JPH0418964A - 反応性射出成形品の塗装法 - 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法に関するものでる。

［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
において硬化及び成形を同時に行うことにより得られる
樹脂成形物品であり、例えばポリオール及びポリイソシ
アネートを原料として成形したウレタンＲＩＭ（Ｒｅａ
ｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｕｌｄｉｎｇ）
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。

近年自動車工業界では意匠性重視の観点からウレタンＲ
ＩＭ製自動車部品に塗装を施す場合が多く、その塗装方
法としては先ず付着性付与を目的とする下塗り塗料を塗
装し、乾燥した後、熱可塑性樹脂塗料又は熱硬化性樹脂
塗料又はポリウレタン樹脂塗料を上塗り塗料として塗装
し、乾燥する方法が提案され、使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上塗り塗料として熱可塑性樹脂塗料を用
いた場合、塗膜の耐久性に劣り、又熱硬化性樹脂塗料を
用いた場合、塗膜の耐久性は熱可塑性樹脂塗料を用いた
場合と比較して改善されるものの一般に塗膜を硬化させ
る時、１２０℃以上の高温を必要とし、このため塗膜の
収縮が大きくこれに起因して塗膜の光沢、鮮映性が劣化
し満足できるものが得られない欠点を有する。又上塗り
塗料としてポリウレタン樹脂塗料を用いた場合、塗膜の
耐久性、光沢、外観は要求を満たすものが得られるもの
の、塗料が２液型であるため、塗装に際し、主剤と硬化
剤を塗装前に混合しなければならぬ煩雑さを有すると共
にポットライフが有限であるというと塗装作業上の問題
点を有している。

又耐久性、光沢、鮮映性に優れた塗膜を得ることが可能
であり、かつ作業上有利な塗料としてブロックトイソシ
アネート硬化型ポリウレタン樹脂塗料が知られているが
、この場合熱硬化のために−Ｍに１５０℃以上の高温を
必要とし、ウレタンＲＩＭの塗装に用いると、ウレタン
ＲＩＭ基体そのものの変形の発生等の問題があり、実用
に供することの可能な塗料は見出されていない。

従って本発明の目的は上述した如き問題点を解決したポ
リウレタンＲＩＭの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Ｊ 本発明は反応性射出成形品を塗装するに当り、熱可塑性
樹脂をバインダーとする下塗り塗料を塗装乾燥し、熱硬
化性ポリウレタン樹脂をバインダーとする上塗り塗料を
塗装乾燥する塗装法において、前記上塗り塗料に用いる
熱硬化性ポリウレタン樹脂が、 （ａ）下記反復単位（Ｉ）、’（ｒＩ）及び（■）：（
式中Ｘは水素原子又はメチル基であり、Ｒ＋及びＲ２は
同じか又は異なり、水素原子又はＣＩ〜Ｃ４アルキル基
であり、βは１〜１８の整数、ｍは５〜７の整数、ｎは
１〜６の整数、ｋは１〜１０の整数を表わす）からなり
、かつ前記反復単位（ＩＩ）を１分子中に少なくとも２
個含有し、数平均分子量１０００〜２００００、水酸基
価２０〜２００１塩基価５〜４０を有する付加重合体と
、 （ｂ）イソシアネートのプレポリマーの末端遊離イソシ
アネトー基をβ−ジケトンによりブロックしたブロック
トイソシアネート を含む塗料を用いることにある。

本発明で用いる前記熱硬化性ポリウレタン樹脂塗料の（
ａ）の付加重合体と（ｂ）のプロツクトイソイシアネー
トの割合は、（ａ）のＯＨ当量［反復単位（ＩＴ　）に
含有される］対ｆｂ）のブロック解離により再生される
イソシアネート当量比で１：０．８〜１：１．５の範囲
で使用するとよい。

