JPS5933111B2 - 静電植毛製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電植毛製品に関する。

更に詳しく言えば本発明は静電植毛製品における短繊維
にポリオルガノシロキサン組成物を塗布することにより
、耐熱後の摩耗性、耐候後の摩耗性、高温雰囲気中の摩
耗性等の性能を改良した静電植毛製品！こ関する。

近年静電植毛製品は各分野に応用されているが、その利
用態様によつては通常の静電植毛製品に比べ、高温雰囲
気中、耐候性および耐熱性等の苛酷な条件下における種
々の性能が要求されており、従来の植毛製品においては
、それらの要求が充分に満されていなかつた。

例えば、自動車の窓に適用した静電植毛製品を例にあげ
て説明すると窓ガラスと窓枠を支持する際、特にガラス
が、摺動自在に開閉できるようになつている場合に摩擦
抵抗の低い材料からなるガラス押えを必要とする。

自動車においては窓ガラスと窓枠の固定には、窓枠すな
わちゴムあるいは、プラスチツク製のウエザーストリツ
プが使用されており、ガラスが摺動する部分には摺動ガ
ラスとの摺動接触部分に短繊維を静電植毛したグラスラ
ンが使用されている。自動車のグラスランとして使用さ
れる静電植毛部品は室内装飾品や日用雑貨あるいは衣料
品として使用されている静電植毛製品に比べ高温雰囲気
中、耐候性や耐熱性等の苛酷な条件下における種種の性
能が要求されているが、そのような要求を満たす製品は
未だその出現をみていない。

従来の製品は特に熱老化後の摩耗性、耐候後の摩耗性、
高温雰囲気中での摩耗性等において劣り、これらの性能
の改良は、この技術分野における一つの課題であつた。

静電植毛製品の性能は一般には、特に耐摩粍性によつて
その良否を判断されることが多いが、耐摩耗試験により
、静電植毛製品の状態を調べると、短繊維自体が摩粍す
る場合と物によつては接着剤層において接着剤が基材か
ら界面剥離する場合もあることが判る。

本発明者は、これらの研究の結果、静電植毛裂品におい
ては植毛部に塗布する塗料がその耐摩粍件の良否を決定
する最大の要因であることに想到して、植毛部の摩粍性
の改善をはかることにより、これらの製品の性能を著し
く改善することに成功した。

従来静電植毛に使用されている塗料は、ポリγクリル酸
エステル、ポリ酢酸ビニル系の塗料があげられるが、こ
れらの途料使用によるものはその製品において熱老化後
の摩耗性、耐候後の摩耗性および高温雰囲気中の摩耗性
が乏しいという欠点があつた。本発明者は上記の如き課
題につき研究を重ねた結果塗料としてポリオルガノシロ
キサン組成物を植毛面に塗布使用することにより、従来
技術における問題点を解決すると共に作業性においても
極めて優れた静電植毛製品を提供するに至つた。

本発明による静電植毛製品について詳述すると、本発明
においてはまず布等の基材の表面を所望により、清浄に
した後、それに接着剤を塗布する。次いでこれに短繊維
を常法により静電植毛した後、上記の接着剤を硬化せし
める。その後植毛面に塗料を塗布し、室温から１８０℃
の温度で硬化して硬化皮膜を形成させる。本発明におい
て使用し得る短繊維とは、ナイロン、ポリエチレンテレ
フタレート、レーヨン、木綿等である。

上記接着剤としては、ウレタン系、ポリアクリル酸エス
テル系、合成ゴム系、ポリ酢酸ビニル系接着剤等である
。また本発明で塗料として使用するポリオルガノシロキ
サン組成物とは（４）一般式又はＨＯＣＲｌ．ＳｌＯ．
）ＲｌｌＨ （ただし、Ｒ１はｌ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ｌ以下の正の数、ｍは
４〜８００の数を示す）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１００重量部（Ｂ） 一般式（ただしＲ２は
１価の置換または非置換の炭化水素基、ｎは２，０００
以上の数を示す）で表わされる両末端水酸基閉塞ポリオ
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カジエンシロ午サン（Ｄ） （
１）一般式 （ただしＲ３は水素原子および１価の置換または非置換
の炭化水素基から成る郡より選ばれる１価の基で、ｌ分
子中に少なくとも２個はエポ午シ基含有基で置換された
１価の炭化水素基、ｃは１．０〜２．２、ｄはＯ〜０．
３、ｒは１０〜２，０００の数を示す）で表わされるエ
ポキシ基自有ポリオルガノシロキサンと（２）少なくと
も１個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γルコ午
シ基を有するシランおよび／またはシロ午サンを、エポ
午シ基台有量１個に刈してアミノ基が０．１〜１０個に
なるように配合した混合物、および前記（１），（２）
の反応生成物から成る群より選ばれた硬化件物質および
（Ｄ触媒量の金属脂肪酸塩 とから実質的に成るポリオルガノシロ午サン組成物であ
り、本発明はこれを植毛面に塗布し硬化皮膜を形成せし
めてなることを特徴とする静電植毛製品に関する。

