JP2647696B2 - プラスチック部品の表面改質方法 - Google Patents
プラスチック部品の表面改質方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車車体に用いられているようなプラ
スチック部品の表面改質方法に関するものである。
スチック部品の表面改質方法に関するものである。
（従来の技術） 従来のプラスチック部品の表面改質方法としては、次
のようなものがある。
のようなものがある。
（イ）従来塗装工法 プラスチック部品の表面にアクリルラッカーや塩素化
ポリオレフィン樹脂等を基体樹脂とする１液型塗料、又
は、アクリルポリオール樹脂を基体樹脂とする２液型ウ
レタン塗料を塗装する工法、 （ロ）塩化ビニル巻きつけ 樹脂基材に接着剤を塗布し、塩化ビニル表皮材を圧着
する工法。
ポリオレフィン樹脂等を基体樹脂とする１液型塗料、又
は、アクリルポリオール樹脂を基体樹脂とする２液型ウ
レタン塗料を塗装する工法、 （ロ）塩化ビニル巻きつけ 樹脂基材に接着剤を塗布し、塩化ビニル表皮材を圧着
する工法。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のプラスチック部品の
表面改質方法にあって、その塗装工法においては、硬質
基体樹脂を使用していたため、塗膜が硬くなり、ソフト
感が実現できない。また塩化ビニル巻きつけ工法におい
ては、接着精度が要求されるため、工程の歩留りが悪く
コストが上がるという問題点があった。
表面改質方法にあって、その塗装工法においては、硬質
基体樹脂を使用していたため、塗膜が硬くなり、ソフト
感が実現できない。また塩化ビニル巻きつけ工法におい
ては、接着精度が要求されるため、工程の歩留りが悪く
コストが上がるという問題点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明者等は従来のプラスチック部品の表示改質法の
解決すべき課題につき種々検討を行った結果、プラスチ
ック部品表面に20℃における伸び率60〜180％、摩擦係
数0.5〜0.8、初期弾性率60〜150kg/cm2の塗膜物性を有
する軟質系２液型ウレタン塗料を、20〜150μｍの膜厚
で塗装することにより、プラスチック部品の表面の触感
がソフトになり、皮革に似た風合いが付与されることを
確かめ本発明を達成するに至った。
解決すべき課題につき種々検討を行った結果、プラスチ
ック部品表面に20℃における伸び率60〜180％、摩擦係
数0.5〜0.8、初期弾性率60〜150kg/cm2の塗膜物性を有
する軟質系２液型ウレタン塗料を、20〜150μｍの膜厚
で塗装することにより、プラスチック部品の表面の触感
がソフトになり、皮革に似た風合いが付与されることを
確かめ本発明を達成するに至った。
本発明のプラスチック部品の表示改質方法により表面
を改質するのに適用されるプラスチック部品としては、
アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（AB
S）樹脂、ポリプロピレン（PP）樹脂、PP複合材等から
成る自動車用のプラスチック部品の如き部品を例示する
ことができる。
を改質するのに適用されるプラスチック部品としては、
アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（AB
S）樹脂、ポリプロピレン（PP）樹脂、PP複合材等から
成る自動車用のプラスチック部品の如き部品を例示する
ことができる。
（作 用） 次に作用を説明する。
ここで「皮革の風合い」とは次の３つで表現できる： （イ）スベリ感→摩擦係数 （ロ）ヌメリ感→初期弾性率 （ハ）ソフト感→伸び率 すなわち、皮革に似た風合いを付与するためには、塗
膜の摩擦係数0.5〜0.8、初期弾性率60〜150kg/cm2、伸
