JPH06329973A - ポリ塩化ビニル系シーリング材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリ塩化ビニル系樹脂１５〜２５重量部と、
充填剤３０〜４０重量部と、可塑剤２５〜３５重量部と
を主成分とするポリ塩化ビニル系シーリング材組成物で
あって、前記主成分に対して三量化ブロックイソシアネ
ート樹脂５〜１０重量部と、ブロックイソシアネート変
成エポキシ樹脂１．５〜３重量部と、ジシアンジアミド
変成物０．０６〜０．１２重量部を含ませたことを特徴
とする。 【効果】 シーリング材として必要な柔軟性、接着性等
の性能を損なうことなく、また塗膜のベタツキ、被膜強
度低下等の不都合も無く、シーリング材状塗膜に発生す
る塗膜割れの対策として有効なものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の鋼板接合部等
のシーリングに用いるシーリング材組成物に関し、特に
シーリング材上に塗布される塗料の割れを効果的に防止
することができるシーリング材組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の鋼板接合部等には、防水、防錆
を目的としてシーリング材が塗布されており、例えば、
ポリ塩化ビニル系樹脂１５〜３０重量部と、炭酸カルシ
ウム等の充填材２０〜４０重量部と、フタル酸エステ
ル、アルキルベンジルフタレート、アジピン酸型ポリエ
ステル等からなる混合可塑剤２５〜３５重量部とを主成
分とし、これにエポキシ樹脂（エポキシ当量：１８０〜
２００）１〜３重量部と、亜鉛、バリウム、マグネシウ
ム等の金属酸化物０．３〜２重量部と、酸化カルシウム
１〜３重量部とを添加剤として加えるとともに、ポリア
ミド樹脂、アクリル酸エステル樹脂、多量化ブロックイ
ソシアネート樹脂３〜１０重量部を接着成分として加え
たポリ塩化ビニル系シーリング材が知られている。この
ようなポリ塩化ビニル系シーリング材は通常、予備乾燥
で半ゲル化された後、自動車車体用の焼付硬化型塗料が
塗装され、塗料用焼付炉で塗膜の焼付形成と同時に本格
的にゲル化させられ、目的のシール性を発揮するよう設
計されている。ところで、自動車用焼付硬化型塗料は、
加熱時に縮合重合反応により硬化するので、硬化の進行
に従って体積が収縮する。この塗料の下層にポリ塩化ビ
ニル系シーリング材が塗布されている場合、ポリ塩化ビ
ニル系シーリング材はほとんど収縮がなく、むしろ加熱
により体積膨張を起こすため塗膜に応力がかかることに
なる。塗料の膜厚が著しく薄い部分や、塗膜に気泡、ピ
ンホール等の欠陥が有ったりすると、塗膜の収縮応力に
よって弱い部分からクラックが発生しやすい状況となる
が、下に塗布されたポリ塩化ビニル系シーリング材は塑
な性質を持ち、変位に抗う力が著しく低下しているの
で、わずかなきっかけがあれば、クラックが発生し、大
きく拡大する。かかるクラックは、自動車車体の見栄え
を損ない、シール性を損なうので、前記のとおりシーリ
ング材の配合成分の一部にエポキシ樹脂を１〜３重量部
配合し、これを塗膜へ移行させる事で塗料の硬化を抑制
し、弾性を保持させて応力緩和を行ってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のポリ塩化ビ
ニル系シーリング材のように、配合成分の一部にエポキ
シ樹脂を加えて塗膜割れを防止する方法では、以下の問
題点を有する。自動車の車体は加熱時、鋼板厚さ、接合
構造等により温度ムラが生じ、最も高温部分では１６０
℃以上に達する場合でも、低い部分では１３０℃にしか
達しない場合がある。最も高温（１６０℃以上）でエポ
キシ樹脂による効果を得るには４〜６重量部の添加量を
必要とするが、この組成物の場合、１３０℃での焼付で
は塗料への移行量が多すぎて硬化不足が著しく、ベタツ
キ、粉塵付着、塗料剥がれ等の不具合が発生する。ま
た、エポキシ樹脂は、塩ビ樹脂への相溶性が劣るので３
重量部以上の量が添加されると、自動車塗装ラインの標
準的加熱条件である１４０℃、６０分程度の加熱では塩
ビ樹脂が充分ゲル化せず、物性を損なうことになる。最
近、特に耐擦傷性塗料等、体積収縮力が大きい塗料が普
及するようになり、エポキシ樹脂を添加する従来の手法
では４〜６重量部の添加量を必要とし、上記の不具合が
発生し、対処できなくなってきた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のポリ塩化ビニル
系シーリング材組成物は、前記問題点を解決するべくな
されたもので、ポリ塩化ビニル系樹脂１５〜２５重量部
と、充填剤３０〜４０重量部と、可塑剤２５〜３５重量
部とを主成分とするポリ塩化ビニル系シーリング材であ
って、前記主成分に対して三量化ブロックイソシアネー
ト樹脂５〜１０重量部と、ブロックイソシアネート変成
エポキシ樹脂１．５〜３重量部と、ジシアンジアミド変
成物０．０６〜０．１２重量部を含ませたことを特徴と
する。

