JPH1036770A - 合成ゴム用水性コーティング剤組成物 - Google Patents
合成ゴム用水性コーティング剤組成物Info
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- JPH1036770A JPH1036770A JP8194585A JP19458596A JPH1036770A JP H1036770 A JPH1036770 A JP H1036770A JP 8194585 A JP8194585 A JP 8194585A JP 19458596 A JP19458596 A JP 19458596A JP H1036770 A JPH1036770 A JP H1036770A
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Abstract
などに優れている、環境に与える影響が小さく安全な、
合成ゴム用水性コーティング剤組成物。 【解決手段】 下記(A)、(B)、(C)、(D)、
(E)の各成分からなり、且つ(A)成分重量/(B)
成分重量=5/95〜70/30であることを特徴とする合成
ゴム用水性コーティング剤組成物。 (A)25℃における複素粘性率が6×106 〜1×1010cpのオルガノポリシロキサ ン 0.05〜50重量%、 (B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.3〜70重量%、 (C)硬化触媒 0.01〜10重量%、 (D)界面活性剤 0.1 〜20重量%、 (E)水 残部。
Description
粘着性、滑り性に優れた合成ゴム用水性コーティング剤
に関する。
性や滑り性を付与するために、シリコーン樹脂組成物で
表面処理する方法が提案されてきた。例えば両末端水酸
基封鎖のジオルガノポリシロキサンとエポキシ基含有オ
ルガノポリシロキサンとアミノアルキル基含有シランま
たはアミノアルキル基含有シロキサンとオルガノハイド
ロジェンポリシロキサンからなる組成物を用いる方法
(特公昭56-47864号、特開昭56-78960号各公報参照)、
両末端水酸基封鎖ジオルガノポリシロキサンとアミノア
ルキル基含有ジアルコキシシランの加水分解縮合物とオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサンと有機金属塩から
なる組成物を用いる方法(特開平7-109441号公報参照)
等があるが、これらは有機溶剤で希釈して使用するもの
であり、この点で環境への影響および使用者などへの安
全性に問題があった。
物を開発する努力がなされてきた。例えば、ジメチルポ
リシロキサンとポリアルキレングリコールと粘土鉱物か
らなる水性組成物を用いる方法(特公昭52-43982号、特
開昭50-28553号、特開昭57-111393 号、特開昭57-11999
2 号各公報参照)、グラフト重合鎖を含有するジオルガ
ノポリシロキサンを主成分とするオルガノポリシロキサ
ン水性乳濁液を用いる方法(特開平7-109440号公報参
照)、分枝状シリコーンとアミノアルキル基含有トリア
ルコキシシランからなる水性組成物を用いる方法(特開
平7-179820号公報参照)などである。
ミノアルキル基含有ジアルコキシシランの加水分解縮合
物とオルガノハイドロジェンポリシロキサンなどからな
る水性組成物を用いる方法(特開平7-126417号公報参
照)、両末端水酸基封鎖ジオルガノポリシロキサンとエ
ポキシ基含有オルガノポリシロキサンとアミノ基含有シ
ラン(またはアミノ基含有シロキサン)とオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンからなる水性組成物を用いる
方法(特公昭54-43023号公報参照)、エポキシ基含有オ
ルガノポリシロキサンとアミノ基含有両末端アルコキシ
封鎖または水酸基封鎖オルガノポリシロキサンからなる
水性組成物を用いる方法(特公平3-77765号公報参
照)、アミノ基含有ポリシロキサンとメチルトリメトキ
シシラン部分加水分解縮合物とオルガノファンクショナ
ルシランと触媒とからなる水性組成物を用いる方法(U
SP5,366,808 号参照)、ジメチルポリシロキサンとメ
チル水素シランおよび/またはメチルトリメトキシシラ
ンからなる水性組成物を用いる方法(特開昭57-111394
号公報参照)、粘度が 3,000〜5,000,000cStであるポリ
オルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキ
サンとシリカと触媒とからなる水性組成物を用いる方法
(特公平7-88015 号公報参照)などがある。
成物のうち、合成ゴム表面との密着性、非粘着性、滑り
