JPH0618912B2 - 反応性射出成形品の塗装方法 - Google Patents

反応性射出成形品の塗装方法

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JPH0618912B2
JPH0618912B2 JP31398586A JP31398586A JPH0618912B2 JP H0618912 B2 JPH0618912 B2 JP H0618912B2 JP 31398586 A JP31398586 A JP 31398586A JP 31398586 A JP31398586 A JP 31398586A JP H0618912 B2 JPH0618912 B2 JP H0618912B2
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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品の塗装方法に関する。
〔従来の技術〕
反応性射出成形品とは、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なうことにより得ら
れる樹脂成形品であり、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RIM(React
ion Injection Moulding)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は原則的には内部か発泡し、表面に平滑に
なつ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つ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性が著しく大であ
ることが通常である。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つて、成形
品の可撓性に追随できる可撓性にを有する塗膜を形成し
うる塗料および塗装方法が要求される。
従来ウレタンRIMへの塗装には、(1)ウレタンRIM成形後
ポストキユアを行な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で塗
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RIM成形
後数日間放置して表面が平滑になつた後低温型ポリウレ
タン樹脂塗料を塗装する方法か知られている。また(3)
単なるウレタンRIMの塗装方法としては特開昭58−7
8737号が知られている。
一方(4)多孔質材料としてシート状成形品(SMC)バルク
成形品(BMC)等の塗膜発泡を防止する塗装方法として
は特開昭60−31533号、特開昭58−5345号
が知られている。
また(5)アミン雰囲気によるポリウレタン塗料の塗膜硬
化法は特開昭59−21661号、特開昭58−104
922号等が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上述した(1)および(2)の方法では塗装まで
に長時間を要したり、成形後の後処理を必要としたり、
低温型ポリウレタン樹脂塗料では可使時間が短く、現場
での取り扱いが繁雑もしくは困難であつたり、更に作業
工程に大きなロスがでる欠点を有しており、また得られ
た塗膜もウレタンRIMの可撓性に充分に適した性質を有
していなかつた。
また上記(3)の方法ではウレタンRIMのピンホールの防止
の効果は記載されておらず、本発明とは目的を異にする
ものである。
また上記(4)の方法は被塗物たるSMC、BMCか元来硬質成
形品であるため、可撓性を有しておらず、ウレタンRIM
の如き可撓性にすぐれた成形品の塗装にはその性能面に
おいて適していない。
また(5)の方法は一般的なポリウレタン塗料の硬化方法
であつて、ウレタンRIM の如き可撓性成形品への塗装お
よび塗膜の付着性および可撓性は考慮されておらす、更
には成形品および形成される塗膜のビンホール防止は慮
されていない。
従つて本発明の目的は反応性射出成形品、例えばウレタ
ンRIMの塗装に関し、可使時間等による取り扱い上の欠
点をなくし、低温短時間で硬化でき、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、可撓性が優
れ、付着性の良好な塗膜を形成しうるウレタンRIMへの
改良された塗装方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は反応性射出成形品、特にウレタンRIMの塗
装方法について鋭意研究を重ねた結果、ウレタンRIMを
ウレタン樹脂塗料で塗装するに当つて、特定のポリヒド
ロキシ化合物と、特定のヒドロキシ基を含有しない高分
子樹脂とポリイソシアネートを含有する塗料を用いて塗
装し、アミン雰囲気中で硬化させることにより、可撓
性、付着性にすぐれた塗膜を形成でき、しかも低温短時
間で硬化しうることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は反応性射出成形品を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
させる塗装方法であつて、上記ウレタン樹脂塗料が(a)T
g:−40℃〜60℃、数平均分子量:1000〜10
000であるポリヒドロキシ化合物、(b)Tg:−40℃
〜10℃、数平均分子量:2000〜60000である
ヒドロキシ基を含有しない高分子樹脂、および(c)ポリ
イソシアネートを含有する塗料を用いて塗装する方法に
ある。
本発明において用いられる反応性射出成形品は上述した
如きものであり、ウレタンRIM、繊維強化ウレタンRIMな
どが挙げられる。
