JP2511750B2 - 静電植毛製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電植毛製品に関す
る。さらに詳しくは本発明は耐摩耗性が著しく改良され
た静電植毛製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、静電植毛製品は、各種分野に使用
されているが、この使用態様によっては種々の性能が要
求されており、従来の植毛製品においては、これらの要
求が必ずしも充分に満たされていなかった。たとえば、
自動車の窓枠に装着される自動車用ガラスランに対して
は、耐熱性、耐候性をはじめとして特殊雰囲気中の過酷
な条件下における種々の性能が強く要求されている。一
般に、自動車の窓に適用されるガラスランについては、
窓ガラスと窓枠を支持する際、特にガラスが摺動自在に
開閉できるようになっている場合に摩擦抵抗の低い材料
からなるガラス押さえを必要とする。自動車において
は、窓ガラスと窓枠の固定には、ゴム性あるいは樹脂性
のウェザーストリップが使用されており、ガラスが摺動
する部分には摺動ガラスとの摺動接触部分に短繊維を植
毛したガラスランが使用されている。かかるガラスラン
は、ゴムまたは樹脂性の基体上に塗布した未硬化の接着
剤層に、短繊維を静電吸着して植毛し、乾燥を行うこと
により得られることが知られており、接着剤として、例
えば飯沼憲政著「フロック加工の実際」２２５頁、２６
７頁、高分子刊行会（１９８５）に記載の組成物、たと
えば、エポキシ樹脂、ネオプレンゴム、スチレンブタジ
エンゴム、酢酸ビニル樹脂などの有機溶剤溶液、あるい
はアクリル酸エステル重合物、スチレンブタジエンゴム
などのエマルジョンなどが公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
のガラスランとして使用される静電植毛製品は、室内装
飾品や日用雑貨あるいは衣料品として使用される静電植
毛製品に比べ格別に高温雰囲気中の性能や耐候性、耐熱
性など過酷な条件下における種々の性能が要求される製
品である。ことに近年自動車の耐久性が向上するに伴
い、ガラスランの耐久性、例えば、熱老化後の耐摩耗
性、耐候劣化後の耐摩耗性、高温雰囲気下の耐摩耗性な
どについてますます高度なレベルが要求されてきてお
り、これに対し従来の製品は充分な性能を示さず、した
がってこれら諸条件下における耐摩耗性の改良はこの技
術分野における一つの課題であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような状況に鑑み、
本発明らは鋭意研究を重ねた結果、静電植毛製品におい
ては、接着剤が前記諸性能の良否を決定する最大の要因
であることに着目し、接着剤の改良を行い遂に本発明を
完成するに至った。

【０００５】すなわち本発明は、ゴムまたは樹脂製の基
材表面に、硬化性接着剤を塗布し、次いで短繊維を植毛
し、接着剤を硬化させて得られる静電植毛製品におい
て、前記接着剤が （ａ）１分子中に平均２個を越える水酸基を含有し、数
平均分子量３００〜５０００、水酸基含有量３．０〜１
２．０％の範囲のポリオールと、 （ｂ）イソシアネート基含有量１５．０〜５５．０％の
範囲であり、ジイソシアネートのイソシアヌレート三量
体を成分中４０重量％以上含むポリイソシアネート の混合物を必須成分とし、ポリオールとポリイソシアネ
ートの混合比が水酸基とイソシアネート基のモル比で
１．０：１．５〜５．０の範囲であることを特徴とする
静電植毛製品である。

