WO2018189972A1 - ポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイール - Google Patents

ポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイール Download PDF

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邦夫 笹岡
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オートリブ ディベロップメント エービー
邦夫 笹岡
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    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic

Definitions

  • the present invention relates to a polyurethane foam manufacturing method including a step of forming a polyurethane foam, a steering wheel manufacturing method for manufacturing a steering wheel including the polyurethane foam, and a steering wheel including the polyurethane foam.
  • the vehicle is provided with a steering wheel (also referred to as a handle) for operating the traveling direction.
  • a steering wheel also referred to as a handle
  • a metal core is covered with polyurethane foam, and the surface of the polyurethane foam is further covered with a skin material made of natural or artificial leather or a coating film made of paint or the like.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a steering wheel in which the surface of a polyurethane foam is coated with a coating film.
  • a metal core core material
  • a mold release agent is applied to the inner surface in a state where the metal mold is opened.
  • the film forming material is injected into the mold to close the mold.
  • a molding material is injected into the interior, and urethane molding is performed to manufacture a steering wheel.
  • the steering wheel is a part that is always rubbed because the passengers hold it and operate it while the vehicle is running. Therefore, the steering wheel is required to have a high level of durability, particularly wear resistance. At present, the coating film greatly contributes to durability. When the coating film is not formed, the polyurethane foam is exposed on the surface of the steering wheel, and it is difficult to ensure sufficient durability.
  • the present invention provides a polyurethane foam manufacturing method, a steering wheel manufacturing method, and a steering wheel that can ensure high durability, particularly high wear resistance even when a coating film is not formed on the surface.
  • the object is to provide a wheel.
  • a typical configuration of a method for producing a polyurethane foam according to the present invention includes a step of injecting a polyurethane component into a mold while mixing a polyol component and a polyisocyanate component, and molding the polyurethane foam.
  • hydrochlorofluoroolefin is used as a foaming agent
  • powdered fluororesin is used as an additive
  • a foaming agent and an additive are added when a polyol component and a polyisocyanate component are injected into a mold. It is characterized by injecting.
  • HCFO hydrochlorofluoroolefin
  • the powdery fluororesin is preferably polytetrafluoroethylene (PTFE). That is, in the present invention, the polyol component and the polyisocyanate component and the powdered polytetrafluoroethylene (PTFE) are both injected into the mold. Thereby, polytetrafluoroethylene (PTFE) is entirely dispersed in the polyurethane foam. That is, it is considered that polytetrafluoroethylene (PTFE) is uniformly dispersed not only in the interior of the polyurethane foam but also on the surface, and high wear resistance due to polytetrafluoroethylene (PTFE) can be obtained.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the fluororesin and PTFE as the fluororesin are “uniformly dispersed on the surface of the polyurethane foam”. If a fluororesin film is formed on the surface of the polyurethane foam, the fluororesin is simply on the surface of the polyurethane foam. With such a configuration, it is presumed that the film of the fluororesin is easily peeled off by friction and it is difficult to obtain high wear resistance.
  • the polyisocyanate component may contain 50% or more of polymethylene polyphenyl polyisocyanate. According to such a configuration, the above-described effect can be enhanced.
  • a typical configuration of a steering wheel manufacturing method is a steering wheel manufacturing method for manufacturing a steering wheel including a core material and a polyurethane foam covering the core material.
  • a mold a mixture of a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent and an additive, using hydrochlorofluoroolefin as a foaming agent, powdered fluororesin as an additive, Injecting and foaming the polyurethane foam.
  • the powdery fluororesin may be polytetrafluoroethylene.
  • a typical configuration of a steering wheel according to the present invention is a steering wheel including a core material and a polyurethane foam covering the core material, and has a skin on the surface of the polyurethane foam.
  • the foam is characterized in that particles of fluororesin are dispersed throughout.
  • the fluororesin may be polytetrafluoroethylene.
