JPH0460412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明はポリジシクロペンタジエン反応射出成
形品の塗装方法に係り、特に塗装温度条件を改良
したポリジシクロペンタジエン反応射出成形品の
塗装方法に関するものである。 ［従来の技術］ 一般に車両用バンパ、エアダム、オーバーフエ
ンダ等の部品、或いは一般用のケース、ハウジン
グ類の製品は例えばポリプロピレンにて成形され
たものが知られている。 近年、このポリプロピレンに代つてジシクロペ
ンタジエンを主原料とした２液に分かれた成分を
混合直後割金型内にこれを注入し反応射出成形
（Reaction Injection Molding）されて得られる
製品（ポリジシクロペンタジエン反応射出成形
品）が注目されている。従来、ポリジシクロペン
タジエン反応射出成形品は製品の外観品質の向上
のため、成形時の分割金型の温度は製品表面側に
金型の温度を製品裏面側の金型の温度よりも高く
設定し、製品の変形の防止のため70℃以下で塗装
を施すことにより生産されていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法にあつては次の如き問題点
があつた。 従来のポリプロピレン製のバンパ等を生産して
いた生産ラインにおいて、同一の塗料、同一の塗
装ラインにてポリジシクロペンタジエン製のバン
パ等を生産しようとすると、塗装条件が80℃以上
になつてしまうという問題があつた。 これは塗装塗膜の耐久性及び生産に適合したポ
ツトライフを得るために必須であつた。 また、製品の良好な外観製品を得るべく金型温
度の設定を上述の如く（製品表面側の金型温度＞
製品裏面側の金型温度）に設定して成形すると、
製品の裏面側にのみ内部応力が発生するため、塗
装時に80℃以上に加熱すると、この裏面側の内部
応力が解放されて収縮することにより製品が大き
く変形するという問題があつた。 このように80℃以上の塗装温度で製品が変形し
ないようにするためには、製品表面側の金型温度
と製品裏面側の金型温度とを略等しく設定すれば
良いが、この成形条件では製品に表面のヒケ、局
部的なへこみ、肌あれ等が生じ、外観不良となる
という問題があつた。 更に、低温硬化用塗料を新規に開発したり、塗
装ラインを新設すれば生産コストが増大するとい
う問題があつた。 上述の如き問題点に鑑みて本発明は従来の80℃
以上の塗装条件にて良好な外観品質が得られるポ
リジシクロペンタジエン反応射出成形品の塗装方
法を提供することを目的とするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 従来技術における問題点を解決すべく本発明は
分割金型の製品表面側の金型温度を製品裏面側の
金型温度よりも高くしてポリジシクロペンタジエ
ン製品を反応射出成形し、この製品を変形しない
よう内部応力の働く方向を規制してガラス転移温
度付近又はこれ以上の温度で加熱した後、塗装乾
燥或いは焼付硬化を施したものである。 ［作用］ 上述の如くなされ、上記ポリジシクロペンタジ
エン反応射出成形品を変形しなよう規制してガラ
ス転移温度付近の温度で、一度80℃以上に加熱し
て成形時に裏面側に生じる内部応力が除去される
ため、80℃以上の温度で塗装乾燥或いは焼付硬化
を施しても内部応力による製品の大変形が生じる
ことなく良好な外観が維持されるものである。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例を添付図面に従つて詳述
する。 第１図乃至第４図は本発明のポリジシクロペン
タジエン反応射出成形品の塗装方法の第１の実施
例を示すものである。第１図に示す如く、分割金
型１は二分割して形成されており、分割端部には
注入口２が形成されている。この注入口２からジ
シクロペンタジエンを主成分とする２液の原料を
混合注入して、反応射出成形する。この反応射出
成形の際、金型温度は製品表面側の金型３の温度
を90℃以上、製品裏面側の金型４の温度を70℃以
下好ましくは60℃以下に設定する。反応射出成形
後、製品（成形品）５を第２図に示す如く、分割
金型１を分割して取り出し、製品５のバリ取りを
行う。この取り出した製品５を第３図に示す如
く、この製品５と同一形状に形成した変形防止治
具としての製品規制型６の間に挾持する。この製
品規制型６は内部応力が働く方向すなわち高温金
型側から低温金型側への変形（第７図参照）をお
さえるべく、低温金型側の形状に合わせた形状と
し、例えばエポキシ樹脂、FRP樹脂、アルミニ
ウム等にて形成されている。なお、製品の形状鋼
性により内部応力による変形が防止できる部分に
ついては規制しないでもよい。この状態でガラス
転移温度付近又はこれ以上の温度である80℃以上
好ましくは90℃以上となる状態で１分間以上保持
