JP2012152723A - Production method of integrated molding by extrusion coating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、押出成形と表面塗装を一体化した成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a molded body in which extrusion molding and surface coating are integrated.
自動車車両、家電、建材等に使用される押出成形品に装飾性等の付加価値を付けたり、あるいは耐候性や耐蝕性を高めて製品の長寿命化を図ることを目的として、押出成形品の表面に塗装を施すことは従来から広く行われている。 Extruded products used for automobiles, home appliances, building materials, etc. are used for the purpose of adding added value such as decorativeness, or improving the weather resistance and corrosion resistance to extend the product life. It has been widely practiced to paint the surface.
また押出成形と同時に合成樹脂で被覆する方法が開示されている。例えば特許文献1には、芯材入り合成樹脂製品の製造方法として、表面に樹脂系接着剤を塗布した金属製芯材を用いて合成樹脂により積層成形及び又は押出成形によって芯材入りの合成樹脂製品を得ることを特徴とした方法が開示されている。しかしながら、このような方法では、接着剤を芯材に予め塗布する必要があるので、製造が煩雑であり、生産性に問題があった。前記接着剤を用いない方法として、以下の方法が提案されている。 Also disclosed is a method of coating with a synthetic resin simultaneously with extrusion molding. For example, in Patent Document 1, as a method for producing a synthetic resin product with a core material, a synthetic resin containing a core material by lamination molding and / or extrusion molding with a synthetic resin using a metal core material having a resin adhesive applied to the surface. A method characterized by obtaining a product is disclosed. However, in such a method, since it is necessary to apply the adhesive to the core in advance, the manufacturing is complicated and there is a problem in productivity. The following method has been proposed as a method not using the adhesive.
例えば特許文献2には、建築用板材の製造方法として、所定の厚み寸法、幅寸法及び長手寸法を有し、長手方向に一様断面を有するとともに、波板状に形成された金属製の芯材と、この芯材を包含する樹脂とを含んだ建築用板材を製造する方法であって、金属帯板材を長手方向に搬送しつつ、長手方向に一様断面の波板状をした芯材を連続形成する第1工程と、樹脂押出成形法により、上記芯材を包含する樹脂成形物を連続形成する第2工程と、上記第2工程で形成された樹脂成形物を所定の長さごとに切断して単位板材を得る第3工程と、を含むことを特徴とする方法が開示されている。具体的には、0.3〜1.0mm程度の肉厚の波板状芯材の表面に樹脂原料と共に複合押出成形(共押出成形)を行うものである。しかしながら、このような方法では、確かに生産性は向上するが、金属製芯材にそのまま直接的に合成樹脂を被覆しているため金属製芯材と合成樹脂との接着力が不足し、強い衝撃を受けた場合には割れ、剥離の問題があった。合成樹脂としては押出成形が可能な熱可塑性樹脂としている。 For example, Patent Document 2 discloses a metal core having a predetermined thickness dimension, a width dimension, a longitudinal dimension, a uniform cross section in the longitudinal direction, and a corrugated plate shape as a manufacturing method of a building plate material. A method of manufacturing a building plate including a material and a resin including the core, the core having a corrugated shape having a uniform cross section in the longitudinal direction while conveying the metal strip in the longitudinal direction The first step of continuously forming the resin molding, the second step of continuously forming the resin molding including the core material by the resin extrusion molding method, and the resin molding formed in the second step for each predetermined length And a third step of cutting to obtain a unit plate material. Specifically, composite extrusion molding (coextrusion molding) is performed on the surface of a corrugated core material having a thickness of about 0.3 to 1.0 mm together with a resin raw material. However, with such a method, the productivity is certainly improved, but since the synthetic resin is directly coated on the metal core material, the adhesive force between the metal core material and the synthetic resin is insufficient and strong. When subjected to an impact, there was a problem of cracking and peeling. The synthetic resin is a thermoplastic resin that can be extruded.
特許文献3には、アルミニウム形材と両端に係合爪が突設された硬質のチャンネル形基材に軟質の被覆材を一体に複合して押出成形された樹脂形材とからなり、アルミニウム形材に、凹所を設けることによりその口縁に樹脂形材の係合爪が落ち込みにおいて掛かる掛止部を形成し、その係合爪を掛止部に逃げ角で掛かる斜面を形成し、アルミニウム形材に樹脂形材を接着剤無しで剥離可能に被着したことを特徴とする樹脂化粧アルミニウム形材が開示されている。樹脂形材としては、PVC、ABS、AAS等の熱可塑性樹脂が開示されている。しかしこの方法も金属製芯材にそのまま機械的に合成樹脂を接合しているため、金属製芯材と合成樹脂との接着力が不足し、強い衝撃を受けた場合には割れ、剥離の問題があった。 Patent Document 3 includes an aluminum shape and a resin shape obtained by integrally molding a soft coating material on a hard channel-shaped base material with engaging claws protruding at both ends. By forming a recess in the material, a latching part is formed on the lip of the engaging claw of the resin shape member when it falls down, and a slope is formed on the engaging part that hangs on the latching part at a clearance angle. There is disclosed a resin-decorated aluminum profile characterized in that a resin profile is detachably attached to a profile without an adhesive. As the resin shape, thermoplastic resins such as PVC, ABS, and AAS are disclosed. However, since this method also mechanically joins the synthetic resin to the metal core as it is, the adhesive strength between the metal core and the synthetic resin is insufficient, and there is a problem of cracking and peeling when subjected to a strong impact. was there.
