JP7059109B2 - How to paint a sealant for automobiles - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用シール材の塗装方法に関する。 The present invention relates to a method for coating an automobile sealing material.
従来より、例えば自動車にはシール材としてウエザーストリップが配設されている。ウエザーストリップにおいては、耐摩耗性、滑り性(摺動性)などの機能付与を目的として、表面に塗料が塗布されている。特許文献1では、ポリウレタン、フッ素樹脂、シリコーンオイル、メルカプトシリコーン、ハロゲン化剤及び溶剤を含む塗料組成物をウエザーストリップに塗布することによって耐摩耗性を向上させるようにしており、これら組成物のうち、フッ素樹脂の一部をガラス繊維、カーボン繊維などに置き換えることも開示されている。
Conventionally, for example, a weather strip is provided as a sealing material in an automobile. The surface of the weather strip is coated with a paint for the purpose of imparting functions such as wear resistance and slipperiness (sliding property). In
また、特許文献2には、建築物の屋根材に塗布する遮熱防音塗料がりん片状顔料を含む合成エマルジョン塗料であることが開示されている。
Further,
ところで、自動車の燃費向上を目的として自動車に使用される部品単位での軽量化が求められている。ウエザーストリップの場合、ウエザーストリップを構成するゴム材料の比重を小さくすることによって軽量化を図ることができるが、ゴム材料の比重を小さくすると遮音性能が低下して車室外の騒音が透過しやすくなるという問題がある。つまり、ウエザーストリップの軽量化と遮音性能の両立は難しい。 By the way, for the purpose of improving the fuel efficiency of automobiles, it is required to reduce the weight of each part used in automobiles. In the case of the weather strip, the weight can be reduced by reducing the specific gravity of the rubber material constituting the weather strip, but if the specific gravity of the rubber material is reduced, the sound insulation performance is lowered and the noise outside the vehicle interior is easily transmitted. There is a problem. In other words, it is difficult to achieve both weight reduction and sound insulation performance of the weather strip.
特に、近年では、電気自動車のようにエンジン音を発しない自動車が増えてきており、このような自動車の場合、自動車自体が発する音が減っているので、従来問題とされなかった外部からの小さな音の侵入も遮音対象となってくる。このため、ウエザーストリップの遮音性能に対する要求は厳しくなっている。 In particular, in recent years, the number of automobiles that do not emit engine noise, such as electric vehicles, has increased, and in the case of such automobiles, the noise emitted by the automobile itself has decreased, so it is small from the outside, which has not been a problem in the past. Intrusion of sound is also subject to sound insulation. For this reason, the demand for sound insulation performance of the weather strip is becoming stricter.
この点、特許文献1では、フッ素樹脂、ガラス繊維、カーボン繊維などを含む塗料をウエザーストリップに塗布するようにしているが、この塗料は耐摩耗性を向上させることを目的としたものであり、ウエザーストリップの遮音性向上について寄与するものであるか不明である。
In this regard,
また、特許文献2には、りん片状顔料を含む遮熱防音塗料を建築物の屋根材に塗布するようにしているが、これは雨音などの振動音を遮断するものであるとともに、ウエザーストリップのような弾性変形するものが塗装対象物とはなっておらず、このような塗料でウエザーストリップを塗装したとしてもウエザーストリップの遮音性向上について寄与するものであるか不明である。
Further, in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車用シール材の軽量化の要求と、遮音性向上の要求とに同時に応えることができるようにすることにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to make it possible to simultaneously meet the demand for weight reduction of a sealing material for automobiles and the demand for improvement of sound insulation. be.
上記目的を達成するために、本発明では、自動車用シール材の表面に硫酸マグネシウム繊維含有塗膜を形成する塗装方法であって、硫酸マグネシウム繊維を水に分散させた硫酸マグネシウム繊維含有分散液を前記自動車用シール材の表面に塗布する工程と、前記自動車用シール材における前記硫酸マグネシウム繊維含有分散液の塗布面に、水性塗料をウェットオンウェットで塗布する工程とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a coating method for forming a magnesium sulfate fiber-containing coating film on the surface of an automobile sealing material, wherein a magnesium sulfate fiber-containing dispersion liquid in which magnesium sulfate fibers are dispersed in water is used. It is characterized by comprising a step of applying it to the surface of the automobile sealing material and a step of applying a water-based paint wet-on-wet to the coated surface of the magnesium sulfate fiber-containing dispersion liquid in the automobile sealing material. do.
この塗装方法によれば、塗膜に含有させたい資材を水性塗料に一旦混合させて使用する手法よりも簡易となる。水性塗料に一旦混合させて使用する手法では、例えば、粘度調整などが問題となる。 According to this coating method, it is simpler than the method of once mixing the material to be contained in the coating film with the water-based paint and using it. In the method of once mixing with a water-based paint and using it, for example, viscosity adjustment becomes a problem.
