JPS63242607A

JPS63242607A - 塗装された発泡ポリウレタンの製造方法

Info

Publication number: JPS63242607A
Application number: JP62078958A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishihara; 西原　瑛; Rikuo Ogino; 荻野　陸雄; Hiroshi Okita; 置田　宏; Yasunobu Matsushima; 松島　安信
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-07

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」本発明は塗装されたポリウレタン発泡成形品の製造方法
に関するものである。

発泡成形品としては軟質、半硬質、硬質の発泡ポリウレ
タン及び旧ｃｒｏ　Ｃｅ１ｌｕｌａｒ　Ｐｏ１ｙｕｒｅ
ｔｈａｎｅと通常呼ばれ”（いるＲＩＭ成形の低Ｉｎ泡
ポリウレタン成形品、例えばポリ１）レタンバンパーや
ポリウレタン製合成木材などの成形に有効に利用される
。

「従来の技術」塗装されたポリウレタン成形品の製造方法としては、ま
ず、予め成形された発＠製品に、あとから常法例えば噴
霧塗装によって塗装する一般的なポストコート法がある
。しかし、発泡ポリ１クレタン成形品は表面にピンホー
ル等の欠陥を生じ易く、ポストコート法ではこのピンホ
ールを覆いきれないことが多い。また、ポストコート法
の一般的欠点、例えば塗膜乾燥時のゴミ付着問題などが
ある。

成形型の内面に塗料を噴霧塗装してから発泡原料を型内
に注入して発泡硬化させ、塗膜と一体化した発泡成形品
を取出ず方法も「モールドコート法」として公知である
。この方法は型表面に予め塗装を施して塗膜をつくり、
後に発泡体をつくるため、金型が清浄で塗料吹何時にゴ
ミを巻込まなければ、■！内面を完全にトレースした美
麗な塗膜外観が得られ、また、発泡時にピンホールを生
じても、大きなものでなければ予め硬化した塗膜に　、
隠される利点がある。ただ、従来のモールドコート用の
塗料は乾燥硬化が遅く、このため１．塗料を型の内面に
吹付１ノてから塗料が乾燥する迄の時間が良いため、成
形サイクルが長くなり、大損生産をする為には同一の型
を数多くつくる必要があつた。勿論、型の温度を高めて
塗膜の乾燥硬化を♀めることも可能ではあるが、ポリウ
レタンの成形適温等ｉの関係から自ら限度がある。殊に
、いわゆる「セルフスキン成形」、すなわち内部を発泡
体とし、型に近い表面は殆んど発泡のない層（スキン層
）とする成形法ではスキン層形成のため型温を低くする
必要がある。

低温で乾燥硬化を早くする方法として、常温乾燥型のポ
リウレタン塗料も使用されている。ポリウレタン塗料と
しては種々のものが知られており、例えば硬化用触媒を
添加したポリオールとイソシアネートを別々の噴霧口か
ら噴霧させ【吹付ける２液型、噴霧直前にポリオール、
イソシアネート、および触媒を混合して一液とし、これ
を通常の噴霧塗装機で塗装する擬似−波型、ブ［１ツク
イソシアネートを用いる一液型、溶剤可溶性の線状ポリ
ウレタンを用いたラッカー型の塗料がある。

しかし、２液型は２液の混合績の調節がむずかしく、塗
膜物性のバラツキが大きく、場合によっては、いつ迄も
粘着性が残ることもあるなどの欠点がある。

擬似−波型では、サイクルアップのため、硬化を早める
手段、例えば反応性の高いポリオールを使用したり、触
媒量を増す等の手段もとれるが、逆に二液混合後の粘度
変化が大きく、場合によってはゲル化し゛（使用し得な
くなる。それ故、必然的に原料ポリＡ°−ルの反応性を
抑え、触Ｗ、ｍを減じるか、活性の低い触媒を使用し、
また、溶剤量を増づなどして乾燥硬化性を成程度犠牲に
ＩＪる必要があり、型温が６０℃の場合でも、塗料吹付
けから成形用ポリウレタン注入迄に少くとも１０分以上
を要するのが舊通である。

また、プロツク化イソシアネートを用いる一液型は、常
温では勿論安定であるが、ブロックをはずして硬化さヒ
るには通常１００℃以−りの加熱を要し、モールドコー
ト用には不向きである。

