JPH0977933A - ポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物、ポリウレタン塗膜コーティングゴム成形体及び該ゴム成形体の製造方法 - Google Patents
ポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物、ポリウレタン塗膜コーティングゴム成形体及び該ゴム成形体の製造方法Info
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- JPH0977933A JPH0977933A JP23149295A JP23149295A JPH0977933A JP H0977933 A JPH0977933 A JP H0977933A JP 23149295 A JP23149295 A JP 23149295A JP 23149295 A JP23149295 A JP 23149295A JP H0977933 A JPH0977933 A JP H0977933A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡易に、表面に密着性良くポリウレタン塗膜を
形成することのできるゴム配合物を提供する。 【解決手段】表面にポリウレタン塗膜を形成するゴム成
形体を得るためのゴム配合物であって、このゴム配合物
には、次式のポリエステルポリオールを配合する。 【化1】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基,nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合することを特徴とするポリウレ
タン塗膜密着性のゴム配合物。
形成することのできるゴム配合物を提供する。 【解決手段】表面にポリウレタン塗膜を形成するゴム成
形体を得るためのゴム配合物であって、このゴム配合物
には、次式のポリエステルポリオールを配合する。 【化1】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基,nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合することを特徴とするポリウレ
タン塗膜密着性のゴム配合物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ゴム配合物、ゴ
ム成形体及びその製造方法に関し、詳しくは、表面にポ
リウレタン塗膜を形成するためのゴム配合物、成形体及
びその製造方法に関する。
ム成形体及びその製造方法に関し、詳しくは、表面にポ
リウレタン塗膜を形成するためのゴム配合物、成形体及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、有用なゴムとしての
3元共重合体型あるいは共重合体型のエチレンプロピレ
ンゴム(以下、単にEPRという。)は、耐候性や耐オ
ゾン性に優れることから、多用途に用いられてきてい
る。一方、かかるEPRの欠点として、耐磨耗性や潤滑
性に劣ることが挙げられる。そこで、かかる特性が特に
必要とされる用途においては、EPRの表面にポリウレ
タン塗料等をコーティングし塗膜を形成して表面改質が
行われていた。
3元共重合体型あるいは共重合体型のエチレンプロピレ
ンゴム(以下、単にEPRという。)は、耐候性や耐オ
ゾン性に優れることから、多用途に用いられてきてい
る。一方、かかるEPRの欠点として、耐磨耗性や潤滑
性に劣ることが挙げられる。そこで、かかる特性が特に
必要とされる用途においては、EPRの表面にポリウレ
タン塗料等をコーティングし塗膜を形成して表面改質が
行われていた。
【0003】しかし、EPRは、主鎖中に不飽和結合や
極性基を含まないため、ポリウレタン塗膜との密着性が
悪い。そこで、従来、両者の密着性を高めるために、ポ
リウレタン塗料とEPRとの間にプライマー(接着剤)
を塗布したり、あるいは、コーティング予定部位に中間
的にジエン系ゴム又は、ポリウレタン塗膜と密着性のあ
るEPR/ジエン系ゴムのブレンド材を被覆した後、ポ
リウレタン塗膜をコーティングしたりすることが行われ
ていた。さらには、EPRに極性を付与すべく種々の添
加材を配合することも行われていた。
極性基を含まないため、ポリウレタン塗膜との密着性が
悪い。そこで、従来、両者の密着性を高めるために、ポ
リウレタン塗料とEPRとの間にプライマー(接着剤)
を塗布したり、あるいは、コーティング予定部位に中間
的にジエン系ゴム又は、ポリウレタン塗膜と密着性のあ
るEPR/ジエン系ゴムのブレンド材を被覆した後、ポ
リウレタン塗膜をコーティングしたりすることが行われ
ていた。さらには、EPRに極性を付与すべく種々の添
加材を配合することも行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のいずれの方法も、工程の複雑化、コストアップ、ある
いはEPRの基本特性を著しく損なう等の問題があっ
た。そこで、本発明の目的は、簡易に、表面に密着性良
くポリウレタン塗膜を形成することのできるゴム配合物
を提供することを目的とする。また、本発明は、簡易
に、密着性良くポリウレタン塗膜が形成されたゴム成形
体を提供することを目的とする。さらに、本発明は、簡
易に、密着性良く塗膜が形成されたゴム成形体を製造す
る方法を提供することを目的とする。
のいずれの方法も、工程の複雑化、コストアップ、ある
いはEPRの基本特性を著しく損なう等の問題があっ
た。そこで、本発明の目的は、簡易に、表面に密着性良
くポリウレタン塗膜を形成することのできるゴム配合物
を提供することを目的とする。また、本発明は、簡易
に、密着性良くポリウレタン塗膜が形成されたゴム成形
体を提供することを目的とする。さらに、本発明は、簡
易に、密着性良く塗膜が形成されたゴム成形体を製造す
る方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明者らは、以下の発明を完成した。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、表面にポリウレタン塗膜
