KR20240019769A - 코팅제, 및 스프링 - Google Patents

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KR20240019769A
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resin
coating
carbonate
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KR1020237041993A
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다이스케 이바노
츠요시 마츠다
노리후미 아리사카
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닛폰 하츠죠 가부시키가이샤
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Abstract

경화 후의 경화물의, 25℃ 및 80℃에서의 인열 강도는 20kN／m 이상이며, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도는 30 ∼ 100인, 코팅제, 및 그것을 이용한, 스프링.

Description

코팅제, 및 스프링
본 개시는, 코팅제, 및 스프링에 관한 것이다.
자동차, 철도 차량 등에는, 각종 스프링이 사용되고 있다. 이들 스프링의 대부분은 강제(鋼製)이며, 그 표면에는, 통상, 내식성을 부여하기 위한 도장(塗裝)이 실시되어 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 「소정의 표면 온도로 예열된 코일 스프링의 적어도 축방향 일부분을, 내부에 융점이 250℃ 이하인 열가소성 수지 분말체를 수용한 홈통 형상 용기 내에서 전동(轉動)시키고, 상기 코일 스프링의 스프링 소선(素線)에 부착된 수지 분말체를 가열 용융한 후 고화(固化)시키도록 한 것을 특징으로 하는 코일 스프링의 피복부 형성 방법」이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 「두께가 450㎛ 이하인 1층의 도막을 갖고, 상기 도막은 에폭시 수지와 페놀 수지와 아연을 포함하는 것을 특징으로 하는 고(高)내구성 스프링」이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 「도막이, 에폭시 수지와 페놀 수지와 아연을 포함하는 에폭시 수지계 분말체 도료의 경화물이다」는 것도 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 「내식 파우더 코팅 베이스코트를 그 위에 갖는 스틸 기체(基體) 상의 내칩 파우더 탑코트로서, 1 이상의 강화 에폭시 수지의 1 이상의 수지 성분, 수지 100부당 0.1 내지 5부(phr)의 1 이상의 왁스 및 임의로 최고 200phr까지의 1 이상의 증량제의 코팅 파우더의 경화 또는 융합 생성물을 포함하는 내칩 파우더 탑 코트」가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 4에는, 「차량의 서스펜션에 사용되는 코일 스프링으로서, 사용 시의 응력이 다른 부분과 비교하여 높은 것과, 파편(飛び石)에 의한 도막 손상의 확률이 다른 부분과 비교하여 높은 것 중 적어도 한쪽의 조건을 충족시키는 부분에 있어서, 그 부분에 인접하는 부분에 있어서의 보다 도막이 두껍게 된 것을 특징으로 하는 서스펜션 스프링」이 개시되어 있다.
일본 특허공개 소 57-136972호 공보 국제공개 WO2017／163877호 일본 특허공개 2009-120812호 공보 일본 특허공개 2007-308067호 공보
스프링용의 코팅제에 있어서, 스프링에 코팅한 후의 경화물층(코팅층)에는, 스프링의 반복적인 신축(伸縮), 스프링의 선간 접촉, 다른 부재에의 접촉에 대한 내구성이 요구된다. 또한, 파편 등에 의한 충격에도 견디는 내충격성도 요구된다.
그러나, 최근에는, 요구 레벨이 높고, 상온에서의 내구성과 함께, 특히 저온하, 고온하에서의 내충격성이 요구되고 있지만, 충분히 검토되고 있지 않는 것이 현상(現狀)이다.
스프링용 코팅제 이외의 용도의 코팅제에도 마찬가지의 특성이 요구되고 있다.
그래서, 본 개시의 과제는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성이 우수한 경화물층을 형성 가능한 코팅제, 및 그것을 이용한 스프링을 제공하는 것이다.
상기 과제는, 이하의 수단에 의해 해결된다.
<1>
경화 후의 경화물의, 25℃ 및 80℃에서의 인열(引裂) 강도는 20kN／m 이상이며, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도는 30 ∼ 100인, 코팅제.
<2>
경화 후의 경화물은, 우레탄 결합을 갖는 경화물인 <1>에 기재된 코팅제.