  • a polyurethane foam manufacturing method a steering wheel manufacturing method, and a steering wheel capable of ensuring high durability, particularly high wear resistance even when a coating film is not formed on the surface. Is possible.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Steering wheel, 110 ... Core material, 112 ... Boss area
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a steering wheel 100 according to this embodiment.
  • 1A is an overall perspective view of the steering wheel 100
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • the steering wheel manufacturing method and urethane foam manufacturing will be described together with the steering wheel 100 in detail.
  • a portion of the core material 110 that is covered with the polyurethane foam 120 is illustrated by a broken line.
  • the steering wheel 100 includes a metal core member 110 and a polyurethane foam 120 that covers the core member 110.
  • the core member 110 has a boss region 112, spokes 114 a, 114 b, and 114 c, and a rim 116.
  • the steering wheel 100 of the present embodiment has three spokes 114a to 114c, but this number is merely an example and can be arbitrarily changed.
  • the boss area 112 is an area that is disposed substantially at the center of the steering wheel 100 and serves as a mounting portion for a steering shaft (not shown).
  • Spokes 114a to 114c extend outward from the boss region 112, and the boss region 112 and the rim 116 are joined by the spokes 114a to 114c.
  • the rim 116 has a circular shape, and the outer surface is covered with the polyurethane foam 120.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams for explaining a method for manufacturing a steering wheel according to the present embodiment.
  • 2A to 2D and FIG. 3B are schematic cross-sectional views of the mold 200.
  • FIG. FIG. 3A is a schematic front view of the mold 200.
  • the mold 200 includes an upper mold 212a and a lower mold 212b that are divided into two. Grooves 214a and 214b having shapes corresponding to the shape of the polyurethane foam 120 of the steering wheel 100 are formed in the upper mold 212a and the lower mold 212b, respectively.
  • a release agent 202 is first applied to the inner surface of the mold 200 as shown in FIG. After the release agent 202 is applied, the core material 110 is placed on the lower mold 200 as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 2 (d), the upper mold 200 is rotated to close the mold 200. Thereby, the cavity 214 including the grooves 214a and 214b is formed.
  • a step of molding the polyurethane foam 120 (hereinafter referred to as a molding step) is performed.
  • the liquid A containing the polyol component is stored in the tank A shown in FIG. 3A, and the liquid B containing the polyisocyanate component is stored in the tank B.
  • a mixed liquid obtained by mixing the polyol component from the tank A and the polyisocyanate component from the tank B in the mixer 216 is injected into the cavity 214 of the mold 200.
  • the polyurethane component 120 is molded by the reaction between the polyol component and the polyisocyanate component in the cavity 214 of the mold 200.
  • the steering wheel 100 in which the outer surface of the rim 116 of the core member 110 is covered with the polyurethane foam 120 is manufactured.
  • hydrochlorofluoroolefin hereinafter referred to as HCFO
  • a fluororesin as an additive
  • PTFE Powdered polytetrafluoroethylene
  • the polyurethane foam 120 is foam molded by injecting a mixture of a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent (HCFO) and an additive (PTFE) into the mold 200.
  • HCFO foaming agent
  • PTFE additive
  • self-skin 122 (illustrated by hatching) is formed on the surface of polyurethane foam 120 after foam molding, as illustrated in FIG. Thereby, high durability can be obtained on the surface of the polyurethane foam 120.
  • the polyurethane foam 120 of the steering wheel in FIG. 1B has a self-skin on the surface and the inside (hereinafter referred to as a foam layer 124 for convenience), that is, Overall, PTFE particles are dispersed. Thereby, abrasion resistance can be improved.
  • the self-skin 122 is formed on the surface of the polyurethane foam 120, and the PTFE of the self-skin 122 and the foam layer 124 is entirely formed on the polyurethane foam.
  • the particles are dispersed.
  • the polyisocyanate component described above preferably contains 50% or more of polymethylene polyphenyl polyisocyanate. As a result, the above-described effects can be enhanced.
  • HCFO as a foaming agent may be premixed in either the polyol component or the polyisocyanate component, that is, tank A (liquid A) or tank B (liquid B), or when mixing liquid A and liquid B May be simultaneously mixed from separate supply paths.