また、硫酸マグネシウム繊維を含有している塗料組成物が自動車用シール材の表面に塗布されることにより、硫酸マグネシウム繊維を含有している塗膜が自動車用シール材の表面に形成される。塗膜中に硫酸マグネシウム繊維が存在していることにより、遮音性が高くなる。その理由は、例えば、塗膜中の樹脂と硫酸マグネシウム繊維との複合化によって塗膜の内部損失が大きくなり、遮音性が高くなるものと推測される。この塗膜によって車室外からの騒音の侵入が抑制されるので、自動車用シール材の材料の比重を小さくして軽量化を図る場合に遮音性が高まることになる。 Further , by applying the coating composition containing magnesium sulfate fiber to the surface of the sealing material for automobiles, a coating film containing magnesium sulfate fibers is formed on the surface of the sealing material for automobiles. The presence of magnesium sulfate fibers in the coating film enhances sound insulation. It is presumed that the reason is that, for example, the composite of the resin in the coating film and the magnesium sulfate fiber increases the internal loss of the coating film and enhances the sound insulation. Since the intrusion of noise from the outside of the vehicle interior is suppressed by this coating film, the sound insulation property is enhanced when the specific weight of the material of the sealing material for automobiles is reduced to reduce the weight.
また、塗膜における硫酸マグネシウム繊維の存在により、自動車用シール材の滑り性が向上し、当該自動車用シール材が、例えば、自動車の車体やウィンドガラスなど別の物体と擦れあったときの滑り抵抗が低減する。なお、乾燥硬化した塗膜の表面には硫酸マグネシウム繊維に由来した微小凹凸が形成されることがあるが、自動車用シール材のシール機能(自動車の車体などに当接した際の止水性など)は劣ることなく維持される。 In addition, the presence of magnesium sulfate fibers in the coating film improves the slipperiness of the automobile sealant, and the slip resistance when the automobile sealant rubs against another object such as an automobile body or wind glass. Is reduced. Although minute irregularities derived from magnesium sulfate fibers may be formed on the surface of the dry-cured coating film, the sealing function of the sealing material for automobiles (water-stopping when in contact with the vehicle body of an automobile, etc.) Is maintained without inferiority.
また、前記硫酸マグネシウム繊維の繊維径は、1nm以上1000nm以下の繊維径と定義することができる。 Further , the fiber diameter of the magnesium sulfate fiber can be defined as a fiber diameter of 1 nm or more and 1000 nm or less.
この構成によれば、車室外からの騒音の侵入の抑制効果が向上する。 According to this configuration, the effect of suppressing the intrusion of noise from the outside of the vehicle interior is improved.
また、ウレタン樹脂及びシリコーン樹脂の少なくとも一方を含有した水性塗料組成物によれば、自動車用シール材の耐摩耗性及び滑り性の向上に有利なる。 Further , the water-based coating composition containing at least one of the urethane resin and the silicone resin is advantageous in improving the wear resistance and slipperiness of the sealing material for automobiles.
また、前記塗料組成物の主要樹脂成分(塗膜形成主要素)100質量部に対して前記硫酸マグネシウム繊維が0.2質量部以上50質量部以下になるように含有されていることを特徴とする。 Further , the magnesium sulfate fiber is contained in an amount of 0.2 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the main resin component (main element for forming a coating film) of the coating composition. do.
硫酸マグネシウム繊維の含有量の下限としては、0.5質量部がより好ましい。一方、硫酸マグネシウム繊維の含有量の上限としては、30質量部がより好ましい。ここで主要樹脂成分とは、塗装乾燥後に塗膜を形成する主要有効成分のことであり、塗膜形成要素又は塗膜組成物と言い換えることもできる。 As the lower limit of the content of magnesium sulfate fiber, 0.5 parts by mass is more preferable. On the other hand, as the upper limit of the content of magnesium sulfate fiber, 30 parts by mass is more preferable. Here, the main resin component is a main active ingredient that forms a coating film after coating and drying, and can be paraphrased as a coating film forming element or a coating film composition.
硫酸マグネシウム繊維の含有量が少なくなると、塗膜における硫酸マグネシウム繊維の分散による遮音性及び滑り性の向上効果が薄れてくる。その観点から、当該含有量は前記下限以上であることが好ましい。一方、硫酸マグネシウム繊維の含有量が多くなると、塗膜が脆くなり、柔軟性がなくなる。その観点から、当該含有量は前記上限以下であることが好ましい。 When the content of the magnesium sulfate fiber is reduced, the effect of improving the sound insulation and the slipperiness by dispersing the magnesium sulfate fiber in the coating film is diminished. From that point of view, the content is preferably at least the above lower limit. On the other hand, when the content of the magnesium sulfate fiber is large, the coating film becomes brittle and loses its flexibility. From that point of view, the content is preferably not more than or equal to the upper limit.
また、セルロース繊維を更に含有しているので、遮音性がより一層高まる。 Further , since the cellulose fiber is further contained , the sound insulation property is further enhanced.
