JPH032027B2 - - Google Patents

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
ものである。

〔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
成形した成形品ウレタンRIM（Reaction
Injection Moulding）が実用に供されており、
その勝れた強度、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
面は平滑になつている成形品であるが、成形条件
など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。かかる成形品の
塗装においては、その微細孔に起因する塗膜外観
上の不良、たとえば発泡現象を防ぐ機能を有する
塗膜を形成しうる塗料並びに塗装方法が要求され
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
タン樹脂塗料を塗装する方法、あるいは触媒など
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、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などが知られている。

また(3)近年特公昭53−19038号公報に見られる
ようなアミンまたはアンモニア蒸気で処理するこ
とにより塗膜を硬化させる硬化乾燥方法が開発さ
れている。かかる方法は遊離のイソシアネート基
を有するビヒクルを含有する塗料組成物を適宜の
方法で被塗物上に塗布して形成した塗膜をアミン
またはアンモニア蒸気と接触またはこれに露出す
ることによりアミンまたはアンモニアを塗膜に浸
透させてその触媒作用により急速に硬化させるも
のであり、このときの塗料の安定性が良好で硬化
速度が速い等従来の塗装法にない特長を有するこ
とが知られている。

〔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)の従来のウレ
タンRIMの塗装法は塗膜の乾燥に長時間を要し
たり、低温タイプの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
点を有していた。さらにウレタンRIMはその成
形時に発生する表面の微細孔に加え、微細な凹
凸、シワ、フクレなどが表面に存在することがし
ばしば見受けられ、塗装によりこれら表面欠陥を
覆い隠し、良好な外観を得るためには１回の塗装
では不十分である場合が多く、通常は下塗りおよ
び上塗りの２コート塗装が適用されており、塗装
工程をより繁雑ならしめ生産性低下等の一因とな
つている。

また上記(3)の方法においては、塗装の硬化速度
が速くかつ硬化工程は塗膜の硬化速度が速い故に
一般に通常のポリウレタン樹脂塗料の硬化乾燥に
必要とされる温度よりも低温にて遂行できるとい
う利点を持つ。従つてウレタンRIMの塗装方法
として、より適した塗装方法である。

しかしながら前述のアミンまたはアンモニア蒸
気で処理することにより塗膜を硬化させる硬化乾
燥方法においては、その硬化装置が従来の加熱硬
化型塗料組成物塗膜の硬化装置とは本質的に異な
る装置すなわち、アミン蒸気発生装置およびアミ
ン蒸気濃度制御回路等を有する専用の硬化室が必
要であり新規に建造するか、または従来の加熱硬
化型塗料用硬化装置を大幅に改造しなければ実施
できない。さらに２コート塗装を行なう場合、原
則的に下塗り用、上塗り用の独立した２基の硬化
装置が必要である。

以上の如く、従来はウレタンRIMの塗装に関
し、ウレタンRIMの有する表面欠陥に起因する
塗膜外観の不良を回避でき、かつ塗装工程に支障
がなく短時間硬化が可能であり、さらに特殊な専
用硬化装置を設けることなしに実施できる塗装方
法が知られていなかつた。

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の塗装に関しウレタンRIMの表
面欠陥に起因する塗膜外観の不良を回避しかつ塗
装工程に支障がなく短時間硬化が可能であり、さ
らに特殊な専用硬化装置を設けることなしに実施
できる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アミンを含む下塗
り塗料で塗装し、次いで硬化性ポリウレタン樹脂
塗料からなる上塗り塗料を塗装することからなる
反応性射出成形品の塗装方法である。

本発明方法で使用する下塗り塗料に含むアミン
は下塗り塗膜層より上塗り塗膜層へ浸透し、上塗
り塗膜層の触媒として作用させるものであるの
で、蒸気圧を有する揮発性アミンを用いれば上塗
り塗膜層へのアミンの浸透がより急速に行なわれ
る。また、上塗り塗料は硬化性ポリウレタン樹脂
塗料を用いるが、より低温かつ短時間で塗膜を硬
化させることが可能なことから遊離のイソシアネ
ート基を含む硬化性ポリウレタン樹脂塗料を用い
ればより有効である。また、上塗り塗料中にはポ
リウレタン樹脂の硬化触媒を含む必要が無いため
触媒を添加することに起因する塗装作業性の低下
は生じない。

一方、下塗り塗料として用いる塗料はアミンを
含むことを要件とするため、含有するアミン下塗
り塗料の塗装作業さらに具体的には可使時間に影
響を与えない組成物からなる塗料を用いれば本発
明の利点はより明確に発揮される。このような目
的にかなうものとして、熱可塑性樹脂塗料からな
る下塗り塗料を用いればより有効であり、この場
合塗料の可使時間等作業性の低下は無視できる程
少ない。

