JPH04110114A

JPH04110114A - ウレタン製品の製造方法

Info

Publication number: JPH04110114A
Application number: JP22655590A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kimura; 均木村; Isamu Hara; 勇原; Tateo Idera; 出良　楯夫; Katsumi Yokoo; 克己横尾
Original assignee: DAIDO KAGAKU KOGYO KK; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: DAIDO KAGAKU KOGYO KK; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-10

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）この発明は、塗装工程の前の溶剤による洗浄工程を省き
得る、反応射出成形によるウレタン製品の製造方法に関
するものである。

（従来の技術）反応射出成形により製造するウレタン製品としては例え
ば、自動車等の車両用のウレタンバンパがあり、かかる
ウレタンバンパの製造に際しては、従来は、ワックス系
の離型剤を成形型に塗布した後、原料をその成形型内に
注入して射出成形し、これによって形成したウレタンバ
ンパに、離型後、石油系の溶剤を用いた蒸気洗浄を施し
て、その表面の離型剤を除去し、その後そのウレタンバ
ンパを乾燥させてからそれに塗装を施す、という工程が
一般的に採られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の製造工程での溶剤による洗浄
は、作業環境を損なうという問題かあった。

また、上記製造工程では洗浄に石油系溶剤を用いている
ため、その後の乾燥工程での温度を防災上あまり高く出
来ず、それゆえ乾燥に時間がかかるという問題もあった
。

そこで、かかる問題解決のため本出願人が研究を重ねた
結果、溶剤系の洗浄剤を用いなくても洗浄除去が可能な
離型剤が見出された。

この発明は、かかる離型剤を用いて上記課題を有利に解
決したウレタン製品の製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段）この発明のウレタン製品の製造方法は、ウレタン製品を
反応射出成形により製造するに際し、酸価を有するワッ
クスを２．０〜２０．０重量％とし、無極性ワックスを
０．１−１５．０重量％とし、脂肪族炭化水素および芳
香族炭化水素からなる留分温度６０〜１８０°Ｃの溶剤
を残部とした離型剤を成形型に塗布し、その後、製品の
原料であるインシアネート類およびポリオール類をその
成形型内に注入して射出成形することを特徴とするもの
である。

そして特に、ウレタン製品としてウレタンバンパを反応
射出成形により製造するに際しては、前記離型剤を成形
型に塗布した後、バンパの原料であるイソシアネート類
およびポリオール類と、内部離型剤とをその成形型内に
注入して射出成形し、その射出成形により形成したウレ
タンバンパに、水溶性アルカリ洗浄剤での洗浄と、湯洗
と、酸処理と、水洗と、加熱乾燥と、塗装とを順次に施
すこととしても良い。

（作用）ウレタン製品の製造に際しては、成形型は成形精度確保
のため通常６０〜８０°Ｃに加温されているため、成形
時に使用する離型剤はこの温度下で離型性が優れている
必要があり、前記前者の発明のウレタン製品の製造方法
で用いる前記離型剤は、第１成分である酸価を有するワ
ックスと第２成分である無極性ワックスとによりその離
型性をもたらすことができる。

しかも上記離型剤は第１成分として酸価を有するワック
スを含むので、アルカリ洗浄によって容易に洗浄除去さ
れ得る。

従って、この前者の発明の方法によれば、溶剤系の洗浄
剤を用いなくても、射出成形したウレタン製品から離型
剤を洗浄除去して以後の塗装工程での塗装品質を確保す
ることができるので、洗浄工程での作業環境を大幅に改
善し得て、作業者の健康管理を容易ならしめることがで
き、加えて洗浄後の乾燥工程での乾燥温度も高め得て、
乾燥時間を短縮することができる。

上記離型剤につき具体的に説明すると、第１成分である
酸価を有するワックスとしては例えば、直鎖または側鎖
酸化ポリエチレンワックス、酸化マイクロワックス、酸
化ペトロラタム、酸化パラフィン、酸化オレフィン、モ
ンタンワックス等を用いることができ、特に好ましくは
、酸化マイクロワックスを用いる。

この酸価を有するワックスの添加量は、２．０〜２０．
０重量％とするが、これは、２．０重量％未満では離型
性および洗浄性か損なわれ、２０．０重量％を越えると
塗布作業性および成形型に対する均一付着性か阻害され
て好ましくないからである。

また、第２成分である無極性ワックスとしては例えば、
直鎖または側鎖ポリエチレンワックス、低分子量ポリプ
ロピレンワックス、α−オレフィンワックス等を用いる
ことができ、特に好ましくは、形成皮膜の強靭性および
表面滑性と、混合融点の向上とをもたらすポリエチレン
ワックスを用いる。

