JP2576716B2

JP2576716B2 - ステアリングホイールパッド

Info

Publication number: JP2576716B2
Application number: JP14980091A
Authority: JP
Inventors: 順二小泉; 嗣典杉浦
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPH04349052A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，実用温度範囲が広く，
耐熱性，耐寒性，耐熱老化性に優れた，ステアリングホ
イールパッドに関する。

【０００２】

【従来技術】従来，軟質塩化ビニル樹脂は，強靱で難燃
性等に優れるため，エアーバッグ，ステアリングホイー
ルパッド，シフトレバーブーツ，アシストグリップ等の
自動車用部材，電線被覆材等に広く利用されている。本
材料は，自動車内装製品として用いられることから，ソ
フトフィーリングで耐熱性，耐光性に優れた材料である
ことが要求されている。これらの特性を満足するために
設計される材料は，一般に低温領域（−４０℃）では硬
くなり低温での柔軟性が劣っている。

【０００３】一方，最近安全性向上の観点から，新規仕
様のステアリングホイールパッドに，エネルギー吸収機
構，エアバッグ機構等が採用されている。また，かかる
エネルギー吸収機構では，一般にタッチホーン式スイッ
チが採用されている。そのため，上記タッチホーン式ス
イッチの部材に対しては撓み性を向上させる要望から，
軟質塩化ビニル樹脂が従来より有している特性のほか
に，低温領域，例えば−４０℃付近においても，柔軟性
を有すること，即ち耐寒性を有することが要求される。
また，エアーバッグ部材にも上記タッチホーン式スイッ
チの部材と同様の特性が要求されている。

【０００４】また，上記タッチホーン式スイッチの部材
としては，従来熱硬化型のウレタン樹脂が用いられてい
る。しかし，該ウレタン樹脂は，成形所要時間が長く，
再生利用ができず，バリ発生等の問題がある。そこで，
本出願人は，塩化ビニル樹脂に対し熱可塑性ポリウレタ
ン及びセバシン酸系可塑剤を特定割合配合した軟質塩化
ビニル樹脂組成物を，先に提案している（特願平１−２
７９４５５号）。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記軟質塩化
ビニル樹脂には，次の問題点がある。即ち，上記出願の
軟質塩化ビニル樹脂は，ガラス転移温度（Ｔｇ）の尺度
となるｔａｇδ主分散のピーク温度が−１５℃以下であ
り，かつ高温時の引張弾性率が高いため，従来のＰＶＣ
に比べ，特に−４０℃の低温域から１００℃の高温域に
おいて，−４０℃においても材料の脆化は認められず，
弾性率等の諸物性が優れている。しかしながら，本樹脂
は，熱老化時の揮発減量が大きいため，耐久耐熱性の要
求が厳しい上記新規仕様のステアリングホイールパッド
の材料には使用できない。本発明はかかる上記問題点に
鑑みてなされたもので，−４０℃から１００℃の実用温
度範囲の中では柔軟で，かつ耐熱性，耐熱老化性，にも
優れたステアリングホイール材料を提供しようとするも
のである。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，塩化ビニル樹脂１００重
量部と，熱可塑性ポリウレタン２０〜１５０重量部と，
下記化学構造式を有する複合アルキル・フタル酸エステ
ル（化学構造式中ｍ，ｎは７〜１４）６０〜１５０重量
部とからなる軟質塩化ビニル樹脂を用いてなることを特
徴とするステアリングホイールパッドにある。

【化１】

【０００７】本発明において，上記塩化ビニル樹脂は，
平均重合度が，例えば７００〜２５００であるものを使
用する。平均重合度が７００未満の場合には，混練性，
分散性が悪く，成形時にフローマーク等を生ずる。一
方，平均重合度が２５００を越えると成形性が悪くな
り，成形品の成形後収縮が大きくなる。また，上記塩化
ビニル樹脂としては，架橋レジン，低重合度レジンの併
用も可能である。また，上記塩化ビニル樹脂は，平均重
合度が１０００以上のものが好ましい。この場合には，
混練性，分散性等がより良好となる。