  • HCFO is exemplified as the foaming agent, but this is not restrictive.
  • HCFO may be used as the main component of the foaming agent, and another foaming agent may be used in combination as a subcomponent.
  • foaming agents physical foaming agents such as chlorofluorocarbons, carbon dioxide and hydrocarbons (pentane etc.) may be used, and chemical foaming agents such as water, boric acid and carboxy compounds may be used.
  • PTFE which is an additive
  • the polyol component or the polyisocyanate component that is, tank A (liquid A) or tank B (liquid B), or the polyol component and polyisocyanate. You may mix in the liquid mixture, when mixing a component or after mixing. Further, when an additive such as a colorant is mixed from a separate supply path when mixing the liquid A and the liquid B, it is also possible to mix PTFE with the additive.
  • the reactive polyol component and polyisocyanate component are mixed in the mixer 216.
  • HCFO as a foaming agent and PTFE as an additive may be mixed in advance with a polyol component or a polyisocyanate component, or may be supplied and mixed separately from the mixed solution thereof.
  • the blowing agent having reactivity with isocyanate should not be mixed with the polyisocyanate component in advance.
  • the configuration using PTFE as the powdery fluororesin is exemplified, but the present invention is not limited to this, and other fluororesins can also be adopted.
  • the polyol component and the polyisocyanate component may be appropriately selected according to the performance required for the polyurethane foam.
  • the polyurethane foam was used for the steering wheel 100, this is an example and it does not limit.
  • the polyurethane foam manufactured in the polyurethane foam manufacturing method of the present embodiment can be used for other members provided in the vehicle besides the steering wheel 100, and may be used for other than the vehicle.
  • a tank 1 containing a polyol component a tank 2 containing a polyisocyanate component, a tank 3 containing a foaming agent (HCFO), and a tank 4 containing an additive (PTFE) It may be prepared and mixed after the contents have exited each tank (pattern 1).
  • HCFO foaming agent
  • PTFE an additive
  • a tank 1 containing a polyol component, a tank 2 containing a polyisocyanate component, and a tank 3 containing a foaming agent (HCFO) and an additive (PTFE) are prepared, and the contents are discharged from the respective tanks. They may be mixed (pattern 2).
  • a tank 1 containing a polyol component and a foaming agent (HCFO), a tank 2 containing a polyisocyanate component, and a tank 3 containing an additive (PTFE) are prepared, and the contents are discharged from the respective tanks. They may be mixed (pattern 3).
  • a tank 1 containing a polyol component and an additive (PTFE), a tank 2 containing a polyisocyanate component, and a tank 3 containing a foaming agent (HCFO) are prepared, and after the contents exit from each tank. They may be mixed (pattern 4).
  • PTFE polyol component and an additive
  • HCFO foaming agent
  • a tank 1 containing a polyol component and a foaming agent (HCFO) and a tank 2 containing a polyisocyanate component and an additive (PTFE) are prepared, and the contents are mixed after leaving each tank.
  • HCFO polyol component and a foaming agent
  • PTFE polyisocyanate component and an additive
  • a tank 1 containing a polyol component and an additive (PTFE) and a tank 2 containing a polyisocyanate component and a foaming agent (HCFO) are prepared, and the contents are mixed after leaving the respective tanks.
  • PTFE polyol component and an additive
  • HCFO foaming agent
  • a tank 1 containing a polyol component, a foaming agent (HCFO) and an additive (PTFE) and a tank 2 containing a polyisocyanate component are prepared, and the contents are mixed after leaving each tank.
  • HCFO foaming agent
  • PTFE additive
  • a tank 1 containing a polyol component and a tank 2 containing a polyisocyanate component, a blowing agent (HCFO) and an additive (PTFE) are prepared, and the contents are mixed after leaving the respective tanks.
  • HCFO blowing agent
  • PTFE additive
  • a tank 1 containing a polyol component, a tank 2 containing a polyisocyanate component and a foaming agent (HCFO), and a tank 3 containing an additive (PTFE) are prepared, and the contents are discharged from the respective tanks. They may be mixed (pattern 9).
