JP2000015687A - 自動車用外装板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロー成形された自動車用外装板成形品にお
ける外面の研磨や水研ぎを行なうことなく外面に塗膜を
塗布するだけで、耐熱性に優れかつ外観良好な自動車用
外装板を製造できるようにする。 【解決手段】 キャビティ４ａ，５ａの表面粗さが０．
９〜９．０μｍ、平均山間隔が１０〜１５０μｍの範囲
以内である微小凹凸を有する金型４，５を用い、型開き
された金型４，５間に引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ
² となる温度が７５℃以上の非晶性樹脂からなるパリス
ン３を配置する。そののち、パリスン３内に加圧空気を
導入してキャビティに密着させ、キャビティの表面温度
Ｙ℃を前記非晶性樹脂の引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃ
ｍ² となる温度Ｘ℃に対して、Ｙ＝（０．９６Ｘ＋３）
〜（０．９６Ｘ＋４０）の範囲以内に設定して密着させ
る。そして、自動車用外装板成形品１の外面に直接塗膜
を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観が良好でしか
も耐熱性に優れた自動車用外装板およびその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、外観が良好でしかも耐熱性に優
れた非晶性樹脂製中空成形品の製造方法の一例について
説明する。

【０００３】この非晶性樹脂製中空成形品の製造方法
は、キャビティの表面が鏡面に仕上げられた分割型式の
金型を用い、型開きされた前記金型間に引張弾性率が２
０００ｋｇ／ｃｍ² となる温度が７５℃以上の非晶性樹
脂からなるパリスンを配置したのち型閉じし、ついで前
記パリスン内に気体を吹込んで前記キャビティに密着さ
せる際に、前記キャビティ温度Ｙ℃を前記非晶性樹脂の
引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² となる温度Ｘ℃に対
して、 Ｙ＝（０．９６Ｘ−３７）〜（０．９６Ｘ＋３） の範囲以内になるように設定して密着させる（特公平６
−２２８７５公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
非晶性樹脂製中空成形品の外面に斑点や線状痕等が発生
することが避けられず、外観良好性が厳しく要請される
自動車用外装板を製造する場合には、ブロー成形された
非晶性樹脂製中空成形品における外面の研磨や水研ぎを
行なって斑点や線状痕等を除去したのち、外面に塗膜を
塗布しなければならない。このため、工程数が多くなり
製造コスト高を招くという問題点があった。

【０００５】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、ブロー成形された自動
車用外装板成形品における外面の研磨や水研ぎを行なう
ことなく外面に塗膜を塗布するだけで、耐熱性に優れか
つ塗装面にゆず肌などのない外観良好な自動車用外装板
を得ることができる自動車用外装板およびその製造方法
を実現することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の自動車用外装板は、引張弾性率が２０００ｋ
ｇ／ｃｍ² となる温度が７５℃以上の非晶性樹脂をブロ
ー成形した中空の自動車用外装板成形品の外面に１５〜
１５０μｍの塗膜を塗布した自動車用外装板において、
自動車用外装板成形品の表面には表面粗さが０．９〜
９．０μｍの範囲以内でかつ平均山間隔が１０〜１５０
μｍの範囲以内である粗面を有することを特徴とするも
のである。

【０００７】また、本発明の自動車用外装板の製造方法
は、中空の自動車用外装板成形品をブロー成形したの
ち、前記自動車用外装板成形品の外面に塗膜を塗布する
自動車用外装板の製造方法において、前記自動車用外装
板成形品の前記ブロー成形は、表面粗さが０．９〜９．
０μｍの範囲以内でかつ平均山間隔が１０〜１５０μｍ
の範囲以内である微小凹凸を有する金型を用い、型開き
された前記金型間に引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ²
となる温度が７５℃以上の非晶性樹脂からなるパリスン
を配置したのち型閉じし、ついで前記パリスン内に加圧
流体を導入して前記キャビティに密着させ、前記キャビ
ティの表面温度Ｙ℃を前記非晶性樹脂の引張弾性率が２
０００ｋｇ／ｃｍ² となる温度Ｘ℃に対して、Ｙ＝
（０．９６Ｘ＋３）〜（０．９６Ｘ＋４０）の範囲以内
に設定して密着させることを特徴とするものである。