特許文献4には、アルミニウム製芯材の表面を合成樹脂層で被覆した建築用部材が開示されている。この建築用部材は、一体押出成形により芯材と被覆層が一体化されている。この方法では、アルミニウム製芯材の外表面における周方向の一部又は全部に、該芯材の長手方向に沿って合成樹脂からなる被覆層が形成されてなり、芯材の外表面が少なくとも被覆層形成領域において長手方向に沿って、深さ0.03〜1.0mmの溝を有するものである。合成樹脂からなる被覆層としては、ポリエステル系その他熱可塑性樹脂が開示されている。しかしこの方法もアルミニウム製芯材の表面に溝を設け、物理的に合成樹脂を接合しているため、アルミニウム製芯材と合成樹脂との接着力が不足し、強い衝撃を受けた場合には割れ、剥離の問題があった。 Patent Document 4 discloses a building member in which the surface of an aluminum core is covered with a synthetic resin layer. In this building member, the core material and the coating layer are integrated by integral extrusion. In this method, a coating layer made of a synthetic resin is formed on a part or all of the outer surface of the aluminum core material along the longitudinal direction of the core material, and at least the outer surface of the core material is coated. The layer forming region has a groove having a depth of 0.03 to 1.0 mm along the longitudinal direction. As the coating layer made of a synthetic resin, polyester-based and other thermoplastic resins are disclosed. However, this method also provides a groove on the surface of the aluminum core material and physically joins the synthetic resin, so the adhesive force between the aluminum core material and the synthetic resin is insufficient, and when a strong impact is received There was a problem of cracking and peeling.
特許文献5には、一般的に断面形状が複雑であるサッシ構成部材について、アルミニウム芯材とこれを被覆する合成樹脂層からなっている。この合成樹脂層は一体押出成形により、芯材の表面に、芯材の形状に沿って被覆されている。このため、合成樹脂層を芯材に対して物理的に着脱可能な複雑な形状に構成したり、芯材の表面に予め接着剤を塗布するといった手間が不要としている。合成樹脂層としては、押出成形可能な熱可塑性樹脂が開示されている。しかしこの方法もアルミニウム芯材にそのまま物理的に合成樹脂を接合しているため、アルミニウム芯材と合成樹脂との接着力が不足し、強い衝撃を受けた場合には割れ、剥離の問題があった。 Patent Document 5 is composed of an aluminum core and a synthetic resin layer covering the sash constituting member having a generally complicated cross-sectional shape. This synthetic resin layer is coated on the surface of the core material by integral extrusion molding along the shape of the core material. For this reason, it is unnecessary to configure the synthetic resin layer in a complicated shape that can be physically attached to and detached from the core material, or to apply an adhesive in advance on the surface of the core material. As the synthetic resin layer, an extrudable thermoplastic resin is disclosed. However, in this method, since the synthetic resin is physically bonded to the aluminum core as it is, the adhesive force between the aluminum core and the synthetic resin is insufficient, and there is a problem of cracking and peeling when subjected to a strong impact. It was.
先行技術は、表面被覆層はいずれも熱可塑性樹脂で構成されている。しかし、熱可塑性樹脂は耐熱性に乏しく高温環境下においては合成樹脂層が軟化し、容易に圧痕が付いたり、擦り傷が付いて商品価値を低下させている。また、押出芯材と表面被覆層である合成樹脂とは化学的な結合ではなく、物理的な接合であり、低温環境下では衝撃により合成樹脂層が割れたり、剥離するといった不具合が生じている。 In the prior art, each of the surface coating layers is made of a thermoplastic resin. However, the thermoplastic resin has poor heat resistance, and the synthetic resin layer is softened under a high temperature environment, and easily becomes indented or scratched to reduce the commercial value. Moreover, the extruded core material and the synthetic resin as the surface coating layer are not chemically bonded but physically bonded, and there is a problem that the synthetic resin layer is cracked or peeled off by impact in a low temperature environment. .
そこで、本発明は上記した問題点のない、金属の押出成形体に対し、押出成形と同時に熱硬化性塗料組成物により表面塗装を行う塗装方法を提供することを課題としている。 Then, this invention makes it a subject to provide the coating method which performs surface coating with a thermosetting coating composition simultaneously with extrusion molding with respect to the metal extrusion molding without the above-mentioned problem.
