JPH05331407A - 除氷及び着氷防止に優れた耐チッピング塗料組成物 - Google Patents

除氷及び着氷防止に優れた耐チッピング塗料組成物

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JPH05331407A
JPH05331407A JP17028592A JP17028592A JPH05331407A JP H05331407 A JPH05331407 A JP H05331407A JP 17028592 A JP17028592 A JP 17028592A JP 17028592 A JP17028592 A JP 17028592A JP H05331407 A JPH05331407 A JP H05331407A
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JP
Japan
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chipping
icing
coating composition
fluororesin
deicing
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JP17028592A
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English (en)
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Shinya Nakama
信也 中間
Masatoshi Sakurai
正敏 桜井
Isao Kuwabara
功 桑原
Keisuke Nakao
恵介 中尾
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Kanto Jidosha Kogyo KK
Shinto Paint Co Ltd
Toyota Motor East Japan Inc
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Kanto Jidosha Kogyo KK
Shinto Paint Co Ltd
Kanto Auto Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 除氷及び着氷防止に優れた耐チッピング塗料
組成物にある。 【構成】 (1) フッ素樹脂及び/又はポリエステル・ポ
リエーテルポリオール及び硬化剤と(2) フッ素系界面活
性剤を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は除氷性及び着氷防止性に
優れた耐チッピング塗料組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車産業においては自動車車体への防
錆機能付与を目的として、各種の耐チッピング塗料が広
く利用されている。その種類も、電着塗膜上に耐チッピ
ング機能を有する塗膜を形成し、その上に順次、中塗塗
料塗膜、上塗塗料塗膜を形成するところのアンダーコー
ト方式、中塗塗料の塗膜と、上塗塗料の塗膜の中間に耐
チッピング機能を有する塗膜を形成するサンドイッチ方
式、上塗塗料塗膜の上に最終塗膜として耐チッピング機
能を有する塗膜を形成するトップコート方式と用途目的
により多岐に亘っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上塗塗料の塗膜
の上に最終塗膜として形成されるトップコート方式の従
来の耐チッピング塗料には、石はねに対する耐チッピン
グ機能が付与されているが、除氷及び着氷防止機能は付
与されていない。そのために、寒冷地等における雪及び
/又は氷の付着及び雪道における汚泥の付着物の除去が
容易でない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる問題
点を解決し、除氷性及び着氷防止性を有する全く新しい
タイプの耐チッピング塗料の開発のために鋭意研究を重
ねた。
【0005】研究の結果、(1) フッ素樹脂及び/又はポ
リエステル・ポリエーテルポリオール及び硬化剤を60
〜85重量%、(2) フッ素系界面活性剤を40〜15重
量%の割合で含む耐チッピング塗料が水の接触角の大幅
な上昇を生ぜしめかつその除氷効果を改良することを見
いだし本発明を完成させた。
【0006】本発明は、(1) フッ素樹脂及び/又はポリ
エステル・ポリエーテルポリオール及び硬化剤を60〜
85重量%、(2) フッ素系界面活性剤を40〜15重量
%の割合で含む除氷及び着氷防止性に優れた機能を有す
る耐チッピング塗料組成物である。
【0007】本発明において用いられるフッ素樹脂は、
芳香族炭化水素系、ケトン系、エステル系、エーテル系
の各種溶剤に可溶であり、かつ各種のポリエステル・ポ
リエーテルポリオールとの相溶性に優れていると共に、
各種のポリイソシアネートと反応硬化する反応性基を持
っていることが必要である。
【0008】本発明に使用されるフッ素樹脂は、