を形成するゴム成形体を得るためのゴム配合物であっ
て、このゴム配合物には、式
ために本発明者らは、以下の発明を完成した。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、表面にポリウレタン塗膜
を形成するゴム成形体を得るためのゴム配合物であっ
て、このゴム配合物には、式
【化4】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合することを特徴とするポリウレ
タン塗膜密着性のゴム配合物である。また、請求項2に
記載の発明は、前記ゴム成形体は、3元共重合体型のエ
チレンプロピレンジエンゴムあるいは、3元共重合体型
のエチレンプロピレンジエンゴムとスチレンブタジエン
ゴムのポリマーブレンドであることを特徴とする請求項
1に記載のポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物であ
る。また、請求項3に記載の発明は、前記ポリエスルポ
リオールは、前記ゴム配合物におけるゴム成分100重
量部に対して2〜30重量部配合されてなることを特徴
とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性のゴム
配合物である。また、請求項4に記載の発明は、前記ポ
リエステルポリオールは、分子量3,000〜80,0
00、水酸基価は、50〜120mgKOH/gである
ことを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密
着性のゴム配合物である。また、請求項5に記載の発明
は、前記ポリウレタン塗膜は、無溶剤系の2液タイプの
ポリウレタン塗料の付与により形成されてなることを特
徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性ゴム
配合物である。また、請求項6に記載の発明は、前記ゴ
ム配合物には、有機すず系安定剤を配合してなることを
特徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性の
ゴム配合物である。また、請求項7に記載の発明は、表
面にポリウレタン塗膜が形成されたゴム成形体であっ
て、このゴム成形体には、式
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合することを特徴とするポリウレ
タン塗膜密着性のゴム配合物である。また、請求項2に
記載の発明は、前記ゴム成形体は、3元共重合体型のエ
チレンプロピレンジエンゴムあるいは、3元共重合体型
のエチレンプロピレンジエンゴムとスチレンブタジエン
ゴムのポリマーブレンドであることを特徴とする請求項
1に記載のポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物であ
る。また、請求項3に記載の発明は、前記ポリエスルポ
リオールは、前記ゴム配合物におけるゴム成分100重
量部に対して2〜30重量部配合されてなることを特徴
とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性のゴム
配合物である。また、請求項4に記載の発明は、前記ポ
リエステルポリオールは、分子量3,000〜80,0
00、水酸基価は、50〜120mgKOH/gである
ことを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密
着性のゴム配合物である。また、請求項5に記載の発明
は、前記ポリウレタン塗膜は、無溶剤系の2液タイプの
ポリウレタン塗料の付与により形成されてなることを特
徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性ゴム
配合物である。また、請求項6に記載の発明は、前記ゴ
ム配合物には、有機すず系安定剤を配合してなることを
特徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密着性の
ゴム配合物である。また、請求項7に記載の発明は、表
面にポリウレタン塗膜が形成されたゴム成形体であっ
て、このゴム成形体には、式
【化5】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールが含まれ、あるいは、このポリエステ
ルポリオールの前記R1 において加硫され、あるいは、
このポリエステルポリオールの前記R2 における水酸基
がウレタン結合をなしていることを特徴とするポリウレ
タン塗膜コーティングゴム成形体である。また、請求項
8に記載の発明は、表面にポリウレタン塗膜を形成した
ゴム成形体の製造方法であって、前記ゴム成形体をなす
ゴム配合物には、式
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールが含まれ、あるいは、このポリエステ
ルポリオールの前記R1 において加硫され、あるいは、
このポリエステルポリオールの前記R2 における水酸基
がウレタン結合をなしていることを特徴とするポリウレ
タン塗膜コーティングゴム成形体である。また、請求項
8に記載の発明は、表面にポリウレタン塗膜を形成した
ゴム成形体の製造方法であって、前記ゴム成形体をなす
ゴム配合物には、式
【化6】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合し、このゴム配合物を成形し、
成形されたゴム配合物の表面に対してポリウレタン塗料
を付与し、この成形体を加硫あるいは架橋することによ
り前記ポリウレタン塗料を硬化するとともに成形体に密
着させることを特徴とするポリウレタン塗膜コーティン
グゴム成形体の製造方法である。
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合し、このゴム配合物を成形し、
成形されたゴム配合物の表面に対してポリウレタン塗料
を付与し、この成形体を加硫あるいは架橋することによ
り前記ポリウレタン塗料を硬化するとともに成形体に密
着させることを特徴とするポリウレタン塗膜コーティン
