JPH0431473A - 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〕 本発明は塗料組成物、及びその塗料組成物が塗布された
ガラスラン、ウェザストリップ、両面粘着テープ等のゴ
ム製品、合成樹脂製品等の塗装体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、天然ゴム（ＮＨ）　、スチレン−ブタジェン共重
合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、イソブチ
レン−イソプレン共重合ゴム（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）　、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−
プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン
−プロピレン共重合コム（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，ＣＲ，ＳＢＲ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、ゴム、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
の耐磨耗性が劣るという問題点があった。

本発明の目的は上記問題点を解消し、得られる塗膜表面
が耐磨耗性に優れ、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
って耐磨耗性、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第１の発明は、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がＩ：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、フッ素樹脂を２〜
１００重量部、アミノシリコーンをアミノ基（−ＮＨｚ
）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が０．７〜
ｌ。

３：ｌとなる量配合してなる塗料組成物をその要旨とす
る。

また、第２の発明は、樹脂又はゴムからなる基材の表面
に、前記第１の発明の塗料組成物を塗布してなる塗料体
をその要旨とする。

〔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挙げられる。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８００
〜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ンシアネート基を複数個有する
化合物で、例えば、２．４−１−リレンジイソシアネー
ト（ＴＤ　Ｉ）　、６５／３５　（２，４＝トリレンジ
インシアネートと２．６−）リレンジイソシアネートと
の割合、以下同様）トリレンジインシアネート、８０／
２０トリレンジインシアネート、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
’−）リフェ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１：
０．０５〜２．０である。この割合が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
性が大きく低下する。

また、ポリオール中のヒドロキシル基（−ＯＨ）：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であり、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。

フッ素樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂をはじめ、
四フッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合樹脂、三
フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂等が使
用される。このフッ素樹脂の配合割合は、前記ポリウレ
タン１００重量部に対して２〜１００重量部の範囲であ
る。同配合割合が２重量部未満では耐磨耗性が向上せず
、１００重量部を超えると塗料組成物の塗布が困難とな
る。

アミノシリコーンとしては、例えば下記のような構造を
有するものを使用することができる。

上記式中ＲはＣＨ２又はＯＣＨ！を表し、ｌは１〜２０
の整数を表す。また、ｍ、ｎはアミン当量に基づいて決
定される。

このアミノシリコーンは前記ポリウレタンの硬化剤とし
ての機能を有し、同ポリウレタンに対する配合割合はア
ミノシリコーン中のアミノ基（−ＮＨ２）／ポリウレタ
ン中のイソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が０．７
〜１．３の範囲である。

このモル比が０．７未満又は１，３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する。

本発明においては必要により溶剤を配合することができ
る。溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エ
チルベンゼン、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、アセトン、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
酸イソブチル、酢酸−〇−ブチル、酢酸イソプロピル、
アニソール、テトラヒドロフラン等が挙げられる。

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い。また９０重量部を超え
ると、逆に固形分の割合が低（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整される
。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℃、３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整する。

次いで、このポリウレタン１００重量部に対してフッ素
樹脂２〜１００重量部、アミノシリコーンをアミノ基（
ＮＨり：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が０．
７〜１．３＋１となる量添加する。さらに、溶剤を加え
て塗布に適した粘度に調整すると塗料組成物が得られる
。この場合、フッ素樹脂の一部を二硫化モリブデン、ガ
ラス繊維、カーボン繊維、ポリエチレン、酸化ケイ素、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー等に置き換
えることもできる。

また、第２の発明の塗装体を構成する基材は樹脂又はゴ
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
泡体が使用され、ゴムとしてはエチレン−プロピレン−
ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−プロピ
レン共重合ゴム（ＥＰＭ）等が使用される。

〔作用〕

第１の発明の塗料組成物ではアミノシリコーンが潤滑性
を有していること、フッ素樹脂の摩擦係数が小さいこと
等の特性により、得られる塗膜表面の耐磨耗性が向上す
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るポリウレタンのイ
ソシアネート基と被塗物との間で水素結合が起こり、被
塗物に対する塗膜の密着性が向上する。

また、第２の発明の塗装体では、その表面に上記塗料組
成物が塗布されているので、第１の発明の塗料組成物の
特性に基づいて耐磨耗性、撥水性等の性能が発揮される
。

〔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ＥＰＤＭ１００部、カーボンブラック７
０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１６
０℃で３０分間加硫して得られた加硫物である。

次に、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％であった。

表−１中の略号は次の意味を表す。

ＰＰＧ　３０００　：数平均分子Ｊ１３０００のポリオ
キジ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！　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　−ル ＭＤＩ：４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート ＮＤＩ：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ＴＤＩ＋２．４
−１リレンジイソシアネ−１・次に、上記各種ポリウレ
タンの固形分１００部に対して下記表−２に示されるフ
・ソソ樹脂及びアミノシリコーンを所定量配合して塗料
組成物を得た。

を表す。また、モル比はアミノ基／イソシアネート基の
モル比を表す。

また、比較例として表−３に示すような塗料組成物を調
整した。表−３の略号の意味は前記表−２の意味と同じ
である。

表−２中のフッ素樹脂は四フッ化エチレン樹脂続いて、
実施例１〜１２及び比較例１〜６の塗料組成物を前記被
塗物に塗布ｌ５．８０°Ｃで２０分乾燥したものについ
て下記条件で耐磨耗性試験を行い、磨耗減量で耐磨耗性
を評価した。その結果を表−４及び表−５に示す。