する。爾後、製品５を製品規制型６から取り出
し、脱脂等により表面の汚れを除去する。そし
て、塗料を塗布し、第４図に示す如き塗装用保持
具７上に製品５を保持して、80℃以上で塗装乾燥
或いは焼付硬化を行う。この塗装用保持具７は通
常のプラスチツク部品等の塗装と同様に製品５の
自重による垂れ下がり変形を防止するためのもの
である。 次に上記第１の実施例における作用を述べる。 前述の如く、ポリジシクロペンタジエン反応射
出成形品（製品）５は良い外観品質を得るため製
品表面側の金型３の温度を製品裏面側の金型４の
温度より高くして成形する必要があり、そのため
製品５の裏面側に内部応力が発生する。この裏面
側に発生した内部応力は製品５をガラス転移温度
付近又はこれ以上のすなわち80℃以上望ましくは
90℃以上の温度で加熱することにより除去される
ものである。このガラス転移温度付近又はこれ以
上での製品５の加熱の際、製品５を製品規制型６
の間に挾持してから、この加熱を行うため製品５
を変形させることなく上記裏面側の内部応力を除
去することができるものである。このように、製
品５を一度80℃以上に加熱して内部応力を除去し
ているため、80℃以上の塗装乾燥或いは焼付硬化
を行つても製品５の変形が極力低減されるもので
ある。 ここで、製品５の内部応力は第７図Ａに示すよ
うな平板形状を成形品から切り出し加熱すると、
第７図Ｂに示すように、製品表面側の金型３と製
品裏面側の金型４との温度差による内部応力が働
き常に製品裏面側が収縮する方向に発生する。従
つて、第１図中８に示す同一金型に囲まれた部分
には内部応力が発生しないため、変形防止をする
必要はない。 また、製品表面側の金型３と製品裏面側の金型
４との温度条件を下表１の如く設定して成形実験
を行つた。成形品から第７図Ａに示したような平
板を150×20mmの寸法で切り出し、90℃で4hr加熱
して反り変形量９（＝内部歪）を測定した。尚、
肉厚は４mmである。

【表】 その結果第８図に斜線で示す部分として、製品
５として成立可能な範囲が判明した。このよう
に、良好な外観と、低内部歪（熱変形しにくい成
形品）とを両方同時に得ることは困難であるため
本発明方法は非常に有効であることが判る。 更に、製品５にアニーリング処理（形状を規制
した状態で加熱）を施した場合の変形量をこの処
理を施さないものと比較する実験を行つた。 製品表面側の金型３の温度を95℃、製品裏面側
の金型４の温度を55℃とした温度差大の分割金型
１で吐出圧：80Kgｆ／cm²、注入時間：７秒、Ａ
液・Ｂ液混合比：１：１、液温：35℃、肉厚：
3.5mmとして反応射出成形し、アニーリング処理
を施した。そして、第９図に示す如き形状のピー
スを成形品のサイド部から切り出し、図中斜線部
１２を加熱炉の床面に接した状態で静置して、90
℃×30分、100℃×30分、110℃×30分における内
部応力による加熱変形量を比較した。 尚アニーリング処理時の形状規制は第１０図に
示す如き平板１０に取り付けたアングル１１で行
なつた。 その結果を表２に示すが、これはアニーリング
処理なしを10として変形量を比較したものであ
る。

【表】 次に、本発明のポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法の第２の実施例を第５図に
示す。第２の実施例にあつては、第１の実施例に
おいて第３図に示した製品規制型６を製品５の裏
面のみを規制する製品裏面支持型１６として形成
したものである。ガラス転移温度付近又はこれ以
上での加熱はこの製品裏面支持型１６上に製品５
を支持・規制して行うものである。規制状態は第
１の実施例と同様、内部応力の働く方向のみでも
よい。 第２の実施例における作用校果は第１の実施例
と同様の作用校果を示すものである。 また、本発明のポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法の第３の実施例を第６図に
示す。第３の実施例にあつては第２の実施例にお
ける製品裏面支持型１６を上記塗装用保持具７と
して形成し、製品裏面支持型兼塗装用保持具１７
として形成したものである。ガラス転移温度付近
又はこれ以上での加熱は製品５をこの製品裏面支
持型兼塗装用保持具１７上に支持・規制して、塗
装乾燥或いは焼付硬化の熱を利用して同時に行う
ものである。尚、規制状態は第１の実施例同様、
内部応力の働く方向のみでもよい。 第３の実施例における作用効果は第１及び第２
の実施例と同様の作用効果を示すものである。 更に、本発明のポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法の第４の実施例として第１
の実施例における分割金型１内にバリ切断用の刃
を具備して、分割金型１にて成形後、反応時の発
熱による軟化状態でバリ取り作業を実施するよう
にすれば、切削ではなく切断にて軟化状態のバリ