グゴム成形体の製造方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発明の実施の形態
について詳細に説明する。本発明は、ゴム配合物の成形
体とその表面へ付与されるポリウレタン塗膜との密着性
を改善するものであり、その手段として、ゴム配合物に
ポリエステルポリオールを含有させようとするものであ
る。本発明におけるゴム配合物は、特に種類を問わない
が、表面にポリウレタン塗料等で塗膜を形成することに
より、耐磨耗性・潤滑性等が改善されるようなゴム成形
体のためのゴム配合物に有用である。ここに、本発明に
有用なゴム配合物としては、具体的には、エチレンプロ
ピレンゴム(EPR)をなすためのゴム配合物(以下、
EPR配合物という。)がある。EPRとは、エチレン
プロピレンゴムの総称であり、このゴムをなすゴム配合
物の成分としては、エチレンプロピレンモノマー(EP
M)、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)
に分類される。EPMは、エチレンとプロピレンとの共
重合体をなすものであり、EPDMは、エチレンとプロ
ピレンと第3成分ジエンモノマー(例えば、エチリデン
ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサ
ジエン)との共重合体、すなわち、3元共重合体型のエ
チレンプロピレンジエンゴムをなすものである。なお、
EPR配合物は、これらの共重合ゴムのうち二種類以上
の共重合ゴム成分を配合していてもよい。
について詳細に説明する。本発明は、ゴム配合物の成形
体とその表面へ付与されるポリウレタン塗膜との密着性
を改善するものであり、その手段として、ゴム配合物に
ポリエステルポリオールを含有させようとするものであ
る。本発明におけるゴム配合物は、特に種類を問わない
が、表面にポリウレタン塗料等で塗膜を形成することに
より、耐磨耗性・潤滑性等が改善されるようなゴム成形
体のためのゴム配合物に有用である。ここに、本発明に
有用なゴム配合物としては、具体的には、エチレンプロ
ピレンゴム(EPR)をなすためのゴム配合物(以下、
EPR配合物という。)がある。EPRとは、エチレン
プロピレンゴムの総称であり、このゴムをなすゴム配合
物の成分としては、エチレンプロピレンモノマー(EP
M)、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)
に分類される。EPMは、エチレンとプロピレンとの共
重合体をなすものであり、EPDMは、エチレンとプロ
ピレンと第3成分ジエンモノマー(例えば、エチリデン
ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサ
ジエン)との共重合体、すなわち、3元共重合体型のエ
チレンプロピレンジエンゴムをなすものである。なお、
EPR配合物は、これらの共重合ゴムのうち二種類以上
の共重合ゴム成分を配合していてもよい。
【0007】EPRは、耐候性や耐オゾン性に優れるた
め、EPRのみをゴム成分とするゴム成形体をなすゴム
配合物が好適であり、また、なかでも、3元重合体型の
エチレンプロピレンジエンゴムをなすゴム配合物がより
好ましい。なお、EPR配合物としては、EPRのみを
ゴム成形体のゴム成分とした配合材料のほか、これらの
EPRの物性を損なわない範囲で他のゴム成分、すなわ
ち、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエン共重合ゴム
(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR),あるいはブ
チルゴム(IIR)等を配合したポリマーブレンドであ
ってもよい。なかでも、3元共重合体型エチレンプロピ
レンジエンゴムとSBRのポリマーブレンドのゴム成形
体をなすゴム配合物が好ましい。
め、EPRのみをゴム成分とするゴム成形体をなすゴム
配合物が好適であり、また、なかでも、3元重合体型の
エチレンプロピレンジエンゴムをなすゴム配合物がより
好ましい。なお、EPR配合物としては、EPRのみを
ゴム成形体のゴム成分とした配合材料のほか、これらの
EPRの物性を損なわない範囲で他のゴム成分、すなわ
ち、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエン共重合ゴム
(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR),あるいはブ
チルゴム(IIR)等を配合したポリマーブレンドであ
ってもよい。なかでも、3元共重合体型エチレンプロピ
レンジエンゴムとSBRのポリマーブレンドのゴム成形
体をなすゴム配合物が好ましい。
【0008】このようなゴム配合物には、通常ゴム用配
合剤として使用されるカーボンブラック、炭酸カルシウ
ムなどの補強剤、充填剤、さらには軟化剤、各種の架橋
剤、架橋促進剤等の各種添加剤の他、ポリエステルポリ
オールを配合することができる。
合剤として使用されるカーボンブラック、炭酸カルシウ
ムなどの補強剤、充填剤、さらには軟化剤、各種の架橋
剤、架橋促進剤等の各種添加剤の他、ポリエステルポリ
オールを配合することができる。
【0009】ここに、ポリエステルポリオールとは、式
【化7】 〔式中、R1 は二重結合を含み加硫性を有する環状炭化
水素基、R2 は水酸基を1個以上有する脂肪族炭化水素
基、nは1以上の整数を表す〕で表現されるものであ
り、R1 は、二重結合を含んでゴム配合物中のゴム成分
と同様に加硫可能な加硫性基であり、加硫可能であるこ
とにより、ゴムの加硫あるいは架橋時に、同様に加硫あ
るいは架橋され、ゴム成分と結合される。具体的には、
ノルボルネン系単量体や、この単量体の、アルキル、ア
ルキリデン、芳香族置換誘導体や、この単量体の、水酸
基、エステル基、アミド基等の極性基置換体等の環状ジ
エン化合物系の有機官能基、さらには、ノルボルネン系
単量体や、この芳香族置換誘導体や、この極性置換体か
ら誘導され、あるいは変性された環状ジエン化合物系の
有機官能基を挙げることができる。また、ジシクロペン
タジエンの多量体や、この多量体のアルキル、アルキリ
デン、芳香族置換誘導体や、この多量体の水酸基、エス