【０００８】さらに、請求項２記載の自動車用外装板の
製造方法において、型開きして自動車用外装板成形品を
取り出す際の型開き完了時点におけるキャビティの表面
温度Ｚ℃を、非晶性樹脂の引張弾性率が２０００ｋｇ／
ｃｍ² となる温度Ｘ℃に対して、Ｚ≦０．９Ｘの範囲以
内に設定すると効果的である。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記従来の技術において、ブロー
成形された非晶性樹脂製中空成形品の外面に発生する斑
点や線状痕等は、パリスンの外面に発生する肌荒れ、ダ
イライン、ブツに起因するものである。

【００１０】ところで、肌荒れは、パリスンを押し出す
際に押出ヘッドを通過する溶融樹脂の流れに起因するも
ので、パリスンの外面に発生する約２μｍの不規則な凹
凸である。

【００１１】ダイラインは、パリスンを押し出す際に押
出ヘッド内における溶融樹脂の流れ方向の接合部に起因
するもので、パリスンの外面に発生する深さ２〜５００
μｍの筋状の窪みである。

【００１２】ブツは、樹脂の未溶融粒状物や炭化物に起
因するもので、パリスンの外面に現われる５〜１０００
μｍの突部や凹部である。

【００１３】そこで、多くの実験を繰り返し行なった結
果、これらパリスンの外面に発生する肌荒れ、ダイライ
ン、ブツによって非晶性樹脂製成形品の外面に発生する
斑点や線状痕等は、鏡面のキャビティを有する金型を用
いるよりもむしろキャビティに所定の表面粗さと平均山
間隔の微小凹凸を有する金型を使用し、しかも前記キャ
ビティの表面温度を所定の温度に設定してブロー成形す
ることで抑制できるという知見を得た。

【００１４】上記する知見は、従来の常識からすれば驚
くべきことであった。この知見は、以下に示す二つの点
より重要である。

【００１５】一つにはパリスンの外面に発生する肌荒
れ、ダイライン、ブツによって非晶性樹脂製成形品の外
面に発生する斑点や線状痕等を、キャビティの表面温度
を所定の温度に昇温することにより除去できることが判
明したことである。所定の温度にパリスンの表面を昇温
させることにより、パリスンの押出し時に表面に形成さ
れた斑点や線状痕等を消去できるのである。このこと
は、キャビティの表面温度によりパリスンに一種の熱処
理を与えたようなものである。従来の技術によっては、
除去できなかった斑点や線状痕等が、このことにより除
去できるようになったのである。

【００１６】ところが、確かに非晶性樹脂製成形品は、
キャビティの表面温度を所定の温度に昇温させると、パ
リスンの表面に発生する肌荒れ、ダイライン、ブツによ
り発生する斑点や線状痕等が除去できるが、このような
処理をすると新たにエアーマークと呼ばれるクレーター
状のものがその表面に発生することが判明した。このエ
アーマークはそのままその上に塗装を施すと、塗装面に
エアーマークが反映されるために、結局は従来と同じよ
うに塗装に当たっては、研磨や水研ぎによって除去しな
ければならないということになってしまう。このエアー
マークは、非晶性樹脂製成形品の形状が複雑であればあ
る程、その複雑な形状部分に発生する傾向にあることも
判明している。

