JP4017257B2 - 自動車用外装板の製造方法 - Google Patents
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Description
【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の製造方法を実現することを目的とするものである。
【０００７】
【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ものである。
【０００８】
さらに、請求項１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２〜５００μｍ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５〜１０００μｍ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１０〜１５０μｍ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】
▲１▼ 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】
▲２▼ 上記▲１▼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４ａ，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おくことが肝要である。
【００２４】
▲３▼ 上記工程▲２▼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】
▲４▼ 上記工程▲３▼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（ＪＩＳ−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１５０〜１０００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９０ｍｍであって平均肉厚が３ｍｍのスポイラー成形品１０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＝１０５℃）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１５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
【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の製造方法を実現することを目的とするものである。
【０００７】
【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ものである。
【０００８】
さらに、請求項１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２〜５００μｍ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５〜１０００μｍ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１０〜１５０μｍ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】
▲１▼ 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】
▲２▼ 上記▲１▼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４ａ，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おくことが肝要である。
【００２４】
▲３▼ 上記工程▲２▼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】
▲４▼ 上記工程▲３▼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（ＪＩＳ−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１５０〜１０００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９０ｍｍであって平均肉厚が３ｍｍのスポイラー成形品１０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＝１０５℃）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１５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】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【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
Claims (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。 - 請求項１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。
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