(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インモールドコート材料よりなるインモールドコートを表面に含まず、
型の減圧下のキャビティにポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と触媒としてのネオデカン酸ビスマス、イソデカン酸ビスマス及びオクチル酸ビスマスの群から選択される少なくとも一つとを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入することにより形成された表面部と、
前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入することにより形成された内部とを含むインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形品。
【請求項２】
成形前に型のキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略し、
前記型のキャビティを減圧する工程と、
前記減圧下のキャビティにポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と触媒としてのネオデカン酸ビスマス、イソデカン酸ビスマス及びオクチル酸ビスマスの群から選択される少なくとも一つとを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入する表面材料注入工程と、
前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入する内部材料注入工程とを含むインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形方法。
【請求項３】
インモールドコート材料よりなるインモールドコートを表面に含まず、
型の減圧下のキャビティにポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と下記の混合触媒とを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入することにより形成された表面部と、
前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入することにより形成された内部とを含むインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形品。
記
次の化学式を含む第一触媒と
【化１】
0003829401.tif 000006
次の化学式で表わされる第二触媒とを前者対後者の混合比率１：１〜１：５で混合してなる混合触媒
【化２】
0003829401.tif 000007
（式中、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を表わす。Ｒは水素、アルキル基Ｃ1 〜Ｃ20、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ20又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ20（これらの基は直鎖状又は分枝鎖状であり、ある場合には１個のカルボキシ基又は１個若しくはそれ以上のハロゲンによって置換されている）、シクロアルキル基Ｃ3 〜Ｃ6 ｛この基は未置換であるか又は、１個のカルボキシ基、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ6 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ6 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ6 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）によって置換されている｝、あるいはアリール基｛この基は未置換であるか又は、１個若しくはそれ以上のハロゲン、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ8 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ8 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ8 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）、１個のアリール基又は１個のカルボキシ基によって置換されている｝を表わす。）
【請求項４】
成形前に型のキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略し、
前記型のキャビティを減圧する工程と、
前記減圧下のキャビティにポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と下記の混合触媒とを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入する表面材料注入工程と、
前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入する内部材料注入工程とを含むインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形方法。
記
次の化学式を含む第一触媒と
【化３】
0003829401.tif 000008
次の化学式で表わされる第二触媒とを前者対後者の混合比率１：１〜１：５で混合してなる混合触媒
【化４】
0003829401.tif 000009
