方向盘构造的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于车辆的方向盘，该方向盘包括方向盘框架，其中该方向盘框架包含第一热塑性聚氨酯材料，该第一热塑性聚氨酯材料具有(a)50,000道尔顿至350,000道尔顿、或80,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量(mw)；(b)根据astm d256测量的1.5ft-lb/in至30ft-lb/in、或15ft-lb/in至30ft-lb/in的悬臂梁缺口冲击强度(3.2mm/23℃)；(c)根据astm d790测量的80,000至2,300,000或150,000至500,000的弯曲模量；(d)根据astm d 3763测量的100-900in-lb的仪表化落镖冲击(23℃下的总能量)；以及(e)根据astm d638测量的80,000psi至2,600,000psi、或100,000psi至300,000psi的拉伸模量。本发明还包括一种通过注塑第一热塑性聚氨酯组合物以形成方向盘框架来制造方向盘框架的方法。

2、在另一个实施方案中，该方向盘框架还包括泡沫覆盖物，其中该泡沫覆盖物包含柔性注塑热塑性聚氨酯泡沫，其中柔性注塑热塑性聚氨酯泡沫由(i)第二热塑性聚氨酯材料与(ii)和化学发泡剂和/或开孔表面活性剂的组合形成，其中第二热塑性聚氨酯材料具有如通过凝胶渗透色谱法所测量的50,000道尔顿至350,000道尔顿或100,000道尔顿至200,000道尔顿的重均分子量和1.2至3.5或2.0至2.5的分散度(mw/mn)。本发明还提供了一种通过注塑包含如本文所述的第二热塑性聚氨酯材料和发泡剂的组合的发泡混合物而用泡沫覆盖物部分或完全覆盖方向盘框架的方法。

技术特征：

1.一种用于车辆的方向盘，所述方向盘包括：

2.根据权利要求1所述的方向盘，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含第一二异氰酸酯组分、第一扩链剂组分和任选的至少一种第一多元醇组分的反应产物，其中所述第一二异氰酸酯组分和所述第一扩链剂组分的组合重量构成所述第一热塑性聚氨酯材料的硬链段含量。

3.根据权利要求2所述的方向盘，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含至少60重量％的硬链段含量。

4.根据权利要求2或3所述的方向盘，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含75重量％至90重量％的硬链段含量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方向盘，其中所述第一二异氰酸酯组分为芳族二异氰酸酯。

6.根据权利要求5所述的方向盘，其中所述第一二异氰酸酯为4,4’-亚甲基双(苯基异氰酸酯)。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的方向盘，其中所述第一扩链剂组分选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、壬二醇、十二烷二醇、或它们的组合。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的方向盘，其中存在所述第一多元醇组分并且所述第一多元醇组分包括聚醚多元醇或聚酯多元醇。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方向盘，还包括：

10.根据权利要求9所述的方向盘，其中所述柔性注塑热塑性聚氨酯泡沫具有：

11.根据权利要求9或10所述的方向盘，其中所述柔性注塑热塑性聚氨酯泡沫具有：

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方向盘，其中所述发泡剂包括化学发泡剂或由化学发泡剂组成。

13.根据权利要求12所述的方向盘，其中所述化学发泡剂包括放热型发泡剂或由放热型发泡剂组成。

14.根据权利要求13所述的方向盘，其中所述放热型发泡剂包含偶氮二碳酰胺或由偶氮二碳酰胺组成。

15.根据权利要求9至12中任一项所述的方向盘，其中所述发泡剂包括吸热型发泡剂或由吸热型发泡剂组成。

16.根据权利要求15所述的方向盘，其中所述发泡剂包含碳酸氢钠和柠檬酸的混合物或由碳酸氢钠和柠檬酸的混合物组成。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的方向盘，其中所述化学发泡剂由包含聚合物载体和所述化学发泡剂的母料递送。

