JPH0278469A - 反応性射出成形物品の塗装方法 - 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】 【産業上の利用分野】 本発明は反応性射出成形物品の塗装方法に関する６さら
に詳しくは部分塗装を行った如き意匠性を有し、良好な
外観と耐久性を備えた塗膜を得る反応性射出成形品の塗
装方法に関する。 ［従来の技術］ 反応性射出成形物品とは、熱硬化性樹脂を成形用金型内
部において硬化および成形を同時に行うことにより得ら
れる樹脂成形物品であり、例えばポリオールおよびポリ
イソシアネートを原料として成形したウレタン旧Ｍ　　
（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｕｌｄｉ
ｎｇ　）が実用に供されており、その優れた強度、可撓
性、並びに成形時の形状設計が自由である等の点から、
主として自動車部品の分野で有用である。 ウレタンＲＩＭは原則的には黒色で内部が発泡し、表面
は平滑になっている成形品であるが、成形条件等により
、その表面も部分的に多孔質になっている場合がしばし
ば見受けられる。特に成形直後にはその多孔質が多いこ
とが通常である。かかる成形品の塗装においてはその微
細孔を防ぐため急速硬化が可能であって、成形品の可撓
性に追随できる可撓性を有する塗膜を形成しつる塗料並
びに塗装法が要求される。 従来ウレタンＲＩＭへの塗装は（１）　９１２２８１Ｍ
成形後ボストキュアを行い表面の微細孔を更に小さくし
た後、常温に近い温度で２液型ポリウレタン樹脂塗料を
塗装する方法、あるいは触媒等を加えた低温硬化型のポ
リウレタン樹脂塗料を塗装する方法、（２）ウレタンＲ
ＩＭ成形後数日間放置し、表面が平滑になった後低温型
ポリウレタン樹脂塗料を塗装する方法などが知られてい
る。 一方、ウレタンＲＩＭの塗装においては、意匠性をより
付与するために（１）部分塗装または（２）２色塗装を
施す場合がしばしば見受けられる。 上記（１）の部分塗装はウレタンＲＩＭ本来の黒色を生
かし、その基体の一部を任意のマスキング材を用いて一
時的に被覆し、基体の色と異なる塗料を塗装した後マス
キング材を除去することによりなされる。また、前記（
２）の２色塗装は、ウレタンＲＩＭ基体に第１の塗料を
塗装した後、第１の塗料の塗膜の一部を任意のマスキン
グ材を用いて一時的に被覆し、第１塗料とは色の異なる
第２の塗料を塗装後マスキング材を除去することにより
なされる。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述の（１）の部分塗装方法によると、
塗装後もウレタンＲＩＭ基体の一部が塗装されず露出し
た状態となる。ウレタンＲＩＭ基体は黒色で一般に耐候
性に劣ることから塗装されず露出した部分を有するウレ
タンＲＩＭ物品は長期耐久性が低下することになる。こ
の欠点を回避するため別法として、前記（２）の塗装方
法、即ち第１の塗料塗装終了後基体の一部にウレタンＲ
ＩＭ基体の色と同色を有する第２の塗料を塗装しあたか
も部分塗装を施したかの如き意匠とする塗装方法が用い
られる。この第２の塗料としては、基体が一般に黒色で
あることから、黒色塗料が用いられる。こ〜の方法によ
るとウレタンＲＩＭ基体は結果的に全面が塗料で被覆さ
れるため、前述の部分塗装法に比して物品の耐久性は改
善されるものの、塗装を２回行うため、塗装にかかる費
用を増大させる結果となり、工業的に不利な方法である
。 さらに、前記（１）及び（２）の塗装法は乾燥に長時間
を要したり、低温タイプポリウレタン樹脂塗料では可使
時間が短く、現場での取扱いが繁雑もしくは困難であっ
たり、更に作業工程に大きなロスが出る欠点を有してお
り、得られた塗膜もウレタンＲ，ＩＭの可撓性に十分に
適した性質を有していなかった。 また、本発明者らは改良方法として昭和６２年１０月２
３日付特許出願（特願昭６２−２６７４１４号）を行っ
た。当該先願ではウレタンＲＩＭの表面欠陥に基づく塗
膜外観不良、たとえばピンホールが無く、低温短時間硬
化が可能で且つ可撓性を有する塗膜を形成し得る方法で
あるが、部分塗装あるいは２色塗装による意匠性向上に
