JPH0649858B2 - サイドプロテクトモ−ルの接着剤 - Google Patents

サイドプロテクトモ−ルの接着剤

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JPH0649858B2
JPH0649858B2 JP24276286A JP24276286A JPH0649858B2 JP H0649858 B2 JPH0649858 B2 JP H0649858B2 JP 24276286 A JP24276286 A JP 24276286A JP 24276286 A JP24276286 A JP 24276286A JP H0649858 B2 JPH0649858 B2 JP H0649858B2
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JP
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adhesive
silane
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tetramethoxysilane
silane coupling
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徹 山岸
洋 山本
高明 大竹
光夫 坂庭
英二 井上
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/04External Ornamental or guard strips; Ornamental inscriptive devices thereon

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] この発明は、自動車の塗装外板に塩化ビニル樹脂製のサ
イドプロテクトモールを接着するための、接着剤に関す
る。この発明はより詳細には、サイドプロテクトモール
と塗装外板の双方に適切な接着強度を与えるための接着
剤に関する。
[従来技術] 実開昭55−32,269号は、ポリウレタン等の接着
剤により、サイドプロテクトモールを塗布外板に接着す
ることを開示している。そしてサイドプロテクトモール
の多くは、塩化ビニル樹脂(PVC)を用いている。しか
し塩化ビニル樹脂は、接着の困難な樹脂である。
ポリウレタンと塩化ビニル樹脂との接着強度は低く、そ
の値は剪断強度で0〜3Kgf/cm2に過ぎず、必要な剪断
強度6Kg/cm2に達していない。このためアミノシラン
等のプライマーにより、接着前にサイドプロテクトモー
ルを処理することが必要となる。このことはそれ自体と
して工程を増加させるし、プライマー処理後接着までの
期間を制限し、(通常2週間以内)、中間製品の保管等の
取り扱いを制約する。更に、塗装面とポリウレタンとの
剪断強度は30〜40Kg/cm2にも達し、補修時のモー
ルの取り外しを困難にする。またポリウレタン接着剤は
3ケ月以上放置すると変質し易く、長時間在庫すること
ができない。更にポリウレタンは低温での粘度が高く、
作業温度に制約が生じる。
一方、変成シリコーンポリマーにシランカップリング剤
を添加した接着剤は公知である。しかしこれらの接着剤
は、自動車の塗装外板、特にメタリック塗装と称される
アクリル樹脂系のクリヤートップコートを施したものに
は、不充分にしか接着しない。
[発明の課題] この発明の課題は、1)サイドプロテクトモールに対す
るプライマー処理を不要とし、2)モールと塗装外板と
の双方に対して適当な接着強度を有し、3)長時間保管
し得る、接着剤の提供を課題とする。
[発明の構成] この発明の接着剤は、ポリエーテルの有機骨格末端をメ
トキシシリル基で置換した変成シリコーンポリマー1g
当たりに、5〜100mgの、アミノシラン化合物及び非
アミン系の有機官能基を有するシラン化合物からなる群
の少なくとも一員のシランカップリング剤と、1.5〜
150mgのテトラメトキシシラン(Si(OC
)と、5〜60mol ppmの錫のカルボン酸化合
物を添加したことを特徴とする。ここにメトキシシリル
基は、−Si((OCHR′(R′は低級炭化水
素基等)で表される。このポリマーは空気中等の水分を
吸収してメタノールを放出し、硬化・重合する。
シランカップリング剤は塩化ビニル樹脂との接着強度を
増すため必要で、アミノシラン化合物及び非アミン系の
有機官能基を有するシラン化合物の一方あるいは双方を
用いる。アミノシラン化合物には、例えば,3-アミノプ
ロピルトリエトキシシラン HN(CH)-Si-(O
25)3、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリ
メトキシシラン H2N(CH2)2NH(CH2)3Si-(O
