JPH0425580A - 塗料組成物及び塗装体 - Google Patents

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〕 本発明は自動車部品としてのガラスラン、ウェザストリ
ップ、両面粘着テープ等のコム製品、合成樹脂製品等の
塗装に適した塗料組成物及び同塗料組成物か表面に塗布
された塗装体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、天然ゴム（ＮＲ）　、スチレン−ブタンエン共重
合コム（ＳＢＲ）、ブタジェンコム（ＢＲ）イソブチレ
ン−イソプレン共重合コム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジェン共重合ゴム（
ＮＢＲ）　、イソプレンコム（ＩＲ）、エチレン−プロ
ピレン−ジエン共重合コム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プ
ロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）等の合成ゴムや木綿、レ
ーヨン、ＡＢＳ、ＰＳ等の表面塗装には、ナイロン系、
エポキシ系、アクリル系、アクリル−エチレン共重合系
の樹脂系塗料又はＢＲ，ＣＲ１ＳＢＲ等のゴム系塗料が
使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の樹脂系塗料やゴム系塗料は、コム、合成樹脂
、繊維等の被塗物との密着性が悪く、また得られた塗膜
の耐摩耗性か劣るという問題点かあった。

本発明の目的は上記問題点を解消し、得られる塗膜表面
の耐摩耗性が優れ、塗膜と被塗物との密着性が良い塗料
組成物を提供すること及びこの塗料組成物の特性によっ
て耐摩耗性、撥水性等の性能が発揮される塗装体を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の第１の発明では、
ポリオール、トリエタノールアミン及びポリイソシアネ
ートよりなり、ポリオール：トリエタノールアミンのモ
ル比か１　：　０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（
−ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が１
　：　１．５〜７であるポリウレタン１００重量部に対
し、シリコーンオイルを５〜２００重量部及びシリコー
ンジオールをイソシアネート基（−ＮＣＯ）：ヒドロキ
シル基（−ＯＨ）のモル比が０．７〜１．３　：　１と
なる量配合してなるという手段を採用している。

また、第２の発明では、樹脂又はゴムからなる基材の表
面に、請求項１に記載の塗料組成物を塗布してなるとい
う手段を採用している。

〔手段の詳細な説明〕

まず、本発明で使用するポリウレタンについて説明する
。

ポリオールとしては、ポリオキシプロピレングリコール
（ＰＰＧ）、グリセリンのプロピレンオキサイド付加体
、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加
体、ペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド付加
体、トリエチレングリコール（ＴＧ）　、ショ糖にプロ
ピレンオキサイドを付加した化合物等があげられる。上
記ポリオキシプロピレングリコールは数平均分子量が８
００〜６０００の範囲のものが好ましい。

アミンはトリエタノールアミンであって、モノエタノー
ルアミンやジェタノールアミンでは架橋反応が起こり、
ポリウレタンがゲル化するため不適当である。

ポリイソシアネートは、イソシアネート基を複数個有す
る化合物で、例えば２．４−トリデンジイソシアネート
（ＴＤ　Ｉ）　、６５／３５　（２，４−トリレンジイ
ソシアネートと２．６−）リレンジイソシアネートとの
割合、以下同様）トリレンジイソシアネート、８０／２
０　）リレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジアニシジンジイ
ソシアネート、トリデンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、メタキシレンジイソシアネート
、１．　５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、
水添４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、水
添キシレンジイソシアネート、水添２，４−）リレンジ
イソシアネート、水添６５／３５トリレンジイソシアネ
ート、水添８０／２０トリレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４．４’、４’
　４リフエニルメタントリイソシアネート、トリス（ｐ
イソシアネートフェニル）チオホスフェート等が使用さ
れ′る。

前記ポリオール：トリエタノールアミンのモル比はｌ　
：　０．０５〜２．０である。この割合か０．０５未満
又は２．０を超えると得られる塗膜の被塗物に対する密
着性か大きく低下する。

また、ポリオール中のヒドロキシル基（−０）（）：ポ
リイソシアネート中のイソシアネート基（ＮＣＯ）のモ
ル比は、１：１．５〜７でイソシアネート基をヒドロキ
シル基に対して過剰に配合する。