以下、本発明の方法をさらに具体的に説明す
る。

本発明において、下塗り塗料に含むアミンとし
ては特に制限はないが、上塗り塗料の硬化触媒と
して機能させるので揮発性を有するアミンが好ま
しい。揮発性を定量的に表わすには、一定温度に
おける蒸気圧を用いるが、本発明で使用するアミ
ンの目安として25℃において１mmHg以上の蒸気
圧を有するアミンであれば、アミンが上塗り塗膜
層により急速に浸透し、触媒効果がより顕著に発
揮されるので好ましい。さらに本発明で用いるア
ミンが触媒であることから、第１級アミンあるい
は第２級アミンよりも第３級アミンがより好まし
い。

たとえばトリエチルアミン、ジメチルエチルア
ミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、メチルジエチルアミン、ジ
メチルエタノールアミン、ジエチルエタノールア
ミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホ
リン等は揮発性を有するアミンであり好適であ
る。その他、トリブチルアミン、ジメチルベンジ
ルアミン、メチルジエタノールアミン等が使用で
きる。アミンの添加量は下塗り塗料中に0.1〜10
重量％存在させ、好ましくは１〜３重量％存在さ
せる。0.1重量％以下では触媒効果が顕著に表わ
れず、10重量％以上では形成される上塗り塗膜の
耐久性を劣化させることが有り好ましくない。ア
ミンの添加法は所定量を下塗り塗料に添加後、単
に撹拌混合するだけで良い。

次に下塗り塗料としてはアミンを含むこと以外
特に限定されず、種々の熱可塑性樹脂塗料あるい
は熱硬化性樹脂塗料が使用可能であるが前述の理
由により熱可塑性樹脂塗料がより有効である。

このような例として熱可塑性アクリル樹脂塗
料、熱可塑性ポリウレタン樹脂塗料、熱可塑性ビ
ニル樹脂塗料等が挙げられ、いずれも使用可能で
あるが、中でも付着性・可撓性が優ることから熱
可塑性ポリウレタン樹脂塗料が特に好ましい。

熱可塑性ポリウレタン樹脂塗料とは、一般にウ
レタンラツカーと呼ばれる塗料であり、主として
２官能性のポリオールと、ポリオールに対し当量
以下のジイソシアネートを反応させウレタン結合
の生成により鎖延長されたイソシアネート基を含
まない熱可塑性ポリウレタン樹脂からなる塗料で
ある。

本発明で用いる下塗り塗料には前述のアミンを
含むことを必須とするが、他に必要に応じ着色顔
料、体質顔料等の顔料類、界面活性剤、消泡剤、
レベリング剤、色別れ防止剤等通常使用される
種々の添加剤、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。

次に上塗り塗料としては硬化性ポリウレタン樹
脂塗料を用いる。硬化性ポリウレタン樹脂塗料に
は遊離のイソシアネート基を含むものと含まぬも
のがあり、いずれも使用可能であるが遊離のイソ
シアネート基を含むものが一般により低温短時間
で硬化するため好ましい。遊離のイソシアネート
基を含む硬化性ポリウレタン樹脂塗料とは一般に
２液型ポリウレタン樹脂塗料と呼ばれ、遊離のイ
ソシアネート基を含まないものは一般に１液ブロ
ツクイソシアネート型と呼ばれる。

２液型ポリウレタン樹脂塗料とはポリオールを
含む基材と、ポリイソシアネート基を含む硬化剤
を塗装前に混合して使用するものであり、ポリオ
ールとしてアクリルポリオール、ポリエステルポ
リオール、ポリエーテルポリオール、アルキツド
ポリオール、ポリオレフインポリオール等が使用
可能であるがアクリルポリオールおよびポリエス
テルポリオールがより好ましい。

また、ポリイソシアネート基を含む硬化剤とし
てはトリレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシ
アネート、水素添加キシリレンジイソシアネー
ト、４，4′−ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、４，4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート等、あるいはこれらとたとえばエチレング
リコール、プロピレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセ
リン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリ
トール等の２価以上のアルコールとの付加体ある
いはビウレツト化合物あるいはイソシアヌレート
環化化合物等が用いられる。

上塗り塗料には、必要に応じて下塗り塗料と同
様の顔料、添加物、溶剤等を含有することができ
る。

なお、２液型ポリウレタン樹脂塗料の場合、基
剤と硬化剤の混合比率は、基剤中の水酸基１モル
に対し硬化剤中のイソシアネート基が0.5〜3.0モ
ルとなる割合が好ましく、さらに好ましくは0.7
〜1.3モルとなる場合である。0.5モルより少なく
ても、また3.0モルより多くても塗膜に発泡現象
等の不良が出易くなり好ましくない。