【０００６】本発明において用いられるゴムまたは樹脂
製基材とは、ＥＰＤＭゴム、ＥＰＴゴム、ＰＰゴム、Ｓ
ＢＲゴムなどのゴム製基材、軟質ポリ塩化ビニルなどの
樹脂製基材があげられ適宜選択することができる。次に
接着剤の説明をする。本発明者らの研究によれば、静電
植毛製品、たとえば自動車用ガラスランの耐久性を向上
せしむるためには、自動車用ガラスランが曝されると考
えられるあらゆる温度条件下、すなわち−２０℃〜８０
℃において接着層が高破壊強度を保ち、熱老化性に優れ
ることが必要であり、硬化後これら特性を実現し得る接
着剤を選択することが必要である。さらに、接着剤は接
着層の膜圧を均一に塗布し得る性状を有することが必要
である。以上の如き特性を満足する接着剤として、本発
明においては、水酸基を含むポリオール成分とイソシア
ネート基を含むポリイソシアネート成分からなる硬化性
接着剤を用いる。

【０００７】ポリオール成分は１分子中に平均２個を越
える水酸基を含有し、数平均分子量３００〜５０００好
ましくは８００〜２０００、水酸基含有量３．０〜１
２．０％好ましくは４．０〜８．０％の範囲の、ポリエ
ステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプ
ロラクトンポリオール、アクリルポリオール、ポリカー
ボネートジオール、ポリブタジエンポリオールなどから
選ばれる１種または２種以上の混合物である。１分子中
の水酸基個数が平均２以下であると、耐摩耗性が低下す
る。数平均分子量が３００未満であると、耐摩耗性が低
下し、５０００を越えると塗布作業性が低下して均一な
膜厚を有する接着層を形成できなくなり好ましくない。
また、水酸基含有量が３．０％未満であると耐摩耗性が
低下し、１２．０％を越えると接着層が経時的に亀裂を
起こし易くなりその結果静電植毛製品の耐久性が劣る。
かかるポリオールのうち、ポリエステルポリオールとは
多価アルコールと化学量論的量より少ない量の多価カル
ボン酸および／またはそれらの無水物との反応生成物で
ある。多価アルコールの例として例えばエチレングリコ
ール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジ
オール、１，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオ
ール、異性体ペンタンジオール類、異性体ヘキサンジオ
ール類またはオクタンジオール類例えば２−エチル−
１，３−ヘキサンジオール、１，２−、１，３−および
１，４−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロヘキサノ
ン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどをあげる
ことができる。多価カルボン酸および多価カルボン酸無
水物の例として、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セ
バシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フ
マル酸、マレイン酸、イタコン酸などの二価カルボン
酸、トリメリット酸などの三価カルボン酸、無水フタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイイン酸、無
水トリメリット酸などの多価カルボン酸無水物、二量体
又は三量体の脂肪酸たとえばひまし油脂肪酸の三量体を
あげることができる。ポリエステルポリオールの製造は
上記多価アルコールの１種又は２種以上の混合物と、上
記多価カルボン酸および／または多価カルボン酸無水物
の１種又は２種以上の混合物とを、慣用のエステル化触
媒の存在下または非存在下に８０℃ないし２６０℃好ま
しくは１００℃ないし２３０℃で所望の分子量および水
酸基価が得られるまでエステル化する事により実施され
る。

【０００８】ポリエーテルポリオールとは、エチレング
リコール、１，２−プロパンジオール、１，３プロパン
ジオール、１，３ブタンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、異性体ペンタンジオール類、異性体ヘキサンジオ
ール類またはオクタンジオール類例えば２−エチル−
１，３−ヘキサンジオール、１，２−、１，３−および
１，４−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロヘキサノ
ン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの多価ア
ルコール類、あるいは水、アンモニア、エチレンジアミ
ン、アニリン、またはトリエタノールアミンのエトキシ
ル化および／またはプロポキシル化生成物であり、それ
自体公知である。たとえば、各種分子量および水酸化基
価を有するポリプロピレングリコールが市販されてお
り、上述の範囲の分子量および水酸基価を有するものを
選択することができる。次にポリカプロラクトンポリオ
ールとは、上述の多価アルコールの存在下または非存在
下にε−カプロラクトンを開環重合することによって得
られるポリオールであって、各種分子量および水酸基価
を有するものが市販されているので選択できる。