この割合が１．５未満又は７を超えると得られる塗膜の
被塗物に対する密着性が低下し、密着しない場合もある
。

シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル
、メチル塩化シリコーンオイル、メチル水素シリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイル、フロロシリ
コーンオイル等が使用される。このシリコーンオイルの
配合割合は、前記ポリウレタン１００重量部に対して５
〜２００重量部である。同配合割合が５重量部未満では
、耐摩耗性の向上を図ることができず、２００重量部を
超える量配合しても、耐摩耗性を向上させる効果は変わ
らず、かえって密着性か低下する。

次に、シリコーンジオールは、ヒドロキシル基及びシロ
キサン結合を有する重合体であって、例えば下記のよう
な構造式を有するものを使用できる。

（ＣＨ２）、。

ＣＨ３＝ＣＨ３１ １：　１　。

ＳｉＯ、Ｓ　　１０ １　　　　：　： し ＣＨ３ＣＨ３ｎ ＣＨ３ Ｓｌ　　　　（ＣＨ２）。ＯＨ ＣＨ３ 但し、ｎは１〜２０、ヒドロキシル価は１０〜４５０、
平均分子量は５００〜１１２００である。

このシリコーンジオールは前記ポリウレタンの硬化剤、
鎖延長剤として機能するとともに、耐摩耗性の向上にも
寄与する。その配合割合は、前記ポリウレタン中のイソ
シアネート基・シリコーンジオール中のヒドロキシル基
のモル比が０．７〜１゜３＝１の範囲である。このモル
比が０．７未満の場合、得られる塗膜の被塗物に対する
密着性が低下するとともに、耐摩耗性の向上をはかるこ
ともできない。また、１．３を超える場合、塗膜の被塗
物に対する密着性か低下する。

本発明においては、必要により溶剤を配合することかで
きる。この溶剤としては、ヘンセン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンセン、トリクロルエチレン、塩化エチレ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、
メチルエチルケトン、アトセン、メチルイソプロピルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｎ−ブチノペ酢酸イソブ
チル、アニソール、テトラヒドロフラン等があけられる
。

この溶剤の配合割合は、塗料組成物１００重量部中１０
〜９０重量部の範囲が好適である。同配合割合が１０重
量部未満では相対的に固形分の割合が高くなって塗料組
成物の粘度が上昇し、塗布作業が難しくなり、ひいては
密着性の低下につながりやすく、９０重量部を超えると
逆に固形分の割合が低くなって塗料組成物の膜厚が薄く
なり、塗料としては好ましくない。

本発明の塗料組成物は、例えば次のようにして調製され
る。まず、前記ポリオール、トリエタノールアミン、ポ
リイソシアネート及び必要な溶剤を適宜選択して混合し
、これを乾燥窒素ガス中で８０°Ｃ１３時間反応させ、
イソシアネート基を有するポリウレタンを調製する。

次いで、このポリウレタン１００重量部に対してシリコ
ーンオイル５〜２００重量部及びシリコーンジオールを
イソシアネート基、ヒドロキシル基−０，７〜１．３　
：　１となる量を添加し、さらに溶剤を加えて塗布に適
した粘度に調整することにより塗料組成物が得られる。

また、第２の発明の塗装体の基材は、樹脂又はゴムであ
り、例えば樹脂としては塩化ビニル樹脂、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリウレタン又はこれらの発泡体、
コムとしては、前述したＥＰＤＭ、ＥＰＭ等が使用され
る。

〔作用〕

前記手段を採用したことにより、第１の発明の塗料組成
物ではシリコーンオイル及びシリコーンジオールの潤滑
性等の特性により、得られる塗膜表面の耐摩耗性か向上
するとともに、所定割合のポリオール、トリエタノール
アミン及びポリイソシアネートからなり、イソシアネー
ト基を過剰に配合したことによりイソシアネート基を有
する特定構造のポリウレタンによる水素結合等の作用に
よって、被塗物に対する密着性か向上する。

