JPS6171273A - ステアリングホイ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細な気泡を有するポリプロピレン樹脂発泡体
で金屑芯材を被すしてなる冷熱サイクル特性の優れたス
テアリングホイールに関する。

金属芯はをプラスチックで”４１’ｔ　Ｄしたステアリ
ングホイールは多数使用されている。特に、プラスチッ
クとしてポリプロピレン樹脂を使用したステアリングホ
イールは軽量で成形が各易なことなどの経済性に優れて
いるため数多く使用されている。

一般に、ポリプロピレン樹脂で被覆したステアす／グホ
イールは、成型用金型のキャビティー内に金属芯材をあ
らかじめインナートして固定したのち、ポリプロピレン
樹脂を射出成形することによって製造される。しかしな
がら、このようにして製造されるポリプロピレン樹脂被
覆のステアリングホイールは、該ポリプロビレ／樹脂が
結晶性の樹脂であるため、該ポリプロピレン樹脂が成形
時の溶融状態から、成形後の冷却固化する過程に訃いて
該ポリプロピレン樹脂の比容積の変化により、該ステア
リングホイールの被８ｉ樹脂ノー内部に巨大気泡が発生
する。該巨大気泡の発生は、被覆したポリプロピレン樹
脂が成形後冷却固化する段階で収縮を始めるが該成形品
のステアリングホイール内部に金属芯材が存在するため
に該樹脂の自由収縮が妨げられる結果、該成形品内部に
気泡を発生することに起因する。該巨大気泡は第３図に
示すように該成形品内部の金属芯材を中心にして、長楕
円球の形状をしており、大きいものはその長径が５０〜
７０龍、短径ｌｏｗにも連する。また該巨大気泡は、射
出成形時の溶融樹脂の接合部いわゆるウェルド部に集中
する傾向がみられる。一般にステアリングホイールでは
、第１図、第３図に示すように上部と下部の２個所にウ
ェルド部が存在する。また一般にポリプロピン／樹脂の
該ウェルド部の機械的強度はウェルド部以外の部分の機
械的強度にくらべて１〜２割低下するといわれているが
、特に溶融函１盾流動長の長い上部ウェルド部の機械的
強度の低下が大きい。該上部ウェルド部に前述の巨大気
泡が存在すると七の断面は第４図の如くなり、該気泡が
１所面積に占める割合は５割にも達し、その結果樹脂分
が５割減少したのと同じ結果となり、かかるウェルド部
の機械的強度は気泡が存在しない場合でもウェルド部以
外よりも機械的強度が弱い上にさらに該樹脂の占める割
合が減少しだ分だけ、その割合で低下するのできわめて
機械的強度が低下する。

かかるステアリングホイールを実際自動車にと９つけた
場合該ステアリングホイールは車内の温度変化の繰り返
しを受け、すなわち冷熱サイクルを受けることＫより、
芯材の金属と被覆樹脂の線膨張率の差から、第３図に示
す矢印の方向へ収縮歪の応力が生じ、たえず該ウェルド
部を左右にひっばる力として作用する。

その□結果、実車走行時に該ステアリングホイールの被
覆樹脂のウェルド部から被覆樹脂層が破断するといった
問題が生ずる。特にグリップ径が大きく、芯材か細いス
テアリングホイールの場合に破断が起りやすい。かかる
被覆樹脂１８が破断したステアリングホイールはノ・ン
ドル操作に支障をきたし、また外観も悪ろくなり、当然
該ステアリングホイールの交換を金筋なくされるといっ
た問題点を有している。

本発明者らは、ポリプロピレン樹脂被覆ステアリングホ
イールがもつ上述の欠点を改良すべく鋭意研究した。そ
の結果、金属芯材を被覆するポリプロピレン樹力旨部を
徽細な気泡を有する発泡体にすることにより、上述の巨
大気泡の発生を防ぐことができ、その結果ウェルド部か
らの破唖樹脂層の破１勇のないステアリングホイールが
得られることを見い出し本発明を完成した。

以上記述した如く、本発明の目的はポリプロピレン樹脂
を被ωしてなるステアリングホイールにおいて、微細な
気泡を有するポリプロピレン樹脂発泡体で金属芯材を被
覆することにより、被覆樹脂層内部の巨大気泡の発生を
防ぎ、該被＆樹脂つェルド部からの破断のないステアリ
ングホイールを提・（Ｂすることである。