上記の課題を解決するために本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金等の金属を押出成形するに際し、成形用ダイスの先に表面塗装するための塗装用ダイスを設け、押出成形された成形体の表面に連続的に塗装し、塗膜を形成する方法を提供するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a coating die for surface coating at the tip of a molding die when extrusion molding a metal such as aluminum, aluminum alloy, magnesium or magnesium alloy, and is extruded. A method of continuously coating the surface of the molded body to form a coating film is provided.
即ち、本発明に従って、押出成形用ダイス及び塗装用ダイスが備えられた押出成形機に押出成形用部材を供給し、押出成形法により押出成形体芯部を形成する工程と、
該塗装用ダイスに25℃における粘度が500〜50,000mPa・sの熱硬化性塗料組成物を供給する工程と、
該押出成形体芯部の外周に供給した熱硬化性塗料組成物を熱により硬化させる工程
を有することを特徴とする、押出成形体芯部の外周に塗膜層を有してなる成形体の製造方法が提供される。
That is, in accordance with the present invention, supplying an extrusion molding member to an extrusion molding machine provided with an extrusion molding die and a coating die, and forming an extruded body core by an extrusion molding method;
Supplying a thermosetting coating composition having a viscosity of 500 to 50,000 mPa · s at 25 ° C. to the coating die;
A molded article having a coating layer on the outer periphery of an extruded molded article core, characterized by having a step of curing the thermosetting coating composition supplied to the outer circumference of the extruded molded article core by heat. A manufacturing method is provided.
本発明によれば、金属の押出成形と同時に連続的に表面塗装をするため、表面酸化され易い活性な金属であっても、密着性に優れた塗膜を容易に形成することが可能である。 According to the present invention, since the surface coating is continuously performed simultaneously with the extrusion of the metal, it is possible to easily form a coating film having excellent adhesion even with an active metal that is easily oxidized. .
また、硬化塗膜は塗装用ダイスの表面を転写するため、平滑性に優れ、押出成形体の表面粗さを改善する。 Further, since the cured coating film transfers the surface of the coating die, it is excellent in smoothness and improves the surface roughness of the extruded product.
また押出成形体を後塗装する場合は、化成処理を施し表面に酸化被膜等を不活性で安定な状態に処理した後、成形体の凹凸を修正するためパテ埋めを行い、パテが硬化した後、表面サンディングを行い、プライマー塗装、上塗り塗装を行う複雑な塗装工程が必要となるが、本発明では、押出成形と同時に表面に塗膜が形成されているため、そのまま最終製品としても良いし、必要に応じ上塗り塗装を行うだけで済み、大幅な工程短縮が可能となる。 In addition, when post-extruding the extrusion molded body, after performing chemical conversion treatment and treating the surface with an oxide film or the like in an inert and stable state, filling the putty to correct the unevenness of the molded body, after the putty is cured In addition, a complicated coating process is required to perform surface sanding, primer coating, and top coating, but in the present invention, since a coating film is formed on the surface simultaneously with extrusion molding, it may be used as a final product as it is, If necessary, it is only necessary to apply a top coat, and the process can be greatly shortened.
以下、本発明の成形体の製造方法について、具体的に説明する。 Hereafter, the manufacturing method of the molded object of this invention is demonstrated concretely.
本発明に係わる成形体は、金属からなる押出成形体芯部と、その表面に形成された熱硬化性塗料組成物の塗膜からなっている。 The molded body according to the present invention comprises an extruded molded body core made of metal and a coating film of a thermosetting coating composition formed on the surface thereof.
本発明に係る押出成形体芯部と樹脂のように物と物とが接着(接合)する機構については、いろいろな説があるが、一般的には、
1)物理的な接合力として、例えば投錨効果が代表的なものとして挙げられ、
2)化学的な接合力としては、(a)共有結合等の一次結合、(b)水素結合、(c)ファンデルワールス力(二次結合)がある。
There are various theories about the mechanism of bonding (joining) an object and an object such as an extruded body core and resin according to the present invention.
1) As a physical bonding force, for example, a throwing effect can be cited as a representative one.
2) The chemical bonding force includes (a) a primary bond such as a covalent bond, (b) a hydrogen bond, and (c) a van der Waals force (secondary bond).
