JPS61155431A - 高分子弾性体の表面処理用塗料組成物 - 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】 （発明の技術分野） この発明は、高分子弾性体、特に無極性のゴム等からな
る被塗装物の表面にワンコート処理することにより、被
塗装物の表面に強固に密着し、滑性、撥水性、防音性、
非固着性、非凍結性、耐摩耗性にすぐれた表面性を付与
するようにした表面処理用塗料組成物に関する。

（従来技術とその問題点） 自動中に用いられるウェザ−ストリップやグラスラン、
あるいは建築物のサツシュに用いられるウェザ−ストリ
ップに要求される条件としては、耐候性、耐熱性はもち
ろんのこと、非凍結性、耐水性、耐摩耗性、滑性等の多
くの性能が要求される。

一例として自動車のつＪザーストリップは、窓ガラスと
ドア間の摺動面間またはドアとボディ塗装板との接触面
に用いられており、その材質としてはストリップゴムま
たは塩ビ等が用いられている。

そして、このウェザ−ストリップの表面には滑性、撥水
性をもたらすために、硬化性シリコンまたはシリコンオ
イルを塗布している。

しかしながら、これらの硬化性シリコンあるいはシリコ
ンオイルは摩擦によりこすり落とされ、または拭き払わ
れやすく、効果の持続性がない。

つまり、これらシリコン類はそれ単独では被塗装物に対
する付着性がなく、また塗膜としてももろいものであっ
た。

このような欠点を改良するために、たとえば特開昭５５
−１６００６３号公報、特開昭５５−１５７６６１号−
公報、特開昭５５−１５７６６０号公報、特開昭５５−
１５７６６２号公報および実開昭５６−１６４８１９号
公報に開示されているごとく、前述のシリコンオイルを
ウレタン塗料に配合し、ウレタン塗料の付着性により形
成塗膜に強靭性を付与するようにしたものもある。

しかしながら、このウレタン−シリコンオイルの組成物
にあっては、表面に滑性、撥水性があるものの、耐候性
試験の実施によりシリコンオイル分が流され、早期に撥
水性、滑性を消失してしまうことが見出された。

したがって、使用につれて摺動ＩＩＩｔ！１面に対する
滑りが悪くなったり、雨水の撥水効果が悪くなり、特に
冬季には凍結してしまい、窓ガラスが開開できなくなる
などの不都合が生じていた。

また、これら二成分系の塗料組成物は、特にＥＰＴラバ
ー等のような非極性の高分子弾性体に対しては付着性が
悪いものであった。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは、従来のこの種の表面処理用塗料組成物の
欠点であった被塗装物への密着性および耐候性を改善し
、長期に亘って耐摩耗性、滑性。

撥水性、非固着性、非凍結性を付与する塗料用組成物に
ついて鋭意研究の結果、硬化性ポリウレタンに対し、ポ
リオルガノシロキサン組成物を配合するとともに、接着
付与剤を第３成分として加えることにより、以上の目的
を達成し得ることを見出し、本発明に到達した。

（発明の構成） 本発明の要旨とするところは、 多価イソシアナートと、ポリオールの組合せからなる硬
化性ポリウレタンと、ポリオルガノシロキサン組成物と
、接着付与剤を塗膜形成要素として実質的に含有してい
ることを特徴とする高分子弾性体の表面処理用塗料組成
物である。

ここで、硬化性ポリウレタン塗料としては、末端にヒド
ロキシル基を有するポリエステルポリオールまたはポリ
エーテルポリオールまたはそのブレンド、および末端に
両ブレンドと、ジイソシアナートとを反応して得られる
ウレタンプレポリマーに低分子ジアミンまたは低分子ジ
オールを鎖延長反応して得られる末端にアミノ基もしく
はヒドロキシル基を有するウレタンポリマーと、ジイソ
シアナートからなるものである。

以上の組成物の他に、Ｃ３・・・Ｃ６の飽和低分子ジオ
ール、　Ｃｔ　、　Ｃ５のジカルボン酸および前記飽和
低分子ジオールとジカルボン酸及び低分子三官能ポリオ
ールとジカルボン酸より合成した、末端にヒドロキシル
基を有するポリエステルとイソシアナートとを反応させ
て得られる、末端にヒドロキシル基を有するウレタンポ
リオールと、末端にイソシアナート基を有するウレタン
プレポリマーとからなるウレタン塗料を使用してもよい
。