本発明で用いる下塗り塗料は、上塗り塗膜の付着性付与
を目的として塗装するものである。この下塗り塗料のバ
インダーとして用いる熱可塑性樹脂としては従来よりウ
レタンＲＩＭの下塗りに用いられているものを使用でき
、例えば熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性アクリル
樹脂、各種ビニル系共重合体樹脂等を使用できる。これ
ら熱可塑性樹脂はガラス転移点が一り０℃〜Ｏ℃、好ま
しくは一２０℃〜−５℃の範囲のものを使用するとよい
。一般にガラス転移点がこの範囲外であると形成される
塗膜に対する外部からの衝撃に対して弱く、割れ、剥れ
を生ずることがあるので好ましくない。又その数平均分
子量は一般に２０００〜１０００００、更には１０００
０〜４００００の範囲のものが好ましい。数平均分子量
が２　ＣＩＯＯ未満になるとウレタンＲＩＭに対する付
着性が劣るようになり、又１０００００を越えると塗膜
の平滑性が低下して外観が劣るようになるので好ましく
ない。前記熱可塑性樹脂はそれぞれ独立で使用してもよ
く。２種以上混合して使用することもできる。特に好ま
しいのは熱可塑性ポリウレタン樹脂である。

次に本発明で用いる上塗り塗料は、バインダーとして前
記反復単位（Ｉ）、（ＩＴ）及び（ｍ）からなり、水酸
基を含有する付加重合体成分（ａ）と、前記ブロックト
イソシアネート成分（ｂ）を同時に含有する。前記付加
重合体（ａ）は一般にはアクリルポリオールとも総称さ
れる。

前記反復単位（ＩＩ）は水酸基を有する単位であり、付
加重合体１分子中に少なくとも２個以上含有する。２個
未満であると、イソシアネートと、の反応によって形成
される塗膜の硬化度が不充分となり好ましくない。又反
復単位（ＩＩ）中のｋは１〜１０、ｍは５〜７である。

このような反復単位（ＴＩ）を生せしめる単量体は種々
市販されており、例えばダイセル化学工業株式会社製プ
ラクセルＦＭ−２（商品名）を挙げることができる。

又反復単位（旧）を生せしめる単量体としてはアクリル
酸ジメチルアミノエチル、メタアクリル酸ジメチルアミ
ノエチル等のアクリル酸及びメタアクリル酸のアミノ基
含有エステルを挙げることができる。

又反復単位（Ｉ）を生せしめる単量体の例としては、ア
クリル酸又はメタアクリル酸のメチル、エチル、ｎ−プ
ロピル、ｎ−ブチル、１ｓｏ−ブチル、ｎ−ヘキシル、
２−エチルヘキシル、ｎ−ドデシル及びステアリルエス
テル等を挙げることができる。これらは２種以上混合し
て使用してもよい。

前記付加重合体（ａ）の製造は一般に反復単位（■）、
（１１）及び（ｍ）を形成する前記単量体をラジカル発
生重合開始剤の存在下に混合し、通常の方法で実施でき
る。各単量体の混合比率は、形成される付加重合体（ａ
）の水酸基価が２０〜２００、好ましくは５０〜１５０
の範囲で、又塩基価が５〜４０、好ましくは１０〜３０
の範囲となるように選択する。水酸基価が２０より小さ
いとインシアネートとの反応によって形成される塗膜の
耐久性が低下し、２００より大となると塗膜の光沢、鮮
映性が低下するので好ましくない。又塩基価が５より小
さいと後述するブロックトイソシアネート（ｂ）　　と
この付加重合体（ａ）　との硬化反応性が劣るようにな
り、又４ｏより大であると塗膜の耐久性特に耐光性が劣
るようになるので好ましくない。又付加重合体（ａ）の
数平均分子量は１０００〜２００００、好ましくは１５
００−１００００の範囲がよく、１０００未満であると
形成される塗膜の耐久性、特に耐候性が劣るようになり
、又２００００より大となると塗膜の鮮映性が低下する
ので好ましくない。

次に本発明で使用するブロックドイソシアネート（ｂ）
としては、インシアネートのプレポリマーの末端遊離イ
ンシアネート基をβ−ジケトンによりブロックしたもの
を使用する。かかるブロックトイソシアネート（ｂ）を
形成するためのイソシアネートとしては、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、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
、ジフェニルメタンジイソシアネート等を使用できるこ
れらイソシアネートのプレポリマーとしてはビウレット
化物、イソシアヌレート化物が挙げられる。

末端イソシアネート基をブロックするためのブロック化
剤として、本発明によればβ−ジケトンを使用する、使
用しうるβ−ジケトンとしてはマロン酸エステル類、ア
セト酢酸エステル類等を挙げることができる。

