JPH04279676A - 塩化ビニルベースの保護材料 - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のアンダ
ーボディのように鋼板などの金属板にエポキシ樹脂を電
着塗装した各種部材の表面に塗着したり、金属板やＰＥ
Ｔフィルムなどのプラスチックの表面に直接塗着して、
それら被着体の保護機能、なかでも、防錆機能を付与す
る用途を有する塩化ビニルベースの保護材料に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、この種の保護材料は、ポリ塩化
ビニル（ＰＶＣ）、可塑剤およびフィラーを配合してな
るポリ塩化ビニルプラスチゾル（以下、ＰＶＣゾルと称
する）を基本材料とし、これにＰＶＣ安定剤、接着力付
与剤、着色剤、揺変剤等のその他の一般的添加剤をそれ
ぞれ適量に添加してなるものである。このようなＰＶＣ
ゾルをベースとする保護材料は、近年、自動車のアンダ
ーボディ保護コート用塗料などとして広く利用されるに
至っているが、更に幅広い応用分野の開発を進める上で
、微量の添加剤による品質の改善要求が高まっている。 【０００３】特に、上述した自動車のアンダーボディ保
護コート用塗料のように、天候や気温などの使用環境の
変動が激しく、また塗膜に剥離力などの大きな機械的外
力が作用する条件下において利用される場合は、電着塗
装の施こされた下地面に対して強力な接着力を付与する
ことが強く要望される。 【０００４】ところで、上記した一般的添加剤のうち、
ＰＶＣゾルに接着力を付与するための接着力付与剤とし
て、従来一般には、エポキシ樹脂系、ポリウレタン樹脂
系、ポリアミド系、アミノシラン系を含む有機珪素・チ
タン化合物系、有機硫黄化合物系のうちの一種の接着力
付与剤が選択され使用されていた。この中でも、特にエ
ポキシ、ポリウレタン樹脂系が最も多く用いられていた
。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
、ＰＶＣゾルに一種のみの接着力付与剤を添加してなる
従来のＰＶＣベースの保護材料においては、製造後の貯
蔵に際して、経時的な粘度変化および接着力の低下が大
きく、殊に耐水接着力の低下は顕著である。そのため、
上述の自動車のアンダーボディ保護コート用塗料として
要求される接着力、つまり剥離強度を付与することは困
難である。 【０００６】また、十分な接着力を発現させるために、
接着力付与剤の添加量を増大することが考えられるが、
このように添加量を増大すると、常態接着力および耐水
接着力は多少改善できるものの、添加部数に比較して、
その改善効果は僅少であって、コストの上昇の割に接着
力の向上が小さいとともに、粘度の経時的変化が一層大
きくなる。また、通常のアミン系接着力付与剤は、焼付
け時はもとより、塗着後においても経時的な変色性が激
しく、自動車のように仕上り面で外観性の要求される部
位への使用にとっては好ましくないものであった。 【０００７】本発明は上記の実情に鑑み鋭意研究したも
ので、接着力付与剤の添加量を微量に抑えながら、常態
接着力および耐水接着力に優れ、しかも、変色などを招
かない低温での焼付けによっても、十分な剥離強度を発
現させることができるＰＶＣベースの保護材料を提供す
ることを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係るＰＶＣベースの保護材料は、ＰＶＣに、可
塑剤、フィラー類、その他の一般的添加剤のうち少なく
とも可塑剤を配合してなるＰＶＣゾルを基本材料とする
一方、アミノシラン系化合物とエポキシ化合物とを配合
してなる接着力付与剤を、上記ＰＶＣゾルに添加したも
のである。 【０００９】特に、ＰＶＣを１００重量部とするとき、
可塑剤を４０〜４００重量部、フィラーを０〜１０００
重量部、その他の添加剤を０〜２００重量部とし、かつ
、接着力付与剤を０．０５〜１０重量部の割合で配合す
ることが望ましい。 【００１０】以下、本発明において用いられる各材料に
ついて詳細に説明する。ＰＶＣゾルの構成要素であるペ
ーストレジンとしては、重合度が７００〜３５００のＰ
ＶＣをストレートで使用するホモポリマーの場合と、コ
・ポリマー、すなわち、重合度が４５０〜２５００のエ
チレン−酢酸ビニル−塩化ビニル三元重合体（ＰＶＣ−
ＥＶＡ）を使用する場合とが考えられる。 【００１１】可塑剤としては、有機酸（脂肪酸類を含む
）−アルコールのエステル類、燐酸系エステル類、珪酸
エステル類、エポキシ化脂肪酸類、その他塩素化パラフ
ィン類やアルキルジフェニールなど公知の可塑剤の一種
または二種以上を混合して用いることができる。上記有
機酸（脂肪酸類を含む）−アルコールのエステル類の具
体例としては、１価有機酸類と１価アルコール類、１価
有機酸類と多価アルコール類、多価有機酸類と１価アル
コール類、多価有機酸類と多価アルコール類等があり、
燐酸系エステル類の具体例としては、燐酸系と１価アル
コール類、燐酸系と１価フェノール類、燐酸系と１価フ
ェノール類・１価アルコール類等があり、珪酸エステル
類の具体例としては、珪酸と１価アルコール類、珪酸と
１価フェノール類などが挙げられ、ペーストレジン１０