【００１７】そこで、もう一つの知見であるが、それは
キャビティの表面に表面粗さが０．９〜９μｍの範囲以
内でかつ平均山間隔が１０〜１５０μｍの範囲以内であ
る微小凹凸を形成すると、エアーマークが防止できるだ
けでなく、このような微小凹凸によればたとえキャビテ
ィ表面の表面粗さがパリスンの表面粗さより大きくとも
研磨や水研ぎ不要の良好な結果が得られるということで
ある。つまり、特定の微小凹凸、特にその平均山間隔が
１０〜１５０μｍの範囲以内であると、微小凹凸が塗膜
にとって好適であるために、この非晶性樹脂製成形品の
上に塗装した際に、塗膜が一種の毛細管現象により、そ
の微小凹凸の内部に入って行き、その結果良好な塗装面
が得られるのである。発明者らが実際に押出し時のパリ
スンの表面を測定してみると、パリスン表面の表面粗さ
は３μｍでありその平均山間隔は５３９μｍであった。
パリスンの表面は、その表面粗さがある程度小さくても
その平均山間隔が大きいために、そのようなパリスンの
表面状態を残したままの成形品の表面に塗装するとその
山部や谷部を塗膜により埋めることができず、塗装面に
その凹凸が現出してしまうためにゆず肌などの塗装面の
不良となるのであると予想される。

【００１８】本発明は、上記するようにパリスンの外面
に発生する肌荒れ、ダイライン、ブツによって非晶性樹
脂製成形品の外面に発生する斑点や線状痕等は、鏡面の
キャビティを有する金型を用いるよりはむしろキャビテ
ィに所定の表面粗さと平均山間隔の微小凹凸を有する金
型を使用し、しかも前記キャビティの表面温度を所定の
温度に設定してブロー成形することで抑制できるという
知見により得られたものである。

【００１９】これらから判断するに、引張弾性率が２０
００ｋｇ／ｃｍ² となる温度が７５℃以上の非晶性樹脂
をブロー成形した中空の自動車用外装板成形品の外面に
１５〜１５０μｍの塗膜を塗布した自動車用外装板は、
その被塗装面が特定の粗面、つまり表面粗さが０．９〜
９．０μｍの範囲以内であり平均山間隔が１０〜１５０
μｍの範囲以内であればその表面の塗装面はゆず肌など
のない美麗な外観が得られることがわかったのである。

【００２０】本発明は、上記知見に基づくものである。

【００２１】 図１に示すように、キャビティ４ａ，
５ａの表面粗さが０．９〜９．０μｍの範囲以内でかつ
平均山間隔が１０〜１５０μｍの範囲以内である微小凹
凸を有する分割型式の金型４，５を用い、型開きされた
金型４，５間に、引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² と
なる温度が７５℃以上の非晶性樹脂からなるパリスン３
を押出ヘッド２より押し出して配置する。

【００２２】 上記ののち、金型４，５を型閉じし
てパリスン３を挟持し、ついで、図示しない吹込針にて
パリスン３内に加圧流体である約７ｋｇ／ｃｍ² の加圧
空気を導入して膨張させることによって、キャビティ４
ａ，５ａに密着させて、中空の自動車用外装板成形品１
をブロー成形する。

【００２３】本工程において、金型４，５に内設された
加熱水、スチーム、オイル等の熱媒体を用いる加熱手段
６，７によって、パリスン３がキャビティ４ａ，５ａに
密着するときもしくは密着後のキャビティ４ａ，５ａの
表面温度Ｙ℃を前記非晶性樹脂の引張弾性率が２０００
ｋｇ／ｃｍ² となる温度Ｘ℃に対して、Ｙ＝（０．９６
Ｘ＋３）〜（０．９６Ｘ＋４０）の範囲以内に設定して
おくことが肝要である。

【００２４】 上記工程ののち、金型４，５中にお
いて自動車用外装板成形品１を冷却し、ついで、図２に
示すように型開きして取出し、余剰のバリを除去する。

【００２５】なお、変形例として、型開きして自動車用
外装板成形品１を取り出す際の型開き完了時点において
キャビティ４ａ，５ａの表面温度Ｚ℃を、前記非晶性樹
脂の引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² となる温度Ｘ℃
に対して、Ｚ≦０．９Ｘの範囲以内に設定しておくと、
離型後に変形のない外観の美麗な自動車用外装板成形品
１が得られる。