<3>
(A) 고분자 폴리올과, (B) 이소시아네이트와, (C) 쇄(鎖) 길이 연장제를 포함하는 조성물, 또는 (D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머를 포함하는 조성물로 이루어지는 <1> 또는 <2>에 기재된 코팅제.
<4>
상기 (A) 고분자 폴리올은, (A1) 폴리카보네이트계 폴리올, (A2) 비스페놀 구조를 갖는 폴리에테르계 폴리올, (A3) 락톤계 폴리올, (A4) 폴리에스테르계 폴리올, 및 (A5) 폴리카보네이트계 폴리올과 락톤계 폴리올과의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 <3>에 기재된 코팅제.
<5>
스프링 용도인 <1> 내지 <4> 중 어느 한 항에 기재된 코팅제.
<6>
표면의 적어도 일부에, <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 코팅제의 경화물층을 갖는, 스프링.
본 개시에 의하면, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성이 우수한 경화물층을 형성 가능한 코팅제, 및 그것을 이용한 스프링을 제공할 수 있다.
이하에, 본 개시의 일례인 실시형태에 대해서 설명한다. 이들 설명 및 실시예는 본 개시를 예시하는 것이며, 본 개시를 제한하는 것은 아니다.
본 명세서에서 「∼」를 이용하여 나타난 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소치 및 최대치로서 포함하는 범위를 나타낸다.
본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 하나의 수치 범위에서 기재된 상한치 또는 하한치는, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한치 또는 하한치로 치환해도 된다. 또한, 본 개시 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한치 또는 하한치는, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
본 명세서에서 각 성분은 해당하는 물질을 복수종 포함하고 있어도 된다. 본 명세서에서 각 성분의 양에 대해서 언급하는 경우, 각 성분에 해당하는 물질이 복수종 존재하는 경우에는, 특별히 언급하지 않는 한, 상기 복수종의 물질의 합계량을 의미한다.
본 실시형태에 따른 코팅제는, 경화 후의 경화물의, 25℃ 및 80℃에서의 인열 강도는 20kN／m 이상이며, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도는 30 ∼ 100인, 코팅제이다.
또, 경화 후의 경화물이란, 용제를 건조하여 형성되는 경화물, 또는, 성분이 반응하여 형성되는 경화물을 의미한다.
본 개시의 코팅제는, 상기 구성에 의해, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성이 우수한 경화물층을 형성 가능하게 된다.
이하, 본 실시형태에 따른 코팅제의 상세에 대해서 설명한다.
(특성)
본 실시형태의 코팅제에 있어서, 경화 후의 경화물의, 25℃에서의 인열 강도는, 20kN／m 이상이지만, 상온하에서의 내구성 향상의 관점에서, 60kN／m 이상이 바람직하고, 90kN／m 이상이 보다 바람직하다.
단, 25℃ 인열 강도의 상한은, 충격 흡수성의 관점에서, 예를 들면, 350kN／m 이하이다.
본 실시형태의 코팅제에 있어서, 경화 후의 경화물의, 80℃에서의 인열 강도는, 20kN／m 이상이지만, 고온하에서의 내구성 향상의 관점에서, 30kN／m 이상이 바람직하고, 40kN／m 이상이 보다 바람직하다.
단, 80℃에서의 인열 강도의 상한은, 충격 흡수성의 관점에서, 예를 들면, 150kN／m 이하이다.
여기에서, 인열 강도는, JIS K 7311:1995에서 규정된 인열 시험에 준하여 측정된다.
본 실시형태의 코팅제에 있어서, 경화 후의 경화물의, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도는, 30 ∼ 100이지만, 저온하에서의 내충격성 향상의 관점에서, 50 ∼ 100이 바람직하고, 70 ∼ 100이 보다 바람직하다.
25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도가 상기 범위이면, 저온하에서의 내충격성이 높아진다. 또한, 본 실시형태의 코팅제를 강(鋼)스프링 용도에 적용하는 경우, 강스프링보다 부드러운 경도가 되기 때문에, 이음 방지가 도모된다.