本発明は下記のイｈ成を有する。

ポリプロピレン樹脂を較０゛七してなるステアリングホ
イールにおいて、ポリプロピレン樹脂発泡体で金属芯材
をイ１支榎したことを特徴とするステアリングホイール
。

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂としてはポリプ
ロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共
重合体、エチレン−プロビレレランダム共重合体、エチ
レンープロピレンーグテ７３元共点合体およびこれらの
二以上の混合物またはこれらと、エチレン酢ビ共重合体
、１．２−ポリブタジェン、エチレンプロピレンラバー
、ＡＢＳ樹月旨、ＮＢＲ樹月旨などとの混合物をあげる
ことができる。

また本発明にあっては通常ポリプロビレ／樹脂に添加さ
れる添加剤１例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、
高級脂肪酸の金属塩、顔料、無機質充填剤などを併用す
ることができる。

また本発明で用いる発泡剤としては通常のポリオレフィ
ン樹脂の発泡に用いられる発泡剤例えばアゾンカルボ／
アミドなどを例示することができる。またガス発泡も好
ましく用いられる。用いる該発泡剤の景は、該ステアリ
ングホイールを成形する際の射出成形条件によっても左
右されるが上述の７ゾンカルボンアミドの場合には用い
る樹脂１ｏｏ重ｆｉＫ対１．テｏ、ｏ　ｌ　〜０．０５
重１を郵便用すればよい。

本発明において、金属芯材を被覆する樹脂層を発泡体と
する意味は、他の樹脂例えば塩化ビニル樹脂、ウレタン
樹脂を用いた場合にお（ハ）で該被覆樹脂層を発泡体に
することとはその意味を異にしている。すなわち本発明
の発泡体を用いる目的および効果は、前述のようにステ
アリングホイールが冷熱サイクルを受けることにより該
ステアリングホイールの被覆樹脂層のウェルド部からの
切断を防止するため、該切断の原因となる被覆樹脂層内
の巨大気泡の発生を防止することにあり、塩化ビニル樹
脂やウレタン樹脂を用いた場合の該被覆樹脂層を発泡体
にする目的および効果が該ステアリングホイールの軽量
化や握り時の感触の改善であることとまったく異なって
いる。

筐た本発明の発泡体を形成する発泡層は高発泡にする必
要はなく、微発泡でもかまわない。また発泡層における
発泡セルは必ずしも該発泡層全体に均一に分布している
ことも必要ではない。しかしながら、本発明の目的を達
成するためには、できるだけ微細な独立気泡を有する発
泡層にすることが好ましく、できれば気泡径が２Ｉｎ１
以下の独立気泡金有する発泡層にすることが好ましい。

該気泡径が大きくなると該気泡同士が連結した連続気泡
となりやすく、このため前述の巨大気泡と同様の作用を
起こす原因となるので好ましくない。

また本発明のステアリングホイールは次のようにして製
造することができる。すなわち、ステアリフダボイール
成塁用金型の中ヤビテイー内にあらかじめ金属芯材をイ
ンサートして固定したのち、ポリプルピレン樹脂に前述
の発泡剤の所定量を混合し該発泡剤を混合したポリプロ
ピレン樹脂を通常の射出条件で射出成形するか、または
発泡ガスの所定量を溶融ポリプロピレン樹脂が全屋内に
充填されると同時に注入し成形することにより製造する
ことができる。また射出成形条件としては、シリンダ一
温度１８０〜３００℃、金製温度４０〜７０℃、射出圧
力５００〜８００ＫｇＧ／引′を例示できる。

かぐして得られたステアリングホイールを用−て、巨大
気泡の有無は被覆樹脂上部ウェルド部を切断して該ウェ
ルド部所面の空隙率（以下ウェルド部断面空隙率という
。）を測定することＫより、またウェルド部破断の有無
については冷熱サイクルｇｆＩ撃テストを行なうことに
より評価した。また該ステアリングホイールの外観表面
状態の観察を行なった。その結果、本発明になるステア
リングホイールは被覆樹脂層に巨大気泡の発生がみられ
ず、冷熱サイクルｉｓテストでもウェルド部の破断のな
い、外観表面状態の優れたステアリングホイールである
ことが判明し、本発明の効果が顕著であることが確認さ
れた。

