JPS63107785A - 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方法に関するＯ （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ウレタンＲ工Ｍ　（
Ｒｅａｃｔｉｏｎ工ｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｕｌ＋ｉｉ
ｎｇ　）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。

ウレタンＲ工Ｍ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。特に成形直後に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晒できる可
撓性を有する塗膜を形成しうる塗料並びに塗装法が要求
される。

−一一一一一一一一一 従来ウレタンＲ工Ｍへの塗装は（１）ウレタンＲ工Ｍ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、（Ｚ）ウレタン
Ｒ工Ｍ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。

更に（３）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塗膜を硬化させる方法が特
公昭５３−１９０３８号により知られている。

〔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）の塗装方法は
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、現場での取扱いが繁雑もしく
は困難であったり、さらには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式工Ｍ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には６０〜１００℃程度の加熱を
必要としており、このため急速硬化をするには加熱エネ
ルギーを必要としていた。

また上記（３）の特公昭５１−１９０３８号の方法では
ｚｔｌウレタン樹脂塗料の急速硬化を行なうことができ
るが、この方法を反応性射出成形品であるウレタン式工
Ｍに適用すると、得られる塗膜の耐沸水性において劣り
、塗膜にブリスターを発生する欠点を有していた。

従って本発明は上述した従来の塗装方法の欠点を改良し
、低温でしかも短時間で硬化し、可撓性に優れてウレタ
ン式工Ｍの可撓性に追随でき、しかも耐沸水性も優れた
反応性射出成形品の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ポリウレタン樹脂塗料で塗
装し、次いで気相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬
化させる塗装方法において、上記ポリウレタン樹脂塗料
で塗装する直前にも又応性射出成形品を予め気相状態に
あるアミン雰囲気中で９　Ｂすることからなる反応性射
出成形品の塗装方法である。

本発明において用いられる反応性射出成形品は前述した
如きものであり、ウレタンＲ工Ｍｕｍ維強化つレタンＲ
工Ｍなどが挙げられる。

また気相状態のアミン雰囲気中で硬化させるポリウレタ
ン樹脂塗料は、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、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
ールが適しており、この中でも’Ｉ’ｇ：−４０℃〜３
０°Ｃ１水酸基価：２０〜１６０１数平均分子量：１０
００〜１００００のポリオールが適しており、特にＴｇ
：−１０″Ｃ〜１０°Ｃ１水酸基価：４０〜１４５、数
平均分子量：３０００〜６０００のアクリルポリオール
およびぎリエステルボリオールが望ましい。

Ｔｇが３０℃より高いと、形成されるポリウレタン樹脂
塗膜の可撓性が不足し、また−４０″Ｃより低いと表面
硬度が不足し、水酸基価が１６０より大であると可撓性
が不足し、また２０より小となると耐湿性、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１００
００より大であると塗膜外観が不良となり、１０００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
イレンジイソシアネート（ＴＤ工）、ジフェニルメタジ
イソシアネート（ＭＤＩ）、メチレンジイソシアネート
、キシリレンジイソシアネート（ＸＤ工）、ヘキメチレ
ンジイソシアネート（ＨＭＤ工）、イソホロンジイソシ
アネート（工ＰＤ工）、トリフェニルメタントリイソシ
アネート、フェニレンジイソシアネート、リシンジイソ
シアネート、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。

上述したポリオールとポリイソシアネートとは、そのＯ
Ｈ当量対イソシアネート当量の比が０．５＝１〜２：１
となるように使用する。ＯＨ当量が０．５より小さくな
ると付着性の低下、可撓性の低下が生じ、また２より大
きくなると耐水性、耐温水性の低下および、架橋密度が
小さくなることにより、ピンホール抑制効果が小さくな
る。