ここで、前記イソシアナートとしては、ＭＤＩ。

ＴＯｌ、ＨＤＩ、ＩＰＤｉ　ＮＤｌ、ＸＤＩ。

Ｈ６ＭＤ　Ｉ　、　Ｈ１２，ＸＤ　ＩのＴＭＰアダクト
、水７ダクト、トリマー等の多官能イソシアナートまた
Ｇ、ｔ　（Ｄｅｓｉｏｄｕｒ）　Ｒ、ＲＦ　、　ＲＵが
例示できる。

ポリオルガノ、シロキサン組成物としては、特公昭５６
−１９８１２号公報に示される組成あるいはその他の組
成の硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を選ぶことが
できる。

具体的には、 （Ａ）一般式 ％式％ （ただし、Ｒ４は１価の置換または非置換の炭化水素基
、ａは１．０〜２．０の数、ｂは１以下の正の数、ｍは
４〜８００の数を表わす）で表わされ、１分子中に２個
以上のケイ素原子に結合した水酸基を含むポリオルガノ
シロキサンｉｏｏｍｍ部。

（Ｂ）一般式 ％式％ （ただし、Ｒ’はｌ１ｉｉの置換または非置換の炭化水
素基、ｎは２０００以上の数を示す）で表わされる両末
端水ｌｌ１ｍｒｒ＋″Ｓポリオルガノシロキサン２０〜
５００重量部 （Ｃ）ケイ素原子に結合させる水素原子が、１分子中に
少なくとも３個存在するポリオルガノハイド口ジエンシ
ロキサン （Ｄ）（イ）一般式 （ただしＲ３は水素原子および１価の置換または非ｌｔ
換の炭化水素基から成る群より選ばれる１価の基で、１
分子中に少なくとも２個はエポキシ蟇含有基で置換され
た１１Ｎ＋の炭化水素基、Ｃは１．０〜２．２．ｄは０
〜０．３．ｒは１０〜２０００の数を示す）で表わされ
るエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、 （０）少なくとも１１１１の炭素原子を介してケイ素原
子に結合した置換または非置換アミノ基と、ケイ素原子
に結合したアルコキン基を有するシランおよび／または
シロキサンを、エポキシ基含有ａ！１ＷＡに対してアミ
ノ基が０．１〜１０個になるように配合した混合物、 および前記（イ）、（ロ）の反応生成物からなる群より
選ばれた硬化性物質 および （Ｅ）触媒量の金属脂肪酸塩 の組合せからなっている。

接着付与剤としては変性ＥＰＤＭ、変性ＥＰＴ。

変性ＰＰ、変性ＰＥ、ＮＲまたはＮＲ変性体。

ＯＲまたはＣＲ変性体、有ａｉｍの群から選ばれる１種
または２種以上の組合せからなる。

１例として、変性ＥＰＤＭは、たとえばハロゲン化ＥＰ
ＤＭ、より具体的には、塩素＠１０〜３０パーセントの
塩素化ＥＰＤＭもしくは塩素化ＥＰＤＭに、アミノ基含
有アクリルモノマー、ヒドロキシル基含有アクリルモノ
マーを部分的にグラフトさせたものである。

なお、アミノ基含有アクリルモノマーとしては、Ｎ−メ
チロールアクリルアミド５メタクリルアミド、アクリル
アミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−
１，１ジメチル−３−オキソブチルアクリルアミド等が
ある。

また、ヒドロキシル基含有アクリルモノマーとしては、
２−ヒトＯキシルエチルメタクリレート。

２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、Ｎ−メチ０−ルアクリ
ルアミド、３−クロ０２−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート等がある。