化学的な結合が発現するためには、物と物とが充分に濡れなければならない。また、共有結合や水素結合するためには、お互いが反応するための官能基を持っていなければならない。上記特許文献のように熱可塑性樹脂の押出成形による被覆では、押出成形体芯部との濡れ性が不十分であるため、化学的な結合を発現することは困難であった。従って、投錨効果を持たせるため、結合爪や溝を形成して物理的な接合力を発現させいたと思われる。本発明にかかる熱硬化性塗料組成物を用いた場合、組成物中に水酸基やカルボキシル基等の官能基を持っており、熱硬化性塗料が硬化を開始するまでの間、押出成形体芯部と充分に濡れることにより強固な化学的な結合力が発現するものと本発明者らは想像している。 In order for chemical bonds to appear, things must be sufficiently wet. In addition, in order to form a covalent bond or a hydrogen bond, it must have a functional group for reacting with each other. In the coating by extrusion molding of a thermoplastic resin as in the above-mentioned patent document, it is difficult to express chemical bonds because wettability with the core of the extruded molded body is insufficient. Therefore, in order to give a throwing effect, it seems that the coupling claws and grooves were formed to express the physical bonding force. When the thermosetting paint composition according to the present invention is used, the composition has a functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, and the core of the extruded molded body until the thermosetting paint starts to cure. The present inventors have envisioned that a strong chemical bonding force is expressed by sufficient wetting.
前記金属からなる押出成形体芯部としては、従来より公知の金属が使用でき、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、ニッケル合金又は銅合金等が挙げられ、好ましくは、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金が挙げられる。 As the extruded molded body core made of the metal, conventionally known metals can be used, for example, aluminum, aluminum alloy, magnesium, magnesium alloy, nickel alloy, copper alloy, etc., preferably aluminum, aluminum alloy , Magnesium, and magnesium alloys.
前記熱硬化性塗料組成物を構成する樹脂の少なくとも一部としては、不飽和二重結合を有する架橋系、イソシアネート樹脂とポリオール樹脂とからなる架橋系及びグリシジル基を有する樹脂と多塩基酸を有する組み合わせからなる架橋系からなる群から選ばれる少なくとも1つの架橋系を含んでなる樹脂を使用することが好ましい。例えば、不飽和二重結合を有する架橋系として、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、シリコンアクリレート樹脂等の不飽和二重結合を有する樹脂とスチレン、トリプロピレングリコールジアクリレート等のモノマー及び有機過酸化物とのラジカル反応による架橋が挙げられ、イソシアネート樹脂とポリオール樹脂とからなる架橋系として、イソシアネート基を有するイソシアネート樹脂とアクリルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂等の水酸基を有する樹脂によるウレタン架橋が挙げられ、及びエポキシ樹脂等のグリシジル基を有する樹脂と多塩基酸による架橋が挙げられる。 As at least a part of the resin constituting the thermosetting coating composition, it has a crosslinking system having an unsaturated double bond, a crosslinking system composed of an isocyanate resin and a polyol resin, and a resin having a glycidyl group and a polybasic acid. It is preferable to use a resin comprising at least one crosslinking system selected from the group consisting of a crosslinking system consisting of a combination. For example, as a crosslinking system having an unsaturated double bond, a resin having an unsaturated double bond such as an unsaturated polyester resin, an epoxy acrylate resin, a urethane acrylate resin, or a silicon acrylate resin, and a monomer such as styrene or tripropylene glycol diacrylate And crosslinking by radical reaction with organic peroxides, and as a crosslinking system comprising an isocyanate resin and a polyol resin, urethane crosslinking with an isocyanate resin having an isocyanate group and a resin having a hydroxyl group such as an acrylic polyol resin and a polyester polyol resin. And crosslinking with a polybasic acid and a resin having a glycidyl group such as an epoxy resin.
これらの樹脂に対し、塗料成分として、着色顔料、体質顔料又は防錆顔料等の顔料、酸化防止剤、重合防止剤、分散剤、離型剤等の各種添加剤を加えることができる。 Various additives such as pigments such as coloring pigments, extender pigments or rust preventive pigments, antioxidants, polymerization inhibitors, dispersants, mold release agents and the like can be added to these resins as paint components.
着色顔料としては、二酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、鉄黄等の無機顔料や、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機顔料等が挙げられる。 Examples of the color pigment include inorganic pigments such as titanium dioxide, carbon black, dial, and iron yellow, and organic pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green.
体質顔料としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ、マイカ、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。 Examples of extender pigments include calcium carbonate, talc, clay, silica, mica, barium sulfate, and aluminum hydroxide.
防錆顔料としては、リン酸亜鉛、トリポリリン酸アルミニウム、トリポリリン酸カルシウム、縮合リン酸カルシウムのマグネシウム中和塩等のリン酸系防錆顔料や亜鉛粉末等が挙げられる。 Examples of the rust preventive pigment include zinc phosphate, rust preventive pigments such as aluminum tripolyphosphate, calcium tripolyphosphate, and magnesium neutralized salt of condensed calcium phosphate, and zinc powder.
また、塗装用ダイスとの離型性を確保するため、離型剤の添加は有効である。離型剤としては、金属のステアリン酸塩、リン酸エステル等の通常プラスチック成形に使用している離型剤が使用できる。 In addition, the addition of a release agent is effective in order to ensure releasability from the coating die. As the mold release agent, a mold release agent usually used for plastic molding such as metal stearate and phosphate can be used.