CH3)3、 N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン H2N(CH2)2NH(CH2)3-Si(CH3)(O
CH3)2、等が有る。これらのものは本質的には、H2
-R1-Si-(OR2)3、またはH2N-R1-Si-(OR2)2-
3と現される。ここにR1は有機主鎖を、R2はメチル
基またはエチル基を、R3は炭素数1〜3の低級炭化水
素基を現す。
他のシラン化合物には、例えばビニルトリメトキシシラ
ン CH2=CHSi(OCH3)3、 3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン、 3-クロロプロピルトリメトキシシラン Cl(CH2)3Si(OCH3)3、 3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン HS(CH2)3Si(OCH3)3等が有る。これらのシラン
化合物は、ビニル基、グリシドキシ基、ハロゲン、ある
いはメルカプト基等の有機官能基を有する。またこれら
の化合物は、ジあるいはトリの、メトキシまたはエトキ
シシラン化合物である。勿論、アミノ基とこれらの官能
基の双方を有する、有機シラン化合物を用いることもで
きる。
シランカップリング剤の内、アミノシラン化合物の添加
はPVCとの接着強度の改善に特に有効である。しかし
接着強度の耐水性、耐候性の改善には不充分である。一
方他のシラン化合物は、PVCとの接着強度の改善には
不充分であるが、耐水性、耐候性の改善には優れてい
る。従って最も好ましいものは、アミノシラン化合物と
他のシラン化合物の併用添加である。添加量はシランカ
ップリング剤の全体で、変成シリコーンポリマー当た
り、5〜100mg/gとし、より好ましくは6〜80mg/g
とする。またアミノシラン化合物と他のシラン化合物と
を併用する場合、好ましい添加量はそれぞれ2.5〜5
0mg/g、より好ましくは3〜40mg/gである。添加量の
下限は接着強度の改善、耐水性、耐候性の改善で定ま
り、上限はこれらの化合物が高価なものであることから
定まる。
変成シリコーンポリマーには、テトラメトキシシラン
Si(OCH3)4を1g当たり1.5〜150mg、より好ま
しくは2.5〜120mg添加する。これ以外のアルコキ
シシラン、例えばテトラエトキシシランは貯蔵により硬
化速度及び接着強度を低下させるので好ましくない。テ
トラメトキシシランは、塗装外板、特にメタリック塗装
を施した外板への接着強度を改善する。添加量の下限は
接着強度で定まり、上限は過剰量の添加が接着剤の乾燥
時間を増大させることから定まる ここで示唆したように、テトラメトキシシランの添加
は、接着剤の乾燥時間を増大させる。この点の改善のた
め、硬化促進触媒としてSnのカルボン酸化合物を、変成
シリコーンポリマーに添加する。添加量は、変成シリコ
ーンポリマー1g当たり、5〜60mol ppmとし、より好
ましくは6〜35mol ppmとする。添加量の下限は乾燥
時間から定まり、上限はメタリック塗装への接着強度が
低下することから定まる。好ましい触媒には、例えばジ
ブチル錫ジラウレート、ジブチル錫フタレート、ジブチ
ル錫ジ-2-エチルヘキソエート、オクチル酸錫、等が有
る。
シランカップリング剤やテトラメトキシシランの他の効
果は、接着剤のシェルライフを増す点に有る。変成シリ
コーンの寿命は空気中の水分の吸収で定まるが、これら
の化合物は変成シリコーンよりも先に水分と反応し、ポ
リマーの硬化を防止する。
周知のように、接着剤には可塑剤や増量剤、充填剤、あ
るいは適宜の顔料等を添加して用いるのが普通である。
この場合にシランカップリング剤等の添加量は、変成シ
リコーンポリマー当たりの添加量が問題であり、以下添
加量は変成シリコーンポリマー1g当たりのものを基準と
して示す。
[実施例] 接着構造 図に、実施例でのサイドプロテクトモールの接着構造を
示す。(1)は自動車の塗装外板、(2)はPVC製のサイド
プロテクトモールで、(3)は接着剤、(4)は仮止め用の両
面テープであり、接着剤が硬化するまでの間モール(2)
を外板(1)に固定する。また両面テープ(4)は、水や泥等
がモール(2)と外板(1)との接着面に侵入することを防止
する作用をも持つ。勿論両面テープ(4)は、ビス止めや
はめ合わせ等の適宜の装着手段に置換し得る。
接着剤の構造 変成シリコーンポリマー(分子量8000)32重量部
と、可塑剤のジオクチルフタレート16重量部、白色の
充填剤炭酸カルシウム46重量部、および酸化チタン顔
料6重量部を基本組成として混合する。これらの可塑剤
や充填剤は用いなくても良く、また任意のものに置換し
ても良い。更にシランカップリング剤やテトラメトキシ
シラン等の添加量は、変成シリコーンポリマーを基準と
して表示する。混合物を高速分散させつつ、60〜12
0℃で20分〜3時間の真空脱水を行い、含水率を0.