０重量部あたり、４０〜４００重量部を配合する。 【００１２】フィラー類としては、重・軽炭酸カルシウ
ム系、シリカ系、タルク系、クレー類、アルミナ類、そ
の他マイカなどがあり、粉末度２００メッシュ（粒径５
０〜１００μｍ）で、ペーストレジン１００重量部あた
り、０〜１０００重量部を配合する。 【００１３】その他の一般的添加剤としては、１次安定
剤、２次安定剤、その他の高分子安定剤等のＰＶＣ安定
剤と、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の劣化防止剤と、無
機顔料、有機顔料、染料等の着色剤と、アスベスト、コ
ロイダルシリカ、セルロース、セピオライト、マグネシ
ウム化合物等の揺変剤などを挙げることができ、上記１
次安定剤の具体例としては、有機酸金属塩類、無機酸金
属塩類、メルカプタン・チオエーテルおよびそれらの誘
導体と金属との化合物等があり、２次安定剤の具体例と
しては、エポキシ化合物、亜燐酸エステル類等があり、
その他の高分子安定剤の具体例としては、有機窒素化合
物等がある。また、紫外線吸収剤の具体例としては、ア
ルキルフェノール系、アルキルフェノール−ベンゾトリ
アゾール系等があり、酸化防止剤の具体例としては、ア
ルキルフェノール系、有機窒素化合物、過酸化物分解剤
（硫黄・燐・セレンなどを含有する化合物）などがあり
、これら一般的添加剤は、ペーストレジン１００重量部
あたり、０〜２００重量部を配合する。 【００１４】また、この種の保護材料の品質改善のうち
、最も要求の高い接着力の改善に寄与するところの接着
力付与剤としては、エポキシ樹脂系、ポリウレタン樹脂
系、有機硫黄化合物系、ポリアミド系、アミノシラン系
などを挙げることができ、従来では、そのうちの一種を
選択使用していたが、本発明においては、そのうちのア
ミノシラン系化合物とエポキシ化合物とを調製配合して
なる接着力付与剤を使用するものであり、ペーストレジ
ン１００重量部あたり、０．０５〜１０重量部を配合す
る。 【００１５】ここで、本発明において使用するアミノシ
ラン系化合物の具体例としては、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン
、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（
β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−
アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン、Ｎ−（ジアミノジエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、その他のアミノシラン系化合物
があり、また、エポキシ樹脂化合物の具体例としては、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（エポキシ当量
ＥＥＷ＝１７０〜２２００）、ビスフェノールＦジグリ
シジルエーテル（ＥＥＷ＝１５６〜１９０）、フェノー
ルノボラック型ポリグリシジルエーテルル（ＥＥＷ＝１
７０〜２００）、アルキルフェノールノボラック型ポリ
グリシジルエーテルル（ＥＥＷ＝１７０〜２５０）、Ｎ
，Ｎ，Ｎ´Ｎ´−テトラグリシジルーｍ−キシリレンジ
アミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメ
チル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタン、フタル酸ジグリシ
ジルエステル、フェニルグリシジルエーテルル、クレジ
ルグリシジルエーテル、その他芳香族、シクロヘキシル
基を有するエポキシ化合物がある。 【００１６】さらに、本発明において使用する接着力付
与剤の調製配合量および調製方法としては、次のとおり
である。配合量：アミノシラン１モルに対して、単独ま
たは数種混合のエポキシ樹脂モノマーを０．０１〜１．
０当量反応させる。反応方法：５００ｍｌの四つ口フラ
スコに攪拌機、温度計、窒素封入口、試料投入口を設け
、フラスコを窒素シールしアミノシラン１モルを投入す
る。つぎに、フラスコを加熱し、内部試料温度が３０〜
８０℃になるように調製する。そして、予め加熱または
混合し、粘度を１０００ｃｐｓ以下にしたエポキシ樹脂
モノマーを徐々に滴下し反応させる。反応による発熱が
収まってから加熱し、８０℃で１時間以上保持し反応を
完結させる。なお、この接着力付与剤は事前に予備反応
させず、接着力付与剤を配合した直後にＰＶＣゾルに添
加混合してもよい。 【００１７】 【作用】上記のような構成のＰＶＣベースの保護材料は
、例えば図１に示す自動車の各部位の保護コート用塗料
として利用される。図１において、１はボディ下部の全
体やホィールハウスなどのアンダーボディ部、２はロッ
カーパネルやフロントエプロンなどの中間部、３は車体
外面部であって、図２に明示するように、これらの塗装
部位を構成する鋼板などの金属板４の表面に予め形成さ
れている塩化ビニル系、ウレタン系、あるいはポリエス
テル系などの樹脂系の電着塗装膜５の上に焼付け塗着し
て、防錆塗膜６を形成し、これにより、上記各部位に対