（式中、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を表わす。Ｒは水素、アルキル基Ｃ1 〜Ｃ20、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ20又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ20（これらの基は直鎖状又は分枝鎖状であり、ある場合には１個のカルボキシ基又は１個若しくはそれ以上のハロゲンによって置換されている）、シクロアルキル基Ｃ3 〜Ｃ6 ｛この基は未置換であるか又は、１個のカルボキシ基、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ6 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ6 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ6 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）によって置換されている｝、あるいはアリール基｛この基は未置換であるか又は、１個若しくはそれ以上のハロゲン、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ8 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ8 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ8 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）、１個のアリール基又は１個のカルボキシ基によって置換されている｝を表わす。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面部と内部とで色彩、性質等が異なるＲＩＭ（反応射出成形）ポリウレタン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】
従来の一般的なＲＩＭポリウレタン成形は、次のような工程を経て行われている。
▲１▼  図８に示すように、成形用金型１００を型開きし、キャビティ面１０１に離型剤１０２をスプレー等で塗布する。
▲２▼  同離型剤１０２に重ねるようにして、キャビティ面１０１にインモールドコート材料１０３をスプレー等で塗布する。インモールドコート材料１０３は、耐光性に優れたポリウレタン材料に着色材料を加えてなるものである。
▲３▼  インサート１０４があるときはそれをキャビティにセットし、成形用金型１００を型閉じする。
▲４▼  図９に示すように、キャビティにＲＩＭポリウレタン材料１０５を注入して反応硬化させる。
▲５▼  成形用金型１００を型開きし、ポリウレタン成形品を脱型する。図１０に示すように、ポリウレタン成形品１０６の表面部はインモールドコート材料１０３で形成され、内部はＲＩＭポリウレタン材料１０５で形成される。
【０００３】
これらの工程のうち離型剤１０２とインモールドコート材料１０３の塗布作業は、成形サイクルに占める時間的な割合が大きいため、成形サイクル短縮の妨げとなっていた。また、インモールドコート材料１０３は、スプレーで塗布すると、キャビティ面１０１に続くＰＬ面１０７にも付着するため、図１０に示すように、これが成形品１０６にバリ１０８として残り、バリ取り作業が必要になるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本出願人は先に、減圧した型のキャビティに、離型剤、着色材料等を混合した表面部用ポリウレタン材料を少量注入し、キャビティ面全体に付着させて表面部を成形した後、該キャビティに内部用ポリウレタン材料を注入して内部を成形するというＲＩＭポリウレタン二色成形方法の発明について特許出願した（特開平６−１４３３４０号公報）。この二色成形方法によれば、成形前にキャビティ面に離型剤やインモールドコート材料を塗布する工程を省略できる可能性があり、前記バリの問題はほとんど解消できた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この新しい二色成形においても、最適な表面部用ポリウレタン材料が見当たらないという問題が残されていた。つまり、表面部用ポリウレタン材料には耐光性、耐摩耗性等が要求され、耐光性の点では脂肪族イソシアネートを適用した無黄変材料を使用することが好ましい。しかし、この無黄変材料は、通常、ウレタン反応が遅いため、キャビティ面に付着してから数分待った位ではほとんど硬化せず、成形サイクルが著しく長くなるとともに、次に注入した内部用ポリウレタン材料の流動によって連れ流され、特にゲート付近が薄肉化するという問題があった。また、無黄変材料は、通常、耐摩耗性も劣っていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、成形前にキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略でき、バリの問題も解消できるとともに、表面部用ポリウレタン材料として耐光性に優れた無黄変材料を使用し、その硬化を早めて成形サイクルを短縮することができ、優れた耐摩耗性を得ることもできるＲＩＭポリウレタン二色成形品及び二色成形方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形品は、インモールドコート材料よりなるインモールドコートを表面に含まず、ポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と触媒としてのネオデカン酸ビスマス、イソデカン酸ビスマス及びオクチル酸ビスマスの群から選択される少なくとも一つとを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を、減圧した型のキャビティに少量注入することにより形成された表面部と、前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入することにより形成された内部とを含む。
【０００８】
本発明のインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形方法は、成形前に型のキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略し、前記型のキャビティを減圧する工程と、前記減圧下のキャビティに、ポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と触媒としてのネオデカン酸ビスマス、イソデカン酸ビスマス及びオクチル酸ビスマスの群から選択される少なくとも一つとを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入する表面材料注入工程と、前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入する内部材料注入工程とを含む。