び率60〜180％（20℃）の軟質系塗料を膜厚20〜150μｍ
で塗装することが有効である。摩擦係数が0.5より小さ
いとプラスチック感を生じ、0.8より大きいとゴム質感
となる。また、初期弾性率が150kg/cm2より大きい触感
が硬く、60kg/cm2より小さいと塗膜の強度不足となる。
伸び率が60％より小さいとソフト感がなくなり、180％
より大きいと粘着感が生じる。膜厚が20μｍ未満だとソ
フト感が得られなく、150μｍを超えるとスプレー塗装
において時間を要すことやタレ、タマリ等の不具合を生
じやすくなり好ましくない。
膜の摩擦係数0.5〜0.8、初期弾性率60〜150kg/cm2、伸
び率60〜180％（20℃）の軟質系塗料を膜厚20〜150μｍ
で塗装することが有効である。摩擦係数が0.5より小さ
いとプラスチック感を生じ、0.8より大きいとゴム質感
となる。また、初期弾性率が150kg/cm2より大きい触感
が硬く、60kg/cm2より小さいと塗膜の強度不足となる。
伸び率が60％より小さいとソフト感がなくなり、180％
より大きいと粘着感が生じる。膜厚が20μｍ未満だとソ
フト感が得られなく、150μｍを超えるとスプレー塗装
において時間を要すことやタレ、タマリ等の不具合を生
じやすくなり好ましくない。
本発明において用いられる軟質系塗料としては、密着
性、耐候性等の諸性能に優れたイソシアネート硬化の２
液ポリエステル系ウレタン塗料、特に２液型ポリエステ
ルポリオール系ウレタン塗料が最適である。塗膜の伸び
性、弾性に富んだ他の塗料樹脂系としては、メラミン硬
化型ポリエステル系、２液型アクリルウレタン系など考
えられるが、両者とも可とう性と諸性能のバランスが不
十分であり、特に前者は高温焼付けによる強制乾燥を必
要とするため、被塗物プラスチック素材の耐熱性の点で
制約を受けるという欠点がある。
性、耐候性等の諸性能に優れたイソシアネート硬化の２
液ポリエステル系ウレタン塗料、特に２液型ポリエステ
ルポリオール系ウレタン塗料が最適である。塗膜の伸び
性、弾性に富んだ他の塗料樹脂系としては、メラミン硬
化型ポリエステル系、２液型アクリルウレタン系など考
えられるが、両者とも可とう性と諸性能のバランスが不
十分であり、特に前者は高温焼付けによる強制乾燥を必
要とするため、被塗物プラスチック素材の耐熱性の点で
制約を受けるという欠点がある。
２液型ポリエステル系ウレタン塗料のポリエステルポ
リオールとしては、数平均分子量1000〜5000、水酸基価
60〜200の可とう性に優れたタイプが良い。即ち、数平
均分子量1000未満では塗膜が脆い傾向となり、5000を超
えると溶剤への溶解性が低下するため、スプレー作業性
（糸ひき、膜厚不足）の問題を生じる。又、水酸基価60
未満では塗膜の強靭性におとり、200を超えると塗膜が
硬くなり過ぎてソフトな触感が得られにくい。
リオールとしては、数平均分子量1000〜5000、水酸基価
60〜200の可とう性に優れたタイプが良い。即ち、数平
均分子量1000未満では塗膜が脆い傾向となり、5000を超
えると溶剤への溶解性が低下するため、スプレー作業性
（糸ひき、膜厚不足）の問題を生じる。又、水酸基価60
未満では塗膜の強靭性におとり、200を超えると塗膜が
硬くなり過ぎてソフトな触感が得られにくい。
硬化剤としては、ヘキサメチレンジイソシアネート
（HMDI）系、イソホロンジイソシアネート（IPDI）系、
キシリレンジイソシアネート（XDI）系などの各種変性
ポリイソシアネートの使用が可能であるが、塗膜の伸び
性、弾性のほか、自動車用プラスチック部品のようなプ
ラスチック部品用塗料に要求される耐候性、付着性、耐
水性等の諸性能に優れたHMDI系ポリイソシアネートが好
適である。硬化剤の添加量はポリエステルポリオールの
水酸基とイソシアネート基の当量比（NCO基/OH基）が0.