前記イソシアネートのプレポリマー及びブロック化剤は
それぞれ２種以上を併用しても差支えない。

前記付加重合体（ａ）とブロックトイソシアネート（ｂ
）の配合比は、付加重合体（ａ）中の水酸基［反復単位
（ＩＴ）中〕と、ブロックの解離により再生するイソシ
アネート基の当量比で１：０８〜１・１．５、好ましく
は１：０．９〜１：１２となるように配合するとよい。

イソシアネート基が１：０８より少なくても又１：１．
５より多くても形成される塗膜の耐久性が低下し好まし
くない。

本発明で使用する上塗り塗料は前記（ａ）及び（ｂ）か
らなる熱硬化性樹脂バインダー成分の外に、顔料例えば
酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニン色素、
キナクリドンレッド等；溶剤例えば芳香族炭化水素、エ
ステル類等；その他の添加剤例えばレベリング剤、紫外
線吸収剤等を通常の塗料と同様に含有できる。又は前記
下塗り塗料においても同様である。

本発明による塗装方法においては、前記下塗り塗料を塗
装後約１０℃〜１４０℃、好ましくは１２０℃以下の温
度で乾燥させ、次いで前述した本発明による上塗り塗料
を塗装後、加熱乾燥硬化を行う。このとき本発明による
上塗り塗料は８０℃〜１００℃という比較的低温で硬化
を完結させることができることが判った。加熱硬化温度
が８０℃より低いと形成される塗膜の硬化度が不充分と
なるので好ましくない。尚本発明方法において上塗り塗
料を硬化するに当っては１００℃より高い温度を使用し
うることは勿論であるが、一般に１４０℃を越えると塗
装されるウレタンＲＩＭ基体自体の変形が生ずるため好
ましくない。従って高くても１４０℃未満の温度を使用
するのがよい。又硬化時間は硬化温度によって一般に約
１０〜１２０分、好ましくは２０〜６０分である。

なお塗装方法としては、上塗り塗料、下塗り塗料共にエ
アスプレー、エアレススプレー、静電塗装等任意の方法
を使用できるが、エアスプレーが最も好ましい。

［実施例］ 以下に参考例、製造例及び実施例を挙げて本発明を更に
説明するが、本発明はこれ等に限定されるものではない
。部及び％は他に特記せぬ限り重量基準である。

参考例１：付加重合体（１）の製造 単量体として、メタアクリル酸ブチル１１．４部、アク
リル酸ブチル２０．０部、プラクセルＦＭ−２（メタク
リル酸ヒドロキシエチルとε−カブラクトンの反応体の
商品名、ダイセル化学工業社製）６３．０部、メタアク
リル酸ジメチルアミノエチル５．６部（単量体計１００
．０部）を、溶剤キシレン４０．０部中に加え、重合開
始剤としてアゾビスイソブチロニトリル２．９部を用い
て、８０℃にて８時間重合を行った。得られた付加重合
体（１）は固形分７０％、水酸基価１００、塩基価２０
であり、数平均分子量は４０００であった。

参考例２：付加重合体（２）の製造 単量体として、メタアクリル酸ブチル２０゜０部、アク
リル酸ブチル２５．４部、プラクセルＦＭ−２５０，４
部、メタアクリル酸ジメチルアミノエチル４．２部を用
い、参考例１と同様にして付加重合体（２）を作った。

得られた重合体の水酸基価８０、塩基価２０、数平均分
子量５０００であった。

参考例３〜５：比較付加重合体（１）〜（３）の製造 後掲の表１に示す成分を用いて参考例１と同様にして比
較付加重合体（１）〜（３）を製造したこれらの比較付
加重合体の、水酸基価、塩基価、数平均分子量をそれぞ
れ表１に示す。

参考例６・下塗り塗料の製造 熱可塑性ポリウレタン樹脂（住友バイエルウレタン社製
：商品名デイスモラツク４１２５、ガラス転移点−１５
℃、数平均分子量１５０００）４０部、酸化チタン８部
、カーボンブラック０．５部トルエン３０部、シクロへ
キサノン２０部、Ｎ−メチルピロリドン１．５部をボー
ルミルで２４時間混練して下塗り塗料を作った。

