JPH0687942A - パッドカバー成形用ポリウレタン材料 - Google Patents

パッドカバー成形用ポリウレタン材料

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JPH0687942A
JPH0687942A JP4262890A JP26289092A JPH0687942A JP H0687942 A JPH0687942 A JP H0687942A JP 4262890 A JP4262890 A JP 4262890A JP 26289092 A JP26289092 A JP 26289092A JP H0687942 A JPH0687942 A JP H0687942A
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JP
Japan
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polyurethane material
pad cover
catalyst
formic acid
component
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Pending
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JP4262890A
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English (en)
Inventor
Hisashi Mizuno
恒 水野
Shinji Jinushi
真治 地主
Masahiro Takimoto
正博 滝本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1875Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof containing ammonium salts or mixtures of secondary of tertiary amines and acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2120/00Compositions for reaction injection moulding processes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フロンを無添加としながらも、欠肉の無い無
発泡又は低発泡のパッドカバーを成形する。 【構成】 ポリオール成分とイソシアネート成分とを主
成分とするポリウレタン材料に、フロンを無添加とし、
3級アミンをギ酸でブロックしてなるウレタン反応遅延
触媒を添加する。このポリウレタン材料を、パッドカバ
ー成形用金型のキャビティに注入する。注入直後にはウ
レタン反応遅延触媒のギ酸によるブロックが解離してい
ないので、初期ウレタン反応が遅延する。このため、ポ
リウレタン材料の増粘が抑制され、初期流動性が高ま
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のステアリング
ホイールに装着されるパッドカバーを反応射出成形(以
下、RIM成形という。)するためのポリウレタン材料
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のパッドカバーは、発泡剤として特
定フロンのCFC−11(トリクロロモノフルオロメタ
ン)又は代替フロンのHCFC−123(2,2−ジク
ロロ−1,1,1−トリフルオロエタン)、HCFC−
141b(1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン)、
HCFC−22(モノクロロジフルオロメタン)等を添
加したポリウレタン材料を使用してRIM成形されてき
た。この成形方法を、簡単に説明する。
【0003】フロン、触媒、顔料等を予備混合したポリ
オール混合成分とイソシアネート成分とを、ミキシング
ヘッドにより一定比率で衝突混合させてポリウレタン材
料とし、該ポリウレタン材料を型のキャビティに注入す
る。ポリオール混合成分とイソシアネート成分とは触媒
の作用により直ちにウレタン反応を起こし、その反応熱
でフロンが揮発して無数の気泡となるため、ポリウレタ
ン材料は徐々に発泡してキャビティ内を流動する。この
とき、カバー内部には高発泡のコア部が形成され、カバ
ー表面部には型の冷却作用により低発泡の緻密なスキン
層が形成されるため、成形されたパッドカバーはインテ
グラルスキンフォームとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、周知の通り、
フロンによるオゾン層破壊が問題となり、各国のフロン
規制が強化され、特定フロンのCFC−11のみなら
ず、代替フロンのHCFC−123、HCFC−141
b、HCFC−22等も近い将来使用が禁止される見込
みである。そこで、本発明者は、フロン無添加のポリウ
レタン材料を使用して、無発泡又は低発泡のパッドカバ
ーをRIM成形すべく、次のような検討をしてきた。
【0005】(1)まず、フロンを無添加とし、その他