また、前記塗料組成物がゴムスポンジ材の表面に塗布されていると、自動車用シール材の材料の比重を小さくして軽量化を図る場合に遮音性を向上させることができる。自動車用シール材としては、例えばドアウエザーストリップ、ドアオープニングシール、トランク用シール材、ガラスランチャンネル、ドアパネルのドア装備品組付用のサービスホールを塞ぐシール材などを挙げることができる。 Further , when the coating composition is applied to the surface of the rubber sponge material, the sound insulation can be improved when the specific gravity of the material of the sealing material for automobiles is reduced to reduce the weight. Examples of the sealing material for automobiles include a door weather strip, a door opening seal, a sealing material for a trunk, a glass run channel, and a sealing material for closing a service hole for assembling door equipment of a door panel.
ここで、前記ゴムスポンジ材はEPDMよりなり、比重が0.7以下である。 Here, the rubber sponge material is made of EPDM and has a specific gravity of 0.7 or less.
一般に、遮音材の比重が小さくなると、質量法則により遮音性が低下する。しかし、比重が小さくなるほど遮音性は確かに低下するものの、硫酸マグネシウム繊維が存在する塗膜により、比重の低下に伴う遮音性の低下が抑制される。すなわち、軽量化と遮音性向上という相反する要求を同時に応える上で有利になる。 Generally, when the specific gravity of the sound insulating material becomes small, the sound insulating property decreases according to the law of mass. However, although the sound insulation property is certainly lowered as the specific gravity becomes smaller, the coating film in which the magnesium sulfate fiber is present suppresses the deterioration of the sound insulation property due to the decrease in the specific gravity. That is, it is advantageous in simultaneously meeting the conflicting demands of weight reduction and sound insulation improvement .
本発明によれば、自動車用シール材の表面に塗布される塗料組成物が硫酸マグネシウム繊維を含有しているので、自動車用シール材の軽量化の要求と、遮音性向上の要求とに同時に応えることができる。 According to the present invention, since the coating composition applied to the surface of the automobile sealing material contains magnesium sulfate fibers, the demand for weight reduction of the automobile sealing material and the demand for improved sound insulation can be met at the same time. be able to.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.
図1に概略的に示すウエザーストリップ(ドアウエザーストリップ)1は、本発明の実施形態に係る自動車用シール材である。自動車用シール材は、ウエザーストリップ1に限られるものではなく、図示しないが、例えば、ドアオープニングシール、トランク用シール材、ガラスランチャンネル、ドアパネルのドア装備品組付用のサービスホールを塞ぐシール材などであってもよく、その形状や大きさは特に限定されない。
The weather strip (door weather strip) 1 schematically shown in FIG. 1 is an automobile sealing material according to an embodiment of the present invention. The sealing material for automobiles is not limited to the
ウエザーストリップ1は、車体のドア用開口部(図示せず)の周縁部と、ドア(図示せず)の周縁部との間に介在し、車体ドア用開口部の周縁部と、ドアの周縁部との間をシールするための部材であり、環状をなしている。ウエザーストリップ1は、ドアの周縁部に取り付けることができるようになっている。
The
ウエザーストリップ1は、ドアの周縁部に取り付けられる取付基部2と、中空シール部3とを備えており、取付基部2と中空シール部3とは例えば押出成形法のような成形方法によって一体成形されている。取付基部2及び中空シール部3は、ゴムスポンジ材4(図2に示す)で構成されている。
The
取付基部2は、図示しないファスナや両面テープ等の周知の固定手段によってドアの周縁部に取り付けられる。中空シール部3は、ドアが閉状態にあるときにドアの周縁部によって車体に押し付けられて弾性変形し、これによりシール性が得られるようになっている。図1に示す中空シール部3の断面形状は一例であり、図示した形状に限定されるものではない。中空シール部3は、図2に示すように、ゴムスポンジ材4の表面が硫酸マグネシウム繊維5を分散して含有する塗膜(樹脂塗膜)6によって覆われてなる。
The mounting
ゴムスポンジ材4のゴム材料としては、例えば、EPDM(エチレン-プロピレン-ジエン共重合体)を好ましく用いることができる。例えば、IR(イソプレンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、熱可塑性エストラマー(オレフィン系またはスチレン系熱可塑性エストラマー)、軟質のポリ塩化ビニルなど、他のゴム材料ないしゴム様弾性を有する他の弾性材料を用いることもできる。ゴムスポンジ材4の材料は複数種を混合したものであってもよい。また、ウエザーストリップ1は、部分的に、ソリッド状の材料(非発泡材料)で形成してもよい。
As the rubber material of the
塗膜6によって覆われるゴムスポンジ材4は、比重が0.7以下であることが好ましい。ゴムスポンジ材4の比重は、0.6以下がより好ましく、さらに好ましいのは0.5以下である。ゴムスポンジ材4は、ウエザーストリップ1の大部分を構成する材料であることから、このゴムスポンジ材4の比重を0.7以下とすることで、ウエザーストリップ1を大幅に軽量化することができる。
The
塗膜6の樹脂成分(塗膜形成要素)としては、ウレタン樹脂又はシリコーン樹脂を好ましく用いることができる。ウレタン樹脂とシリコーン樹脂を併用してもよい。例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂など、他の樹脂を用いてもよい。
A urethane resin or a silicone resin can be preferably used as the resin component (coating film forming element) of the
塗膜6は、塗膜形成要素である樹脂と硫酸マグネシウム繊維5との化学的結合による界面接着を得る観点から、カルボジイミド、イソシアネート、シランカップリング剤等のカップリング剤を含有することができる。
The
硫酸マグネシウム繊維は、硫酸マグネシウムと水酸化マグネシウムを原料とし、水熱合成により得られるウィスカ状の塩基性硫酸マグネシム無機繊維である。 Magnesium sulfate fiber is a whisker-like basic magnesium sulfate magnesium inorganic fiber obtained by hydrothermal synthesis using magnesium sulfate and magnesium hydroxide as raw materials.
