JPH07308634A - 自動車部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】加水分解性シリル基を有する化合物またはその
加水分解物により塗装された自動車部材。 【効果】本発明の自動車部材は、水垢などの汚れ付着を
防止し、美観を長期にわたり維持できるため、一定期間
ごとの水洗いなどのメンテナンスを大幅に軽減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水垢などの汚れが付着し
にくく、洗浄などのメンテナンスが軽減した自動車部材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の塗装は、ラインではポリエステ
ル、アルキットなどの塗料を使用して行われ、補修用に
はアクリルラッカー、ポリエステルウレタン、アクリル
ウレタンなどの塗料を使用して行われている。これら
は、自動車の外観を良好に見せるため、ワックスがけや
一定期間ごとの水洗いなどを必要とした。しかし、これ
らの作業でも、水垢や油汚れの付着は取り去り難く、完
全に清浄にするためには非常な労力と時間を要した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の不都
合を解決すべくなされたものであり、自動車の美観を長
期にわたり維持し、メンテナンスを大幅に軽減する技術
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、加水分解性シリル基を
有する化合物またはその加水分解物により塗装された自
動車部材である。

【０００５】本発明で使用される加水分解性シリル基を
有する化合物は、アルコキシ基、イソシアネート基、ハ
ロゲン原子などの加水分解性基がケイ素原子に直接結合
した加水分解性シリル基を有する化合物およびその部分
縮合物を意味する。部分縮合物は、本発明の塗装物品の
最外層となる塗膜を形成するために調製された塗料用組
成物中でゲル状生成物を生成しない縮合度のものであ
る。部分縮合物としては、縮合の仕方により直鎖状、分
岐状、環状、網目状のものがあり、それらを単独である
いはそれらの混合物として使用できる。縮合度を高くす
るために乳酸、塩酸などの有機酸、無機酸を微量使用し
てもよい。

【０００６】また、加水分解性シリル基を有する化合物
の縮合度や加水分解によるヒドロキシル基の生成を促進
あるいは抑制する触媒を使用してもよい。このような触
媒として金属キレート、金属エステル、金属アルコキシ
ドなどが用いられ、金属としてはアルミニウム、チタ
ン、ケイ素、錫、亜鉛などが挙げられる。具体的には、
アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルア
セトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセ
トネート）などである。

【０００７】加水分解性シリル基としては、加水分解性
基を２〜４個有する加水分解性シリル基が好ましい。加
水分解性シリル基を有する化合物はテトラアルコキシシ
ランなどの加水分解性基のみを有するシラン化合物であ
ってもよい。加水分解性基以外のケイ素原子に結合する
基としてはたとえばアルキル基、アミノアルキル基、エ
ポキシアルキル基などの非加水分解性基がある。

【０００８】ケイ素原子に直接結合した加水分解性基と
しては、アルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキ
シ基、アミノキシ基、アミド基、ケトオキシム基、イソ
シアネート基、ハロゲン原子等が例示され、アルコキシ
基が特に好ましい。

【０００９】加水分解性シリル基を有する化合物として
は、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラ
ン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、メチ
ルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシ
アネート、ジエトキシシリルジイソシアネート、ジメチ
ルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、クロロメ
チルジメチルシラン、メチルトリクロロシラン、クロロ
メチルジメチルビニルシラン、ヘキサメチルシラザン、
環状シラザン、Ｎ−Ｎ’−ビス（トリメチルシリル）ト
リフルオロアセトアミド、Ｎ−トリメリルシリルアセト
アミド、Ｎ−トリメチルシリルフェニルウレア、ビスト
リメチルシリルウレア、ジメチルトリメチルシリルアミ
ン、トリメチルシリルイミダゾール、トリメチルシリル
ジメチルアミン、メチルトリアセトキシシラン、１，３
−ビス（γ−アミノプロピル）−１，１，３，３−テト
ラメチルジシロキサン、３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメ
トキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエト
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、ＣＨ₃ Ｓｉ［ＯＮ＝Ｃ（Ｃ
Ｈ₃ ）（Ｃ₂ Ｈ₅ ）］₃ などおよびこれらの部分縮合物
が例示されるが、これに限定されない。