塗料の製造方法としては、通常の溶剤型塗料を製造する装置が使用できる。例えば、ガラスビーズを分散媒体とする分散機や、ロールミル、高速ディスパー等が挙げられる。 As a method for producing a paint, an apparatus for producing an ordinary solvent-type paint can be used. For example, a disperser using glass beads as a dispersion medium, a roll mill, a high-speed disper, and the like can be given.
本発明にかかる熱硬化性塗料組成物は、25℃における粘度が500〜50,000mPa・sの範囲であることが必要である。500mPa・s未満では塗料中に気泡を巻き込んで平滑な塗膜が得られ難い。50,000mPa・sを超えると塗料の流動性に劣り、塗膜中に巣穴が生じ平滑な塗膜が得られない。好ましくは、1,000〜40,000mPa・s、特に好ましくは、2,000〜35,000mPa・sの範囲である。 The thermosetting coating composition according to the present invention needs to have a viscosity at 25 ° C. in the range of 500 to 50,000 mPa · s. If it is less than 500 mPa · s, it is difficult to obtain a smooth coating film by entraining bubbles in the paint. When it exceeds 50,000 mPa · s, the fluidity of the paint is inferior, and a burrow is formed in the paint film, and a smooth paint film cannot be obtained. Preferably, it is in the range of 1,000 to 40,000 mPa · s, particularly preferably in the range of 2,000 to 35,000 mPa · s.
押出成形体芯部の成形方法は、公知の成形方法が使用できる。例えば、特許文献6及び特許文献7を挙げることができる。押出成形の方法としては、温間押出成形法又は熱間押出成形法が好ましい。押出成形時の加工温度は、温間押出成形の場合は150〜200℃に、熱間押出成形の場合には200〜550℃に設定される。温間押出とは常温より高いが材料の再結晶化温度より低い温度で行う技法である。これに対し熱間押出とは熱間加工の一種で材料が再結晶化する温度より高い温度を保って加工硬化を防ぎ、材料が金型を通り易くする技法である。 A known molding method can be used as the molding method of the core of the extruded molded body. For example, Patent Document 6 and Patent Document 7 can be cited. As an extrusion method, a warm extrusion method or a hot extrusion method is preferable. The processing temperature at the time of extrusion molding is set to 150 to 200 ° C. in the case of warm extrusion molding, and is set to 200 to 550 ° C. in the case of hot extrusion molding. Warm extrusion is a technique performed at a temperature higher than normal temperature but lower than the recrystallization temperature of the material. On the other hand, hot extrusion is a type of hot working, which is a technique that keeps the temperature higher than the temperature at which the material recrystallizes to prevent work hardening and makes the material easy to pass through the mold.
図1は、本発明の製造方法の一実施例の説明図である。コンテナ1内に加熱した押出成形用部材3及びダミーブロック4を挿入し、ステム2で押出成形用部材3を加圧して、前方に取り付けられた押出成形用ダイス5の穴より所定の形状を有する押出成形体芯部6を押し出させる。押出成形と同時に連続的に表面塗装をするために前方に取り付けられた塗装用ダイス7を成形体が通過する際、塗料タンク11から吸い上げられた熱硬化性塗料を圧送ポンプ10により塗装用ダイス7内に供給する。この場合の塗装用ダイス7の表面温度は塗装用ダイス加熱用パイプ8内を循環する熱媒体によって、60〜200℃の任意の温度に制御されていることが好ましい。60℃未満では熱硬化性塗料の硬化に時間がかかり過ぎて生産性に乏しいので好ましくない。200℃を超えると熱硬化性塗料の硬化が早くなり過ぎて流動性が低下し、均一な塗膜が得られ難い。また、塗装用ダイス冷却用パイプ9内を循環する冷媒によって、熱硬化性塗料がこの部分で硬化しない様に冷却している。冷媒の温度は熱硬化性塗料の硬化性に応じて適宜設定する。また、熱硬化性塗料は圧送ポンプによって、10〜30MPaの圧力で供給される。圧力はこの範囲で任意に設定することができる。熱硬化性塗料は塗装用ダイス及び押出成形体芯部6の熱により硬化する。 FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the production method of the present invention. The heated extrusion molding member 3 and the dummy block 4 are inserted into the container 1, and the extrusion molding member 3 is pressurized by the stem 2 to have a predetermined shape from the hole of the extrusion molding die 5 attached to the front. The extruded product core 6 is extruded. When the molded body passes through the coating die 7 attached to the front for continuous surface coating simultaneously with the extrusion molding, the thermosetting paint sucked up from the coating tank 11 is applied by the pressure pump 10 to the coating die 7. Supply in. In this case, the surface temperature of the coating die 7 is preferably controlled to an arbitrary temperature of 60 to 200 ° C. by a heat medium circulating in the coating die heating pipe 8. If it is less than 60 ° C., it takes too much time to cure the thermosetting paint, and the productivity is poor. If it exceeds 200 ° C., the thermosetting paint is hardened too quickly and fluidity is lowered, and it is difficult to obtain a uniform coating film. Further, the thermosetting paint is cooled by the refrigerant circulating in the coating die cooling pipe 9 so that the thermosetting paint is not cured in this portion. The temperature of the refrigerant is appropriately set according to the curability of the thermosetting paint. Further, the thermosetting paint is supplied at a pressure of 10 to 30 MPa by a pressure feed pump. The pressure can be arbitrarily set within this range. The thermosetting paint is cured by the heat of the coating die and the extruded product core 6.