【０００８】また，上記熱可塑性ポリウレタンは，ポリ
エステルジオールとイソシアネートによってつくられた
ものを用いる。ポリエステルジオールとしてのカルボン
酸成分としては，アジピン酸，コハク酸，アゼライン
酸，セバシン酸等が挙げられる。また，イソシアネー
トとしては，Ｐ・フェニレンジイソシアネート，ジフェ
ニルメタンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシ
アネート，テトラメチレンジイソシアネート等が挙げら
れる。この中でも特にアジピン酸−１．４ブタンジオー
ルとヘキサメチレンジイソシアネートからなる脂肪族系
の熱可塑性ポリウレタンが好ましく，光による変色が極
めて少なく，耐熱老化性に優れる。該熱可塑性ポリウレ
タンは，上記塩化ビニル樹脂１００重量部に対し，２０
〜１５０重量部を配合する。２０重量部未満の場合に
は，ガラス転移点の尺度となるｔａｎδ主分散のピーク
温度が十分にシフトしない。

【０００９】一方，１５０重量部を越える場合には硬度
調整のため，可塑剤量が増え，その結果，塩化ビニル樹
脂と熱可塑性ポリウレタンの粘度差が大きくなる。その
ため，熱可塑性ポリウレタンの分散性が悪くなる。ま
た，上記複合アルキル・フタル酸エステル（以下複合Ａ
ＰＥで表す）は可塑剤であり，上記化学構造式を有し，
ｍ，ｎが７〜１４のものを用いることができる。この中
でも特にｍ，ｎが７〜９のものが好ましく，熱，光の照
射による可塑剤のブリードが極めて少なくなり，長期耐
久性能に優れる。また，上記複合ＡＰＥは，エステル部
分の直鎖率が８０％以上であることが好ましい。該可塑
剤は，上記塩化ビニル樹脂１００重量部に対し，６０〜
１５０重量部を配合する。６０重量部未満の場合には，
成形品の硬度が高くなり，柔軟性に乏しくなる。一方，
１５０重量部を越える場合には，成形品の硬度が低くな
り，ブリードし易くなるため，実用性に乏しくなる。

【００１０】なお，上記組成物には，フィラーを添加す
ることができる。かかるフィラーとしては，例えばタル
ク，マイカ（雲母），カオリンクレー，焼成クレー等の
板状物のものが好ましい。これにより，耐熱性，更に高
温における成形品の変形を防止できる。該フィーラー
は，上記塩化ビニル樹脂１００重量部に対し，例えば１
０〜１００重量部を配合する。１０重量部未満の場合
は，成形品の弾性率等の機械的強度が低下し，成形後収
縮が大きくなる。一方，１００重量部を越えると，成形
品の引張強度，伸び等の物性が低下し，成形性も悪くな
る。

【００１１】

【作用及び効果】本発明にかかるステアリングホーイル
パッドにおいては，特定の軟質塩化ビニル樹脂に特定量
の熱可塑性ポリウレタンを混合しているので，熱可塑性
ポリウレタンが均一に分散され，軟質塩化ビニル樹脂独
自の機械的強度に熱可塑性ポリウレタンの有する強靱で
弾性等の機械的強度，耐寒性に優れた性質が有効に付加
される。その結果，本組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）
の尺度となるｔａｇδ主分散のピーク温度は−１０℃以
下まで下がり，かつ高温（１００℃）においても弾性率
を一定の値以上に維持することができ，従来の軟質塩化
ビニル樹脂では得られない特性が見い出される。

【００１２】更に，本発明においては，上記熱可塑性ポ
リウレタンと，特定の可塑剤を併用することにより耐寒
性（ガラス転移温度）と耐熱性（高温時の弾性率）のバ
ランスにおいて，相乗効果を得ることができる。即ち，
耐寒性と耐熱性は一般的に相反する特性であり，耐寒性
の向上に伴い耐熱性が低下するという負の相関関係にあ
る。この関係は，上記の如く軟質塩化ビニル樹脂に熱可
塑性ポリウレタンを混合することにより，かなり改善す
ることができる。また，特に可塑剤として直鎖率が８０
〜１００％の複合アルキル・フタル酸エステルを使用し
た場合，このバランス特性が極めて優れ，従来技術では
予期しえない耐寒性，耐熱性，耐熱老化性を有する組成
物が得られる。