する防錆機能を果たすものである。 【００１８】ここにおいて、上記保護材料に添加する接
着力付与剤として、本発明では、アミノシラン系化合物
とエポキシ化合物とを配合してなる接着力付与剤を用い
ることにより、従来のエポキシ樹脂系、ポリウレタン樹
脂系などの単独の接着力付与剤を使用する場合に比較し
て、常態接着力はもとより、耐水接着力に優れ、しかも
、必要添加量の減少により、コストダウンとともに低温
焼付けによっても十分な剥離強度を発現させて変色性に
も優れた塗膜を形成することができる。 【００１９】 【実施例】以下、本発明の実施例Ｎｏ１〜Ｎｏ３２、お
よび、比較例Ｎｏ１〜Ｎｏ６について説明する。 （１）使用材料の基本配合： 　　　　　　　　ペーストレジン（ゼオン３８Ｊ）　　
　　　　　　　　　　１００重量部　　　　　　　　　
　　　　　　　　　可塑剤（ジオクチルフタレート；Ｄ
ＯＰ）　　　　１５０重量部　　　　　　　　　　　　
　　　　　　フィラー（日東粉化製；ＮＳ−１００）　
　　　　　１００重量部　　　　　　　　　　　　　　
　　　　接着力付与剤　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　変量　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（２）焼付け条件：１２０℃×２
０分 （３）接着力付与剤の調製：アミノシランとエポキシ樹
脂モノマーとを使用して、上述した通りの配合量および
反応方法による。 （４）比較例用の接着力付与剤： １）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン２）Ｎ−（
β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン （５）実施例用の接着力付与剤： 　　　　１）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン　
　１７９．４　ｇ（１　モル）　　　　　　　　ビスフ
ェノールＡジグリシジルエーテル　　　３６．０　ｇ（
０．１９当量）　　　　　　　　　　２）Ｎ−（β−ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２
２．４　ｇ（１　モル）　　　　　　　　　　　　　　
　　ビスフェノールＡジグリシジルエーテル　　　２２
．３　ｇ（０．１１７４当量）　　　　　　　　３）Ｎ
−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２２２．４　ｇ（１　モル）　　　　　　　　　
　　　　　　　ビスフェノールＡジグリシジルエーテル
　　　４４．５　ｇ（０．２３４　当量）　　　　　　
　　４）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２２２．４　ｇ（１　モル）　　　　
　　　　　　　　　　　　ビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテル　　　６６．７　ｇ（０．３５当量）　　　
　　　　　　　５）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２２２．４　ｇ（１　モル
）　　　　　　　　　　　　　　　　ビスフェノールＡ
ジグリシジルエーテル　　　８９．０　ｇ（０．４６８
４当量）　　　　　　　　６）Ｎ−（β−アミノエチル
）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２２．４　ｇ
（１　モル）　　　　　　　　　　　　　　　　ビスフ
ェノールＦジグリシジルエーテル　　　３９．０　ｇ（
０．２３２　当量）　　　　　　　　７）Ｎ−（β−ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２
２．４　ｇ（１　モル）　　　　　　　　　　　　　　
　　フタル酸ジグリシジルエステル　　　　　　　　　
　　３７．４　ｇ（０．２３４　当量）　　　　　　　
　８）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２２２．４　ｇ（１　モル）　　　　　
　　　　　　　　　　　ｍ，ｐ−クレジルグリシジルエ
ーテル　　　　　４０．５　ｇ（０．２４５　当量）　
　　　　　　　９）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２２２．４　ｇ（１　モル
）　　　　　　　　　　　　　　　　フェニルグリシジ
ルエーテル　　　　　　　　　　　　　７１．４　ｇ（
０．４７６　当量）　　　　　　１０）Ｎ−（β−アミ
ノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２２
．４　ｇ（１　モル）　　　　　　　　　　　　　　　
　１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）
シクロヘキサン　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２２．５　ｇ（０．２４５　当量）　　　