【００１０】
本発明の別のインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形品は、インモールドコート材料よりなるインモールドコートを表面に含まず、ポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と下記の混合触媒とを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を、減圧した型のキャビティに少量注入することにより形成された表面部と、前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入することにより形成された内部とを含む。
記
次の化学式を含む第一触媒と
【化５】
0003829401.tif 000002
次の化学式で表わされる第二触媒とを前者対後者の混合比率１：１〜１：５で混合してなる混合触媒
【化６】
0003829401.tif 000003
（式中、Ｍはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を表わす。Ｒは水素、アルキル基Ｃ1 〜Ｃ20、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ20又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ20（これらの基は直鎖状又は分枝鎖状であり、ある場合には１個のカルボキシ基又は１個若しくはそれ以上のハロゲンによって置換されている）、シクロアルキル基Ｃ3 〜Ｃ6 ｛この基は未置換であるか又は、１個のカルボキシ基、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ6 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ6 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ6 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）によって置換されている｝、あるいはアリール基｛この基は未置換であるか又は、１個若しくはそれ以上のハロゲン、１個若しくはそれ以上のアルキル基Ｃ1 〜Ｃ8 、アルケニル基Ｃ2 〜Ｃ8 又はアルキニル基Ｃ2 〜Ｃ8 （これらの基は直鎖状又は分枝鎖状である）、１個のアリール基又は１個のカルボキシ基によって置換されている｝を表わす。特公昭５２−３０４３７号公報参照。）
【００１１】
本発明の別のインモールドコートレスＲＩＭポリウレタン二色成形方法は、成形前に型のキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略し、前記型のキャビティを減圧する工程と、前記減圧下のキャビティに、ポリエーテルポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートトリマーと着色材料と上記の混合触媒とを含む無黄変性の表面部用ポリウレタン材料を少量注入する表面材料注入工程と、前記減圧下のキャビティに内部用ポリウレタン材料を注入する内部材料注入工程とを含む。
【００１２】
上記の混合触媒における第一触媒は、特定のものに限定されず、ＤＢＵ（１．８−ジアザ−ビシクロ−（５．４．０）ウンデセン−７）、ＤＢＮ（１．５−ジアザ−ビシクロ−（４．３．０）ノネン−５）、ＤＢＵのフェノール塩（例えばサンアプロ社の商品名「Ｕ−ＣＡＴ  ＳＡ−１」）等を例示でき、これらの群から選択される少なくとも一つを使用できる。第二触媒（カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩）も、特定のものに限定されず、オクチル酸カリウム、オクチル酸ナトリウム、蟻酸ナトリウム等を例示でき、これらの群から選択される少なくとも一つを使用できる。
【００１３】
第一触媒と第二触媒との混合比率は、前者対後者で表わすと１：１〜１：５が好ましい。第一触媒の添加量の変化によりゲル化時間が変化し、第二触媒の添加量の変化により硬化時間が変化する傾向にあった。これは、次のような作用によるものと考えられる。第一触媒の添加により溶液が塩基性に変わり、ＮＣＯが活性化され、初期反応が早くなる。そして、この初期反応の発熱により、第二触媒が働き、硬化を早くするのである。
【００１４】
上記各発明において、表面部用ポリウレタン材料に離型剤を添加することもできる。
【００１５】
【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について、図１〜図７に基づいて説明する。
【００１６】
まず、本実施形態で使用する成形装置は、図１〜図５に示すように、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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１２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１１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。
【００１９】
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。
【００２０】
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５５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。
【００２１】
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 （耐光性に優れた無黄変材料）を作成するもので、鎖延長剤や有機ビスマス系触媒又は上記混合触媒等を配合したポリエーテルポリオール（主成分）と、ヘキサメチレンジイソシアネートトリマー（主成分）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。なお、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。また、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。