  • a tank 1 containing a polyol component, a tank 2 containing a polyisocyanate component and an additive (PTFE), and a tank 3 containing a foaming agent (HCFO) are prepared, and the contents are discharged from the respective tanks. They may be mixed (pattern 10).
  • mixing described in the above pattern may be performed simultaneously or in any order.
  • the present invention can be used for a polyurethane foam manufacturing method, a steering wheel manufacturing method, and a steering wheel.

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Abstract

【課題】表面に塗膜を形成しない場合であっても高い耐久性、特に高い耐摩耗性を確保することが可能なポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイールを提供することを目的とする。 【解決手段】本発明にかかるポリウレタンフォーム製造方法の代表的な構成は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合しながら金型200に注入してポリウレタンフォームを成形する工程を含むポリウレタンフォーム製造方法であって、工程では、発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィンを用い、添加剤として粉末状のフッ素樹脂を用い、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を金型200に注入する際に発泡剤および添加剤を注入することを特徴とすることを特徴とする。

Description

ポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイール
 本発明は、ポリウレタンフォームを成形する工程を含むポリウレタンフォーム製造方法、ポリウレタンフォームを含むステアリングホイールを製造するステアリングホイール製造方法、およびポリウレタンフォームを含むステアリングホイールに関する。
 車両には、その進行方向を操作するためのステアリングホイール(ハンドルとも称される。)が設けられている。ステアリングホイールは、金属製の芯材がポリウレタンフォームで被覆されていて、天然または人工の皮革等からなる表皮材や塗料等からなる塗膜によってポリウレタンフォームの表面が更に被覆されている。
 例えば特許文献1では、ポリウレタンフォームの表面が塗膜に被覆されたステアリングホイールの製造方法が開示されている。特許文献1では、金型を開いた状態で内面に離型剤を塗布した後に芯金(芯材)を配置する。その後、金型の内部に被膜形成材料を注入して金型を閉じる。金型を閉じたら内部に成形材料を注入し、ウレタン成形を行うことにより、ステアリングホイールが製造される。
特開2003-080568号公報
 車両用の部品には常にコストの削減が求められている。これは、ステアリングホイールにおいても同様である。そこで発明者らは、ステアリングホイールの製造工程をより簡略化できるかを検討し、塗膜を形成する工程を省略することができれば、大幅なコストの削減を図ることができるのではないかと考えた。
 ステアリングホイールは、車両の走行中には乗員が手で握って操作するため、常にこすられる部品である。したがって、ステアリングホイールには、高いレベルの耐久性、特に耐摩耗性が要求される。現状では、塗膜は耐久性に大きく寄与している。塗膜を形成しない場合、ステアリングホイールはポリウレタンフォームが表面に露出した状態となり、十分な耐久性を確保することが難しい。
 本発明は、このような課題に鑑み、表面に塗膜を形成しない場合であっても高い耐久性、特に高い耐摩耗性を確保することが可能なポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイールを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるポリウレタンフォーム製造方法の代表的な構成は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合しながら金型に注入してポリウレタンフォームを成形する工程を含むポリウレタンフォーム製造方法であって、工程では、発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィンを用い、添加剤として粉末状のフッ素樹脂を用い、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を金型に注入する際に発泡剤および添加剤を注入することを特徴とすることを特徴とする。
 上記構成によれば、発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)を用いることにより、発泡成形後のポリウレタンフォームの表面に、気泡が抜けた(フォームではない)ポリウレタンの厚いスキン(以下、セルフスキンと称する)が形成される。これにより、ポリウレタンフォームに表面において高い耐久性を得ることができる。