性が十分なものは未だない。発明者等はこれら上記問題
点を解決する合成ゴム用水性コーティング剤組成物につ
いて鋭意研究し本発明に到達した。
を解決することのできる合成ゴム用水性コーティング剤
組成物であり、下記(A)、(B)、(C)、(D)、
(E)の各成分から成り、且つ(A)成分重量/(B)
成分重量=5/95〜70/30であることを特徴とする合成
ゴム用水性コーティング剤組成物である。 (A)下記一般式(化1)で表わされ、25℃における複素粘性率が6×106 〜1 ×1010cpのオルガノポリシロキサン 0.05〜50重量%、
する。本発明の水性コーティング剤組成物を構成する
(A)成分は一般式(化1)で表わされる25℃における
複素粘性率が6×106 〜1×1010cpのオルガノポリシロ
キサンである。一般式(化1)のR1は炭素数1〜20の1
価炭化水素基であるが、この例としては、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチ
ル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル
基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル
基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基などのア
ルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシ
クロアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基
及びこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子で置換した基、例えば3,3,3
−トリフロロプロピル基等を挙げることができるが、特
に90%以上がメチル基であることが好ましい。
装置により容易に測定される。例えば「コントロールド
・ストレス・レオメーターCS型」(ボーリン社製)、
「アレス粘弾性測定システム(流体測定用)」(レオメ
トリック・サイエンティフィック社製)などを用いて、
低固定振動数、例えば0.1rad/sで測定すればよい。
る複素粘性率が6×106cp 未満であると、得られる組成
物は十分な合成ゴム表面との密着性、非粘着性および滑
り性を示さず、1×1010cpを超えると安定な水性組成物
を得ることができないので、このオルガノポリシロキサ
ンの25℃における複素粘性率は6×106 〜1×1010cpで
あることが好ましく、より好ましくは8×106 〜1×10
8 cpである。
する(B)成分は、一般式(化2)で示されるオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンである。一般式(化2)
のR2は炭素数1〜20の1価炭化水素基であるが、この例
としてはR1と全く同様のものが挙げられる。そしてn/
(m+n)の値が 0.2未満であると合成ゴム表面との密
着性、非粘着性および滑り性を十分に示さないので、
0.2≦n/(m+n)≦1が好ましく、より好ましくは
0.5≦n/(m+n)≦1である。また(m+n)が 1,
000を超えると、得られる水性コーティング剤組成物が
不安定なものとなるため、1≦(m+n)≦1,000 が好
ましく、より好ましくは20≦(m+n)≦200 である。
重量%未満であると合成ゴム表面との密着性を示さず、
50重量%を超えると合成ゴム表面との密着性、非粘着性
および滑り性を十分に示さないため、0.05〜50重量%が
好ましく、より好ましくは 0.5〜20重量%である。
重量%未満であると合成ゴム表面との密着性、非粘着
性、および滑り性を十分に示さず、70重量%を超えると
合成ゴム表面との密着性を十分に示さないため、 0.3〜
70重量%が好ましく、より好ましくは3〜40重量%であ
る。
の重量比は(A)成分/(B)成分=5/95〜70/30の
範囲であることが好ましく、この範囲の組成のものは十
分な合成ゴムとの密着性、非粘着性および滑り性を示
し、より好ましくは、(A)成分重量/(B)成分重量
=10/90〜50/50の範囲である。
する(C)成分は、有機亜鉛化合物、有機チタン化合
物、有機錫化合物などから選ばれる硬化触媒である。こ
れら使用可能なものを列挙すると、ラウリン酸亜鉛、酢
酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸錫、オクチル酸
亜鉛、テトラプロピルチタネートおよびその部分加水分
解縮合物、テトラブチルチタネートおよびその部分加水
分解縮合物、ビスジプロポキシチタン、ビス(アセチル
アセトネート)チタンオキシド、チタンラクテート、ア