【化1】 (式中XはF、CF3 又はClであり、Rはアルキル基
又はアルキレン基であり、nは重合度を示す数である)
の一般式で示されるフルオロオレフィンビニルエーテル
・ターポリマーが好適であり、数平均分子量が約200
00〜80000程度、OH価(mgKOH/gr)が
40〜60程度のものが好ましい。
【0009】この様なフッ素樹脂としては、たとえば一
般に市販されている旭硝子(株)の商品名ルミフロンL
F100、LF200、LF300、LF400等をあ
げることができる。
【0010】本発明において用いられるポリエステル・
ポリエーテルポリオールは塗膜に優れた耐チッピング機
能を付与し、可とう性に優れた構造を持っていることが
望ましい。そのためには、プロピレンオキサイド、エチ
レンオキサイド等アルキレンオキサイドをグリコール、
グリセリンソルビトールなど分子内に水酸基(−OH)
を二つ以上もつ低分子化合物に付加重合させたポリエー
テル・ポリオールと、アジピン酸などの二塩基酸とエチ
レングリコールなどのグリコールを縮重合させ、末端を
水酸基(−OH)としたポリエステルポリオールとの反
応生成物であるポリエステル・ポリエーテルポリオール
が耐チッピング性、発泡の少ない厚膜作業性に優れてい
るので好ましい。
【0011】この様なポリエステル・ポリエーテルポリ
オールにはたとえば住友バイエルウレタン(株)の商品
名デスモフエン#1140、#1145、#1150、
#1155などをあげることができる。
【0012】本発明塗料組成物におけるフッ素樹脂とポ
リエステル・ポリエーテルポリオールの混合割合は10
0/0〜0/100重量%まで任意に混合できるが、5
0/50重量%程度が除氷及び着氷防止機能と耐チッピ
ング特性のバランスが優れているので好適である。
【0013】本発明において用いられるフッ素樹脂及び
ポリエステル・ポリエーテルポリオールの硬化剤として
は、フッ素樹脂及びポリエステル・ポリエーテルポリオ
ール中の水酸基(−OH)と反応させるために、1分子
中に少なくとも二つ以上のイソシアネート基(−NC
O)を有するポリイソシアネートが使用される。
【0014】これらにはトリレンジイソシアネート(T
DI)、4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI又はHMD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等をベ
ースイソシアネートとし、トリメチロールプロパン(T
MP)アダクト型、又はビウレツト型又はイソシアヌレ
ート型等の構造を持つ物を使用できる。
【0015】具体的には、例えば一般に市販されている
住友バイエルウレタン(株)の商品名スミジュールN−
75(ビウレツト型)、NT(アダクト型)、N−35
00(イソシアヌレート型)、L−75(アダクト
型)、L−1375(アダクト型)等をあげることがで
きる。
【0016】これらの硬化剤は、塗膜の硬化速度、塗膜
物性、耐候性等目的に応じて、1種もしくは2種以上の
混合物として使用できる。
【0017】本発明において用いられるフッ素系界面活
性剤は、必須成分の一つであり、撥水性及び撥油性に優
れた機能を付与すると共に除氷及び着氷防止性を付与す
る。
【0018】フッ素樹脂が、撥水、撥油性に優れ、又、
その微粉体が塗膜の動摩擦係数を低下せしめ潤滑粉とし
て、使用されていることは広く知られているところであ
るが、除氷及び着氷防止機能を十分に発揮するには十分
ではない。そこで硬化塗膜を形成した時に、塗膜表層部
にフッ素の被膜を形成する低分子量のモノマー型フッ素
系界面活性剤を配合することで水の接触角を大幅に大き
くし、除氷及び着氷防止機能を大幅に向上させることが
できた。
【0019】この様なフッ素系界面活性剤としては、テ
トラフルオロエチレン、トリクロロトリフルオロエタン
等があげられ、目的に応じてこれらの1種又は2種以上
の混合物を使用できる。
【0020】具体的には、例えば一般に市販されている
旭硝子(株)の商品名アサヒガードAG−610、AG
−650、AG−690をあげることができる。
【0021】本発明に使用される塗料組成物には通常耐
チッピング塗料に使用されるタルク、硫酸バリウム、マ
イカ、炭酸カルシウムなどの体質顔料、酸化チタン、弁
柄、カーボンブラック、黒鉛、黄鉛、フタロシアニンブ
ルーなどの着色顔料、その他増粘剤、沈澱防止剤、硬化
促進剤などを必要に応じて配合することができる。
【0022】又、各樹脂の溶解、塗料分散のために必要
に応じて芳香族系炭化水素、脂肪族系炭化水素、エステ
ル系、エーテル系、ケトン系等の溶剤を用いることがで
きる。
【0023】本発明の塗料組成物は、フッ素樹脂及び/
又はポリエステル・ポリエーテルポリオール、及びフッ
素系界面活性剤及び必要に応じて、各種顔料、添加剤、
溶剤などを常法により混合分散して得られる主剤と、硬
化剤を使用時に混合するところの2液硬化型塗料として
使用される。
【0024】主剤と硬化剤の混合比は〔フッ素樹脂及び
/又はポリエステル・ポリエーテルポリオール中の水酸
基(−OH)/ポリイソシアネート中のイソシアネート
基(−NCO)〕がモル比で1/2〜2/1程度が好ま
