JPH1015988A - 二色成形品及び二色成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面部の一部に色彩の異なる加飾部を形成す
ることができ、変化のある外観を得ることができる二色
成形品及び二色成形方法を提供する。 【解決手段】 キャビティ４の一部に材料はみ出し用凹
部８を形成した成形用金型１を使用し、該キャビティ４
を減圧する。減圧下のキャビティ４に表面部用ポリウレ
タン材料Ｕ1 を注入し、ステアリングホイールのポリウ
レタン被覆の表面部４８を形成する。減圧下のキャビテ
ィ４に内部用ポリウレタン材料Ｕ2 を注入し、ポリウレ
タン被覆の内部４９を形成する。材料はみ出し用凹部８
に入り込んでキャビティ４からはみ出した材料Ｕ1 及び
Ｕ2 を切除することにより、表面部４８の一部に内部４
９の切り口よりなる加飾部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面部と内部とで
使用材料が異なる二色成形品とその成形方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
ステアリングホイールの被覆は単一のポリウレタン材料
よりなる一色成形品がほとんどで、加飾部を有する成形
品は存在しなかった。その他のＲＩＭ（反応射出成形）
ポリウレタン成形品においても、成形によって加飾部を
設けたものはなかった。

【０００３】ところで、先に本願出願人は、減圧下のキ
ャビティに表面部用ポリウレタン材料を少量注入し、キ
ャビティ面に薄膜状に付着させて表面部を形成した後、
減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入
し、充満させて内部を形成する、というＲＩＭポリウレ
タン二色成形方法を提案した（特開平６−１４３３４０
号公報）。この二色成形方法によれば、薄膜状の表面部
が内部を覆ったＲＩＭポリウレタン二色成形品を容易に
成形することができるが、外観的には表面部による単一
色であった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、表面部の一部に
該表面部とは色彩の異なる加飾部を形成することがで
き、変化のある外観を得ることができる二色成形品及び
二色成形方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の二色成形品は、キャビティに表面部用樹脂
材料を注入することにより形成された表面部と、前記キ
ャビティに内部用樹脂材料を注入することにより形成さ
れた内部とを備え、前記表面部の一部に前記内部の切り
口よりなる加飾部が形成されたことを特徴とする。

【０００６】ここで、表面部用樹脂材料及び内部用樹脂
材料としては、ポリウレタン材料、熱可塑性エラストマ
ー材料（ＴＰＥ）等を例示できる。熱可塑性エラストマ
ー材料は、ゴム様の弾性体でありながら熱可塑性を示す
樹脂材料であって、ポリスチレン系、ポリオレフィン
系、塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、
ポリアミド系、フッ素系等があり、これらのうち特に表
面部用としてはポリウレタン系が好ましい。

【０００７】表面部は無発泡又は極少発泡であることが
好ましい。内部は発泡でも無発泡でもよい。発泡の場
合、発泡手段は特に限定されず、各種発泡剤の添加、減
圧による発泡等を例示できる。

【０００８】表面部の色彩と、内部（加飾部）の色彩と
は、色相、明度及び彩度の少なくとも１つを異ならせる
ことが好ましい。加飾部の形状は、特に限定されず、１
本のライン、複数本のストライプ、小リング、螺旋等の
線状模様や、小円形、星形等の点在模様や、各種文字
や、各種有意形状を例示することができる。

【０００９】内部用樹脂材料を吸湿性材料とすれば、付
着した汗等の水分を加飾部から内部に吸収できるので、
適度にさらりとした触感を得ることができる。また、内
部用樹脂材料を抗菌剤入り材料とすれば、衛生性を向上
させることができる。その他、内部用樹脂材料を高弾性
材料としてソフト感を向上させたり、耐光性に優れた無
黄変材料として加飾部の変色を防いだりする等、種々の
材料を選択使用することができる。

【００１０】一方、表面部用樹脂材料を硬化の早い材料
とすれば、内部用樹脂材料の流動による表面部用樹脂材
料の薄肉化を防止することができる。また、表面部用樹
脂材料に離型剤を混合すれば、離型性を向上させること
ができる。その他、表面部用樹脂材料を耐光性に優れた
無黄変材料として表面部の変色を防いだりする等、種々
の材料を使用することができる。