【００１０】市販品としては、東芝シリコーンのＴＳＬ
８０００シリーズ、ＴＳＬ８１００シリーズ、ＴＳＬ８
３００シリーズ、ＴＳＬ９３０６、ＴＳＬ８８シリー
ズ、ＸＣ９５シリーズ、ＸＣ９９シリーズ、日板技研の
ＣＲＢ−１１０、三菱化成のＭＫＣシリケートＭＳ５
１、ＭＳＥＰ２、コルコートのＮ１０３Ｘ、ＨＡＳ−１
０、エチルシリケート４０、東燃のファインハードＮ３
００、松本交商のオルガチックスＳＩシリーズ、信越化
学工業のＫＢＭ１０００シリーズ、ＫＢＥ１０００シリ
ーズ、ＫＢＣ１００シリーズ、ＫＢＭ４００，５００，
６００，７００，８００，９００シリーズ、Ｘ−１２シ
リーズ、ＫＢＰ５０３シリーズ、日本ユニカーのＡＺシ
リース、Ａシリーズ、ユニオンカーバイドのシランカッ
プリング剤Ａシリーズなどが挙げられる。

【００１１】特に好ましい加水分解性シリル基を有する
化合物は、アルコキシシリル基を有する化合物である。
さらに好ましくはテトラアルコキシシランの部分縮合物
である。この部分縮合物としては、一般式ＲＯ（Ｓｉ
（ＯＲ）₂ Ｏ）_n Ｒで表されるものが特に好ましい。

【００１２】ここで、ｎは２〜１０、特に２〜８程度が
好ましい。ｎが１のものは目的の水垢などの汚れ付着を
防止する効果が充分ではなく、ｎが大きいものはその粘
度が大きくなりすぎ、被覆組成物の調合、塗装が難しく
なるため好ましくない。また、Ｒとしては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が
例示されるが、アルコキシ基の加水分解性、縮合性等の
面から、Ｒはメチル基またはエチル基が好ましい。ま
た、上記一般式中の複数のＲは１分子中で異なっていて
もよい。

【００１３】本発明の自動車部材は、その最外層に加水
分解性シリル基を有する化合物またはその加水分解物の
層が形成されるように加水分解性シリル基を有する化合
物またはその加水分解物が塗装される。塗装前の自動車
部材表面は未塗装でもよく、フッ素樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ゴム樹脂ま
たはアルキット樹脂など塗料用樹脂で既に塗装されたも
のでもよい。

【００１４】一方、未塗装の自動車部材表面へ加水分解
性シリル基を有する化合物またはその加水分解物を含む
合成樹脂を塗装してもよい。合成樹脂はフッ素樹脂、ア
クリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ゴ
ム樹脂またはアルキット樹脂など塗料用樹脂が好まし
い。

【００１５】これらの合成樹脂を併用することにより、
塗装面のつやが向上し、塗装付着力の強化や、加水分解
性シリル基を有する化合物のごときケイ素化合物に起因
する若干白さを持った艶消し状態を防ぐことができる。
また、爪で引っ掻いた場合などの塗膜の浮きによる白化
を防止することができる。これら樹脂には、官能基とし
て、水酸基をはじめグリシジル基、アミノ基、エポキシ
基、イソシアネート基、加水分解性シリル基などの官能
基を有するものが好ましく使用される。

【００１６】加水分解性シリル基を有する化合物または
その加水分解物の有機溶剤溶液または加水分解性シリル
基を有する化合物またはその加水分解物を含む前記合成
樹脂の有機溶剤溶液を通常の塗装方法、たとえば、刷毛
塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、フローコーター塗
装などの塗装方法により、塗装前の自動車部材または既
塗装自動車部材に塗装することができる。

