30

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

ＩＭＣ工法は、同一金型内でプラスチック基材の成型熱を利用します。
この工法は、成形時間こそ長くなりますと塗膜形成を行う工法です。樹脂基材を成形（図1 ①）が、塗料を硬化させるために新たな熱エネルギーを必した後に金型と基材間に少し隙間を開け、熱硬化性の要としない点で環境負荷低減に有望です。
ＩＭＣ工法の利点と注意すべき点を表1に示します。

とで塗料が熱硬化して塗膜形成が完了します。塗料のエン）を樹脂基材に使用する場合は、プレス機やＲＩＭCENTER：CTC）
は、温度、湿度が調整可能な液体塗装（Reaction Injection Molding）成形機を用い、熱可塑性

ブース/塗装ロボットや粉体塗装ブース/粉体塗装設備樹脂であるＡＢＳやポリカーボネートを樹脂基材に使をはじめ、環 境に配 慮した塗 装を可 能とするインク用する場合は、射出成型機を用いたＩＭＣ工法を弊社

ジェットによる加飾工法やインモールドコーティング（Ｉでは推奨しています。
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備

ＭＣ）
といった塗装設備を完備しており、お客様の夢やは、プレス機と塗料を注入する注入機、塗料注入が可

理想を一緒に実現できる研究開発施設です。

能な試作用金型を組み合わせたものであり、主にＳＭ

本報で紹介するＩＭＣ工法は塗装工法の1つですが、Ｃの圧縮成形を対象にしています。

Ｃ工 法で対 応 可 能です。熱 硬 化 性 樹 脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）やＤＣＰＤ（ジシクロペンタジ

注入機

本設備における実施例を中心に紹介します。

金型

せたものです。注入機は、塗料の注入量で塗装膜厚を調整

基材

することが可能となるため、注入量を制御できる機能が必要

設備② 塗料注入

表１ ＩＭＣ
『注入法』
の特長
特長

①
②
③

環境に優しい塗装技術

・塗料は有機溶剤を含まず揮発性有機物（VOC）の排出がない・金型内クローズ環境での成形のため、低分子量物質の揮散なし
・塗装·乾燥工程でのエネルギー、CO2削減（塗装関連設備不要）

中の炭素繊維による模様を隠すことなく、小さな凹凸や

塗料注入機
金型

（基材形状から、最適な塗料注入口を決める）
・塗料注入機のインジェクタ部を取付られる・基材成形時にバリを発生させる形状（バリは、塗料漏れ防止機構として働く）

形成することで、耐候性が劣る基材を保護することがコストに対する優位性

・塗装工程·塗装設備·物流が不要になり、
コストダウンが可能
・ゴミ、ブツ、タレなどの不良低減

高意匠性

・優れた金型転写性（塗装では発現できない鏡面、梨地模様を忠実に再現）
・1コートで厚膜塗装が可能（深み感が付与できる）
・系外からゴミや異物が入らない

注意点

基本として、金型を用いた圧縮成形が可能な基材を対成形時の流動性が異なるため、金型形状の再検討や

利点/欠点

内容

利点

・耐熱性があり、高温焼付け塗装が可能である。
・塗料シンナーに侵されない。
・基材変形による塗膜クラックの発生がない。

成形条件の最適化、および塗料漏れ防止機構（バリ）を如何に安定して作るかなどの検討が必要になります。

欠点

時成形した塗装品の物性を示します。
クリヤー塗膜をできます。

・塗膜にピンホールが発生しやすい。
・塗膜の平滑性が得られにくい。
・塗料の付着性にバラツキを生じやすい。

図4 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
へのＩＭＣクリヤー塗装
表4 ＩＭＣクリヤー塗膜の物性試験結果
試験項目
光沢

引っかき硬度（鉛筆法）

HB

本報では、
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備の説明お

異常なし

装工程の省略や塗装にかかるエネルギー削減により、耐水性

外観異常なし100/100

カーボンニュートラルに繋がるメリットをお客様に提供

耐温水性

80℃温水浸漬 1時間
二次付着

外観異常なし100/100

耐酸性

0.1N H2SO4滴下
4時間放置（20℃）

外観異常なし外観異常なしＳＭＣは、表3に示すように強度が高く優れた耐薬品

図3は、
ＣＦＲＰのＳＭＣを使用して、樹脂成形のみを性を示しますが、繊維と母材となる樹脂が混合している

行った基材に対してメタリックベース塗料とクリヤー塗料ため、成形後に巣穴が生じやすく平滑性が得られ難いをスプレーで塗装したもの(a)とＩＭＣ工法で樹脂成形とプという欠点があります。従って、塗装する際には巣穴をライマー塗膜を同時成形した後にメタリック塗料とクリ埋めるための目止め工程が必要となり、平滑性を付与

