JPS63224915A - ポリジシクロペンタジエン反応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］ 本発明はポリジシクロペンタジェン反応射出成形品の塗
装方法に係り、特に塗装温度条件を改良したポリジシク
ロペンタ９１２反応射出成形品の塗装方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に車両用バンパ、エアダム、オーバーフェンダ等の
部品、或いは一般用のケース、ハウジング類の製品は例
えばポリプロピレンにて成形されたものが知られている
。

近年、このポリプロピレンに代ってジシクロペンタジェ
ンを主原料とした２液に分かれた成分を混合直後分割金
型内にこれを注入し反応射出成形（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　
　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　　Ｍｏ１ｄｉｎｏ）させて得ら
れる製品（ポリジシクロペンタ２１２反応射出成形品）
が注目されている。従来、ポリジシクロペンタジェン反
応射出成形品は製品の外観品質の向上のため、成形時の
分割金型の温度は製品表面側の金型の温度を製品裏面側
の金型の温度よりも高く設定し、製品の変形の防止のた
め７０℃以下で塗装を施すことにより生産されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法にあっては灰の如き問題点があった。

従来のポリプロピレン製のバンパ等を生産していた生産
ラインにおいて、同一の塗料、同一の塗装ラインにてポ
リジシクロペンタジェン製のバンパ等を生産しようとす
ると、塗装条件が８０℃以上になってしまうという問題
があった。

これは塗装塗膜の耐久性及び生産に適合したポットライ
フを得るために必須であった。

また、製品の良好な外観品質を得るべく金型温度の設定
を上述の如（（製品衣Ｉｍｇ４の金型温度）製品裏面側
の金型温度）に設定して成形すると、製品の裏面側にの
み内部応力が発生するため、塗装時に８０℃以上に加熱
すると、この裏面側の内部応力が解放されて収縮するこ
とにより製品が大きく変形するという問題があった。

このように８０℃以上の塗装温度で製品が変形しないよ
うにするためには、製品表面側の金型温度と製品裏面側
の金型温度とを略等しく設定すれば良いが、この成形条
件では製品に表面のヒケ、局部的なへこみ、肌あれ等が
生じ、外観不良となるという問題があった。

更に、低温硬化用塗料を新規に開発したり、塗装ライン
を新設すれば生産コストが増大するという問題があった
。

上述の如き問題点に鑑みて本発明は従来の８０℃以上の
塗装条件にて良好な外観品質が得られるポリジンク０ペ
ンタ２１２反応射出成形品の塗装方法を提供することを
目的と゛するものである。

［問題点を解決するための手段］ 従来技術における問題点を解決すべく本発明は分割金型
の製品表面側の全１温度を製品１ｒｆＪ側の金型温度よ
りも高くしてポリジシクロペンタジェン製品を反応射出
成形し、この製品を変形しないよう内部応力の働く方向
を規制してガラス転移温度付近又はこれ以上の温度で加
熱した後、塗装乾燥或いは焼付硬化を施したものである
。

［作　用］ 上述の如くなされ、上記ポリジシクロペンタジェン反応
射出成形品を変形しないよう規制してガラス転移温度付
近の温度で、一度８０℃以上に加熱して成形時に裏面側
に生じる内部応力が除去されるため、８０℃以上の温度
で塗装乾燥或いは焼付硬化を施しても内部応力による製
品の大変形が生じることなく良好な外観が維持されるも
のである。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を添付図面に従って詳述する。

第１図乃至第４図は本発明のポリジシクロペンタジェン
反応射出成形品の塗装方法の第１の実施例を示すもので
ある。第１図に示す如く、分割金型１は二分割して形成
されており、分割端部には注入口２が形成されている。