 また添加材として粉末状のフッ素樹脂を発泡剤と共に注入することにより、それがポリウレタンフォームの表面や内部、すなわち発泡成形後のポリウレタンフォーム全体に分散する。これにより、表面に塗膜を形成しない場合であっても、高い耐摩耗性ひいては高い耐久性が確保されたポリウレタンフォームを製造することが可能となる。
 上記粉末状のフッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であるとよい。
すなわち本発明ではポリオール成分およびポリイソシアネート成分と粉末状のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とをともに金型に注入する。これにより、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)はポリウレタンフォームに全体的に分散される。すなわち、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、ポリウレタンフォームの内部はもちろんのこと表面にも均一に分散し、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)による高い耐摩耗性が得られるものと考えられる。
 ここで、フッ素樹脂およびかかるフッ素樹脂としてのPTFEが「ポリウレタンフォームの表面にも均一に分散している」ことについて考察する。仮にフッ素樹脂の皮膜をポリウレタンフォームの表面に形成した場合、フッ素樹脂はポリウレタンフォームの表面に単に乗っかっている状態となる。このような構成であると、摩擦によってフッ素樹脂の皮膜がはがれてやすく、高い耐摩耗性が得られづらくなると推察される。
 上記に対し、本発明のように粉末状のフッ素樹脂を分散させた場合、ポリウレタンフォームの表面では、粉末状のフッ素樹脂の粒子は、ポリウレタンフォームに埋まりつつ、一部が表面上に露出している状態となる。これにより、摩擦がかかった際にフッ素樹脂の粒子がポリウレタンフォームから抜けづらくなる。したがって、フッ素樹脂の皮膜を形成した場合に比して、高い耐摩耗性が得られると考えられる。
 上記ポリイソシアネート成分は、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを50%以上含むとよい。かかる構成によれば、上述した効果を高めることが可能となる。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイール製造方法の代表的な構成は、芯材および芯材を被覆するポリウレタンフォームを含むステアリングホイールを製造するステアリングホイール製造方法であって、芯材を金型に配置する工程と、発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィンを用い、添加剤として粉末状のフッ素樹脂を用い、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤および添加剤を混合したものを金型に注入してポリウレタンフォームを発泡成形する工程とを含むことを特徴とする。
 上記粉末状のフッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであるとよい。
 上記課題を解決するために、本発明にかかるステアリングホイールの代表的な構成は、芯材および芯材を被覆するポリウレタンフォームを含むステアリングホイールであって、ポリウレタンフォームの表面にスキンを有し、ポリウレタンフォームには全体的にフッ素樹脂の粒子が分散されていることを特徴とする。
 上記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであるとよい。
 上述したポリウレタンフォーム製造方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイールにも適用可能である。
 本発明によれば、表面に塗膜を形成しない場合であっても高い耐久性、特に高い耐摩耗性を確保することが可能なポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイールを提供することが可能となる。
本実施形態にかかるステアリングホイールを例示する図である。 本実施形態にかかるステアリングホイール製造方法を説明する図である。 本実施形態にかかるステアリングホイール製造方法を説明する図である。
100…ステアリングホイール、110…芯材、112…ボス領域、114a…スポーク、114b…スポーク、114c…スポーク、116…リム、120…ポリウレタンフォーム、122…セルフスキン、124…フォーム層、200…金型、202…離型剤、212a…上部金型、212b…下部金型、214…キャビティ、214a…溝、214b…溝、216…ミキサー
 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
 図1は、本実施形態にかかるステアリングホイール100を例示する図である。図1(a)は、ステアリングホイール100の全体斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA-A位置での模式的な断面図である。なお、以下の説明では、ステアリングホイール100について詳述しながら、ステアリングホイール製造方法およびウレタンフォーム製造についても併せて説明する。また理解を容易にするために、図1(a)では、芯材110のうち、ポリウレタンフォーム120によって被覆されている箇所を破線にて図示している。
(ステアリングホイール)