テル基、アミド基等の極性基置換体等の環状ジエン化合
物系の有機官能基、さらには、ジシクロペンタジエンの
多量体や、この芳香族置換誘導体や、この極性基置換体
から誘導され、あるいは変性された環状ジエン化合物系
の有機官能基を挙げることができる。
水素基、R2 は水酸基を1個以上有する脂肪族炭化水素
基、nは1以上の整数を表す〕で表現されるものであ
り、R1 は、二重結合を含んでゴム配合物中のゴム成分
と同様に加硫可能な加硫性基であり、加硫可能であるこ
とにより、ゴムの加硫あるいは架橋時に、同様に加硫あ
るいは架橋され、ゴム成分と結合される。具体的には、
ノルボルネン系単量体や、この単量体の、アルキル、ア
ルキリデン、芳香族置換誘導体や、この単量体の、水酸
基、エステル基、アミド基等の極性基置換体等の環状ジ
エン化合物系の有機官能基、さらには、ノルボルネン系
単量体や、この芳香族置換誘導体や、この極性置換体か
ら誘導され、あるいは変性された環状ジエン化合物系の
有機官能基を挙げることができる。また、ジシクロペン
タジエンの多量体や、この多量体のアルキル、アルキリ
デン、芳香族置換誘導体や、この多量体の水酸基、エス
テル基、アミド基等の極性基置換体等の環状ジエン化合
物系の有機官能基、さらには、ジシクロペンタジエンの
多量体や、この芳香族置換誘導体や、この極性基置換体
から誘導され、あるいは変性された環状ジエン化合物系
の有機官能基を挙げることができる。
【0010】R2 は、イソシアネート基と反応性のある
水酸基を有する脂肪族炭化水素基であり、ポリウレタン
塗料のイソシアネート基と反応する。R2 としては、水
酸基を複数個有することが、ポリウレタン塗料との反応
性の点から好ましい。また、イソシアネート基との反応
性の点から、水酸基が、ポリエステルポリオールの主鎖
でなく、側鎖に位置されるような脂肪族炭化水素基が好
ましい。また、R2 は、ゴム成形時におけるゴム成分と
の相溶性を確保するためには、高級脂肪族系の炭化水素
基であることが好ましい。なお、R1 及びR2 とも、一
種類あるいは二種類以上の有機官能基を組み合わせて使
用してもよい。
水酸基を有する脂肪族炭化水素基であり、ポリウレタン
塗料のイソシアネート基と反応する。R2 としては、水
酸基を複数個有することが、ポリウレタン塗料との反応
性の点から好ましい。また、イソシアネート基との反応
性の点から、水酸基が、ポリエステルポリオールの主鎖
でなく、側鎖に位置されるような脂肪族炭化水素基が好
ましい。また、R2 は、ゴム成形時におけるゴム成分と
の相溶性を確保するためには、高級脂肪族系の炭化水素
基であることが好ましい。なお、R1 及びR2 とも、一
種類あるいは二種類以上の有機官能基を組み合わせて使
用してもよい。
【0011】ポリエステルポリオールとして、好ましく
は、水酸基価が50〜120mgKOH/gであり、よ
り好ましくは60〜100mgKOH/gである。水酸
基価が50未満であると、塗料との密着性が不十分であ
り、120を越えると、分子量35000以上のポリエ
ステルポリオールが製造上困難であるからである。
は、水酸基価が50〜120mgKOH/gであり、よ
り好ましくは60〜100mgKOH/gである。水酸
基価が50未満であると、塗料との密着性が不十分であ
り、120を越えると、分子量35000以上のポリエ
ステルポリオールが製造上困難であるからである。
【0012】また、平均分子量は、3000以上800
00以下であり、好ましくは、3000以上35000
以下が良い。3000より少なくては、ゴム成形体への
アンカー効果がなくなって密着力が低下し、35000
を越えると、共加硫性を損なう恐れがあるからである。
なお、平均分子量は、浸透圧、光の散乱、拡散係数、沈
降速度、粘性率の測定に基づき、あるいは、超遠心分離
法やゲル浸透クロマトグラフィー法等により求めること
ができる。
00以下であり、好ましくは、3000以上35000
以下が良い。3000より少なくては、ゴム成形体への
アンカー効果がなくなって密着力が低下し、35000
を越えると、共加硫性を損なう恐れがあるからである。
なお、平均分子量は、浸透圧、光の散乱、拡散係数、沈
降速度、粘性率の測定に基づき、あるいは、超遠心分離
法やゲル浸透クロマトグラフィー法等により求めること
ができる。
【0013】かかるポリエステルポリオールをゴム配合
物に配合する場合には、ゴム成分100重量部に対して
2〜30重量部配合するのが好ましい。添加するポリエ
ステルポリオールが2重量部未満では、塗膜密着力が不
足し、30重量部を越えるとロール加工性が悪くなるか
らである。また、より好ましくは、下限が5重量部以上
であり、また、上限は10重量部以下である。
物に配合する場合には、ゴム成分100重量部に対して
2〜30重量部配合するのが好ましい。添加するポリエ
ステルポリオールが2重量部未満では、塗膜密着力が不
足し、30重量部を越えるとロール加工性が悪くなるか
らである。また、より好ましくは、下限が5重量部以上
であり、また、上限は10重量部以下である。
【0014】本発明におけるポリウレタン塗膜は、硬化
塗膜中にウレタン結合を有する塗膜をいう。このような
ポリウレタン塗膜を形成するポリウレタン塗料の種類と
しては、ポリエーテルポリオールもしくはポリエステル
ポリオールを用いたポリウレタン塗料、アクリルポリオ
ールを用いたアクリルウレタン塗料を用いることができ
る。また、塗料の形態としては、溶剤型、無溶剤型、水
系、ホットメルト系等の1液、あるいは2液反応タイプ
を挙げることができる。本発明の塗膜を形成するものと
しては、無溶剤系の2液反応タイプが好ましい。溶剤を
含まないため、作業環境上好ましいからである。
塗膜中にウレタン結合を有する塗膜をいう。このような
ポリウレタン塗膜を形成するポリウレタン塗料の種類と
しては、ポリエーテルポリオールもしくはポリエステル
ポリオールを用いたポリウレタン塗料、アクリルポリオ
ールを用いたアクリルウレタン塗料を用いることができ
る。また、塗料の形態としては、溶剤型、無溶剤型、水
系、ホットメルト系等の1液、あるいは2液反応タイプ
を挙げることができる。本発明の塗膜を形成するものと
しては、無溶剤系の2液反応タイプが好ましい。溶剤を