この注入口２からジシクロペンタジェンを主成分とする
２液の原料を混合注入して、反応射出成形する。この反
応射出成形の際、金型温度は製品表面側の金型３の温度
を９０℃以上、製品裏面側の金型４の温度を７０℃以下
好ましくは６０℃以下に設定する。反応射出成形後、製
品（成形品）５を第２図に示す如く、分割金型１を分割
して取り出し、製品５のパリ取りを行う。この取り出し
た製品５を第３図に示す如く、この製品５と同一形状に
形成した変形防止治具としての製品規制型６の間に挾持
する。この製品規制型６は内部応力が働く方向すなわち
高温金型側から低温金型側への変形（第７図参照）をお
さえるべく、低温金型側の形状に合わせた形状とし、例
えばエポキシ樹脂、ＦＲＰ樹脂、アルミニウム等にて形
成されている。なお、製品の形状剛性により内部応力に
よる変形が防止できる部分については規制しないでもよ
い。この状態でガラス転移温度付近又はこれ以上の温度
である８０℃以上好ましくは９０℃以上となる状態で１
分間以上保持する。

爾後、製品５を製品規制型６から取り出し、脱脂等によ
り表面の汚れを除去する。そして、塗料を塗布し、第４
図に示す如き塗装用保持具７上に製品５を保持して、８
０℃以上で塗装乾燥或いは焼付硬化を行う。この塗装用
保持具７は通常のプラスチック部品等の塗装と同様に製
品５の自重による垂れ下がり変形を防止するためのもの
である。

次に上記第１の実施例における作用を述べる。

前述の如く、ポリジシクロペンダジエン反応射出成形品
（製品）５は良い外観品質を得るため製品表面側の金型
３の温度を製品裏面側の金型４の温度より高くして成形
する必要があり、そのため製品５の裏面側に内部応力が
発生する。この裏面側に発生した内部応力は製品５をガ
ラス転移温度付近又はこれ以上のすなわち８０℃以上望
ましくは９０℃以上の温度で加熱することにより除去さ
れるものである。このガラス転移ｆＡ度付近又はこれ以
上での製品５の加熱の際、製品５を製品規制型６の間に
挟持してから、この加熱を行うため製品５を変形させる
ことなく上記裏面側の内部応力を除去することができる
ものである。このように、１品５を一度８０℃以上に加
熱して内部応力を除去しているため、８０℃以上の塗装
乾燥或いは焼付硬化を行っても製品５の変形が極力低減
されるものである。

ここで、製品５の内部応力は第７図（Ａ）に示すような
平板形状を成形品から切り出し加熱すると、第７図（Ｂ
）に示すように、製品表面側の金型３と製品裏面側の金
型４との温度差による内部応力が働き常に製品裏面側が
収縮する方向に発生する。従って、第１図中８に示す同
一金型に囲まれた部分には内部応力が発生しないため、
変形防止をする必要はない。

また、製品表面側の金型３と製品裏面側の金型４との温
度条件を下記表１の如く設定して成、形実験を行った。

成形品から第７図（Ａ）に示したような平板を１５０ｘ
　２０厘の寸法で切り出し、９０℃で４ｈｒ加熱して反
り変形量９（−内部歪）を測定した。尚、肉厚は４＃１
１１である。

表１ その結果第８図に斜線で示す部分として、製品５として
成立可能な範囲が判明した。このように、良好な外観と
、低内部歪（熱変形しにくい成形品）とを両方同時に得
ることは困難であるため本発明方法は非常に有効である
ことが判る。

更に、製品５にアニーリング処理（形状を規制した状態
で加熱）を施した場合の変形量をこの処理を施さないも
のと比較する実験を行った。

製品表面側の金型３の温度を９５℃、製品裏面側の金型
４の温度を５５℃とした温度差入の分割金型１で吐出圧
：　８ＯＫ！ｇｆ　／　ａｘ２．注入時ｆｉニア秒、Ａ
液・Ｂ液混合比：１：１．液温：３５℃、肉厚：３．５
Ｊ１ｍとして反応射出成形し、アニーリング処理を施し
た。そして、第９図に示す如き形状のピースを成形品の
サイド部から切り出し、図中斜線部１２を加熱炉の床面
に接した状態で静置して、９０℃×３０分、１００℃Ｘ
３Ｇ分、１１０℃×３０分における内部応力による加熱
変形量を比較した。