また、硫酸マグネシウム繊維5としては、繊維径がナノサイズ(1nm以上1000nm以下)から20μm以下程度のものを好ましく採用することができる。硫酸マグネシウム繊維5の平均繊維径は、500nm以上1000nm以下がより好ましい。硫酸マグネシウム繊維5の繊維長は、1μm以上100μm以下であることが好ましく、平均繊維長が10μm以上30μm以下であることが好ましい。硫酸マグネシウム繊維5の比表面積(単位体積当たりの表面積)は1m2/g以上50m2/g以下であることが好ましく、より好ましくは、7m2/g以上15m2/g以下である。
Further, as the
また、実施形態に係る塗料組成物の主要樹脂成分(塗膜形成要素)100質量部に対して硫酸マグネシウム繊維が0.2質量部以上50質量部以下になるように含有されている。 Further, the magnesium sulfate fiber is contained so as to be 0.2 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the main resin component (coating film forming element) of the coating composition according to the embodiment.
<ウエザーストリップ1の製造方法>
上記ウエザーストリップ1は、ゴムスポンジ材4の表面に塗膜6を塗装によって形成することで得ることができる。その塗装方法としては、次の塗装方法を採用することができる。
<Manufacturing method of
The
[塗装方法]
主要樹脂成分(塗膜形成要素)を水に分散させた水性塗料に硫酸マグネシウム繊維5を混合して、硫酸マグネシウム繊維含有塗料組成物を調製する第1工程と、硫酸マグネシウム繊維含有塗料をゴムスポンジ材4の表面に塗布する第2工程と、該第2工程で得られた塗膜を乾燥硬化させる第3工程とを備えている。硫酸マグネシウム繊維含有塗料料の塗布には、例えば図4に示す塗装ガン(スプレーガン)13等用いることができ、或いはブレード等を用いてもよい。
[Painting method]
The first step of mixing
この塗装方法によれば、硫酸マグネシウム繊維5が全体にわたって均等に分散した樹脂塗膜6を得ることができる。
According to this coating method, it is possible to obtain a
<実施例・比較例>
[実施例1]
実施例1は上述の塗装方法によってゴムスポンジ材の表面に硫酸マグネシウム繊維含有樹脂塗膜を形成するケースである。
<Example / Comparative example>
[Example 1]
Example 1 is a case where a magnesium sulfate fiber-containing resin coating film is formed on the surface of a rubber sponge material by the above-mentioned coating method.
表1の配合からなる硫酸マグネシウム繊維含有塗料及び厚さ2mmの押出加硫成形されたEPDMゴムスポンジ板(比重0.48)を準備した。この硫酸マグネシウム繊維含有塗料は、水性塗料に硫酸マグネシウム繊維を混合したものである。水性塗料の主要樹脂成分(塗膜形成要素)100質量部に対する硫酸マグネシウム繊維の含有量は5質量部である。使用した硫酸マグネシウム繊維の繊維径は数百nmであり、繊維長は1~100μmである。 A magnesium sulfate fiber-containing paint having the formulation shown in Table 1 and an EPDM rubber sponge plate (specific gravity 0.48) having a thickness of 2 mm and being extruded and vulcanized were prepared. This magnesium sulfate fiber-containing paint is a mixture of water-based paint and magnesium sulfate fiber. The content of magnesium sulfate fiber is 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the main resin component (coating film forming element) of the water-based paint. The magnesium sulfate fiber used has a fiber diameter of several hundred nm and a fiber length of 1 to 100 μm.
シンナーを用いてゴムスポンジ板の表面を脱脂した後、図4に示すような塗装ガン13によって表1の組成からなる硫酸マグネシウム繊維含有塗料をゴムスポンジ板に塗布した。しかる後、オーブンにて90℃の温度に10分間保持することにより、塗膜の乾燥硬化を行なった。
After degreasing the surface of the rubber sponge plate with thinner, the magnesium sulfate fiber-containing paint having the composition shown in Table 1 was applied to the rubber sponge plate by the
以上によって得た遮音性スポンジ材(自動車用シール材に相当)の樹脂塗膜は、乾燥膜厚が6~9μmであった。 The resin coating film of the sound-insulating sponge material (corresponding to the sealing material for automobiles) obtained as described above had a dry film thickness of 6 to 9 μm.