含まないため、作業環境上好ましいからである。
【0015】また、本発明のゴム配合物には、成形体表
面とポリウレタン塗膜の密着性を高めるために、有機す
ず系安定剤を配合することができる。ここに、有機すず
系安定剤とは、4価のすず(Sn)の有機化合物であ
り、式
面とポリウレタン塗膜の密着性を高めるために、有機す
ず系安定剤を配合することができる。ここに、有機すず
系安定剤とは、4価のすず(Sn)の有機化合物であ
り、式
【化8】Xm SnY4-m 〔式中、mは1、2、3又は4であり、Xはアルキル
基、Yはカルボニル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基
を表す〕で表されるものを挙げることができる。
基、Yはカルボニル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基
を表す〕で表されるものを挙げることができる。
【0016】有機すず系安定剤は、イソシアネート基の
反応性を高めて水酸基との反応を促進することにより、
架橋を促進する触媒である。したがって、ゴム配合物中
に含めることにより、ポリウレタン塗膜における硬化を
促進するとともに、ポリウレタン塗料中のイソシアネー
ト基とポリエステルポリオール中のR2 の水酸基との反
応を促進し、結果的に、ゴム成形体とポリウレタン塗膜
の密着性を向上させることができる。、前記式において
Xは、ブチル基や、n−オクチル基が好ましい。このよ
うな有機すず系安定剤としては、ジ−n−オクチルスズ
ジラウレート、n−ブチルスズトリクロライドやトリエ
チルスズイソプロピルメルカプチド等を挙げることがで
きる。また、本発明の有機すず系安定剤としては、ジメ
チルスズスルフィド等のジアルキルスズスルフィドや、
同様に、ジ−n−ブチルスズオキシド等のジアルキルス
ズオキシドを挙げることもできる。
反応性を高めて水酸基との反応を促進することにより、
架橋を促進する触媒である。したがって、ゴム配合物中
に含めることにより、ポリウレタン塗膜における硬化を
促進するとともに、ポリウレタン塗料中のイソシアネー
ト基とポリエステルポリオール中のR2 の水酸基との反
応を促進し、結果的に、ゴム成形体とポリウレタン塗膜
の密着性を向上させることができる。、前記式において
Xは、ブチル基や、n−オクチル基が好ましい。このよ
うな有機すず系安定剤としては、ジ−n−オクチルスズ
ジラウレート、n−ブチルスズトリクロライドやトリエ
チルスズイソプロピルメルカプチド等を挙げることがで
きる。また、本発明の有機すず系安定剤としては、ジメ
チルスズスルフィド等のジアルキルスズスルフィドや、
同様に、ジ−n−ブチルスズオキシド等のジアルキルス
ズオキシドを挙げることもできる。
【0017】ゴム成形体とポリウレタン塗料との極性の
差が大きく濡れ性が悪い場合に、有機すず系安定剤をゴ
ム配合物に添加しておくと、濡れ性が改善され、ゴム成
形体界面でのゴム成形体とポリウレタン塗料との十分な
分子間相互作用が発揮され、イソシアネート基と水酸基
との反応が十分に進行する。特に、ゴム配合物が3元共
重合体型エチレンプロピレンジエンゴムをなすものであ
り、これに対して無溶剤系のポリウレタン塗料を用いる
場合には、有機すず系安定剤のゴム配合物への添加が有
用である。
差が大きく濡れ性が悪い場合に、有機すず系安定剤をゴ
ム配合物に添加しておくと、濡れ性が改善され、ゴム成
形体界面でのゴム成形体とポリウレタン塗料との十分な
分子間相互作用が発揮され、イソシアネート基と水酸基
との反応が十分に進行する。特に、ゴム配合物が3元共
重合体型エチレンプロピレンジエンゴムをなすものであ
り、これに対して無溶剤系のポリウレタン塗料を用いる
場合には、有機すず系安定剤のゴム配合物への添加が有
用である。
【0018】また、有機すず系安定剤のゴム配合物への
配合量は、ゴム成分100重量部に対して、0.2〜1
0重量部が好ましい。0.2重量部より少ないと、塗膜
密着力向上に効果なく、10重量部を越えては、加硫速
度が遅くなり、ゴム成形体の引張強度が低下するからで
ある。
配合量は、ゴム成分100重量部に対して、0.2〜1
0重量部が好ましい。0.2重量部より少ないと、塗膜
密着力向上に効果なく、10重量部を越えては、加硫速
度が遅くなり、ゴム成形体の引張強度が低下するからで
ある。
【0019】このように配合したゴム配合物の成形体表
面にポリウレタン塗膜を形成するには、まず、均一に混
練されたゴム配合物を所定の形状に成形し、その表面に
ポリウレタン塗料を付与する。ゴム成分とポリエステル
ポリオールや有機すず系安定剤等の、他の添加材等は、
通常のゴム混練法、例えば、バンバリーミキサー、2本
ロールなどを用いて混合することができる。得られたゴ
ム配合物は、周知の方法、例えば圧縮成形、押出成形、
射出成形などにより、成形する。
面にポリウレタン塗膜を形成するには、まず、均一に混
練されたゴム配合物を所定の形状に成形し、その表面に
ポリウレタン塗料を付与する。ゴム成分とポリエステル
ポリオールや有機すず系安定剤等の、他の添加材等は、
通常のゴム混練法、例えば、バンバリーミキサー、2本
ロールなどを用いて混合することができる。得られたゴ
ム配合物は、周知の方法、例えば圧縮成形、押出成形、
射出成形などにより、成形する。
【0020】ポリウレタン塗料は、流し塗り、刷毛塗
り、ローラ塗り、浸漬塗り、スプレー塗り等の公知の方
法を用いて、成形後加硫等前のゴム配合物の成形体表面
に付与することができる。なお、本発明においては、加
硫等前のゴム配合物の成形体表面への塗布量は、膜厚が
20〜100μmの範囲が好適である。20μm未満で
は、潤滑性能が低下し、100μmを越えるとコストメ
リットが低下するからである。
り、ローラ塗り、浸漬塗り、スプレー塗り等の公知の方
法を用いて、成形後加硫等前のゴム配合物の成形体表面
に付与することができる。なお、本発明においては、加
硫等前のゴム配合物の成形体表面への塗布量は、膜厚が
20〜100μmの範囲が好適である。20μm未満で
は、潤滑性能が低下し、100μmを越えるとコストメ
リットが低下するからである。
【0021】ポリウレタン塗膜の形成は、表面に塗料が
付与されたこのゴム配合物の成形体を加硫あるいは架橋