5〜2.0の範囲が好ましい。即ち、当量比が0.5未満では
未反応の水酸基が多く残存するため、塗膜の硬化性、耐
久性に劣り、2.0を超えると過剰ポリイソシアネートの
副反応により、塗膜の可とう性、付着性が低下する。
（HMDI）系、イソホロンジイソシアネート（IPDI）系、
キシリレンジイソシアネート（XDI）系などの各種変性
ポリイソシアネートの使用が可能であるが、塗膜の伸び
性、弾性のほか、自動車用プラスチック部品のようなプ
ラスチック部品用塗料に要求される耐候性、付着性、耐
水性等の諸性能に優れたHMDI系ポリイソシアネートが好
適である。硬化剤の添加量はポリエステルポリオールの
水酸基とイソシアネート基の当量比（NCO基/OH基）が0.
5〜2.0の範囲が好ましい。即ち、当量比が0.5未満では
未反応の水酸基が多く残存するため、塗膜の硬化性、耐
久性に劣り、2.0を超えると過剰ポリイソシアネートの
副反応により、塗膜の可とう性、付着性が低下する。
（実施例） 次に本発明を実施例および比較例によって具体的に説
明する。尚、以下の部は重量基準である。
明する。尚、以下の部は重量基準である。
実施例１〜４ 第１表に示す実施例１〜４の各配合に準じ、まず艶消
し剤を除く各配合組成物をペイントシェーカー（東洋精
機製）で２時間混練した後、艶消し剤を添加し高速ディ
スパーで約10分間撹拌したものを主剤とした。
し剤を除く各配合組成物をペイントシェーカー（東洋精
機製）で２時間混練した後、艶消し剤を添加し高速ディ
スパーで約10分間撹拌したものを主剤とした。
得られた主剤25部に対し、硬化剤としてポリイソシア
ネート樹脂ワニスのポリハードＲ（オリジン電気（株）
製、商品名、HMID系）10部、キシレンと酢酸ブチルの等
量混合溶剤を添加し、スプレー粘度をフォードカップ＃
４（20℃）で20秒に調整し、実施例１〜４の塗料組成物
を得た。
ネート樹脂ワニスのポリハードＲ（オリジン電気（株）
製、商品名、HMID系）10部、キシレンと酢酸ブチルの等
量混合溶剤を添加し、スプレー粘度をフォードカップ＃
４（20℃）で20秒に調整し、実施例１〜４の塗料組成物
を得た。
次に実施例１〜３の塗料組成物については、夫々プラ
スチック素材（Ａ）のABS素材（TRB、三菱レーヨン
（株）製、商品名）に次の手順で塗装した。
スチック素材（Ａ）のABS素材（TRB、三菱レーヨン
（株）製、商品名）に次の手順で塗装した。
先ずABS素材をイソプロピルアルコールでワイピング
脱脂し、次いで各供試塗料組成物をエアースプレーにて
60μｍの膜厚になるように塗布し、室温で10分間セッテ
ィングした後、80℃で40分間強制乾燥し試験片を作製し
た。
脱脂し、次いで各供試塗料組成物をエアースプレーにて
60μｍの膜厚になるように塗布し、室温で10分間セッテ
ィングした後、80℃で40分間強制乾燥し試験片を作製し
た。
また実施例４の塗料組成物については、プラスチック
素材（Ｂ）のPP素材（Ｋ−7030R、チッソ（株）製、商
品名）に次の手順で塗装した。
素材（Ｂ）のPP素材（Ｋ−7030R、チッソ（株）製、商
品名）に次の手順で塗装した。
先ずプラスチック素材（Ｂ）のPP素材を1,1,1トリク
ロルエタン蒸気洗浄１分間行なった後、プライマーとし
てプラネットPPプライマーグレイＫ−３〔オリジン電気
（株）製、商品名、稀釈シンナープラネットシンナー＃
301、稀釈率：塗料／シンナー＝10/4、塗装粘度11秒
（フォードカップ＃４、20℃）〕を10〜15μｍ塗布し、
室温で10分間セッティングした。次いで供試塗料をエア
ースプレーにて60μｍの膜厚になるように塗布し、室温
で10分間セッティングした後、80℃で40分間強制乾燥
し、試験片を作製した。
ロルエタン蒸気洗浄１分間行なった後、プライマーとし
てプラネットPPプライマーグレイＫ−３〔オリジン電気
（株）製、商品名、稀釈シンナープラネットシンナー＃
301、稀釈率：塗料／シンナー＝10/4、塗装粘度11秒
（フォードカップ＃４、20℃）〕を10〜15μｍ塗布し、
室温で10分間セッティングした。次いで供試塗料をエア