ヤー塗料をスプレー塗装したもの(b)を比較した写真です。

するためには多層コートが必要となります。
このようなプライマーを同時成形しないと基材に生じる巣穴に耐アルカリ性

0.1N NaOH滴下
4時間放置（55℃）

耐溶剤性

キシレンラビング 10往復

外観異常なしキセノンアーク灯式耐候性試験機（180W）1,200時間

E 1.0
光沢保持率 90%

・塗料漏れ防止機構として、基材成形時に発生させたバリ取りが必要

工程を大幅に削減する方法としてＩＭＣ工法を提案しより、メタリックベース塗装時に置換発泡が発生してお⑥

メタリック · パールなどの色調に対する制約

・塗料の型内流動時に光輝顔料が流動方向に配向
・塗料の合流部にウエルドラインが発生しやすいており、デモンストレーションの見学および共同検討をり、基材の凹凸もそのまま残っています。一方、
ＩＭＣ工

耐熱黄変性

実施しています。

法にてプライマーを形成した塗装品は、塗料の浸透に促進耐候性

よって巣穴も埋まり、基材の凹凸も緩和されています。

４．
まとめ

40℃温水浸漬 240時間
二次付着

後加工の必要性＊CTCの設備では、対象外

85〜90

デュポン式 500g 20cm⑤

・ポリオレフィン系樹脂＊への塗装は困難（基材組成の改良も必要）

60 光沢値

耐衝撃性

硬さ

成形品形状に対する制約

基材（成形樹脂）の選択性

結果

クロスカット法（2mm碁盤目） 100/100

④

⑦

方法

付着性

・基材の片面への塗装であるため、両面塗装不可
・回り込み塗装が必要な形状は不可
・金型を開いた際に、隙間が開かない部分の塗装不可※ 基材形状に対して、塗料注入位置や意匠での調整が必要（目立ちにくい状態へ）

ＩＭＣクリヤー塗装品

巣穴を埋めることができます。
また、表4にクリヤーを同

表3 塗装用基材としてのＳＭＣの利点、欠点

象としています。
なお、
ＳＭＣ以外の場合は基材ごとに基材のみ

図4に示します。
クリヤーを同時成形した塗装品は基材・塗料を循環させる機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・インジェクタ部（金型取り付け部）の冷却機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・正確に塗料注入量をコントロール（塗料注入量で塗膜厚が決まる）

が対象であり、形態としてはＳＭＣを標準としています。

利点

同様にＩＭＣ工法によりクリヤーを同時成形した塗・対象となる基材種、製品サイズに合ったサイズおよび性能（ＧＦＲＰ）
や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）など

内容

ＩＭＣプライマー
メタリックベース
クリヤー

図3 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
への塗装に対するＩＭＣプライマーの効果

装品と樹脂成形のみを行った基材を比較した写真を

必要性能

基材は主に熱硬化性のガラス繊維強化プラスチック

ＩＭＣプライマー

ＩＭＣプライマー
メタリックベース(b) ＩＭＣプライマー有プレス機（成形機）③ 加圧/塗料硬化

図1 IMCの工程

メタリックベース

メタリックベース
クリヤー(a) ＩＭＣプライマー無

図2 ＣＴＣに設置のＩＭＣ設備

基材
（SMC）

コーティング技術センター（COATING!TECHNOLOGY

設備は異なりますが、金型を用いた成形であればＩＭ料注入ができる専用の金型と塗料注入機とを組み合わ

表2 圧縮成形により成形する基材を対象としたＩＭＣに必要な設備構成① 基材成形技報 1）で述べており、樹脂基材の種類により使用する装置は表2に示すように圧縮成形機（プレス機）
に塗

前田 浩志

１． はじめにる工法です。詳細は2020年刊行の弊社コーティング

本設備で実施可能な検討内容について紹介します。

型および樹脂基材に蓄積された熱や、樹脂基材の反応

塗料注入機（インジェクタ）

33

プレス機となります。
装置の概要を図2に示します。

熱硬化には、樹脂基材の成形工程における加熱で金Hiroshi MAEDA

成を同一金型内で行うものであり、省工程が実現でき

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

３．
ＩＭＣ塗装設備の活用

塗料を注入（図1 ②）し、金型を再度閉める（図1 ③）
こ

樹脂成形法と考えられています。基材の成形と塗膜形

32２． ＩＭＣ工法

Utilization of In-mold Coating Method at the Coating
Technology Center

技術開発部門 研究部
研究第二グループ
Technical Development Div.
Research Dept. Research Group 2

31

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

160℃ 1時間後 b※ 基材；SMC（CFRP）、クリヤー膜厚；100μm

b 0.3

よび適用事例について紹介しました。
ＩＭＣ工法は、塗できるものと考えます。従来の塗装と大きく異なる塗膜形成法であるため、ＩＭＣ工法の導入については十分な事
前検証が必要です。是非、弊社のＩＭＣ設備を活用していただき、お客様の環境負荷低減に貢献できるようにご協力させていただきます。
参考資料
1）前田浩志：DNTコーティング技報, 20, p.50（2020）

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特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