塗膜の厚みは、本発明において特に限定されるものではないが、例えば0.05〜5.0mmとするのが好ましい。0.05mm未満では押出成形体の表面凹凸を隠蔽することが困難である。また、5.0mmを超える場合には、押出成形体自体の厚みが厚くなり過ぎるため重量が増し、またコスト的にも不利となる。より好ましくは、0.1〜4.0mm、特に好ましくは、0.2〜3.0mmの範囲である。 Although the thickness of a coating film is not specifically limited in this invention, For example, it is preferable to set it as 0.05-5.0 mm. If it is less than 0.05 mm, it is difficult to conceal the surface irregularities of the extruded product. On the other hand, when the thickness exceeds 5.0 mm, the thickness of the extruded molded body itself becomes too thick, resulting in an increase in weight and a disadvantage in cost. More preferably, it is 0.1-4.0 mm, Most preferably, it is the range of 0.2-3.0 mm.
また、塗装用ダイスが先端に行くに従って内径が徐々に小さくなるように僅かにテーパーを設けることにより、塗料に圧力を加えることが可能となり、塗料の硬化に伴う収縮による圧力低下を補い、表面平滑性と、押出芯材との付着性に優れた塗装成形体が得られる。 In addition, by providing a slight taper so that the inner diameter gradually decreases as the coating die goes to the tip, it is possible to apply pressure to the paint, to compensate for the pressure drop due to shrinkage due to the hardening of the paint, and to smooth the surface And a coated molded article having excellent adhesion to the extruded core material.
図2は、本発明の中空材の中空部を形成する製造方法の一実施例の説明図である。この図においては塗装にかかる塗装用ダイス等は図1と同様なので省略している。コンテナ1内に加熱した押出成形用部材3及びダミーブロック4を挿入し、ステム2で押出成形用部材3を加圧して、前方に取り付けられた中空材の押出加工用の押出用ダイス(雌型)14と雄型マンドレル13とによる組み合わせダイスからなるダイス出口15より所定の形状を有する中空押出芯材20を押し出させる。雄型マンドレル13の先端面には冷却媒体吐出口18が設けられ、冷却媒体流通路17を通じて冷却媒体供給源19に連通接続されることにより、冷却媒体が雄型マンドレル13の先端面の冷却媒体吐出口から中空部内に吐出され中空部内から中空押出芯材20を冷却するようになっている。冷却媒体としては、空気(エアー)が挙げられる。 FIG. 2 is an explanatory view of an embodiment of a manufacturing method for forming a hollow portion of the hollow material of the present invention. In this figure, the painting dies for painting are the same as in FIG. 1 and are omitted. A heated extrusion member 3 and a dummy block 4 are inserted into the container 1, the extrusion member 3 is pressurized by the stem 2, and an extrusion die (female mold) for extruding a hollow material attached to the front is provided. ) A hollow extruded core material 20 having a predetermined shape is extruded from a die outlet 15 composed of a combination die formed by 14 and a male mandrel 13. A cooling medium discharge port 18 is provided at the front end surface of the male mandrel 13, and is connected to a cooling medium supply source 19 through the cooling medium flow path 17, so that the cooling medium is cooled on the front end surface of the male mandrel 13. The hollow extruded core member 20 is cooled from the inside of the hollow portion by being discharged into the hollow portion from the discharge port. An example of the cooling medium is air.
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明する。なお、「部」は質量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. “Part” means part by mass.
(実施例1〜7及び比較例1〜2)
φ100mmの中空成形体を成形する一般に知られた押出加工用の押出設備を用いて、170℃に加熱されたマグネシウム合金を温間押出成形し、中空パイプ状の成形体を得た。押出成形と同時に連続的に表面塗装をするために、押出成形体は内部表面温度が160℃に調整された塗装用ダイスに挿入され、表1に示した熱硬化性塗料組成物を塗装用ダイスに圧送し、押出成形体及び塗装用ダイスにより加熱され、硬化した塗膜で表面被覆された成形体を得た。なお、塗装用ダイスは先端に向かって徐々に内径が小さくなっている。得られた塗膜の厚さは平均0.5mmであった。
(Examples 1-7 and Comparative Examples 1-2)
Using a generally known extrusion equipment for forming a hollow molded body having a diameter of 100 mm, the magnesium alloy heated to 170 ° C. was warm-extruded to obtain a hollow pipe-shaped molded body. In order to perform surface coating simultaneously with extrusion molding, the extrusion molding was inserted into a coating die whose internal surface temperature was adjusted to 160 ° C., and the thermosetting coating composition shown in Table 1 was applied to the coating die. The resulting product was heated by an extrusion molded body and a coating die, and a molded body surface-coated with a cured coating film was obtained. Note that the inner diameter of the coating die gradually decreases toward the tip. The average thickness of the obtained coating film was 0.5 mm.