本発明方法において、ポリウレタン樹脂塗料を塗装する
前にウレタンＲ工Ｍを曝露するため気相状態で使用する
アミンと、ポリウレタン樹脂塗料を塗装抜気相状態で使
用するアミンは同じであっても、異なってもよく、用い
るアミンは第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、ドリブンジル
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、ジプチルエタノールアミ
ン、ジ（２−エチルヘキシル）エタノールアミン、エチ
ルジェタノールアミン、トリイソプ四バ／−ルアミン、
ジブチルイソプロパノールアミンなどのアルカノールア
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、ポリウレタン樹脂
塗料の塗装前および塗装後共に、気相中のアミン濃度が
約１０〜３０００　ｐｐｍ　ｓ好ましくけ３００〜１２
００　ｐｐｍが適しており、温度は０〜８０°Ｃ１好ま
しくは２０〜４０℃が適している。アミン雰囲気中での
硬化時間は、樹脂組成膜厚、第３アミンの種類、温度、
および濃度などによって異なるが一般的には、塗装前で
０．５〜１０分間、好ましくは１〜６分間であり、塗装
後のアミン雰囲気中では一般的には１〜１０分間、好ま
しくは２〜４分間である。

なお、塗装後の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分間加熱しても良い
。

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
タン樹脂塗料には勿論、公知の種々の着色顔料、体質顔
料などの顔料類、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、
色別れ防止剤などの添加剤、エステル、ケトーン、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。

本発明方法によるポリウレタン樹脂塗料で塗装し、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
状を生じないことが判明した。

また本発明に用いるポリウレタン面脂塗料を塗装する方
法はエアースプレー、エアレススプレー、静電塗装など
公知の塗装が適用される。

更に本発明にて形成されたウレタン塗膜の上に、更に熱
硬化性樹脂塗料、あるいはウレタン樹脂塗料を塗装する
ことも可能である。

〔作用〕

本発明方法において、反応性射出成形品、ウレタンＲ工
Ｍを予めアミン雰囲気中でｖｌＪ、露することにより、
ウレタンＲＩＭ中にアミンが吸着され、その後塗装され
たポリウレタン樹脂塗料による塗膜の硬化に作用し、従
って塗膜にピンホール等の欠陥発生を阻止する。このた
め、塗膜の耐沸水性を改良する。

ままた塗装前および後の二回アミン雰囲気中で処理する
ことにより、塗膜は非常に短時間で硬化させることがで
き、この点でもピンホールの発生を抑制できると共にウ
レタンＲ工λ１の可撓性に追随できる性質を有する塗膜
を形成できる。

〔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： 単量体としてアクリル酸メチル３４．０部、アクリル酸
ブチル３３．５部、アクリル酸エチル１３．９部および
２−ヒドロキシエチルメタクリレート１８．６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３．２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重散体であった。

得られたアクリルポリオールの特数はＴｇ　：　８℃、
水酸基価：８０、数平均分子量：ｓｏｏ。

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（石頭産業社製、商品名タイベークａＲ
−９７）５２部、セロソルブアセテート２０部、キシロ
−／Ｉ１５部からなる基剤および硬化剤としてのキシリ
レンジイソシアネ゛−ト（式日薬品工業社製、商品名タ
ケネート０−１１０Ｎ）３４部からなる２液型ポリウレ
タン樹脂塗料を調製した。ＯＨ／ＮＯＯ比は１／１であ
った０ （３）塗装： ウレタンＲ土Ｍを常法にて脱脂した後、ジメチルエタノ
ールアミン″３００　ｐｐｍの雰［Ｗ、中テ雰囲気風速
０．５　ｍ　／秒で２０°Ｃで３分間放置した後、直ち
に上記（２）で調製した塗料を膜厚３５μ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。その
後ジメチルエタノールアミンｅ　ｏ　ｏ　、ｐｍの雰囲
気中で、雰囲気風速１．２ｒｒＬ／秒で２０℃で２分間
放置した。その後３０°Ｃで１０分間乾燥して硬化塗膜
を得た。得られた塗膜の試験結果を表２に示す。表２の
結果からこの塗膜はピンホールのない、可撓性、付着性
、耐沸水性のすぐれたものであることが判った。