ＩＭＣ工法は、同一金型内でプラスチック基材の成型熱を利用します。
この工法は、成形時間こそ長くなりますと塗膜形成を行う工法です。樹脂基材を成形（図1 ①）が、塗料を硬化させるために新たな熱エネルギーを必した後に金型と基材間に少し隙間を開け、熱硬化性の要としない点で環境負荷低減に有望です。
ＩＭＣ工法の利点と注意すべき点を表1に示します。

とで塗料が熱硬化して塗膜形成が完了します。塗料のエン）を樹脂基材に使用する場合は、プレス機やＲＩＭCENTER：CTC）
は、温度、湿度が調整可能な液体塗装（Reaction Injection Molding）成形機を用い、熱可塑性

ブース/塗装ロボットや粉体塗装ブース/粉体塗装設備樹脂であるＡＢＳやポリカーボネートを樹脂基材に使をはじめ、環 境に配 慮した塗 装を可 能とするインク用する場合は、射出成型機を用いたＩＭＣ工法を弊社

ジェットによる加飾工法やインモールドコーティング（Ｉでは推奨しています。
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備

ＭＣ）
といった塗装設備を完備しており、お客様の夢やは、プレス機と塗料を注入する注入機、塗料注入が可

理想を一緒に実現できる研究開発施設です。

能な試作用金型を組み合わせたものであり、主にＳＭ

本報で紹介するＩＭＣ工法は塗装工法の1つですが、Ｃの圧縮成形を対象にしています。

Ｃ工 法で対 応 可 能です。熱 硬 化 性 樹 脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）やＤＣＰＤ（ジシクロペンタジ

注入機

本設備における実施例を中心に紹介します。

金型

せたものです。注入機は、塗料の注入量で塗装膜厚を調整

基材

することが可能となるため、注入量を制御できる機能が必要

設備② 塗料注入

表１ ＩＭＣ
『注入法』
の特長
特長

①
②
③

環境に優しい塗装技術

・塗料は有機溶剤を含まず揮発性有機物（VOC）の排出がない・金型内クローズ環境での成形のため、低分子量物質の揮散なし
・塗装·乾燥工程でのエネルギー、CO2削減（塗装関連設備不要）

中の炭素繊維による模様を隠すことなく、小さな凹凸や

塗料注入機
金型

（基材形状から、最適な塗料注入口を決める）
・塗料注入機のインジェクタ部を取付られる・基材成形時にバリを発生させる形状（バリは、塗料漏れ防止機構として働く）

形成することで、耐候性が劣る基材を保護することがコストに対する優位性

・塗装工程·塗装設備·物流が不要になり、
コストダウンが可能
・ゴミ、ブツ、タレなどの不良低減

高意匠性

・優れた金型転写性（塗装では発現できない鏡面、梨地模様を忠実に再現）
・1コートで厚膜塗装が可能（深み感が付与できる）
・系外からゴミや異物が入らない

注意点

基本として、金型を用いた圧縮成形が可能な基材を対成形時の流動性が異なるため、金型形状の再検討や

利点/欠点

内容

利点

・耐熱性があり、高温焼付け塗装が可能である。
・塗料シンナーに侵されない。
・基材変形による塗膜クラックの発生がない。

成形条件の最適化、および塗料漏れ防止機構（バリ）を如何に安定して作るかなどの検討が必要になります。

欠点

時成形した塗装品の物性を示します。
クリヤー塗膜をできます。

・塗膜にピンホールが発生しやすい。
・塗膜の平滑性が得られにくい。
・塗料の付着性にバラツキを生じやすい。

図4 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
へのＩＭＣクリヤー塗装
表4 ＩＭＣクリヤー塗膜の物性試験結果
試験項目
光沢

引っかき硬度（鉛筆法）

HB

本報では、
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備の説明お

異常なし

装工程の省略や塗装にかかるエネルギー削減により、耐水性

外観異常なし100/100

カーボンニュートラルに繋がるメリットをお客様に提供

耐温水性

80℃温水浸漬 1時間
二次付着

外観異常なし100/100

耐酸性

0.1N H2SO4滴下
4時間放置（20℃）

外観異常なし外観異常なしＳＭＣは、表3に示すように強度が高く優れた耐薬品

図3は、
ＣＦＲＰのＳＭＣを使用して、樹脂成形のみを性を示しますが、繊維と母材となる樹脂が混合している

行った基材に対してメタリックベース塗料とクリヤー塗料ため、成形後に巣穴が生じやすく平滑性が得られ難いをスプレーで塗装したもの(a)とＩＭＣ工法で樹脂成形とプという欠点があります。従って、塗装する際には巣穴をライマー塗膜を同時成形した後にメタリック塗料とクリ埋めるための目止め工程が必要となり、平滑性を付与

