JP5501850B2 - ウェザーストリップ用材料及びウェザーストリップ - Google Patents
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Description
したがって、本発明の目的は、ウェザーストリップを構成する高分子弾性体材料の、他部品と摺接する摺接部に表面処理層を形成するための材料が、環境保全性にも資する材料でありながら、形成した表面処理層が、滑性、耐摩耗性、耐熱性、耐候性に優れたものとなる有用な材料を提供することにある。
本発明のウェザーストリップ用材料は、高分子弾性体材料に被覆および/または含浸させて、他部品と摺接する摺接部に表面処理層を形成するための材料であって、ポリヒドロキシポリウレタン樹脂と、平均重合度5,000〜10,000のジオルガノポリシロキサンおよび/または粘度が100〜10,000CSのシリコーンオイルを含有してなる樹脂組成物であることを特徴とする。特に、ポリヒドロキシポリウレタン樹脂が、5員環環状カーボネート化合物とアミン化合物との反応から誘導された樹脂であることが好ましい。
攪拌機、温度計、ガス導入管および還流冷却器を備えた反応容器中に、下記式Aで表される2価エポキシ化合物100部、N−メチルピロリドン100部およびヨウ化ナトリウム1.5部を加え、均一に溶解させた。その後、炭酸ガスを0.5リッター/分の速度でバブリングしながら、80℃で30時間加熱攪拌させた。上記で使用した2価エポキシ化合物は、ジャパンエポキシレジン(株)製のエピコート828(商品名、エポキシ当量187g/mol)であり、図1にその赤外吸収スペクトルを示した。
製造例1で用いた2価エポキシ化合物Aの代わりに、下記式Bで表わされる2価エポキシ化合物を用いた以外は、製造例1と同様に反応させ、白色粉末の5員環環状カーボネート化合物(1−B)121部(収率96%)を得た。原料の2価エポキシ化合物Bとして、東都化成(株)製のYDF−170(エポキシ当量172g/mol)を用いた。
製造例1で用いた2価エポキシ化合物Aの代わりに、下記式Cで表わされる2価エポキシ化合物を用いた以外は、製造例1と同様に反応させ、無色透明の液状5員環環状カーボネート化合物(1−C)を111部(収率86%)得た。原料の2価エポキシ化合物Cとして、ナガセケムテックス(株)製のEX−212(エポキシ当量151g/mol)を用いた。
製造例1〜3で得られた、5員環環状カーボネート基化合物をそれぞれ用いて、下記のようにして、実施例で用いるポリヒドロキシポリウレタン樹脂を合成した。攪拌機、温度計、ガス導入管および還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、該容器内に、製造例1〜3で得られた5員環環状カーボネート化合物、さらに液の固形分が35%になるようにN−メチルピロリドンを加え、均一に溶解した。次に、表1に記載のアミン化合物を所定当量加え、90℃の温度で10時間攪拌し、アミン化合物が確認できなくなるまで反応させた。得られたポリヒドロキシポリウレタン樹脂の性状は表1に記載の通りである。
下記のようにして、比較例で用いるポリエステルウレタン樹脂を合成した。攪拌機、温度計、ガス導入管および還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、該容器内に、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部と、1,4−ブタンジオール15部とを、200部のメチルエチルケトンと、50部のジメチルホルムアミドからなる混合有機溶剤中に溶解した。その後、60℃でよく攪拌しながら、62部の水添加MDIを、171部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐々に滴下し、滴下終了後、80℃で6時間反応させた。
この溶液は固形分35%で3.2MPa・s(25℃)の粘度を有していた。この溶液から得られたフィルムは、破断強度45MPaで、破断伸度480%を有し、熱軟化温度は110℃であった。
下記のようにして、比較例で用いるポリカーボネートポリウレタン樹脂を合成した。比較重合例1と同様にして、平均分子量約2,000のポリカーボネートジオール(宇部興産(株)製)150部と、1,4−ブタンジオール15部とを、200部のメチルエチルケトンと50部のジメチルホルムアミドからなる混合有機溶剤中に溶解した。その後、60℃でよく攪拌しながら、62部の水添加MDIを、171部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐々に滴下し、滴下終了後、80℃で6時間反応させた。この溶液は、固形分35%で1.6MPa・s(25℃)の粘度を有していた。この溶液から得られたフィルムは、破断強度21MPaで破断伸度250%を有し、熱軟化温度は135℃であった。