【００２６】 上記工程ののち、自動車用外装板成
形品１の外面に塗膜を塗布し、自動車用外装板を製造す
る。

【００２７】本発明において、自動車用外装板とは、表
面の光沢や色調の鮮麗ないわゆる外観良好性が厳しく要
求される、スポイラー、バンパー、トランクリッド、サ
イドモール、フェンダー、ボンネット等をいう。

【００２８】本発明における引張弾性率とは、ＪＩＳ−
Ｋ−７１１３に準拠し、２号形試験片を用い、試験速度
２ｍｍ／分で試験した値を示すものである。また、同種
の非晶性樹脂であってもそれぞれ樹脂の特性により異な
った値を示す。引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² とな
る温度が７５℃以上さらには８５℃以上の非晶性樹脂は
耐熱性に優れている。例えば、変性ポリフェニレンオキ
サイド、ポリカーボネート、非晶性ポリアミド、ＡＢＳ
樹脂、ポリサルホンである。また、非晶性樹脂のブレン
ド物としてはＡＢＳ樹脂とポリカーボネートとのブレン
ド物等である。

【００２９】また、本発明における非晶性樹脂とは、非
晶性樹脂成分が３０重量％以上である、非晶性樹脂と結
晶性樹脂とのブレンド物で、引張弾性率が２０００ｋｇ
／ｃｍ² となる温度が７５℃以上の樹脂であってもよ
い。例えば、非晶性樹脂と結晶性樹脂とのブレンドとし
ては変性ポリフェニレンオキサイドとポリアミドのブレ
ンド物、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレー
トとのブレンド物等である。

【００３０】自動車用外装板成形品の外面に形成した粗
面の表面粗さおよび使用する金型のキャビティの微小凹
凸の表面粗さは０．９〜９．０μｍの範囲以内とする
が、この表面粗さとは、キャビティの表面を触針電気式
粗さ測定器で測定した最大高さを基本にした粗さ（ＪＩ
Ｓ−Ｂ−０６０１）であり、詳しくは粗面あるいは微小
凹凸の山部（凸）の最大高さと谷部（凹）の最大深さの
和により求めたものである。

【００３１】この表面粗さは、特にブロー成形品の場
合、表面が緩やかな曲線であることが多いため断面曲線
による最大高さＲｍａｘ（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１）では
なく粗さ曲線（ＪＩＳ−Ｂ−０６０１）から求められる
山部（凸）の最大高さと谷部（凹）の最大深さの和によ
り求めたものを採用した。このときの粗さ曲線カットオ
フ値は０．８ｍｍとした。

【００３２】また、自動車用外装板成形品の外面に形成
した粗面の平均山間隔および使用する金型のキャビティ
の微小凹凸の平均山間隔は１０〜１５０μｍの範囲以内
とするが、この平均山間隔とは、キャビティの表面を触
針電気式粗さ測定器で測定した山部間の平均間隔であ
り、ここでは測定表面を任意に５カ所用意し各４ｍｍ幅
で測定した。

【００３３】平均山間隔Ｓｍは破断面曲線（ＪＩＳ−Ｂ
−０６０１）から測定長さ分だけ抜き取った部分の平行
線を横切って山から谷へ向かう点から次の山から谷へ向
かう横断面までの間隔の平均値である。このときの粗さ
に対する縦方向の倍率は２００００倍または１００００
倍とし、横方向の倍率は５０倍とした。

【００３４】表面粗さが０．９〜９．０μｍの範囲以内
でかつ平均山間隔が１０〜１５０μｍの範囲以内の微小
凹凸をキャビティに形成するには、粒度が１５０〜１０
００のサンドを吹きつけること、つまりサンドブラスト
が好適である。