の触媒、顔料等は従来と同様に添加したポリウレタン材
料(後述する比較例に相当)を使用して、例えば図3
に示すようなエアバッグ内蔵式パッドのボリュームのあ
るパッドカバー51を成形してみたが、型への注入直後
からポリウレタン材料の流動性が悪く、材料注入用のゲ
ート52からみた末端部に欠肉53が生じるという問題
があった。この原因は、触媒がウレタン反応を促進し
て、増粘が急速に進んだことと、ポリウレタン材料の低
粘度化作用と発泡作用とを奏するフロンを無添加とした
ことによるものである。 (2)そこで、上記(1)のポリウレタン材料の流動性
を高めるために、触媒の添加量を減らしたり(後述する
比較例及びに相当)、フロンの低粘度化作用に代わ
るものとしてポリオール混合成分の選定による低粘度化
を図ったり(後述する比較例に相当)、フロンの発泡
作用に代わるものとしてエアローディングを多量に行っ
たり(後述する比較例及びに相当)してみたが、い
ずれの方法も流動性を高める効果が小さく、上記欠肉の
問題解決には至らなかった。
【0006】本発明の目的は、上記課題を解決し、フロ
ンを無添加としながらも、欠肉の無い無発泡又は低発泡
のパッドカバーを成形することができる新規なポリウレ
タン材料を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ポリオール成分とイソシアネート成分
とを主成分とするパッドカバー成形用ポリウレタン材料
に、フロンを無添加とし、3級アミンをギ酸でブロック
してなるウレタン反応遅延触媒を添加するという手段を
採った。
【0008】(1)前記「ポリオール成分」としては、
RIM成形用の慣用のもの、例えば下記のポリエーテル
系、ポリエステル系のものを単独で又は併用して使用可
能である。 (a) ポリエーテルポリオール エチレオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオ
キサイド、スチレンオキサイド等の環状エーテルに、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ビスフェノールA等の低
分子ポリオールを反応させて得る二官能・三官能・四官
能性のもの。さらには、これらにビニルモノマ等をグラ
フト重合させたポリマーポリオールを含む。 (b) ポリエステルポリオール コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピペリン酸等のジ
カルボン酸に、エチレングリコール、ポリオキシエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコール等のジオール成分を過剰に反応させ
て得られるもの。
【0009】(2)前記「イソシアネート成分」として
は、RIM成形用の慣用のもの、例えば下記の脂肪族
系、芳香族系のものを使用可能である。 (a) 脂肪族系イソシアナート 本来の脂肪族イソシアナートの外に脂環式イソシアナー
トも含み、ヘキサメチレンジイソシアナート(HMD
I)、キシレンジイソシアナート(XDI)、水添キシ
レンジイソシアナート(水添XDI)、4.4ーメチレ
ンビスジシクロヘキシルジイソシアナート(H12MD
I)、メチルシクロヘキシルジイソシアナート(水添T
DI)、イソホロンジイソシアナート(IPDI)等、
さらには、取扱上の見地から、それらを高分子化させた
ダイマー、トリマー、トリメチロールプロパン付加体、
プレポリマー等、いわゆる非黄変性のものを挙げること
ができる。 (b) 芳香族系イソシアナート 4,4´−ジフェニルメタンジイソシアナート(以下
「MDI」と略す)、クルードMDI、液状MDI、ト
リレンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート
等、さらには取扱上の見地から、これらを高分子化させ
たダイマー、トリマー、トリメチロールプロパン、プレ
ポリマー等を挙げることができる。
【0010】(3)前記「3級アミンをギ酸でブロック
してなるウレタン反応遅延触媒」は、そのブロック解離
前にはウレタン反応を遅延させ、そのブロック解離後に
はウレタン反応を促進させるように作用する触媒であ
る。なお、前記ポリウレタン材料には、通常、触媒の他
にも界面活性剤、顔料等を適宣添加する。
【0011】
【作用】本発明のポリウレタン材料には、3級アミンを
ギ酸でブロックしてなるウレタン反応遅延触媒を添加し
ており、型への注入直後にはこの触媒のギ酸によるブロ
ックが解離していないので、初期ウレタン反応が遅延す
る。このため、フロンを無添加としているにも拘らず、
ポリウレタン材料の増粘が抑制され、初期流動性が高ま
る。よって、ポリウレタン材料は型に充満し、欠肉は生
じにくい。また、ウレタン反応の進行に伴い、前記触媒
のギ酸によるブロックが解離すると、この触媒は一転し
てウレタン反応を促進するため、キュアに要する時間は
従来とほとんど変わらない。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図1に示すようなステアリン
グホイール1のエアバッグ内蔵式パッドのパッドカバー
2を成形するためのポリウレタン材料に具体化した実施
例について、図1及び図2に基づき説明する。まず、本
実施例で使用した成形用金型(図示略)は、固定型と可
動型との2つの分割型からなる従来通りのものである。