この無極性ワックスの添加量は、０．１〜１５．０重量
％とするが、これは、０．１重量％未満では離型性が発
揮されず、１５．０重量％を越えるとアルカリ洗浄によ
る洗浄性が損なわれて好ましくないからである。

ここで、上記第１成分および第２成分のワックスの合計
は、好ましくは２．１重量％〜２３重量％とする。これ
は、２．１重量％未満では離型性か充分でなく、２３重
量％を越えると粘度が高くなり過ぎて作業性が低下する
からである。

そして、上記離型剤の残部である溶剤としては例えば、
白ガソリン、絶縁塗料揮発油、特殊ゴム揮発油等の石油
系溶剤を用いることができる。

ここで、その溶剤の留分温度を６０〜１８０６Ｃとした
のは、留分温度が６０°Ｃ未満では離型剤のスプレー塗
布後の蒸発が早すぎて形成皮膜の均一性に欠けることに
なり、留分温度が１８０℃を越えると離型剤の塗布後の
蒸発乾燥性が悪くなって好ましくないからであり、より
好ましくは、留分温度が７０〜１６０℃のものを用いる
。

また、射出成形したウレタン製品から上記離型剤を除去
するためのアルカリ洗浄に用いる洗浄剤につき具体的に
説明すると、このアルカリ洗浄剤は例えば、無機ビルダ
、キレート剤、有機アルカリ物質、および界面活性剤よ
り構成することができる。

ここで、無機ビルダとしては例えば、第三リン酸ソーダ
、第ニリン酸ソーダ等のリン酸塩類、トリポリリン酸ソ
ーダ、ピロリン酸ソーダ等の重合リン酸塩類、可性ソー
ダ、炭酸ソーダ等のソーダ塩類、オルソ、メタ、ケイ酸
ソーダ等のケイ酸塩類等を用いることができ、特に好ま
しくは、被洗浄物の分散性、再沈着防止性、乳化、膨潤
、可溶化、キレート化に優れた作用を持ち、かつウレタ
ンに対する悪影響を少な（するバッファ効果を持つ重合
リン酸塩、中でもトリポリリン酸ソーダを用いる。

また、キレート剤は、水中のカルシウム、マグネシウム
等をキレート化して界面活性剤の不活性化を防止すると
同時に、ウレタン製品中に内部離型剤としてステアリン
酸亜鉛の如き金属化合物が含まれている場合にそれをキ
レート化して洗浄するためのものであり、かかるキレー
ト剤としては例えば、アミノカルボン酸型キレート剤、
オキシカルボン酸型キレート剤、ホスホ酸型キレート剤
等を用いることができる。

さらに、有機アルカリ物質としては例えば、アンモニア
水、アンモニウム塩類、アルカノールアミン等を用いる
ことができ、特に好ましくは、離型剤中のワックスの膨
潤および乳化作用があるアルカノールアミンを用いる。

そして、界面活性剤としては例えば、アニオン系界面活
性剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤等を用い
ることができ、特に好ましくは、被洗浄物の乳化分散性
、低泡性に優れた作用を持つ非イオン系界面活性剤、中
でもアルキルアミン塩のＥ、　０．付加物と、Ｅ、０．
、　Ｐ、０．ブロックポリマーとを併用する。

しかして特に、ウレタン製品としてウレタンバンパを反
応射出成形により製造するに際し、前記離型剤を成形型
に塗布した後、バンパの原料であるイソシアネート類お
よびポリオール類と、内部離型剤とをその成形型内に注
入して射出成形した場合に、その射出成形により形成し
たウレタンバンパに、水溶性アルカリ洗浄剤での洗浄と
、湯洗と、酸処理と、水洗と、加熱乾燥と、塗装とを順
次に施す、前記後者の発明にあっては、アルカリ洗浄に
より前記離型剤が除去された後、原料に添加された内部
離型剤としてのステアリン酸亜鉛の如き金属石鹸が酸処
理によって完全に除去され、その後に塗装が施されるこ
とになる。

ところで上記金属石鹸は、アルカリ洗浄のみでは完全に
は除去しきれず、微量残留して、塗装工程でウレタンバ
ンパと塗料との密着性を阻害する作用をなす。

従って、上述の如く内部離型剤を特に酸処理によって完
全に除去するこの後者の発明の方法によれば、極めて高
い塗装品質を得ることができる。

ここで、上記酸処理には例えば、硫酸、塩酸、リン酸、
硝酸、フッ酸、スルファミン酸等の無機酸を用い得る他
、クエン酸、グルコン酸、シュウ酸、酒石酸、ギ酸、グ
リコール酸等の有機酸を用いることができ、特に好まし
くは、有機酸、中でも亜鉛に対するキレート力が強く洗
浄作用の高いグリコール酸を用いる。