【０００９】さらに、アクリルポリオールとは、２−ヒ
ドロキシエチル−および／または２−または３−ヒドロ
キシプロピル−（メタ）アクリレートなどの水酸基含有
不飽和単量体と、メチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、スチレン、（メタ）アクリル
酸、アクリロニトリルなどのオレフィン型不飽和単量体
との共重合体であり、共重合条件を制御することにより
所望の分子量を有し、また共重合体中に占める水酸基含
有不飽和単量体の量を調製することにより所望の水酸基
価を有するアクリルポリオールを得ることができる。さ
らに、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンポリ
オールについては、岩田敬治編、「ポリウレタンハンド
ブック」、１１０頁〜１１３頁、日刊工業新聞社刊（１
９８７）に記載されているポリオールなどを使用可能で
ある。しかしながら以上のポリオール中で、ポリエステ
ルポリオールが本発明の目的のために好適であり、さら
に好ましくは炭素数６以上の直鎖二価カルボン酸を、全
多価カルボン酸中４０モル％以上含むポリエステルポリ
オールがより好ましい。かかる、より好ましいポリエス
テルポリオールを用いた接着剤を使用した静電植毛製品
は、本発明の目的とする極めて良好な耐摩耗性を実現し
うるものであるが、加えて、性状は液状であり、後述の
溶剤を使用せずとも塗布作業性は極めて良好である。

【００１０】次にポリイソシアネート成分は、イソシア
ネート基含有量１５．０〜５５．０％の範囲であり、ジ
イソシアネートのイソシヌレート三量体を成分中４０重
量％以上含むポリイソシアネートより構成される。イソ
シアネート基含有量が、１５．０％未満であると耐摩耗
性、特に高温時耐摩耗性が劣り、５５．０％を越えると
接着層が経時的に亀裂を起こし易くなりその結果静電植
毛製品の耐久性が劣る。かかるイソシアネートとして、
２，４−および／または２，６−ジイソアナネートトル
エン、２，４−ジイソシアネート−ジシクロヘキシルメ
タン、４，４−ジイソシアネート−ジシクロヘキシルメ
タン、ヘキサメチレンジイソシアネート、１−イソシア
ネート−３，３，５−トリメチル−５−イソシアネート
メチルシクロヘキサンなどのジイソシアネート、これら
ジイソシアネートと、等量未満の多価アルコールたとえ
ばエチレングルコール、１，２−プロパンジオール、
１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グ
リセリンなどとの反応によって生成したアダクト体、あ
るいは上記ジイソシアンネートのビウレット三量体、上
記ジイソシアネートのイソシアヌレート三量体があげら
れる。イソシアネート成分はこれらの一種または二種以
上の混合物であり、内、ジイソシアネートのイソシアヌ
レート三量体を４０重量％以上好ましくは７５重量％以
上含むものを使用する。これが４０重量％未満であると
耐摩耗性が低下し好ましくない。最も好ましいポリイソ
シアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート
の三量体をあげることができ、本発明の目的に好適であ
ると共に、性状は液状であり、後述の溶剤を使用せずと
も塗布作業性は極めて良好である。

【００１１】本発明の接着剤は、上述のポリオール成分
と、ポリイソシアネート成分が混合された状態で使用さ
れるが、混合比は、ポリオールとポリイシアネートの混
合比が水酸基とイソシアネート基のモル比で１．０：
１．５〜５．０好ましくは１．０：１．６〜３．２の範
囲である。イソシアネート基が水酸基１モルに対して
１．５モルより少ないと耐摩耗性が低下し、５．０モル
より多いと硬化後の接着層に経時的に亀裂が生じ易くな
り好ましくない。上述の好適範囲の混合モル比とした場
合、塗布された接着剤が硬化する際、剛性に富むウレア
結合と、可とう性に富むウレタン結合が共に形成され、
耐摩耗性を向上せしむるに適した接着層が得られるもの
と考えられる。接着剤には上述のポリオール成分、ポリ
イソシアネート成分の他に、所望により着色剤たとえば
カーボンブラック、二酸化チタンの如き顔料類、三級ア
ミン、有機錫化合物の如き硬化触媒、流動性調整剤、消
泡剤など各種添加剤を含有せしめることができる。これ
らは一般に、ポリオール成分にあらかじめ混合される。
さらに、所望により有機溶剤、たとえばアセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケン、トルエン、キ
シレン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、
トリクロロエチレン、１，１，１−トリクロロエタン、
ジメチルホルムアミドなどを用いて粘度を調整すること
ができる。しかしながら、本発明の好適な接着剤はそれ
自体塗布作業に適する粘度を有する液状であり、必ずし
も有機溶剤を必要としない。このことにより、静電植毛
製品の製造に当たって人体に対し有害かつ環境汚染の原
因となり得る揮発性ガスの発生がないことは特長であ
る。