[比較例1]
比較例1は、表1に示すとおり、実施例1の配合から硫酸マグネシウム繊維が取り除かれた形の配合の水性塗料であり、実施例1と同じゴムスポンジ板を準備し、実施例1と同様にして硫酸マグネシウム繊維を含有しない樹脂塗膜を形成した。
[Comparative Example 1]
As shown in Table 1, Comparative Example 1 is a water-based paint having a composition in which magnesium sulfate fibers are removed from the formulation of Example 1, and the same rubber sponge plate as in Example 1 is prepared and the same as in Example 1. A resin coating film containing no magnesium sulfate fiber was formed.
[物性評価]
実施例1及び比較例1の遮音性スポンジ材(評価用塗装サンプル)の物性を調べた。結果を表2に示す。
[Evaluation of the physical properties]
The physical characteristics of the sound-insulating sponge material (coating sample for evaluation) of Example 1 and Comparative Example 1 were investigated. The results are shown in Table 2.
表2の耐摩耗性は、図3に示す要領で耐摩耗性試験用ガラス摩耗子(t=3.5mm)を備えた学振式摩耗試験器(ストローク:150mm、スピード:60回/分)を用いて試験し、評価用塗装サンプルの塗装面が摩耗あるいは剥離し、基材が露出したときの回数を調べた。この回数が多いほど塗膜の耐摩耗性が優れていることを示す。 The wear resistance in Table 2 is the Gakushin type wear tester (stroke: 150 mm, speed: 60 times / minute) equipped with a glass wearer for wear resistance test (t = 3.5 mm) as shown in FIG. The number of times when the coated surface of the evaluation coating sample was worn or peeled off and the substrate was exposed was examined. The larger the number of times, the better the wear resistance of the coating film.
表3の静摩擦係数及び動摩擦係数は以下の手順で求めた。ヘイドン試験器(HEIDON TRIBOGEAR TYPE32,測定子:ガラス時計皿,荷重:20N)を用い、摺動速度1000mm/minにて2回摺動させた後、3回目に摺動させた測定値を取得した。これらの摩擦係数が小さいほど塗膜の滑り性が優れていることを示す。 The static friction coefficient and dynamic friction coefficient in Table 3 were obtained by the following procedure. Using a Haydon tester (HEIDON TRIBOGEAR TYPE32, stylus: glass watch glass, load: 20N), the measured values were obtained by sliding twice at a sliding speed of 1000 mm / min and then sliding the third time. .. The smaller these friction coefficients are, the better the slipperiness of the coating film is.
硫酸マグネシウム繊維が樹脂塗膜中に分散した実施例1は、硫酸マグネシウム繊維不含有の比較例1に比べて、耐摩耗性は変わらず、摩擦係数が実施例1は比較例1に比べて小さくなっており、滑り性が優れていることがわかる。 In Example 1 in which magnesium sulfate fibers were dispersed in the resin coating film, the wear resistance did not change as compared with Comparative Example 1 in which magnesium sulfate fibers were not contained, and the friction coefficient of Example 1 was smaller than that of Comparative Example 1. It can be seen that the slipperiness is excellent.
<比較例2~4>
実施例1と同様、比較例1の配合の水性塗料に、表3に示す資材を塗料組成物の主要樹脂成分(塗膜形成要素)100質量部に対して5質量部含有させ、実施例1と同じゴムスポンジ板を準備し、実施例1と同様にして樹脂塗膜を形成した。
<Comparative Examples 2 to 4>
Similar to Example 1, the water-based paint having the formulation of Comparative Example 1 contains 5 parts by mass of the material shown in Table 3 with respect to 100 parts by mass of the main resin component (coating film forming element) of the paint composition, and Example 1 The same rubber sponge plate as in the above was prepared, and a resin coating film was formed in the same manner as in Example 1.
<遮音性評価>
[実施例1と比較例1~4の比較]
実施例1と比較例1~4の塗料を前記した実施例1と同じの条件及び方法によって、図4に示すように、ウエザーストリップ1の中空シール部3の表面に塗装を施したサンプルを作製し、遮音性を評価した。ウエザーストリップ1は厚さ2mmの押出しスポンジ材(比重0.48)である。
<Sound insulation evaluation>
[Comparison of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4]
As shown in FIG. 4, a sample in which the surface of the
図5は遮音性試験設備を示す。上下の治具21、22間にウエザーストリップ1を挟んでその全高が34%低くなるように圧縮し、残響室側に音源(残響室内90dB均一)を配置し、無響室側に無指向マイク23を配置して透過音を測定した。治具21、22の残響室側には遮蔽板24、25を設けた。測定周波数は100Hz~10000Hzである。
FIG. 5 shows a sound insulation test facility. A
透過音の測定により、実施例1は、比較例1に比べて、2000Hz~3500Hzの周波数の範囲において音圧が低くなり、特に、2500Hz及びその近傍では、最大で3dB程度音圧が低くなることがわかった。 By the measurement of the transmitted sound, the sound pressure of Example 1 is lower in the frequency range of 2000 Hz to 3500 Hz than that of Comparative Example 1, and in particular, the sound pressure is lower by about 3 dB at the maximum at 2500 Hz and its vicinity. I understood.