線状ポリウレタンを溶剤に溶解したラッカータイプのも
のは、高分子量のポリウレタンを溶剤に溶解づるため、
濃度を高めると塗料の粘度が高く、引曳き等を起すなど
使用し難く、濃度を低くすると、溶剤の蒸発に時間がか
かり、成形ナイクルを短縮することが困難で、殊に塗膜
厚を厚くした場合に特に顕著となる。また、この系統の
塗料は架橋していないため、溶剤が飛んｅ塗膜を形成し
ても、耐溶剤性が低いために塗膜が薄いと、発泡ポリウ
レタンシステム液に岸されて美顔な塗膜のついた一体成
形品を得難い欠点がある。

また、粉体塗料やプラスチゾルを用いる方法もあるが、
この場合は塗料を熔融して塗膜を形成させるために型温
を１００℃以上に昇温ざＶる必要があり、塗膜厚を厚く
できる利点はあるものの成形サイクルは必然的に長くな
る。

一方、塗装ではないが表皮層をピニルレ１Ｆ−等を別工
程で真空成形後、型内にセットしてウレタンフオームを
発泡する方法もあるが、弯曲部のシワの発生やトリミン
グの必要など手間らかかり高ｆｌｌＩ＋となる。

「発明が解決しようとする問題点」本発明者らは、インモールドコート法を用いて塗装され
た発泡ポリウレタン成形品を製造する際の成形ナイクル
を短縮する方法について種々検討した。

Ｆ問題点を解決するための手段」その結果、ポリオールとイソシアネートの混合塗料を、
アミン触媒をｆｉｉｌ伴した圧縮空気、圧縮窒素ガス等
を用いて噴霧化して成形型に吹付ける方法によって、塗
料吹付から成形用ポリウレタン原料注入迄の時間を３分
以下、早い場合は１分以下に短縮し得ることを見出した
。

ここぐ使用するポリオール、イソシアネートの種類等の
組成によって塗料の乾燥硬化時間や塗膜物性、例えば耐
候性、耐食性、硬度などが異るのは勿論であるが、塗料
安定性の点からはフェノール＋１．　ＯＨＮ系のポリオ
ール、例えば特開昭４７−８８２３号を使用するのが良
く、また耐候性の点からは公知のイソホロンジイソシア
ネート系や水素化ＭＤＩ系等の耐候性イソシアネートを
用いるのが望ましく、用途、所望の塗膜物性などによっ
て適当なものが選択される。

触媒アミンを圧縮ガスに同伴させる方法とじては、種々
の方法が考えられるが、例えば特１ｆｉｌ昭６１−４３
７号などが操作性、触ａ！濃度の安定性等の点から好ま
しく使用される。

触媒アミンとしても種々のもの、例えばアルキルアミン
、アラルキルアミン、アルカノールアミン等が使用し得
るが、第３級アミン、特にアルカノールアミンが好まし
く、使用温度、触媒活性、物性、毒性などの点からＮ−
ジェタノールアミンが最も望ましく、ガス中の濃度は約
０．１％〜約２％、好ましくは約０．３％〜約０．８％
である。

ここで使用する塗料には、溶剤、着色剤、レベリング剤
、紫外線吸収剤、揺変性付り剤、カップリング剤等通常
塗料に使用される漱加剤で本発明の趣旨を損なわないも
のの添加は、勿論妨げるものではない。

本発明の方法の主眼は、実質的にアミン触媒を金石しな
いポリウレタン塗料を、アミン触媒を同伴した圧縮ガス
で噴霧して成形型に吹付番プ、塗膜を硬化させるもので
ある。故に、この趣旨に反しない限り、類似の方法、例
えばエアレスガンで塗料を露化し、これをアミン同伴気
流に乗せて吹付けたり、吹付けに際して静電気の力を借
用する方法、又はアミンを同伴しない圧縮ガスで噴霧化
した塗料をアミン同伴のガス流と混合して吹付ける等の
方法も本発明の範囲の含めるものとする。