他の変性体もＥＰＤＭに準じてハロゲン化もしくはハロ
ゲン変性物に対し、酸性または塩基含有アクリルモノマ
ーを部分グラフトしたものが用いられている。

また特殊例として有機酸は例えばトリクロロイソシアヌ
ール酸を用いることができる。

以上の組合せからなる組成物は、工業的に安価で最も入
手しやすい組合せの中から適宜選ぶことができる。

本発明は以上の主要成分の他に、触媒、促進剤等の添加
剤、染料、顔料、トルエン、ＭＥＫ等の溶剤あるいは希
釈剤を含む。

なお、前述の触媒としては、ジブチルスズジアセテート
、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオクトエー
ト、トリブチルスズオクトエート。

ジオクヂルスズアセテート、メルカプタンスズ。

ジオクチルスズオレエート等が用いられる。これらの触
媒は前記組成物の塗料化に際しその反応を促進させる。

次に、前記組成物の配合比は、以下のように設定するこ
とができる。

硬化性ポリウレタン１００（重量部：以下同じ）に対し
て：ポリオルガノシロキサン組成物１〜１０００　：接
着付与剤５〜３００である。

この限定理由について説明する。すなわら、硬化性ポリ
ウレタン１００部に対し、ポリオルガノシロキサン組成
物１〜１０００部を配合するのは、これが１部を下回る
と、形成された塗膜に滑性や撥水性がなくなり、また１
０００部を上回ると、バインダとしてのウレタン塗料の
機能を損わせるからである。したがってポリオルガノシ
ロキサン組成物の配合比については、被塗装物表面に対
する滑性の付与度によって種々異なるが１述の範囲内と
すべきである。

また、接着付与剤としては、５部以下では組成物全体と
して被塗装面に対し十分な密着性が得られず、逆に３０
０部以上だと塗料化の際に層分離を生じ均一な塗膜を得
がたい。

したがって、硬化性ポリウレタン塗料１００部に対し接
着付与剤は２０〜１００ｍが好結渠を与える。

本発明の塗料組成物は、可使用時間内で刷毛。

スプレー等により被塗装物である高分子弾性体表面に塗
布される。

高分子弾性体としては、一般的に用いられるストリップ
ゴムや塩ビ等あるいは最も効果を発揮する対象としてＥ
ＰＴラバー、ＥＰＤＭラバー等の非極性高分子弾性体等
が掲げられる。

（発明の効果） 本発明の塗料用組成物を被塗装物にコーティングした状
態では、強固に被塗装物に密着し、被塗装物表面に耐摩
耗性、ＦＲ性、撥水性、非固着性および非凍結性を付与
する。

特に、この塗料組成物をＥＰＴラバーやＥＰＤＭラバー
等のような非極性高分子弾性体の表面に適用した場合に
は、他の表面処理用塗料組成物をコーティングした場合
に比して著しく密着性が改善される。

これは、接着付与剤がポリウレタン樹脂に相溶性を有す
ることと、被塗装物の非極性表面に対する相溶性が良好
なことに起因する。

更にポリオルガノシロキサン組成物がポリウレタン塗料
中に分散保持された状態で被塗装物表面に浮き出る結果
、滑性その他要求される好ましい特性を与えるものと推
察される。

したがって、本発明の塗料組成物は、非極性高分子弾性
体の表面に塗装するにあたって、前処理、および模処理
を要することなく、塗布工程を簡素化できる利点もある
。

（実施例の説明） 以下、実施例につき説明する。

まず、用いられるウレタンポリオールとしては、（Ａ）
アミン鎖延長のエステル系ウレタン、（Ｂ）ＯＨ鎖延長
エステル系ウレタン、（Ｃ）ＯＨ鎖延長エーテル系ウレ
タン、（Ｄ）エステル系ウレタン＋エーテル系ウレタン
のブレンドを用いた。

各ウレタンポリオールの製造方法としては以下の通りで
ある。

（Ａ）アミン鎖延長エステル系ウレタン分子量２０００
のブタンジオール、アジピン酸から得られたポリエステ
ルポリオールｉｏｏｍｍ部にトルエンｉｏｏｍｍ部およ
びイソホロンジイソシアナート２２．２重量部を加え、
ジブチルスズジラウレートを触媒としてＮ２ガス中で１
００〜１１０℃で２時間反応する。次に５０℃まで冷却
模、エチレンジアミンを３重機部添加し、更に７０〜８
０℃で１時間反応を続ける。反応終了後、固形分が３０
％になるようにトルエン及び少量のＩＰＡで希釈し、ウ
レタンプレポリマーとする。