以下実施例および比較例により本発明を具一体的に説明
するが本発明はこれによって限定されるものではない。

なお実施例および比較例で用いた試・扶法は次の方法に
よった。

（１）ウェルド部断面空隙率の測定 成形したステアリングホイールの上部ウェルド部を切断
し、その断面に存在する径が２ｆｌを越える巨大気泡の
断面積を計測し、該断面積が全ウェルド部断面ｆｆ１Ｋ
占める割合を求め、チで表わす。

（２）冷熱サイクル衝撃テスト 成形したステアリングホイールを、温度１１０℃で１２
時間、引き続き−４００で１２時間加熱冷却を繰り返す
。これを１ｆイクルとし該加熱冷却ｔ２０ｔイクル繰り
返すいわゆる冷熱繰り返し試験を実施したのち、１０Ｋ
ｇの鋼球を上部ウェルド部Ｋ１ｍの高さから落下させて
該ウェルド部の破壊の有無を調べる。

（４）外観表面 成形品の表面荒れの有無を目視によ０観察する。

実施例１〜３ メルトフローレート（温度２３０℃における荷重２−１
６Ｋｇを加えた場合０１０分間の溶融ポリプロピレン樹
脂の吐出、ｔ　）　３．５　Ｐ／ｌＯ分、エチレン含１
ｔｌ１重量−のエチレン−プロピレンブロック共重合体
樹脂１ｏｏ重量部、フェノール系酸化防止剤０．２重址
部、チオエーテル系酸化防止剤０．１重量部、ステアリ
ン酸カルシクム０．２重量部、紫外線吸収剤０．３重量
部および発泡剤としてアゾンカルボ／アミドを実施例１
では０．０１重量部、実施例２では０．０３重量部、実
施例３ではｏ、ｏ５重製の芯材をインサートして固定し
たのち射出成形機により、シリンダ一温度２００℃、金
型温度５０℃、射出圧力６０ＫｇＧ／σ１で該ポリプロ
ピレン樹脂を射出成形し、ポリプロピレン樹脂発泡体で
被覆されたステアリングホイールを得た。

比較例１として、発泡剤を用いないほかは実施例１〜３
と同機のポリプロピレン樹脂および配合剤を用い、実施
例１〜３と同様の射出榮件でポリプロピレン樹脂被覆ス
テアリングホイールを成形した。かくして得られた該ス
テアリングホイールを用いて、ウェルド部断面空隙率、
冷熱サイクル衝撃テストおよび外観表面の状態観察を行
なった。

その結果を表に示す。

この表から判る二う（、本発明になる微細な気泡を有す
る発泡体で被覆されたステアリングホイールはウェルド
部に巨大気泡も発生せず、冷熱サイクルテストでも割れ
ることのないステアリングホイールであることが判明し
た。発泡剤を添加しない比較例１ではウェルド部断面空
隙率が５０％と犬きくなり、冷熱サイクル衝撃テストに
よりウェルド部の破断がみられた。

以上記述したように、本発明に係る気泡の径が２０以下
の微細な気泡を有するポリプロピレン樹脂発泡体で被覆
したステアリングホイールは巨大気泡の発生もみられず
、ウェルド部からの破断のないステアリングホイールで
あることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のステアリングホイールの一部を切り欠
いた平面図、第２図はその上部ウェルド部のＡ−Ａ’の
断面図、第３図は従来技術によるステアリングホイール
の１部を切り欠いた平面図。 なお矢印はウェルド部にかかる収縮歪による応力ホイー
ルの上部ウェルド部のＢ　−Ｂ’の断面図である。 （１）　　上部ウェルド部 （２）下部ウェルド部 （３）　　　　微糸田発　ｌ包樹力旨ハ１（４）金属芯
材 （５）無発１ｌｆ２樹脂層 （６）　　巨大気泡による空隙 （７）　　ゲート 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリプロピレン樹脂を被覆してなるステアリング
   ホイールにおいて、ポリプロピレン樹脂発泡体で金属芯
   材を被覆したことを特徴とするステアリングホイール。
2. （２）ポリプロピレン樹脂発泡体が、ポリプロピレン樹
   脂１００重量部に対し発泡剤を０．０１〜０．０５重量
   部用いて発泡させた発泡体である特許請求の範囲第（１
   ）項に記載のステアリングホイール。
3. （３）発泡剤がアゾジカルボンアミドである特許請求の
   範囲第（２）項に記載のステアリングホイール。