を除去できるため、バリ取りの作業性を向上させ
ることができるものである。または、分割金型１
ではなく、製品規制型６にバリ切断用の刃を具備
してもよい。 第４の実施例における作用効果は第１、第２及
び第３の実施例と同様の作用効果を示すものであ
る。 次に、本発明のポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法の第５の実施例を第１１図
に示す。第５の実施例にあつては第１の実施例に
おける分割金型１の製品表面側の金型３と製品裏
面側の金型４とに夫々温調用熱媒体導入手段１
８，１９を内臓させたものである。これら温調用
熱媒体導入手段１８，１９は例えば開閉弁によつ
て制御され、熱媒体温度を調節することにより所
望の金型温度が得られるものである。また、本実
施例にあつては、製品裏面側の金型４内にさらに
電熱線２０が内臓されており、制御器２１により
温度調整及びON−OFF切替ができるようになつ
ている。 第５の実施例にあつては上記第１乃至第４の実
施例と同様の作用効果を示すものであるが、特に
第５の実施例にあつては温調用熱媒体導入手段１
８，１９での金型温度設定を第１の実施例同様と
し、良好な外観品質の製品５を得た後、上記電熱
線２０により製品裏面側の金型４の温度をガラス
転移温度付近又はこれ以上の温度まで上昇させる
ことにより製品５を分割金型１内に保持して規制
したまま裏面側の内部応力が除去されるものであ
る。尚、裏面側の金型温度上昇方法としては本実
施例以外の裏面側金型表層部のみをコントロール
下で加熱する方法であればどのような方法でもよ
い。 ここで、内部応力による変形発生原理、及び上
述のような外観不良防止となるような条件で成形
し、製品表面側（高温側）が硬化した後に内部応
力低減となる条件に切り替えることにより、良外
観・低内部応力の製品５を得ることができる原理
を下記に補足しておく。 第１３図に示すように製品５の表裏を同一温度
の分割金型１にて成形すると、第１４図に示すよ
うに製品５の厚さ方向における様々な箇所でラン
ダムに硬化開始部２２が見られるようになる。こ
の硬化が製品５全体に及ぶと、このとき厚さ方向
で後から硬化反応を発生した面が収縮により引張
られて、第１５図に示すような表面に局部的な浅
いヒケ２３が生じる。このため、製品５の表裏が
同一温度であるため内部応力は発生しないが外観
不良となるものである。 一方、第１６図に示す如く外観不良を防止すべ
く製品表面側の金型３の温度を製品裏面側の金型
４の温度よりも高く設定して成形すると、第１７
図に示す如く製品表面側である高温側から硬化が
開始され、硬化層２４が形成される。その後、第
１８図に示す如く低温側が硬化して低温側のみが
厚さ方向に収縮する。製品裏面側は加熱が不充分
であり、しかも表面側の先に硬化した部分の形状
に規制されたまま硬化するため、裏面側にのみ収
縮しようとする内部応力が発生するものである。
従つて、内部応力を除去するためには製品５の裏
面側のみをガラス転移温度又はこれ以上に加熱す
れば良いことになり、本実施例は有効である。 次に、本発明のポリジシクロペンタジエン反応
射出成形品の塗装方法の第６の実施例を第１２図
に示す。第６の実施例にあつては第５の実施例に
おける製品裏面側の金型４に形成された温調用熱
媒体導入手段１９の入口部２５及び出口部２６に
各々２個の開閉弁２７を設けてＡとＢとの熱媒体
を切り替えて導入することにより、製品裏面側の
金型４の温度調整ができるようにしたものであ
る。 第６の実施例にあつては第５の実施例の作用効
果と同様の作用効果を示すものであるが、特に第
６の実施例にあつては例えばＡの熱媒体を70℃以
下に調整して、成形後に製品５を分割金型１内に
保持したまま80℃以上のＢの熱媒体と切り替えて
製品裏面側の内部応力を除去するものである。 次に本発明のポリジシクロペンタジエン反応射
出成形品の塗装方法の第７の実施例は第１の実施
例における製品裏面側の金型４の材質を製品表面
側の金型３の材質よりも良好な断熱性を有する金
型材質にて形成したものである。下記表３にその
組合せ例を示す。

【表】 第７の実施例にあつては上記第１〜第６の実施
例の作用効果と基本的には同様の作用効果を示す
ものであるが、特に本実施例にあつては次のよう
な現象がみられるものである。 上記のような組合せをすることにより、製品表
面側の金型３の温度を高く、製品裏面側の金型４
の温度を低く設定して、良好な外観品質の製品５
を得ても、表３以外の組み合せの分割金型１にて
成形した製品５を80℃以上の温度で塗装乾燥を施
すと大変形してしまうが、本実施例にあつては、
製品裏面側の金型４の断熱性が製品表面側の金型
３の断熱性よりも高いことにより、製品裏面は反
応熱にて上昇した温度がゆつくりと降下して80℃
以上で長時間保持されるため、第１の実施例の作