試験機：テイパー式ロークリアブレッサー（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 表−５ 前記表−４かられかるように、実施例１〜１２の塗料組
成物はｌ０００回にわたる磨耗試験によっても磨耗減量
が１０．０〜１５．１　ｍｇと極めて少量である。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磨耗性を示すのは、アミノシリコ
ーンが潤滑性を有していることや、フッ素樹脂の摩擦係
数が小さいこと等の特性に基づくものと推定される。

また、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るポリウレタンのイソシアネ
ート基と被塗物である加硫ゴムとの間で水素結合が起こ
り、塗料組成物が同加硫ゴムに対して優れた密着性を発
揮する。

一方、表−５かられかるように比較例１〜６の塗料組成
物は磨耗減量が１００５．１〜３９５１．６ｍｇと大き
く、実施例１〜１２に比べ耐磨耗性が劣る。

〔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、同窓ガラスの端部
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
特に耐磨耗性が要求される。

そこで、ガラスランの基材表面に対し前記実施例１〜１
２及び比較例１〜６の塗料組成物を塗布し、下記耐磨耗
性試験を行って塗料の塗布されたガラスランの性能を評
価した。その結果を表−６及び表−７に示す。

耐磨耗性試験：塗料組成物が塗布された基材の塗装面を
磨耗して耐磨耗性を評価した。

（試験条件） 試験機、ＫＩ型摩耗試験機 摩耗子；ガラス（厚さ５＋＋＋ｍ） 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） 前記試験片を試験機に取付け、塗装面を３万回磨耗した
後の状態を調べた。そして、表−６の実施例では基材が
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、表−７の比較例では磨耗量を測定した
。

表−６ 前記表−６及び表−７かられかるように、実施例１３〜
２４ではいずれも耐磨耗性試験の結果が合格であるのに
対し、比較例７〜１２では磨耗量が２０〜３３８０ｍｇ
／３万回となった。

〔実施例２５〜３６及び比較例１３〜１８〕次に、第２
の発明を、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ゴムや合成樹
脂製のウェザストリップが使用されている。このウェザ
ストリップは、窓ガラスやドアの開閉時にこれらが摺動
するので、特に耐磨耗性が要求される。ウェザストリッ
プの基材としてはポリオレフィン系の加硫ゴム、例えば
前述のＥＰＤＭ、ＥＰＭ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（ＮＨ）　、ポ
リブタジェンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジ
ェンゴム（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。

上記の加硫ゴムには通常使用される配合物、すなわち、
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が、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
ンチルアミン、２．６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等
が、また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、クレー等が、さらに可塑剤としてジ
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、アゾジカルボンアミド、アゾ
ビスイソブチロニトリル、ベンゼンスルフォニルヒドラ
ジド、ｐ、ｐ’　−オキシビス（ベンゼンスルフォニル
ヒドラジド）、トルエンスルフォニルヒドラジド等が、
また発泡助剤としては尿素、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に対し、前記実施例１〜１
２及び比較例７〜１２の塗料組成物を塗布したものにつ
いて、下記耐磨耗性試験を行い耐磨耗性を評価した。そ
の結果を表−８及び表−９に示す。

耐磨耗性試験二学振式摩耗試験機を改良したガラスエツ
ジ摩耗試験機による耐摩耗試験を行い、次の試験条件で
常態において耐磨耗性試験を行った。

摩擦子；ガラス（厚さ５ｗｕｎ） 摩擦子サイクル；６０回／分 摩擦子のストローク；７０Ｍ 磨耗回数；５万回 具体的な試験方法は、前記実施例１３〜２４と同様であ
る。

上記表−８及び表−９の結果から、実施例２５〜３６で
はいずれも耐磨耗性が合格であるのに対し、比較例１３
〜１８では磨耗量が４９０〜４５８０ｍｇ１５万回であ
った。

なお、第２の発明はウェザストリップ以外にもゴムパツ
キン、０リング等の耐磨耗性、密着性等が要求される部
材に適用できる。

〔実施例３７〜４６及び比較例１９，２０）次に、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。

自動車のボディ側面には両面粘着テープによってサイド
モールが貼着されている。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−１０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力の面に塗装鋼
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５ないものを試験片とｊ７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、溶剤としてのガソリン（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、引張速度５０ｍｍ／　ｍ　ｉ　ｎの条件下で引張剪
断強度と接着面積の低下の割合（％）とを測定した。そ
の結果を表−１０に併せて示す。

表−１０ 上記表−１０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
着面積が初期状態の９０〜９４％確保され、引張剪断強
度が８．０〜８．４　ｋｇ　／　ｅｒｌ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％まで低下し、引張剪断強度が１
．５　ｋｇ　／　ｃｎｒ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
おそれのある化学装置や灯油が付着するおそれのある部
材等に使用される粘着テープに適用できる。

〔発明の効果〕 第１の発明の塗料組成物は、得られる塗膜表面の耐磨耗
性が非常に良好であるとともに、塗膜と被塗物との間の
密着性が優れている。

また、第２の発明の塗装体は、第１の発明の塗料組成物
の特性に基づき優れた耐磨耗性、撥水性等の性能を発揮
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、
   フッ素樹脂を２〜１００重量部、アミノシリコーンをア
   ミノ基（−ＮＨ＿２）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）
   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。