尚、グリコール酸は、ウレタンバンパ自体にスプレー塗
布等することにて容易に適用でき、その使用可能濃度は
１〜７５％、最適濃度は５〜１０％であり、使用可能温
度は常温〜７０℃、最適温度は５０〜６０°Ｃである。

また、上記後者の発明の方法によれは、溶剤系の洗浄剤
を用いないため、洗浄工程での作業環境を大幅に改善し
得て、作業者の健康管理を容易ならしめることかできる
のはもちろん、洗浄工程後の乾燥工程での乾燥温度をウ
レタンバンパの耐熱温度である１２０℃まで高めること
ができるので、乾燥時間を大幅に短縮することができる
。

（実施例）以下に、この発明の実施例につき詳細に説明する。

第１図は、この発明のウレタン製品の製造方法をウレタ
ンバンパの製造に適用した実施例およびそれと離型剤等
の条件を異ならせた比較例における製造工程を示す工程
図であり、この製造工程において、先ず射出成形工程ｌ
では、金型温度８０８Ｃの射出成形用金型に離型剤をス
プレー塗布した後、その金型温度にて十ショット連続で
、内部離型剤としてのステアリン酸亜鉛を添加したバン
パの原料を注入してウレタン製品パの型打ちを行う。

尚、バンパの原料には、住友バイエルウレタン社製のバ
ンパ用ポリウレタン成形材料であるハイフレックス１１
０／ＩＭＲ（商品名）を用いる。

次の加熱工程２では、射出成形後に金型から離型させた
ウレタンバンパを１２０°Ｃで８５分間加熱し、充分反
応硬化させる。

次のアルカリ洗浄工程３では、上記加熱したウレタンバ
ンパを、液温８０℃のアルカリ洗浄剤水溶液により、圧
力２　ｋｇ　／　ｃＵｌ、被塗物との距離８ｃｍで３分
間スプレー洗浄する。

ここで、上記アルカリ洗浄剤は、重合リン酸塩（トリポ
リリン酸ソーダ）５０部、キレート剤（ＥＤＴＡ２Ｎａ
）３０部、有機アルカリ物質（モノエタノールアミン）
１０部、非イオン界面活性剤（アルキルアミン塩Ｅ、　
Ｏ，付加物）５部、および非イオン界面活性剤（Ｅ、０
．、　Ｐ、Ｏ，ブロックポリマー）５部からなるものと
し、これを５％濃度の水溶液として用いる。

次の湯洗工程４では、上記アルカリ洗浄したウレタンバ
ンパを、液温５００Ｃの通常水により、圧力２ｋｇ、／
ｃイ、被塗物との距離１５ｃｍで２分間スプレー洗浄す
る。

次の酸洗工程５では、上記湯洗したウレタンバンパを、
液温５５℃の酸処理剤により、圧力２ｋｇ／ｃｕｒ、被
塗物との距離８　ｃｍで２分間スプレー洗浄する。

ここで、上記酸処理剤としては、グリコール酸の６％水
溶液を用いる。

次の水洗工程６では、上記酸洗したウレタンバンパを、
常温の通常水により、圧力２ｋｇ／ｃｎｒ、被塗物との
距離１５ｃｍで１分間スプレー洗浄する。

次の純水洗工程７では、上記水洗したウレタンバンパを
、常温の純水により、圧力１　ｋｇ　／　ｃｒｔ、被塗
物との距離８ｃｍで１分間スプレー洗浄する。

次の乾燥工程８では、上記純水洗したウレタンバンパを
、８０℃で１０分間加熱し乾燥させる。

尚、この加熱温度は、ウレタンバンパの耐熱温度である
１２０℃までは上げることができる。

そして最後の塗装工程９では、日本ビーケミカル社製の
塗料（商品名）フレキセンＲＢ　１１０プライマーを厚
さ１５μ塗布し、１１０°Ｃで１５分間加熱して乾燥さ
せた後、同社製の塗料（商品名）フレキセンＮｏ、　１
０１白を厚さ１４０μ塗布し、１２０℃で２０分間加熱
して乾燥させる。