しい。
【0025】上述した2成分を混合して得られた塗料組
成物を、エアスプレー方式、ローラ方式、エアレススプ
レー方式等の方法で乾燥塗膜厚が100μから300μ
程度になる様に塗布し、常温または60℃から100℃
程度の加熱乾燥により、目的とする除氷性及び着氷防止
性の優れた塗膜を形成する。
【0026】前記塗料組成物において、硬化剤を含むフ
ッ素樹脂及び/又はポリエステル・ポリエーテルポリオ
ールと、フッ素系界面活性剤との使用比率は硬化剤を含
むフッ素樹脂及び/又はポリエステル・ポリエーテルポ
リオールの合計量60〜85重量%に対し、フッ素系界
面活性剤が40〜15重量%の割合である。
【0027】前記配合において、フッ素系界面活性剤
が、40重量%を越える場合フッ素樹脂及び/又はポリ
エステル・ポリエーテルポリオールとの相溶性が劣り、
塗料の安定性が悪くなり、相対的にフッ素樹脂及び/又
はポリエステル・ポリエーテルポリオールの量が減少し
耐チッピング塗料として重要な特性である耐チッピング
性が低下する。
【0028】逆に、その使用量が15重量%未満の場合
には、水接触角が小さく、着氷剪断破壊強度が高くなり
除氷、着氷防止機能を発揮することができず、いずれの
場合も好ましくない。
【0029】
【実施例】本発明の実施例を次に示す。
【0030】実施例 1〜5及び比較例 1〜3 リン酸亜鉛処理を施した0.8mm×100mm×20
0mmのダル鋼板に、エポキシ系カチオン電着塗料を常
法により厚さ20μmに電着塗装し、175℃で20分
焼付け、更にその上にアルキッドメラミン系中塗塗料
を、スプレーで乾燥膜厚が25μmになる様に塗布し、
140℃で20分焼付け、更にポリエステル上塗塗料を
スプレーにて乾燥膜厚が40μmになる様に塗布し、1
40℃で20分焼付けた。
【0031】その後第1表に示したフッ素樹脂及び/又
はポリエステル・ポリエーテルポリオール及び各顔料、
各溶剤及びフッ素系界面活性剤をデイスパー分散して得
られた主剤と、ポリイソシアネート及び酢酸ブチルとを
撹拌混合して得られた硬化剤とを、塗装前に6対1(重
量で)の割合で混合して得た下記第1表に示す耐チッピ
ング塗料組成物(実施例1〜5及び比較例1〜3)をエ
アスプレー法によって乾燥膜厚が150μとなるように
塗布し、100℃にて10分間焼付けて試験片を作成し
た。
【0032】
【表1】
【0033】各試験片についての着氷剪断破壊強度試験
は次の如く行った。
【0034】着氷方法 図1に示す如く、直径3cm、高さ3cmのガラス製円
筒1を、供試塗膜2を形成した試験板3上に置き、円筒
1の中へ純水4を10cc注入し、これを直ちに−10
℃の冷凍室(図示せず)中に入れ24時間放置して純水
4を凍結させ、塗膜に着氷させた。
【0035】剪断破壊強度の測定 前記の如く製氷着氷させた試験板を冷凍室より取り出
し、図2に示す如く金属製引張治具5をガラス製円筒1
上に取り付け、引張試験機(図示せず)に掛け、凍結水
4の滑り出す応力を測定し、これを剪断破壊強度とした
(単位Kg/cm2 )。
【0036】前記剪断破壊強度試験の外に、塗膜の鉛筆
硬さ、ごばん目試験(2mm2 ×25個)、対衝撃性
(1/2″×500g×30cm)、水接触角(度)及
び耐チッピング性(グラベロ法及びナット法)も測定し
た。結果を第2表に示す。
【0037】
【表2】
【0038】
【発明の効果】本発明の方法に従うと、大きな水接触角
を得ることができ、その結果水滴の塗膜への接触面積を
非常に小さくすることができる。又、非常に小さな着氷
剪断破壊強度は、氷や雪又は雪道における汚泥の付着が
少なく、かつ付着した雪氷、汚泥中容易に脱落すること
を示す。
【0039】従って、本発明に従えば、従来欠点とされ
ていた着氷、汚泥の付着といった問題点が解決され除氷
・着氷防止に優れた耐チッピング塗料を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】塗膜の着氷剪断破壊強度試験における着氷方法
を示す略図である。
【図2】塗膜の着氷剪断破壊強度試験の測定法を示す略
図である。
【符号の説明】
1 ガラス製円筒 2 試験塗膜 3 試験板 4 純水 5 引張治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 功 兵庫県尼崎市南塚口町6丁目10番73号 神 東塗料株式会社内 (72)発明者 中尾 恵介 兵庫県尼崎市南塚口町6丁目10番73号 神 東塗料株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1) フッ素樹脂及び/又はポリエステル
    ・ポリエーテルポリオール及び硬化剤を60〜85重量
    % (2) フッ素系界面活性剤を40〜15重量% の割合で含むことを特徴とする除氷性及び着氷防止性に
    優れた耐チッピング塗料組成物。
JP17028592A 1992-06-03 1992-06-03 除氷及び着氷防止に優れた耐チッピング塗料組成物 Pending JPH05331407A (ja)

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