することによって行う。加硫あるいは架橋は、所定時
間、所定の温度でゴム配合物の成形体を加熱することに
より行う。この加硫等により、ゴム配合物の成形体で
は、配合物中の成分は加硫あるいは架橋され、ゴム成形
体を形成する。一方、かかる加熱によりゴム配合物に含
まれるポリエステルポリオール中の水酸基とポリウレタ
ン塗料中のイソシアネート基が反応し、化学結合を形成
する。また、ポリエステルポリオールの加硫性基におい
ては、ゴム成分と3次元架橋構造を形成し、ポリエステ
ルポリオールは、ゴム成形体の内部及び表面に強固に結
合された状態で存在する。この結果、ポリウレタン塗膜
は、ポリエステルポリオールの加硫時の2つの化学反応
を介して、ゴム成形体表面に密着されることになる。ま
た、成形体表面の形状に倣って一体性よく接着されるこ
とになる。
付与されたこのゴム配合物の成形体を加硫あるいは架橋
することによって行う。加硫あるいは架橋は、所定時
間、所定の温度でゴム配合物の成形体を加熱することに
より行う。この加硫等により、ゴム配合物の成形体で
は、配合物中の成分は加硫あるいは架橋され、ゴム成形
体を形成する。一方、かかる加熱によりゴム配合物に含
まれるポリエステルポリオール中の水酸基とポリウレタ
ン塗料中のイソシアネート基が反応し、化学結合を形成
する。また、ポリエステルポリオールの加硫性基におい
ては、ゴム成分と3次元架橋構造を形成し、ポリエステ
ルポリオールは、ゴム成形体の内部及び表面に強固に結
合された状態で存在する。この結果、ポリウレタン塗膜
は、ポリエステルポリオールの加硫時の2つの化学反応
を介して、ゴム成形体表面に密着されることになる。ま
た、成形体表面の形状に倣って一体性よく接着されるこ
とになる。
【0022】このように、本発明においては、ゴム配合
物の成形後であって加硫前に、ゴム配合物の成形体表面
に塗料を付与して、その後の加硫あるいは架橋における
加熱により、ゴム成形体の形成と、塗膜の硬化と、塗膜
の成形体表面への密着とを同時に達成することができ
る。したがって、ポリウレタン塗料等の密着のためのプ
ライマーの導入等の工程を排除することができて、生産
工程の簡略化・短縮化が図られ、生産性が向上する。ま
た、ゴム配合物中にポリウレタン塗膜と密着性を発揮す
る材料を配合してなるため、成形体表面において、均一
にポリウレタン塗膜との密着性が発揮され、成形体表面
の形状に倣ってポリウレタン塗膜が均一に密着される。
さらに、凹凸部分や複雑形状な部分にも、密着性よく塗
膜が形成される。
物の成形後であって加硫前に、ゴム配合物の成形体表面
に塗料を付与して、その後の加硫あるいは架橋における
加熱により、ゴム成形体の形成と、塗膜の硬化と、塗膜
の成形体表面への密着とを同時に達成することができ
る。したがって、ポリウレタン塗料等の密着のためのプ
ライマーの導入等の工程を排除することができて、生産
工程の簡略化・短縮化が図られ、生産性が向上する。ま
た、ゴム配合物中にポリウレタン塗膜と密着性を発揮す
る材料を配合してなるため、成形体表面において、均一
にポリウレタン塗膜との密着性が発揮され、成形体表面
の形状に倣ってポリウレタン塗膜が均一に密着される。
さらに、凹凸部分や複雑形状な部分にも、密着性よく塗
膜が形成される。
【0023】ポリウレタン塗膜がコーティングされたゴ
ム成形体は、表面に潤滑性のある表層部分を有してお
り、車両等のガラスランやウエザーストリップさらに
は、建築目地材等、表面に潤滑性、耐磨耗性や意匠性等
を要求される部材に広く適用することができる。
ム成形体は、表面に潤滑性のある表層部分を有してお
り、車両等のガラスランやウエザーストリップさらに
は、建築目地材等、表面に潤滑性、耐磨耗性や意匠性等
を要求される部材に広く適用することができる。
【0024】
【発明の効果】本発明のゴム配合物によれば、ポリエス
テルポリオールが配合されているため、ゴム配合物を成
形し、加硫あるいは架橋の際に加熱することにより、ポ
リエステルポリオールとポリウレタン塗料中のイソシア
ネート基との反応によって、成形体表面でポリウレタン
塗膜との密着性が発揮され、プライマーの付与等なくし
て、簡易に密着性の良いポリウレタン塗膜がコーティン
グされたゴム成形体を得ることができる。
テルポリオールが配合されているため、ゴム配合物を成
形し、加硫あるいは架橋の際に加熱することにより、ポ
リエステルポリオールとポリウレタン塗料中のイソシア
ネート基との反応によって、成形体表面でポリウレタン
塗膜との密着性が発揮され、プライマーの付与等なくし
て、簡易に密着性の良いポリウレタン塗膜がコーティン
グされたゴム成形体を得ることができる。
【0025】本発明のゴム成形体によれば、ゴム配合物
中に含まれるポリエステルポリオールにより、プライマ
ーの付与等なくポリウレタン塗膜がコーティングされて
なるため、簡易にしかも、ポリウレタン塗膜が均一にか
つ強固に表面に密着された成形体となっている。したが
って、確実に成形体表面に耐磨耗性や潤滑性を付与でき
るとともに、剥離や磨耗に抗してポリウレタン塗膜を維
持することができる。
中に含まれるポリエステルポリオールにより、プライマ
ーの付与等なくポリウレタン塗膜がコーティングされて
なるため、簡易にしかも、ポリウレタン塗膜が均一にか
つ強固に表面に密着された成形体となっている。したが
って、確実に成形体表面に耐磨耗性や潤滑性を付与でき
るとともに、剥離や磨耗に抗してポリウレタン塗膜を維
持することができる。
【0026】本発明のゴム成形体の製造方法によれば、
ゴム配合物に、加硫あるいは架橋の際の加熱時にポリウ
レタン塗料と密着性を発揮するポリエステルポリオール
を配合してなるため、簡易かつ均一にゴム成形体表面に
ポリウレタン塗膜との十分な密着性を付与できるととも
に、加硫あるいは架橋工程の加熱により、ゴム成形体の
形成と同時に、ポリウレタン塗膜の硬化とゴム成形体の
表面への密着が同時に行われて、生産効率を向上させる
ことができる。
ゴム配合物に、加硫あるいは架橋の際の加熱時にポリウ
レタン塗料と密着性を発揮するポリエステルポリオール
を配合してなるため、簡易かつ均一にゴム成形体表面に
ポリウレタン塗膜との十分な密着性を付与できるととも
に、加硫あるいは架橋工程の加熱により、ゴム成形体の