実施重合例1〜3、比較重合例1〜2の各ポリウレタン樹脂を使用して、表2に記載の配合で塗料を作成し、実施例1〜6および比較例1〜4の各ウェザーストリップ用材料とした。また、これらの塗料を、EPDMゴムシート上にエアースプレーガンを用いて塗工した後、100℃で10分間乾燥させて20μmの皮膜を形成した。得られた塗膜面を有するEPDMゴムシートを、各ウェザーストリップ用材料によって形成した表面処理層(塗膜面)を評価するための測定用試料とした。
各ウェザーストリップ用材料(塗料)の、ガラス部材との静止摩擦係数、動摩擦係数を表面性試験機(新東科学製)で評価した。
上記で得た測定用試料の皮膜部分における水の接触角を、接触角計(協和界面化学社製)で測定し、各ウェザーストリップ用材料からなる塗膜面の水の接触角とした。
上記で得た測定用試料の皮膜部分に対して、碁盤目セロハンテープによる剥離試験を行って、各ウェザーストリップ用材料からなる塗膜面の接着性を、下記の基準で評価した。
○;良好(塗膜面に剥離部分がない)
×;不良(塗膜面に剥離部位がある)
上記で得た測定用試料の皮膜部分に、9.8Nの荷重を加えたガラス板を当接し、該ガラス板を往復運動させることによる塗膜の裂傷などが生じるまでの往復運動回数を、表面性試験機(新東科学製)で測定した。そして、得られた往復運動回数で、各ウェザーストリップ用材料からなる塗膜面の磨耗耐久性を評価した。
サンシャインカーボンアーク耐候試験機(スガ試験機)を用い、上記で得た測定用試料の皮膜部分にパネル温度83℃で200時間照射後、その塗膜面の状態を目視で観察し、各ウェザーストリップ用材料からなる塗膜面の耐候性を、下記の基準で評価した。
3:表面状態変化なし
2:表面状態少し変化あり
1:大きな変化及び白化現象
各ウェザーストリップ用材料(塗料)中における二酸化炭素の固定化の有無によって、○×で評価した。
Claims (7)
- 高分子弾性体材料に被覆および/または含浸させて、他部品と摺接する摺接部に表面処理層を形成するためのウェザーストリップ用材料であって、5員環環状カーボネート化合物とアミン化合物との反応から誘導されたポリヒドロキシポリウレタン樹脂と、少なくとも該樹脂の構造中の水酸基と反応しうる架橋剤と、平均重合度5,000〜10,000のジオルガノポリシロキサンと、さらに、必要に応じて配合してもよい粘度が100〜10,000CSのシリコーンオイルを含有してなる樹脂組成物であることを特徴とするウェザーストリップ用材料。
- 前記5員環環状カーボネート化合物が、エポキシ化合物と二酸化炭素を反応させて得られる請求項1に記載のウェザーストリップ用材料。
- 前記ポリヒドロキシポリウレタン樹脂が、二酸化炭素を1〜25質量%含有してなる請求項1又は2に記載のウェザーストリップ用材料。
- 前記樹脂組成物が、ポリヒドロキシポリウレタン樹脂100質量部に対して、平均重合度5,000〜10,000のジオルガノポリシロキサン、必要に応じて配合してもよい粘度が100〜10,000CSのシリコーンオイルが、1〜100質量部の割合で配合されてなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載のウェザーストリップ用材料。
- 前記樹脂組成物が、ポリヒドロキシポリウレタン樹脂100質量部に対して、有機系微粉末および無機系微粉末から選ばれる一種または二種以上の組み合わせからなる添加剤が1〜150質量部の割合で配合されてなる請求項1乃至4のいずれか1項に記載のウェザーストリップ用材料。
- 前記樹脂組成物が、さらに、ポリヒドロキシポリウレタン樹脂以外のバインダー樹脂を含んでなる請求項1乃至5のいずれか1項に記載のウェザーストリップ用材料。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のウェザーストリップ用材料を高分子弾性体材料に被覆および/または含浸させて、他部品と摺接する摺接部に表面処理層が形成されてなるウェザーストリップであって、表面処理層が、ウェザーストリップ用材料中のポリヒドロキシポリウレタン樹脂の構造中の水酸基と反応する架橋剤で架橋されて形成されていることを特徴とするウェザーストリップ。
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