18.根据权利要求17所述的方向盘，其中所述柔性热塑性聚氨酯泡沫由0.5重量％至10重量％或1重量％至5重量％的所述母料和90重量％至99.5重量％或95重量％至99重量％的所述第二热塑性聚氨酯材料的组合形成。

19.根据权利要求17或18所述的方向盘，其中所述聚合物载体包含载体热塑性聚氨酯组合物或由载体热塑性聚氨酯组合物组成，其中所述载体热塑性聚氨酯组合物可以与所述第一热塑性聚氨酯材料和所述第二热塑性聚氨酯材料相同或不同。

20.根据权利要求17或18所述的方向盘，其中所述聚合物载体包含聚乙烯或由聚乙烯组成。

21.根据权利要求9所述的方向盘，其中所述开孔表面活性剂包括一种或多种硅酮、硅氧烷共聚物、非硅氧烷共聚物、非硅酮、或它们的任何组合。

22.根据权利要求1至15中任一项所述的方向盘，其中所述第二热塑性聚氨酯材料包含以下组分的反应产物：(a)至少一种多元醇组分，(b)至少一种二异氰酸酯组分和(c)至少一种扩链剂组分，其中所述至少一种二异氰酸酯组分和所述至少一种扩链剂组分的组合重量构成所述热塑性聚氨酯材料的硬链段含量，并且其中所述热塑性聚氨酯材料具有20重量％至60重量％、或20重量％至40重量％、或25重量％至35重量％至35重量％的硬链段含量。

23.根据权利要求22所述的方向盘，其中所述多元醇组分选自聚醚多元醇、聚酯多元醇或它们的组合。

24.根据权利要求23所述的方向盘，其中所述多元醇组分包括聚四亚甲基醚二醇或由聚四亚甲基醚二醇组成。

25.根据权利要求24所述的方向盘，其中所述热塑性聚氨酯材料具有20重量％至60重量％或23重量％至45重量％的硬链段含量。

26.根据权利要求23所述的方向盘，其中所述多元醇组分包括衍生自己二酸的聚酯多元醇或由衍生自己二酸的聚酯多元醇组成。

27.根据权利要求26所述的方向盘，其中所述热塑性聚氨酯材料具有至多50重量％、或24重量％至50重量％、或24重量％至30重量％的硬链段含量。

28.根据权利要求23所述的方向盘，其中所述多元醇组分包括聚己内酯聚酯多元醇或由聚己内酯聚酯多元醇组成。

29.根据权利要求28所述的方向盘，其中所述热塑性聚氨酯材料具有20重量％至60重量％、或20重量％至40重量％、或25重量％至35重量％的硬链段含量。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的方向盘，其中所述扩链剂组分包括1,4-丁二醇、苯二醇、或它们的任何组合。

31.根据权利要求1至30中任一项所述的方向盘，其中所述方向盘框架包括方向盘轮缘、毂基部和至少一个轮辐，其中所述毂基部被布置在所述方向盘轮缘内侧，并且所述毂基部通过所述至少一个轮辐连接到所述方向盘轮缘。

32.一种制备方向盘的方法，所述方法包括以下步骤：

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含第一二异氰酸酯组分、第一扩链剂组分和任选的至少一种第一多元醇组分的反应产物，其中所述第一二异氰酸酯组分和所述第一扩链剂组分的组合重量构成所述第一热塑性聚氨酯材料的硬链段含量。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含至少60重量％的硬链段含量。

35.根据权利要求33或34所述的方法，其中所述第一热塑性聚氨酯材料包含75重量％至90重量％的硬链段含量。

36.根据权利要求33至35中任一项所述的方法，其中所述第一二异氰酸酯组分为芳族二异氰酸酯。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述第一二异氰酸酯为4,4’-亚甲基双(苯基异氰酸酯)。

38.根据权利要求33至37中任一项所述的方法，其中所述第一扩链剂组分选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、壬二醇、十二烷二醇、或它们的组合。