関する記述は無く、部分塗装を行えばウレタンＲ１１，
ｌ基体の一部が露出することにより生ずる前述の欠点に
対する解決は得られていない。 従って本発明の目的は、反応性射出成形物品、たとえば
ウレタンＲＩＭの塗装に関し、部分塗装を行った如き意
匠を有する塗装を施してしかもウレタンＲＩＭ物品の耐
久性を向上させ、またウレタンＲＩＭの表面欠陥に起因
する塗膜外観の不良をなくし、低温短時間で硬化でき、
可撓性のある塗膜を形成しつるウレタンＲＩＭへの更に
改良された塗装方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段１ 本発明は、反応性射出成形物品を黒色を有するポリウレ
タン樹脂塗料（以下第１塗料とも称する）で塗装し、次
いで気相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬化させた
後、かかる反応性射出成形物品の一部に熱硬化性樹脂塗
料またはポリウレタン樹脂塗料（以下第２塗料とも称す
る）を塗装し硬化させる反応性射出成形物品の塗装方法
であって、上記アミン雰囲気中で硬化させるポリウレタ
ン樹脂塗料（第１塗料）が、（ａ）Ｔｇ：−４０℃゛〜
３０°Ｃ１水酸基価＝２０〜１６０、数平均分子量＋　
１０００−１００００であるボ’Ｊ、ｔ−ルト、（ｂ）
ポリイソシアネートとを含み、（ｃ）ボリイソシアネー
トの３０モル％以上が脂肪族ポリイソシアネートであり
、（ｄ）ＯＨ当量対イソシアネート当量の比が０．５：
１〜２：１であることを特徴とする反応性射出成形物品
の塗装方法である。 本発明において用いられる反応性射出成形物品は前記し
た如きものであり、ウレタンＲＩＭ　、　ＷＡ維強化ウ
つタンＲＩＭなどが挙げられる。 また気相状態のアミン雰囲気中で硬化させる黒色を有す
るポリウレタン樹脂塗料（第１塗料）のポリオールとし
ては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、
アルキッドポリオール、ポリオレフィンポリオールなど
のポリオールが用いられるが、特にアクリルポリオール
およびポリエステルポリオールが適しており、この中で
もＴｇユ：−０〜３０℃、水酸基価：２０〜１６０、数
平均分子ｉ：１０００〜１００００のポリオールが適し
ている。特にＴｇ：−２０〜２０℃、水酸基価：４０〜
１４５、数平均分子ｉｉ：１５００〜６００ｏのアクリ
ルポリオールおよびポリエステルポリオールが望ましい
。 Ｔｇが３０℃より高いと可撓性が不足し、また−４０°
Ｃより低いと表面硬化が不足し、水酸基価が１６０より
高いと可撓性が不足し、また２０より低いと耐湿性、耐
温水性等の化学的性能が劣るようになり、数平均分子量
が１００００より大であると塗膜外観が不良となり、１
０００より小さいと耐湿性、耐温水性等の化学的性能が
劣るようになる。 本発明で上記アミン雰囲気中で硬化させる第１塗料に使
用するポリイソシアネートは全ポリイソシアネート９３
０モル％以上即ち３０〜１００モル％が脂肪族ボ゛リイ
ソシアネートである。脂肪族ポリイソシアネートの例と
しては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＩＩＭＤＩ
）　、イソホロンジイソシアネー）　（ＩＰＤＩ）　、
　リジンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート
等、およびこれらのメチロール付加物または３〜５量体
など、更にはこ〜れらの混合物である。脂肪族ポリイソ
シアネートが、全ポリイソシアネート中３０モル％未満
になると塗膜の耐候性が低下し好ましくない０本発明に
用いられるポリイソシアネートとしては、上記脂肪族ポ
リイソシアネートに加えて、全ポリイソシアネートの７
０モル％以下の量でトルイレンジイソシアメート（ＴＤ
Ｉ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、
キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、トリフェニル