ンモニウムチタンラクテート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジラウレー
ト、ジオクチル錫ジアセテート等が挙げられる。
01重量%未満では触媒効果がなくべたつきの多いコーテ
ィング皮膜となるし、10重量%を超えても効果は変らず
不経済となるので0.01〜10重量%が好ましく、より好ま
しくは 0.1〜5重量%の範囲である。
あり、特に限定されないが、例えばアルキル硫酸塩、ア
ルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等のア
ニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、
ソルビタンアルキレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンアルキレート等のノニオン系界面活性剤、第4級アン
モニウム塩、アルキルアミン酢酸塩等のカチオン系界面
活性剤、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の
両性界面活性剤等を挙げることができる。
重量%未満では組成物の保存安定性が低下して水層と油
層が分離してしまう上に、合成ゴムに対する濡れが悪く
なるし、20重量%を超えると、べたつきの多いコーティ
ング皮膜となるため、 0.1〜20重量%が好ましく、より
好ましくは1〜10重量%の範囲である。
えば(A)成分のオルガノポリシロキサンと(B)成分
のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを(D)成分
の界面活性剤を用いて(E)成分の水に乳化分散させ、
そこへ(C)成分の硬化触媒を添加することによって調
製される。(A)成分および(B)成分はそれぞれに乳
化分散させてもよいが、(A)成分単独では粘度が高
く、保存安定性良好な組成物を得ることが困難なため、
(A)成分と(B)成分の混合溶解物を乳化分散させる
方法が好ましい。また(C)成分が水に不溶の場合に
は、予めアルコール等の溶剤に溶解させるか、(D)成
分の界面活性剤と混合するか、(D)成分の界面活性剤
を用いて水中に乳化させたエマルジョンとするなどの方
法で、水に溶解もしくは分散させる形態にすることが好
ましい。
必要に応じて増粘剤、消泡剤、顔料、無機粉体、防腐剤
等を適宜配合することは任意である。このようにして調
製された本発明の水性コーティング剤組成物は、合成ゴ
ム用のコーティング剤として有用であり、これを使用す
るコーティング方法は例えば組成物を刷毛塗り、ロール
コート、スプレー塗布、ナイフコート、浸漬塗布などの
方法で合成ゴム表面に塗布し、次いでオーブン内で加熱
する。
挙すると、ブチルゴム、EPDMゴム、SBR、NB
R、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどが挙
げられるが、使用可能な対象はこれらに限定されるもの
ではない。
本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定
されるものではない、実施例中の、化学式(a)〜
(e)で示されるオルガノポリシロキサンの複素粘性率
は下記の方法による測定値であり、また実施例中の、化
学式(f)〜(h)で示されるオルガノハイドロジェン
ポリシロキサンの粘度は25℃における測定値である。実
施例中におけるゴム材料の表面滑り性、耐久性の評価方
法は下記の方法による測定結果に基づくものである。な
お表(1)中の各成分組成の数字は重量%を示す。
(式中Phはフェニル基を示す)。なおこれらについては
以下の実施例中では単にオルガノポリシロキサン(a)
などと略記する。 (a) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]7900-Si(CH3)3 、 (b) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]6600-Si(CH3)3 、 (c) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]8800-[(Ph)2SiO]90-
Si(CH3)3、 (d) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]5000-Si(CH3)3 、 (e) HO(CH3)2Si-O-[(CH3)2SiO]7200-Si(CH3)2OH
、 (f) (CH3)3Si-O-[H(CH3)SiO]38-Si(CH3)3 、 (g) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]28-[H(CH3)SiO]70-S