第２図は、上記製造工程で成分を種々異ならせた離型剤
を用いてウレタンバンパを製造しく但し比較例３では酸
洗工程５を省略した）、その離型性と洗浄性とを評価し
た結果を示す図であり、この結果からも明らかなように
、実施例１〜５では離型性と洗浄性とが共に良好であっ
たのに対し、比較例１〜３では離型性と洗浄性との何れ
かか不充分であった。

尚、離型性は、離型剤塗布後連続で＋ショット以上成形
できた場合に充分（○）と判定し、また洗浄性は、上記
製造工程で製造したウレタンバンパについてその塗膜に
ナイフで１ｍｍ角の枡目の傷を基盤目状に１００個つけ
た上にセロハンテープを貼って剥がす基盤目密着試験を
行って、１００／１００（全ての枡目で塗料の剥がれか
ない）の場合に充分（○）と判定した。

また、射出成形後未洗浄のウレタンバンパと、アルカリ
洗浄後のもの、そしてさらに酸洗後のものにつき、表面
に付着している内部離型剤の亜鉛の量を蛍光Ｘ線分析に
より調査した結果、未洗浄ではかなり存在していたのか
、アルカリ洗浄後にはほとんどなくなって微少量となり
、さらに酸洗後には実質上完全になくなっていた。

従ってこの点からも、アルカリ洗浄および酸洗により塗
装品質が高められたことが裏付けられた。

上述の如く、この実施例の製造方法によれば、溶剤系の
洗浄剤を用いなくても、射出成形したウレタンバンパか
ら離型剤を洗浄除去して以後の塗装工程での塗装品質を
確保することかできるので、洗浄工程での作業環境を大
幅に改善し得て、作業者の健康管理を容易ならしめるこ
とができ、加えて洗浄後の乾燥工程での乾燥温度も高め
得て、乾燥時間を短縮することができる。

また、この実施例の製造方法によれば、内部離型剤とし
ての金属石鹸を酸処理にて完全に除去し得るので、極め
て高い塗装品質を得ることができる。

以上、実施例について説明したか、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えは、原料に内部離型剤を
添加しない場合には、比較例３の如く酸処理工程を省い
ても充分な洗浄効果が得られ、その場合には洗浄工程も
適宜省略することかできる。

（発明の効果）かくしてこの発明のウレタン製品の製造方法によれば、
溶剤系の洗浄剤を用いなくても、射出成形したウレタン
製品から離型剤を洗浄除去して以後の塗装工程での塗装
品質を確保することができるので、洗浄工程での作業環
境を大幅に改善することができ、加えて洗浄後の乾燥工
程での乾燥温度も高め得て、乾燥時間を短縮することが
できる。

しかして特に、ウレタン製品としてウレタンバンパを反
応射出成形により製造するに際し、前記離型剤を成形型
に塗布した後、バンパの原料であるイソシアネート類お
よびポリオール類と、内部離型剤とをその成形型内に注
入して射出成形した場合に、その射出成形により形成し
たウレタンバンパに、水溶性アルカリ洗浄剤での洗浄と
、湯洗と、酸処理と、水洗と、加熱乾燥と、塗装とを順
次に施すこととすれば、内部離型剤をも特に酸処理によ
って完全に除去することができるので、先に述べた効果
が得られるのに加えて、極めて高い塗装品質を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のウレタン製品の製造方法をウレタン
バンパの製造に適用した実施例およびそれと離型剤等の
条件を異ならせた比較例における製造工程を示す工程図
、第２図は上記製造工程で成分を種々異ならせた離型剤を
用いてウレタンバンパを製造し、その離型性と洗浄性と
を評価した結果を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、ウレタン製品を反応射出成形により製造するに際し
、酸価を有するワックスを２．０〜２０．０重量％とし、
無極性ワックスを０．１〜１５．０重量％とし、脂肪族
炭化水素および芳香族炭化水素からなる留分温度６０〜
１８０℃の溶剤を残部とした離型剤を成形型に塗布し、
その後、製品の原料であるイソシアネート類およびポリ
オール類をその成形型内に注入して射出成形することを
特徴とする、ウレタン製品の製造方法。２、前記ウレタン製品としてウレタンバンパを反応射出
成形により製造するに際し、前記離型剤を成形型に塗布した後、バンパの原料である
イソシアネート類およびポリオール類と、内部離型剤と
をその成形型内に注入して射出成形し、その射出成形により形成したウレタンバンパに、水溶性
アルカリ洗浄剤での洗浄と、湯洗と、酸処理と、水洗と
、加熱乾燥と、塗装とを順次に施すことを特徴とする、
請求項１記載のウレタン製品の製造方法。