타입 A 듀로미터 경도는, JIS K 7311:1995에 규정된 경도 시험에 준하여 측정된다.
(조성)
본 실시형태의 코팅제는, 상기 특성을 충족시키는 경화물을 형성할 수 있으면, 열가소성 수지의 조성물, 열경화 수지 형성용의 조성물 중 어느 것이어도 좋다.
열가소성 수지로서는, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 나일론 수지, 염화비닐 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리페닐렌설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에테르이미드 수지 등을 들 수 있다.
열경화 수지로서는, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 시아네이트 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다.
그 외, 천연 고무, 부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무 등의 고무 재료도 들 수 있다.
이들 중에서도, 본 실시형태의 코팅제에 있어서, 경화 후의 경화물은, 우레탄 결합을 갖는 경화물이 바람직하고, 구체적으로는, 우레탄 수지인 것이 바람직하다.
특히, 본 실시형태의 코팅제는, (A) 고분자 폴리올과, (B) 이소시아네이트와, (C) 쇄 길이 연장제를 포함하는 조성물, 또는 (D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머를 포함하는 조성물인 것이 바람직하다.
[(A) 고분자 폴리올과, (B) 이소시아네이트와, (C) 쇄 길이 연장제를 포함하는 조성물]
-(A) 고분자 폴리올-
(A) 고분자 폴리올로서는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성의 향상의 관점에서, (A1) 폴리카보네이트계 폴리올, (A2) 비스페놀 구조를 갖는 폴리에테르계 폴리올, (A3) 락톤계 폴리올, (A4) 폴리에스테르계 폴리올, 및 (A5) 폴리카보네이트계 폴리올과 락톤계 폴리올과의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
(A1) 폴리카보네이트계 폴리올로서는, 예를 들면, 글리콜과 알킬렌카보네이트를 반응시킨 폴리올, 글리콜과 디아릴카보네이트를 반응시킨 폴리올, 글리콜과 디알킬카보네이트를 반응시킨 폴리올 등을 들 수 있다.
알킬렌카보네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌카보네이트, 1,2-프로필렌카보네이트, 1,2-부틸렌카보네이트 등을 들 수 있다.
디아릴카보네이트로서는, 예를 들면, 디페닐카보네이트, 4-메틸디페닐카보네이트, 4-에틸디페닐카보네이트, 4-프로필디페닐카보네이트, 4,4'-디메틸디페닐카보네이트, 2-톨릴-4-톨릴카보네이트, 4,4'-디에틸디페닐카보네이트, 4,4'-디프로필디페닐카보네이트, 페닐톨루일카보네이트, 비스클로로페닐카보네이트, 페닐클로로페닐카보네이트, 페닐나프틸카보네이트, 디나프틸카보네이트 등을 들 수 있다.
디알킬카보네이트로서는, 예를 들면, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디-n-프로필카보네이트, 디이소프로필카보네이트, 디-n-부틸카보네이트, 디이소부틸카보네이트, 디-t-부틸카보네이트, 디-n-아밀카보네이트, 디이소아밀카보네이트 등을 들 수 있다.
(A2) 비스페놀 구조를 갖는 폴리에테르계 폴리올로서는, 환상(環狀) 디올(비스페놀 A, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 S, 비스페놀 P 등의)에 폴리에틸렌옥사이드 및／또는 폴리프로필렌옥사이드를 부가한 폴리에테르폴리올, 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 수소화 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물, 수소화 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 폴리에테르계 폴리올로서는, 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물이 바람직하다.
(A3) 락톤계 폴리올로서는, 락톤(ε-카프로락톤, β-메틸-δ-발레로락톤 등)의 개환 중합체 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 카프로락톤의 개환 중합체(카프로락톤계 폴리올)가 바람직하다.
(A4) 폴리에스테르계 폴리올로서는, 락톤계 폴리올 이외의, 다염기산과 다가 알코올과의 축합계 폴리에스테르계 폴리올을 들 수 있다.
