JPH0733029B2 - インサ−ト反応射出成形品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ポリウレタン本体部と金属製インサートとか
らなり、ポリウレタン本体部が反応射出成形により形成
されてなる反応射出成形品に関する。特に自動車のステ
アリングホイール・モール・バンパなど寒暖の差の大き
い環境下で使用され、大きい接着強さが要求される製品
に好適な発明である。

〈従来の技術〉 上記のような成形品として、ステアリングホイールを例
にとると、第１図に示す如く、芯金（インサート）１が
セツトされた下型３を上昇させて上型５と合わせ型閉じ
を行なつた後、ポリオール成分とイソシアネート成分と
をミキシングヘツドで混合させたポリウレタン材料を上
記型閉じにより形成されたキヤビテイ７に注入する。こ
うしてステアリングホイールのホイール本体部（ポリウ
レタン本体部）９が反応射出成形される。このとき、通
常は、ホイール本体部９と芯金１との間に大きい接着強
さを得るために、クロロプレンゴム（CR）系接着剤を予
め芯金１に塗布し、接着剤層２を形成しておいて、反応
射出成形を行なつていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、CR系接着剤では、常時大きい接着強さを得よ
うとすると、ポリウレタン材料のイソシアネートインデ
ツクス（NCO指数;OH当量100に対する）を高めに設定
（通常、110前後）する必要があつた。しかし、ポリウ
レタンの物性上（特に硬度）の見地からは、未反応イソ
シアネートが多量にポリウレタン中に残存することは望
ましくなく、前記接着性と前記ポリウレタン物性との二
価バランスを採る必要がある。従つて、NCO指数の許容
範囲（通常NCO指数＝110±４）が狭く、その制御を厳し
く行なう必要があり、生産性が良好でなかつた。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意開発に
努力をした結果下記構成のインサート反応射出成形品に
想到し得た。

ポリウレタン本体部と金属製インサートとからなり、ポ
リウレタン本体部が反応射出成形により形成されてなる
反応射出成形品において、ポリウレタン本体部と金属製
インサートとが、シラン系・チタン系・アルミニウム系
・ジルコニウム系の中から選択される少なくとも一種の
カツプリング剤を添加したイソシアネート系接着剤の接
着剤層を介して、一体化されていることを特徴とする。

〈構成の詳細な説明〉 以下、上記手段の各構成について詳細に説明をする。

（１）ポリウレタン本体部は、ポリオール成分とポリイ
ソシアネート成分とを、NCO指数＝100〜110の範囲で反
応射出成形して形成する。このとき、他の成形条件は、
通常、吐出量;100〜300g/秒、吐出圧;50〜200kgf/cm²、
材料温度;20〜40℃とする。

上記ポリオール成分及びポリイソシアネート成分は、反
応射出成形に使用可能なものなら、特に限定されない。
通常、ポリオール成分としてポリエーテル系及び／又は
ポリマーポリオール系、ポリイソシアネート成分として
4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート（MDI）系を
使用する。このとき、ポリオール成分には触媒を添加
し、さらには適宜、発泡剤、老化防止剤、顔料等の薬剤
を添加する。

（２）金属製インサートの材質は、通常、鋼材又はアル
ミニウム材とする。ここで、インサートは接着材塗布前
に、脱脂処理、ブラスト処理等の前処理をしておくこと
が望ましい。

（３）イソシアネート系接着剤としては、二液型のポリ
ウレタン接着剤、一液型のポリイソシアネートプレポリ
マー・ポリイソシアネート接着剤のいずれでもよいが、
作業性の見地から一液型が望ましい。

上記で使用するポリイソシアネートとしては、脂肪
族、脂環族、芳香族いずれでもよい。具体的には、前述
のMDI系のものの他に、トリレンジイソシアネート（TD
I）、キシレンジイソシアネート（XDI）ヘキサヒドロキ
シレンジイソシアネート（H6−XDI）、4,4′−ジフエニ
ルエーテルジイソシアネート、1,5−ナフタレンンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、テト
ライソシアネートシランなどを挙げることができる。

上記使用するポリオールとしては、ポリエーテルポ
リオール、多価アルコール、多価フエノール、ポリエス
テルポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油の誘導
体、トール油の誘導体などの中から適宜選択して使用す
る。

（４）上記イソシアネート系接着剤には、シラン系・チ
タン系・アルミニウム系・ジルコニウム系の中から選択
される少なくとも一種のカツプリング剤が添加されてい
る。このカツプリング剤の接着剤ポリマー分100重量部
に対する添加量は、接着剤・カツプリング剤・インサー
ト金属及びポリウレタンの種類により異なるが、通常0.
1〜50重量部とする。