ヤー塗料をスプレー塗装したもの(b)を比較した写真です。

するためには多層コートが必要となります。
このようなプライマーを同時成形しないと基材に生じる巣穴に耐アルカリ性

0.1N NaOH滴下
4時間放置（55℃）

耐溶剤性

キシレンラビング 10往復

外観異常なしキセノンアーク灯式耐候性試験機（180W）1,200時間

E 1.0
光沢保持率 90%

・塗料漏れ防止機構として、基材成形時に発生させたバリ取りが必要

工程を大幅に削減する方法としてＩＭＣ工法を提案しより、メタリックベース塗装時に置換発泡が発生してお⑥

メタリック · パールなどの色調に対する制約

・塗料の型内流動時に光輝顔料が流動方向に配向
・塗料の合流部にウエルドラインが発生しやすいており、デモンストレーションの見学および共同検討をり、基材の凹凸もそのまま残っています。一方、
ＩＭＣ工

耐熱黄変性

実施しています。

法にてプライマーを形成した塗装品は、塗料の浸透に促進耐候性

よって巣穴も埋まり、基材の凹凸も緩和されています。

４．
まとめ

40℃温水浸漬 240時間
二次付着

後加工の必要性＊CTCの設備では、対象外

85〜90

デュポン式 500g 20cm⑤

・ポリオレフィン系樹脂＊への塗装は困難（基材組成の改良も必要）

60 光沢値

耐衝撃性

硬さ

成形品形状に対する制約

基材（成形樹脂）の選択性

結果

クロスカット法（2mm碁盤目） 100/100

④

⑦

方法

付着性

・基材の片面への塗装であるため、両面塗装不可
・回り込み塗装が必要な形状は不可
・金型を開いた際に、隙間が開かない部分の塗装不可※ 基材形状に対して、塗料注入位置や意匠での調整が必要（目立ちにくい状態へ）

ＩＭＣクリヤー塗装品

巣穴を埋めることができます。
また、表4にクリヤーを同

表3 塗装用基材としてのＳＭＣの利点、欠点

象としています。
なお、
ＳＭＣ以外の場合は基材ごとに基材のみ

図4に示します。
クリヤーを同時成形した塗装品は基材・塗料を循環させる機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・インジェクタ部（金型取り付け部）の冷却機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・正確に塗料注入量をコントロール（塗料注入量で塗膜厚が決まる）

が対象であり、形態としてはＳＭＣを標準としています。

利点

同様にＩＭＣ工法によりクリヤーを同時成形した塗・対象となる基材種、製品サイズに合ったサイズおよび性能（ＧＦＲＰ）
や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）など

内容

ＩＭＣプライマー
メタリックベース
クリヤー

図3 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
への塗装に対するＩＭＣプライマーの効果

装品と樹脂成形のみを行った基材を比較した写真を

必要性能

基材は主に熱硬化性のガラス繊維強化プラスチック

ＩＭＣプライマー

ＩＭＣプライマー
メタリックベース(b) ＩＭＣプライマー有プレス機（成形機）③ 加圧/塗料硬化

図1 IMCの工程

メタリックベース

メタリックベース
クリヤー(a) ＩＭＣプライマー無

図2 ＣＴＣに設置のＩＭＣ設備

基材
（SMC）

コーティング技術センター（COATING!TECHNOLOGY

設備は異なりますが、金型を用いた成形であればＩＭ料注入ができる専用の金型と塗料注入機とを組み合わ

表2 圧縮成形により成形する基材を対象としたＩＭＣに必要な設備構成① 基材成形技報 1）で述べており、樹脂基材の種類により使用する装置は表2に示すように圧縮成形機（プレス機）
に塗

前田 浩志

１． はじめにる工法です。詳細は2020年刊行の弊社コーティング

本設備で実施可能な検討内容について紹介します。

型および樹脂基材に蓄積された熱や、樹脂基材の反応

塗料注入機（インジェクタ）

33

プレス機となります。
装置の概要を図2に示します。

熱硬化には、樹脂基材の成形工程における加熱で金Hiroshi MAEDA

成を同一金型内で行うものであり、省工程が実現でき

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

３．
ＩＭＣ塗装設備の活用

塗料を注入（図1 ②）し、金型を再度閉める（図1 ③）
こ

樹脂成形法と考えられています。基材の成形と塗膜形

32２． ＩＭＣ工法

Utilization of In-mold Coating Method at the Coating
Technology Center

技術開発部門 研究部
研究第二グループ
Technical Development Div.
Research Dept. Research Group 2

31

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

160℃ 1時間後 b※ 基材；SMC（CFRP）、クリヤー膜厚；100μm

b 0.3

よび適用事例について紹介しました。
ＩＭＣ工法は、塗できるものと考えます。従来の塗装と大きく異なる塗膜形成法であるため、ＩＭＣ工法の導入については十分な事
前検証が必要です。是非、弊社のＩＭＣ設備を活用していただき、お客様の環境負荷低減に貢献できるようにご協力させていただきます。
参考資料
1）前田浩志：DNTコーティング技報, 20, p.50（2020）

