JPH02158672A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はゴム製品、合成樹脂製品等の塗装に適した塗料
組成物に関するものである。

［従来の技術］ 従来、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジェン共重合
ゴム（ＳＢＲ）　、ブタジェンゴム（ＢＲ）、イソブチ
レン−イソプレン共重合ゴム（ＩＩＲ）、クロロブレン
ゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴ
ム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プ
ロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−
プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）等の合成ゴムや木綿、
レーヨン、ＡＢＳ、ＰＳ等の表面塗装には、ナイロン系
、エポキシ系、アクリル系、アクリル−エチレン共重合
系の樹脂系塗料又はＢＲ，ＣＲ，ＳＢＲ等のゴム系塗料
が使用されている。

Ｃ発明が解決しようとする課ａ］ 上記従来の樹脂系塗料やゴム系塗料は、ゴム、合成樹脂
、繊維等の被塗物との密着性が悪く、また得られた塗膜
の耐摩耗性が劣るという問題点があった。

本発明の目的は、得られる塗膜表面の耐摩耗性が優れ、
塗膜と被塗物との密着性が良い塗料組成物を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の塗料組成物はポリ
オール、トリエタノールアミン及びポリイソシアネート
よりなり、ポリオール；トリエタノールアミンのモル比
がｔ：０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（−ＯＨ）
：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が１：１．５
〜７であるポリウレタンと、同ポリウレタン１００重量
部に対しフッ素樹脂２〜１００重量部と、シ１リコーン
オイル５〜２００重量部と、低分子量ジオールをヒドロ
キシル基（−ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）の
モル比が０．７〜１．３：１となる量とからなるという
手段を採用している。

また、上記低分子量ジオールに代えてポリエーテルシリ
コーンをヒドロキシル基（−ＯＨ）：イソシアネート基
（−ＮＣＯ）のモル比が０．７〜１゜３Ｃｔとなる量配
合するという手段を採用することも好適である。

［手段の詳細な説明〕 まず、本発明で使用するポリウレタンについて説明する
。

ポリオールとしては、ポリオキシプロピレングリコール
（ＰＰＧ）、グリセリンのプロピレンオキサイド付加体
、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加
体、ペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド付加
体、トリエチレングリコール（ＴＧ）、ショ糖にプロピ
レンオキサイドを付加した化合物等があげられる。上記
ポリオキシプロピレングリコールは数平均分子量が８０
０〜６０００の範囲のものが好ましい。

アミンはトリエタノールアミンであって、モノエタノー
ルアミンやジェタノールアミンでは架橋反応が起こり、
ポリウレタンがゲル化するため不適当である。

ポリイソシアネートは、イソシアネート基を複数個有す
る化合物で、例えば２．４−）リレンジイソシアネート
（ＴＤ　Ｉ）　、６５／３５　　（２，４トリレンジイ
ソシアネートと２．６−トリレンジイソシアネートとの
割合、以下同様）トリレンジイソシアネート、８０／２
ｏトリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジアニシジンジイソ
シアネート、トリデンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、メクキシレンジイソシアネート、
ｌ、５−ナックレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、水添
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キ
シレンジイソシアネート、水添２．４−）リレンジイソ
シアネート、水添６５／３５トリレンジイソシアネート
、水添８０／２０トリレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート　（ＩＰＤＩ）　、４．４’、４’
−１−リフェニルメタントリイソシアネート、トリス（
ｐイソシアネートフェニル）チオホスフェート等が使用
される。

前記ポリオールニトリエタノールアミンのモル比はｌ：
０．０５〜２．０である。この割合が０．０５未満又は
２．０を超えると得られる塗膜の被塗物に対する密着性
が大きく低下する。

また、ポリオール及びトリエタノールアミン中のヒドロ
キシル基（−ＯＨ）：ポリイソシアネート中のイソシア
ネート基（−ＮＣＯ）のモル比は、１：１．５〜７でイ
ソシアネート基をヒドロキシル基に対して過剰に配合す
る。この割合が１．５未満又は７を超えると得られる塗
膜の被塗物に対する密着性が低下し、密着しない場合も
ある。

フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオルエチレンをは
じめ、ポリクロルトリフルオルエチレン、三ツ・ノ化エ
チレン、フッ化ビニリデン等が使用される。このフッ素
樹脂の配合割合は、前記ポリウレタン１００重量部に対
して２〜１００重量部の範囲である。同配合割合が２重
量部未満では耐摩耗性が向上せず、１００重量部を超え
ると塗料組成物の塗布が困難となる。

シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル
、メチル塩化シリコーンオイル、メチル水素シリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイル、フロロシリ
コーンオイル等が使用される。このシリコーンオイルの
配合割合は、前記ポリウレタン１００重量部に対して５
〜２００重量部である。同配合割合が５重量部未満では
、耐摩耗性の向上を図ることができず、２００重量部を
超える量配合しても、耐摩耗性を向上させる効果は変わ
らず、かえって密着性が低下する。

低分子量ジオールとしては、例えばエチレングリコール
（ＥＣ）　、プロピレングリコール（ＰＣ）、１．４−
ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、１．５〜ベンタンジ
オール（１，５−ＰＤ）　、１゜６ヘキサンジオール（
１，６−ＨＤ）　、ヘプタンジオール、オクタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ジチオグリコール、ジプロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、２−エチル−２−ｎ−ブチル−１，３
−プロパンジオール、２，２．４−）ジメチル−１゜３
−ベンタンジオール等を使用することができる。

この低分子量ジオールは、前記ポリウレタンの硬化剤と
して機能するものであり、その配合割合は、低分子量ジ
オール中のヒドロキシル基：ポリウレタン中のイソシア
ネート基が０．７〜１．３：１の範囲であることが必要
である。この比が０．７未満又は１．３を超えると、得
られる塗膜の被塗物に対する密着性が低下する。

また、ポリエーテルシリコーンは、例えば下記の構造を
有する重合体をいう。

このポリエーテルシリコーンは、前記ポリウレタンの硬
化剤として機能するものであり、水酸基価４０〜６０程
度のものが使用される。ポリエーテルシリコーンの配合
割合は、同ポリエーテルシリコーンの中のヒドロキシル
基：ポリウレタン中のイソシアネート基が０．７〜ｌ、
３：ｌの範囲であることが必要である。この比が０．７
未満又は１．３を超えると、得られる塗膜の被塗物に対
する密着性が低下する。

本発明においては、必要により溶剤が使用される。同溶
剤としては、ベンゼン、［・ルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、トリクロルエチレン、塩化エチレン、ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキサイド、
メチルエチルケトン、アトセン、メチルイソプロピルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブ
チル、アニソール、テトラヒドロフラン等があげられる
。

この溶剤の配合割合は、塗料組成物１００重量部中ｌＯ
〜９０重量部の範囲が好適である。同配合割合が１０重
量部未満では相対的に固形分の割合が高くなって塗料組
成物の粘度が上昇し、塗布作業が難しくなり、ひいては
密着性の低下につながりやすく、９０重量部を超えると
逆に固形分の割合が低くなって塗料組成物の膜厚が薄く
なり、塗料としては好ましくない。

本発明の塗料組成物は、例えば次のようにして調製され
る。まず、前記ポリオール、トリエタノールアミン、ポ
リイソシアネート及び必要な溶剤を適宜選択して混合し
、これを乾燥窒素ガス中で８０℃、３時間反応させ、イ
ソシアネート基を有するポリウレタンを調製する。

次いで、このポリウレタン１００重量部に対してフッ素
樹脂２〜１００重量部、シリコーンオイル５〜２００重
量部、低分子量ジオール又はポリエーテルシリコーンを
ヒドロキシル基；イソシアネート基が０．７〜１．３：
１の範囲内となる量添加し、さらに溶剤を加えて塗布に
通した粘度に調整する。この場合、フッ素樹脂の一部を
二硫化モリブデン、ガラス繊維、カーボン繊維、ポリエ
チレン、酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、クレー等に置き換えることもできる。