【００１１】また、本発明の二色成形方法は、キャビテ
ィの一部に材料はみ出し用凹部を形成した型を使用し、
前記キャビティに表面部用樹脂材料を注入して成形品の
表面部を形成する工程と、前記キャビティに内部用樹脂
材料を注入して成形品の内部を形成する工程と、前記材
料はみ出し用凹部に入り込んでキャビティからはみ出し
た表面部用樹脂材料及び内部用樹脂材料を切除すること
により、前記表面部の一部に前記内部の切り口よりなる
加飾部を形成する工程とを含む。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をステアリングホイ
ールのポリウレタン被覆のＲＩＭポリウレタン二色成形
に具体化した実施形態例について、図面に基づいて説明
する。

【００１３】まず、図１〜図７は第一実施形態を示して
いる。本実施形態で使用する成形装置は、成形用金型
１、真空箱１１、材料射出機構２１等から構成されてお
り、これら各部を順に詳述する。

【００１４】成形用金型１は上型２と下型３とに分割形
成されている。上型２と下型３のＰＬ面には、型閉じ時
にリング状のキャビティ４を形成するキャビティ面５
と、キャビティ面５の外周に沿って段状に凹設された材
料はみ出し用凹部８と、キャビティ４へのゲート６とが
形成されている。上型２におけるポリウレタン材料の最
終充満位置にはベント孔７が形成されている。

【００１５】次に、真空箱１１は上箱１２と下箱１３と
に分割形成され、上箱１２内には上型２が取付けられ、
下箱１３内には下型３が取付けられている。上箱１２及
び下箱１３は図示しない型締装置に取付けられており、
本実施形態では下箱１３が昇降することにより、上箱１
２及び下箱１３の開閉と、上型２及び下型３の開閉とが
同時に行われるようになっている。上箱１２の分割面に
形成された溝にはＯリング１４が取付けられ、真空箱１
１を閉じたとき、Ｏリング１４は下箱１３の分割面に当
接して上箱１２と下箱１３との間をシールする。

【００１６】下箱１３には吸引プラグ１５が取付けら
れ、この吸引プラグ１５には吸引ホース１６及びバルブ
１７を介して真空ポンプ１８が接続されている。また、
下箱１３には、真空箱１１の外部からベント孔７の付近
を目視し得る透視窓１９が気密を保つように設けられて
いる。

【００１７】材料射出機構２１は、図５に示すような、
二つの三成分ミキシングヘッド２２を中央の注入機構５
５に接続してなる六成分ミキシングヘッド２０を備えて
いる。

【００１８】同図における上側の三成分ミキシングヘッ
ド２２は、表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 を作成するも
ので、主成分としてのポリオール成分及びイソシアネー
ト成分と、第三成分としての着色材料とを混合できるよ
うになっている。着色材料は、第三成分としないで、ポ
リオール成分に配合してもよい。本実施形態では、表面
部用ポリウレタン材料Ｕ1 が無黄変材料となるように、
ポリオール主成分又は第三成分の組成が選択されてお
り、さらに適量の抗菌剤が混合されている。また、ポリ
オール主成分又は第三成分に、適量の離型剤を添加する
こともできる。

【００１９】同図における下側の三成分ミキシングヘッ
ド２２は、内部用ポリウレタン材料Ｕ2 を作成するもの
で、主成分としてのポリオール成分及びイソシアネート
成分と、第三成分としての着色材料とを混合できるよう
になっている。着色材料は、第三成分としないで、ポリ
オール主成分に配合してもよい。着色材料は、この内部
用と前記表面部用とで色彩の異なるものを使用する。本
実施形態では、内部用ポリウレタン材料Ｕ2 が吸湿性材
料、高弾性材料、かつ無黄変材料となるように、ポリオ
ール主成分又は第三成分の組成が選択されており、さら
に適量の抗菌剤が混合されている。

【００２０】上側及び下側の各三成分ミキシングヘッド
２２は、シリンダ２３とその先端に取付けられたボディ
２４とからなり、ボディ２４は先端に射出ノズル２５を
有している。ボディ２４の中心には貫通孔２６が形成さ
れ、該貫通孔２６にはシリンダ２３のピストン（図示
略）に取着されたスプール２８が摺動可能に挿入されて
いる。スプール２８外周の１８０度反対の位置には長手
方向に延びる一対の長溝２９が設けられている。ピスト
ンの往復動により、スプール２８は前進位置と後退位置
とに摺動し、後退したスプール２８の先方は後述する各
成分の混合室３０となる。