形成と同時に、ポリウレタン塗膜の硬化とゴム成形体の
表面への密着が同時に行われて、生産効率を向上させる
ことができる。
【0027】
【実施例】以下に、本発明を具現化した実施例につき説
明する。 (実施例1〜6)以下の実施例では、表1に従い、EP
Rの一つである3元共重合体型のエチレンプロピレンゴ
ムを形成するため、エチレンプロピレン非共役ジエンモ
ノマー(EPDM)をゴム成分として配合したゴム配合
物(実施例1〜6)を調製するとともに、同様に表1の
配合に従い、比較例1のゴム配合物を調製した。これら
の実施例及び比較例につき、ゴム工業において通常用い
られている方法、すなわち、オープンロール、バンバリ
ーミキサー、あるいはニーダー等の混合機を用いて常温
ないし180℃程度の温度範囲で均一に混合して、ゴム
配合物とした。なお、これらの実施例及び比較例で使用
したEPDMは、出光DSM(株)社製ケルタン450
2であり、ポリエステルポリオールは、日本ゼオン
(株)製DA2101であった。
明する。 (実施例1〜6)以下の実施例では、表1に従い、EP
Rの一つである3元共重合体型のエチレンプロピレンゴ
ムを形成するため、エチレンプロピレン非共役ジエンモ
ノマー(EPDM)をゴム成分として配合したゴム配合
物(実施例1〜6)を調製するとともに、同様に表1の
配合に従い、比較例1のゴム配合物を調製した。これら
の実施例及び比較例につき、ゴム工業において通常用い
られている方法、すなわち、オープンロール、バンバリ
ーミキサー、あるいはニーダー等の混合機を用いて常温
ないし180℃程度の温度範囲で均一に混合して、ゴム
配合物とした。なお、これらの実施例及び比較例で使用
したEPDMは、出光DSM(株)社製ケルタン450
2であり、ポリエステルポリオールは、日本ゼオン
(株)製DA2101であった。
【0028】こうして調製した実施例1〜6及び比較例
1について以下の項目につき、試験を行い、評価を行っ
た。 〔密着力試験〕図1に示す押し出し機(東洋精機製作所
製D−20−15型)より、押出温度60℃で押し出
し、断面が縦4mm、横幅17mmの帯状のゴムを押し
出し、その表面にウレタン塗料を刷毛塗り塗装した後、
220℃、6分のオーブンにて加硫させる。加硫したサ
ンプルを長さ80mmに切断し、ウレタン塗料塗装面に
瞬間接着剤にて綿布を貼り付け、1日放置する。その
後、サンプルを横幅10mmに切断し、図2に示すよう
に、オートグラフを用いてゴム成形体と綿布を引き剥が
して、密着強度(密着力)を測定した。
1について以下の項目につき、試験を行い、評価を行っ
た。 〔密着力試験〕図1に示す押し出し機(東洋精機製作所
製D−20−15型)より、押出温度60℃で押し出
し、断面が縦4mm、横幅17mmの帯状のゴムを押し
出し、その表面にウレタン塗料を刷毛塗り塗装した後、
220℃、6分のオーブンにて加硫させる。加硫したサ
ンプルを長さ80mmに切断し、ウレタン塗料塗装面に
瞬間接着剤にて綿布を貼り付け、1日放置する。その
後、サンプルを横幅10mmに切断し、図2に示すよう
に、オートグラフを用いてゴム成形体と綿布を引き剥が
して、密着強度(密着力)を測定した。
【0029】これらの試験結果を表1に併せて示す。各
成分の配合割合は、いずれも重量部で示す。
成分の配合割合は、いずれも重量部で示す。
【表1】
【0030】実施例1においては、ポリエステルポリオ
ールをEPDM100重量部に対して2重量部配合する
ことにより、界面剥離とともに母材の一部砕破が観察さ
れ、比較例1に比して、母材たるゴム成形体との密着強
度が向上したことが確認できた。さらに、実施例2〜5
においては、ポリエステルポリオールの配合割合の増加
に伴って密着強度が増加され、実施例6においては、実
施例5と同程度の密着強度であった。
ールをEPDM100重量部に対して2重量部配合する
ことにより、界面剥離とともに母材の一部砕破が観察さ
れ、比較例1に比して、母材たるゴム成形体との密着強
度が向上したことが確認できた。さらに、実施例2〜5
においては、ポリエステルポリオールの配合割合の増加
に伴って密着強度が増加され、実施例6においては、実
施例5と同程度の密着強度であった。
【0031】(実施例7〜11)次に、ポリエステルポ
リオールの配合量をEPDM100重量部に対して10
重量部で固定して、表2に示す配合に従って有機すず系
安定剤を変量させて有機すず系安定剤の併用による密着
強度の変化につき試験した。使用した有機すず系安定剤
は、三共有機合成株式会社製のStann OMF であった。密
着強度試験は、実施例1 〜6 と同様に行った。
リオールの配合量をEPDM100重量部に対して10
重量部で固定して、表2に示す配合に従って有機すず系
安定剤を変量させて有機すず系安定剤の併用による密着
強度の変化につき試験した。使用した有機すず系安定剤
は、三共有機合成株式会社製のStann OMF であった。密
着強度試験は、実施例1 〜6 と同様に行った。
【0032】
【表2】
【0033】表2の結果から明らかなように、実施例7
では、有機すず安定剤を0.2重量部添加することによ
り、ポリエステルポリオールを20重量部添加した場合
(実施例5)と同程度の密着強度が得られた。すなわ
ち、実施例7(ポリエステルポリオール10重量部添
加)においては、有機すず安定剤0.2重量部の添加
で、ポリエステルポリオール10重量部増量と同等の効
果があった。また、実施例8〜11において、有機すず
系安定剤は増量されたものの、密着強度は、実施例7と
同程度であった。この結果から、有機すず系安定剤は、
少量の配合で大きく密着強度を高めることができること
がわかった。
では、有機すず安定剤を0.2重量部添加することによ
り、ポリエステルポリオールを20重量部添加した場合
(実施例5)と同程度の密着強度が得られた。すなわ
ち、実施例7(ポリエステルポリオール10重量部添
加)においては、有機すず安定剤0.2重量部の添加
で、ポリエステルポリオール10重量部増量と同等の効
果があった。また、実施例8〜11において、有機すず
系安定剤は増量されたものの、密着強度は、実施例7と
同程度であった。この結果から、有機すず系安定剤は、
少量の配合で大きく密着強度を高めることができること
がわかった。