（Ｂ）ＯＨＩＩ延艮エステル系ウレタつ分子ｉｌｉ　ｏ
ｏｏのブタンジオール、エチレングリコール、７ジピン
酸から作られたポリエステルポリオール１００重量部に
、ジフェニールメタンジイソシアナート５３重量部、ト
ルエン１５０重量部、ＭＥＫ５３重量部を加え、ジオク
チルスズオレエートを触媒として９０℃で２時間反応さ
せる。その優１・４ブタンジオールを１０重同郡添加し
、更に１時間反応を続けた後、ＭＥＫにより３０％に希
釈し、ウレタンプレポリマーとする。

（Ｃ）ＯＨＩｍ延長エーテル系ウレタン分子量２０００
のポリプロピレングリコール１００部にトルエン１１２
．５部及びＭＥＫ１１２．５部で希釈したものに、ジフ
ェニルメタンジイソシアナート１２．５部を加え、メル
カプタンスズを触媒としてＮ２ガス中で９０〜１００℃
で４時間反応する。反応終了後固形分が３０％になるよ
うに、トルエン、ＭＥＫで希釈し、ウレタンプレポリマ
ーとする。

（Ｄ）エステル系ウレタン＋エーテル系ウレタンブレン
ド 分子量２０００のブタンジオール、エチレングリコール
、アジピン酸から作られたポリエステルポリオール５０
部と、分子１２０００のポリプロピレングリコール５０
部を、ＭＥＫ１００部に溶解し、これに２・４トリレン
ジイソシアナート８．７部を加え、ジブチルスズジラウ
レートを触媒としてＮ２　ガス中で８０〜９０℃で４時
間反応する。反応終了後固形分が３０％になるようにＭ
ＥＫで希釈し、ウレタンプレポリマーとする。

次に変性ＥＰＤＭとしては、以下のグラフト共重合体を
用いた。

（Ｅ−１） 塩素化ＥＰＤＭ（１！素化度２０重量％）１００部に、
Ｎ−メチロールアクリルアミド２０部をトルエン５００
部に溶解し、９０〜１００℃に昇温後、過酸化ベンゾイ
ル０．５部を添加し、約３時間反応し、重合率約５０％
のグラフト共重合体を得る。これをトルエンで１０％に
希釈する。

（Ｅ−２） 塩素化ＥＰＤＭ（塩素化度２０重量％）１００部に、ア
クリルアミド１０部及び２ヒドロキシ工チルメタクリレ
ート１０部を加え、この混合物をトルエン５００部に溶
解し、９０〜１００℃に昇温後、過酸化ベンゾイル０．
５部を添加し、約３時間反応することにより重合率約５
０％のグラフト共重合体を得る。これをトルエンで１０
％に希釈する。

ポリオルガフシ０キサン組成物としては、東芝シリコー
ン■　　　　■ＹＳＲ３０２２ポリオルガノシロキサン
　■ＸＣ９６０３触媒　　　　　　　　　　■ＹＣ６８
３１を用いた。

実施例１ ウレタンポリオール（Ａ）　　　３３３　　　部硬化性
シリコン （ＹＳＲ３０２２）　　　　１３０ ポリオルガノシロキサン （ＸＣ９６０３）　　　　　　１３ 触媒（ＹＣ６８３１）　　　　　　　１．３ポリイソシ
アナート　　　　　　６０ ハロゲン化ＥＰＤＭ　（Ｅ−１）　　４０トルエン　　
　　　　　　　　５００ ＭＥＫ　　　　　　　　　　　　５００以上のごとく調
整した塗料組成物を表面未処理の自動車用ウニザルスト
リップの表面にスプレーで塗布し、室温で乾燥させた。