尚アニーリング処理時の形状規制は第１０図に示す如き
平板１０に取り付けたアングル１１で行なった。

その結果を表２に示すが、これはアニーリング処理なし
を１０として変形量を比較したものである。

表２ 次に、本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法の第２の実施例を第５図に示す。第２の実
施例にあっては、第１の実施例において第３図に示した
製品規制型６を製品５の裏面のみを規制する製品裏面支
持型１６”として形成したものである。ガラス転移温度
付近又はこれ以上での加熱はこの製品裏面支持型１６上
に製品５を支持・規制して行うものである。規制状態は
第１の実ａＦ７Ｉ４と同様、内部応力の働く方向のみで
もよい。

第２の実施例における作用効果は第１の実施例と同様の
作用効果を示すものである。

また、本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法の第３の実施例を第６図に示す。第３の実
施例にあっては第２の実施例における製品裏面支持型１
６を上記塗装用保持具７として形成し、製品裏面支持型
前塗装用保持具１７をして形成したものである。ガラス
転移温度付近又はこれ以上での加熱は製品５をこの製品
実面支持型兼塗装用保持具１７上に支持・規制して、塗
装乾燥或いは焼付硬化の熱を利用して同時に行うもので
ある。尚、Ｍ　１ｉｌＪ状態は第１の実施例同様、内部
応力の働く方向のみでもにい。

第３の実施例における作用効果は第１及び第２の実施例
と同様の作用効果を示すものである。

更に、本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法の第４の実施例として第１の実施例におけ
る分割金型１内にパリ切断用の刃を具備して、分割金型
１にて成形後、反応時の発熱による軟化状態でパリ取り
作業を実施するようにすれば、切削ではなく切断にて軟
化状態のパリを除去できるため、パリ取りの作業性を向
上させることができるものである。または、分割金型１
ではなく、製品規制型６にパリ切断用の刃を具備しても
よい。

第４の実施例における作用効果は第１．第２及び第３の
実施例と同様の作用効果を示すものである。

次に、本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法の第５の実施例を第１１図に示す。第５の
実施例にあっては第１の実施例における分割金型１の製
品表面側の金型３と製品実面側の金型４とに夫々温調用
熱媒体導入手段１８゜１９を内臓さぜたｂのである。こ
れら温調用熱媒体導入手段１８．１９は例えば開開弁に
よって制御され、熱媒体温度を調節することにより所望
の金型温度が得られるものである。また、本実施例にあ
っては、製品裏面側の金型４内にざらに電熱［１２０が
内臓されており、＆１ｔ［ｌ器２１により温度調整及び
０Ｎ−ＯＦＦ切替ができるようになっている。

第５の実施例にあっては上記第１乃至第４の実施例と同
様の作用効果を示すものであるが、特に第５の実施例に
あっては温調用熱媒体導入手段１８．１９での金型温度
設定を第１の実施例同様とし、良好な外観品質の製品５
を得た後、上記電熱線２０により製品裏面側の金型４の
温度をガラス転移温度付近又はこれ以上の温度まで上昇
させることにより製品５を分割金型１内に保持して規制
したまま裏面側の内部応力が除去されるものである。尚
、裏面側の金型温度上界方法としては本実施例以外の裏
面側金型表層部のみをコントロール下で加熱する方法で
あればどのような方法でもよい。

ここで、内部応力による変形発生原理、及び上述のよう
な外観不良防止となるような条件で成形し、製品表面側
（高温側）が硬化した後に内部応力低減となる条件に切
り替えることにより、良外観・低内部応力の製品５を得
ることができる原理を下記に補足しておく。