【００２２】
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 （普通級の黄変材料）を作成するもので、鎖延長剤、触媒等を配合したポリオール（主成分）と、４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート（主成分）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。なお、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し、省略してもよい。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
ノズル体３１及び還流穴３８にはホース４１ａによりポリオール成分のタンク４１ｂとポンプ４１ｃ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３２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。
【００２６】
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４３ａ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。バルブ４３ｃはタンク４３ｂからボディ２４までのいずれかの箇所に設ければよい。バルブ４３ｃの駆動方式は限定されず、例えばエア式でも電気式でもよい。バルブ４３ｃは専用のタイマやシーケンスの内部タイマ等で開閉制御されるようになっている。
【００２７】
注入機構５５は、上下二つの射出ノズル２５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。
【００２８】
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。
▲１▼  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。
▲２▼  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。
▲３▼  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。
【００２９】
▲４▼  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（鎖延長剤や有機ビスマス系触媒又は上記混合触媒等を配合したポリエーテルポリオール）を、ノズル体３２からはイソシアネート成分（ヘキサメチレンジイソシアネートトリマー）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。本実施形態の表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、通常はウレタン反応の遅いヘキサメチレンジイソシアネートトリマーを使用した無黄変材料であるにも拘らず、該無黄変材料に対して特異的に働く有機ビスマス系触媒又は上記混合触媒を含んでいるので、付着後速やかにウレタン反応が進む。従って、硬化時間はほとんど必要がなく、例えば０．０５秒でよい。
【００３２】
▲５▼  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、ポリオール成分（鎖延長剤、触媒等を配合したポリオール）と、イソシアネート成分（４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート）と、必要時には第三成分とを混合室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Ｕ2 を作成する。なお、上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。
【００３３】
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。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、低発泡の緻密な自己スキン層が形成される。このようにして、ポリウレタン被覆４７のコア部と自己スキン層とからなる内部４９が形成される（図６参照）。この注入により、キャビティ４は全材料Ｕ1 ，Ｕ2 で充満し、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。
【００３４】
このとき、表面部４８は、前記間欠工程によって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、たとえゲート近傍部であっても内部４９が透かして見える程に薄肉化することはない。
【００３５】
▲６▼  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４７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。
【００３６】
以上のようにしてＲＩＭポリウレタン二色成形されたポリウレタン被覆４７は、図４及び図６に示すように、着色材料を含む表面部用ＲＩＭポリウレタン材料Ｕ1 よりなる表面部４８が、内部４９の全面を薄膜状に覆ってよく隠蔽する。また、表面部４８の部分的な薄肉化も防止されるので、内部４９が透かして見えたり、表面部４８の色の濃さにむらが生じたりすることはなく、見栄えを害しない。従って、本実施形態によれば、成形前にキャビティ面５に着色材料を塗布する工程を省略することができ、もって成形サイクルを短縮することができるとともに、バリの問題も解消できる。
【００３７】
また、本実施形態の組成による表面部用ＲＩＭポリウレタン材料Ｕ1 によれば、耐摩耗性、耐熱性、耐湿性等の性能に優れた表面部４８となる。
【００３８】
その他にも、本ＲＩＭポリウレタン二色成形方法によれば、次のような効果が得られる。
(1) 着色材料の使用量を必要最少限に節約でき、コストを削減できる。