下記に各カツプリング剤を例示する。

シラン系； γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、 γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、 γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、 γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、 γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシ
シラン、 γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、 Ｎ−β（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、 ビニルトリアセトキシシラン、 γ−クロロピルトリメトキシシラン、 ヘキサメチルジシラザン、 γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、 ビニルトリメトキシシラン、 オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プ
ロピル］アンモニウムクロライド、 γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、 トリメチルシリルイソシアネート、 ジメチルシリルイソシアネート、 メチルシリルイソシアネート、 ビニルシリルトリイソシアネート、 フエニルシリルトリイソシアネート、 テトライソシアネートシラン、 エトキシシラントリイソシアネート、 ビニルトリクロルシラン、 ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、 ビニルトリエトキシシラン、 β−（3,4−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン、 γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、 1,3−ビス（γ−アミノプロピル）−1,1,3,3−テトラジ
メチルシロキサン。

チタン系； イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、 イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、 イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフエート）
チタネート、 テトライソプロピルビス（ジオクチルホスフアイト）チ
タネート、 テトラオクチルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタ
ネート、 テトラ（2,2−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビ
ス（ジ−トリデシル）ホスフアイトチタネート、 ビス（ジオクチルパイロホスフエート）オキシアセテー
トチタネート、 ビス（ジオクチルパイロホスフエート）エチレンチタネ
ート、 イソプロピルトリオクタイノルチタネート、 イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネー
ト、 イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、 イソプロピルトリ（ジオクチルホスフエート）チタネー
ト、 イソプロピルトリクミルフエニルチタネート、 イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）
チタネート、 ジクミルフエニルオキシアセテートチタネート、 ジイソステアロイルエチレンチタネート、 アルミニウム系； アセトエトキシアルミニウムジイソプロピネート、 ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテー
ト、 ジルコニウム系： ジルコニウムブチレート、 ジルコニウムアセチルアセトネート、 アセチルアセトンジルコニウムブチレート、 ジルコニウムラクテート、 ステアリン酸ジルコニウムブチレート、 下記化学式で示されるジルコアルミネート類。

（５）上記イソシアネート系接着剤は、有機溶剤で適宜
粘度に調製して金属製インサートに塗布して、接着剤層
を形成する。ここで、使用する有機溶剤としては、テト
ラヒドロフラン、トリクロロエンタ、塩化メチン、トル
エン等を挙げることができる。また、塗布手段は、特に
限定されず、浸漬・刷毛・スプレー等いずれでもよい。
また、上記イソシアネート系接着剤には必要に応じ、充
填剤、着色剤、反応射出成形用触媒等を添加してもよ
い。

〈発明の作用・効果〉 本発明のインサート反応射出成形品は、上記の如く、ポ
リウレタン本体部と金属製インサートとからなり、ポリ
ウレタン本体部が反応射出成形により形成されてなる反
応射出成形品において、ポリウレタン本体部と金属製イ
ンサートとが、シラン系・チタン系・アルミニウム系・
ジルコニウム系の中から選択される少なくとも一種のカ
ツプリング剤を添加したイソシアネート系接着剤の接着
剤層を介して、一体化されていることにより、後述の実
施例で示すように、NCO指数を高く設定しなくても、ポ
リウレタン本体部と金属製インサートとの間に大きい接
着強さを得ることができる。従つて、インサート反応射
出成形に際して、NCO指数の制御を厳しくする必要がな
く生産性が向上する。

〈実施例〉 第２表に示す各処方の接着剤を、鋼板（100×150×0.7m
m）の片面に刷毛塗布（乾燥膜厚;20μｍ）してインサー
トを２枚ずつ調製するこうして調製したインサートを金
型のキヤビテイ（400×400×5mm）に２枚ずつセツトし
た後、第１表に示す処方のポリウレタン材料を金型内に
反応射出成形法に従つて注入した。

こうして得た、各実施例・比較例の成形品からそれぞれ
２個ずつ試験片を調製し、180°剥離強さ（引張速度;50
mm/分）を室温及び60℃雰囲気において測定した。その
結果を示す第３表から、各実施例においては、NCO指数
が100に設定されていても、大きい接着強さを示すこと
が分る（ほとんどがポリウレタン本体部の被着体破
壊）。これに対して、CR系接着剤を用いた比較例におい
ては、NCO指数が100の場合、小さい力で剥離してしまつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインサート反応射出成形品の一例であ
るステアリングホイールの成形金型における成形完了時
の断面図である。 １……芯金（インサート）、２……接着剤層、９……ホ
イール本体部（ポリウレタン本体部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 地主 真治 愛知県西春日井郡春日村大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリウレタン本体部と金属製インサートと
   からなり、前記ポリウレタン本体部が反応射出成形によ
   り形成されてなる反応射出成形品において、 前記ポリウレタン本体部と金属製インサートとが、 シラン系・チタン系・アルミニウム系・ジルコニウム系
   の中から選択される少なくとも一種のカツプリング剤を
   添加したイソシアネート系接着剤からなる接着剤層を介
   して、 一体化されている ことを特徴とするインサート反応射出成形品。