 図1(a)に例示するように、本実施形態にかかるステアリングホイール100は、金属製の芯材110、および芯材110を被覆するポリウレタンフォーム120を備える。芯材110は、ボス領域112、スポーク114a・114b・114c、およびリム116を有する。なお、本実施形態のステアリングホイール100は3本のスポーク114a~114cを有するが、この数は例示に過ぎず、任意に変更することが可能である。
 ボス領域112は、ステアリングホイール100のほぼ中央に配置され、ステアリングシャフト(不図示)への取付部となる領域である。ボス領域112からはスポーク114a~114cが外側に向かって延びていて、スポーク114a~114cによってボス領域112とリム116とが結合される。リム116は、円形状であり、外面がポリウレタンフォーム120によって被覆される。
(ポリウレタンフォーム製造方法およびステアリングホイール製造方法)
 図2および図3は、本実施形態にかかるステアリングホイール製造方法を説明する図である。図2(a)~(d)および図3(b)は、金型200の模式的な断面図である。図3(a)は、金型200の模式的な正面図である。
 図2(a)に示すように、本実施形態では、金型200は2つに分割された上部金型212aおよび下部金型212bを含む。上部金型212aおよび下部金型212bには、それぞれステアリングホイール100のポリウレタンフォーム120の形状に対応した形の溝214a・214bが形成されている。
 本実施形態にかかるステアリングホイール製造方法では、図2(b)に示すように、まず金型200の内面に離型剤202を塗布する。離型剤202を塗布したら、図2(c)に示すように下側金型200に芯材110を配置する。その後、図2(d)に示すように、上側金型200を回転させて金型200を閉じる。これにより、溝214a・214bからなるキャビティ214が形成される。
 図2(d)に示すように金型200を閉じたら、ポリウレタンフォーム120を成形する工程(以下、成形工程と称する)を行う。図3(a)に示すタンクAにはポリオール成分が含まれるA液が貯蔵されていて、タンクBにはポリイソシアネート成分が含まれるB液が貯蔵されている。
 成形工程では、図3(a)に示すように、タンクAからのポリオール成分と、タンクBからのポリイソシアネート成分をミキサー216において混合した混合液を金型200のキャビティ214に注入する。これにより、金型200のキャビティ214内においてポリオール成分とポリイソシアネート成分とが反応してポリウレタンフォーム120が成形される。そして図3(b)に示すように、芯材110のリム116の外面がポリウレタンフォーム120によって被覆されたステアリングホイール100が製造される。
 ここで、本実施形態のポリウレタンフォーム製造方法およびステアリングホイール製造方法の特徴として、上述した成形工程では、発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィン(以下、HCFOと称する)を用い、添加剤であるフッ素樹脂として粉末状のポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと称する)を用いる。これらの発泡剤および添加剤は、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分の混合液とともに金型200に注入される。すなわち上述した成形工程では、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤(HCFO)および添加剤(PTFE)を混合したものを金型200に注入してポリウレタンフォーム120を発泡成形する。
 再び図1(b)を参照する。上述したように発泡剤としてHCFOを用いることにより、図1(b)に例示するように、発泡成形後のポリウレタンフォーム120の表面にセルフスキン122(ハッチングにて図示)が形成される。これにより、ポリウレタンフォーム120に表面において高い耐久性を得ることができる。
 また上述したように添加剤として粉末状のPTFEを用いることにより、図1(b)のステアリングホイールのポリウレタンフォーム120には、表面のセルフスキンおよび内部(以下、便宜上、フォーム層124と称する)すなわち全体的にPTFEの粒子が分散する。これにより、耐摩耗性を向上することができる。
 上記説明したように、本実施形態にかかるウレタンフォーム製造方法によれば、ポリウレタンフォーム120の表面にセルフスキン122が形成され、ポリウレタンフォームには、セルフスキン122およびフォーム層124の全体的にPTFEの粒子が分散された状態となる。これにより、表面に塗膜を形成しない場合であっても高い耐久性を確保することができ、耐摩耗性が向上することで良好な外観性を得ることが可能である。したがって、ステアリングホイール製造工程においてポリウレタンフォームの表面に塗膜を形成する工程を省略することができる。これにより、製造コストの削減を図りつつ、ステアリングホイール100において高い耐久性および良好な外観性を確保することが可能である。
 また上述したポリイソシアネート成分は、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを50%以上含むとよい。これにより、上述した効果を高めることが可能となる。
 発泡剤であるHCFOは、ポリオール成分またはポリイソシアネート成分のいずれか、すなわちタンクA(A液)またはタンクB(B液)に予め混合されていてもよいし、A液とB液を混合する際に別途の供給経路から同時に混合してもよい。
 また本実施形態では発泡剤としてHCFOのみを例示したが、これにおいても限定するものではない。例えば発泡剤の主成分としてHCFOを用いつつ、他の発泡剤を副成分として併用する構成とすることも可能である。他の発泡剤としては、フロン類、炭酸ガスや炭化水素(ペンタン等)などの物理発泡剤を用いてもよいし、水、ホウ酸やカルボキシ化合物などの化学発泡剤を用いてもよい。
