JPH02187171A - 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をポリウレタン樹脂塗料で塗
装する方法に関する、更に詳細には、反応性射出成形品
を塗装するに当って生ずる塗膜外観の不良発生を低減さ
せてすぐれた外観を得ろためポリウレタン樹脂塗料で牌
装し、アミン雰囲気中で塗膜を硬化させる塗装方法の改
良に関するものである。

〔従来の技術〕

反応性射出成形品とは、繊維強化材を用いまたは用いず
に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フ専一トを原料と
し【成形したウレタンＲＩＭ　（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｉ
ｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｕｌｄｉｎｇ　）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【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。特に成形直後をこ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
形後ポストキュアを行ない表面の微細孔を更に小さくし
た後、常温に近い温度で二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ＲＩＭの塗料および塗装法とし
て、特開昭５８−７８７３７号が知られ【いる。更に（
４）ポリウレタン塗料の急速硬化のため、ポリウレタン
塗料を塗装後、アミンまたはアンモニア雰囲気中で処理
して硬化させる方法が特公昭５１−２０９１号、特公昭
５３−１９０３８号、特公昭５９−４２０２０６号、特
開昭５７−１３１２２０号により知られている。また（
５）ウレタンＲＩＭの塗装方法として特公昭５９−７５
７４号があり、（６）多孔質基材のポリウレタン塗料で
の塗装方法として特開昭５８−５３４５号および特開昭
６０−３１５３３号が知られている。また（７）本発明
者等は上述した塗装方法の改良方法を特願昭６１−２５
２４２８号（特開昭６３−１０７７８４号）として出願
した。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、現場での取り扱いが繁雑もしく
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。

更には低温硬化型のポリウレタン樹脂塗料であっても硬
化時間を早くするため裔こは６０〜１００℃程度の加熱
を必要としており、このため急速効果をするには加熱工
専ルギーを必要としていた。

上記（３）にはアミン雰匝気中で硬化させるポリウレタ
ン塗料とウレタンＲＩＭの塗装について記載されている
がウレタンＲＩＭのピンホールの抑制についての記載は
なく、この方法ではピンホールの抑制ができないのが現
状である。

また（４）に示した先願発明ではポリウレタン樹脂塗料
の一応の急速硬化を行なうことができるが、これらの方
法を反応性射出成形品であるウレタンＲＩＭに適用する
と得られる！膜の耐沸水性をこおいて劣り、塗膜にブリ
スターもしくはとンホールを発生する欠点を有していた
。

また（５）の特公昭５９−７５７４号にはウレタンＲＩ
Ｈに塗膜を形成する方法が記載されてはいるが、これは
予め型内に塗膜を前形成し、これをウレタンＲＩＭ成形
時に転写する方法であり、非常に効率の悪い方法である
。

また（６）の方法はウレタ’＞　ＲＩＭの塗装方法でな
く、シート成形配合物またはバルク成形配合物から成形
されたＦＲＰ　（ポリエステルをペースにした）成形品
の塗装方法であり、ウレタンＲＩＭの如き軟質成形品に
は適しておらず、可撓性、付着性、耐水性等において充
分でない欠点を有する。

また上記（７）の先願発明の塗装方法は上述した従来の
塗装方法を大きく改良したすぐれた塗装方法であるが、
下塗り塗料の塗装条件の変化により、上塗り塗料塗膜と
の層間において剥離現象が生じることがあることがわか
った。

従って本発明の目的は、反応性射出成形物品、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でき、しかも下塗り塗料
の幅広い塗装条件の変化においても眉間剥離を生じない
高度の付着性を有する上塗り塗膜を得るための改良され
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〕

本発明は、反応性射出成形物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、更に上塗口塗料とし【熱硬化性
樹脂塗料又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において、上記下塗りポリウレ
タン樹脂塗料が（ａ）Ｔｌｌ　：　−４０℃〜３０℃、
水酸基価：２０〜１６０、数平均分子量：１０００〜１
００００であるポリオールと、（ｂ）ポリイソシアネー
トを含み、更命こ（ｅＪ錫化合物をポリオールに対し２
０〜５０００　ｐｐａ＋含有させた塗装方法である。

本発明におい【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
ＲＩになどが挙げられる。

本発明で使用する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
ポリエステルポリオールが適しズおり、この中でもＴ、
９ニ一４０℃〜３０℃、水酸基価＝２０〜１６０、数平
均分子量：１０００〜１００００のポリオールが適して
いる。特にＴＮＴ−２０℃〜２０℃、水酸基価：４０〜
１４５、数平均分子量：１５００〜６０００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。

Ｔｆｌが３０℃より高いと可撓性が不足し、また−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、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４−）（ＴＤＩ）、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、メチレンジイ
ソシア専一ト、キシリレンジイソシア＋−）（ＸＤＩ）
、ヘキサメチレンジイソシフ４−　）　（）ＩＭＤＩ）
　、インホロンジイソシフ庫−ト（ＩＰＤＩ）　、）ジ
フェニルメタントリイソシフ４−ト、フェニレンジイソ
シア４−　）、リシンジイソシア４−ト、および上記の
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。

