse von 2500 bis 4500 hat; und
daß die Masse zudem eine Siloxanverbindung als ein Lösungsmittel enthält.

2. Masse nach Anspruch 1, wobei die Polyolkompo­ nente ein Polyetherpolyol ist.

3. Masse nach Anspruch 2, wobei das Polyetherpo­ lyol ein Gemisch aus difunktionellen und trifunktio­ nellen Polyetherpolyolen ist.

4. Masse nach Anspruch 1, wobei die Polyolkompo­ nente ein Polyesterpolyol ist.

5. Masse nach Anspruch 1, wobei die Isocyanat­ komponente ein aliphatisches Isocyanat ist.

6. Masse nach Anspruch 1, wobei die Isocyanat­ komponente ein aromatisches Isocyanat ist.

7. Masse nach Anspruch 6, wobei das aromatische Isocyanat ein Präpolymer von 4,4′-Diphenylmethan­ diisocyanat ist.

8. Masse nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmit­ tel ausgewählt ist unter 2,4,6,8-Tetramethylcyclo­ tetrasiloxan, 2,4,6,8,10-Pentamethylcyclopentasilox­ an, 2,4,6,8,10,12-Hexamethylcyclohexasiloxan, Octame­ thyltrisiloxan, Dodecamethylpentasiloxan, Tetradeca­ methylhexasiloxan, Hexamethylcyclotrisiloxan, Octame­ thylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasiloxan, Tetradecamethylcyclo­ heptasiloxan, Hexadecamethylcyclooctasiloxan, Octade­ camethylcyclononasiloxan, Hexaethylcyclotrisiloxan und Octaethylcyclotetrasiloxan.

9. Masse nach Anspruch 1, enthaltend 0,1 bis 5,0 Massenteile Lösungsmittel auf 100 Massenteile der Po­ lyolkomponente.

10. Masse nach Anspruch 1, enthaltend 1 bis 3 Massenteile des Lösungsmittels auf 100 Massenteile der Polyolkomponente.

11. Masse nach Anspruch 1, die zudem als Schaum­ stabilisator Silicon enthält.