【００１２】本発明の方法による静電植毛製品は、製造
に当たり、まず、所望の形状に成形した基材に、接着剤
を塗布するが、塗布に当たってはあらかじめポリオール
成分と、ポリイソシアネート成分を前記混合比に基づき
混合して用いる。塗布法はたとえばはけ塗り、流し塗
り、スプレー塗り、ディップコート、ナイフコート、ロ
ールコートなどをあげることができるが限定されるもの
ではない。接着層の好ましい膜厚は、３０μないし３０
０μである。また、基材の種類によっては、接着層の基
材に対する付着性を向上せしむる目的において任意のプ
ライマーを基材にあらかじめ塗布しても良い。プライマ
ーは公知の組成物を使用でき、限定されるものではな
い。接着剤を塗布後、接着層が未硬化の状態にて、短繊
維を静電吸着により植毛する。短繊維は一般にナイロン
性パイルを用いる。その後乾燥を行い接着剤を硬化させ
るが、乾燥温度は室温から基材および短繊維の耐熱上限
温度の範囲にて任意に選ぶことができる。ここで室温と
は、乾燥機、加熱炉などの加熱手段を使わずに、通常の
気候で得られる室内温度をいう。また、基材の耐熱上限
温度は基材の種類により異なり特定できないが、ナイロ
ン短繊維の耐熱上限温度は約１８０℃であり実質的に乾
燥温度の上限は約１８０℃である。乾燥に要する時間は
温度により異なるが、室温で数時間、１８０℃で数分で
ある。

【００１３】以下、実施例をもって本発明をさらに具体
的に説明する。実施例および比較例において、特にこと
わりの無い限り部とあるのは重量部である。また本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下
の実施例、比較例に関して行った摩擦試験の詳細は以下
に述べるとおりである。 試験機：ＫＩ型摩耗試験機 試験条件：摩耗子 ガラス（厚さ５ｍｍ） 荷重 １Ｋｇ 摩耗子サイクル ６０回／分 摩耗子ストローク １４５ｍｍ 試験方法 試料を上記試験機に取付け、上記条件下で
静電植毛面を摩擦し、基材が露出したときの回数を記録
する。 また、摩耗試験における各種の摩耗性は以下の如きもの
である。 （１）熱老化処理後の摩耗性 熱風式乾燥器に８０℃で２００時間摩擦用の試料を放置
した後上記試験器に取付け摩擦する。 （２）耐候試験後の摩耗性 カーボンアーク灯を２基使用したウェザオメーターに摩
擦用試料を２００時間曝した後、上記試験機に取付け摩
擦する。 （３）高温摩耗性 老化前の試料を上記試験機に取付け６０℃雰囲気に保っ
た状態で摩擦する。