　　　１１）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２２２．４　ｇ（１　モル）　　
　　　　　　　　　　　　　　ビスフェノールＡジグリ
シジルエーテル　　　２２．３　ｇ（０．０１１３当量
）　　　　　　１２）Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２６４．４　ｇ（１　モ
ル）　　　　　　　　　　　　　　　　ビスフェノール
Ａジグリシジルエーテル　　　４４．５　ｇ（０．２３
４　当量）　　　　　　１３）Ｎ−（β−アミノエチル
）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０６．４
　ｇ（１　モル）　　　　　　　　　　　　ビスフェノ
ールＡジグリシジルエーテル　　　４４．５　ｇ（０．
２３４　当量）　　　　【００２０】以上のような使用
材料等により製造された各比較例および各実施例それぞ
れにおいて、接着力付与剤の添加量を種々変化させたと
きの相対粘度変化、９０°剥離強度（ＪＩＳ　　Ｃ　　
６４８１）および耐水９０°剥離強度を測定した。その
測定結果を含めて、比較例および実施例を以下の表１〜
５に示す。なお、添加量は、ＰＶＣゾル３５０ｇ（ＰＶ
Ｃとして１００ｇ）に対する重量部（ｇ）であり、相対
粘度変化は、製造直後の粘度を１とした時の粘度変化を
示し、９０°剥離強度は、製造直後および４５℃で貯蔵
後に焼付け、１日放置後に測定した値（単位：ｇ／ｃｍ
）であり、また、耐水９０°剥離強度は上記と同様に焼
付け、放冷後直ちに水中に７日浸漬したのちに測定した
値である。 【００２１】 【表１】 【００２２】 【表２】 【００２３】 【表３】 【００２４】 【表４】 【００２５】 【表５】 【００２６】なお、表５に示す実施例Ｎｏ２５〜３２の
接着力付与剤は、事前に予備反応をさせず、接着力付与
剤の配合直後にＰＶＣゾルに添加混合したものであり、
この場合でも、貯蔵および焼付け時に、実施例Ｎｏ１〜
２４までの場合とほぼ同様な反応物が生成され、特に耐
水性に優れた接着力を発揮する。 【００２７】上記の各実施例および比較例ならびにそれ
らの測定結果から明らかなように、ＰＶＣゾルに接着力
付与剤を添加してからの貯蔵安定性として、４５℃の促
進試験では、本発明の各実施例の場合、粘度の上昇およ
び接着力の低下がみられたが、常温における貯蔵安定性
ではほとんど変化がみられないことから、温度変化に対
して非常に敏感であるものの、全体的に貯蔵安定性は良
好であった。また、比較例と比べて、常態接着力はもと
より耐水接着力に優れ、低温での焼付けでも十分な接着
力が得られることがわかる。 【００２８】また、接着力付与剤の添加量として、ＰＶ
Ｃ１００重量部に対して、０．５重量部未満の場合は、
９０°剥離強度の面で不十分であり、また、１０重量部
以上の場合は、添加量の増大に対する剥離強度の上昇度
合が非常に低く、コストの上昇の割に効果が少ない。し
たがって、ＰＶＣ１００重量部に対して０．５〜１０重
量部範囲の添加が最も好ましいことがわかる。 【００２９】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、接着力
付与剤として、アミノシラン系化合物とエポキシ化合物
とを配合してなるものを用いることにより、従来のエポ
キシ樹脂系、ポリウレタン樹脂系などの単独の接着力付
与剤を使用する場合に比較して、製造後の貯蔵に際して
、経時的な粘度変化および接着力の低下を極力抑制して
、常態接着力はもとより、耐水接着力の向上を図ること
ができる。しかも、接着力付与剤の添加量を少なくして
も、十分な剥離強度を発現させることができるので、接
着力付与剤の添加量の減少にともなうコストダウンとと
もに、低温焼付けを可能にして変色性にも優れた塗膜を
形成することができる。したがって、自動車のように、
苛酷な環境条件下で使用され、かつ仕上り面で外観性の
要求される部位への使用にも好適で、適用範囲の拡大を
達成することができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＶＣベースの保護材料を利用す
る自動車の各部位を説明する図である。

【図２】図１の各部位の拡大断面図である。

【符号の説明】

１　　アンダ−ボディ部 ２　　中間部 ３　　車体外面部 ４　　金属板 ５　　電着塗装膜 ６　　防錆塗膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリ塩化ビニルに、可塑剤、フィラー
   類、その他の一般的添加物のうち少なくとも可塑剤を配
   合してなるポリ塩化ビニルプラスチゾルを基本材料とす
   る一方、アミノシラン系化合物とエポキシ化合物とを配
   合してなる接着力付与剤を、上記ポリ塩化ビニルプラス
   チゾルに添加したことをを特徴とする塩化ビニルベース
   の保護材料。
2. 【請求項２】　　ポリ塩化ビニルを１００重量部とする
   とき、可塑剤が４０〜４００重量部、フィラーが０〜１
   ０００重量部、その他の添加剤が０〜２００重量部であ
   り、かつ、接着力付与剤が０．０５〜１０重量部の割合
   で配合されている請求項１の塩化ビニルベースの保護材
   料。