メタントリイソシアネート、フェニレンジイソシアネー
トおよびこれらのメチロール付加物または３〜５同体な
どを用いることができる。脂肪族ポリイソシアネート及
び使用する時には他のポリイソシアネートは、それぞれ
２ｆ！！以上混合して使用しても差支久ない。 上述したポリオールとポリイソシアネートとは、その０
１１当量対イソシアネート当量の比が０６５＝１〜２：
１となるように使用する。回当量が０．５より小さくな
ると付着性の低下、可撓性の低下が生じまた２より大き
くなると耐水性、耐温水性の低下および架橋密度が小さ
くなることによりピンホール抑制効果が小さくなる。 本発明に用いられるアミン雰囲気中で硬化させる黒色を
有するポリウレタン樹脂塗料（第１塗料）は、黒色に着
色させるため黒色顔料が用いられ、たとえばカーボンブ
ラックが用いられる。黒色顔料は１種又は２種以上併用
しても差支えなく、更に所望する色合いによっては微量
の黒色以外の着色顔料を使用しても差支えない。また、
着色顔料の他に１１１または２　ＩＩ以上の体質顔料を
用いても良い。 本発明に用いられるアミン雰囲気中で硬化させる黒色を
有するポリウレタン樹脂塗料はこの他公知のｆｍ々の艶
消し剤、レベリング剤、色分れ防止剤などの添加剤、さ
らにエステル、ケトン、脂肪族または芳香族炭化水素系
溶剤などを含有できる。 本発明においては上述の黒色を有するポリウレタン樹脂
塗料を塗装後これを気相状態にあるアミン雰囲気中で硬
化させるのであるがこの時使用し得るアミンとしては第
３アミンが好ましく、例えばトリメチルアミン、トリエ
チルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、
トリアミルアミンなどの脂肪族第３アミン、ジメチルア
ニリン、ジエチルアニリン、トリベンジルアミンなどの
芳香族アミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エヂルモル
ホリンあるいはトリエタールアミン、メチルジェタノー
ルアミン、ジメチルエタノ−アミン、ジエチルエタノー
ルアミン、ジブチルエタノールアミン、ジ（２−エチル
ヘキシル）エタノールアミン、エチルジェタノールアミ
ン、トリイソプロパツールアミン、ジブヂルイソブロパ
ノールアミンンなどのアルカノールアミンが使用でき中
でもジメチルエタノールアミンが好ましい。 上記アミン類による雰囲気としては気相中のアミン濃度
が約ｌＯ〜３０００ｐｐｍ、好ましくは３００〜１２０
０ｐｐｍが適している。温度は０〜８０℃、好ましくは
２０〜４０’Ｃが適している。 アミン雰囲気中での硬化時間は樹脂組成、形成する膜厚
、第３アミンの種類、温度および濃度などによって異な
るが一般的には１〜１０分間、好ましくは２〜４分間で
ある。なお、アミン雰囲気中での処理後必要であれば更
に１００℃以下の温度で５〜１５分間加熱処理してもよ
い。 本発明においては前述の黒色を有するポリウレタン樹脂
塗料（第１塗料）を塗装し気相状態にあるアミン雰囲気
中で硬化させた後、かかる基体の一部にマスキングを施
し引き続き熱硬化性樹脂塗料またはポリウレタン樹脂塗
料（第２塗料）を塗装する。 本発明で第２塗料として用いられる熱硬化性樹脂塗料ま
たはポリウレタン樹脂塗料の中、熱硬化性樹脂塗料とし
てはアクリルメラミン樹脂塗料、アルキドメラミン樹脂
塗料等が使用できる。これらは塗料中に含有するメラミ
ン樹脂とアクリル樹脂またはアルキド樹脂が加熱により
縮合して硬化塗膜を得るものであり所望する塗膜物性に
よってアクリル樹脂、またはアルキル樹脂、およびメラ
ミン（δ）脂を種々選択することができる。加熱温度は
１００℃〜１４０℃である。また、ポリウレタン樹脂塗
料としては種々の１液型または２液型ボ゛リウレタン樹
脂塗料が使用できる。１液型ポリウレタン樹脂塗料とは
塗料中にブロック化ポリイソシアネート樹脂および水酸
基を有する樹脂を含み、１２０〜１４０℃に加熱するこ
とによりブロック化化合物が解離して遊離のイソシアネ
ート基を生成し、インシアネート基と水酸基の反応によ
りウレタン結合を生成し硬化塗膜を得る塗料である。２
液型ポリウレタン樹脂塗料とは、水酸基を有する樹脂を