30

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

ＩＭＣ工法は、同一金型内でプラスチック基材の成型熱を利用します。
この工法は、成形時間こそ長くなりますと塗膜形成を行う工法です。樹脂基材を成形（図1 ①）が、塗料を硬化させるために新たな熱エネルギーを必した後に金型と基材間に少し隙間を開け、熱硬化性の要としない点で環境負荷低減に有望です。
ＩＭＣ工法の利点と注意すべき点を表1に示します。

とで塗料が熱硬化して塗膜形成が完了します。塗料のエン）を樹脂基材に使用する場合は、プレス機やＲＩＭCENTER：CTC）
は、温度、湿度が調整可能な液体塗装（Reaction Injection Molding）成形機を用い、熱可塑性

ブース/塗装ロボットや粉体塗装ブース/粉体塗装設備樹脂であるＡＢＳやポリカーボネートを樹脂基材に使をはじめ、環 境に配 慮した塗 装を可 能とするインク用する場合は、射出成型機を用いたＩＭＣ工法を弊社

ジェットによる加飾工法やインモールドコーティング（Ｉでは推奨しています。
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備

ＭＣ）
といった塗装設備を完備しており、お客様の夢やは、プレス機と塗料を注入する注入機、塗料注入が可

理想を一緒に実現できる研究開発施設です。

能な試作用金型を組み合わせたものであり、主にＳＭ

本報で紹介するＩＭＣ工法は塗装工法の1つですが、Ｃの圧縮成形を対象にしています。

Ｃ工 法で対 応 可 能です。熱 硬 化 性 樹 脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）やＤＣＰＤ（ジシクロペンタジ

注入機

本設備における実施例を中心に紹介します。

金型

せたものです。注入機は、塗料の注入量で塗装膜厚を調整

基材

することが可能となるため、注入量を制御できる機能が必要

設備② 塗料注入

表１ ＩＭＣ
『注入法』
の特長
特長

①
②
③

環境に優しい塗装技術

・塗料は有機溶剤を含まず揮発性有機物（VOC）の排出がない・金型内クローズ環境での成形のため、低分子量物質の揮散なし
・塗装·乾燥工程でのエネルギー、CO2削減（塗装関連設備不要）

中の炭素繊維による模様を隠すことなく、小さな凹凸や

塗料注入機
金型

（基材形状から、最適な塗料注入口を決める）
・塗料注入機のインジェクタ部を取付られる・基材成形時にバリを発生させる形状（バリは、塗料漏れ防止機構として働く）

形成することで、耐候性が劣る基材を保護することがコストに対する優位性

・塗装工程·塗装設備·物流が不要になり、
コストダウンが可能
・ゴミ、ブツ、タレなどの不良低減

高意匠性

・優れた金型転写性（塗装では発現できない鏡面、梨地模様を忠実に再現）
・1コートで厚膜塗装が可能（深み感が付与できる）
・系外からゴミや異物が入らない

注意点

基本として、金型を用いた圧縮成形が可能な基材を対成形時の流動性が異なるため、金型形状の再検討や

利点/欠点

内容

利点

・耐熱性があり、高温焼付け塗装が可能である。
・塗料シンナーに侵されない。
・基材変形による塗膜クラックの発生がない。

成形条件の最適化、および塗料漏れ防止機構（バリ）を如何に安定して作るかなどの検討が必要になります。

欠点

時成形した塗装品の物性を示します。
クリヤー塗膜をできます。

・塗膜にピンホールが発生しやすい。
・塗膜の平滑性が得られにくい。
・塗料の付着性にバラツキを生じやすい。

図4 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
へのＩＭＣクリヤー塗装
表4 ＩＭＣクリヤー塗膜の物性試験結果
試験項目
光沢

引っかき硬度（鉛筆法）

HB

本報では、
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備の説明お

異常なし

装工程の省略や塗装にかかるエネルギー削減により、耐水性

外観異常なし100/100

カーボンニュートラルに繋がるメリットをお客様に提供

耐温水性

80℃温水浸漬 1時間
二次付着

外観異常なし100/100

耐酸性

0.1N H2SO4滴下
4時間放置（20℃）

外観異常なし外観異常なしＳＭＣは、表3に示すように強度が高く優れた耐薬品

図3は、
ＣＦＲＰのＳＭＣを使用して、樹脂成形のみを性を示しますが、繊維と母材となる樹脂が混合している

行った基材に対してメタリックベース塗料とクリヤー塗料ため、成形後に巣穴が生じやすく平滑性が得られ難いをスプレーで塗装したもの(a)とＩＭＣ工法で樹脂成形とプという欠点があります。従って、塗装する際には巣穴をライマー塗膜を同時成形した後にメタリック塗料とクリ埋めるための目止め工程が必要となり、平滑性を付与