また、実施例1は、比較例2~4に比べて、2000Hz~3500Hzの周波数の範囲において音圧が低くなり、特に、2500Hz及びその近傍では、最大で3dB程度音圧が低くなることがわかった。 Further, it was found that in Example 1, the sound pressure was lower in the frequency range of 2000 Hz to 3500 Hz than in Comparative Examples 2 to 4, and in particular, the sound pressure was lower by about 3 dB at the maximum in 2500 Hz and its vicinity. rice field.
このように、硫酸マグネシウム繊維は透過音の音圧を下げたものの、比較例2~4は比較例1と変わらず、硫酸マグネシウム繊維以外の資材に音圧を下げる効果は認められなかった。 As described above, although the magnesium sulfate fiber lowered the sound pressure of the transmitted sound, Comparative Examples 2 to 4 were the same as those of Comparative Example 1, and the effect of lowering the sound pressure was not observed in the materials other than the magnesium sulfate fiber.
以上説明したように、この実施形態によれば、硫酸マグネシウム繊維を含有している塗料組成物を自動車用シール材の表面に塗布することにより、硫酸マグネシウム繊維を含有している塗膜を自動車用シール材の表面に形成することができる。塗膜中に硫酸マグネシウム繊維が存在していることにより、塗膜の内部損失が大きくなり、遮音性が高くなる。この塗膜の形成によって車室外からの騒音の侵入を抑制できるので、自動車用シール材の材料の比重を小さくして軽量化を図る場合に遮音性を高めることができる。 As described above, according to this embodiment, the coating film containing magnesium sulfate fibers is applied to the surface of the sealing material for automobiles by applying the coating composition containing magnesium sulfate fibers to the surface of the sealing material for automobiles. It can be formed on the surface of the sealing material. The presence of magnesium sulfate fibers in the coating film increases the internal loss of the coating film and enhances the sound insulation. Since the formation of this coating film can suppress the intrusion of noise from the outside of the vehicle interior, it is possible to improve the sound insulation when the specific weight of the material for the automobile sealing material is reduced to reduce the weight.
また、塗膜における硫酸マグネシウム繊維の存在により、自動車用シール材の耐摩耗性が向上し、当該自動車用シール材が、例えば、自動車の車体やウィンドガラスなど別の物体と擦れあったときの滑り抵抗が低減する。乾燥硬化した塗膜の表面には硫酸マグネシウム繊維に由来した微小凹凸が形成されることがあるが、自動車用シール材のシール機能(自動車の車体などに当接した際の止水性など)は劣ることなく維持することができる。 In addition, the presence of magnesium sulfate fibers in the coating film improves the wear resistance of the automobile sealant, and the automobile sealant slips when it rubs against another object such as an automobile body or wind glass. Resistance is reduced. Micro irregularities derived from magnesium sulfate fibers may be formed on the surface of the dry-cured coating film, but the sealing function of the sealing material for automobiles (water-stopping when in contact with the vehicle body of an automobile, etc.) is inferior. Can be maintained without.
<実施例2>
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
<Example 2>
The above embodiments are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. Further, all modifications and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
上記実施形態では、硫酸マグネシウム繊維を含有した塗料組成物について説明したが、これに限らず、図6に示すように、塗料組成物がセルロース繊維7を更に含有していてもよい。
In the above embodiment, the coating composition containing magnesium sulfate fibers has been described, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 6, the coating composition may further contain
セルロース繊維7はパルプ等の植物原料から得られる繊維である。セルロース繊維7の原料となるパルプとしては、化学パルプ、機械パルプ、古紙パルプ等を採用することができる。
化学パルプとしては、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)等の広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)等の針葉樹クラフトパルプ(NKP)等が挙げられる。 Examples of chemical pulp include softwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (LKP) and other broadleaf kraft pulp (LKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), and softwood unbleached kraft pulp (NUKP). Pulp (NKP) and the like can be mentioned.
機械パルプとしては、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、晒サーモメカニカルパルプ(BTMP)等が挙げられる。 Mechanical pulp includes stone ground pulp (SGP), pressurized stone ground pulp (PGW), refiner ground pulp (RGP), chemi-grand pulp (CGP), thermo-grand pulp (TGP), ground pulp (GP), and thermomechanical. Examples thereof include pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), and bleached thermomechanical pulp (BTMP).
古紙パイプは、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される。古紙パルプを脱墨処理した脱墨パルプ(DIP)を採用することもできる。 Waste paper pipes are manufactured from used tea paper, kraft envelope used paper, magazine used paper, newspaper used paper, leaflet used paper, office used paper, cardboard used paper, upper white used paper, Kent used paper, imitation used paper, ground ticket used paper, and sashimi used paper. It is also possible to use deinked pulp (DIP) obtained by deinking used paper pulp.
