JPS61138639A - 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性を付与
するようにし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！ｉ１１屯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
ドア間の活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
ンオイルは摩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、たとえば特開開５５
−１６００６３号公報、特開昭５５−１５７６６１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ｅ泣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しては付着性が
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、接着付与剤、粒径が０．１μ〜２００μ
のパウダー、シリコンオイルを配合することにより、上
記問題を解消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、ポリオールの組合ぜからなる硬
化性ポリウレタンと、硬化性シリコンと、接着付与剤と
、粒径が０．１μ〜２００μのパウダーと、シリコンオ
イルと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。

以上の組成の他に、Ｃ３・・・Ｃ６の飽和低分子ジオー
ル、　Ｃａ　　、　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。

ＴＤＩ、ＨＤＩ、ＩＰＤｌ、ＮＤＩ、ＸＤＩ。

Ｈ６ＭＤ　Ｉ　、　Ｈｎ　ＸＤ　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　、　ＲｔＪ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。

接着付与剤としては、変性ＥＰＴ、変性ＰＰ。

変性ＰＥ、ＮＲまたはＮＲ変性体、ＯＲまたはＯＲ変生
体、有機酸の群から選ばれる１種または２種以上の組合
せからなる。１例として、変性ＥＰＴは、たとえばハロ
ゲン化ＥＰＴ、より具体的には塩素１０〜３０パーセン
トの塩素化ＥＰＴもしくは塩素化ＥＰＴ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。

なお、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−ヒトＯ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。

他の変性体もＥＰＴに準じてハロゲン化もしくはハロゲ
ン変性物に対し、酸または塩基含有アクリルモノマーを
部分グラフトしたものが用いられる。また特殊例として
有機酸はたとえばトリクロＯシアヌール酸を用いること
ができる。

また、粒径が０．１μ〜２００μのパウダーとしては、
無機および有機系の顔料を含み、更に合成またはケイ素
の各炭化物若しくは酸化物パウダー、金属石けんパウダ
ー、ナイロンパウダー、フッ素樹脂パウダー、硫化物パ
ウダーを例示できる。

より具体的には、炭化物パウダーとして炭化チタン、炭
化ジルコニウム、炭化バリウム、炭化ニオブ、炭化タン
タル、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化ケイ素、炭化
タングステンなどのパウダーを、また酸化物パウダーは
酸化アルミニウム。

酸化チタン、酸化ケイ素などのパウダーを用いる。

ナイロンパウダーはナイロン６６、ナイロン６１０、ナ
イロン６、ナイロン１１．ナイロン１２などのパウダー
を用いる。

フッ素樹脂パウダーはポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのパウダー
を、また硫化物パウダーは２硫化モリブデンなどのパウ
ダーを用いる。

またシリコンオイルとしては、重合度により粘度が異な
るが、好ましくは粘度ｉｏ、　ｏｏｏセンチストークス
〜ｉｏ、　ｏｏｏ、　ｏｏｏセンチストークスのジメチ
ルシリコンオイル、メチル塩化シリコンオイルなどを例
示できる。

以上の組合せからなる組成物は、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、顔料その他トルエン、ＭＥＫ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。これらの触
媒は前記組成物の塗料化°に際しその反応を促進させる
。

次に、前記組成の配合比は、以下のように設定すること
ができる。

硬化性ポリウレタン１００（重量部：以下同じ）：硬化
性シリコン１〜１０００：接着付与剤５〜３００：粒径
が０．１μ〜２００μのパウダー０．０１〜１００：シ
リコンオイル３〜２００である。

この限定理由について説明する。すなわち、硬化性ポリ
ウレタン１００部に対し、硬化性シリコン１〜１０００
部を配合するのは、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。

シリコンオイルの配合比は、前記硬化性シリコンの配合
量に左右されるが、通常３部以下では組成物全体として
被塗装物に対し十分な耐摩耗性を得がたくまた２００部
を上回ると組成物の安定性が悪くなるので、硬化性ポリ
ウレタン１００部に対し３部〜２００部の範囲に限定さ
れる。また硬化性シリコンとの相溶性を保つために硬化
性シリコンの１０〜５０％とすることが好ましい。

また、接着付与剤としては、５部以下では組成物全体と
して被塗装面に対し充分な密着性が得られず、逆に３０
０部以上だと塗料化の際に后分離を生じ均一な塗膜を得
がたい。

したがって、硬化性ポリウレタン塗料１００部に対し接
着付与剤は好ましくは、２０〜１００部が好結果を与え
る。

また、パウダーの配合比は、パウダーの種類および粒径
によって多少変動するが、硬化性ポリウレタン１００部
に対し０．０１部以下では清性耐久がなく、また１００
部を越えると塗膜の屈曲性がなく、被着体との追従性が
ない。したがって、硬化性ポリウレタン１００部に対し
０．０１〜３０の範囲が好ましい。