用において説明した分割型１内にてアニーリング
処理するのと同様の効果を得ることができるもの
である。 ここで、（製品裏面側の金型４の温度＜硬化反
応により発熱）であり、金型４の断熱性が良いほ
ど、硬化反応による発熱により材料の温度がより
長時間、より高く保たれる。これにより、製品５
が分割金型１内に保持されたままガラス転移温度
付近又はこれ以上の温度に保たれ、製品裏面側の
内部応力が除去されることになる。 尚、製品裏面側の金型４の温度は製品５の物性
の安定化「硬化反応により発熱→材料温度上昇」
を効率良くするため、40℃以上での温度設定が望
ましい。 次に本発明のポリジシクロペンタジエン反応射
出成形品の塗装方法の第８の実施例を下記表４に
示す。第８の実施例にあつては第７の実施例にお
ける製品表面側の金型３及び製品裏面側の金型４
の寸法を変化させて、製品裏面側の金型４の断熱
性を製品表面側の金型３の断熱性よりも大きく設
定したものである。下記表４は金型寸法の組合せ
例であり、表４に示す第１９図乃至第２２図の図
番の表示はこれらの組合せに適用する実際の分割
金型１の形状の例を示すものである。 尚、第１９図乃至第２２図において、２８は温
度調節手段（熱媒体或いは電熱線）、２９は金属
層、３０は樹脂である。

【表】 第８の実施例における作用効果は第７の実施例
の作用効果と同様の作用効果を示すものである。 なお、本件におけるガラス転位温度とは、第２
３図に示す如く引張弾性率の偏曲点における温度
すなわち比較的高い弾性率を維持していたのが、
急激に弾性率が低下しはじめる温度（図中斜視
部）として定義した。 ［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次の如き優れた効
果を発揮する。 (1) ポリジシクロペンタジエン反応射出成形品を
変形しないように内部応力の働く方向を規制し
てガラス転移温度付近又はこれ以上の温度で加
熱するため、成形時に製品の裏面側に生じる内
部応力が除去され、従来の80℃以上の温度で塗
布乾燥或いは焼付硬化を施しても製品が大変形
せずに、製品の良好な外観品質を得ることがで
きる。 (2) ポリジシクロペンタジエン反応射出成形品を
80℃以上の温度で塗装乾燥或いは焼付硬化する
ことができるため、従来のポリプロピレン製の
成形品と同時に塗装することができる。 (3) そのため、新規に低温硬化用塗料を開発した
り、塗装工場を新設する必要がないので生産コ
ストを低減することができる。 (4) 金形を改良したり、塗装保持治具を用いる等
の簡単な方法で、80℃以上の塗装ができるため
汎用性に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示
す説明図、第５図は本発明の第２の実施例を示す
説明図、第６図は本発明の第３の実施例を示す説
明図、第７図は製品の変形を説明するための図、
第８図は反り変形量と外観品質との関係を示すグ
ラフ、第９図及び第１０図は変形量の実験に使用
するテストピースを示す図、第１１図は第４の実
施例を示す説明図、第１２図は第５の実施例を示
す説明図、第１３図乃至第１５図は外観不良状態
を説明するための図、第１６図乃至第１８図は内
部応力の発生状況を説明するための図、第１９図
乃至第２２図は第８の実施例を示す説明図、第２
３図はガラス転位温度を説明する図である。 図中、１は分割金型、３は製品表面側の金型、
４は製品裏面側の金型、５はポリジシクロペンタ
ジエン反応射出成形品（製品）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分割金型の製品表面側の金型温度を製品裏面
   側の金型温度よりも高くしてポリジシクロペンタ
   ジエン製品を反応射出成形し、この製品を変形し
   ないよう金型温度差による内部応力が働く方向を
   規制してガラス転移温度付近又はこれ以上の温度
   で加熱した後、塗装乾燥或いは焼付硬化を施した
   ことを特徴とするポリジシクロペンタジエン反応
   射出成形品の塗装方法。 ２ 上記ガラス転移温度付近又はこれ以上での製
   品の加熱が製品を金型から取り出した後、金型温
   度差による内部応力が働く方向を規制する変形防
   止治具を用いて製品全体になされた上記特許請求
   の範囲第１項記載のポリジシクロペンタジエン反
   応射出成形品の塗装方法。 ３ 上記ガラス転移温度付近又はこれ以上での製
   品の加熱が成形後製品を金型内に保持したまま製
   品の裏面側の金型温度を上昇させて施された上記
   特許請求の範囲第１項記載のポリジシクロペンタ
   ジエン反応射出成形品の塗装方法。 ４ 上記製品裏面側の金型を上記製品表面側の金
   型より断熱性の良い金型材質或いは金型寸法にし
   た上記特許請求の範囲第１項記載のポリジシクロ
   ペンタジエン反応射出成形品の塗装方法。