JP3606929B2

JP3606929B2 - 異音防止処理剤

Info

Publication number: JP3606929B2
Application number: JP32764094A
Authority: JP
Inventors: 浩司寺竹; 民一蓮池
Original assignee: Tsuchiya KK
Current assignee: Tsuchiya KK
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JPH08183945A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、振動する部品が他の部品と摩擦することによって生じる異音を防止するために部品表面にコーティングされる異音防止処理剤に関し、特に、自動者等の車両の樹脂部品同士の摩擦によって生じる異音を防止するためにコーティングされる異音防止処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両には、従来より、内装材料として、成型のしやすさ、軽量化等の理由から樹脂部品が多用されている。
しかし、同種あるいは異種の樹脂部品が接している場合に、振動等で摩擦されたときには、こすれ音やきしみ音が発生する。
この異音を防止ないし低減させるための有効な手段として、どちらか一方の表面に粘着剤が塗布された不織布を貼ったり、また、ワックスやシリコーン系のコーティング組成物を表面処理剤として塗布することが知られている。
さらには、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアクリル酸エステル混合物系やウレタン樹脂系の表面処理剤や、摺動性が優れているフッ素系やモリブデン系のコーティング剤、又はシリコーン変性アクリル樹脂系のコーティング剤などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような技術において、不織布の貼付は、異音をほぼ防止することができるが、その工程は機械による自動化が困難で、手貼りに頼らざるを得ないという欠点がある。
また、手の届く部分や単純な面での手貼りは作業が簡単であるが、曲面や手の届かない部分への貼り付けは作業的に難しく、時間（工程）がかかってしまうことになる。
また、ワックスやシリコーン系のコーティング剤においては、常温あるいは高温時に表面がべとついたりして、塵、埃が付着して耐久性に問題がある。
さらには、フッ素系やモリブデン系コーティング剤は、低摺動性で知られており、固体物質が静止状態から滑り始める場合の、いわゆる静摩擦係数は小さいため、物質が摩擦し出すときに発生する異音を防止できる。一方、動摩擦係数の変動幅（スリップ−スティック範囲（以下Ｓ−Ｓ係数という））を小さくすることができないため、自動車部品のような連続的な微振動で摩擦することにより生じる異音を防止することができない。また、塗布作業時に高温で焼き付けを必要としたり、着色していたりして使用できる部品が選択される。
また、密着性、摺動能力の高いことで知られるシリコーン変性アクリル樹脂を用いた場合、平面に対しての異音防止効果は顕著であるが、屈曲面あるいは可撓性の要求される部位に対しては、塗膜のワレが起こるために使用できなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題点を解決する目的で成されたものであり、その解決しようとする課題は、走行中の車両の内装部品に発生するきしみ音のような、連続微振動による摩擦で常時発生する異音を防止するのに特に効果的なコーティング剤、すなわち、静摩擦係数や動摩擦係数を小さくするのみでなく、Ｓ−Ｓ係数を小さくでき、さらには、可撓性良好な皮膜をつくることのできる異音防止処理剤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の異音防止処理剤は、シリコーン変性アクリル樹脂１重量部に対してウレタン樹脂を０．２５重量部以上９重量部以下含むことを特徴とする。
【０００６】