実施例２ ウレタンポリオール（Ｂ）　　　３３３　　　部硬化性
シリコン （ＹＳＲ３０２２）　　　　１３０ ポリオルガノシロキサン （ＸＣ９６０３）　　　　　　１３ 触媒（ＹＣ６８３１）　　　　　　　１．３ポリイソシ
アナート　　　　　　３０ （ＴＭＰ−ＴＤ　ｌアダクト）２０ ハロゲン化ＥＰＤＭ（Ｅ−１）　　２０トルエン　　　
　　　　　　　５００ 以上の組成比により調整した塗料を表面未処理の自ｅ車
用ウェザーストリップにスプレーで塗布し、４０℃赤外
ランプ下で１０分間乾燥させた。

実施例３ ウレタンポリオール（Ｃ）　　　　３３３　　　部硬化
性シリコン （ＹＳＲ３０２２）　　　　　　１３０ポリオルガノシ
ロキサン （ＸＣ９６０３）　　　　　　　１３ 触媒（ＹＣ６８３１）　　　　　　　　１．３ポリイソ
シアナート　　　　　　　３０ハロゲン化ＥＰＤＭ　（
Ｅ−１）　　４００トルエン　　　　　　　　　　　２
００以上の組成比の塗料組成物を実施例１と同様の要領
でつＴザーストリップ上にスプレー塗布を行った。

実施例４ ウレタンポリオール（Ｄ）　　　　３３３　　　部硬化
性シリコン （ＹＳＲ３０２２）　　　　　　１３０ポリオルガノシ
ロキサン （ＸＣ９６０３）　　　　　　　　　１３触媒（ＹＣ６
８３１）　　　　　　　　１．３ポリイソシアナート　
　　　　　　３０ハロゲン化ＥＰＤＭ　（Ｅ−２）　　
２００トルエン　　　　　　　　　　　４００以上の組
成比の塗料組成物を実施例１と同様に表面未処理のウェ
ザ−ストリップ上にスプレー塗布し乾燥させた。

比較例１ 特公昭５６−１９８１３号公報に開示されている硬化性
シリコン単体からなる塗料を調整し、実施例１〜４と同
一条件下でウェザ−ストリップ表面に塗布した。

比較例２ 特開昭５５−１５７６６２号公報に示されるように、ウ
レタン＋シリコンオイル＋フッ素樹脂からなる塗料組成
物を同公報にしたがって調整し、これを実施例１〜４と
同一条件下でスプレー塗布した。

比較例３ 実開昭５６−１６４８号公報に示されるウレタン＋フッ
素樹脂トポリフミド樹脂の組合せからなる塗料組成物を
同公報にしたがって調整し、これを実施例１〜４と同一
要領でウニナーストリップの表面にスプレー塗布しｌ〔
。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜３によって得られた
つ１　ｔｙ−ストリップの表面状態を測定した結果を以
上の表に示す。

なお、測定項目としては、耐摩耗性、接触角及び接着強
度である。耐摩耗性及び接触角については初期状態と、
ウエザオメーター内で６３±３℃、１００時間耐候後の
状態を示す。

また、耐摩耗性の試験条件としては、ＪＩＳ規格により
表面を８００番のサンドペーパーにより、ストローク１
２０ｍ、サイクルは３０サイクル／１ｎ、下で表面剥離
状態になるまでストＯ−りが何回になるかを検査した。

接触角は液滴法により行い、表面に滴下した水滴の接触
角を測定した。

接着強度は表面処理したスポンジ同士を貼合せ、引張り
速度２００ａｍ／ｗｉｎ、、　１８０１１　（Ｐｅｅｌ
）剥離によって測定した。

＊；スポンジ材破壊、◎；シリ」ン凝集ＦＩＩ壊△；ス
１〜リップゴムとり膜の界面剥離以上の結果からも明ら
かなように、本発明に係る塗料用組成物を塗膜形成要素
としたものでは、耐摩耗性が飛躍的に向上する。

また、接触角は初期状態と耐候後では全く変化がなく、
更に接着強度も貼合せたスポンジ材が破壊するほどの接
着強度を示し、従来の塗料組成物に比して格段の優れた
結果を青ている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多価イソシアナートと、ポリオールの組合せからなる硬
   化性ポリウレタンと、ポリオルガノシロキサン組成物と
   、接着付与剤を塗膜形成要素として実質的に含有してい
   ることを特徴とする高分子弾性体の表面処理用塗料組成
   物。