【０００５】前記ポリ塩化ビニル系樹脂としては、従来
のものと特に変わるものではなく、例えば、重合度１３
００程度のポリ塩化ビニル樹脂単独重合体や、重合度１
４００程度の酢酸ビニル塩化ビニル共重合体等が用いら
れる。

【０００６】また、前記充填剤としては、表面を脂肪酸
等で処理した炭酸カルシウムや無処理炭酸カルシウム等
が単独で或いは混合して用いられる。

【０００７】また、前記可塑剤としては、フタル酸エス
テル、アジピン酸型ポリエステル、アルキルベンジルフ
タレート、スルフォン酸エステル等が単独で或いは２種
以上を混合して用いられる。

【０００８】更に、前記主成分に対して酸化カルシウム
を１〜２重量部、亜鉛、バリウム、マグネシウム等の金
属酸化物からなる安定剤を０．２〜０．７重量部、脂肪
族炭化水素系の高沸点溶剤を２〜３重量部程度加えるこ
とが好ましい。前記各配合物は一般的なシーリング材と
しての塗布作業性、被膜性能、塗装性を得るために添加
されるものである。

【０００９】本発明の特徴とする前記接着成分としての
三量化ブロックイソシアネート樹脂の添加量を５〜１０
重量部としたのは、５重量部より少ない場合、自動車車
体への接着が不良となり、また、潜在性硬化剤であるジ
シアンジアミド変成物のアミノ基と反応するイソシアネ
ート基も減少するため、架橋構造が弱くなり目的とする
性能が得られないことになり、また、１０重量部を超え
る添加では、ブロック剤のガスがシーリング材中に気泡
として残る場合が見られ、被膜強度を低下させるので好
ましくないからである。

【００１０】また、ブロックイソシアネート変成エポキ
シ樹脂と潜在性硬化剤としてのジシアンジアミド変成物
の配合量は、配合が多い程被膜強度は向上するが、同時
にシーリング材として重要な特性である、走行時振動に
よる微小変位に追従し得る柔軟性を損なうことになる。
また、三量化ブロックイソシアネート樹脂とジシアンジ
アミド変成物のみの添加では反応の開始が遅いので、加
熱開始から初期の被膜硬度の立上がりが悪く、塗料の硬
化収縮力に劣る領域があるため、割れを防ぎ得ないこと
になる。また、本発明で添加するブロックイソシアネー
ト変成エポキシ樹脂は、エポキシ当量が１２００〜１２
５０と高く、塗料の硬化を抑制し弾性を保持させる働き
には寄与せず、従来添加されてきたエポキシ樹脂と同量
置換しても塗膜割れは防止し得ない。ブロックイソシア
ネート変性エポキシ樹脂とジシアンジアミド変成物のみ
の添加でもブロックイソシアネート基の一部が自動車車
体と反応するので接着成分となり得るが、完全な接着性
を得る量、即ち５〜６重量部程度を添加すると硬さが高
くなり過ぎ、柔軟性を損ない、シーリング材としては不
適なものとなる。従って、ユーザーの柔軟性に関する規
格を満たし、かつ加熱下でポリ塩化ビニル系シーリング
材に塗膜割れに対抗し得る強度を与える添加量として
は、ブロックイソシアネート変成エポキシ樹脂１．５〜
３重量部、ジシアンジアミド変成物０．０６〜０．１２
重量部とする事が必要である。本発明のシーリング材組
成物は、上述した各成分を混練り機などを用いて均一に
混合することによって得ることができる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、潜在性硬化剤ジシアンジアミ
ド変成物の２方向のアミノ基が、ブロックイソシアネー
ト変成エポキシ樹脂のエポキシ基、イソシアネート基あ
るいは接着成分中、車体との接着に寄与しなかったイソ
シアネート基と反応し、ポリ塩化ビニル系シーリング材
中に複雑な細目状の架橋構造を形成する。この架橋構造
により、加熱下でもシーリング材上の塗膜収縮に抵抗す
る力を生じ、シーリング材の変化が抑制されるため、塗
料欠陥や塗料膜厚差があっても塗膜割れを生じなくな
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
まず、下記表１並びに表２に示す配合比の各成分を実施
例並びに比較例としてプラネタリウム型混合攪拌機と３
本ロールを用いて混練し、各種シーリング材組成物を調
整した。尚、表１並びに表２中の配合量は重量部で示す
ものとする。また、下記表１並びに表２中の各成分の詳
細は下記のとおりである。ＰＶＣホモポリマー 乳化重合法により得られた平均重合度１３００、平均粒
径１μｍの塩化ビニル単独重合体ＰＶＣ・ＰＶＡコポリマー 乳化重合法により得られた酢酸ビニルを５重量％含有
し、平均重合度１４００、平均粒径１μｍの塩化ビニル
共重合体表面処理炭酸カルシウム 脂肪酸で表面処理した炭酸カルシウムフタル酸ジアルキル ＤＩＮＰアルキルベンジルフタレート 分子量４５５のアルキルベンジルフタレートスルフォン酸エステル 分子量４３０のアルキルスルフォン酸エステル安定剤 マグネシウム酸化物エポキシ樹脂 エポキシ当量１８５のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂三量化ブロックイソシアネート樹脂 ノニルフェノールでブロックされたポリイソシアヌレー
ト（三菱化成製 アデスター７５１）ブロックイソシアネート変成エポキシ樹脂 エポキシ当量＝１２００，ブロックイソシアネート当量
＝２２３０（ＡＣＲ社製）ジシアンジアミド変成物 ＡＣＲ社製 Ｈ−３８４２脂肪族炭化水素高沸点溶剤 オレフィン系炭化水素混合物（平均分子量＝１７７）