【００２１】ボディ２４の左右内部には円筒形状をなす
ポリオール成分用のノズル体３１とイソシアネート成分
用のノズル体３２とが相対向して設けられている。各ノ
ズル体３１，３２には混合室３０又は長溝２９に開口す
るテーパ状のオリフィスが形成されている。ボディ２４
の外面には各ノズル体３１，３２を保持するホルダ（図
示略）が装着され、これに挿通されたニードル３７の先
端がオリフィスの開度を加減するようになっている。ま
た、ボディ２４のノズル体３１，３２の隣りにはポリオ
ール成分用の還流穴３８とイソシアネート成分用の還流
穴３９とが形成され、いずれも長溝２９に開口してい
る。

【００２２】ノズル体３１及び還流穴３８にはホース４
１ａによりポリオール成分のタンク４１ｂとポンプ４１
ｃとが接続され、タンク４１ｂ→ポンプ４１ｃ→ノズル
体３１→長溝２９→還流穴３８→タンク４１ｂ、という
ポリオール成分の循環路が形成されている。ノズル体３
２及び還流穴３９にもホース４２ａによりイソシアネー
ト成分のタンク４２ｂとポンプ４２ｃとが接続され、タ
ンク４２ｂ→ポンプ４２ｃ→ノズル体３２→長溝２９→
還流穴３９→タンク４２ｂ、というイソシアネート成分
の循環路が形成されている。

【００２３】スプール２８の中心には第三成分の副吐出
孔５２が設けられている。副吐出孔５２の先端はスプー
ル２８の先端面に開口し、後端はスプール２８の途中部
外周に開口している。ボディ２４の後部には、スプール
２８の後退時にのみ副吐出孔５２の後端開口に連通する
導入孔５３が形成されている。導入孔５３にはホース４
３ａにより流量調整装置４３ｄ及びバルブ４３ｃを介し
て第三成分のタンク４３ｂが接続され、タンク４３ｂ内
はエア加圧装置４３ｅにより常時加圧されている。

【００２４】注入機構５５は、上下二つの射出ノズル２
５を結合するボディ５６を備え、ボディ５６の中心には
二つの射出ノズル２５が開口する貫通孔５８が形成さ
れ、該貫通孔５８にはシリンダ５９のピストン（図示
略）に取着されたスプール６０が摺動可能に挿入されて
いる。ボディ５６先端は細い射出ノズル５７となって、
下箱１３に形成された貫通孔４０を貫通して下型３のゲ
ート６に接続されている。注入機構５５と貫通孔４０と
は複数のＯリング５０によりシールされている。

【００２５】さて、上記成形装置を使用して行う本実施
形態のポリウレタン被覆のＲＩＭポリウレタン二色成形
方法について、工程順に説明する。

【００２６】 成形用金型１の上型２と下型３とを型
開きし、キャビティ面５に離型剤を塗布する。なお、表
面部用ＲＩＭポリウレタン材料Ｕ1 に適量の離型剤を添
加した場合には、この離型剤の塗布工程を省略すること
ができる。また、本実施形態では、キャビティ面に着色
材料を塗布する工程も省略できる。 下型３にステアリングホイール４５の芯金４６をセ
ットした後、上型２と下型３とを型閉じしてキャビティ
４を形成すると同時に、上箱１２と下箱１３とを閉じて
真空箱１１を密閉状態とする。 真空ポンプ１８により真空箱１１内を適当な真空度
まで減圧し、ベント孔７からキャビティ４を減圧雰囲気
にする。

【００２７】 表面材料注入工程； 図５の上側の三
成分ミキシングヘッド２２で、スプール２８を後退させ
て、ノズル体３１からはポリオール成分を、ノズル体３
２からはイソシアネート成分をそれぞれ混合室３０に吐
出させ、またバルブ４３ｃを開いて、副吐出孔５２から
第三成分としての着色材料を混合室３０に吐出させ、こ
れらを衝突混合させて表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 を
作成する。なお、下側の三成分ミキシングヘッド２２で
は、スプール２８を前進させて各成分の吐出を止める。

【００２８】図１に示すように、キャビティ４の減圧を
引続いて行いながら、表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 を
注入機構５５の射出ノズル５７から吐出させ、ゲート６
からキャビティ４に注入する。注入された表面部用ポリ
ウレタン材料Ｕ1 は、それまでの加圧状態からの急激な
圧力低下で材料Ｕ1 中の自然吸蔵ガスが突沸することに
より、キャビティ４に飛散してキャビティ面５の略全面
に薄膜状に付着し、ポリウレタン被覆４７の表面部４８
を形成する。また、表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、
材料はみ出し用凹部８にも入り込んで内表面に付着す
る。

