JPS61108638A - 高分子弾性体の表面処理用塗料組成物 - 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】 （発明の技術分野） この発明は、高分子弾性体、特に無極性のゴム等からな
る被塗装物の表面にワンコート処理することにより、被
塗装物の表面に強固に密着し、滑性、撥水性、防音性、
非固着性、非凍結性、耐摩耗性にすぐれた表面処理用塗
料組成物に関する。

（従来技術とその問題点） 自動車に用いられるウェザ−ストリップやグラスラン、
あるいは建築物のサツシュに用いられるウェザ−ストリ
ップに要求される条件としては、耐候性、耐熱性はもち
ろんのこと、非凍結性、耐水性、耐摩耗性、滑性等の多
くの性能が要求される。

一例として自動車のウェザ−ストリップは、窓ガラスと
ドア間の摺動面間またはドアとボディ塗装板との接触面
に用いられており、その材質としてはストリップゴムま
たは塩ビ等が用いられている。

そして、このウェザ−ストリップの表面には滑性、撥水
性をもたらすために、特開昭５６−１９８１３号公報に
示すように、硬化性シリコンまたはシリコンオイルを塗
布している。

しかしながら、これらの硬化性シリコンあるいはシリコ
ンオイルはＩＩｍ擦によりこすり落とされ、または拭き
払われやすく、効果の持続性がない。

つまり、これらシリコン類はそれ単独では被塗装物に対
する付着性がなく、また塗膜としてももろいものであっ
た。

このような欠点を改良するために、たとえば特開昭５５
−１６００６３号公報、特開昭５５−１５７６６ｉ号公
報、特開昭５５−１５７６６０号公報、特開昭５５−１
５７６６２号公報および実開昭５６−１６４８１９号公
報に開示されているごとく、前述のシリコンオイルをウ
レタン塗料に配合し、ウレタン塗料の付着性により形成
塗膜に強靭性を付与するようにしたものもある。

しかしながら、このウレタン−シリコンオイルの組成物
にあっては、表面に滑性、撥水性があるものの、耐候性
試験の実施によりシリコンオイル分が流され、早期に撥
水性、滑性を消失してしまうことが見出された。

したがって、使用につれて摺動摩擦面に対する滑りが悪
くなったり、雨水の撥水効果が悪くなり、特に冬季には
凍結してしまい、窓ガラスが開閉できなくなるなどの不
都合が生じていた。

また、これら二成分系の塗料組成物は、特にＥＰＴラバ
ー等のような非極性の高分子弾性体に対ｊ１シては付着
性が悪いものであった。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは、従来のこの種の表面処理用塗料組成物の
欠点であった被塗装物への密着性および耐候性を改善し
、長期に亘って耐摩耗性、滑性。

撥水性、非固着性、非凍結性を付与する塗料用組成物に
ついて鋭意研究の結果、硬化性ポリウレタンに対し、硬
化性シリコンを配合するとともに、変性ＥＰＤＭを第３
成分として加えることにより、以上の目的を達成し得る
ことを見出し、本発明に到達した。

（発明の構成） 本発明の要旨とするところは、 多価イソシアナートと、ポリオールの組合せからなる硬
化性ポリウレタン塗料１００部（重量；以下同じ）と、
硬化性シリコン１〜１００部と、変性ＥＰＤＭ５〜３０
０部を塗膜形成要素として実質的に含有していることを
特徴とする高分子弾性体の表面処理用塗料組成物である
。

ここで、硬化性ポリウレタン塗料としては、末端にヒド
ロキシル基を有するポリエステルポリオールまたはポリ
エーテルポリオールまたはそのブレンド、および末端に
両ブレンドと、ジイソシアナートとを反応して得られる
ウレタンプレポリマーに低分子ジアミンまたは低分子ジ
オールを鎖延長反応して得られる末端にアミノ基もしく
はヒドロキシル基を有するウレタンポリマーと、ジイソ
シアナートからなるものである。

以上の組成物の他に、Ｃｊ・・・Ｃ６の飽和低分子ジオ
ール、　Ｃ４、Ｃｓのジカルボン酸および前記飽和低分
子ジオールとジカルボン酸及び低分子三官能ポリオール
とジカルボン酸より合成した、末端にヒドロキシル基を
有するポリエステルとイソシアナートとを反応させて得
られる、末端にヒドロキシル基を有するウレタンポリオ
ールと、末端にイソシアナート基を有するウレタンプレ
ポリマーとからなるウレタン塗料を使用してもよい。