다염기산으로서는, 예를 들면 다가 카르복시산을 들 수 있다. 구체적으로는, 다염기산으로서는, 프탈산, 이소프탈산, 테트라히드로프탈산, 테트라히드로이소프탈산, 헥사히드로프탈산, 헥사히드로테레프탈산, 트리멜리트산, 아디프산, 세바스산, 숙신산, 아젤라산, 푸말산, 말레산, 이타콘산, 피로멜리트산, 및 이들 산무수물을 들 수 있다.
다가 알코올로서는, 글리콜 및 3가 이상의 다가 알코올을 들 수 있다. 구체적으로는, 글리콜로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 헥실렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 메틸프로판디올, 시클로헥산디메탄올, 3,3-디에틸-1,5-펜탄디올 등을 들 수 있다. 3가 이상의 다가 알코올로서 구체적으로는, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등을 들 수 있다.
(A5) 폴리카보네이트계 폴리올과 락톤계 폴리올과의 공중합체로서는, 상기 (A1) 폴리카보네이트계 폴리올과 상기 (A3) 락톤계 폴리올과의 공중합체를 들 수 있다.
또, (A) 각 고분자 폴리올은, 각각, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다.
(A) 고분자 폴리올의 수평균 분자량은, 300 ∼ 12000이 바람직하고, 800 ∼ 4000이 보다 바람직하다.
여기에서, 수평균 분자량은, JIS K0070에 의한 수산기가의 측정치와, 관능기 수로부터 구한 경우의 분자량으로 한다. 또, 다른 성분의 수평균 분자량도 마찬가지로 측정한다.
-(B) 이소시아네이트-
(B) 이소시아네이트로서는, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 1,4-나프틸렌디이소시아네이트, 3,3'-디클로로-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트; 헥사메틸렌디이소시아네이트, 프로필렌-1,2-디이소시아네이트, 부틸렌-1,2-디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트; 등의 주지(周知)의 폴리이소시아네이트를 들 수 있다.
(B) 이소시아네이트는, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다.
-(C) 쇄 길이 연장제-
(C) 쇄 길이 연장제로서는, 분자량 60 ∼ 300이고, 2관능 ∼ 4관능 폴리올을 들 수 있다.
2관능 폴리올로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 메틸펜탄디올, 헥산디올, 헵탄디올, 옥탄디올, 노난디올, 데칸디올, 도데칸디올 등의 지방족 디올; 시클로헥산디올, 수첨(水添) 자일릴렌글리콜 등의 지환식 디올; 자일릴렌글리콜 등의 방향족 디올; 2가의 알코올에 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등)를 부가 중합시킨 폴리에테르폴리올도 들 수 있다. 또, 복수종의 알킬렌옥사이드의 부가 중합은, 랜덤 부가 중합이어도, 블록 부가 중합이어도 좋다.
3관능 폴리올로서는, 3가의 알코올로서는, 예를 들면, 글리세린, 트리메틸올프로판 등의 탄소수 3 ∼ 10의 3가의 알코올을 들 수 있다. 3관능 폴리올로서는, 3가의 알코올에 알킬렌옥사이드(에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등)를 부가 중합시킨 폴리에테르폴리올도 들 수 있다. 또, 복수종의 알킬렌옥사이드의 부가 중합은, 랜덤 부가 중합이어도, 블록 부가 중합이어도 좋다.
4관능 폴리올로서는, 예를 들면, 에틸렌디아민, 펜타에리트리톨 등에 알킬렌옥사이드를 부가 중합시킨 폴리에테르폴리올을 들 수 있다.
그 외, 저분자 폴리올로서는, 아디프산 및 단쇄 디올의 에틸렌글리콜이나 1,4-부탄디올 등과, 글리세린 등 다관능 트리올과의 축합에 의한 에스테르계 폴리올 등도 들 수 있다.
(C) 쇄 길이 연장제는, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다. 프리폴리머로서 폴리이소시아네이트와 미리 반응시켜 두어도 상관없다.
이들 중에서도, (C) 쇄 길이 연장제로서는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성의 향상의 관점에서, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메틸올프로판, 글리세린이 바람직하고, 1,4-부탄디올과 1,6-헥산디올이 보다 바람직하다.
[(D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머를 포함하는 조성물]
-(D) 프리폴리머-
프리폴리머는, 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머이다.