【００２９】注入された表面部用ポリウレタン材料Ｕ1
が硬化するための硬化時間をおく。このときの硬化は、
完全な硬化ではなく、後で注入する内部用ポリウレタン
材料Ｕ2 により連れ流されない程度の硬化でよい。

【００３０】 内部材料注入工程； 図５の下側の三
成分ミキシングヘッド２２で、スプール２８を後退さ
せ、上記と同様にポリオール成分とイソシアネート成分
と第三成分としての着色成分とを混合室３０に吐出さ
せ、これらを衝突混合させて内部用ポリウレタン材料Ｕ
2 を作成する。なお、上側の三成分ミキシングヘッド２
２では、スプール２８を前進させて各成分の吐出を止め
る。

【００３１】図２に示すように、キャビティ４の減圧を
引続いて行いながら、内部用ポリウレタン材料Ｕ2 を射
出ノズル５７から吐出させ、表面材料注入工程と同一の
ゲート６からキャビティ４に注入する。このとき、前記
の通り、表面部４８は内部用ポリウレタン材料Ｕ2 によ
り連れ流されない程度に硬化しているので、薄肉化が防
止される。

【００３２】注入された内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の
うちキャビティ面５から離れた部分には、材料Ｕ2 中の
自然吸蔵ガスが減圧雰囲気下で突沸することにより、高
発泡のコア部が形成される。また、材料Ｕ2 のうちキャ
ビティ面５に近い部分には、減圧雰囲気下での脱ガス作
用により、低発泡の緻密部が形成される。このようにし
て、コア部と緻密部とからなるポリウレタン被覆４７の
内部４９が形成される（図５参照）。こうして、内部用
ポリウレタン材料Ｕ2 はキャビティ４に充満するととも
に、材料はみ出し用凹部８にも入り込んでキャビティ４
からはみ出す。そして、内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の
流動先端部はベント孔７から少し吹き出して硬化し、吹
き出し部９が形成される。

【００３３】 脱型工程； 内部用ポリウレタン材料
Ｕ2 がキュアされるのを待って、図３に示すように、上
型２と下型３とを型開きすると同時に、上箱１２と下箱
１３とを開き、図４に示すように、ポリウレタン被覆４
７付きのステアリングホイール４５を取り出す。ポリウ
レタン被覆４７には内部用ポリウレタン材料Ｕ2 のゲー
ト残留部１０が付いてくるため、該ゲート残留部１０を
切除する。

【００３４】 はみ出し部の切除工程； また、ポリ
ウレタン被覆４７の外周には、図６に示すように、前記
材料はみ出し用凹部８に入り込んでできた表面部用ポリ
ウレタン材料Ｕ1 及び内部用ポリウレタン材料Ｕ2 のは
み出し部６１が付いてくるため、該はみ出し部６１を切
除する。これにより、図７に示すように、網掛けで示す
表面部４８の外周部には内部４９の切り口よりなる１本
のライン状の加飾部６２が形成される。

【００３５】以上の通り、本実施形態によれば、表面部
４８の外周部に色彩の異なる加飾部６２が形成されるの
で、アクセントのある外観を得ることができる。また、
内部４９が吸湿性材料よりなり、手からの発汗を加飾部
６２から内部４９に吸収できるので、適度にさらりとし
た触感を得ることができる。また、内部４９が高弾性材
料よりなるので、ソフト感を向上させることができる。
さらに、表面部４８及び加飾部６２に抗菌剤が含まれる
ので、衛生性を向上させることができる。また、表面部
４８及び加飾部６２が無黄変性なので、耐光性に優れ
る。

【００３６】次に、図８〜図１３は第二〜第五実施形態
に係るステアリングホイール４５のポリウレタン被覆４
７を示し、それぞれ加飾部６２の模様においてのみ、第
一実施形態と相違している。

【００３７】すなわち、図８に示す第二実施形態は、網
掛けで示す表面部４８の外周部に３本のストライプ状の
加飾部６２を形成したもので、同成形のためには、第一
実施形態の材料はみ出し用凹部を３つに増やした成形用
金型（図示略）を使用し、その材料はみ出し用凹部によ
る表面部用ポリウレタン材料及び内部用ポリウレタン材
料のはみ出し部を切除すればよい。

【００３８】図９に示す第三実施形態は、表面部４８の
所定間隔をおいた多数箇所に小リング状の加飾部６２を
形成したもので、同形成のためには、図１０及び図１１
に示すように、キャビティ面５を円弧状に横切る多数の
材料はみ出し用凹部８を設けた成形用金型を使用し、こ
の材料はみ出し用凹部８による表面部用ポリウレタン材
料及び内部用ポリウレタン材料のはみ出し部を切除すれ
ばよい。