ここで、前記イソシアナートとしては、ＭＤＩ。

ＴＤ　Ｉ、Ｈ−Ｄ　Ｉ、ＩＰＤ　１．ＮＤ　１．ＸＤ　
Ｉ。

Ｈ５２ＭＤ　１．　Ｈ６ＸＤ　ＩのＴＭＰアダクト、水
アダクト、トリマー等の多官能イソシアナートまたハ（
Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）　Ｒ、ＲＦ　、　ＲＬｊが例示でき
る。

硬化性シリコンは、特公昭５６−１９８１２号公報に示
される組成あるいはその他の組成の硬化性ポリオルガノ
シロキサン組成物を選ぶことができる。

変性ＥＰＤＭは、たとえばハロゲン化ＥＰＤＭ。

より具体的には、塩素■１０〜３０パーセントの塩素化
ＥＰＤＭもしくは塩素化ＥＰＤＭに、アミノ基含有アク
リルモノマー、ヒドロキシル基含有アクリルモノマーを
グラフトさせたものである。

アミノ基含有アクリルモノマーとしては、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド、メタクリルアミド。

アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−１，１ジメチル−３−オキソブチルアクリルア
ミド等がある。

また、ヒドロキシル基含有アクリルモノマーとしては、
２−ヒドロキシルエチルメタクリレート。

２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリ
ルアミド、３−クロロ２−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート等がある。

以上の組合せは、工業的に安価で最も入手しやすい組合
せの中から適宜選ぶことができる。

本発明は以上の主要成分の他に、触媒、促進剤等の添加
剤、染料、顔料その地塗膜形成要素としてトルエン、Ｍ
ＥＫ等の溶剤あるいは希釈剤を含む。

なお、前述の触媒としては、ジブチルスズジアセテート
、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオクトエー
ト、トリブチルスズオクトエート。

ジオクチルスズアセテート、メルカプタンスズ。

ジオクチルスズオレエート等が用いられる。以上の触媒
は前記ウレタン塗料、硬化性シリコンおよび変性ＥＰＤ
Ｍの塗料化に際しその反応を促進させる。

次に、以上の組成の配合比の限定理由について説明する
。

すなわち、ウレタン塗料１００部に対し、硬化性シリコ
ン１〜１０００部を配合する理由は、これが１部を下回
ると、形成された塗膜に、滑性や撥水性がなくなり、ま
た１　０００部を上回ると、バインダとしてのウレタン
塗料の機能を損わせるからである。

したがって、硬化性シリコンの配合比については、被塗
装物表面に対する滑性の付与度によって種々異なるが、
上述の範囲内とすべきである。より好ましくは１０〜５
００重量部である。

次に、変性ＥＰＤＭは、接着剤としての機能をもたらす
。このために、５部以下では組成物全体として被塗装面
に対し十分な密着性が得られず、逆に３００部以上だと
塗料化の際に層分離を生じ、均一な塗膜を得がたい。

したがって、以上の範囲の配合比とし、また、好ましく
は２０〜１００部が好結果を与える。

なお、この変性ＥＰＤＭは、イソシアナートを使用する
ことにより更に被塗装物に対する密着性が向上するとい
う特性が確認されている。

本発明の塗料組成物は、可使用時間内で刷毛。

スプレー等により被塗装物である高分子弾性体表面に塗
布される。

高分子弾性体としては、一般的に用いられるストリップ
ゴムや塩ビ等あるいは最も効果を発揮する対象としてＥ
ＰＴラバー、ＥＰＤＭラバー等の非極性高分子弾性体等
が掲げられる。

・　　（発明の効果） 本発明のの塗料用組成物を被塗装物にコーティングした
状態では、強固に被塗装物に密着し、被塗装物表面に耐
摩耗性、滑性、撥水性、非固着性および非凍結性を付与
する。

特に、この塗料組成物をＥＰＴラバーやＥＰＤＭラバー
等のような非極性高分子弾性体の表面に適用した場合に
は、他の表面処理用塗料組成物をコーティングした場合
に比して著しく密着性が改善される。

これは、変性ＥＰＤＭがポリウレタン樹脂に相溶性を有
することと、被塗装物の非極性表面に対する相溶性が良
好なことに起因する。

更に硬化性シリコンがポリウレタン塗料中に分散保持さ
れた状態で被塗装物表面に浮き出る結果、滑性その他要
求されるガましい特性を与えるものと推察される。

したがって、本発明の塗料組成物は、非極性高分子弾性
体の表面に塗装するにあたって、前処理、および後処理
を要することなく、塗布工程を簡素化できる利点もある
。

（実施例の説明） 以下、実施例につき説明する。

まず、用いられるウレタンポリオールとしては、（Ａ）
アミン鎖延長のエステル系ウレタン、（Ｂ）ＯＨｆ！延
長エステル系ウレタン、（Ｃ）ＯＨ鎖延長エーテル系ウ
レタン、（Ｄ）エステル系ウレタン＋エーテル系ウレタ
ンのブレンドを用いた。