 また添加剤であるPTFEにおいても同様に、ポリオール成分またはポリイソシアネート成分のいずれか、すなわちタンクA(A液)またはタンクB(B液)に予め混合されていてもよいし、ポリオール成分およびポリイソシアネート成分を混合する際または混合した後にそれらの混合液に混合してもよい。またA液とB液を混合する際に着色剤等の添加剤を別途の供給経路から混合する場合には、その添加剤にPTFEを混合することも可能である。
 すなわち、反応性を有するポリオール成分とポリイソシアネート成分とはミキサー216において混合する。一方、発泡剤であるHCFOおよび添加剤であるPTFEは、ポリオール成分またはポリイソシアネート成分とあらかじめ混合されていてもよいし、それらの混合液とは別に供給して混合してもよい。ただし、イソシアネートとの反応性を有する発泡剤は、ポリイソシアネート成分と予め混合すべきではないことは言うまでもない。
 なお、本実施形態では粉末状のフッ素樹脂としてPTFEを用いる構成を例示したが、これに限定するものではなく、他のフッ素樹脂を採用することも可能である。
 またポリオール成分およびポリイソシアネート成分については、ポリウレタンフォームに求められる性能等に応じたものを適宜選定するとよい。また本実施形態では、ポリウレタンフォームをステアリングホイール100に用いたが、これは一例であり限定するものではない。本実施形態のポリウレタンフォーム製造方法において製造したポリウレタンフォームは、ステアリングホイール100以外にも、車両に設けられる他の部材に用いることが可能であり、車両以外に用いてもよい。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、以上に述べた実施形態は、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定される主旨の記載がない限り、この発明は、添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨の記載がない限り、それに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、例えば、ポリオール成分が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分が入ったタンク2、発泡剤(HCFO)が入ったタンク3と、添加剤(PTFE)が入ったタンク4タンクが準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン1)。
 例えば、ポリオール成分が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分が入ったタンク2と、発泡剤(HCFO)と添加剤(PTFE)が入ったタンク3が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン2)。
 例えば、ポリオール成分と発泡剤(HCFO)が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分が入ったタンク2と、添加剤(PTFE)が入ったタンク3が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン3)。
 例えば、ポリオール成分と添加剤(PTFE)が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分が入ったタンク2と、発泡剤(HCFO)が入ったタンク3が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン4)。
 例えば、ポリオール成分と発泡剤(HCFO)が入ったタンク1と、ポリイソシアネート成分と添加剤(PTFE)が入ったタンク2が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン5)。
 例えば、ポリオール成分と添加剤(PTFE)が入ったタンク1と、ポリイソシアネート成分と発泡剤(HCFO)が入ったタンク2が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン6)。
 例えば、ポリオール成分と発泡剤(HCFO)と添加剤(PTFE)が入ったタンク1と、ポリイソシアネート成分が入ったタンク2が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン7)。
 例えば、ポリオール成分が入ったタンク1と、ポリイソシアネート成分と発泡剤(HCFO)と添加剤(PTFE)が入ったタンク2が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン8)。
 例えば、ポリオール成分が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分と発泡剤(HCFO)が入ったタンク2と、添加剤(PTFE)が入ったタンク3が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン9)。
 例えば、ポリオール成分が入ったタンク1、ポリイソシアネート成分と添加剤(PTFE)が入ったタンク2と、発泡剤(HCFO)が入ったタンク3が準備され、内容物がそれぞれのタンクから出た後に混合されるようにしてもよい(パターン10)。
 また、前述のパターンに記載の混合は同時でも任意の順番でもよい。