また、材料射出機構11は、図2に示すように、ポリオ
ール混合成分の貯溜タンク12及びイソシアネート成分
の貯溜タンク13とミキシングヘッド14とが、それぞ
れ高圧ポンプ15及びフィルタ16を具備する循環路1
7により接続されて構成され、ポリオール混合成分とイ
ソシアネート成分との衝突混合及び各成分の循環を繰返
すことができるようになっている。ミキシングヘッド1
4の射出ノズル18は、成形用金型のスプルー部位に接
続されている。
【0013】次に、ポリウレタン材料の実施例及び
の組成と、その効果を比較検証するために配合した比較
例〜の組成と、各例による成形結果とを、下記の表
1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】ここで、「ダブコ33LV」は三共エアー
プロダクツ社の触媒の商品名であり、その成分はトリエ
チレンジアミンのジプロピレングリコール33%溶液で
ある。また、「スタンBL」は三共有機合成社の触媒の
商品名であり、その成分はジブチルチンジラウレートで
ある。また、「特殊遅延触媒」は本発明の特徴である3
級アミンをギ酸でブロックしてなるウレタン反応遅延触
媒を指し、実施例及びでは次の混合物を使用した。 ギ酸 10重量% ビス(2ージメチルアミノエチル)エーテル 15重量% N,N,N´−トリメチルアミノピペラジン 15重量% トリエチレンジアミン 20重量% エチレングリコール 40重量%
【0016】また、「エアローディング」は、インバー
タ制御式の攪拌機で行った。この攪拌機による最大エア
ローディング量は20%である。
【0017】さて、前記成形用金型のキャビティにナイ
ロンネット(図示略)を配置した後、その固定型と可動
型とを型閉じした。前記ポリオール混合成分とイソシア
ネート成分とを、ミキシングヘッド14により一定比率
で衝突混合させてポリウレタン材料とし、該ポリウレタ
ン材料を前記キャビティに注入した。
【0018】このとき、実施例及びでは、通常の触
媒とともに特殊遅延触媒を添加しているため、前述した
同特殊遅延触媒によるウレタン反応の遅延作用により、
ポリウレタン材料は前記ナイロンネットを埋設した状態
でキャビティに完全に充満し、表1及び図1に示すよう
に欠肉は生じなかった。また、キュアに要する時間は従
来とほとんど変わらなかった。このポリウレタン材料が
キュアされるのを待って、固定型と可動型とを型開し、
図1に示すようなステアリングホイール1の低発泡のパ
ッドカバー2を離型した。
【0019】上記実施例及びによる効果は、比較例
〜との比較において検証された。すなわち、表1に
示す通り、比較例は、フロンを無添加とし、その他の
触媒、顔料等は従来と同様に添加した例であるが、流動
性が悪いため、ポリウレタン材料がキャビティに充満せ
ず、欠肉が生じた。比較例及びは、比較例に対し
て触媒の添加量を減らした例であるが、成形結果は比較
例と大差がなかった。比較例は、比較例に対して
ポリオール混合成分を選定・変更して低粘度化を図った
例であるが、思うような流動性が得られず、やはり欠肉
が生じた。比較例及びは、比較例に対してエアロ
ーディングを多量に行った例であるが、やはり欠肉が生
じた。なお、20%を越えるエアローディングを行え
ば、欠肉が生じなくなる可能性があるが、そのためには
高性能の非常に高価なエアローディング装置が必要にな
り、現実的ではない。
【0020】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適
宜変更して具体化することもできる。
【0021】
【発明の効果】本発明のパッドカバー成形用ポリウレタ
ン材料は、上記の通り構成されているので、フロンを無
添加としながらも、欠肉の無い無発泡又は低発泡のパッ
ドカバーを成形することができるという優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のポリウレタン材料で成形した
パッドカバーの正面図である。
【図2】同ポリウレタン材料の材料射出機構を示す概略
図である。
【図3】比較例のポリウレタン材料で成形したパッドカ
バーの正面図である。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール 2 パッドカバ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール成分とイソシアネート成分と
    を主成分とするパッドカバー成形用ポリウレタン材料に
    おいて、フロンを無添加とし、3級アミンをギ酸でブロ
    ックしてなるウレタン反応遅延触媒を添加したことを特
    徴とするパッドカバー成形用ポリウレタン材料。
JP4262890A 1992-09-04 1992-09-04 パッドカバー成形用ポリウレタン材料 Pending JPH0687942A (ja)

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US08/107,311 US5367045A (en) 1992-09-04 1993-08-17 Polyurethane material for molding pad cover

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