39.根据权利要求33至38中任一项所述的方法，其中存在所述第一多元醇组分并且所述第一多元醇组分包括聚醚多元醇或聚酯多元醇。

40.根据权利要求32至38中任一项所述的方法，还包括：

41.根据权利要求40所述的方法，包括以下步骤：

42.根据权利要求41所述的方法，其中所述柔性热塑性聚氨酯泡沫具有：

43.根据权利要求40或41所述的方法，其中所述柔性注塑热塑性聚氨酯泡沫具有：

44.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中所述化学发泡剂包括放热型发泡剂或由放热型发泡剂组成。

45.根据权利要求44所述的方法，其中所述放热型发泡剂包含偶氮二碳酰胺或由偶氮二碳酰胺组成。

46.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中所述发泡剂包括吸热型发泡剂或由吸热型发泡剂组成。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述发泡剂包含碳酸氢钠和柠檬酸的混合物或由碳酸氢钠和柠檬酸的混合物组成。

48.根据权利要求40至47中任一项所述的方法，其中所述化学发泡剂由包含聚合物载体和所述化学发泡剂的母料递送。

49.根据权利要求48所述的方法，其中所述发泡混合物含有0.5重量％至10重量％或1重量％至5重量％的所述母料和90重量％至99.5重量％或95重量％至99重量％的所述第二热塑性聚氨酯材料。

50.根据权利要求46或47所述的方法，其中所述聚合物载体包含载体热塑性聚氨酯组合物或由载体热塑性聚氨酯组合物组成。

51.根据权利要求46或47所述的方法，其中所述聚合物载体包含聚乙烯或由聚乙烯组成。

52.根据权利要求30至51中任一项所述的方法，其中所述多元醇组分选自聚醚多元醇、聚酯多元醇或它们的组合。

53.根据权利要求52所述的方法，其中所述多元醇组分包括聚四亚甲基醚二醇或由聚四亚甲基醚二醇组成。

54.根据权利要求53所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯材料具有20重量％至60重量％或23重量％至45重量％的硬链段含量。

55.根据权利要求54所述的方法，其中所述多元醇组分包括衍生自己二酸的聚酯多元醇或由衍生自己二酸的聚酯多元醇组成。

56.根据权利要求55所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯材料具有至多50重量％、或24重量％至50重量％、或24重量％至30重量％的硬链段含量。

57.根据权利要求52所述的方法，其中所述多元醇组分包括聚己内酯聚酯多元醇或由聚己内酯聚酯多元醇组成。

58.根据权利要求57所述的方法，其中所述热塑性聚氨酯材料具有20重量％至60重量％、或20重量％至40重量％、或25重量％至35重量％的硬链段含量。

59.根据权利要求40至58中任一项所述的方法，其中所述扩链剂组分包括1,4-丁二醇、苯二醇、或它们的任何组合。

60.根据权利要求32至59中任一项所述的方法，其中所述方向盘框架包括方向盘轮缘、毂基部和至少一个轮辐，其中所述毂基部被布置在所述方向盘轮缘内侧，并且所述毂基部通过所述至少一个轮辐连接到所述方向盘轮缘。

61.根据权利要求40至60中任一项所述的方法，其中注塑所述发泡混合物的步骤在封闭模具中进行。

62.根据权利要求40至60中任一项所述的方法，其中注塑所述发泡混合物的步骤包括将所述泡沫覆盖物直接模塑到所述方向盘框架上。

技术总结
提供了一种用于车辆的方向盘，该方向盘包括方向盘轮缘、毂基部和至少一个轮辐，其中所述毂基部被布置在所述方向盘轮缘内侧，并且所述毂基部通过所述至少一个轮辐连接到所述方向盘轮缘。方向盘由刚性注塑热塑性聚氨酯材料形成。

技术研发人员：C·塞弗特,S·尼斯塔拉,杨志冠,J·J·小翁托西克
受保护的技术使用者：路博润先进材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29