［作用Ｊ以上述べたように、実質的に硬化用触媒未添加のポリオ
ールとイソシアネートを主成分とする塗料を、アミン触
媒を同伴した圧縮ガスを用いて噴霧化して成形型に吹付
塗装しこの型を用いてポリウレタンの発泡成形を行い、
塗膜と一体化した発泡ポリウレタンを成形する方法に関
するものであり、従来のモールドコート法、すなわち、
バルクの塗料中に予めアミン触媒を加えたものを噴霧塗
装する方法と比較して、成形サイクルを極度に短縮する
ことが出来るばかりでなく、型温も低下し′４−するの
でセルフスキン発泡体のスキン層を厚くし得る効果も得
られる。

実施例１図面に示す如き成形型を用い、まず６５℃の下型（金型
■にシリコーン樹脂■を内張すしたもの）に下記の如き
方法でポリウレタン系モールドコート塗料を吹付Ｃノ、
塗膜を形成させた。すなわち、フェノール変性ポリニス
デル６０部、ポリエーテルポリオール２０部、カーボン
ブラック黒色カラーマスターバッチ３部、ヘキ丈メチレ
ンジイソシアネート及びトルエンジイソシアネート系プ
レポリマーの４０　：　１０ｉ１２合物４０部、ヘキシ
ルアセテート１０部、メチルイソブチルケトン２０部、
メヂルエチルケトン３０部の混合塗料を、ジメチルエタ
ノールアミンを０．６％含有するＩ−［搾空気を用いて
霧化して乾燥膜厚が２０μになるように型に吹付【プ、
２．５分放置した。

この上に、平均分子ｆｆｉ　６５００の３官能ポリエー
テルポリオールと１．４−ブタンジオールを主成分とす
るポリメール側システム液とイソシアネート＠吊２３％
のＭＤＩ系プレポリマーをイソシアネートインデックス
で１０５を混合する半硬質ポリウレタンフォーム用シス
テム液を型内キャビティ客足の１７４吊を注ぎ、上型を
閉じて発泡成形し、７分後に型を聞いて、光沢黒色塗膜
を表面に有する成形物である比重０．２５の半硬質成形
品を得た。

比較例線状ポリウレタン樹脂を７．５％溶解した黒色インモー
ルトコ−１・用塗料を実施例１と同様に成形型に吹付け
た。１回の吹付けでは厚くても４〜５μの膜厚を得るの
が限度で、２５μの膜厚を得るのは５〜６回の塗装が必
要であった。

また、５μの塗膜でも、′発泡ポリウレタンシステム液
を型内に注入し、欠陥のない成形物上に塗膜を得るため
には、１０〜１２分の乾燥時間を要した。

「発明の詳細な説明」以上述べた如く、塗装された発泡ポリウレタンを製造す
るに当り、本発明の方法に従ってインモールドコートす
れば、塗膜形成時間を短縮すると共に、−目の塗装で厚
い塗膜を形成し得るため、欠陥の少い美麗な塗膜を有す
る発泡成形品を、短い成形ナイクルで製造し得る利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明実施例を説明するために用いた成形型の概
略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリウレタン成形用の上、下型の少くとも一方に
、実質的にアミン触媒を含まない、活性水素を２個以上
含むオリゴマー化合物とポリイソシアネート化合物の混
合物を主体とする塗料混合物を、アミン触媒を含む加圧
ガスで霧化して吹付けて塗膜を形成させる第１工程と、
この塗膜の付着した型内に発泡ポリウレタン原料液を注
いでから上下型を組み合わせるか、又は上下型を組み合
わせてから発泡ポリウレタン原料液を型内に注入発泡さ
せ、キャビティ内に原料を充満させる第２工程と、発泡
ポリウレタンが硬化した後、上下型を開き、該塗膜と一
体化した発泡ポリウレタンを型より取出す第３工程を必
須工程とする、塗装された発泡ポリウレタンの製造方法
。
（２）オリゴマー化合物がポリオールである特許請求の
範囲第１項記載の塗装された発泡ポリウレタンの製造方
法。
（３）ポリオールがフェノール性ＯＨのポリオールであ
る特許請求の範囲第２項記載の塗装された発泡ポリウレ
タンの製造方法。
（４）アミン触媒がＮ−ジメチルエタノールアミンであ
る特許請求の範囲第１項記載の塗装された発泡ポリウレ
タンの製造方法。