【００３９】図１２に示す第四実施形態は、表面部４８
に螺旋状の加飾部６２を形成したもので、同形成のため
には、第三実施形態の材料はみ出し用凹部を螺旋状にし
た成形用金型（図示略）を使用し、その材料はみ出し用
凹部による表面部用ポリウレタン材料及び内部用ポリウ
レタン材料のはみ出し部を切除すればよい。

【００４０】図１３に示す第五実施形態は、表面部４８
に多数の小円形状の加飾部６２を水玉模様のように形成
したもので、同形成のためには、点在状の材料はみ出し
用凹部を設けた成形用金型（図示略）を使用し、その材
料はみ出し用凹部による表面部用ポリウレタン材料及び
内部用ポリウレタン材料のはみ出し部を切除すればよ
い。

【００４１】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されず、例えば次のように、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。 （１）表面部用樹脂材料及び内部用樹脂材料としてそれ
ぞれ熱可塑性エラストマー材料を使用すること。この場
合、前記キャビティの減圧は不要である。 （２）ステアリングホイールのポリウレタン被覆以外に
も、例えば、ステアリングホイールのパッド、コンソー
ルボックスやグローブボックスの蓋、アームレスト、エ
アスポイラー等の各種二色成形品の二色成形に適用する
こと。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の二色成形
品又は請求項４の二色成形方法によれば、表面部の一部
に該表面部とは色彩の異なる加飾部を形成することがで
き、変化のある外観を得ることができる。

【００４３】上記効果に加え、請求項２の二色成形品に
よれば、付着した汗等の水分を加飾部から内部に吸収で
きるので、適度にさらりとした触感を得ることができ
る。

【００４４】また、請求項３の二色成形品によれば、衛
生性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る二色成形におい
て、ステアリングホイールのポリウレタン被覆の表面部
を形成する工程の断面図である。

【図２】同じく内部を形成する工程の断面図である。

【図３】同じく脱型工程の断面図である。

【図４】同じく脱型工程の平面図である。

【図５】同成形に使用したミキシングヘッドの断面図で
ある。

【図６】同じく成形したポリウレタン被覆から材料のは
み出し部分を切除する工程の断面図である。

【図７】同ポリウレタン被覆の斜視図である。

【図８】第二実施形態に係るポリウレタン被覆の斜視図
である。

【図９】第三実施形態に係るポリウレタン被覆の斜視図
である。

【図１０】同ポリウレタン被覆の成形に使用する下型の
平面図である。

【図１１】同下型の要部斜視図である。

【図１２】第四実施形態に係るポリウレタン被覆の斜視
図である。

【図１３】第五実施形態に係るポリウレタン被覆の斜視
図である。

【符号の説明】

１ 成形用金型 ２ 上型 ３ 下型 ４ キャビティ ５ キャビティ面 ８ 材料はみ出し用凹部 １１ 真空箱 １２ 上箱 １３ 下箱 １８ 真空ポンプ ２０ 六成分ミキシングヘッド ２１ 材料射出機構 ４５ ステアリングホイール ４７ ポリウレタン被覆 ４８ 表面部 ４９ 内部 ６１ はみ出し部 ６２ 加飾部 Ｕ1 表面部用ポリウレタン材料 Ｕ2 内部用ポリウレタン材料

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティに表面部用樹脂材料を注入す
   ることにより形成された表面部と、前記キャビティに内
   部用樹脂材料を注入することにより形成された内部とを
   備え、前記表面部の一部に前記内部の切り口よりなる加
   飾部が形成されたことを特徴とする二色成形品。
2. 【請求項２】 前記内部用樹脂材料が吸湿性材料である
   請求項１記載の二色成形品。
3. 【請求項３】 前記内部用樹脂材料が抗菌剤入り材料で
   ある請求項１記載の二色成形品。
4. 【請求項４】 キャビティの一部に材料はみ出し用凹部
   を形成した型を使用し、前記キャビティに表面部用樹脂
   材料を注入して成形品の表面部を形成する工程と、前記
   キャビティに内部用樹脂材料を注入して成形品の内部を
   形成する工程と、前記材料はみ出し用凹部に入り込んで
   キャビティからはみ出した表面部用樹脂材料及び内部用
   樹脂材料を切除することにより、前記表面部の一部に前
   記内部の切り口よりなる加飾部を形成する工程とを含む
   二色成形方法。