得られた成形体について塗膜の外観、付着性、耐おもり落下性を評価した結果を表1に示す。なお塗膜の外観、付着性は下記の評価方法に従って評価した。 Table 1 shows the results of evaluating the appearance, adhesion and weight drop resistance of the resulting molded product. The appearance and adhesion of the coating film were evaluated according to the following evaluation methods.
<塗膜の外観>
塗膜のツヤ、シワ、均一性等を目視にて評価。
○…ツヤのムラ、シワがなく、外観が均一であるもの
△…わずかにツヤのムラ、シワが見られるもの
×…かなりのツヤのムラ、シワが著しく、外観が不均一であるもの
<Appearance of coating film>
Visually evaluate the gloss, wrinkles, and uniformity of the coating.
○: No gloss unevenness, no wrinkles, and uniform appearance. Δ ... Slightly uneven gloss, wrinkles are observed. X: Significant gloss unevenness, wrinkles, and uneven appearance.
<付着性>
JIS K 5600−5−6:付着性(クロスカット法)に従って初期の塗膜付着性試験を実施した。塗膜の付着性はJIS K 5600−5−6に記載の試験結果の分類に基づき下記の0〜5の6段階で評価した。
<段階評価>
0…カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥がれがない。
1…カットの交差点における塗膜の小さな剥がれ。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
2…塗膜がカットの縁に沿って、及び/又は交差点において剥がれている。クロスカット部分で影響を受けるのは明確に5%を超えるが15%を上回ることはない。
3…塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大きな剥がれを生じており、及び又は目のいろいろな部分が、部分的又は全面的に剥がれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に15%を超えるが35%を上回ることはない。
4…塗膜がカットの縁に沿って、部分的又は全面的に大きな剥がれを生じており、及び又は数カ所の目が部分的又は全面的には剥がれている。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に35%を超えるが65%を上回ることはない。
5…剥がれの程度が分類4を超える場合。
<Adhesiveness>
According to JIS K 5600-5-6: Adhesion (cross-cut method), an initial coating adhesion test was performed. The adhesion of the coating film was evaluated on the basis of the following 0 to 5 based on the classification of the test results described in JIS K 5600-5-6.
<Stage evaluation>
0: The edges of the cut are completely smooth, and there is no peeling in any lattice eye.
1 ... Small peeling of the coating film at the intersection of cuts. It is clearly not more than 5% that the crosscut is affected.
2 ... The coating is peeled along the edge of the cut and / or at the intersection. The cross-cut part is clearly affected by more than 5% but not more than 15%.
3 ... The coating film is partially or completely peeled along the edge of the cut, and / or various parts of the eye are partially or completely peeled off. The cross-cut portion is clearly affected by more than 15% but not more than 35%.
4 ... The coating film is partially or completely peeled along the edge of the cut, and / or some eyes are partially or completely peeled off. The cross-cut portion is clearly affected by more than 35% but not more than 65%.
5: When the degree of peeling exceeds Category 4.
<耐おもり落下性>
JIS K 5600−5−3:耐おもり落下性(デュポン式)に従って初期の耐おもり落下性試験を下記試験条件にて実施した。
a)雰囲気温度:0℃
b)半径6.35±0.3mmの撃ち型と受け台とを取り付け、試験片の塗面を上向きにしてその間に挟む。
c)質量500±1gのおもりを、高さ20cmの高さから撃ち型の上に落とす。
d)23℃の室内に1時間放置後、目視によって塗面の損傷を調べる。
(判定)
試験片2枚について、試験片の衝撃変形による塗膜の割れ・はがれを認めないときは「合格」、衝撃による変形で割れ・はがれが認められるときは「割れ・はがれ」とする。
<Weight drop resistance>
According to JIS K 5600-5-3: weight drop resistance (DuPont type), an initial weight drop resistance test was performed under the following test conditions.
a) Atmospheric temperature: 0 ° C
b) Attach a shooting die having a radius of 6.35 ± 0.3 mm and a cradle, and sandwich the test piece with the coating surface facing upward.
c) A weight of 500 ± 1 g is dropped onto a shooting mold from a height of 20 cm.
d) After leaving in a room at 23 ° C. for 1 hour, visually check for damage to the paint surface.