シリコーン変性アクリル樹脂は、ジアルキルシロキサン化合物とアクリル化合物との縮合反応生成物であるアクリル変性シリコーンとラジカル重合性モノマーをラジカル共重合して得られるシリコーン系グラフト共重合体が用いられる。
アクリル変性シリコーンは、ジアルキルシロキサン化合物１モルに対して、アクリル化合物が１〜２モルの範囲で縮合生成されたものが望ましく、アクリル化合物が少ないと未反応シリコーンが多くなり、逆にアクリル化合物が多くなるとラジカル重合性モノマーとのラジカル重合の際、ゲル化が生じやすくなる。
【０００７】
ジアルキルシロキサン化合物のアルキル基としては、炭素数１〜１０の１価脂肪族炭化水素であり、例えば、メチル基、エチル基、デシル基等が挙げられる。アクリル化合物は、アクリレート系シラン及び／又はメタクリレート系シランであり、例えば、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【０００８】
ラジカル重合性モノマーは、オレフィン系化合物の例としてエチレン、プロピレン、ブチレンの如き低分子量の直鎖状不飽和炭化水素、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル、酢酸ビニル等の有機酸のビニルエステル、スチレン等のビニル芳香族化合物、アクリル酸、メタクリル酸、並びにそれらのエステル、アミドを含むアクリル酸、メタクリル酸の誘導体、アクロレイン、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン及びＮ−ビニルカプロラクタムの如きＮ−ビニル化合物、ビニルエトキシシランの如きビニルケイ素化合物、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランの如きアクリルケイ素化合物等が挙げられる。さらに、ジ置換エチレンも使用でき、その例として、フッ化ビニリデン、塩化ビニリデン等を挙げることができ、また、無水マレイン酸、マレイン酸及びフマル酸のエステル、フルオロアルキル基を有するアクリル系モノマー等を挙げることができる。これらのラジカル重合性モノマーは、単独又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【０００９】
なお、グラフト共重合体であるシリコーン変性アクリル樹脂の製造方法は特に、規定するものでなく、公知あるいは既知の方法を用いることができる。
また、得られた共重合体の平均分子量は、２万〜３０万程度のものが望ましい。２万未満であると得られる塗膜の強度に劣り、３０万以上の生成物は製造上困難であるからである。
【００１０】
さらに、シリコーン変性アクリル樹脂におけるシリコーン単位量は２〜６０重量％が望ましく、２重量％未満ではコーティング剤特性である潤滑性が不十分であり、６０重量％を越えると成膜性が劣り、また貯蔵安定性も不安定となる。
【００１１】
次に、ウレタン樹脂の種類としては、ポリイソシアネート化合物と、多価アルコール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールや、ポリペンタンジオール等の各種ヒドロキシ化合物とを既知の方法でウレタン反応させて得られる架橋ウレタン化合物などが挙げられる。ウレタン樹脂は、シリコーン変性アクリル樹脂に対し、柔軟性を補う目的で添加使用されるものであるために、十分な伸び率が必要であり、８００〜９００％程度の伸び率を確保できるものが望ましい。
【００１２】
本発明の異音防止処理剤は、シリコーン変性アクリル樹脂１重量部に対しウレタン樹脂０．２５重量部〜９重量部であることを特徴とするが、両樹脂の配合量は、被塗物との相性あるいは使用状況によって決められるものであり、硬質な被塗物では、相対的にウレタン樹脂の配合量は少なく、柔軟性が有るかあるいは表面に凹凸のある被塗物では、相対的にウレタン樹脂の配合量は多くなる。
【００１３】
このように、本発明は、シリコーン変性アクリル樹脂に対し、所定範囲量のウレタン樹脂を添加することにより、形成される塗膜に密着性、摺動能力の他に十分な可撓性を付与することができるものである。シリコーン変性アクリル樹脂１重量部に対しウレタン樹脂が０．２５重量部より少ないときは、塗膜の可撓性が劣り、ウレタン樹脂が９重量部を越えると塗膜の潤滑性に劣ることになる。