また、第２の発明では、塗装体の表面に上記塗料組成物
か塗布されているので、第１の発明の塗料組成物の特性
に基ついて耐摩耗性、撥水性等の性能か発揮される。

〔実施例１〜１２及び比較例１〜６〕 以下に、第１の発明を具体化した実施例について比較例
と対比して説明する。なお、各側において、部は重量部
を表す。

まず、被塗物は次のような加硫物である。

即ち、同加硫物はＥＰＤＭ１００部、カーボンブラック
７０部、鉱物油３５部、酸化亜鉛７部、ステアリン酸２
部、加硫促進剤２部、硫黄１．５部からなる組成物を１
６０℃で３０分加硫したものである。

また、耐摩耗試験は次の方法で行い、摩耗減量で耐摩耗
性を評価した。

即ち、 試験機：テイパー式ロータリーアブレ・ソサー（株式会
社東洋精機製作所製） 試験条件：摩耗輪；Ｈ−２２、荷重、１ｋｇ摩耗回転速
度；　６０　ｒｐｍ 試料寸法；１０１００ｍｍＸ１００ 摩耗回数、１０００回 次に、下記表−１に示すポリオール（ＰＯ）、トリエタ
ノールアミン（ＴＥＡ）　、ポリイソシアネート（ＰＩ
）をトリクロルエチレン中で混合し、窒素ガス雰囲気中
において８０℃で３時間反応させポリウレタンを合成し
た。得られたポリウレタンは固形分８３％、トリクロル
エチレン１７％で表−１中の略号は次の意味を表す。

ＰＰＧ　３０００　：数平均分子量３０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＰＰＧ　１０００　：数平均分子量１０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＰＰＧ　２０００　：数平均分子量２０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＴＧ　　３０００　：数平均分子量３０００のトリエチ
レングリコール ＴＧ　　１０００　：数平均分子量１０００のトリエチ
レングリコール ＴＧ　　２０００・数平均分子量２０００のトリエチレ
ングリコール ＭＤＩ：４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート ＮＤ、Ｉ　：　１．　５−ナフタレンジイソシアネート
ＸＤＩ：キシリレンジイソシアネート ＩＰＤＩ：イソホロンジイソシアネート次に、上記各種
ポリウレタンの固形分１００重量部に対して下記表−２
に示されるシリコーンオイル及びシリコーンジオールを
所定量配合して塗料組成物を得た。同塗料組成物を前記
被塗物に塗布し、８０℃で２０分乾燥したものについて
、前記耐摩耗試験を行った。その結果を後記表−４に示
す。

表 表−２中の略号は、次の意味を表す。

ＤＭＳｉはジメチルシリコーンオイルを表す。

（１）：粘度１万センチストークス（ｃＳｔ）のもの（
２）：粘度６万ｃＳｔのもの （３）二粘度１０万ｃＳｔのもの シリコーンジオールは次のものを表す。

（ａ）ヒドロキシル価１１２、平均分子量１０００（ｂ
）ヒドロキシル価６２、平均分子量１８００（Ｃ）ヒド
ロキシル価３５、平均分子量３２００（ｄ）ヒドロキシ
ル価２０、平均分子量５６００また、比較例として表−
３に示すような塗料組成物を調製し、同様にして被塗物
に塗布、乾燥した後、耐摩耗試験を行った、その結果を
後記表５に示す。

表 上記表 ３の略号の意味は前記表− ２と同しで ある。

表 表 前記表−４かられかるように、各実施例の塗料組成物は
１０００回にわたる摩耗試験によっても摩耗減量は４０
．０〜６１．５　ｍｇと少量である。各実施例の塗料組
成物が被塗物の材料特性を損なうことなく、このように
優れた耐摩耗性を示す理由は、シリコーンオイル及びシ
リコーンジオールが有する潤滑性等の性能に基つくもの
と推定される。

また、各実施例の塗料組成物は、所定量のポリオール、
トリエタノールアミン及びポリイソシアネートからなり
、イソシアネート基を有するポリウレタンによる水素結
合等によって被塗物である加硫ゴムに対して優れた密着
性を発揮する。