(Judgment)
For two test pieces, “pass” when no cracking / peeling of the coating film due to impact deformation of the test piece is observed, and “cracking / peeling” when cracking / peeling is recognized due to deformation due to impact.
(*2)数平均分子量2000の非黄変性ウレタンアクリレート70部、スチレンモノマー30部
(*3)数平均分子量2500のイソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂70部、スチレンモノマー30部
(*4)トリプロピレングリコールジアクリレート
(*5)数平均分子量8000のポリメチルメタアクリレート30部、スチレンモノマー70部
(*6)t−ブチルパーオキシベンゾエート
(実施例8)
熱硬化性塗料組成物として表2に示したものを使用した以外は実施例1と同様の方法で行った。評価結果を表2に示した。
(Example 8)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the thermosetting coating composition shown in Table 2 was used. The evaluation results are shown in Table 2.
(*8)Desmodur XP2410 脂肪族ポリイソシアネート、Bayer Material Science AG社製
(実施例9〜10)
熱硬化性塗料組成物として表3に示したものを使用した以外は実施例1と同様の方法で行った。評価結果を表3に示した。
(Examples 9 to 10)
The same method as in Example 1 was used except that the thermosetting coating composition shown in Table 3 was used. The evaluation results are shown in Table 3.
(*10)芳香族ポリアミン、油化シェルエポキシ社製
(* 10) Aromatic polyamine, manufactured by Yuka Shell Epoxy
(実施例11〜12)
中空成形体内部から冷却用エアーが吐出可能な、φ100mmの中空成形体を成形する押出加工用の押出設備を用いて、550℃に加熱されたアルミニウム合金を熱間押出成形し、中空パイプ状の成形体を得た。成形部材が押出されると同時に中空成形体内部に冷却用エアーを吐出した。押出成形と同時に連続的に表面塗装をするために、押出成形体は内部表面温度が200℃に調整された塗装用ダイスに挿入され、表4に示した熱硬化性塗料組成物を塗装用ダイスに圧送し、押出成形体及び塗装用ダイスにより加熱され、硬化した塗膜で表面被覆された成形体を得た。なお、塗装用ダイスは先端に向かって徐々に内径が小さくなっている。得られた塗膜の厚さは平均0.3mmであった。評価結果を表4に示す。
(Examples 11 to 12)
The aluminum alloy heated to 550 ° C. was hot-extruded by using an extrusion equipment for forming a φ100 mm hollow molded body capable of discharging cooling air from the inside of the hollow molded body. A molded body was obtained. At the same time as the molded member was extruded, cooling air was discharged into the hollow molded body. In order to continuously perform surface coating simultaneously with extrusion molding, the extrusion molding was inserted into a coating die whose internal surface temperature was adjusted to 200 ° C., and the thermosetting coating composition shown in Table 4 was applied to the coating die. The resulting product was heated by an extrusion molded body and a coating die, and a molded body surface-coated with a cured coating film was obtained. Note that the inner diameter of the coating die gradually decreases toward the tip. The average thickness of the obtained coating film was 0.3 mm. The evaluation results are shown in Table 4.
1 コンテナ
2 ステム
3 押出成形用部材
4 ダミーブロック
5 押出成形用ダイス
6 押出成形体芯部
7 塗装用ダイス
8 塗装用ダイス加熱用パイプ
9 塗装用ダイス冷却用パイプ
10 塗料圧送ポンプ
11 塗料タンク
12 塗膜
13 雄型マンドレル
14 押出用ダイス(雌型)
15 ダイス出口
16 ダイリング
17 冷却媒体流通路
18 冷却媒体吐出口
19 冷却媒体供給源
20 中空押出芯材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Stem 3 Extrusion molding member 4 Dummy block 5 Extrusion die 6 Extrusion core 7 Coating die 8 Coating die heating pipe 9 Coating die cooling pipe 10 Paint pumping pump 11 Paint tank 12 Coating Membrane 13 Male Mandrel 14 Extrusion Die (Female)
15 Die outlet 16 Die ring 17 Cooling medium flow path 18 Cooling medium discharge port 19 Cooling medium supply source 20 Hollow extruded core material
Claims (9)
該塗装用ダイスに25℃における粘度が500〜50,000mPa・sの熱硬化性塗料組成物を供給する工程と、
該押出成形体芯部の外周に供給した熱硬化性塗料組成物を熱により硬化させる工程
を有することを特徴とする、押出成形体芯部の外周に塗膜層を有してなる成形体の製造方法。 Supplying an extrusion molding member to an extrusion molding machine equipped with an extrusion molding die and a coating die, and forming an extruded molded body core by an extrusion molding method;
Supplying a thermosetting coating composition having a viscosity of 500 to 50,000 mPa · s at 25 ° C. to the coating die;
A molded article having a coating layer on the outer periphery of an extruded molded article core, characterized by having a step of curing the thermosetting coating composition supplied to the outer circumference of the extruded molded article core by heat. Production method.
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