第１３図に示すように製品５の表裏を同一温度の分割金
型１にて成形すると、第１４図に示すように製品５の厚
さ方向における様々な箇所でランダムに硬化開始部２２
が見られるようになる。この硬化が製品５全体に及ぶと
、このとき厚さ方向で復から硬化反応を発生した面が収
縮により引張られて、第１５図に示すような表面に局部
的な浅いヒケ２３が生じる。このため、製品５の表裏が
同一温度であるため内部応力は発生しないが外観不良と
なるものである。

一方、第１６図に示す如く外観不良を防止すべく製品表
面側の金型３の温度を製品裏面側の金型４の温度よりも
高く設定して成形すると、第１７図に示す如く製品表面
側である高温側から硬化が開始され、硬化層２４が形成
される。その後、第１８図に示す如く低温側が硬化して
低温側のみが厚さ方向に収縮する。製品裏面側は加熱が
不充分であり、しかも表面側の先に硬化した部分の形状
に規制されたまま硬化するため、裏面側にのみ収縮しよ
うとする内部応力が発生するものである。

従って、内部応力を除去するためには製品５の裏面側の
みをガラス転移温度又はこれ以上に加熱すれば良いこと
になり、本実施例は有効である。

次に、本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形
品の塗装方法の第６の実施例を第１２図に示ず。第６の
実施例にあっては第５の実施例における製品裏面側の金
型４に形成された温調用熱媒体導入手段１９の入口部２
５及び出口部２６に各々２個の開ｂ１弁２７を設けてＡ
とＢとの熱媒体を切り替えて導入することにより、製品
裏面側の金型４の温度調整ができるようにしたものであ
る。

第６の実施例にあっては第５の実施例の作用効果と同様
の作用効果を示すものであるが、特に第６の実施例にあ
っては例えばへの熱媒体を７０℃以下に調整して、成形
後に製品５を分割金型１内に保持したまま８０℃以上の
Ｂの熱媒体と切り苗えて製品裏面側の内部応力を除去す
るものである。

次に本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形品
の塗装方法の第７の実施例は第１の実施例における製品
裏面側の金型４の材質を製品表面側の金型３の材質より
も良好な断熱性を有する金型材質にて形成したものであ
る。下記表３にその組合せ例を示す。

表３ 第７の実施例にあっては上記第１〜第６の実施例の作用
効果と基本的には同様の作用効果を示すものであるが、
特に本実施例にあっては次のような現象がみられるもの
である。

上記のような組合せをすることにより、製品表面側の金
型３の温度を高く、製品裏面側の金型４の温度を低く設
定して、良好な外観品質の製品５を得ても、表３以外の
組み合せの分割金型１にて成形した製品５を８０℃以上
の温度で塗装乾燥を施すと大変形してしまうが、本実施
例にあっては、製品裏面側の金型４の断熱性が製品表面
側の金型３の断熱性よりも高いことにより、製品裏面は
反応熱にて上昇した温度がゆっくりと降下して８０℃以
上で長時間保持されるため、第１の実施例の作用におい
て説明した分割金型１内にてアニーリング処理するのと
同様の効果を得ることができるものである。

ここで、（製品裏面側の金型４の温度く硬化反応による
発熱）であり、金型４の断熱性が良いほど、硬化反応に
よる発熱により材料の温度がより長時間、より＾（保た
れる。これにより、製品５が分割金型１内に保持された
ままガラス転移温度刊近又はこれ以上の温度に保たれ、
製品裏面側の内部応力が除去されることになる。

尚、製品表面側の金型４の温度は製品５の物性の安定化
「硬化反応による発熱→Ｉ料湯温度上昇を効率良くする
ため、４０℃以上での湿度設定が望ましい。

次に本発明のポリジシクロペンタジェン反応射出成形品
の塗装方法の第８の実施例を下記表４に示す。第８の実
施例にあっては第７の実施例における製品表面側の金型
３及び製品裏面側の金型４の寸法を変化させて、製品裏
面側の金型４の断熱性を製品表面側の金型３の断熱性よ
りも大きく設定したものである。下記表４は金型寸法、
の組合せ例であり、表４に示す第１９図乃至第２２図の
図番の表示はこれらの組合せに適用する実際の分割金型
１の形状の例を示すものである。