폴리올로서는, 상기 (A) 고분자 폴리올, 상기 (C) 쇄 길이 연장제에서 예시된 저분자 폴리올을 들 수 있다.
이소시아네이트로서는, 상기 (B) 이소시아네이트를 들 수 있다.
(D) 프리폴리머를 포함하는 조성물에는, (D) 프리폴리머 이외에, (A) 고분자 폴리올, (B) 이소시아네이트, 및 (C) 쇄 길이 연장제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다.
-다른 성분-
본 실시형태의 코팅제는, 그 외 성분을 포함해도 된다.
그 외 성분으로서는, 촉매, 증점제, 산화 방지제, 착색제, 자외선 흡수제, 무기 필러(탄산칼슘 등) 등의 주지의 첨가제를 들 수 있다.
또한, 온간(溫間)에서의 기계적 특성을 향상시키기 위해서는, 수지 자체의 구조를 내열성이 높은 것으로 하거나, 그 밖에도, 가교제나 보강제(CNT 등)를 첨가하여 내열성을 높일 수 있다.
-성분의 비율-
(A) 고분자 폴리올 및 (C) 쇄 길이 연장제와 (B) 이소시아네이트 및 (D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머와의 당량비((A ＋ C)／(B ＋ D))는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성의 향상의 관점에서, 0.5 ∼ 1.5, 또는 0.8 ∼ 1.2가 바람직하다.
(A) 고분자 폴리올과 (C) 쇄 길이 연장제와의 질량비(A／C)는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성의 향상의 관점에서, 1.0 ∼ 35.0, 또는 1.5 ∼ 10.0이 바람직하다.
(D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머와 (C) 쇄 길이 연장제와의 질량비(D／C)는, 상온하 및 고온하에서의 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성의 향상의 관점에서, 1.0 ∼ 15.0, 또는 5.0 ∼ 10.0이 바람직하다.
(코팅제의 용도)
본 실시형태의 코팅제는, 예를 들면, 스프링, 스태빌라이저, 범퍼, 건축재(벽면 타일 등)의 보호층 형성용의 코팅제로서 바람직하게 적용할 수 있다.
이들 중에서도, 본 실시형태의 코팅제는, 스프링용의 코팅제를 대용적으로 들 수 있다.
구체적으로는, 본 실시형태의 물품은, 표면의 적어도 일부에, 상기 본 실시형태의 스프링용 코팅제의 경화물층을 갖는다.
본 실시형태의 스프링은, 표면의 적어도 일부에, 상기 본 실시형태의 스프링용 코팅제의 경화물층을 갖는다. 스프링은, 코일 스프링, 판 스프링 중 어느 것이어도 좋다.
코팅제의 경화물층을 마련하는 태양으로서는, 예를 들면, 다음과 같다.
1) 스프링선끼리의 접촉에 의한 이음 방지의 목적으로, 코일 스프링의, 스프링선끼리 접촉하는 부위의 표면
2) 도장 보호의 목적으로, 코일 스프링의, 자리 감김(座卷) 부분의 표면, 혹은 코일 스프링의 일부 또는 전면
3) 충격 완화 및 부스러기 방지의 목적으로, FRP제의 판 스프링의, 일부 또는 전면
(도포 방법)
본 실시형태의 코팅제의 도포 방법은, 특별히 제한은 없고, 침지 도포, 스프레이 도포, 롤러 도포, 브러쉬 도포법, 플로우 코터법 등의 도포 방법을 적용할 수 있다.
여기에서, 코일 스프링에, 본 실시형태의 코팅제를 도포하는 경우, 형성되는 경화물층의 두께를 1㎜ 이상(특히 1 ∼ 2㎜)으로 하는 것이 바람직하기 때문에, 도막의 처짐의 문제가 우려된다.
그 때문에, 본 실시형태의 코팅제에, 증점제를 배합하여, 점도를 증가시키는 것도 바람직하다.
또한, 자외선 경화할 수 있도록, 본 실시형태의 코팅제에 아크릴레이트계 수지와 광중합개시제를 배합하여, 도막 형성 직후에, 자외선을 조사하여, 도막의 표층부를 경화시키는 것도 바람직하다.