【００１３】したがって，本発明のステアリングホイー
ルパッドは，高温（例えば１００℃）における弾性率を
一定値に保つ優れた耐熱性を有し，一方ガラス転移点を
低温（−４０℃以下）まで下げて耐寒性の実用温度範囲
を広げている。以上のごとく，本発明によれば，実用温
度範囲が広く，低温領域においても使用できる，耐熱
性，耐寒性，耐熱老化性に優れた，ステアリングホイー
ルパッドを提供することができる。

【００１４】

【実施例】本発明にかかるステアリングホイールパッド
につき，図１〜図５を用いて説明する。該ステアリング
ホイールパッド１は，図１に示すごとく，ステアリング
ホイールのリング部２の中に配置されたスポーク部３を
被覆するよう構成する。即ち，上記ステアリングホイー
ルパッド１は，塩化ビニル樹脂１００重量部と，熱可塑
性ウレタン樹脂２０〜１５０重量部と，複合アルキル・
フタル酸エステル（ｍ，ｎ＝７〜１４）６０〜１５０重
量部とからなる軟質塩化ビニル樹脂組成物を用いて成形
したものである。

【００１５】次に，表１に示す実施例１〜５と比較例
１，２の試料について，その物性を測定した。また，こ
れらの試料の配合量は同表に示す。また，同表には，−
４０℃でのホーン操作荷重，耐久耐熱性，成形所要時間
の測定結果を示す。一方，表２には，表１に示した実施
例３，比較例１，２の試料について，比重，硬度，引張
強度等の諸物性の測定結果を示す。また，上記ステアリ
ングホイールパッドの成形条件は，次の通りである。成形方法；射出成形。成形温度；１７０〜１９０℃。成形所要時間；表１に示す。

【００１６】また上記ホーン操作荷重は，−４０℃及び
２０℃の雰囲気下で，図２に示すごとく，スプリング５
を介在して離れている２枚の金属板４１，４２（上面金
属板４１上にパッド１を被覆する）が接触する荷重を測
定した結果である。また，耐熱性は８０℃で，５００時
間処理した後の試料の外観検査による結果である。ま
た，成形所要時間は成形に要した時間（秒）である。表
２における引張弾性率の測定値は，テストピース（２×
５×５０ｍｍ）を作成して，数回測定した値の平均値で
ある。表１中，ＰＶＣは塩化ビニル樹脂，ＴＰＵは熱可
塑性ポリウレタンである。

【００１７】まず，すべての実施例は，ＰＶＣの平均重
合度が１３００に相当するものを使用し，またＰＶＣの
量を全て１００重量部とした。一方，比較例１において
は，市販のステアリングホイールパッド用のＰＶＣを使
用した。また，比較例２は，熱硬化型ウレタン樹脂を使
用した。また，熱可塑性ポリウレタンの配合に関して
は，実施例１は芳香族系を，それ以外は脂肪族系のもの
を配合した。一方，比較例においては，上記熱可塑性ポ
リウレタンを配合してしない。

【００１８】また，可塑剤に関しては，前記複合ＡＰＥ
としてのｎ−ＤＯＰ（花王株式会社製，前記化学構造式
のｍ，ｎ＝８），商品名リネボールフタレート（上記化
学構造式のｍ，ｎ＝７〜９，三菱瓦斯化学株式会社製）
を用いた。そして，上記熱可塑性ポリウレタンは，重合
後のペレットを熱入れ処理した後，再度ペレット化した
ものを使用した。上記熱入れ処理とは，１８０〜２００
℃で押出機等による加熱処理をいう。これにより，上記
熱可塑性ポリウレタンは半透明状態となり，軟質塩化ビ
ニル樹脂との混練加工性が向上する。

【００１９】次に，上記の測定結果について説明する。
まず，表１より知られるごとく，−４０℃下のホーン操
作荷重に関し，実施例１〜５は３〜５ｋｇと比較的低い
荷重である。これに対し，比較例１，２は，６〜２０ｋ
ｇ以上と比較的高い荷重である。なお，図５に示すごと
く，上記荷重が１０ｋｇ以上になると，ステアリングホ
イールパッドとして，使用できなくなる。次に，表２よ
り知られるごとく，２０℃下のホーン操作荷重に関し，
実施例０．９ｋｇと良好であった。なお，表１中○印は
耐久耐熱性が良好であることを示す。