また粒径を０．１μ〜２００μに限定した理由は以下の
通りである。つまり、パウダーの粒径が０．１μを下回
るとｙＰ、擦係数を低下させる効果がないどう不具合が
生じ、逆に粒径が２００μを上回ると塗膜がパウダーを
保持できず、パウダーが離脱して滑性付与の効果がなく
なるという不、具合が生ずる。したがって、以上の範囲
に限定され、またより好ましくは１μ〜１００μである
。

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、旧水性、非固着性おにび非凍結性を付与す
る。

特に、この塗料組成物をＥＰＴラバーヤＥＰＤ〜１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＝１−ティングした
場合に比して著しり密着性が改善される。

これは、接着付与剤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。

また硬化性シリコンが塗膜表面層側のポリウレタン塗料
中に分散保持され、しかもパウダーが塗装表面に浮き出
た状態で硬化性シリコン中に分散保持される結果、滑性
その他要求される好ましい特性を与えるものと推察され
る。

更にパウダーのみについて述べると、以下のことが考察
される。

（イ）ガラス表面を微視的にｒＩＡ寮すると小さな凹凸
が生じており、ここに表面に露出したパウダー粒子があ
たっているため、全体としてガラス表面と塗膜との接触
面は平滑な塗膜面に比して緻密なシール性を得られるこ
と、 （ロ）ガラス面と塗膜面が相対ｇ！ｌｌする場合に樹脂
分のみではガラス側に引っばられ、摩耗するが、ガラス
との当接面は硬質のくあるいは滑性のある）パウダーに
無数に点接触しているため、相対移動時の摩耗がなく、
また滑りやすくなる。

また、本発明では次のような効果もある。例えば窓枠用
ウェザ−ストリップは押出成形体の４隅に、金型成形な
どにより成形したコーナ部を接合することによって枠状
に一体的に成形される。この場合に成形品は、押出成形
部の光沢とコーナ部の光沢とが異なり、いかにも継ぎ合
わせたという外観を呈する。しかし、前記成形品の表面
に本発明に係る組成物をワンコート処理することにより
、全体が半光沢となり、コーナ部と押出部の光沢差がな
くなる。したがって、製品の外観性能も向上し、見栄え
がよくなる。

しかも、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、アミン
鎖延長のエステル系ウレタンを用いた。

この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。

分子ｆｆ１２０００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１００ｆｆｉ１部にト
ルエン１００重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重
量部添加し、更に７０〜８０℃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
少量のＩＰＡで希釈し、ウレタンプレポリマーとする。

次にＪ８着付与剤としては、以下のグラフト共重合体を
用いた。

塩素化ＥＰＴ（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５’ＯＯ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。

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 ■東芝シリコーン■ＹＳＲ３０２２：触媒ＹＣ■信越シ
リコーン■ＫＳ７０９　：触媒ｃ−ｐｓ■トーレシＵＤ
−ン（ｔｌｓＲＸ２９０　：触ＷＳＲ２４２ＡＣ を用いた。

実施例１ ウレタンポリオール　　　　　　３３３　部硬化性シリ
コンＹＳＲ３０２２１３０ 触媒ＹＣ６８３１１３ シリコンオイル　　　　　　　　　２０フツ素樹脂パウ
ダー　　　　　　　１０ポリイソシアナート　　　　　
　　６０ハロゲン化Ｅ　ＰＤＭ　　　　　　　　４０（
〜ル１ン　　　　　　　　　　　５００ＭＥＫ　　　　
　　　　　　　　　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　　　　　　３３３　部硬化性シリ
コンＫＳ７０９　　　１３０触媒Ｃ−ＰＳ−５１３ ナイロンパウダー　　　　　　　　　５シリコンオイル
　　　　　　　　　２０ポリイソシアナート　　　　　
　　６０ハロゲン化ＥＰＴ　　　　　　　　　４０トル
エン　　　　　　　　　　　５００ＭＥＫ　　　　　　
　　　　　　　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、室温で乾燥させた。

実施例３ ウレタンポリオール　　　　　　３３３　部硬化性シリ
コン５ＲＸ２９０　　１３０触媒５ＲＸ２４２ＡＣ１３ ２硫化モリブデンパウダー　　　　　５シリコンオイル
　　　　　　　　　２０ポリイソシアナート　　　　　
　　６０ハロゲン化ＥＰＴ　　　　　　　　　４０トル
エン　　　　　　　　　　　５００ＭＥＫ　　　　　　
　　　　　　　５００以上の組成比の塗料組成物を実施
例１と同様のｌ領でウェザ−ストリップ上にスプレー塗
布し、゛７温で乾燥させた。

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１〜３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ＶＡ１〜３
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１〜３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１〜３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：Ｊｔ験条件としては、ＪＩＳ規洛に
より表面を８００番のサンドペーパーにより、ストＯ−
り１２０ａｅ＋、サイクルは３０サイクル／１０、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２００ａｅｌＩ／ｍｉｎ、、　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ニ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、耐摩耗性および
接着強度が飛躍的に向上する。また比較例２，３に比し
て耐候性が優れている。

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、接着付与剤と
   、パウダーと、シリコンオイルと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。