含む主剤と、イソシアネート基を有する樹脂を含む硬化
剤を混合後塗装する塗料であり、通常８ＯＮ１００℃に
て２０分〜６０分加熱することにより硬化塗膜を得る。 ここで使用するイソシアネート基を有する樹脂は、無黄
変型インシアネート含有樹脂が好ましく、例えばヘキサ
メチレンジイソシアネート系のイソシアネート含有樹脂
が用いられる。 これ等の第２塗料である熱硬化性樹脂塗料またはポリウ
レタン樹脂塗料は各種着色顔料、各種添加剤たとえば消
泡剤、レベリング剤、流動性調整剤、紫外線吸収剤、光
安定剤等およびエステル、ケトン、芳香族炭化水素等の
溶剤を含むことができる。 本発明で用いるアミン雰囲気中で硬化させる前記ボリウ
レクン樹脂第１塗料および第２塗料の塗装方法は、エア
ースプレー、エアレススプレー、静電塗装等公知の方法
が適用される。 また、マスキング材料としては種々市販されているもの
が使用でき、マスキング材料を第２塗料である熱硬化性
樹脂塗料またはポリウレタン樹脂塗料の硬化剤または後
に除去することにより、部分塗装を行ったが如き意匠を
有する塗装がなされる。 〔作用〕 本発明の方法によれば、反応性射出成形物品の塗装にお
いて、部分塗装を行った如き意匠を有しかつウレタンＲ
ＩＭ物品の耐久性が向上する。また、本発明の方法は第
１の塗料による塗膜を室温で短時間硬化させることが可
能であるためウレタンＲＩＭの多孔質性によって生ずる
塗膜の発泡を抑制できると共にウレタンＲＩＭのもっ可
撓性に追随できる性能を有する塗膜を形成できる。更に
本発明の方法はこれらの特長の他に、室温で硬化できる
ため、エネルギー面より経済的節約が得られること、長
時間の可使時間を保持できろこうとの利点を有する。 〔実施例〕 本発明を更に具体的に説明するため、以下実施例をもっ
て説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。また、実施例中、部とあるのは全て重量
部を意味する。 実施例　１ （１）ポリオールの調製 単量体としてメタクリル酸メチル３５．０部、アクリル
酸ブチル３６．０部、アクリル酸エチル１３．９部およ
び２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５．１部（単
量体計１００部）を用い、溶媒としてキジロール６６部
、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル３．４
部を用いて通常の方法で重合を行い、アクリルポリオー
ルを得た。この溶液の固形分は６５重量％であった。 得られたアクリルポリオールの特数は、Ｔｇ：５℃、水
酸基価＝６５、数平均分子量：　４５００であった。 （２）ポリウレタン樹脂塗料の調製 上記（１）で作ったアクリルポリオール溶液１００部に
カポ−ボンブラック粉末（デグッサ社製、商品名スペシ
ャルブラック＃６）４部、シリカ粉末（デグッサ社製、
商品名０Ｋ−４１２）４部、セロソルブアセテート３７
部、キジロール１０部を加えた基剤と、ヘキサメチレン
ジイソシアネート（住友バイエルウレタン社製、商品名
スミジュールＮ−７５）１０部とトリレンジイソシアネ
ート（住友バイエル゛ウレタン社製、商品名スミジュー
ルＬ−７５）１２部の混合物からなる硬化剤とからなる
２液型ポリウレタン樹脂塗料を調製した。叶／　ＮＣＯ
比は１／１であった。 （３）塗装 ウレタンＲＩＭを常法で脱脂した後、上記（２）で調製
した塗料（第１塗料）を膜厚２５μになるようにスプレ
ー塗装し、２５℃で２分間セッティ゛ングした後、ジメ
チルエタノールアミン６００ｐｐｍの雰囲気中で、雰囲
気風速１．２部秒で２０℃の温度で２分間放置し、更に
ジメチルエタノールアミンを含まない空気中で３０℃で
１０分間乾燥した。次にこのウレタンＲＩＭの半分にマ
スキングを施した後、白色ウレタン樹脂塗料（神楽塗料
社製、商品名ボリンＮＱ、　Ｉ　Ｒ５白）（第２塗料）
で膜厚３０μになるようにスプレー塗装し、１００℃で
３０分間加熱した。 得られた塗装ウレタンＲＩＭは黒色基材に白色の部分塗
装を行ったが如き外観を有していた。また塗膜の試験結
果な後掲の表２に示すが表２の結果からピンホールのな