【００１７】前記有機溶剤溶液中の加水分解性シリル基
を有する化合物は、予め加水分解されたものでもよく、
前記有機溶剤溶液を物品または既塗装物品に塗装した後
または塗装する過程で加水分解するものでもよい。

【００１８】望ましい塗料用樹脂としてフッ素樹脂を用
いる例を以下に説明するが、フッ素樹脂に限定されるも
のではない。

【００１９】塗料用樹脂としてフッ素樹脂を用いる場
合、フッ素含量が５重量％以上のフルオロオロオレフィ
ン系共重合体で水酸基価０〜２５０を有する溶剤可溶型
フッ素樹脂が好ましい。

【００２０】フルオロオロオレフィン系共重合体の共重
合モノマーとしてフルオロオレフィンを使用する。かか
るフルオロオレフィンとしてはテトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロ
ピレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、パーフルオ
ロ（プロピルビニルエーテル）などが挙げられる。

【００２１】その他の共重合モノマーとしてビニルモノ
マーが使用されるが、ビニルモノマーのうちビニルエー
テルとしてはシクロヘキシルビニルエーテル、アルキル
ビニルエーテルおよびヒドロキシアルキルビニルエーテ
ル、グリシジルビニルエーテルなどが好ましく使用され
る。

【００２２】またビニルエステルも使用できるが価格の
点などからベオバ−９、−１０（シェル社製）などが好
ましく使用できる。また酢酸ビニル、クロトン酸ビニ
ル、官能基を持つヒドロキシアルキルクロトン酸ビニ
ル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、マレイン酸ジ
エステルなども使用できる。

【００２３】またビニルエーテルおよびビニルエステル
のモノマーに二塩基酸無水物などの酸を反応させて一部
をカルボキシル化してもかまわない。ビニルモノマーの
酸による変成は共重合体を形成してからでもかまわな
い。共重合体は官能基として水酸基のほかにグリシジル
基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、加水分
解性シリル基などの官能基を有しているほうが好ましく
使用される。

【００２４】またビニルエーテルなどのフルオロオレフ
ィン以外の共重合モノマーを全く含まなくても構わな
い。また、その場合、フルオロオレフィンのホモポリマ
ーやフルオロオレフィンを数種類組み合わせた共重合体
でも構わない。これらフルオロオレフィン系共重合体に
アクリル樹脂、アクリルポリオール樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエステルポリオール樹脂顔料、塗料用添加剤
が配合されていてもよい。これらフルオロオレフィン系
共重合体に官能基を有してしてもよく、混合すべきアク
リル樹脂、アクリルポリオール樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリエステルポリオール樹脂に官能基を有していて
もよい。

【００２５】かかるフルオロオレフィン系共重合体は、
商品名ルミフロン２００、ルミフロン４００、ルミフロ
ン５００、ルミフロン５４４など（以上は旭硝子製）、
フルオネート（大日本インキ工業製）、セフラルコート
（セントラル硝子製）、ザフロン２００、３００（東亜
合成製）、ゼッフルＧＫ５１００（ダイキン工業製）、
カイナー５００、カイナーＳＬ，カイナーＡＤＳ（以上
ペンウォルト製）、フローレン（日本合成ゴム製）など
として市販されている。

【００２６】本発明では、自動車部材の最外層を形成す
る合成樹脂層には、塗膜の付着性向上のためのシランカ
ップリング剤や、紫外線による劣化変色防止のための紫
外線吸収剤などが含まれていてもよい。

【００２７】前記水垢などの汚れ付着を防止するための
加水分解性シリル基を有する化合物のうち、加水分解性
基以外のケイ素原子に結合する有機基を有する化合物は
塗膜の付着性向上のためのシランカップリング剤として
も使用することができる。このシランカップリング剤
は、それよりも汚れ付着防止性の優れた加水分解性シリ
ル基を有する化合物、特に前記テトラアルコキシシラン
の部分縮合物と併用することが好ましい。