ースプレーにて60μｍの膜厚になるように塗布し、室温
で10分間セッティングした後、80℃で40分間強制乾燥
し、試験片を作製した。
第１表に示す各成分は次の通りである。
ポリエステルポリオール樹脂ワニスI:数平均分子量350
0、水酸基価100、酸価５の軟質ポリエステルポリオール
樹脂80部とトルエンとメチルイソブチルケトン（MIBK）
の等量混合溶剤20部から成る樹脂溶液。
0、水酸基価100、酸価５の軟質ポリエステルポリオール
樹脂80部とトルエンとメチルイソブチルケトン（MIBK）
の等量混合溶剤20部から成る樹脂溶液。
ポリエステルポリオール樹脂ワニスII:数平均分子量200
0、水酸基価155、酸価７の軟質ポリエステルポリオール
樹脂80部とキシレンとメチルイソブチルケトンの等量混
合溶剤20部から成る樹脂溶剤。
0、水酸基価155、酸価７の軟質ポリエステルポリオール
樹脂80部とキシレンとメチルイソブチルケトンの等量混
合溶剤20部から成る樹脂溶剤。
ポリエステルポリオール樹脂ワニスIII:数平均分子量25
00、水酸基価145、酸価２の軟質ポリエステルポリオー
ル樹脂80部と酢酸ブチル20部から成る樹脂溶液。
00、水酸基価145、酸価２の軟質ポリエステルポリオー
ル樹脂80部と酢酸ブチル20部から成る樹脂溶液。
二酸化チタン:CR−600（石原産業（株）製、商品名） カーボンブラック:MA−100（三菱化成（株）製、商品
名） 添加剤:DC−３（トーレシリコーン（株）製、商品名） 溶剤：トルエンとメチルイソブチルケトンの等量混合溶
剤 艶消し剤：サイロイド161（富士デビィソン化学（株）
製、商品名） 以上のようにして実施例１〜４の塗料組成物を塗布し
たプラスチック試験片につき塗膜性能を評価し、又下記
試験方法で物性を評価し、得た結果を第２表に記載す
る。
名） 添加剤:DC−３（トーレシリコーン（株）製、商品名） 溶剤：トルエンとメチルイソブチルケトンの等量混合溶
剤 艶消し剤：サイロイド161（富士デビィソン化学（株）
製、商品名） 以上のようにして実施例１〜４の塗料組成物を塗布し
たプラスチック試験片につき塗膜性能を評価し、又下記
試験方法で物性を評価し、得た結果を第２表に記載す
る。
尚、伸び率、初期弾性率の塗膜物性試験はポリプロピ
レン素材テストピースに供試塗料を形成塗膜として約10
0μｍとなるように塗布し、前記条件で強制乾燥した
後、塗膜に5mmの幅のナイフカットをいれてから剥離し
たものを試料とした。試験装置はテンシロンSTM型引張
試験機（（株）オリエンテック製）で試料長6cm、引張
速度5mm/min、温度20℃とした。また、比較例３のアク
リルラッカーは塗膜が脆く試料作成が困難のため試験で
きなかった。
レン素材テストピースに供試塗料を形成塗膜として約10
0μｍとなるように塗布し、前記条件で強制乾燥した
後、塗膜に5mmの幅のナイフカットをいれてから剥離し
たものを試料とした。試験装置はテンシロンSTM型引張
試験機（（株）オリエンテック製）で試料長6cm、引張
速度5mm/min、温度20℃とした。また、比較例３のアク
リルラッカーは塗膜が脆く試料作成が困難のため試験で
きなかった。
摩擦係数は、上記塗装方法により得られた塗膜をKES
−FB4（カトーテック（株））で、荷重50g、加圧力10
g、試料移動速度0.1cm/secの条件で測定した 比較例１ 塗料膜厚を15μｍとした以外は実施例１と同様の方法
で行なった。
−FB4（カトーテック（株））で、荷重50g、加圧力10
g、試料移動速度0.1cm/secの条件で測定した 比較例１ 塗料膜厚を15μｍとした以外は実施例１と同様の方法
で行なった。
比較例２ ２液型アクリルウレタン系ABS用塗料のプラネットPZ
艶消しグレイ（オリジン電気（株）製、商品名）主剤40
部に対し、実施例１と同様の硬化剤10部、キシレンと酢
酸ブチルの等量混合溶剤を添加し、スプレー粘度をフォ
ードカップ＃４（20℃）で14秒に調整し、比較例２の塗
料組成物を得た。次いでこの塗料組成物を実施例１と同