【作用］ 前記手段を採用したことにより、塗料組成物はシリコー
ンオイルの潤滑性、フッ素樹脂のＷｌ擦係数の小さいこ
と等の特性により、得られる塗膜表面の耐摩耗性が向上
するとともに、所定割合のポリオール、トリエタノール
アミン及びポリイソシアネートからなり、低分子量ジオ
ール又はポリエーテルシリコーンによって硬化されたイ
ソシアネート基又はヒドロキシル基を有する特定構造の
ポリウレタンの特性に基づいて、被塗物に対する密着性
が向上するものと措定される。

［実施例１〜１２及び比較例１〜６］ 以下に、本発明を具体化した実施例について比較例と対
比して説明する。

まず、被塗物は次のような加硫物である。

即ち、同加硫物はＥＰＤＭ１００重量部（以下単に部と
いう）、カーボンブランク７０部、鉱物油３５部、酸化
亜鉛７部、ステアリン酸２部、加硫促進剤２部、硫黄１
．５部からなる組成物を１６０℃で３０分加硫したもの
である。

また、耐摩耗試験は次の方法で行い、摩耗減量で耐摩耗
性を評価した。

即ち、 試験機：テイパー式ロータリーアプレッサー（株式会社
東洋精機製作所製） 試験条件：摩耗輪１Ｈ−２２、荷重１１ｋｇ摩耗回転速
度；６０ｒｐｍ 試料寸法；　ｌ　ＯＯｍ側Ｘ１００ｍｍ摩耗回数；１０
００回 次に、下記表−１に示すポリオール（ＰＯ）、トリエタ
ノールアミン（ＴＥＡ）、ポリイソシアネート（ＰＩ）
をトリクロルエチレン中で混合し、窒素ガス雰囲気中に
おいて８０℃で３時間反応させポリウレタンを合成した
。得られたポリウレタンは固形分８３％、トリクロルエ
チレン１７％であった。

表−１ 表−１中の略号は次の意味を表す。

ＰＰＧ　３０００　；数平均分子量３０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＰＰＧ　１０００　：数平均分子量１０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＰＰＧ　２０００　：数平均分子量２０００のポリオキ
シプロピレングリコール ＴＧ　　３０００　：数平均分子量３０００のトリエチ
レングリコール ＴＧ　　１０００　：数平均分子量１０００のトリエチ
レングリコール ＴＧ　　２０００　：数平均分子量２０００のトリエチ
レングリコール ＭＤＩ：４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート ＮＤＩ：１，５−ナフタレンジイソシアネートＸＤＩ：
キシリレンジイソシアネート ＩＰＤＩ：イソホロンジイソシアネート次に、上記ポリ
ウレタンの固形分１００重量部に対して下記表−２に示
されるフッ素樹脂及び低分子量ジオールを所定量配合し
て塗料組成物を得た。

この塗料組成物を前記被塗物に塗布し、８０℃で２０分
乾燥したものについて、前記耐摩耗試験を行った。その
結果を後記表−４に示す。

表−２中の略号は、次の意味を表す。

＃：ポリテトラフルオルエチレン ＤＭＳｉ　：ジメチルシリコーンオイル二粘度１万セン
チストークス（Ｃ３ｔ）※：粘度６万ＣＳｔ ＊：粘度１０万Ｃ５ｔ ＥＧ：エチレングリコール １．４−ＢＤ　：　１．　４−ブタンジオール１．５−
ＰＤ　：　ｌ、　　５−ベンタンジオール１．６−ＨＤ
　；　１．　６−ヘキサンジオールまた、比較例として
表−３に示すような塗料組成物を調製し、同様にして被
塗物に塗布、乾燥した後、耐摩耗試験を行った、その結
果を後記表−上記表−３の略号の意味は、 前記表 ２の略号 表−４ 表−５ 前記表−４かられかるように、各実施例の塗料組成物は
１０００回にわたる摩耗試験によっても摩耗減量は３．
４〜５．５ｍｇと極めて少量である。

各実施例の塗料組成物が被塗物の材料特性を損なうこと
なく、このように優れた耐摩耗性を示す理由は、シリコ
ーンオイルが有する１ｆｌＩ滑性、フン素樹脂が有する
摩擦係数の小さい特性等に基づくものと推定される。