【００２８】塗膜の付着性向上のためのシランカップリ
ング剤としては、末端エポキシ基含有シランカップリン
グ剤が好ましく用いられる。かかる末端エポキシ基含有
シランカップリング剤としては、例えば、３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロ
ピルメチルジエトキシシラン、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などが挙げ
られる。

【００２９】また加水分解性シリル基を有する化合物ま
たはその加水分解物を含む塗料用フッ素樹脂の有機溶剤
溶液（以下、塗料用フッ素樹脂組成物という）または加
水分解性シリル基を有する化合物またはその加水分解物
の有機溶剤溶液（以下、塗料用組成物という）を調製す
るための有機溶剤としては、芳香族炭化水素系の溶剤例
えば、トルエン、キシレンなど、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、
酢酸ブチルなどのエステル系溶剤などが用いられるが、
芳香族炭化水素類とケトン類、エステル類を併用する方
が好ましい。また、ｎ−ブタノール、イソブタノールな
どのアルコール系溶剤の１種または２種以上を適宜併用
してもよい。

【００３０】また塗料用フッ素樹脂組成物にたいして硬
化剤を使用してもよく、イソシアネート系硬化剤が好ま
しく利用できる。例えばヘキサメチレンジイソシアネー
トの重合体でイソシアネヌレート環をもつ無黄変型イソ
シアネートが挙げられる。また硬化剤成分として脂肪族
ポリイソシアネートの数種類を組み合わせて使うことも
可能である。この中には長伸度型ポリイソシアネートと
して市販されている物も使用できる。例えばポリイソシ
アネート分子中にポリエチレングリコール鎖を持つもの
なども用いられ得る。

【００３１】同様に焼き付ける場合にはアミノ樹脂が使
用され、メラミン、ベンゾグアナミン、尿素などのアミ
ノ樹脂などが挙げられる。また常温硬化でも前記の脂肪
族ポリイソシアネートとアミノ樹脂を組み合わせて使用
することも可能である。

【００３２】同様に利用できる硬化剤としては、前記イ
ソシアネート化合物のイソシアネート基をカプロラクタ
ムなどでブロックしたブロックイソシアネートなどが挙
げられる。さらに必要に応じて硬化促進剤を適宜添加し
てもよい。硬化促進剤としては、硬化剤がイソシアネー
ト系のものの場合には、ジブチルチンジラウレートな
ど、また硬化剤がアミノ樹脂の場合には、パラトルエン
スルホン酸などの酸性触媒を用いることができる。

【００３３】着色は、前記塗料用組成物または塗料用フ
ッ素樹脂組成物に着色顔料または染料を、通常の着色塗
料製造方法で分散させて調製することができる。着色顔
料としては、例えば、耐候性の良い透明ベンガラ、カー
ボンブラック、酸化チタンなどの無機顔料；フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドンレ
ッド、インダンスレンオレンジ、イソインドリノン系イ
エローなどの有機顔料または染料などが挙げられる。着
色顔料を使用した場合、任意の着色塗膜を形成すること
ができる。さらに必要に応じて光安定剤、つや消し剤な
どを適宜添加してもよい。

【００３４】光安定剤としては、ヒンダードアミン系光
安定剤などが挙げられ、かかる具体例としては、例えば
ＭＡＲ−Ｘ−ＬＡ６２やＭＡＲ−Ｘ−ＬＡ６７（アデカ
アーガス化学製）などが挙げられる。また、チヌビン２
９２、チヌビン１４４、ＣＧＬ−１２３、チヌビン４４
０（チバガイギー製）が挙げられる。

【００３５】前記つや消し剤としては、例えば、超微粉
合成シリカなどが挙げられ、このつや消し剤を使用した
場合、優雅な半光沢ないしつや消し仕上げの塗膜を形成
することができる。

