JPS63107779A - 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の塗装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や、例えばポリオールおよびポリイ
ソシア卑−トを原料として成形した成形品ウレタンＲＩ
Ｍ　（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｕｌ
ｄｉｎｇ）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
になっ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っテイル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
様能を有する塗膜を形成し得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）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卑−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ＲＩに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ったり、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っている・ また上記（３）の方法においては、塗膜の硬化速度が速
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。従ってウ
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◆こ２−一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０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った。

従っ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ＲＩＨ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ｍ層より上塗り塗膜層へ浸透し、上塗り塗膜層の触媒
とし【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ンシアネー
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、上役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、下塗咬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、含有するアミンが下塗り塗料の塗装
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１ｍ
Ｈ，！ｉ’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、メチルジェ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重景
％重量させ、好ましくは１〜３重塁％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、単に攪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ビニル樹脂塗料、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
ッ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レフ＊−
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
ソシフ４−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ンシ
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ン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液ブロックイ
ソシア卑−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な含む基剤
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、アル中ツドボリオール、ポリオレフィンポリオ
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、ポリイソシフ４−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卑−ト、
１，６−へキサメチレンジイソシアネート、水素添加中
シリレンジイソシアネー）、４．４’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネー）、４．４’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシ７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−へ午サンジオール、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ット化合
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９塗料には、必要に応じて下塗り塗料と同様の顔料
、添加剤、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
割合である。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
ミンが種類によっては揮散する可能性が有り、また、ウ
レタンＲＩＨ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やも低温化、
短時間化が可能であり、上塗り塗料の組成にもよるが２
５℃〜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、省工卑ルギー
化、異物付着の低減化といった利点も生じる。

〔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、下塗や塗膜層よりアミンが徐々
に上塗や塗膜層に浸透し、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。従ってウレタン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（デス上ラック４１２５；住
友バイエルウレタン社製）１００部に、二酸化チタン（
ＣＲ−５０；万態産業社製）１．５部およびカーボンブ
ラック（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、ペイントコンディシ
ョナーで混練した。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）の基剤の調製ニ アクリルポリオール樹脂（アクリディックＡ−８１１；
大日本インキ化学社製）１００部に、二酸化チタン（Ｃ
Ｒ−９０；万態産業社製）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、ペイントコンディ
ショナーで混練した。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ＲＩＨにトルエンを用いて
粘度１０秒（フォードカップ＃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２０
μ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（スミジュールＮ−７５；住友バイエルウレタン
社製へキサメチレンジイソシアネートのビユレット化合
物）１部の混合物を中シレンにて粘度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った。ゴバン目試
験（ＪＩＳＫ−５４００）の結果は１００／１００であ
り付着性は良好であった。

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った＠比較例　１ 実施例１において、下塗り塗料（Ｎにトリエチルアミン
を含有させなかったこと以外は実施例１と同様に行なっ
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ｈ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
焼付乾燥を行なったこと以外は実施例１と同様に行なっ
た。得られた塗膜は粘着性はなかったが、塗膜外観は発
泡現象が多数発生し不良であった。　　　　　　　　　
　　。

実施例　２ ａ）下塗り塗料（Ｂ）の調製： 熱可塑性アクリル樹脂（アクリディック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（ディメモフェン６フ０；住友
バイエルウレタン社製）１”００部にアルミペースト（
アルペースト１１　ＯｏＮＡ；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−）７４．４部を加え、十分に攪拌して基剤とし１基
剤１００部に対し、硬化剤（タケネー）Ｄ−１１ＯＮｉ
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１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（Ｂｌをエアースプレーに又乾燥膜厚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２５
μ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、す
、発泡等もなく良好であった。また、付着性はゴバン目
試験Ｚｏｏ／１００と良好であり、上塗り塗料の可使時
間は８時間以上であった。

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
った。結果は塗膜に粘着性がなく外観も異常なく良好で
あった。

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
あった。

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と同様に行なった。

結果は上塗り塗膜が著しく粘着性が有り実用に供さない
ものであった。

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
ェタノールアミンに変更し、かつ上塗り塗料を塗装後７
５℃の空気中で２０分間放置した点以外は実施例１と同
様に行なった。

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った。

実施例　５ ａ）上塗り塗料（Ｃ）の調製： 上塗り塗料（Ｂ）の基剤１００部にブロックイソシアネ
ート（デスモジュー／Ｌ／ＡＰステーブル；住友バイエ
ルウレタンａ［）の４８％セロソルブアセテート溶液１
００部を加え十分に攪拌混合して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
分間放面した。得られた塗膜は粘着性がなく、外観に何
ら異常を認めなかった。

〔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
てライン塗装作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。

特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 同　　　神東塗料株式会社 −Ｃ：１

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。