各ウレタンポリオールの製造方法としては以下の通りで
ある。

（Ａ＞アミン鎖延長エステル系ウレタン分子１２０００
のブタンジオール、アジピン酸から得られたポリエステ
ルポリオールｉｏｏｔｉｍ部にトルエン１００ｆｆｉ量
部およびイソホロンジイソシアナート２２．２重量部を
加え、ジブチルスズジラウレートを触媒としてＮ２ガス
中で１００〜１１０℃で２時間反応する。次に５０℃ま
で冷却後、エチレンジアミンを３不同部添加し、更に７
０〜８０℃で１時間反応を続ける。反応終了後、固形分
が３０％になるようにトルエン及び少聞のＩＰＡで希釈
し、ウレタンプレポリマーとする。

（ｓ＞６＋−＋ｍ延長エステル系ウレタン分子ｆｆ１１
０００のブタンジオール、エチレングリコール、アジピ
ン酸から作られたポリエステルポリオール１００重量部
に、ジフェニールメタンジイソシアナート５３重量部、
トルエン１５０ｆｕ口部、ＭＥＫ５３１ｆｆｉ部を加え
、ジオクチルスズオレエートを触媒として９０℃で２時
間反応させる。その後１・４ブタンジオールを１０重量
部添加し、更に１時間反応を続けた後、ＭＥＫにより３
０％に希釈し、ウレタンプレポリマーとする。

（Ｃ）ＯＨ鎖延長エーテル系ウレタン 分子量２０００のポリプロピレングリコール１００部に
トルエン１１２．５部及びＭＥＫ１１２．５部で希釈し
たものに、ジフェニルメタンジイソシアナート１２．５
部を加え、メルカプタンスズを触媒としてＮ２ガス中で
９０〜１００℃で４時間反応する。反応終了後固形分が
３０％になるように、トルエン、ＭＥＫで希釈し、ウレ
タンプレポリマーとする。

（Ｄ）エステル系ウレタン＋エーテル系ウレタンブレン
ド 分子ｆｆ１２０００のブタンジオール、エチレングリコ
ール、アジピン酸から作られたポリエステルポリオール
５０部と、分子１２０００のボリブＯピレングリコール
５０部を、ＭＥＫ１００部に溶解し、これに２・４トリ
レンジインシアナート８．７部を加え、ジブチルスズジ
ラウレートを触媒としてＮ２ガス中で８０〜９０℃で４
時間反応する。反応終了後固形分が３０％になるように
ＭＥＫで希釈し、ウレタンプレポリマーとする。

次に変性ＥＰＤＭとしては、以下のグラフト共重合体を
用いた。

（Ｅ−１＞ 塩素化ＥＰＤＭ＜塩素化度２０重量％）１００部に、Ｎ
−メチロールアクリルアミド２０部をトルエン５００部
に溶解し、９０〜１００℃に昇温後、過酸化ベンゾイル
０．５部を添加し、約３時間反応し、重合率約５０％の
グラフト共重合体を得る。これをトルエンで１０％に希
釈する。

（Ｅ−２） 塩素化ＥＰＤＭ（塩素化度２０重量％）１００部に、ア
クリルアミド１０部及び２ヒドロキシ工チルメタクリレ
ート１０部を加え、この混合物をトルニジ５００部に溶
解し、９０〜１００℃に昇温後、過酸化ベンゾイル０．
５部を添加し、約３時開反応することにより重合率約５
０％のグラフト共重合体を得る。これをトルエンで１０
％に希釈する。

次に、硬化性シリコンとしては、通常市販されている商
品名ＹＳＲ３０２２（東芝シリコン株式会社製）および
ＹＣ６８３１（東芝シリコン株式会社製）の粗合せ（実
施例１．３）　、Ｘ５Ｒ７０６３（東芝シリコン株式会
社製）およびＹ０６８３１の組合せ（実施例２）、ＫＳ
７０９　（信越化学工業株式会社製）およびＰＳ（信越
化学工業株式会社製）の組合せ（実施例４）をそれぞれ
用いた。