실시예
이하에 본 개시의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 개시는 이들 실시예에 하등 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서, 특별히 언급이 없는 한, 배합량(함유량, 첨가량)에 관한 「부」, 「％」는 모두 중량 기준이다.
<실시예 1 ∼ 7, 비교예 1 ∼ 8>
미리 50℃로 가온한, 표 1에 나타내는 양(g)의 성분(단, 이소시아네이트를 제외함)을 폴리 컵에 정칭(精秤)하고, PRIMIX Corporation 제조 고속 유화·분산기 T.K. 호모 디스퍼 2.5형(DH-2.5／1001)으로, 2000rpm에서 1분간 교반한다.
다음으로, 얻어진 용액에, 미리 50℃로 가온한, 표 1에 나타내는 이소시아네이트를 투입하고, PRIMIX Corporation 제조 「고속 유화·분산기 T.K. 호모 디스퍼 2.5형(DH-2.5／1001)」으로, 2000rpm에서 10초 교반하고, 코팅제를 조제했다.
다음으로, 코팅제를, 이형제를 도포한 알루미늄제 판에 도포했다. 코팅제를 도포한 알루미늄제 판을, 오븐에 넣고, 온도 160℃ 및 20분 보지(保持)한 후, 오븐으로부터 취출하여 10분 실온 냉각했다.
알루미늄제 판으로부터, 코팅제의 경화물을 벗겼다.
이와 같이 하여, 두께 1.5㎜, 직경 5㎝의, 원반상의 코팅제의 경화물을 얻었다.
단, 우레탄 프리폴리머를 사용하는 예에서는, 표 1에 나타내는 성분을, PRIMIX Corporation 제조 「고속 유화·분산기 T.K. 호모 디스퍼 2.5형(DH-2.5／1001)」으로, 2000rpm에서 10초 교반하고, 코팅제를 조제했다.
<평가>
얻어진 각 예의 코팅제의 경화물에 대해서, 다음의 평가를 실시했다.
(인열 강도, 타입 A 듀로미터 경도)
이미 기술한 방법에 따라서, 경화물의, 25℃ 및 80℃에서의 인열 강도, 25℃에서의 신장, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도, 25℃에서의 타입 D 듀로미터 경도를 측정했다.
(상온하 내구성)
얻어진 각 예의 코팅제의 경화물의 상온하 내구성은, 상온(25℃하)에서 2ton의 피로 시험을 실시하여, 평가했다. 구체적으로는, 다음과 같다.
코일 스프링에 코팅재를 도포하고, 가열 경화시켜, 시험체를 제작했다. 이 시험체에 2ton의 하중을 반복적으로 부여하고, 부여한 하중의 횟수마다 코팅재가 파단되지 않았는지를 시험했다. 그리고, 하기 평가 기준으로 평가했다.
◎: 30000회까지는 파단이 확인되지 않는다.
○: 5000회까지는 파단이 확인되지 않는다.
×: 5000회까지에서 파단이 확인되었다.
(고온하 내구성)
얻어진 각 예의 코팅제의 경화물의 고온하 내구성은, 온간(80℃하)에서 2ton의 피로 시험을 실시하여, 평가했다. 구체적으로는, 다음과 같다.
코일 스프링에 코팅재를 도포하고, 가열 경화시켜, 시험체를 제작했다. 이 시험체에 고온하에서 2ton의 하중을 반복적으로 부여하고, 부여한 하중의 횟수마다 코팅재가 파단되지 않았는지를 시험했다. 그리고, 하기 평가 기준으로 평가했다.
◎: 30000회까지는 파단이 확인되지 않는다.
○: 5000회까지는 파단이 확인되지 않는다.
×: 5000회까지에서 파단이 확인되었다.
(저온하 내충격성)
자동차의 발 주변 부품에는, 파편이 충돌하기 때문에, 저온하에서도 도막의 균열이 발생하지 않도록, 도막에는 유연성이 요구된다. 그래서, 코팅제의 저온하에서의 유연성을 평가하기 위해, 두께 1.5㎜, 폭 30㎜, 길이 60㎜의 주형판을 -36℃ 환경에 24시간 정치하고, 그 후, 취출하여 즉시 180° 굴곡시켜, 균열의 유무를 확인했다.