本発明において用いられる錫化合物は通常ポリウレタン
樹脂の触媒として用いられる錫化合物が使用できる。−
数的に錫化合物はポリウレタン樹脂の硬化触媒として用
いられることは多くの文献でみられる如く公知の事実で
ある。

しかし、驚くべきことに本発明者は下塗り塗料に錫化合
物をポリオールに対し′ｃ２０〜５０００ｐｐｍ加える
ことにより、その塗膜への上撚り塗料塗膜の付着性を高
度に改良する効果があることを見出したのである。

ポリウレタン塗料を下塗り塗料として用いた場合、時と
して、下塗し塗料の硬化条件、例えば乾燥温度、湿度に
よって上塗り塗料との層間付着性を悪くすることがある
ことが見出された。

しかし下塗りポリウレタン塗料に上述した如く錫化合物
を加えることにより、上塗り塗料との層間付着性を改良
する効果が生じるのである。

この時用いられる錫化合物には例えばジブチルスズジラ
ウレート、ジグチルスズジー　（２−エチルヘキシエー
ト）、２−エチルカプロン酸第１スズ、オレイン酸第１
スズなどが使用できる。

上述の錫化合物の添加量はポリオールに対して２０〜５
０００ｐｐｍであり、２０　ｐｐｍ未満では付着性への
効果が得られず５０００　ｐｐｍを越えると硬化膜が脆
くなり可撓性がなくなるので好ましくない。より好まし
くは５０〜３０００ｐｐｍである。

本発明においては、上述のポリウレタン樹脂下改す塗料
を塗装し引続き塗膜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−
エチルへキシル）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
的ｌθ〜３０００Ｐｐｍ％好ましくは３００〜１２００
ｐｐｍが適している。温度は０〜８０℃、好ましくは２
０〜４０℃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ａｆｆ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
ポリ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。

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
レタン樹脂下塗や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ＲＩＨ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、
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ることの利点を有する。

更に本発明では、下塗り塗料の硬化条件が大幅に度化し
ても上塗り塗料との付着性を低下させない利点を有する
。

〔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１体としてメタクリル酸メチル３５．０部、アクリｌ
し酸ブチル３６．θ部、アクリル酸エチル１３．９部お
よび２−しドロ午ジエチルメタクリレ−）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、Ｔ９；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（万態産業社製、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部および午
シロール１０部、ジグチルスズジラウレート０．００１
３部（２０ｐｐｍ　）からなる基材と、硬化剤としてト
リレンジイソシアネート（住人バイエルウレタン社製、
スミジュールＬ−７５）２４部からなる二液型ポリウレ
タン樹脂塗料を調整した。ＯＨ／　ＮＣＯ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、
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分間放置した。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
品名ポリンＮＩＩＩＲ８）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下塗り塗料を実施例
１と同様に塗装した後、アミン雰囲気処理をせずに１０
０℃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。

比較例　２ 実施例１で用いたポリウレタン樹脂下塗り塗料でジブチ
ルスズジラウレー）０．００１３部を０．０００３３部
（５ｐｐｍ）にした以外は同様のポリウレタン樹脂下塗
り塗料を用いて実施例１と同様の手段で塗膜を形成した
。得られたｍｉはピンホールのない可撓性にすぐれては
いるが上塗り塗膜と下塗り塗膜の眉間で剥離を生じた。

実施例　２〜４ 下表１に示す単量体および硬化剤郭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）。数値は重員部である。

表　　　１ するポリオールを使用し、表２に示すジブチルスズジラ
ウレート量を使用してウレタンＲＩ１４を実施例１と同
様昏こ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のない可撓性、付着性
のすぐれた塗膜であった。

比較例　３〜１０ 表２壷こ示す如き特数を有するポリオールを使用し、表
２に示すジブチルスズジラウレート員を使用して実施例
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、付着性で劣るか、
いずれかの不良がみられる結果となった。

上述した如く作り、表２に示す如き特数を有（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Ｌ１樹脂ｌｌ中に含まれる水酸基と当量の苛性カリ
のダ数で示す。

（２）付着性は下塗り塗膜と上塗り塗膜の層間密着性を
示し、ゴバン目試験法（ＪＩＳ−に−５４００）Ｅｆｊ
ｔ＝イ、　　１ｍｍ間隔でのゴパン目１００についての
残数で示す。

（３１−２０℃屈曲性は試験片を一２０℃に保ち一ｉｎ
の１８０噺り曲げ性である。

（４）耐温水性は４０℃で２４時間水に浸漬後のゴパン
目試験の結果を示す。

（６）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Ｏ９△、Ｘは次の定義による。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、反応性射出成形品の塗装に当り、
ポリウレタン下凍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
のある鼓膜が得られると共に、上塗り塗膜と下塗り塗膜
の層間接着性の改良が得られる。

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又は
   ポリウレタン樹脂塗料を塗装し、硬化させることからな
   る塗装方法において、上記下塗りポリウレタン樹脂塗料
   が（ａ）Ｔｇ：−４０℃〜３０℃、水酸基価；２０〜１
   ６０）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を含み、更に（ｃ）
   錫化合物をポリオールに対し２０〜５０００ｐｐｍ含有
   させたことを特徴とする反応性射出成形品の塗装方法。