【００３６】また、界面活性剤を配合してもよい。界面
活性剤は表面張力を制御するので特定の成分の表面濃度
の調整に有効である。これら界面活性剤はノニオン、カ
チオン、アニオン型でよく、第一工業製薬のレオレック
スＡＳＥ、フッ素系界面活性剤サーフロンＳ３８２、モ
ンサントのアクリル系モダフロー、花王のレオファット
シリーズなどが挙げられる。

【００３７】また前記塗料用組成物または塗料用フッ素
樹脂組成物は自動車部材に直接塗装してよく、またプラ
イマー、下塗りなどの表面処理をした後に塗装してもよ
い。直接に塗装した時に密着性が不充分な基材には、表
面処理、下塗り処理を施したあと塗装することが好まし
い。本発明の自動車部材としては、自動車の種々の部
材、特に外装の部材例えばボンネット、ドア、屋根、ト
ランクなどを挙げることができる。

【００３８】

【実施例】

［実施例１］エチルシリケート４０（コルコート製テト
ラエトキシシランの部分縮合物、ＳｉＯ₂ 分４０重量
％）１００重量部に対し、硝酸０．００１重量％水溶液
２７重量部とエタノール１００重量部とを加え常温で加
水分解物したものを、ＩＰＡ／ｎ−ブタノール／トルエ
ン＝１／１／１／１の配合比の溶剤により希釈し、Ｓｉ
Ｏ₂ 分として１．２重量％とした後、アセチルアセトン
を０．１重量部配合し、塗料用組成物Ａを作成した。こ
れを白色の自動車のボンネットの半分に塗装し、汚れの
付着を観察した。結果を表１に示す。

【００３９】［実施例２］実施例１において得られた塗
料用組成物Ａ１００重量部に対し、下記の調整された溶
剤可溶型フッ素樹脂組成物Ｆを１００重量部加え、塗料
用組成物Ｂとして実施例１と同じく自動車の片面のドア
に塗装した。結果を表１に示す。

【００４０】 「溶剤可溶型フッ素樹脂組成物Ｆ」 ルミフロン２００（旭硝子製フッ素樹脂塗料、水酸基価：５２）１００重量部 酸化チタンＣＲ−９５（石原産業製） ４２重量部 ３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン ０．８重量部 チヌビン１１３０（チバガイギー製光安定剤） ３重量部 ＣＧＬ１２３（チバガイギー製光安定剤） １．５重量部 エアロジルＴ６００（日本エアロジル製超微粉合成シリカ） ３重量部 アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート） ０．２重量部 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン製イソシアネート硬化剤） １８重量部 トルエン／酢酸ブチル＝４／３（重量比）の混合物 ３５重量部 以上を固形分２重量％までトルエンで希釈した。

【００４１】［実施例３］実施例２において、溶剤可溶
型フッ素樹脂組成物ＦにコロネートＨＸ、エアロジルＴ
６００を配合しなかったものを用い、実施例１と同じよ
うに、自動車の屋根およびトランクカバーの半分に塗装
した。結果を表１に示す。

【００４２】［比較例１］実施例１において、塗料組成
物を塗らなかった白色の自動車のボンネット、ドア、屋
根およびトランクカバー部分を観察した。観察結果を表
１に示す。表中ΔＬ値は明度変化を表し、マイナスが大
きい程汚れが付着していることを表す。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明の自動車部材は、水垢などの汚れ
付着を防止し、美観を長期にわたり維持できるため、一
定期間ごとの水洗いなどのメンテナンスを大幅に軽減す
ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加水分解性シリル基を有する化合物または
   その加水分解物により塗装された自動車部材。
2. 【請求項２】加水分解性シリル基を有する化合物または
   その加水分解物を含む合成樹脂により塗装された自動車
   部材。
3. 【請求項３】加水分解性シリル基を有する化合物がアル
   コキシシリル基を有する化合物である請求項１または２
   の自動車部材。
4. 【請求項４】合成樹脂がフッ素樹脂、アクリル樹脂、ポ
   リエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ゴム樹脂またはア
   ルキット樹脂である請求項２の自動車部材。