 したがって、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
 本発明は、ポリウレタンフォーム製造方法、ステアリングホイール製造方法およびステアリングホイールに利用することができる。

Claims (7)

  1.  ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを混合しながら金型に注入してポリウレタンフォームを成形する工程を含むポリウレタンフォーム製造方法であって、
     前記工程では、
     発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィンを用い、
     添加剤として粉末状のフッ素樹脂を用い、
     前記ポリオール成分と前記ポリイソシアネート成分を金型に注入する際に前記発泡剤および前記添加剤を注入することを特徴とすることを特徴とするポリウレタンフォーム製造方法。
  2.  前記粉末状のフッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム製造方法。
  3.  前記ポリイソシアネート成分は、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを50%以上含むことを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム製造方法。
  4.  芯材および該芯材を被覆するポリウレタンフォームを含むステアリングホイールを製造するステアリングホイール製造方法であって、
     前記芯材を金型に配置する工程と、
     発泡剤としてヒドロクロロフルオロオレフィンを用い、
     添加剤として粉末状のフッ素樹脂を用い、
     前記ポリオール成分、前記ポリイソシアネート成分、前記発泡剤および前記添加剤を混合したものを金型に注入して前記ポリウレタンフォームを発泡成形する工程とを含むことを特徴とするステアリングホイール製造方法。
  5.  前記粉末状のフッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項4に記載のポリウレタンフォーム製造方法。
  6.  芯材および該芯材を被覆するポリウレタンフォームを含むステアリングホイールであって、
     前記ポリウレタンフォームの表面にスキンを有し、該ポリウレタンフォームには全体的にフッ素樹脂の粒子が分散されていることを特徴とするステアリングホイール。
  7.  前記フッ素樹脂はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項6に記載のポリウレタンフォーム製造方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966463A (ja) * 1982-10-08 1984-04-14 Suzuki Yoshie 弗素系被覆用組成物
JPS60195118A (ja) * 1984-03-15 1985-10-03 Toyoda Gosei Co Ltd ウレタンハンドル
JPH03203957A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 耐摩耗性ポリウレタン樹脂組成物
JP2001031862A (ja) * 1999-07-23 2001-02-06 Nok Corp ポリウレタン系エラストマー組成物
JP2006335952A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 耐摩耗性を有するポリウレタン樹脂組成物および成形用樹脂セット
JP2013504656A (ja) * 2009-09-09 2013-02-07 アーケマ・インコーポレイテッド ハロゲン化オレフィン発泡剤を使用した、改良されたポリウレタン発泡プロセス、およびフォームの性質
JP2014511930A (ja) * 2011-04-15 2014-05-19 アーケマ・インコーポレイテッド ハロゲン化オレフィン発泡剤を含有するポリウレタンポリオールブレンドの安定性の向上

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5966463A (ja) * 1982-10-08 1984-04-14 Suzuki Yoshie 弗素系被覆用組成物
JPS60195118A (ja) * 1984-03-15 1985-10-03 Toyoda Gosei Co Ltd ウレタンハンドル
JPH03203957A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 耐摩耗性ポリウレタン樹脂組成物
JP2001031862A (ja) * 1999-07-23 2001-02-06 Nok Corp ポリウレタン系エラストマー組成物
JP2006335952A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 耐摩耗性を有するポリウレタン樹脂組成物および成形用樹脂セット
JP2013504656A (ja) * 2009-09-09 2013-02-07 アーケマ・インコーポレイテッド ハロゲン化オレフィン発泡剤を使用した、改良されたポリウレタン発泡プロセス、およびフォームの性質
JP2014511930A (ja) * 2011-04-15 2014-05-19 アーケマ・インコーポレイテッド ハロゲン化オレフィン発泡剤を含有するポリウレタンポリオールブレンドの安定性の向上

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