尚、第１９図乃至第２２図において、２８は温度調節手
段（熱媒体或いは電熱線）、２９は金属層、３０は樹脂
である。

表４ 第８の実施例における作用効果は第７の実施例の作用効
果と同様の作用効果を示すものである。

なお、本件におけるガラス転位温度とは、第２３図に示
す如く引張弾性率の偏曲点における温度すなわち比較的
高い弾性率を維持していたのが、急激に弾性率が低下し
はじめる温度（図中斜線部）として定義した。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば次の如ぎ優れた効果を発揮
する。

（１）　　ポリジシクロペンタジェン反応射出成形品を
変形しないように内部応力の働く方向を規制してガラス
転移温度付近又はこれ以上の温度で加熱するため、成形
時に製品の裏面側に生じる内部応力が除去され、従来の
８０℃以上の温度で塗装乾燥或いは焼付硬化を施しても
製品が大変形せずに、製品の良好な外・観品質を得るこ
とができる。

（２）　　ポリジシクロペンタジェン反応射出成形品を
８０℃以上の温度で塗装乾燥或いは焼付硬化することが
できるため、従来のポリプロピレン製メ成形品と同時に
塗装することができる。

（３＋　　そのため、新規に低温硬化用塗料を開発した
り、塗装工場を新設する必要がないので生産コストを低
減することができる。

（４）　　金型を改良したり、塗装保持治具を用いる等
の簡単な方法で、８０℃以上の塗装ができるため汎用性
に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示す説明図
、第５図は本発明の第２の実施例を示す説明図、第６図
は本発明の第３の実施例を示す説明図、第７図は製品の
変形を説明するための図、第８図は反り変形量と外観品
質との関係を示すグラフ、第９図及び第１０図は変形ｍ
の実験に使用するテストピースを示す図、第１１図は第
４の実施例を示す説明図、第１２図は第５の実施例を示
す説明図、第１３図乃至第１５図は外観不良状態を説明
するための図、第１６図乃至第１８図は内部応力の発生
状況を説明するだめの図、第１９図乃至第２２図は第８
の実施例を示す説明図、第２３図はガラス転位温度を説
明する図である。 図中、１は分割金型、３は製品表面側の金型、４は製品
表面側の金型、５はポリジシクロペンタジェン反応射出
成形品（製品）である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）分割金型の製品表面側の金型温度を製品裏面側の
   金型温度よりも高くしてポリジシクロペンタジエン製品
   を反応射出成形し、この製品を変形しないよう金型温度
   差による内部応力が働く方向を規制してガラス転移温度
   付近又はこれ以上の温度で加熱した後、塗装乾燥或いは
   焼付硬化を施したことを特徴とするポリジシクロペンタ
   ジエン反応射出成形品の塗装方法。
2. （２）上記ガラス転移温度付近又はこれ以上での製品の
   加熱が製品を金型から取り出した後、金型温度差による
   内部応力が働く方向を規制する変形防止治具を用いて製
   品全体になされた上記特許請求の範囲第１項記載のポリ
   ジシクロペンタジエン反応射出成形品の塗装方法。
3. （３）上記ガラス転移温度付近又はこれ以上での製品の
   加熱が成形後製品を金型内に保持したまま製品の裏面側
   の金型温度を上昇させて施された上記特許請求の範囲１
   項記載のポリ ジシクロペンタジエン反応射出成形品の塗装方法。
4. （４）上記製品裏面側の金型を上記製品表面側の金型よ
   り断熱性の良い金型材質或いは金型寸法にした上記特許
   請求の範囲第１項記載のポリジシクロペンタジエン反応
   射出成形品の塗装方法。