i(CH3)3 、 (h) (CH3)3Si-O-[(CH3)2SiO]24-[H(CH3)SiO]4-Si
(CH3)3 。
の複素粘性率測定方法]コントロールド・ストレス・レ
オメーターCS型(ボーリン社製)を用い、フィックス
チュアーとして20mmφコーンプレートを使用し、25℃に
おいて0.1rad/sの固定振動数の複素粘性率を測定した。
ように、本発明のコーテイング剤で処理済のブチルゴム
1(25×35mm、厚さ2mm)をアルミ板3に貼りつけ、50
0gの荷重4をかけ、引張速度10cm/minの条件で未処理の
ブチルゴム2との動摩擦係数を測定した。
に、金属板5にくくりつけた未処理のブチルゴム2(幅
20mm、厚さ2mm)を用いて、本発明のコーテイング剤で
処理済のブチルゴム1(150 ×50mm、厚さ2mm)に対し
てスラスト荷重2kgをかけて、速度=60往復/分、片道
ストローク長さ=70mmの条件で往復摩擦させたときに、
処理済のブチルゴム1の表面が削れるまでの往復回数を
測定した。
5Lのステンレス製容器(内径30cm)内に、容器内全体
を撹拌できる錨型撹拌装置6と周縁に小さな歯状突起が
上下に交互に設けられている円板型撹拌手段8(直径4
cm)を有する高剪断装置7の2種の撹拌装置を設けて複
合乳化装置9とし、この容器に複素粘性率 2.4×107cp
のオルガノポリシロキサン(a) 720g と粘度20cpのオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサン(f)1,680gとの
混合物、ポリオキシエチレン(付加モル数=8)ラウリ
ルエーテル440gおよび水160gを投入した。ついで錨型撹
拌装置6を 15rpm,高剪断装置7を1,000rpmとして高剪
断撹拌を30分間実施したところ、均一な透明グリース状
組成物が得られたので、つぎにこの錨型撹拌装置6を 1
5rpm、高剪断装置7を300rpmとし、ここに水1,000g投入
し30分間撹拌し、水中油型オルガノポリシロキサンエマ
ルジョンを得た。
ョン330gを660gの水で希釈し、更にラウリルトリメチル
アンモニウムクロライドが 1.5重量%配合された9重量
%酢酸亜鉛乳化エマルジョン 80g、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム 10gを加えコーティング剤組成物と
した。このコーティング剤組成物をブチルゴムの表面に
刷毛で塗布し、 150℃に調節した熱風循環式恒温槽内に
15分間放置後、表面滑り性および耐久性を評価し、結果
を(表1)に示した。
リシロキサン(a)およびオルガノハイドロジェンポリ
シロキサン(f)を複素粘性率 1.3×107cp のオルガノ
ポリシロキサン(b)960gとオルガノハイドロジェンポ
リシロキサン(f)1,440gとしたほかは実施例1と全く
同様にしてコーティング剤組成物を作製し、これをブチ
ルゴムの表面に処理し、前記の方法で表面滑り性および
耐久性を評価し、結果を(表1)に示した。
リシロキサン(a)とオルガノハイドロジェンポリシロ
キサン(f)を複素粘性率 3.6×107cp のオルガノポリ
シロキサン(c)360gとオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサン(f)2,040gとしたほかは実施例1と全く同様
にしてコーティング剤組成物を作製し、これをブチルゴ
ムの表面に処理し、表面滑り性および耐久性を評価し、
結果を(表1)に示した。
リシロキサン(a)とオルガノハイドロジェンポリシロ
キサン(f)をオルガノポリシロキサン(a)360gと粘
度が 140csであるオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン(g)2,040gとしたほかは実施例1と全く同様にして
コーティング剤組成物を作製し、これをブチルゴムの表
面に処理し、表面滑り性および耐久性を評価した。結果
を(表1)に示した。
酸亜鉛乳化エマルジョン 80gをビスジプロポキシチタン
の30%イソプロピルアルコール溶液 24gとしたほかは実
施例1と全く同様にしてコーティング剤組成物を作製
し、これをブチルゴムの表面に処理し、表面滑り性およ
び耐久性を評価し、結果を(表1)に示した。
ガノハイドロジェンポリシロキサン(f)480g、ポリオ
キシエチレン(付加モル数=8)ラウリルエーテル 48g
をホモミキサーで混合した後、水272gを徐々に加えて水
中に乳化分散させ、ついで高圧ホモジナイザーで300kg/
cm2 の圧力下に2次乳化を行いオルガノハイドロジェン
ポリシロキサン(f)のエマルジョンを得た。得られた
エマルジョン330gを660gの水で希釈し、更にこれにラウ