ヤー塗料をスプレー塗装したもの(b)を比較した写真です。

するためには多層コートが必要となります。
このようなプライマーを同時成形しないと基材に生じる巣穴に耐アルカリ性

0.1N NaOH滴下
4時間放置（55℃）

耐溶剤性

キシレンラビング 10往復

外観異常なしキセノンアーク灯式耐候性試験機（180W）1,200時間

E 1.0
光沢保持率 90%

・塗料漏れ防止機構として、基材成形時に発生させたバリ取りが必要

工程を大幅に削減する方法としてＩＭＣ工法を提案しより、メタリックベース塗装時に置換発泡が発生してお⑥

メタリック · パールなどの色調に対する制約

・塗料の型内流動時に光輝顔料が流動方向に配向
・塗料の合流部にウエルドラインが発生しやすいており、デモンストレーションの見学および共同検討をり、基材の凹凸もそのまま残っています。一方、
ＩＭＣ工

耐熱黄変性

実施しています。

法にてプライマーを形成した塗装品は、塗料の浸透に促進耐候性

よって巣穴も埋まり、基材の凹凸も緩和されています。

４．
まとめ

40℃温水浸漬 240時間
二次付着

後加工の必要性＊CTCの設備では、対象外

85〜90

デュポン式 500g 20cm⑤

・ポリオレフィン系樹脂＊への塗装は困難（基材組成の改良も必要）

60 光沢値

耐衝撃性

硬さ

成形品形状に対する制約

基材（成形樹脂）の選択性

結果

クロスカット法（2mm碁盤目） 100/100

④

⑦

方法

付着性

・基材の片面への塗装であるため、両面塗装不可
・回り込み塗装が必要な形状は不可
・金型を開いた際に、隙間が開かない部分の塗装不可※ 基材形状に対して、塗料注入位置や意匠での調整が必要（目立ちにくい状態へ）

ＩＭＣクリヤー塗装品

巣穴を埋めることができます。
また、表4にクリヤーを同

表3 塗装用基材としてのＳＭＣの利点、欠点

象としています。
なお、
ＳＭＣ以外の場合は基材ごとに基材のみ

図4に示します。
クリヤーを同時成形した塗装品は基材・塗料を循環させる機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・インジェクタ部（金型取り付け部）の冷却機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・正確に塗料注入量をコントロール（塗料注入量で塗膜厚が決まる）

が対象であり、形態としてはＳＭＣを標準としています。

利点

同様にＩＭＣ工法によりクリヤーを同時成形した塗・対象となる基材種、製品サイズに合ったサイズおよび性能（ＧＦＲＰ）
や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）など

内容

ＩＭＣプライマー
メタリックベース
クリヤー

図3 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
への塗装に対するＩＭＣプライマーの効果

装品と樹脂成形のみを行った基材を比較した写真を

必要性能

基材は主に熱硬化性のガラス繊維強化プラスチック

ＩＭＣプライマー

ＩＭＣプライマー
メタリックベース(b) ＩＭＣプライマー有プレス機（成形機）③ 加圧/塗料硬化

図1 IMCの工程

メタリックベース

メタリックベース
クリヤー(a) ＩＭＣプライマー無

図2 ＣＴＣに設置のＩＭＣ設備

基材
（SMC）

コーティング技術センター（COATING!TECHNOLOGY

設備は異なりますが、金型を用いた成形であればＩＭ料注入ができる専用の金型と塗料注入機とを組み合わ

表2 圧縮成形により成形する基材を対象としたＩＭＣに必要な設備構成① 基材成形技報 1）で述べており、樹脂基材の種類により使用する装置は表2に示すように圧縮成形機（プレス機）
に塗

前田 浩志

１． はじめにる工法です。詳細は2020年刊行の弊社コーティング

本設備で実施可能な検討内容について紹介します。

型および樹脂基材に蓄積された熱や、樹脂基材の反応

塗料注入機（インジェクタ）

33

プレス機となります。
装置の概要を図2に示します。

熱硬化には、樹脂基材の成形工程における加熱で金Hiroshi MAEDA

成を同一金型内で行うものであり、省工程が実現でき

DNTコーティング技報 No.22
特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

３．
ＩＭＣ塗装設備の活用

塗料を注入（図1 ②）し、金型を再度閉める（図1 ③）
こ

樹脂成形法と考えられています。基材の成形と塗膜形

32２． ＩＭＣ工法

Utilization of In-mold Coating Method at the Coating
Technology Center

技術開発部門 研究部
研究第二グループ
Technical Development Div.
Research Dept. Research Group 2

31

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特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

160℃ 1時間後 b※ 基材；SMC（CFRP）、クリヤー膜厚；100μm

b 0.3

よび適用事例について紹介しました。
ＩＭＣ工法は、塗できるものと考えます。従来の塗装と大きく異なる塗膜形成法であるため、ＩＭＣ工法の導入については十分な事
前検証が必要です。是非、弊社のＩＭＣ設備を活用していただき、お客様の環境負荷低減に貢献できるようにご協力させていただきます。
参考資料
1）前田浩志：DNTコーティング技報, 20, p.50（2020）

30

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特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

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コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