○: 균열하지 않는다
×: 균열했다
이하, 표 1에서의 표기의 상세는, 다음과 같다.
-고분자 폴리올-
·PH50: 폴리카보네이트계 폴리올(Ube Industries, Ltd. 제조 「ETERNACOLL PH50」)
·BENEBIOL HS0830B: 폴리카보네이트계 폴리올(Mitsubishi Chemical Corporation 제조 「BENEBIOL HS0830B」)
·C-3090: 폴리카보네이트계 폴리올(KURARAY CO., LTD. 제조 「KURARAY POLYOL C-3090」)
·BPX-33: 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물(ADEKA CORPORATION 제조 「아데카 폴리에테르 BPX-33」)
·BPX-55: 비스페놀 A의 프로필렌옥사이드 부가물(ADEKA CORPORATION 제조 「아데카 폴리에테르 BPX-55」)
·T2305: 카프로락톤계 폴리올(Daicel Corporation 제조 「PLACCEL T2305」)
·L220LA: 카프로락톤계 폴리올(Daicel Corporation 제조 「PLACCEL L220LA」)
·P-530: 폴리에스테르계 폴리올(KURARAY CO., LTD. 제조 「KURARAY POLYOL P-530」)
·F-3010: 폴리에스테르계 폴리올(KURARAY CO., LTD. 제조 「KURARAY POLYOL F-3010」)
·Capa7203: 폴리카보네이트계 폴리올과 락톤계 폴리올과의 공중합체(INGEVITY Corporation 제조 「Capa 7203」)
-이소시아네이트-
·CORONATE MX: 1,4-MDI(Monomeric MDI)(TOSOH CORPORATION 제조 「CORONATE MX」)
-우레탄 프리폴리머-
·ADIPRENE E740: 폴리에테르계 폴리올과 PPDI와의 공중합체인 우레탄 프리폴리머(LANXESS LIMITED 제조 「ADIPRENE E740」)
·HEIAD 2867B: 폴리에스테르계 폴리올과 MDI와의 공중합체인 우레탄 프리폴리머(H&K, LLC. 제조 「HEIAD 2867B」)
-(C) 쇄 길이 연장제-
·14BD: 1,4-부탄디올
-가소제-
·LIR-30: 폴리이소프렌(KURARAY CO., LTD. 제조 「KURAPREN LIR-30」)
이하, 각 예의 물리 특성의 측정 결과, 각종 시험의 결과에 대해서, 표 1에 일람으로 하여 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
상기 결과로부터, 본 실시예의 코팅제는, 내구성 그리고 저온하에서의 내충격성이 우수한 경화물층을 형성 가능하다는 것을 알 수 있다.
또, 일본국 특허출원 제2021-098247호의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이며 또한 개개에 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 도입된다.

Claims (6)

  1. 경화 후의 경화물의, 25℃ 및 80℃에서의 인열 강도는 20kN／m 이상이며, 25℃에서의 타입 A 듀로미터 경도는 30 ∼ 100인, 코팅제.
  2. 제1항에 있어서,
    경화 후의 경화물은, 우레탄 결합을 갖는 경화물인, 코팅제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (A) 고분자 폴리올과, (B) 이소시아네이트와, (C) 쇄 길이 연장제를 포함하는 조성물, 또는 (D) 폴리올과 이소시아네이트가 반응한 프리폴리머를 포함하는 조성물로 이루어지는, 코팅제.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (A) 고분자 폴리올은, (A1) 폴리카보네이트계 폴리올, (A2) 비스페놀 구조를 갖는 폴리에테르계 폴리올, (A3) 락톤계 폴리올, (A4) 폴리에스테르계 폴리올, 및 (A5) 폴리카보네이트계 폴리올과 락톤계 폴리올과의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 코팅제.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    스프링 용도인, 코팅제.
  6. 표면의 적어도 일부에, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 코팅제의 경화물층을 갖는, 스프링.
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