(2) 着色材料に含まれる顔料粒子は材料射出機構２１における通過部位を摩耗させ、摩耗した部品は交換が必要になる。しかし、上記のように着色材料の使用量を必要最少限にできるので、前記摩耗が減少し、材料射出機構２１のメンテナンス及び部品交換のサイクルが延び、そのための工数及び費用も低減できる。
(3) 内部用ポリウレタン材料Ｕ2 に添加する老化防止剤その他の添加物も削減できる。
【００３９】
【実施例】
本発明による効果を確認するため、前記実施形態の成形装置と成形方法とにより、次の表１及び表２に示す組成の表面部用ポリウレタン材料を使用した実施例１，２及び比較例１〜７を実施した。比較例１，２，３，６は、ポリウレタン反応を早めるために、ポリオールとしてポリアミンを使用した例である。比較例４，５，７はポリエーテルポリオールを使用するが、イソシアネート又は触媒については実施例１，２と異なるものを使用した例である。なお、内部用ポリウレタン材料は各実施例及び比較例とも同一であり、以下の判定に影響しないので、説明を省略する。
【００４０】
【表１】
0003829401.tif 000004
【００４１】
【表２】
0003829401.tif 000005
【００４２】
表１及び表２において、ポリエーテルポリアミンは分子量３０００のものを使用し、ポリエーテルポリオールは分子量３８００のものを使用した。ＤＥＴＤＡはジエチルトルエンジアミンであり、１，４ＢＤは１，４ブタンジオールであり、ＤＥＧはジエチレングリコールである。有機スズ系触媒としてはジブチルチンジラウレートを使用し、有機ビスマス系触媒としてはネオデカン酸ビスマスを使用した（イソデカン酸ビスマス又はオクチル酸ビスマスでも可）。上記の混合触媒としてはＤＢＵ１．５重量部（ポリオール１００重量部に対する値）とオクチル酸カリウム２重量部（同前）とを混合した混合触媒を使用した。ＩＰＤＩは変性イソホロンジイソシアネート（ＮＣＯ含量１８％）であり、ＨＤＩトリマーはヘキサメチレンジイソシアネートトリマー（ＮＣＯ含量２１％）である。また、表１及び表２には表示しないが、実施例１，２及び比較例１〜７の表面部用ポリウレタン材料は同一の着色材料を含んでいる。
【００４３】
また、成形性及び性能の判定方法及び判定基準は次の通りである。
［硬化速度］  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をキャビティ４に注入し終えてから６０秒が経過した時に、成形用金型１の上型２と下型３とを型開きし、表面部用ポリウレタン材料よりなる表面部４８を指で触ってべたつかないときは評価を○とし、べたつくときは評価を×とした。従って、硬化時間が６０秒とあるのは、６０秒以下でほぼ完全に硬化したことを示している。また、評価が×のときは、べたつかなくなるまでの硬化時間を、３０分を限度にして計測した。
【００４４】
［流れ性］  キャビティ４に注入した表面部用ポリウレタン材料がキャビティ面５の全面に付着したときに評価を○とし、キャビティ面５の２／３以上に付着したときに評価を△とし、キャビティ面５の２／３未満に付着したときに評価を×とした。
【００４５】
［耐摩耗性］  二色成形した表面部４８と内部４９とからなるポリウレタン被覆４７の試験片を、図７に示すような耐摩耗試験装置７０に取り付け、５万回摩耗試験を行なって、表面部４８の変化を調べ、摩耗がほとんど目立たないときは評価を○とし、摩耗跡が明らかに認められるときは評価を×とした。耐摩耗試験装置７０は、ＪＩＳ−Ｌ３１０２に規定する綿帆布７１（＃１０並）をポリウレタン被覆４７とローラ７２に掛け、綿帆布７１の一端をクランク機構７３で駆動される昇降部材７４に取り付け、他端に質量１００ｇの錘７５を取り付けてなるものであり、綿帆布７１を往復させて、表面部４８を擦るようになっている。
【００４６】
［耐光性］  二色成形したポリウレタン被覆を、フェードメーター（ブラックパネル温度８３℃）に４００時間放置した後、表面部の変色を調べ、変色がほとんど目立たないときは評価を○とし、変色が明らかに認められるときは評価を×とした。
【００４７】
表１及び表２に示した判定結果の通り、比較例１は、硬化が早い反面、流れ性が極めて悪く、ゲート付近にしか流れなかったため、性能を調べることができなかった。比較例２は、流れ性は良いが、硬化が遅いため、評価に値せず、性能を調べる必要も無かった。比較例３，６は、硬化は早いが、流れ性が不十分で、性能も低かった。比較例４，７は、硬化が早く、流れ性も良いが、耐摩耗性は低かった。比較例５は、流れ性は良いが、硬化が著しく遅かったため、評価に値せず、性能を調べる必要も無かった。これらに対し、実施例１，２は、硬化が早く、流れ性も良く、性能も全て高かった。
【００４８】
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されず、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。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、成形前にキャビティ面にインモールドコート材料を塗布する工程を省略でき、バリの問題も解消できるとともに、表面部用ポリウレタン材料として耐光性に優れた無黄変材料を使用し、その硬化を早めて成形サイクルを短縮することができ、しかも、耐摩耗性に優れたポリウレタン二色成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態において、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】同じく二色成形したポリウレタン被覆の断面図である。
【図７】耐摩耗性判定用の装置と方法を示す概略図である。
【図８】従来のＲＩＭポリウレタン成形において、キャビティ面に離型剤とインモールドコート材料を塗布する工程の断面図である。
【図９】同じく内部を形成する工程の断面図である。
【図１０】同じく成形したポリウレタン成形品の断面図である。
【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
１１    真空箱
１２    上箱
１３    下箱
２１    材料射出機構
４７    ポリウレタン被覆
４８    表面部
４９    内部
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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