JPH02158674A - 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１ 本発明はゴム製品、合成樹脂製品等の塗装に通した塗料
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）、クロロプレンゴ
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。

［発明が解決しようとする課題］ 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、得られる塗膜の耐摩耗性が優れ、しか
も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では、
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１：０．０５〜２．０で、ヒドロキシル基（−Ｏ
Ｈ）：イソシアネート基（−ＮＣＯ）のモル比がｔ：ｔ
、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、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
なる量とからなるという手段を採用している。

また、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、ポリオールニトリエタノールアミ
ンのモル比がｔ：ｏ、ｏｓ〜２．０で、ヒドロキシル基
（−ＯＨ）：イソシアネート基（−Ｎ　Ｇ　Ｏ）のモル
比がＩＸｌ、５〜７であるポリウレタンと、同ポリウレ
タン１０１！１部に対しフッ素樹脂２〜１００重量部と
、シリコーン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
：ｔとなる量とからな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８
００〜６０００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２．４−１−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
／２０トリレンジイソシア２−ト、４．４’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネー）（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、メタキシレンジイソシアネー
ト、１．５−ナフタ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ｔ　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“−ト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：トリエタノールアミンのモル比は１：
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：ポリイソシアネート中のイソシアネート基の
モル比は、ｔ：ｔ、Ｓ〜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、三フッ化エチ
レン、フン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〜ｌＯＯ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。

ポリエーテルシリコーンは、ヒドロキシル基及びシロキ
サン結合を有する重合体であって、例えば下記のような
構造式を有するものが使用できる。

このポリエーテルシリコーンは、エチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドの共重合体をシリコーンと反応さ
せたものであるが、エチレンオキサイド又はプロピレン
オキサイドの単独重合体をシリコーンと反応させたもの
であってもよい。ポリエーテルシリコーンとしては、水
酸基価４５〜６０程度のものが好適であり、前記ポリウ
レタンの硬化剤として機能するとともに、耐摩耗性の向
上にも寄与する。その配合割合は、同ポリエーテルシリ
コーン中のヒドロキシル基：前記ポリウレタン中のイソ
シアネート基のモル比が０．７〜１．３：１の範囲であ
る。このモル比が０．７未満の場合、得られる塗膜の被
塗物に対する密着性が低下するとともに、耐摩耗性の向
上をはかることもできない。また、１．３を超える場合
、塗膜の被塗物に対する密着性が低下する。

また、本発明においては、シリコーンジオールを配合す
ることができる。同シリコーンジオールはヒドロキシル
基を２個有するシリコーン化合物であって、上記ポリエ
ーテルシリコーンと同様に前記ポリウレタンの硬化剤と
して機能するとともに、耐摩耗性の向上にも寄与する。

その配合割合は、同シリコーンジオール中のヒドロキシ
ル基：前記ポリウレタン中のイソシアネート基のモル比
が０．７〜１．３：１の範囲である。このモル比が０゜
７未満の場合、得られる塗膜の被塗物に対する密着性が
低下するとともに、耐摩耗性の向上をはかることもでき
ない。また、１．３を超える場合、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、トルエン、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、９０ｆｆ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謂製され
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、ポリエーテルシリコーン又はシ
リコーンジオールをヒドロキシル基：イソシアネート基
のモル比が０．７〜１．３：１となる量を添加し、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、塗料組成物はフッ素樹
脂の摩擦係数の小さいこと、ポリエーテルシリコーンの
潤滑性等の特性により、得られる塗膜の耐摩耗性が向上
するとともに、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、イソシアネート基を有す
るポリウレタンがポリエーテルシリコーン中のヒドロキ
シル基によって硬化され、被塗物に対する密着性が向上
するものと推定される。

また、シリコーンジオールを配合することによって、そ
の潤滑性等により耐摩耗性が向上するとともに、シリコ
ーンジオール中のヒドロキシル基がポリウレタンを硬化
することにより被塗物に対する密着性が向上するものと
推定される。

［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ブレッサー（株式会社
東洋精機製作所製） 試験条件：摩耗輪、Ｈ−２２、荷重；１ｋｇ摩耗回転速
度；６０ｒｐｍ 試料寸法；１００ｎ＋ｍＸ１００ｎ＋ｍ摩耗回数：　１
０００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３１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 ｐｐｃ　ｔｏｏｏ　：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１３０００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１ｔ２０００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
結果を併せて表−２に示す。

表−２ 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 ＰＥＳｉ：ポリエーテルシリコーン （ａ）；水酸基価５６のポリエーテルシリコーン（ｂ）
：　〃　　４８　　　　　　〃 （Ｃ）：　〃　　４７　　　　　　〃 （ｄｉ：〃５９　　　　　　　” ｔｅａ：　　〃４６ （ｒ）：　〃　　５２　　　　　　〃 （ｇｌ：”５Ｌ　　　　　　　＃ （ｈｌ：　　〃５０ （１）：〃４９　　　　　　　Ｎ また、摩耗減量はｍｇ／１０００回を表す。

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、その結果を併せて裏表−３ 上記表−３の略号の意味は前記表−２の略号の意味と同
様である。

前記表−２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９．
３〜１３．９ａ＋ｇ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、フッ素
樹脂が有する摩擦係数の小さいこと、ポリエーテルシリ
コーンが有する潤滑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
、イソシアネート基を有するポリウレタンがヒドロキシ
ル基を有するポリエーテルシリコーンによって硬化され
ること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−３かられかるように、各比較例の塗料組成物
は摩耗減量が９７２．５〜３９５１．６ｍｇと大きく、
耐摩耗性が劣る。

［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１００重量部に対して下記表−４に示されるフ
ッ素樹脂及びシリコーン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、前記耐摩耗性試験を行った。そ
の結果を併せて表−４に示す。

表−４ 表−４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 ３ｔＤＯ：シリコーンジオール （１）：水酸基価１１２、平均分子量１０００のシリコ
ンジオール （２）：〃６２、　　　　１８００の　〃（３）：　　
〃　　　３５、　　　　３２００の　〃（４）；　〃　
　　２０、　　　　５６００の　〃また、摩耗減量はｍ
ｇ／　１０００回を表す。

また、比較例として表−５に示すような塗料組成物を団
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。その結果を併せて表裏−５ 上記表−５の略号の意味は前記表−４の略号の意味と同
様である。

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３７
．９〜５９．２ａ＋ｇと少量である。

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、フン素
樹脂が有する摩擦係数の小さいこと、シリコーンジオー
ルが有する温湯性等の特性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
、イソシアネート基を有するポリウレタンがヒドロキシ
ル基を有するシリコ−ンジオールによって硬化されるこ
と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１１８９．２〜３９５１．６ｍｇと大きく
、耐摩耗性が劣る。

上記のように、本発明の塗料組成物は良好な耐摩耗性及
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］ 本発明の塗料組成物は、得られる塗膜の耐摩耗性が非常
に優れ、しかも被塗物との密着性が良好であるという効
果を奏する。

また、シリコーンジオールを配合することによって、得
られる塗膜の良好な耐摩耗性と密着性が発揮される。

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、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。 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
   なる量とからなる塗料組成物。