ＩＭＣ工法は、同一金型内でプラスチック基材の成型熱を利用します。
この工法は、成形時間こそ長くなりますと塗膜形成を行う工法です。樹脂基材を成形（図1 ①）が、塗料を硬化させるために新たな熱エネルギーを必した後に金型と基材間に少し隙間を開け、熱硬化性の要としない点で環境負荷低減に有望です。
ＩＭＣ工法の利点と注意すべき点を表1に示します。

とで塗料が熱硬化して塗膜形成が完了します。塗料のエン）を樹脂基材に使用する場合は、プレス機やＲＩＭCENTER：CTC）
は、温度、湿度が調整可能な液体塗装（Reaction Injection Molding）成形機を用い、熱可塑性

ブース/塗装ロボットや粉体塗装ブース/粉体塗装設備樹脂であるＡＢＳやポリカーボネートを樹脂基材に使をはじめ、環 境に配 慮した塗 装を可 能とするインク用する場合は、射出成型機を用いたＩＭＣ工法を弊社

ジェットによる加飾工法やインモールドコーティング（Ｉでは推奨しています。
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備

ＭＣ）
といった塗装設備を完備しており、お客様の夢やは、プレス機と塗料を注入する注入機、塗料注入が可

理想を一緒に実現できる研究開発施設です。

能な試作用金型を組み合わせたものであり、主にＳＭ

本報で紹介するＩＭＣ工法は塗装工法の1つですが、Ｃの圧縮成形を対象にしています。

Ｃ工 法で対 応 可 能です。熱 硬 化 性 樹 脂であるＳＭＣ（Sheet Molding Compound）やＤＣＰＤ（ジシクロペンタジ

注入機

本設備における実施例を中心に紹介します。

金型

せたものです。注入機は、塗料の注入量で塗装膜厚を調整

基材

することが可能となるため、注入量を制御できる機能が必要

設備② 塗料注入

表１ ＩＭＣ
『注入法』
の特長
特長

①
②
③

環境に優しい塗装技術

・塗料は有機溶剤を含まず揮発性有機物（VOC）の排出がない・金型内クローズ環境での成形のため、低分子量物質の揮散なし
・塗装·乾燥工程でのエネルギー、CO2削減（塗装関連設備不要）

中の炭素繊維による模様を隠すことなく、小さな凹凸や

塗料注入機
金型

（基材形状から、最適な塗料注入口を決める）
・塗料注入機のインジェクタ部を取付られる・基材成形時にバリを発生させる形状（バリは、塗料漏れ防止機構として働く）

形成することで、耐候性が劣る基材を保護することがコストに対する優位性

・塗装工程·塗装設備·物流が不要になり、
コストダウンが可能
・ゴミ、ブツ、タレなどの不良低減

高意匠性

・優れた金型転写性（塗装では発現できない鏡面、梨地模様を忠実に再現）
・1コートで厚膜塗装が可能（深み感が付与できる）
・系外からゴミや異物が入らない

注意点

基本として、金型を用いた圧縮成形が可能な基材を対成形時の流動性が異なるため、金型形状の再検討や

利点/欠点

内容

利点

・耐熱性があり、高温焼付け塗装が可能である。
・塗料シンナーに侵されない。
・基材変形による塗膜クラックの発生がない。

成形条件の最適化、および塗料漏れ防止機構（バリ）を如何に安定して作るかなどの検討が必要になります。

欠点

時成形した塗装品の物性を示します。
クリヤー塗膜をできます。

・塗膜にピンホールが発生しやすい。
・塗膜の平滑性が得られにくい。
・塗料の付着性にバラツキを生じやすい。

図4 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
へのＩＭＣクリヤー塗装
表4 ＩＭＣクリヤー塗膜の物性試験結果
試験項目
光沢

引っかき硬度（鉛筆法）

HB

本報では、
ＣＴＣに設置してあるＩＭＣ設備の説明お

異常なし

装工程の省略や塗装にかかるエネルギー削減により、耐水性

外観異常なし100/100

カーボンニュートラルに繋がるメリットをお客様に提供

耐温水性

80℃温水浸漬 1時間
二次付着

外観異常なし100/100

耐酸性

0.1N H2SO4滴下
4時間放置（20℃）

外観異常なし外観異常なしＳＭＣは、表3に示すように強度が高く優れた耐薬品

図3は、
ＣＦＲＰのＳＭＣを使用して、樹脂成形のみを性を示しますが、繊維と母材となる樹脂が混合している

行った基材に対してメタリックベース塗料とクリヤー塗料ため、成形後に巣穴が生じやすく平滑性が得られ難いをスプレーで塗装したもの(a)とＩＭＣ工法で樹脂成形とプという欠点があります。従って、塗装する際には巣穴をライマー塗膜を同時成形した後にメタリック塗料とクリ埋めるための目止め工程が必要となり、平滑性を付与