一方、表−５かられかるように、各比較例の塗料組成物
は摩耗減量が２００５．９〜５９８０．１　ｍｇと大き
く、耐摩耗性に劣る。

〔実施例１３〜２４及び比較例７〜１２〕次に、第２の
発明を塗料組成物が塗布されたガラスランに具体化した
実施例について説明する。

ガラスランは窓ガラスの開閉に際し、窓ガラスの端部を
シールするために設けられる合成ゴムや合成樹脂製の部
材であり、このガラスランは窓ガラスが摺動するため、
特に耐摩耗性が要求される。

そこで、ガラスランの基材（前記実施例１〜１２と同様
のもの）表面に対し、前記実施例１〜１３及び比較例１
〜６に示した塗料を塗布し、下記のような耐摩耗性試験
を行って、塗料組成物の塗布されたガラスランの性能を
評価し、その結果を表−６に示した。

耐摩耗性試験： 次のような試験条件で、塗料組成物が塗布された基材の
塗装面を摩耗して耐摩耗性を評価した。

試験機、ＫＩ型摩耗試験機 摩耗子；カラス（厚さ５　ｍｍ） 荷重、３ｋｇ 摩耗子サイクル；６０回／分 摩耗子のストローク；１４５ｍｍ （試験方法） 前記試験片を上記試験機に取付け、塗装面を３万回摩耗
してその後の状態を調べた。そして、基材が露出しない
ものを合格とし、基材が露出したものを不合格とした。

また、比較例においては、摩耗量を測定した。

上記表−６及び表−７かられかるように、実施例１３〜
２４ではいずれも耐摩耗性試験の結果が合格であるのに
対し、比較例７〜１２では摩耗量が２０〜１５１１０ｍ
ｇ／３万回という耐摩耗性の劣るものであった。

〔実施例２５〜３６及び比較例１３〜１８〕次に、第２
発明を塗料組成物が塗布されたウェザストリップに具体
化した実施例について説明する。

自動車の窓枠や窓ガラスのシールには、合成コムや合成
樹脂製のウェザストリップが使用されている。このウニ
サストリップは、窓カラスやドアの開閉時にこれらか摺
動するので、特に耐摩耗性が要求される。ウニサストリ
ップの基材としては、ポリオレフィン系の加硫ゴム、例
えば、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ等が使用される。これらのポリ
オレフィン系の加硫ゴムに対し、天然ゴム（ＮＲ）、ポ
リブタジェンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジ
ェン共重合ゴム（ＮＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ
）　　クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソブチレン−イソ
プレン共重合ゴム（ＩＩＲ）等が１／２以下の量で配合
されたものも使用される。

上記加硫ゴムには、通常使用される配合物、即ち加硫剤
としてイオウ、モルホリン、ジスルフィド、ジクミルパ
ーオキサイド、加硫促進剤として２−メルカプトベンゾ
チアゾール、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、テトラ
メチルチウラムジスルフィド等、老化防止剤、酸化防止
剤、オゾン劣化防止剤としてフェニル−α−ナフチルア
ミン、２．６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等、充填剤
としてカーボンブラック、含水ケイ酸、炭酸マグネシウ
ム、クレー等、可塑剤としてジオクチルセバケート、鉱
物油等が使用される。

ゴムの発泡剤としては、Ｎ、　Ｎ’−ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン、Ｎ、Ｎ’　−ジメチルＮ、Ｎ′−
ジニトロソテレフタルアミド、アソジカルボノアミト、
アゾビスイソブチロニトリル、ベンゼンスルホニルヒド
ラジド、ｐ、ｐ’　−オキシビス（ベンゼンスルホニル
ヒドラジド）、トルエンスルホニルヒドラシト等、発泡
助剤として尿素、サリチル酸等がそれぞれ発泡量に応じ
て適宜配合される。

このウェザストリップの基材（前記実施例１〜１２と同
様のもの）に対し、前記実施例１〜１２及び比較例１〜
６の塗料組成物を塗布し、下記のような耐摩耗性試験を
行い、耐摩耗性を評価した。