また、各実施例の塗料組成物は、所定量のポリオール、
トリエタノールアミン及びポリイソシアネートからなり
、低分子量ジオールによって硬化されたイソシアネート
基又はヒドロキシル基を有するポリウレタンの特性によ
って被塗物である加硫ゴムに対して優れた密着性を発揮
する。

一方、表−５かられかるように、各比較例の塗料組成物
は摩耗減量が４６５．２〜３９５］、６ｍｇと大きく、
耐摩耗性に劣る。

［実施例１３〜２４及び比較例７〜１２］前記実施例１
〜１２と同様のポリウレタンを使用し、同ポリウレタン
の固形分ｔｏｏ重量部に対して下記表−６に示されるフ
ッ素樹脂及びポリエーテルシリコーンを所定量配合して
塗料組成物を得た。

この塗料組成物を前記被塗物に塗布し、８０℃で２０分
乾燥したものについて、前記耐摩耗試験を行った。その
結果を後記表−８に示す。

表−６ 表−６中ポリエーテルシリコーンの略号は次の意味を表
し、その他は前記表−３と同様である。

（８）：水酸基価５６のポリエーテルシリコーンｆｂｌ
：”４８　　　　　　＃ （Ｃ）：　・〃　　４７　　　　　〃 （ｄｉ：＃５９　　　　　　〃 （ｅ）：　〃　　４６　　　　　〃 （ｆｌ：〃５２）Ｉ （ｇ）Ｈ／／　　　５１　　　　　　ｔｔ（ｈ）：　　
〃５０ （１１：’４９　　　　　　〃 奇：ポリエーテルシリコーンの種類及びポリエーテルシ
リコーン中のヒドロキシル基／ポリウレタン中のイソシ
アネート基のモル比を表すまた、比較例として表−７に
示すような塗料組成物を調製し、上記実施例１３〜２４
と同様にして被塗物に塗布、乾燥した後、耐摩耗試験を
行った、その結果を後記表−９に示す。

表 上記表−７の略号の意味は、前記表−６の略号の意味と
同様である。

表−８ 前記表−８かられかるように、各実施例の塗料組成物は
１０００回にわたる摩耗試験によっても摩耗減量は３．
６〜６．５　ｍｇと極めて少量である。

実施例１３〜２４の塗料組成物が被塗物の材料特性を損
なうことなく、このように優れた耐摩耗性を示す理由は
、前記実施例１〜１２と同様と推定される。

また、各実施例の塗料組成物は、被塗物である加硫ゴム
に対して優れた密着性を発揮する。

一方、表−９かられかるように、各比較例の塗料組成物
は摩耗減量が９７６．９〜３９５１．６＋ａｇと大きく
、耐摩耗性に劣る。

上記のように、本発明の塗料組成物は優れた耐摩耗性及
び密着性を兼ね備えているので、自動車のウェザ−スト
リップ、グラスラン、粘接着テープ等に好適に利用され
る。

［発明の効果１ 本発明の塗料組成物は、得られる塗膜表面の耐摩耗性が
非常に良好で、しかも塗膜と被塗物との密着性が優れて
いるという効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリオール、トリエタノールアミン及びポリイソシ
   アネートよりなり、ポリオール：トリエタノールアミン
   のモル比が１：０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（
   −ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が１
   ：１．５〜７であるポリウレタンと、同ポリウレタン１
   ００重量部に対しフッ素樹脂２〜１００重量部と、シリ
   コーンオイル５〜２００重量部と、低分子量ジオールを
   ヒドロキシル基（−ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣ
   Ｏ）のモル比が０．７〜１．３：１となる量とからなる
   塗料組成物。 ２、ポリオール、トリエタノールアミン及びポリイソシ
   アネートよりなり、ポリオール：トリエタノールアミン
   のモル比が１：０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（
   −ＯＨ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比が１
   ：１．５〜７であるポリウレタンと、同ポリウレタン１
   ００重量部に対しフッ素樹脂２〜１００重量部と、シリ
   コーンオイル５〜２００重量部と、ポリエーテルシリコ
   ーンをヒドロキシル基（−ＯＨ）：イソシアネート基（
   −ＮＣＯ）のモル比が０．７〜１．３：１となる量とか
   らなる塗料組成物。