ヤー塗料をスプレー塗装したもの(b)を比較した写真です。

するためには多層コートが必要となります。
このようなプライマーを同時成形しないと基材に生じる巣穴に耐アルカリ性

0.1N NaOH滴下
4時間放置（55℃）

耐溶剤性

キシレンラビング 10往復

外観異常なしキセノンアーク灯式耐候性試験機（180W）1,200時間

E 1.0
光沢保持率 90%

・塗料漏れ防止機構として、基材成形時に発生させたバリ取りが必要

工程を大幅に削減する方法としてＩＭＣ工法を提案しより、メタリックベース塗装時に置換発泡が発生してお⑥

メタリック · パールなどの色調に対する制約

・塗料の型内流動時に光輝顔料が流動方向に配向
・塗料の合流部にウエルドラインが発生しやすいており、デモンストレーションの見学および共同検討をり、基材の凹凸もそのまま残っています。一方、
ＩＭＣ工

耐熱黄変性

実施しています。

法にてプライマーを形成した塗装品は、塗料の浸透に促進耐候性

よって巣穴も埋まり、基材の凹凸も緩和されています。

４．
まとめ

40℃温水浸漬 240時間
二次付着

後加工の必要性＊CTCの設備では、対象外

85〜90

デュポン式 500g 20cm⑤

・ポリオレフィン系樹脂＊への塗装は困難（基材組成の改良も必要）

60 光沢値

耐衝撃性

硬さ

成形品形状に対する制約

基材（成形樹脂）の選択性

結果

クロスカット法（2mm碁盤目） 100/100

④

⑦

方法

付着性

・基材の片面への塗装であるため、両面塗装不可
・回り込み塗装が必要な形状は不可
・金型を開いた際に、隙間が開かない部分の塗装不可※ 基材形状に対して、塗料注入位置や意匠での調整が必要（目立ちにくい状態へ）

ＩＭＣクリヤー塗装品

巣穴を埋めることができます。
また、表4にクリヤーを同

表3 塗装用基材としてのＳＭＣの利点、欠点

象としています。
なお、
ＳＭＣ以外の場合は基材ごとに基材のみ

図4に示します。
クリヤーを同時成形した塗装品は基材・塗料を循環させる機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・インジェクタ部（金型取り付け部）の冷却機構（熱硬化性塗料であるため、硬化を防ぐ）
・正確に塗料注入量をコントロール（塗料注入量で塗膜厚が決まる）

が対象であり、形態としてはＳＭＣを標準としています。

利点

同様にＩＭＣ工法によりクリヤーを同時成形した塗・対象となる基材種、製品サイズに合ったサイズおよび性能（ＧＦＲＰ）
や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）など

内容

ＩＭＣプライマー
メタリックベース
クリヤー

図3 ＳＭＣ（ＣＦＲＰ）
への塗装に対するＩＭＣプライマーの効果

装品と樹脂成形のみを行った基材を比較した写真を

必要性能

基材は主に熱硬化性のガラス繊維強化プラスチック

ＩＭＣプライマー

ＩＭＣプライマー
メタリックベース(b) ＩＭＣプライマー有プレス機（成形機）③ 加圧/塗料硬化

図1 IMCの工程

メタリックベース

メタリックベース
クリヤー(a) ＩＭＣプライマー無

図2 ＣＴＣに設置のＩＭＣ設備

基材
（SMC）

コーティング技術センター（COATING!TECHNOLOGY

設備は異なりますが、金型を用いた成形であればＩＭ料注入ができる専用の金型と塗料注入機とを組み合わ

表2 圧縮成形により成形する基材を対象としたＩＭＣに必要な設備構成① 基材成形技報 1）で述べており、樹脂基材の種類により使用する装置は表2に示すように圧縮成形機（プレス機）
に塗

前田 浩志

１． はじめにる工法です。詳細は2020年刊行の弊社コーティング

本設備で実施可能な検討内容について紹介します。

型および樹脂基材に蓄積された熱や、樹脂基材の反応

塗料注入機（インジェクタ）

33

プレス機となります。
装置の概要を図2に示します。

熱硬化には、樹脂基材の成形工程における加熱で金Hiroshi MAEDA

成を同一金型内で行うものであり、省工程が実現でき

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特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

３．
ＩＭＣ塗装設備の活用

塗料を注入（図1 ②）し、金型を再度閉める（図1 ③）
こ

樹脂成形法と考えられています。基材の成形と塗膜形

32２． ＩＭＣ工法

Utilization of In-mold Coating Method at the Coating
Technology Center

技術開発部門 研究部
研究第二グループ
Technical Development Div.
Research Dept. Research Group 2

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特集­3
コーティング技術センターにおけるインモールドコーティング工法の活用

160℃ 1時間後 b※ 基材；SMC（CFRP）、クリヤー膜厚；100μm

b 0.3

よび適用事例について紹介しました。
ＩＭＣ工法は、塗できるものと考えます。従来の塗装と大きく異なる塗膜形成法であるため、ＩＭＣ工法の導入については十分な事
前検証が必要です。是非、弊社のＩＭＣ設備を活用していただき、お客様の環境負荷低減に貢献できるようにご協力させていただきます。
参考資料
1）前田浩志：DNTコーティング技報, 20, p.50（2020）