その結果を表−８及び表−９に示す。

耐摩耗性試験： 学振式摩耗試験機を改良したカラスエツジ摩耗試験機に
よる耐摩耗試験を用い、次のような試験条件で常態にお
いて耐摩耗試験を行った。

摩耗子ニガラス（厚さ５　ｒｎｍ） 摩耗子サイクル；６０回／分 摩耗子のストローク；７０ｍｍ 摩耗回数：５万回 具体的な試験方法は、前記実施例 同様である。

３〜２４ 表 上記表−９における塗料組成物中のイソシアネート基：
ヒドロキシル基のモル比は、比較例１３が０．４、比較
例１４が１．５、比較例１５が０．４、比較例１６が１
．５である。

上記表−８及び表−９の結果から、実施例２５〜３６で
はいずれも耐摩耗性か合格であるのに対し、比較例１３
〜１８では摩耗量が４９０〜９６９０ｍｇ１５万回と耐
摩耗性に欠けるものであった。

なお、第２の発明の塗装体を形成する基材としては、ウ
ェザストリップ以外にゴムパツキン、Ｏリング等の耐摩
耗性、密着性等が要求される部材も使用される。

〔実施例３７〜４６及び比較例１９，２０：］第２の発
明を、側面に塗料組成物が塗布された両面粘着テープに
具体化した実施例について説明する。

自動車ボディの側面には、サイドモールが両面粘着テー
プによって貼着されている。この場合を想定して以下の
ように試験片を作製し、接着面積及び引張剪断強度を測
定した。

（１）試験片の作製 表−ＩＯに示す塗料組成物を両面粘着テープの側縁に塗
布した後、−週間放置して試験に供した。

そして、両面粘着テープの基材である８倍発泡のポリエ
チレンフオームの粘着剤が塗布された一方の面に塗装鋼
板を接着し、接着剤が塗布された他方の面を塩化ビニル
樹脂板に接着して試験片とした。なお、比較例１９．２
０は塗料組成物を塗布しないものを試験片とした。

（２）接着面積及び引張剪断強度の測定前記各試験片を
２３℃の室温において、溶剤としてガソリン（Ｇ）、ワ
ックスリムーバー（Ｗ＞中にそれぞれ１時間浸漬した後
、接着面積及び引張速度５０　ｍｍ／ｍｉｎの条件で引
張剪断強度を測定した。その結果を表−ＩＯに示す。

上記表− ０の結果から、 実施例３７〜４６に おいてはガソリン、ワックスリムーバーのいずれに浸漬
しても接着面積が８６〜９２％確保され、引張剪断強度
が７．７〜８．１　ｋｇ／　ｃｒｌという高い値を示し
ていることがわかる。一方、比較例１９，２０では接着
面積が３１〜３５％で、引張剪断強度かＬ　５　ｋｇ／
　ｃｔという低い値である。

従って、各実施例の塗料組成物が側縁に塗布された粘着
テープを用い、自動車ボディ側面にサイドモールを貼着
すれば、たとえ粘着テープの側縁にガソリンやワックス
リムーバーが付着してもサイドモールはボディに十分な
接合強度をもって保持される。

なお、本発明ではトルエン、キシレン等の溶剤が付着す
るおそれのある化学工場等における部材に使用する粘着
テープとしても利用される。

〔発明の効果〕

本発明の第１の発明の塗料組成物は、得られる塗膜表面
の耐摩耗性に優れ、しかも塗膜と被塗物との間の密着性
が良好であるという効果を奏する。

また、第２の発明の塗装体は、第１の発明の塗料組成物
の特性に基づいて、優れた耐摩耗性、撥水性等の性能が
発揮されるという効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリオール、トリエタノールアミン及びポリイソシ
   アネートよりなり、ポリオール：トリエタノールアミン
   のモル比が１：０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（
   −ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が１
   ：１．５〜７であるポリウレタン１００重量部に対し、
   シリコーンオイルを５〜２００重量部及びシリコーンジ
   オールをイソシアネート基（−ＮＣＯ）：ヒドロキシル
   基（−ＯＨ）のモル比が０．７〜１．３：１となる量配
   合してなる塗料組成物。 ２、樹脂又はゴムからなる基材の表面に、請求項１に記
   載の塗料組成物を塗布してなる塗装体。