上記パルプは一種単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。その他の植物原料としては、リンターパルプ、麻、バガス、ケナフ、エスパルト草、竹、籾殻、わら等から得られるパルプなどが挙げられる。また、パルプの原料となる木材、麻、バガス、ケナフ、エスパルト草、竹、籾殻、わら等を直接植物原料として用いることもできる。 The pulp may be used alone or in combination of two or more. Other plant raw materials include pulp obtained from linter pulp, hemp, bagasse, kenaf, esparto grass, bamboo, rice husks, straw and the like. Further, wood, hemp, bagasse, kenaf, esparto grass, bamboo, rice husk, straw and the like, which are raw materials for pulp, can be directly used as plant raw materials.
また、セルロース繊維7としては、繊維径がナノサイズ(1nm以上1000nm以下)から20μm以下程度のものを好ましく採用することができる。セルロース繊維7の繊維長は、1μm以上100μm以下であることが好ましい。セルロース繊維7の比表面積は5m2/g以上600m2/g以下であることが好ましい。
Further, as the
このようなセルロース繊維7は、通常、植物原料(繊維原料)を公知の方法により解繊することにより得ることができる。パルプを植物原料として用いた場合の製造方法として、例えば水分散状態のパルプを機械的処理による解繊に付してよく、酵素処理、酸処理等の化学的処理による解繊に付してもよい。機械的処理による解繊方法としては、例えばパルプを回転する砥石間で磨砕するグラインダー法、高圧ホモジナイザーを用いた対向衝突法、ボールミル、ロールミル、カッターミル等を用いる粉砕法などが挙げられる。通常、パルプが解繊されて得られるセルロース繊維7が所望のサイズになるまで、解繊処理が繰り返し行われる。パルプ以外の植物原料の場合も、同様の方法でセルロース繊維7を得ることができる。
Such a
樹脂塗膜6におけるセルロース繊維7の含有量は、0.2質量%以上50質量%以下であることが好ましい。樹脂塗膜6にはセルロース繊維7の原料に係る植物由来のヘミセルロースやリグニンなどが残存していても構わない。
The content of the
上記実施例1と同様に、硫酸マグネシウム繊維5及びセルロース繊維7の両方を含有する塗料組成物をゴムスポンジ材の表面に塗布して塗膜を形成することができる(実施例2)。
Similar to Example 1, a coating composition containing both
実施例2について以下に詳述する。実施例2では、セルロース繊維7を塗膜に含有させるため、通常行う液状の塗料の状態で混合して含有塗料を調整して塗装すると、塗料粘度が非常に上がり塗装し難くなると言う課題がある。そこで、セルロース繊維7を水に分散させたセルロース分散液をウエザーストリップの表面に塗布する工程と、上記ウエザーストリップにおける上記セルロース分散液の塗布面に、水性塗料をウェットオンウェットで塗布する工程とすることで、この課題が解決できると考えられている。
The second embodiment will be described in detail below. In the second embodiment, since the
実施例2では、セルロース繊維7だけでなく、硫酸マグネシウム繊維5も水に分散させ、セルロース繊維・硫酸マグネシウム繊維分散液をウエザーストリップの表面に塗布する工程と、上記ウエザーストリップにおける上記セルロース分散液の塗布面に、水性塗料をウェットオンウェットで塗布する工程を行った。
In Example 2, not only the
ここで、ウェットオンウェットで塗布するとは、水性塗料を塗布する段階で、セルロース繊維、または硫酸マグネシウム繊維が水で濡れている状態であればよく、水性塗料12を塗布する前に過剰な水分を除去する工程を含んでもよい。ここに、「ウェットオンウェット」は、先に塗布したセルロース繊維又は硫酸マグネシウム繊維の塗布層の全体にわたって、セルロース繊維または硫酸マグネシウム繊維が水で濡れている状態で水性塗料の塗布を行なうことを意味する。 Here, wet-on-wet application means that the cellulose fibers or magnesium sulfate fibers may be wet with water at the stage of applying the water-based paint, and excess water may be removed before applying the water-based paint 12. It may include a step of removing. Here, "wet-on-wet" means that the water-based paint is applied in a state where the cellulose fibers or magnesium sulfate fibers are wet with water over the entire coating layer of the cellulose fibers or magnesium sulfate fibers previously applied. do.