製造例１．上塗り塗料（１）の製造 参考例１で製造した付加重合体（１）２５部、酸化チタ
ン２０部、キシレン４２部をボールミルで１８時間混練
し、次いでヘキサメチレンジイソシアネートのビウレッ
ト化物をアセト酢酸エステルでフ゛ロックしたブロック
トイソシアネート（日本ポリウレタン社製：商品名コロ
ネート２５１３）１３部を混合して上塗り塗料（１）と
した。

製造例２：上塗り塗料（２）の製造 参考例２で作った付加重合体（２）を用い、表２に示す
配合にて上塗り塗料（２）を作った。

製造例３〜５：上塗り塗料（３）〜（５）の製造（比較
） 参考例３〜５で作った比較付加重合体（１）〜（３）を
それぞれ用い、表２に示す配合にて上塗り塗料（３）〜
（５）を作った。

実施例　１ ウレタンＲＩＭを通常の方法で脱脂洗浄して乾燥した後
、参考例６で作った下塗り塗料をエアスプレーにて塗装
し、９０℃にて２０分乾燥した。膜厚は１５μであった
０次いで製造例１で作った上塗り塗料（１）をエアスプ
レーにて塗装し、９０℃で３０分加熱硬化させた。膜厚
は４０μであった。得られた塗膜は表２に示す如く、す
ぐれた耐候性、光沢、鮮映性を有していた。又ボットラ
イフは３０日以上であった。

実施例　２ 製造例２で作った上塗り塗料（２）を用い、実施例１と
同様にしてウレタンＲＩＭを塗装した。得られた塗膜は
表２に示す如く、実施例１と同様に優れていた。又ボッ
トライフは３０日以上であった。

比較例　１〜３ 上塗り塗料に製造例３〜５で作った上塗り塗料（３）〜
（５）をそれぞれ用いて、実施例１と同様にしてウレタ
ンＲＩＭを塗装した。得られた塗膜は表２に示す如く耐
候性又は鮮映性が劣るものであった。

衣−一一一↓ ＊　比較参考例 ン 乏−２ （１）サンシャインウエザオメーター１０００時間後の
光沢保持率（ＧＲ）及び色差△Ｅで示す。

（２）　６０°鏡面光沢度 （３）鮮明度光沢度計にて測定したＰＧＤ値（４）　３
０℃にて保管し、塗料粘度上昇により塗装不可能に至る
までの日数 比較例　４ 上塗り塗料に熱硬化性樹脂塗料（神東塗料社製：商品名
グリミン）を用いて塗装し、１４０℃で４０分加熱硬化
したこと以外は実施例１と同様に行った。

得られた塗膜は光沢及び鮮映性が劣るものであった・ 比較例　５ 上塗り塗料に２液型ポリウレタン樹脂塗料（神楽塗料社
製：商品名ボリン＃　Ｉ　Ｒ３）を用いて塗装し、常温
で硬化した。得られた塗膜は耐光性、光沢、鮮映性は満
足できるものであったが塗料のポットライフは１時間で
あり、塗装作業に支障を来した。

［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おいて
、耐光性、光沢、鮮映性にすぐれた塗装製品が得られる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応性射出成形品を塗装するに当り、熱可塑性樹脂
   をバインダーとする下塗り塗料を塗装乾燥し、熱硬化性
   ポリウレタン樹脂をバインダーとする上塗り塗料を塗装
   乾燥する塗装法において、前記上塗り塗料に用いる熱硬
   化性ポリウレタン樹脂が、 （ａ）下記反復単位（ I ）、（II）及び（III）：（
   I ）▲数式、化学式、表等があります▼ （II）▲数式、化学式、表等があります▼ （III）▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｘは水素原子又はメチル基であり、 Ｒ＿１及びＲ＿２は同じか又は異なり、水素原子又はＣ
   ＿１〜Ｃ＿４アルキル基であり、ｌは１〜１８の整数、
   ｍは５〜７の整数、ｎは１〜６の整数、ｋは１〜１０の
   整数を表わす）からなり、かつ前記反復単位（II）を１
   分子中に少なくとも２個含有し、数平均分子量１０００
   〜２００００、水酸基価２０〜２００、塩基価５〜４０
   を有する付加重合体と、 （ｂ）イソシアネートのプレポリマーの末端遊離イソシ
   アネト−基をβ−ジケトンによりブロックしたブロック
   ドイソシアネート を含むことを特徴とする反応性射出成形品の塗装方。