【００３５】また、自動車用外装板成形品の外面に対す
る塗膜の塗布は、公知の塗装方法と同様に塗料をエアス
プレーガンにて吹き付けることにより１５〜１５０μｍ
の塗膜を形成する。

【００３６】

【実施例】本発明の効果を確認するための実験を行なっ
たもので、その結果について説明する。

【００３７】実験例としては、スクリュ径９０ｍｍの押
出機を備えたブロー成形機を用い、図３に示すような、
長さＬが１２００ｍｍ、幅Ｄが１８０ｍｍ、高さＨが９
０ｍｍであって平均肉厚が３ｍｍのスポイラー成形品１
０をブロー成形したのち、スポイラー成形品１０の外面
に５０μｍの塗膜を塗布したスポイラーを製造した。

【００３８】実験例１〜実験例５は、サンドブラストに
よってキャビティの表面粗さを５．０μｍとし平均山間
隔が２５μｍの微小凹凸を有する金型を用い、ＡＢＳ樹
脂（テクノポリマー株式会社製、ＹＭ−２５４、Ｘ＝１
０５℃）のパリスンを２４０℃で押し出し、キャビティ
の表面温度を変化させることにより、各サンプルを製造
した。

【００３９】実験例６は、実験例２との対比例であり、
キャビティが鏡面の金型を用いた以外は、実験例２と同
様に各サンプルを製造した。

【００４０】実験例７は、キャビティの表面粗さを１．
０μｍとし平均山間隔が９．０μｍの微小凹凸を有する
金型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜９を
製造した。

【００４１】実験例８は、キャビティの表面粗さを１．
０μｍとし平均山間隔が１０μｍの微小凹凸を有する金
型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜９を製
造した。

【００４２】実験例９は、キャビティの表面粗さを５．
０μｍとし平均山間隔が１５０μｍの微小凹凸を有する
金型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜９を
製造した。

【００４３】実験例１０は、キャビティの表面粗さを
５．０μｍとし平均山間隔が１６０μｍの微小凹凸を有
する金型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜
９を製造した。

【００４４】実験例１１は、キャビティの表面粗さを
０．９μｍとし平均山間隔が２５μｍの微小凹凸を有す
る金型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜９
を製造した。

【００４５】実験例１２は、キャビティの表面粗さを
０．８μｍとし平均山間隔が２５μｍの微小凹凸を有す
る金型を用いた以外は実験例２と同様にサンプル１〜９
を製造した。

【００４６】実験例１３〜実験例１５は、サンドブラス
トによってキャビティの表面粗さを５．０μｍとし平均
山間隔が２５μｍの微小凹凸を有する金型を用い、変性
ＰＰＯ樹脂（日本ジーイープラスチック株式会社製、ノ
リルＥＢＭ−９２０１、Ｘ＝１１４℃）のパリスンを２
４０℃で押し出し、キャビティの表面温度を変化させる
ことによりサンプル１〜９を製造した。

【００４７】実験例１〜実験例１５の評価を表１〜表１
５に示す。

【００４８】表１〜表１５における評価基準は次のとお
りである。

【００４９】表中、Ｒｔは成形品の表面粗さを示し、単
位はμｍであり、Ｓｍは成形品の微小凹凸の平均山間隔
を示し、単位はμｍである。変形は、ブロー成形後でか
つ塗装前の成形品の外観を目視により判断した。

【００５０】変形 ○：見られない。 △：若干見られるが、問題ないと判断できる。 ×：見られる。

【００５１】肌荒れ ○：表面にさめ肌状の凹凸がなく均一である。 △：若干、さめ肌状のものが見られる。 ×：表面に著しいさめ肌状の凹凸がある。

【００５２】エアーマーク ○：発生していない。 △：ほとんど発生していない。 ×：発生している。

【００５３】ダイライン ○：発生していない。 △：ほとんど発生していない。 ×：発生している。

【００５４】ブツ ○：発生していない。 △：ほとんど発生していない。 ×：発生している。

【００５５】塗面の外観 ○：ゆず肌の発生が見られなかった。 △：わずかにゆず肌の発生が見られた。 ×：ゆず肌が発生した。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】