【図1】本発明の実施例におけるゴム配合物の押出し工
程、加硫工程を実施する装置を示した図である。
程、加硫工程を実施する装置を示した図である。
【図2】本発明の実施例においてゴム成形体表面にコー
ティングしたポリウレタン塗膜の密着強度の測定方法を
示す図である。
ティングしたポリウレタン塗膜の密着強度の測定方法を
示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】表面にポリウレタン塗膜を形成するゴム成
形体を得るためのゴム配合物であって、 このゴム配合物には、 式 【化1】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基,nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合することを特徴とするポリウレ
タン塗膜密着性のゴム配合物。 - 【請求項2】前記ゴム成形体は、3元共重合体型のエチ
レンプロピレンジエンゴムあるいは、3元共重合体型の
エチレンプロピレンジエンゴムとスチレンブタジエンゴ
ムのポリマーブレンドであることを特徴とする請求項1
に記載のポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物。 - 【請求項3】前記ポリエステルポリオールは、前記ゴム
配合物におけるゴム成分100重量部に対して2〜30
重量部配合されてなることを特徴とする請求項1に記載
のポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物。 - 【請求項4】前記ポリエステルポリオールは、平均分子
量3,000〜80,000、水酸基価は、50〜12
0mgKOH/gであることを特徴とする請求項1に記
載のポリウレタン塗膜密着性のゴム配合物。 - 【請求項5】前記ポリウレタン塗膜は、無溶剤系の2液
タイプのポリウレタン塗料の付与により形成されてなる
ことを特徴とする請求項1に記載のポリウレタン塗膜密
着性ゴム配合物。 - 【請求項6】前記ゴム配合物には、有機すず系安定剤を
配合してなることを特徴とする請求項1に記載のポリウ
レタン塗膜密着性のゴム配合物。 - 【請求項7】表面にポリウレタン塗膜が形成されたゴム
成形体であって、 このゴム成形体には、 式 【化2】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールが含まれ、あるいは、このポリエステ
ルポリオールの前記R1 において加硫され、あるいは、
このポリエステルポリオールの前記R2 における水酸基
がウレタン結合をなしていることを特徴とするポリウレ
タン塗膜コーティングゴム成形体。 - 【請求項8】表面にポリウレタン塗膜を形成したゴム成
形体の製造方法であって、 前記ゴム成形体をなすゴム配合物には、 式 【化3】 〔式中、R1 は、二重結合を含み、加硫性を有する環状
炭化水素基、R2 は、水酸基を1個以上有する脂肪族炭
化水素基、nは1以上の整数を表す〕で表されるポリエ
ステルポリオールを配合し、 このゴム配合物を成形し、 成形されたゴム配合物の表面に対してポリウレタン塗料
を付与し、 この成形体を加硫あるいは架橋することにより前記ポリ
ウレタン塗料を硬化するとともに成形体に密着させるこ
とを特徴とするポリウレタン塗膜コーティングゴム成形
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23149295A JP3300577B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ゴム配合物、ゴム成形体及び該ゴム成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23149295A JP3300577B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ゴム配合物、ゴム成形体及び該ゴム成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977933A true JPH0977933A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3300577B2 JP3300577B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=16924345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23149295A Expired - Fee Related JP3300577B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | ゴム配合物、ゴム成形体及び該ゴム成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300577B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336015A (ja) * | 2005-06-05 | 2006-12-14 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | ウェザーストリップコーティング |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP23149295A patent/JP3300577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336015A (ja) * | 2005-06-05 | 2006-12-14 | Natl Starch & Chem Investment Holding Corp | ウェザーストリップコーティング |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3300577B2 (ja) | 2002-07-08 |
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