い可撓性、付着性、耐候性のすぐれた塗膜が得られたこ
とがわかる。 比較例　ｌ 実施例１で用いたポリウレタン樹脂第１塗料を実施例１
と同様に塗装した後、アミン雰囲気処理をせずに１００
℃で３０分間乾燥後、実施例１と同様に第２塗料を塗装
した。形成された塗膜は表３に示すように多くのピンホ
ールが見られた。 比較例　２ 実施例１において、ポリウレタン樹脂塗料の調製時硬化
剤をジフェニルメタンジイソシアネート（住友バイエル
ニレタン社製、商品名スミジュールＥ−２１−１）１９
部に変更した以外は同様に行った。 得られた塗膜は表３に示す様にピンホールのない可撓性
、付着性にすぐれた塗膜であったが、耐候性が劣るもの
であった。 実施例　２〜４ 表１に示す単量体および開始剤および溶剤を用いて３種
のポリオールを実施例１と同様にして調製した。 □□□−□−□□ 表−一一一上 上記実施例２〜４の３＋！！のポリオールを用い、硬化
剤として表２に示すものを用いたこと以外は実施例１と
同様の処方によりこれら３種のポリウレタン樹脂塗料を
調製した。 上記各実施例で使用したポリオールの特数及びそれを用
いてウレタンＲＩＭを実施例１と同様に塗装して得られ
た塗膜の試験結果を表２に示す。 得られた塗装物品はいずれもピンホールのない、可撓性
、付着性、耐候性に優れた塗膜であった。 比較例　３〜５ 表３に示す如きポリオール、硬化剤を用いてポリウレタ
ン樹脂塗料を作製した。 これらを用いて実施例１と同様にウレタンＲＩＭを塗装
した結果を表３に示す。 得られた塗膜は表３に示す如く欠陥を有するものであっ
た。 比較例　６ 実施例１において、マスキングを、調製したポリウレタ
ン樹脂第１塗料の塗装前に行う様に変更し、更に第２塗
料を実施例１と同様に塗装した。 得られた塗装物品はウレタンＲＩＭ基板が一部露出して
おり、露出部分は耐候性テスト後著しいチョーキングが
発生した。 （１）水酸基価は無水酢酸でアセチル化し、遊離酢酸を
苛性カリで定量し、樹脂１ｇ中に含まれる水酸基と当量
の苛性カリのｍｇ数で示す。 （２）硬化剤は使用したポリイソシアネートの種類およ
び全ポリイソシアネート中のモル％を示す。 （３）付着性はゴハン目試験法（ＪＩＳ　−Ｋ　−５４
００）に従い、１ｍｍ間隔でのゴバン目１００について
の残数で示す。 （４）−２０℃屈曲性は試験片を一２０’Ｃに保ち掻ｉ
ｎの１８０・折り曲げ性である。 （５）外観は目視により塗膜のちぢみ、凹凸、ツヤ引は
等を調べた結果を示す。但しピンホールについては別項
に示す。 （５）　ｆ＃ｊ温水性は４０℃で２４時間水に浸漬後の
ゴバン目試験の結果を示す。 （７）対向性は、サンシャインウェザロス−ター８００
時間試験後のチョーキングおよび光沢保持率を示す。 （８）可使時間は３０℃でフォーｌ・カップ＃４を用い
粘度が初期より３秒を越えない時間で示す。 表中の○、△、Ｘは次の定義による。 ［発明の効果］ 本発明方法によれば、反応性射出成形物品の塗装に当り
、ポリウレタン樹脂第１塗料の塗膜を迅速硬化で形成で
き、そのため反応性射出成形物品のピンホール等の塗膜
欠陥を防止でき、更に反応性射出成形物品の可撓性に追
随できる可撓性の有る塗膜が得られ、更に耐久性の優れ
た部分塗装の如き意匠を有する塗装物品が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応性射出成形物品を黒色を有するポリウレタン樹
   脂塗料で塗装し、次いで気相状態にあるアミン雰囲気中
   で塗膜を硬化させた後、かかる反応性射出成形物品の一
   部に熱硬化性樹脂塗料またはポリウレタン樹脂塗料を塗
   装し硬化させる反応性射出成形物品の塗装方法であって
   、上記アミン雰囲気中で硬化させるポリウレタン樹脂塗
   料が、 （ａ）Ｔｇ：−４０℃〜３０℃、水酸基価：２０〜１６
   ０、数平均分子量：１０００〜１００００であるポリオ
   ールと、 （ｂ）ポリイソシアネートとを含み、 （ｃ）ポリイソシアネートの３０モル％以上が脂肪族ポ
   リイソシアネートであり、 （ｄ）ＯＨ当量対イソシアネート当量の比が０．５：１
   〜２：１であることを特徴とする反応性射出成形物品の
   塗装方法。