【００２０】また，成形所要時間（秒）は，実施例１〜
５のいずれも５０秒と比較的短時間であった。これに対
し，比較例２では熱硬化ウレタン樹脂を用いているた
め，１２０秒と長時間を要した。また，比較例１は上記
実施例と同様である。次に，比重及び硬度（ＨＳ）に関
しては，実施例３は比重が１．２２で，硬度が７１度と
好適な値を示した。また，比較例１は比重が１．３１
で，硬度が７０度を示した。また，比較例２は比重が
０．６〜０．７で，硬度が６０〜７０度と低い値を示し
た。

【００２１】また，引張強度に関しては，実施例３が１
０４ｋｇ／ｃｍ²であるに対し，比較例２は，４０ｋｇ
／ｃｍ²と低い。なお，比較例１は，８５ｋｇ／ｃｍ²
で，実施例３とほぼ同じである。また，引張破断伸びに
関しては，実施例３が３６０％であるのに対し，比較例
２は，８０〜１１０％とかなり悪い。また，ガラス転移
点（Ｔｇ）の尺度となるｔａｎδのピーク温度に関して
は，実施例３が，−２０℃である。これに対し，比較例
１は０℃とかなり高い。なお，比較例２は熱硬化ウレタ
ン樹脂であるため，−５０℃以下と低い。

【００２２】また，高温（１００℃）での引張弾性率に
関しては，実施例２．６が３×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²で
ある。これに対し，比較例１，２は１×１０⁷〜４×１
０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²と，両者には大差がない。また，ホ
ーン操作荷重については，比較例１が−４０℃下の荷重
で，２０ｋｇ以下と問題があったほかはすべて良好であ
った。また，外観変化に関しては，実施例及び比較例の
すべてが問題はなかった。なお，表中○印は良好を示
し，また×印は不良を示す。

【００２３】上記の結果を，図３〜図５に示す。まず，
図３は引張弾性率と実用温度との関係を示す。図３より
知られるごとく，実施例３（曲線Ａ）は，比較例１（曲
線Ｂ）に比べて引っ張り弾性率の温度依存性が極めて少
ない。次に，図４は粘弾性スペクトル（ｔａｎδ）と実
用温度との関係を示す。図４においては，実施例３（曲
線Ａ）が低温領域において，ｔａｎδ（Ｔｇの尺度）が
高くなるのに対し，比較例１（曲線Ｂ，Ｃ）は高い温度
域でピークがあることがわかる。

【００２４】図５は，ホーン操作荷重と実用温度の関係
を示す。同図においては，低温領域で実施例３（曲線
Ａ）が徐々に高い荷重値を示し，−５０℃位で実用上使
用できなくなることがわかる。また，比較例１は，０℃
以下で高い荷重の値となり，−１５℃位で実用上使用で
きなくなる。比較例２は，低温領域で徐々に高い荷重値
を示している。以上により，本例によれば，実用温度範
囲を，−４０℃以下〜１００℃まで広くし，かつ耐熱老
化性に優れた，軟質塩化ビニル樹脂組成物を用いたステ
アリングホイールパッドを得ることができる。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるステアリングホイールパッドの
斜視図。

【図２】実施例におけるステアリングホイールパッドの
断面図。

【図３】実施例における引張弾性率と実用温度の関係を
示すグラフ。

【図４】実施例における粘弾性スペクトル（ｔａｎδ）
と実用温度の関係を示すグラフ。

【図５】実施例におけるホーン操作荷重と実用温度との
関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１．．．ステアリングホイールパッド，２．．．リング部，３．．．スポーク部，Ａ．．．実施例３，Ｂ．．．比較例１，Ｃ．．．比較例２，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 75:04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニル樹脂１００重量部と，熱可塑
性ポリウレタン２０〜１５０重量部と，下記の化学構造
式を有する複合アルキル・フタル酸エステル（化学構造
式中ｍ，ｎは７〜１４）６０〜１５０重量部とからなる
軟質塩化ビニル樹脂組成物を用いてなることを特徴とす
るステアリングホイールパッド。【化１】