表4の組成からなる水性塗料を前記した実施例1の遮音性評価と同じ条件及び方法によって、ウエザーストリップ1の中空シール部3の表面に塗装を施したサンプルを作製した。
A sample was prepared in which the surface of the
セルロース分散液またはセルロース・硫酸マグネシウム分散液の塗布では、シンナーを用いてウエザーストリップ1の中空シール部3の表面を脱脂した後、塗装ガンによってセルロース分散液またはセルロース・硫酸マグネシウム分散液を中空シール部3に塗布し、続いて、乾燥工程を設けることなく、セルロース分散液またはセルロース・硫酸マグネシウム分散液の塗布面に表4の組成からなる水性塗料を塗装ガンで塗布した。しかる後、オーブンにて90℃の温度に10分間保持することにより、塗膜の乾燥硬化を行なった。すなわち、ウェットオンウェットの塗装方法でサンプルを作成した。塗装ガンの吹き付け回数などを調整して塗布量を調整し、セルロース分散液では、水性塗料の主要樹脂成分(塗膜形成要素)100質量部に対してセルロース繊維が1~3質量部含む塗膜が形成されるようにした(比較例5)。また、セルロース・硫酸マグネシウム分散液では、水性塗料の主要樹脂成分(塗膜形成要素)100質量部に対してセルロース繊維及び硫酸マグネシウム繊維が各々1~3質量部含む塗膜が形成されるようにした(実施例2)。ウエザーストリップ1は厚さ2mmの押出しスポンジ材(比重0.48)である。
In the application of the cellulose dispersion or the cellulose / magnesium sulfate dispersion, after degreasing the surface of the
実施例1と同様に遮音性評価をした結果、硫酸マグネシウム繊維5及びセルロース繊維7の両方を含有する実施例2の場合は、水性塗料(比較例1)に比べて、2000Hz~4000Hzの周波数の範囲において音圧が低くなり、特に、2500Hz~3000Hz及びその近傍では、5dB程度音圧が低くなることがわかった。
As a result of sound insulation evaluation in the same manner as in Example 1, in the case of Example 2 containing both
セルロース繊維7のみを含有する比較例5(表4に示す)との比較では、硫酸マグネシウム繊維5及びセルロース繊維7の両方を含有する実施例2は、2500Hz~3000Hzの周波数の範囲において音圧が低くなり、最大で2dB程度音圧が低くなることがわかった。
In comparison with Comparative Example 5 (shown in Table 4) containing only
セルロース繊維7は、広葉樹晒クラフトパルプを原料とする2%セルロース繊維スラリーをイオン交換水で希釈したものを使用し、セルロース繊維の繊維径は数十nmであり、繊維長は1~100μmである。また、使用した硫酸マグネシウム繊維の繊維径は数百nmであり、繊維長は1~100μmである。
As the
[セルロース繊維の繊維径の影響]
セルロース繊維の繊維径がそれぞれ10nm、100nm、1μm、10μmである各2%セルロース繊維スラリーを用い、実施例1の条件及び方法により、セルロース繊維の繊維径が異なる各ウエザーストリップを作製した。そうして、それらウエザーストリップの透過音を図5に示す設備で測定した。
[Effect of fiber diameter of cellulose fiber]
Using 2% cellulose fiber slurries having fiber diameters of 10 nm, 100 nm, 1 μm, and 10 μm, respectively, the weather strips having different fiber diameters of the cellulose fibers were prepared according to the conditions and methods of Example 1. Then, the transmitted sound of those weather strips was measured by the equipment shown in FIG.
その結果、多少ばらつきはあるが、セルロース繊維の繊維径が異なっても略同じ遮音特性が得られることを確認した。 As a result, it was confirmed that substantially the same sound insulation characteristics can be obtained even if the fiber diameters of the cellulose fibers are different, although there are some variations.
以上説明したように、本発明は、例えば自動車用ウエザーストリップに適用することができる。 As described above, the present invention can be applied to, for example, an automobile weather strip.
1 ウエザーストリップ(自動車用シール材)
2 取付基部
3 中空シール部
4 ゴムスポンジ材
5 硫酸マグネシウム繊維
6 塗膜
1 Weather strip (seal material for automobiles)
2 Mounting
Claims (1)
セルロース繊維及び硫酸マグネシウム繊維を水に分散させたセルロース繊維・硫酸マグネシウム繊維含有分散液を前記自動車用シール材の表面に塗布する工程と、
前記自動車用シール材における前記セルロース繊維・硫酸マグネシウム繊維含有分散液の塗布面に、水性塗料をウェットオンウェットで塗布する工程とを備えていることを特徴とする自動車用シール材の塗装方法。 It is a coating method that forms a magnesium sulfate fiber-containing coating film on the surface of a sealing material for automobiles.
A step of applying a cellulose fiber / magnesium sulfate fiber-containing dispersion liquid in which cellulose fibers and magnesium sulfate fibers are dispersed in water to the surface of the automobile sealing material, and
A method for coating an automobile sealant, which comprises a step of applying a water-based paint wet-on-wet to a coated surface of the cellulose fiber / magnesium sulfate fiber-containing dispersion liquid in the automobile sealant.
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冷泉 浤二 ほか一名,特集「人造鉱物繊維(MMMF)」ウィスカーの製造と工業的利用-繊維状硫酸マグネシウム化合物を例として-,エアロゾル研究,(1991), vol.6, no.1,pp.10-16,DOI:http://doi.org/10.11203/jar.6.10 |
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