JPS63107784A - 反応性射出成形品の塗装方法 - 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
ソシア卑−トを原料として成形したウレタンＲＩＭ　（
ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｕｌｄｉｎ
ｇ）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）ウレタンＲＩＭ成
形後ボストキュ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。また（３）ウレタンＲＩＨの塗料および塗装法とし
【、特開昭５８−７８７３７号が知られている。

〔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
困離であったり、更に作業工程に大きなロスがでる欠点
を有しており、得られた塗膜もウレタンＲＩＭの可撓性
に十分に適した性質を有していなかった。

また、上記（３）の特開昭５８−７８７３７号にはウレ
タンＲＩＭの塗装に用いる塗料が記載されているが、ウ
レタンＲＩＭのピンホールの抑制の効果は記載されてお
らず明らかに本発明と目的を異にするものである。

更に本出願人らが先に出願した特開昭６０−３１５３３
号は硬質成形品の塗装を主たる目的としており、この方
法のみではウレタンＲＩＭすどの軟質成形品には十分に
は適していない。

従って本発明の目的は、反応性射出成形品、例えばウレ
タンＲＩＭの塗装に関し、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うるウレタンＲＩＭへの
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〕

本発明は、反応性射出成形品をポリウレタン樹脂下塗り
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、更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
品の塗装方法であり、上記アミン雰囲気中で硬化させる
下：蓬りポリウレタン樹脂塗料は（ａ）　Ｔｇ：　−４
０〜３０℃、水酸基価：２０〜１６０１数平均分子［：
１０００〜１００００からなるポリオールと（ｂ）ポリ
イソシアネートとを含み、（ｃ）ＯＨ当量対イソシフ４
−ト当世の比が０．５：１〜２：１である塗料を使用す
る方法である。

本発明において用いられる反応性射出成形品は前記した
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。

また気相状態のアミン雰囲気中で硬化させるポリウレタ
ン樹脂下塗り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オレフィ
ンポリオールが適しており、この中でもＴｇ　ニー４０
℃〜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
Ｔ９ニー２０〜２０℃、水酸基価：４０〜１４５、数平
均分子ｆｆｉ：１５００〜６０００のポリオレフィンポ
リオールおよびアクリ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１また一４０℃
より低いと表面硬度が不足し、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、１０
００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。

本発明で上記ポリウレタン樹脂下塗り塗料に使用するの
に適したポリイソシアネートは、トルイレンジイソシア
＋　−）　（ＴＤＩ）　、ジフェニルメタンジイソレア
ネー）　（ＭＤＩ）　、メチレンジイソシア卑−ト、キ
シリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレン
ジイソシ７ネー）（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシア
ネート（ＩＰＤＩ）、）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、リシンジイソシ
ア卑−ト、および上記のメチロール付加物または３〜５
全体など、更にはこれらの混合物である。

上述したポリオールとポリイソシアネートとは、そのＯ
Ｈ当量対インシアネート当量の比が０．５：１〜２：１
となるように使用する。ＯＨ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。

本発明においては上述のポリウレタン樹脂下塗り塗料を
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、メチルジェタノールア
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、エチルジェタノールアミン
、トリイソプロパツールアミン、ジブチルイソプロパノ
ールアミンなどのフ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１０〜３０００　ｐｐｍ１好ましくは３００〜１２
００　ｐｐｍ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、
温度および濃度などによって異なるが一般的には１〜１
０分間、好ましくは２〜４分間である。なお、アミン気
相中での処理後必要であれば更に１０３℃以下の温度で
３〜１５分間加熱処理してもよい。

本発明で用いられる上塗り塗料である熱硬化性樹脂塗料
あるいはウレタン樹脂塗料にはウレタン樹脂塗料として
市販されている低温型のアルキッドメラミン樹脂塗料、
アクリルメラミン樹脂塗料、更には１液型または２液型
ウレタン樹脂塗料が使用できる。

これら上塗り塗料の塗装後の加熱硬化条件は一般的には
８０〜１４０℃、２０〜６０分である。

本発明に用いられるアミン気相中で硬化させるポリウレ
タン樹脂下塗り塗料および上塗り塗料には公知の種々の
添加剤、着色顔料、体質顔料などの顔料類、界面活性剤
、消泡剤、レベリング剤、色分れ防止剤など更にエステ
ル、ケトン、脂肪族または芳香族の炭化水素系溶剤など
を含有できる。