リルトリメチルアンモニウムクロライドを 1.5重量%配
合した9重量%酢酸亜鉛乳化エマルジョン 80g、カルボ
キシメチルセルロースナトリウム 10gを加え水性コーテ
ィング剤組成物とした。この組成物をブチルゴムの表面
に刷毛で塗布し、 150℃に調節した熱風循環式恒温槽内
に15分間放置後、表面滑り性および耐久性を評価し、結
果を(表1)に示した。
(b)2,400g、ポリオキシエチレン(付加モル数=8)
ラウリルエーテル440gおよび水160gを配合し、実施例1
と同様にして水中油型オルガノポリシロキサンエマルジ
ョンを得た。上記で得られたオルガノポリシロキサンエ
マルジョンの330gを660gの水で希釈し、さらにラウリル
トリメチルアンモニウムクロライド 1.5重量%を配合し
た9重量%酢酸亜鉛乳化エマルジョン 80g、カルボキシ
メチルセルロースナトリウム 10gを加え水性コーティン
グ剤組成物とした。上記水性コーティング剤組成物を用
いて実施例1と同様にブチルゴムの表面を処理し、表面
滑り性および耐久性を評価し、結果を(表1)に示し
た。
リシロキサン(a)を複素粘性率が 5.1×106cpである
オルガノポリシロキサン(d)に替えたほかは実施例1
と同様にしてコーティング剤組成物を作製し、これをブ
チルゴムの表面に処理し、表面滑り性および耐久性を評
価し、結果を(表1)に示した。
リシロキサン(a)を複素粘性率 1.8×107cp のオルガ
ノポリシロキサン(e)に替えたほかは実施例1と同様
にしてコーティング剤組成物を作製し、これをブチルゴ
ムの表面に処理し、表面滑り性および耐久性を評価し、
結果を(表1)に示した。
イドロジェンポリシロキサン(f)を粘度が25csのオル
ガノハイドロジェンポリシロキサン(h)に替えたほか
は、実施例1と全く同様にしてコーティング剤組成物を
作製し、これをブチルゴムの表面に処理し、表面滑り性
および耐久性を評価し、結果を(表1)に示した。
酸亜鉛乳化エマルジョンを使用しなかったほかは実施例
1と全く同様にしてコーティング剤組成物を作製し、こ
れをブチルゴムの表面に処理し、表面滑り性および耐久
性を評価し、結果を(表1)に示した。
ム材料は、タイヤブラダー用、自動車ウェザーストリッ
プ用、O−リング用、ガスケット用などに有用である。
説明図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記(A)、(B)、(C)、(D)、
(E)の各成分からなり、且つ(A)成分重量/(B)
成分重量=5/95〜70/30であることを特徴とする合成
ゴム用水性コーティング剤組成物。 (A)下記一般式(化1)で表わされ、25℃における複素粘性率が6×106 〜1 ×1010cpのオルガノポリシロキサン 0.05〜50重量%、 【化1】 (式中R1は炭素数1〜20の1価炭化水素基、L は 5,000≦L ≦50,000) (B)下記一般式(化2)で表わされるオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.3〜70重量%、 【化2】 [式中R2は炭素数1〜20の1価炭化水素基、R3は水素原子またはR2、m、nは 0 .2≦n/(m+n)≦1、1≦(m+n)≦1,000 ] (C)硬化触媒 0.01〜10重量%、 (D)界面活性剤 0.1 〜20重量%、 (E)水 残部。
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---|---|---|---|
JP19458596A JP3194700B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 合成ゴム用水性コーティング剤組成物 |
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JP19458596A JP3194700B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 合成ゴム用水性コーティング剤組成物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1036770A true JPH1036770A (ja) | 1998-02-10 |
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JP19458596A Expired - Fee Related JP3194700B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 合成ゴム用水性コーティング剤組成物 |
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