実施例１ ウレタンポリオール（Ａ）　　　　３３３　　部硬化性
シリコンＹＳＲ３０２２１３０ ＹＣ６８３１１３ ポリイソシアナート　　　　　　　６０ハロゲン化ＥＰ
ＤＭ　（Ｅ−１）　　　４０トルエン　　　　　　　　
　　　５００以上のごとく調整した塗料組成物を表面未
処理の自動車用ウェザ−ストリップの表面にスプレーで
塗布し、室温で乾燥させた。

実施例２ ウレタンポリオール（Ｂ）　　　　３３３　　部硬化性
シリコンＸ５Ｒ７０６３５０ ＹＣ６８３１５ ポリイソシアナート　　　　　　　３０（Ｔ’ＭＰ−Ｔ
ＤＩアダクト）２０ ハロゲン化ＥＰＤＭ（Ｅ−１）　　　２０トルエン　　
　　　　　　　　　５００ｔｖｉ　Ｅ　Ｋ　　　　　　
　　　　　　　５００以上の組成比により調整した塗料
を表面未処理の自動車用ウェザ−ストリップにスプレー
で塗布し、４０℃赤外ランプ下で１０分間乾燥させた。

実施例３ ウレタンポリオール（Ｃ）　　　　３３３　　部硬化性
シリコンＹＳＲ３０２２１００ ＹＣ６８３１１０ ポリイソシアナート　　　　　　　３０ハロゲン化ＥＰ
ＤＭ　（Ｅ−１）　　４００トルエン　　　　　　　　
　　　２００以上の組成比の塗料組成物を実施例１と同
様の要領でウェザ−ストリップ上にスプレー塗布を行っ
た。

実施例４ ウレタンポリオール（Ｄ）　　　　３３３　　部硬化性
シリコンＫＳ７０９　　　　　５（ＰＳ）　　　　　　
　　　　　　　５０ポリイソシアナート　　　　　　　
３０ハロゲン化ＥＰＤＭ　（Ｅ−２）　　２００トルエ
ン　　　　　　　　　　　４００以上の組成比の塗料組
成物を実施例１と同様に表面未処理のウェザ−ストリッ
プ上にスプレー塗布し乾燥させた。

比較例１ 特公昭５６−１９８１３号公報に開示されている硬化性
シリコン単体からなる塗料を調整し、実施例１〜４と同
一条件下でウェザ−ストリップ表面に塗布した。

比較例２ 特開昭５５−１５７６６２号公報に示されるように、ウ
レタン＋シリコンオイル＋フッ素樹脂からなる塗料組成
物を同公報にしたがって調整し、これを実施例１〜４と
同一条件下でスプレー塗布した。

比較例３ 実開昭５６−１６４８号公報に示されるウレタン＋フッ
素樹脂＋ポリアミド樹脂の組合せからなる塗料組成物を
同公報にしたがって調整し、これを実施例１〜４と同一
要領でウェザ−ストリップの表面にスプレー塗布した。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜３によって得られた
ウェザ−ストリップの表面状態を測定した結果を以下の
表に示す。

なお、測定項目としては、耐摩耗性、接触角及び接着強
度である。耐摩耗性及び接触角については初期状態と、
ウエザオメーター内で６３±３℃、１００時間耐候後の
状態を示す。

また、耐摩耗性の試験条件としては、ＪＩＳ規格により
表面を８００番のサンドペーパーにより、ストローク１
２０＃、サイクルは３０サイクル／１ｎ、下で表面剥離
状態になるまでストロークが何回になるかを検査した。

接触角は液滴法により行い、表面に滴下した水滴の接触
角を測定した。

接着強度は表面処理したスポンジ同士を貼合せ、引張り
速度２００姻／Ｉｎ１ｎ、、　１８０度（Ｐｅｅｌ）剥
離によって測定した。

＊；スポンジ材破壊、◎：シリコン凝集破壊Δ；ストリ
ップゴムと塗膜の界面剥離 以上の結果からも明らかなように、本発明に係る塗料用
組成物を塗膜形成要素としたものでは、耐摩耗性が飛躍
的に向上する。

また、接触角は初期状態と耐候後では全く変化がなく、
更に接着強度も貼合せたスポンジ材が破壊するほどの接
着強度を示し、従来の塗料組成物に比して格段の優れた
結果を得ている。

特許出願人　　鬼怒川ゴム工業株式会社同　　　坂井化
学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多価イソシアナートと、ポリオールの組合せからなる硬
   化性ポリウレタンと、硬化性シリコンと、変性ＥＰＤＭ
   を塗膜形成要素として実質的に含有していることを特徴
   とする高分子弾性体の表面処理用塗料組成物。