【００１４】

【実施例】（ポリオール成分Ａの製造）加熱装置、攪拌
機、減圧回路、分離器を備えたガラス製反応器に、エチ
レングリコール４１０ｇ、トリメチロールプロパン５９
０ｇ、１，４−ビス（ヒドロキシシクロヘキサン）９５
０ｇ、無水マレイン酸８６ｇを仕込み、窒素気流中攪拌
しながら１５０℃に加熱した。次いで、アジピン酸２４
４０ｇを投入し、２００℃に加熱して４時間保持した。
この間、溜出する水を分離器を通じ除去した。次に、窒
素気流を停止し、温度２００℃に保ちつつキシレン１５
０ｇを投入し環流させ溜出する水を分離器を通じ除去し
た。４時間後、キシレンを減圧除去し、ポリオール成分
Ａを得た。数平均分子量は１６００、水酸基含有量は
５．５％であった。

【００１５】（ポリオール成分Ｂの製造）ポリオール成
分Ａ７５％、ポリプロピレングリコール（数平均分子量
１０００、水酸基含有量３．５％）２５％を混合しポリ
オール成分Ｂとした。数平均分子量は１２００、水酸基
含有量は５．０％であった。

【００１６】（ポリオール成分Ｃの製造）ディスモフェ
ン１１５０（数平均分子量１８００、水酸基含有量５．
０％のポリエステルポリオール、住友バイエルウレタン
株式会社製）９９部にカーボンブラック１部を混練しポ
リオール成分Ｃとした。

【００１７】（ポリオール成分Ｄの製造）プラクセルＬ
−３３０ＡＬ（数平均分子量２５００、水酸基含有量
２．０％のポリカプロラクトンポリオール、ダイセル化
学工業株式会社製）９９部にジラウリン酸ジブチル錫
０．１部を混合しポリオール成分Ｄとした。

【００１８】（ポリオール成分Ｅの製造）グリセリンを
開始剤とするポリプロピレングリコール（数平均分子量
３５０、水酸基含有量１３．６％）をポリオール成分Ｅ
とした。

【００１９】実施例 １ ポリオール成分Ａ１０部、イソシアネート成分としてイ
ソシアネート基含有量２１．５％であるヘキサメチレン
ジイソシアネートのイソシアヌレート三量体（商品名；
スミジュールＮ−３５００、住友バイエルウレタン株式
会社製）１５部を混合し、接着剤とした。この場合、水
酸基とイソシアネート基の混合比はモル比で１．０：
２．５であった。この接着剤をＥＰＤＭゴムにロールコ
ーター法により塗布し、引き続きナイロン製パイルを静
電吸着させた後、１７０℃５分乾燥し、接着剤を硬化さ
せた。接着層の膜厚は１００μであった。得られたガラ
スランは、表１に示す如く各種試験条件下で良好な耐摩
耗性を示した。

【００２０】実施例 ２〜３ 接着剤を表１に示す通り変更した以外は、実施例１と同
様に行った。得られたガラスランはいずれも良好な性能
を示した。

【００２１】比較例 １〜４ 接着剤を表２に示す通り変更した以外は、実施例１と同
様に行った。得られたガラスランは耐摩耗性に劣るもの
であった。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、耐候性をはじ
めとして、特殊雰囲気中の過酷な条件下における耐摩耗
性に優れた静電植毛製品が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金原 敏勝 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑 １番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 渡辺 一成 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑 １番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 住友 靖夫 兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号 神東塗料株式会社内 (72)発明者 中山 文孝 兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号 神東塗料株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムまたは樹脂製の基材表面に、硬化性
   接着剤を塗布し、次いで短繊維を植毛し、接着剤を硬化
   させて得られる静電植毛製品において、前記接着剤が （ａ）１分子中に平均２個を越える水酸基を含有し、数
   平均分子量３００〜５０００、水酸基含有量３．０〜１
   ２．０％の範囲のポリオールと （ｂ）イソシアネート基含有量１５．０〜５５．０％の
   範囲であり、ジイソシアネートのイソシアヌレート三量
   体を成分中４０重量％以上含むポリイソシアネート の混合物を必須成分とし、ポリオールとポリイソシアネ
   ートの混合比が水酸基とイソシアネート基のモル比で
   １．０：１．５〜５．０の範囲であることを特徴とする
   静電植毛製品。