本発明において用いられる反応性射出成形品と
してはウレタンRIM、繊維強化ウレタンRIMな
どが適している。

塗装方法は下塗り塗料、上塗り塗料共に通常行
なわれるエアースプレー、エアレススプレー、静
電塗装等が適用でき特に制限はない。

塗装工程としては、下塗り塗料を塗装後10℃〜
80℃にて１分〜20分、好ましくは20℃〜30℃にて
３分〜10分の放置を経た後、上塗り塗料を塗装す
る。この間温度が80℃以上であると下塗り塗料に
含有されるアミンが種類によつては揮散する可能
性が有り、また、ウレタンRIMの表面に存在す
る微細孔に起因する塗膜欠陥たとえば発泡現象が
生じる場合が有り好ましくない。また放置時間が
20分以上になるとラインスペースの増大、生産性
の低下が起り、好ましくない。

一方、上塗り塗料の硬化は、下塗り塗膜層より
触媒たるアミンが浸透することにより生起するた
め、通常の硬化性ポリウレタン樹脂塗料の硬化に
要するよりも低温化、短時間化が可能であり、上
塗り塗料の組成にもよるが25℃〜100℃にて10分
〜30分の条件にて可能である。

なお硬化装置としては特公昭53−19038号公報
に見られるような特殊な構造の装置はもちろん必
要なく、塗膜は塗装後従来のポリウレタン樹脂塗
料の硬化に要するよりも低温・短時間にて硬化す
るため、省エネルギー化、異物付着の低減化とい
つた利点も生じる。

〔作用〕

本発明の方法によれば、下塗り塗料を塗装し、
次いで上塗り塗料を塗装した後、下塗り塗膜層よ
りアミンが徐々に上塗り塗膜層に浸透し、上塗り
塗膜層の硬化触媒として作用するため塗膜の硬化
に要する温度を低下できかつ時間を短縮できる。
従つてウレタンRIMの如き被塗物表面の微細孔
に起因する塗膜欠陥が生じ易い物品の塗装法とし
て好適である。

〔実施例〕

本発明を以下に実施例を挙げて更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。部は重量部である。

実施例 １ (a) 下塗り塗料(A)の調製： 熱可塑性ポリウレタン樹脂（デスモラツク
4125；住友バイエルウレタン社製）100部に、
二酸化チタン（CR−50；石原産業社製）1.5部
およびカーボンブラツク（MA−100；三菱化
成社製）0.3部およびメチルエチルケトン50部
を加え、ペイントコンデイシヨナーで混練し
た。この塗料98部にトリエチルアミン２部を加
え下塗り塗料とした。

(b) 上塗り塗料(A)の基剤の調製： アクリルポリオール樹脂（アクリデイツクＡ
−811；大日本インキ化学社製）100部に、二酸
化チタン（CR−90；石原産業社製）40部およ
びキシレン1.0部および酢酸ブチル8.8部を加
え、ペイントコンデイシヨナーで混練した。こ
の塗料99.9部にシリコン樹脂0.1部を加え上塗
り塗料(A)の基剤とした。

(c) 塗装： 離型剤を取り除いたウレタンRIMにトルエ
ンを用いて粘度10秒（フオードカツプ＃４使
用）まで希釈した上記下塗り塗料(A)をエアース
プレーにて乾燥膜厚20μとなるよう塗装し、30
℃の空気中に５分間放置した。次にあらかじめ
上記上塗り塗料(A)の基剤20部と硬化剤（スミジ
ユールＮ−75；住友バイエルウレタン社製ヘキ
サメチレンジイソシアネートのビユレツト化合
物）１部の混合物をキシレンにて粘度15秒（同
上）まで希釈して作製しておいた上塗り塗料(A)
をエアースプレーにて乾燥膜厚35μとなるよう
塗装し、30℃の空気中に15分間放置した。

かくして得られた塗膜は粘着性がなく、外観
は光沢があり、発泡現象、ワキ等もなく良好で
あつた。ゴバン目試験（JIS Ｋ−5400）の結果
は100/100であり付着性は良好であつた。

また、下塗り塗料、上塗り塗料共に８時間後
も粘度変化がなく、可使時間は良好であつた。

比較例 １ 実施例１において、下塗り塗料(A)にトリエチル
アミンを含有させなかつたこと以外は実施例１と
同様に行なつた。

得られた塗膜は粘着性が有り、硬化不良であつ
た。

比較例 ２ 実施例１において、下塗り塗料にトリエチルア
ミンを含有させず、かつ上塗り塗料を塗装後120
℃で30分焼付乾燥を行なつたこと以外は実施例１
と同様に行なつた。得られた塗膜は粘着性はなか
つたが、塗膜外観は発泡現象が多数発生し不良で
あつた。