1wt%以下とする。
混合物の冷却後に、真空中や非活性雰囲気中でシランカ
ップリング剤、テトラメトキシシラン、錫触媒を添加混
合し、封缶して保存する。
測定法 接着強度は以下のようにして評価した。塩化ビニル樹脂
相互、あるいは塗装外板相互に、プライマー処理を行う
ことなく、接着剤を3mm厚の10mm×10cmに塗布し、
20℃の湿度65%の雰囲気で14日間放置し、硬化さ
せる。これをカッターにより手で剥離させ、破壊状態を
評価する。接着剤の凝集部で破壊が生じたものをランク
1とし、被接着物との接着界面で破壊が生じたものをラ
ンク3とする。中間の、接着界面と凝集部との破壊が混
合したものをランク2とする。ランク1は、剪断強度で
10〜20Kgf/cm2に相当し、実用上充分な強度である
と共に、補修時の取り外しも容易な強度である。ランク
2は5〜10Kgf/cm2の剪断強度に相当し、ランク3は
5Kgf/cm2以下の剪断強度に相当する。
接着強度は原則として標準条件20℃65%RHで評価
したが、これ以外に耐水処理条件と耐候処理条件とで評
価した。耐水処理では、標準条件で14日間の硬化後
に、50℃98%RHの雰囲気で168時間放置した。
耐候処理では、標準条件で14日間の硬化後に、サンシ
ャインウェザーメーターで500時間の処理を行った。
ウェザーメータでの処理は、120分を1周期とし、内
18分を降雨条件、他を日射条件とし、日射時の温度は
ブラックパネル温度で63℃とした。
また粘度はブルックフィールド粘度計を用いて測定し、
乾燥時間は指触で測定した。
接着強度 表1にテトラメチルシリケートの効果を示し、表2に錫
触媒の乾燥時間への影響とメタリック塗装の接着強度へ
の影響を示す。表3、表4にシランカップリング剤の効
果を示す。
表1から、テトラメチルシリケートと共に、塗装板への
接着強度が増すこと(ロットA)、過剰量の添加では乾燥
時間が延びることが分かる(ロットE)。そして200mg
/gのテトラメチルシリケートを添加したものでは、乾燥
時間は200時間以上に達し不適当であった。
表2から、錫触媒の添加で乾燥時間を短縮し得ることが
分かる。しかし過剰量の添加(ロットI)は、塗装板への
接着強度を低下させる。また一般に塗装板との装着の問
題は、メタリック塗装で著しい。次ぎに錫触媒の効果
は、一般にその添加形態によらない(例えばロットJと
K)。
表3から、PVCとの接着強度の改善にはアミノシラン
が特に有効であることが分かる(ロットLとM,N)。な
おここではN-(2アミノエチル)3-アミノプロピルトリメ
トキシシランを用いたが、他のアミノシラン類でもほぼ
同等で有った。またシランカップリング剤を用いないも
のでは、PVCとの接着強度はランク3で非実用的であ
った。さらに他のシラン化合物として用いたビニルシラ
ンとエポキシシランとは、化学構造がかなり非類似であ
るにもかかわらず、特性はほぼ同等であった。このこと
は他のシラン類として用い得るものが、広範囲にわたる
ことを意味する。次ぎにアミノシランとビニルシランと
を各5mg/gずつ添加したものを検討したが、その特性
は、PVCとの接着強度がランク2に低下したこと、乾
燥時間が6時間に減少したことの他はロットCと同等で
あった。
ビニルシランやエポキシシラン等の他のシラン化合物を
添加する意義は、耐水接着強度や耐候接着強度を改善す
る点に有る。アミノシランのみを加えたもの(ロットL)
では、耐水性や耐候性が不充分である。これに対してア
ミノシランと他のシランとを併用したもの(ロットC、
P)では、耐水性、耐候性とも充分である。なお他のシ
ランのみを加えたもの(ロットM、N)では、PVCとの
接着強度が低いが、これはアミノシランを加えていない
ためであり、耐水性や耐候性が不充分なためではない。
またここでは他のシラン化合物として2種を例示した
が、他のものでも結果は同等であった。
ここで一般的に、実施例の接着剤とポリウレタン接着剤
とを比較する。ポリウレタンの欠点は、PVCとの接着
強度が低く、アミノシラン等のプライマーを要する点に
ある。ここでもしアミノシランをポリウレタンに混合す
ると、両者が反応して硬化するため、プライマーを予め
添加することができない。次ぎに塗装面への接着強度が
高過ぎることはポリウレタン自体の性質であり、改良は
難しい。またポリウレタンのシェルフライフは一般に3
ケ月程度である。これに対して変成シリコーンポリマー
にシランカップリング剤やテトラメチルシリケートを加
えた本発明品は、6ケ月以上のシェルフライフを得る。
更にポリウレタンの粘性は低温で著しく増加するが、変
成シリコーンポリマーの粘性は温度依存性が低く作業温
度に制約が生じない。[発明の効果] この発明では、1)サイドプロテクトモールに対するプ
ライマー処理が不要で、2)モールと塗装外板との双方
に対して適当な接着強度を有し、 3)長期間保管し得る、接着剤が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例の接着剤を用いた、サイドプロテクト
モールの接着構造を現す側面図、第2図は、そのII−II
方向拡大部分断面図である。 図において、(1)……塗装外板、 (2)……サイドプロテクトモール、(3)……接着剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 高明 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 坂庭 光夫 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 井上 英二 大阪府堺市浜寺石津町中1丁4番7号 サ ンライズメイセイ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエーテルの有機骨格末端をメトキシシ
    リル基で置換した変性シリコーンポリマー1g当たり
    に、 5〜100mgの、アミノシラン化合物及び非アミン系の
    有機官能基を有するシラン化合物からなる群の少なくと
    も一員のシランカップリング剤と、 1.5〜150mgのテトラメトキシシラン (Si(OCH)と、 5〜60mol ppmの錫のカルボン酸化合物を添加したこ
    とを特徴とする、サイドプロテクトモールの接着剤。
JP24276286A 1986-10-13 1986-10-13 サイドプロテクトモ−ルの接着剤 Expired - Lifetime JPH0649858B2 (ja)

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