気相状態のアミン雰囲気中で硬化させる本発明で使用す
る(a)成分のポリヒドロキシ化合物としては、アクリル
ホリオール、ポリエステルポリオール、アルキツドポリ
オール、ポリオレフインポリオール、ポリエーテルポリ
オール等のポリオールが用いられるが、特にアクリルポ
リオール、ポリエステルポリオールおよびポリオレフイ
ンポリオールが適しており、この中でも、Tg:−40℃
〜60℃、数平均分子量1000〜10000のポリオ
ールが適している。特にTg:−30℃〜40℃、数平均
分子量:3000〜6000のポリオールが好ましい。
Tgが60℃より高いと形成される塗膜の可撓性が不足
し、また−40℃より低いと表面硬度が不足し、数平均
分子量が10000より大であるとスプレー作業性が悪
く、塗膜外観が不良となり、1000より小さいと低温
物性等の物性および耐湿性、耐温水性等の化学的性能が
劣るようになる。
本発明で使用する(b)成分のヒドロキシ基を含有しない
高分子樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキツド樹脂等を使用できるが、中でもTg:−4
0℃〜10℃、数平均分子量:2000〜60000の
高分子樹脂が適している。中でもTg:−30℃〜5℃、
数平均分子量:4000〜40000の高分子樹脂が好
ましい。
Tgが10℃より高いと低温物性が不足し、−40℃より低い
と塗膜の乾燥性が不良になる。一方数平均分子量が60
000より大きくなるとスプレー作業性が悪く塗膜外観
が不良になり、また2000より小さくなると、塗膜の
耐温水性等の化学的性能が劣り、混合効果が悪くなる。
本発明においては上記(a)成分のポリヒドロキシ化合物
対(b)成分のヒドロキシ基不含高分子樹脂の割合は重量
比で95:5〜40:60、好ましくは90:10〜5
0:50である。(b)成分の割合が5より小さくなると
塗膜の物性改良特に低温物性の改良効果がなくなり、6
0より大となると塗膜のピンホール抑制効果がなくな
り、耐温水性等の化学的性能が劣るようになる。
本発明のポリウレタン樹脂塗料に使用するのに適したポ
リイソシアネートは、トルイレンジイソシアネート(TD
I)、ジフエニルメタンジイソシアネート、メチレンジ
イソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XD
I)、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、トリフエニルメタンジイソシアネー
ト、フエニレンジイソシアネート、リシンジイソシアネ
ートおよびこれらのメチロール付加物または3〜5量体
等、更にはこれらの混合物である。
OH基とNCO基の混合比は0.6:1〜1:0.6が好適
であり、0.8:1〜1:0.8が好ましい。OH基が
0.6より少なくなると塗膜の可撓性および低温物性が
悪くなる。またNCO基が0.6より少なくなると耐温水
性等の化学的性能が低下する。
本発明においては上述したポリウレタン樹脂塗料を塗装
後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、この時使用しう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、トリアリルアミ
ン等の脂肪族第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等の芳香族アミン、N−
メチルモルホリン、N−エチルモルホリンあるいはトリ
エタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、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、エチルジエタノールアミン、トリイソプ
ロパノールアミン、ジブチルイソプロパノールアミン等
のアルカノールアミンが使用でき、中でもトリエチルア
ミン、ジメチルエタノールアミン(DMEA)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10〜3000ppm、好ましくは300〜1200p
pmが適している。温度は0〜80℃、好ましくは20〜
40℃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
び濃度等によつて異なるが一般的には0.5〜10分
間、好ましくは1〜4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3〜
15分間加熱処理してもよい。
本発明に用いられるアミン雰囲気中で硬化させるポリウ
レタン樹脂塗料は公知の種々の添加剤、着色顔料、体質
顔料等の顔料類、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤
等、更にはエステル、ケトン、脂肪族または芳香族炭化
水素系溶剤等を含有できる。
本発明方法に従い、ウレタン樹脂塗料で塗装し、次いで
アミン雰囲気中で硬化させたとき形成される塗膜が、ア
ミン雰囲気中で完全に硬化しない状態のとき、その後高
温加熱硬化処理してもよい。このとき高温に曝しても上
記塗膜は何ら発泡等の異常は認められないことが判つ
た。
本発明でアミン雰囲気中で硬化させるポリウレタン樹脂
塗料を塗装する方法は、エアースプレー、エアレススプ
レー、静電塗装など公知の塗装方法が適用される。
本発明方法により形成されたホリウレタン樹脂塗膜は、
更にその上に他の熱硬化性樹脂塗料あるいはポリウレタ
ン樹脂塗料を塗装することができる。
〔作用〕
本発明方法によれば室温でさえも短時間で塗膜を硬化さ
せることができ、塗膜は柔軟性を有し、ラツカー的傾向
も併せ有するため、反応性射出成形品例えばウレタンRI
Mの多孔質による発泡を防止できると共に、ウレタンRIM
のもつ可撓性に追随でき付着性の優れた塗膜を得ること