実施例　２〜５ 下表１に示す単量体および硬化剤お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
には実施例１の場合も併記衣　　　　　１ 上記実施例で使用したポリオールの特数およびそれを用
いてウレタンＲ工Ｍを実施例１と同様に塗装して得られ
た塗膜の試験結果を表２に示す。

なお実施例２のみはウレタンＲ工Ｍの成形後２時間経過
したものを使用した。

得られた塗膜は何もピンホールがなく１可撓性、付着性
、耐沸水性のすぐれたものであった。

比較例　１ 実施例１で用いたポリウレタン樹脂塗料をウレタンＲ工
Ｍに塗装したが、本例では上記塗装の前および後のアミ
ン雰囲気中での処理をせず、１００℃で３０分間加熱乾
燥した。その結果を表２に示す。得られた塗膜にはピン
ホールが見られた。

比較例　２ ウレタンＲ工Ｍを常法に、従って脱脂した後、アミン雰
囲気処理をせずに、直ちに実施例１で用いたポリウレタ
ン塗料を膜厚３５μになるようにスプレー塗装し、２０
℃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６００ｐｐｍの雰囲気中で、雰囲気風速１．２等
／秒で２０℃で２分間放置した。その後３０”Ｃで１部
分間乾燥して硬化膜を得た。得られた塗膜の試験結果を
表２に示す。塗膜はピンホールがなく良好であったが、
沸水試験（浸漬２時間）後ブリスターが生じた。

実施例　６〜１０ 表２に示す如き特数を有するポリオールを使用し、表２
に示す０１（／ＮＯＯ比で使用して実施例１と同様にウ
レタンＲ工Ｍを塗装した結果を表２に示す。表２に示す
如く形成された塗膜は、実施例１〜５に比して多少劣っ
た塗膜であったが、比較例１および２に比し耐沸水性は
すぐれていた。

表　　　２（その３） 半比較例２は前アミン雰囲気処理しない例である。

（１）水酸基価は無水酢酸でアセチル化し、遊離酢酸を
苛性カリで定量し、樹脂１１中に含まれる水酸基と当量
の苛性カリのｎノ数で示す。

（２）付着性はゴバン目試験法（Ｊ工ｓ　−Ｋ−５４０
０）に従い、１１間隔でのゴバン目１００についての残
数で示す。

１ｎの１８００折り曲げ性を示す。

（４）耐温水性は４０°Ｃで２４時間水に浸漬後のゴパ
ン目試験の結果を示す。

（５）耐沸水性は禅とう水中に２４時間浸漬後のブリス
ター発生もしくは塗膜剥離で示す。

（６）可使時間は３０”Ｃ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０１△、×は次の定義による。

〔発明の効果〕

本発明によれば反応性射出成形品の塗装を迅速にでき、
ピンホール等の塗膜欠陥を防止でき、更に成形品の可撓
性に追随できる可撓性の塗膜が得られると共に、耐沸水
性のすぐれた塗膜が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応性射出成形品をポリウレタン樹脂塗料で塗装し
   、次いで気相状態にあるアミン雰囲気中で塗膜を硬化さ
   せる塗装方法において、上記ポリウレタン樹脂塗料で塗
   装する直前にも反応性射出成形品を予め気相状態にある
   アミン雰囲気中で曝露することを特徴とする反応性射出
   成形品の塗装方法。 ２、上記ポリウレタン樹脂塗料が（ａ）Ｔｇ：−４０℃
   〜３０℃、水酸基価：２０〜１６０、数平均分子量：１
   ０００〜１００００であるポリオールと、（ｂ）ポリイ
   ソシアネートとを含み、（ｃ）ＯＨ当量対イソシアネー
   ト当量の比が０．５：１〜２：１である特許請求の範囲
   第１項記載の塗装方法。