【表４】

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】

【表７】

【００６３】

【表８】

【００６４】

【表９】

【００６５】

【表１０】

【００６６】

【表１１】

【００６７】

【表１２】

【００６８】

【表１３】

【００６９】

【表１４】

【００７０】

【表１５】

【００７１】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００７２】ブロー成形した自動用外装板成形品の外面
に斑点や線状痕さらにはエアーマークが発生するおそれ
がなく、前記自動車用外装板成形品の外面を研磨や水研
ぎすることなく直接塗膜を塗布するだけで、耐熱性に優
れかつ外観良好な自動車用外装板を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】型開きした金型間にパリスンを押し出した状態
を示す模式断面図である。

【図２】ブロー成形された自動車用外装板成形品を金型
中で冷却したのち、金型を型開きした状態を示す模式断
面図である。

【図３】ブロー成形されたスポイラー成形品を示す模式
斜視図である。

【符号の説明】

１ 自動車用外装板成形品 ２ 押出ヘッド ３ パリスン ４，５ 金型 ４ａ，５ａ キャビティ ６，７ 加熱手段 １０ スポイラー成形品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA13 AA28 AA29 AA32 AF01 AF14 AG02 AG07 AH18 AR06 AR12 AR13 AR20 CA15 CB01 CD07 CD23 CK11 CL01 CN01 CS04 4F208 AA13 AA28 AA29 AA32 AF01 AF14 AG02 AG07 AH18 AR06 AR12 AR13 AR20 LA01 LA05 LB01 LB22 LG22 LH03 LH06 LH10 LJ09 LW02 LW37

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² とな
   る温度が７５℃以上の非晶性樹脂をブロー成形した中空
   の自動車用外装板成形品の外面に１５〜１５０μｍの塗
   膜を塗布した自動車用外装板において、自動車用外装板
   成形品の表面には表面粗さが０．９〜９．０μｍの範囲
   以内でかつ平均山間隔が１０〜１５０μｍの範囲以内で
   ある粗面を有することを特徴とする自動車用外装板。
2. 【請求項２】 中空の自動車用外装板成形品をブロー成
   形したのち、前記自動車用外装板成形品の外面に塗膜を
   塗布する自動車用外装板の製造方法において、 前記自動車用外装板成形品の前記ブロー成形は、表面粗
   さが０．９〜９．０μｍの範囲以内でかつ平均山間隔が
   １０〜１５０μｍの範囲以内である微小凹凸を有する金
   型を用い、型開きされた前記金型間に引張弾性率が２０
   ００ｋｇ／ｃｍ² となる温度が７５℃以上の非晶性樹脂
   からなるパリスンを配置したのち型閉じし、ついで前記
   パリスン内に加圧流体を導入して前記キャビティに密着
   させ、前記キャビティの表面温度Ｙ℃を前記非晶性樹脂
   の引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ² となる温度Ｘ℃に
   対して、 Ｙ＝（０．９６Ｘ＋３）〜（０．９６Ｘ＋４０） の範囲以内に設定して密着させることを特徴とする自動
   車用外装板の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自動車用外装板の製造方
   法において、型開きして自動車用外装板成形品を取り出
   す際の型開き完了時点におけるキャビティの表面温度Ｚ
   ℃を、非晶性樹脂の引張弾性率が２０００ｋｇ／ｃｍ²
   となる温度Ｘ℃に対して、 Ｚ≦０．９Ｘ の範囲以内に設定することを特徴とする自動車用外装板
   の製造方法。