様にプラスチック素材（Ａ）のABS素材に塗布し、塗膜
性能および物性を測定し、結果を第２表に示す。
艶消しグレイ（オリジン電気（株）製、商品名）主剤40
部に対し、実施例１と同様の硬化剤10部、キシレンと酢
酸ブチルの等量混合溶剤を添加し、スプレー粘度をフォ
ードカップ＃４（20℃）で14秒に調整し、比較例２の塗
料組成物を得た。次いでこの塗料組成物を実施例１と同
様にプラスチック素材（Ａ）のABS素材に塗布し、塗膜
性能および物性を測定し、結果を第２表に示す。
比較例３ １液型アクリルラッカー系ABS用塗料のプラネットAX
艶消しグレイ（オリジン電気（株）製、商品名）にキシ
レンと酢酸ブチルの等量混合溶剤を添加し、スプレー粘
度をフォードカップ＃４（20℃）で12秒に調整し、比較
例３の塗装組成物を得た。この塗料組成物につき比較例
２と同様にして塗膜性能および物性を測定し、結果を第
２表に示す。
艶消しグレイ（オリジン電気（株）製、商品名）にキシ
レンと酢酸ブチルの等量混合溶剤を添加し、スプレー粘
度をフォードカップ＃４（20℃）で12秒に調整し、比較
例３の塗装組成物を得た。この塗料組成物につき比較例
２と同様にして塗膜性能および物性を測定し、結果を第
２表に示す。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明はプラスチック部品
の表面に伸び率60〜180％（20℃）、摩擦係数0.5〜0.
8、初期弾性率60〜150kg/cm2の塗膜物性を有する２液型
ウレタン塗料を膜厚20〜150μｍに塗装するという構成
としたことにより、効率よくプラスチック部品表面を触
感がソフトで皮革に似た風合いを有するように改質でき
るという効果が得られる。
の表面に伸び率60〜180％（20℃）、摩擦係数0.5〜0.
8、初期弾性率60〜150kg/cm2の塗膜物性を有する２液型
ウレタン塗料を膜厚20〜150μｍに塗装するという構成
としたことにより、効率よくプラスチック部品表面を触
感がソフトで皮革に似た風合いを有するように改質でき
るという効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 貴 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 長尾 憲忠 東京都福生市南田園２―1612―815 (72)発明者 藤沢 実 埼玉県所沢市久米1965―１
Claims (1)
- 【請求項１】プラスチック部品の表面に20℃における伸
び率60〜180％、摩擦係数0.5〜0.8、初期弾性率60〜150
kg/cm2の塗膜物性を有する２液型ウレタン塗料を膜厚20
〜150μｍで塗装することによりプラスチック表面の触
感をソフトにし皮革に似た風合いを付与することを特徴
とするプラスチック部品の表面改質方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208565A JP2647696B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | プラスチック部品の表面改質方法 |
| US08/074,009 US6013364A (en) | 1988-08-23 | 1993-06-09 | Plastic article surface reforming method and plastic arrangement thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208565A JP2647696B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | プラスチック部品の表面改質方法 |
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Also Published As
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