【００１４】
さらに、本発明に異音防止処理剤は、コーティング剤であり、溶剤を含む塗料の形態で使用される。使用される溶剤成分としては、トルエン、キシレン等の炭化水素類、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類が挙げられる。
【００１５】
これらの溶剤成分は単独で使用しても、２種以上の混合物で使用してもよい。特に２種以上の混合物の場合、被塗物の材質、塗装及び乾燥条件等により選定することが望ましい。
なお、作業性を改善する目的からは、塗膜の形成のし易さを確保するため、塗料中の固形分量は、シリコーン変性アクリル樹脂及びウレタン樹脂合わせて３〜１０重量％が好ましい。３重量％未満では成膜が困難であり、１０重量％を越えると厚膜のために可撓性が低下するからである。
【００１６】
本発明の異音防止処理剤はさらに、その用途に応じて、レベリング向上剤、乾燥調整剤、着色顔料ないし染料、ハジキ防止剤、消泡剤、増粘剤、顔料分散剤、光沢調整剤等を配合添加することができる。
【００１７】
本処理剤を調製するには、本発明の処理剤の各成分を溶剤、及び必要な添加剤とともに、ディスパーサー、ボールミル等の既知の方法にて均一に混合分散させればよい。コーティングされる被塗物は、他の部品と振動摩擦して異音を発生する部品、例えば、自動車内装用部品等であり、表面の材質は特に限定されるものではなく、プラスチック、金属、ガラス、合成レザー、本革、ゴム等であり、特に異音を発生しやすいＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリル樹脂等の表面に使用される。
また、被塗物への処理は、部品の形状、材質、表面状態により、ハケ塗り、ローラ塗り、浸漬、エアスプレー、エアレススプレー等があり、自由に選択でき、また、省人化のための塗装ロボット等が適用できる。
さらには、フェルト等の含浸剤を通じてのコーティングは、環境及び他部品への影響や周囲へのはみ出しを低減でき、作業性を向上させることができるため、好ましい。
【００１８】
このように調製され、被塗物表面にコーティングされる本発明の異音防止処理剤は、被塗物表面に塗膜を形成することにより、機構の詳細は不明であるが、相手部品との摩擦による静摩擦係数、動摩擦係数、及び異音との相関があると言われるＳ−Ｓ係数を小さくすることができる。
特に、前記ＡＢＳ樹脂やＰＶＣの表面処理品において顕著に認められ、連続的に振動摩擦する車両の内装部品等の部品を本発明の処理剤にて処理することにより、部品同士の摩擦により発生する異音を防止することができる。
また、本発明の処理剤は密着性及び摺動性が良いことから耐摩耗性も十分確保できる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、シリコーン変性アクリル樹脂とポリウレタン樹脂を混合することにより、シリコーン変性アクリル樹脂の有する摺動性、被塗物との密着性を確保する一方、ウレタン樹脂による塗膜の柔軟性を確保して、静摩擦係数、動摩擦係数及びＳ−Ｓ係数を小さくすることができる異音防止処理剤となっている。また、本発明によれば、コーティングにより簡易にかつ確実に異音の発生を防止することができる。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明を具現化した実施例について説明する。なお、本発明は、本実施例に限定されるものではない。
以下の実施例で使用した、シリコーン変性アクリル樹脂は、東亜合成化学工業株式会社製の櫛型グラフトポリマーであり、ウレタン樹脂としては、ポリエステルポリウレタンポリウレア樹脂を用いた。なお、このシリコーン変性アクリル樹脂は、ジアルキルシロキサン化合物としてジメチルシロキサンを用い、重合性モノマーとしてメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を用いたものであり、平均分子量は数万〜３０万であった。
【００２１】
このシリコーン変性アクリル樹脂と、ウレタン樹脂とを用いて、図１に示す組成で配合するとともに、図１に示す添加物を配合して実施例１〜３の処理剤を調製した。