実施例 ２ (a) 下塗り塗料(B)の調製： 熱可塑性アクリル樹脂（アクリデイツクＡ−
167；大日本インキ化学社製）100部に、キシレ
ン80部およびＮ−メチルモルホリン４部を加え
下塗り塗料(B)とした。

(b) 上塗り塗料(B)の調製： ポリエステルポリオール（デイスモフエン
670；住友バイエルウレタン社製）100部にアル
ミペースト（アルペースト1100NA；東洋アル
ミニウム社製）10部および沈降防止剤0.5部お
よびセロソルブアセテート4.4部を加え、十分
に撹拌して基剤とし、基剤100部に対し、硬化
剤（タケネートＤ−110N；武田薬品工業社製
キシリレンジイソシアネートのアルコール付加
体）50部を混合し、上塗り塗料(B)とした。

(c) 塗装： 離型剤を取り除いた繊維強化ウレタンRIM
に下塗り塗料(B)をエアースプレーにて乾燥膜厚
25μとなるよう塗装した後、20℃の空気中で２
分間放置した。その後上塗り塗料(B)をエアース
プレーにて乾燥膜厚25μとなるよう塗装し、40
℃の空気中で25分間放置した。得られた塗膜は
粘着性がなく、外観は光沢が有り、発泡等もな
く良好であつた。また、付着性はゴバン目試験
１００／１００と良好であり、上塗り塗料の可使時間
は８時間以上であつた。

実施例 ３ 実施例２において下塗り塗料に含むアミンをジ
メチルエタノールアミンに変更した以外は実施例
２と同様に行なつた。結果は塗膜に粘着性がなく
外観も異常なく良好であつた。

比較例 ３ 実施例２において下塗り塗料を塗装せず、上塗
り塗料のみを塗装した。得られた塗膜は粘着性が
有り硬化不良であつた。

比較例 ４ 実施例２において上塗り塗料を市販のメラミン
樹脂塗料（グリミン＃100；神東塗料社製）に変
更した以外は実施例２と同様に行なつた。結果は
上塗りが著しく粘着性が有り実用に供さないもの
であつた。

実施例 ４ 実施例１において、下塗り塗料に含むアミンを
メチルジエタノールアミンに変更し、かつ上塗り
塗料を塗装後75℃の空気中で20分間放置した点以
外は実施例１と同様に行なつた。

得られた塗膜は粘着性がなく、外観は光沢が有
り発泡現象等の異常は全く見られなかつた。

実施例 ５ (a) 上塗り塗料(C)の調製： 上塗り塗料(B)の基剤100部にブロツクイソシ
アネート（デスモジユールAPステープル；住
友バイエルウレタン社製）の48％セロソルブア
セテート溶液100部を加え十分に撹拌混合して
１液型の上塗り塗料(C)とした。

(b) 塗装： 離型剤を取り除いたウレタンRIMに実施例
２で用いた下塗り塗料(B)をエアースプレーにて
乾燥膜厚25μとなるよう塗装した後、25℃の空
気中で４分間放置した。

その後上記上塗り塗料(C)をエアースプレーに
て乾燥膜厚30μとなるよう塗装し、100℃の空
気中に30分間放置した。得られた塗膜は粘着性
がなく、外観に何ら異常を認めなかつた。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、反応性射出成形品の塗
装において従来行なわれている塗装法よりも低
温、短時間にて塗膜の硬化がなされるため反応性
射出成形品の表面に存在する微細孔に起因する塗
膜外観の不良を回避でき、加えてライン塗装工業
の工程に支障を与えない。さらに本発明の方法は
特殊な専用の硬化装置を設けることなしに実施で
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反応性射出成形品をアミンを含む下塗り塗料
   で塗装し、次いで硬化性ポリウレタン樹脂塗料か
   らなる上塗り塗料を塗装することを特徴とする反
   応性射出成形品の塗装方法。 ２ 下塗り塗料に含むアミンが温度25℃において
   蒸気圧を有する揮発性アミンである特許請求の範
   囲第１項記載の塗装方法。 ３ 下塗り塗料が熱可塑性樹脂からなる下塗り塗
   料である特許請求の範囲第１項記載の塗装方法。 ４ 熱可塑性樹脂塗料からなる下塗り塗料が、熱
   可塑性ポリウレタン樹脂からなる下塗り塗料であ
   る特許請求の範囲第３項記載の塗装方法。 ５ 硬化性ポリウレタン樹脂塗料からなる上塗り
   塗料が遊離のイソシアネート基を含む硬化性ポリ
   ウレタン樹脂塗料からなる上塗り塗料である特許
   請求の範囲第１項記載の塗装方法。