ができる。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。文中部とある
のは他に特記せぬ限り重量部である。
実施例 1 (1)ポリヒドロキシ化合物の調製: 単量体としてメタアクリル酸メチル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
(単量体合計100部)を用い、重量開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリル3.4部、溶媒としてキシロー
ル66部を使用して通常の方法で重合を行ないアクリル
ポリオールを得た。この溶液の固形分は60重量%であ
つた。
得られたアクリルポリオールの特徴は、Tg:5℃、数平
均分子量:4500であつた。
(2)ヒドロキシ基不含高分子樹脂の調製: 単量体としてメタクリル酸メチル34.0部、アクリル
酸ブチル44.7部およびアクリル酸エチル21.3部
(単量体合計100部)を用い、重合開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリル1.8部、溶媒としてキシロー
ル66部を使用して通常の方法で重合を行ないアクリル
高分子樹脂を得た。この溶液の固形分は60重量%であ
つた。
得られたヒドロキシ基不含高分子樹脂の特数はTg:−1
0℃、数平均分子量:15000であつた。
(3)ポリウレタン樹脂塗料の調製: 上記(1)で作つたアクリルポリオール100部、および
上記(2)で作つたヒドロキシ基不含アクリル高分子樹脂
40部に、酸化チタン粉末(石原産業社製、商品名タイ
ペークCR−90)120部、セロソルブアセテート30
部、キシロール10部からなる基材と、硬化剤としての
トリレンジイソシアネート(住友バイエルウレタン社
製、商品名スミジユール75)20部からなる2液型ポ
リウレタン樹脂塗料を調製した。このもののアクリルポ
リオール対ヒドロキシ不含アクリル高分子樹脂の比は7
2:28であつた。
(4)塗装: ウレタンRIMを常法で脱脂した後、上記(3)で調製した塗
料をスプレー塗装し、室温で2分間セツテイングした
後、ジメチルエタノールアミン900ppmの雰囲気中
で、雰囲気風速1.2m/秒で、20℃の温度で2分間
放置した。その後30℃で10分間乾燥し、厚さ25μ
の塗膜を得た。得られた塗膜の試験結果を表2に示す。
表2の結果からピンホールのない、可撓性、付着性の優
れた塗膜が得られたことが判る。
実施例 2〜4 下表1に示す単量体、硬化剤および溶剤を用いて、実施
例1の(1)および(2)に記載した方法に従つてポリヒドロ
キシ化合物およびヒドロキシ基不含高分子樹脂を作つた
(なお表1には実施例1の場合も併記した)。
上記各実施例で使用した(a)ポリヒドロキシ化合物およ
び(b)ヒドロキシ基不含高分子樹脂の特数およびその割
合、およびそれを用いて実施例1と同様にウレタンRIM
を塗装して得られた塗膜の試験結果を表2に示す。得ら
れた塗膜は何れもピンホールがなく、可撓性、付着性の
優れた塗膜であつた。
実施例 5 実施例1において、硬化剤トリレンジイソシアネートの
代りにキシリレンジイソシアネート(武田薬品工業社
製、商品名タケネートD−110N)を用いた以外は実
施例1と同様にウレタンRIMを塗装した。得られた結果
を表3に示す。
実施例 6 実施例1において、(1)ポリヒドロキシ化合物と(2)ヒド
ロキシ基不含高分子樹脂の割合を(1):(2)=96:4と
した以外は実施例1と同様にウレタンRIMを塗装した。
得られた結果を表3に示す。
実施例 7 実施例2において、(1)ポリヒドロキシ化合物と(2)ヒド
ロキシ基不含高分子樹脂の割合を(1):(2)=30:70
とした以下は実施例2と同様にウレタンRIMを塗装し
た。得られた結果を表3に示す。
比較例 1 実施例1で調製した塗装を、常法にて脱脂したウレタン
RIM材に塗装後、80℃で40分加熱乾燥して硬化塗膜
を作つた。得られた塗膜は多くのピンホールがみられ
た。結果を表3に示す。
比較例 2〜5 表2に示すポリヒドロキシ化合物およびヒドロキシ基不
含高分子樹脂を用い、実施例1に示した塗装方法に従つ
てウレタンRIMを塗装した。得られた塗膜は何れもピン
ホールがみられるか、あるいは可撓性がない欠陥のある
塗膜であつた。結果を表3に示す。
〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、ウレタンRIMの塗装に際し、形
成される塗膜が室温で急速硬化される効果があり、形成
される塗膜にピンホール等の欠陥がなく、可撓性にすぐ
れ、また付着性、耐温水性のすぐれた塗膜が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 文孝 兵庫県宝塚市逆瀬台2丁目7−30−1004

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応性射出成形品を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
    化させる塗装方法であつて、上記ウレタン樹脂塗料が
    (a)Tg:−40℃〜60℃、数平均分子量:1000〜
    10000であるポリヒドロキシ化合物、(b)Tg:−4
    0℃〜10℃、数平均分子量:2000〜60000で
    あるヒドロキシ基を含有しない高分子樹脂、および(c)
    ポリイソシアネートを含有することを特徴とする反応性
    射出成形品の塗装方法。
  2. 【請求項2】上記(a)のポリヒドロキシ化合物対(b)の高
    分子樹脂の重量比が95:5〜40:60である特許請
    求の範囲第1項記載の塗装方法。
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