本発明方法により、ポリウレタン樹脂下塗り塗料で塗装
し、次いでアミン雰囲気中で塗膜を硬化させると、この
時形成される塗膜はアミン雰囲気中で完全に硬化しない
状態であっても、その後高温にさらしても何ら発泡など
の異状を生じないことが判明した。

また本発明に用いるアミン雰囲気中で硬化させるポリウ
レタン樹脂下塗り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、ＯＮ塗装など公知の塗装法が適用
される。

また本発明方法による上塗り塗料による塗装方法は、公
知の任意の方法が使用でき、例えばエアースプレー、エ
アレススプレー、静電塗装等を使用できる。

〔作用〕

本発明の方法は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のもつ可撓性に
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、
二不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ることの利点を有する。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。実施例中部は
他に特記せぬ限り重量部である。

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／Ｉ／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、溶媒として午シロール６
６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ない、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、　ＴにＩ：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
酸化チタン粉末（石頭産業社製、商品名タイベークＣＲ
−９０）　３０部、体質顔料（林化成社製、商品名ダイ
ヤクレー）１５部、セロソルブアセテート２０部および
中シロール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
品名スミジュールＬ−７５）２４部からなる２液型ポリ
ウレタン摺脂塗料を調製した。ＯＨ／Ｎ　ＣＯ比は１／
１であった。

（３）塗装 ウレタンＲＩＭを常法にて脱脂した後、上記（２）で調
整した塗料を膜厚２５μになるようにスプレー塗装し１
室温で２分間セツティングした後、ジメチルエタノール
アミン６００　ｐｐｍの雰囲気中で、雰囲気風速１．２
ｍ／秒で２０℃の温度で２分間放ｆｉｌた。その後３０
℃で１０分間乾燥後ウレタン樹脂塗料（神東塗料社製、
商品名ボリン／％ＩＲ５）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、付着性のすぐれた塗膜が得られたこ
とが判る。

比較例　１ 実施例１で用いたポリウレタン樹脂塗料を実施例１と同
様に塗装した後、アミン雰囲気処理なせずに１００℃で
３０分間乾燥後、実施例１と同様に上塗り塗装した。形
成された塗膜は表２に示すように多くのピンホールが見
られた。

実施例　２〜４ 下表１に示す単量体および硬化剤および溶剤を用いてポ
リオールを実施例１と同様にして調製した（なお表１中
に実施例１の場合も併記した）。数値は重量部である。

表　　　１ 上記各実施例で使用したポリオールの特数およびそれを
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（こ示す。

得られた塗膜は何れもピンホールのない。可撓性のすぐ
れた塗膜であった。

比較例　２〜７ 表２に示す如き特数を有するポリオールを使用し、表２
に示すＯＨ１ＮＣＯ比で使用して実施例１と同様にウレ
タンＲＩＭを塗装した結果を表２に示す。形成された塗
膜は表２に示す如く塗膜に多くのピンホールが見られる
か、可撓性がないか、欠陥のある塗膜であった。

（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１９中に含まれる水酸基と当量
の苛性カリのダ数で示す。

（２）付着性はゴパン目試験法（ＪＩＳ　−Ｋ　−５４
００）に従い、１罪間隔でのゴバン目１００についての
残数で示す。

（３）−２０℃屈曲性は試験片を一２０℃に保ち７０１
の１８０°折り曲げ性である。

（４）耐温水性は４０℃で２４時間水に浸漬後のゴバン
目試験の結果を示す。

（５）可使時間は３０℃でフォードカップ＃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Ｏ２△、×は次の定義による。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、反応性射出成形品の塗装に当り、
ポリウレタン下塗り塗膜を迅速硬化で形成でき、そのた
め反応性射出成形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品の可撓性に追随できる可撓性
のある塗膜が得られる。

特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 同　　　神東塗料株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、反応性射出成形品をポリウレタン樹脂下塗り塗料で
   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、更に上塗り塗料として熱硬化性樹脂塗料
   またはポリウレタン樹脂塗料を塗装し硬化させることか
   らなる塗装方法であつて、上記下塗りポリウレタン樹脂
   塗料が（ａ）Ｔｇ：−４０℃〜３０℃、水酸基価：２０
   〜１６０）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）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品の塗装
   方法。