【００１３】次に、得られた各組成物について下記方法
に従い剪断接着強さ及び接着性、伸び率及び抗張力、塗
膜割れ性、塗膜ベタツキ性及び硬さの各特性を測定し
た。剪断接着強さ及び接着性 ＪＩＳ６８３０（自動車用シーリング材試験方法）１７
項により測定した。但し、スペーサー厚さは１．０ｍｍ
とした。常温中は２０±２℃中に２４時間保持し、その
雰囲気中で行い、１４０℃中は恒温槽付引張試験機を用
い、１４０℃中に試験片を１０分保持後に行うようにし
た。尚、接着性はｃｆ（凝集破壊）を良好とし、ａｆ
（界面剥離）を否とする。伸び率及び抗張力 離型処理を施した０．８ｍｍ厚さの鋼板上にシーリング
材を２．０〜３．０ｍｍの厚さ均一に引きならし、１４
０℃中で６０分加熱し、シート状とした。このシートを
ＪＩＳ６３０１−１９７１に規定される２号ダンベル型
で打ち抜き試験片とし引張試験機を用いて引張試験を行
った。尚、予め標線を示しておき、試験片が破断した際
の標線間の距離から伸び率、その時の引張強さから、断
面積換算し、抗張力を求めた。尚、常温中、１４０℃中
の定義は前項と同様である。塗膜割れ性 まず鋼板上にシーリング材を５ｍｍ厚さ、１０ｍｍ幅、
１００ｍｍ長さに塗布し、１００℃中で１０分間加熱し
た。次に常温まで冷却後、１４０℃中で２０分間再び加
熱した。常温まで冷却後、自動車用焼付硬化型の上塗塗
料の中から耐擦傷タイプの塗料を乾燥膜厚で３０〜４０
μｍとなるように塗装し、１６０℃中で６０分間加熱
し、塗膜の割れがないか調べた。割れのないものを○、
有るものを×とした。塗膜のベタツキ性 前段同様の試験片を作成し、ベタツキのないものを○、
有るものを×、わずかに感じたものを△とした。但し、
塗料塗布後の加熱条件は１３０℃中６０分間とした。硬さ ＪＩＳＫ６８３０の１９項により測定した。但し、試験
片は２ｍｍ〜３ｍｍの厚さのシート状で１４０℃中６０
分間加熱されたものを、厚さ１２ｍｍになるよう数枚重
ねたものとした。これらの結果を下記表１並びに表２に
示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシーリン
グ材組成物は、シーリング材として必要な柔軟性、接着
性等の性能を損なうことなく、また塗膜のベタツキ、被
膜強度低下等の不都合もなく、シーリング材上の塗膜に
発生する塗膜割れを効果的に防止できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 晴司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山村 直和 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリ塩化ビニル系樹脂１５〜２５重量部
   と、充填剤３０〜４０重量部と、可塑剤２５〜３５重量
   部とを主成分とするポリ塩化ビニル系シーリング材組成
   物であって、前記主成分に対して三量化ブロックイソシ
   アネート樹脂５〜１０重量部と、ブロックイソシアネー
   ト変成エポキシ樹脂１．５〜３重量部と、ジシアンジア
   ミド変成物０．０６〜０．１２重量部を含ませたことを
   特徴とするポリ塩化ビニル系シーリング材組成物。