また、これらの実施例との比較対照のため、図２に示す配合で比較例１〜３を調製した。
そして、２種類の市販品を比較例４及び５として追加した。ここに比較例４は、フッ素系摺動剤であり、比較例５は、シリコーン系変性ウレタンであった。
【００２２】
これらの実施例及び比較例につき、以下に示す項目につき試験を行い、塗膜の異音防止効果を確認した。
なお、実施例及び比較例の処理剤は、いずれもスプレー剤として使用した。
また、２．摩擦係数測定に際しては、処理剤を塗布しない対照を比較例６として設けた（図１参照）。
【００２３】
１．可撓性評価
被塗物として、クロロプレンゴムの板状体を用い、この被塗物に実施例及び比較例の処理剤を、塗布（塗布量約０．０１ｇ／ｃｍ^２）し、塗布後２４時間経過後に、被塗物を５％（長さ）伸長させ、塗膜表面のワレの有無を顕微鏡で確認した。
【００２４】
２．摩擦係数測定
被塗物としてＡＢＳ樹脂の板状体Ｐに実施例及び比較例の処理剤をスプレー塗布（塗布量約０．０１ｇ／ｃｍ^２）した。
次に、図２に示すように、塗布後２４時間後に、摩擦する相手材ＨとしてシボつきＰＶＣレザー又はＡＢＳ樹脂を用い、これらの相手材Ｈを下面に配した加重物（重量５００ｇ）Ｗを被塗物表面を所定の速度（２００ｍｍ／分）で移動させて摩擦を生じさせ、そのときの摩擦力を測定して、静摩擦係数、動摩擦係数、及びＳ−Ｓ係数を算出した。
【００２５】
なお、静摩擦係数、動摩擦係数及びＳ−Ｓ係数はそれぞれ、横軸を移動距離として、縦軸を摩擦力とした場合のグラフ図（図３）に図示される移動開始直後の摩擦力Ａ，移動中の極大摩擦力Ｂ、移動中の極小摩擦力Ｃから、以下の計算式により算出される。
【００２６】
静摩擦係数＝Ａ／Ｗ
動摩擦係数＝（Ｂ＋Ｃ）／２Ｗ
Ｓ−Ｓ係数＝（Ｂ−Ｃ）／Ｗ
【００２７】
これらの項目につき、実施例及び比較例につき試験した結果を図４に示す。
【００２８】
まず、可撓性の評価結果からは、実施例１〜３はいずれも良好な可撓性を呈しており、曲面や可撓性の要求される部位に塗布されるものとして有効であることが確認できた。
【００２９】
これに対し、比較例１は、ウレタン樹脂を全く含まないため、また比較例２は、ウレタン樹脂の配合量が少ないため可撓性を発揮することができず、ワレが観察され、塗膜の可撓性に欠けていた。
なお、比較例３は、ウレタン樹脂の配合量が多いため可撓性を有し、比較例５は、シリコーン変性ウレタンを主材とするため、可撓性を有していた。
【００３０】
また、摩擦係数の測定結果からは、いずれの実施例の処理剤もＡＢＳ樹脂及びＰＶＣに対する静摩擦係数、動摩擦係数及びＳ−Ｓ係数を小さくできることが確認できた。
これに対し、比較例においては、比較例１及び２は、シリコーン変性アクリル樹脂を含むため、可撓性の評価とは反対に良好な摩擦係数を呈した。
比較例３は、ウレタン樹脂の配合量が多いため、可撓性は十分であったが大きな摩擦係数やＳ−Ｓ係数を有し、異音発生を防止できないものであった。
【００３１】
このように、比較例においては、可撓性が良好でも摩擦係数が大きいもの（比較例３及び５）、反対に可撓性がなくても摩擦係数の小さいもの（比較例１及び２）、さらに、双方との不良なもの（比較例４）があり、いずれも、異音防止処理剤としては不十分なものであった。
これに対し、実施例１〜３は、いずれも可撓性及び摩擦係数とも良好であり、簡易に塗布することにより、有効な異音防止処理剤として使用できることが明らかであった。
【００３２】
なお、実施例の処理剤をフェルトに含浸させたものについてＡＢＳ樹脂に塗布したところ、エッジの限られた部分に手際よく塗布することができ、また他の部分への処理剤のはみ出しもなく、的確かつ簡易に塗膜を形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例及び比較例の配合組成を示す図である。
【図２】摩擦係数の測定方法を示す図である。
【図３】移動距離と摩擦力との関係を示すグラフ図である。
【図４】実施例及び比較例についての可撓性評価及び摩擦係数測定結果を示す図である。

Claims

摩擦によって生じる異音を防止するための異音防止処理剤であって、シリコーン変性アクリル樹脂１重量部に対して、ウレタン樹脂を０．２５重量部以上９重量部以下含むことを特徴とする異音防止処理剤。