本発明で用いられる（自）の水酸基を含むポリオルガノ
シロ午サンはその水酸基の反応件により、（Ｃ）のポリ
オルガノハイドロジエンシロ午サンのＳｉ−Ｈ結合、お
よび（Ｄ）（２）のアミノ基含有シランおよび／または
シロ午サンのアルコ午シ基との反応によつて硬化して皮
膜を形成するものであり、特に組成物に室温での硬化件
を付与する重要な成分である。

Ｒ１はメチル基 エチル基 プロピル基ブチル基、へ午
シル基のようなアル午ル基、ビニル基、フ槍ペニル基の
ようなアルケニル基、フエニル基のようなアリール基、
スチレニル基のようなアラル午ル基およびこれらの炭化
水素基の水素原子の一部がフツ素原子、塩素原子、ニト
リル基などで置換された置換炭化水素基が例示されるが
、合成のしやすさからメチル基であることが好ましい。
分子のシロ午サン骨格は直鎖状、分岐状、環状、部分環
状のいずれでもよいが、合成のしやすさから、直鎖状で
あることが好ましい。ａは１．０〜２．０、好ましくは
１．５〜２．０の間から選ばれるが、ａが小さいと合成
しにくく、かつ形成した皮膜の非粘着件、撥水性、滑り
性、および耐摩粍件が悪くなる。ａが２．０を越えると
、必要な数の水酸基が得られない。ｂは１以下の正の数
で、かつ１分子中に２個以上の、ケイ素原子に結合した
水酸基が存在するように選ばれる。ｂが大きいと、囚の
ポリオルガノシロキサンと他の成分との間の相溶性が悪
くなり、また形成した皮膜が脆くなる。ｍは４〜８００
１好ましくは５０〜３００の間から選ばれる。ｍが小さ
いと形成した皮膜の耐摩耗性が悪くなり、ｍが大きいと
室温での乾燥性が悪くなる。本発明で用いられる（Ｂ）
の両末端水酸基閉塞ポリジオルガノシロ午サンは、（４
）と組み合わせて皮膜に良好な件質を与える成分で、分
子末端の水酸基が囚の水酸基と同様に、（Ｃ）のＳｉ−
Ｈ結合や（［）（２）のγルコ午シ基と反応することに
よつて硬化する。

Ｒ２としては、Ｒ１で例示されたのと同様の１価の置換
または非置換の炭化水素基が例示されるが、合成の容易
さと、組成物に室温ないし比較的低温のカロ熱で良好な
硬化性を与える点で、メチル基であることが好ましい。
ｎは２，０００以上、好ましくは２，５００〜１０，０
００の範囲から選ばれる。ｎが小さいと形成した皮膜に
十分な滑り性や耐摩耗性を付与することができず、ｎが
大きすぎると他の成分との相溶件が悪く、かつ溶媒を加
えた組成物の粘度が上昇して取扱いに不便である。（Ｂ
）の配合量は、（Ａ）のポリオルガノシロ午サン１００
重量部に刈して２０〜５００重量部、好ましくは５０〜
２００重量部の範囲である。囚が少ないと組成物の室温
での硬化件が悪くなり、（Ｂ）が少ないと形成した皮膜
の耐摩粍件が悪くなるからである。本発明で用いられる
（０のポリオルガノハイドロジエンシロ午サンは、囚お
よび（Ｂ）のシロ午サンのケイ素原子に結合した水酸基
と反応して硬化せしめるもので、網状構造を与えるため
に、ケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有
する。

分子中のケイ素原子に結合した有機基は、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、へ午シル基のようなア
ルキル基、ビニル基、プロペニル基のようなγルケニル
基、フエニル基のようなγリール基、スチレニル基のよ
うなアラル午ル基が例示されるが合成の容易さから、特
にメチル基が一般的である。このようなポリオルガノハ
イドロジエンシロ午サンのシロ午サン骨格は直鎖状、分
岐状、および？状のいずれでもよい。（Ｏの配合量は特
に限定されないが、ＣＡ），（Ｂ）成分の合計１００重
量部に対して１〜１５重量部の間であることが好ましい
。

本発明で用いられる（Ｄ｝１のエポキシ基自有ポリオル
ガノシロ午サンは、１分子中に少なくとも２個の、エポ
午シ基含有基で置換された１価の炭化水素基を自むもの
で、エポ午シ基含有基としては、グリシドキシ基、３，
４−オキシシクロヘキシル基などが例示される。

これらのエポ午シ基含有基で置換された炭化水素基以外
のＲ３としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ヘキシル基のようなアルキル基、ビ
ニル基、プロペニル基のようなアルケニル基、フエニル
基のようなアリール基、スチレ曜レ基のようなアラル午
ル基、およびこれらの炭化水素基の水素原子の一部がフ
ツ素原子、塩素原子、ニトリル基などで置換された置換
炭化水素基が例示されるが、合成のしやすきから、メチ
ル基であることが好ましい。分子のシロ午サン骨格は直
鎖状、分岐状、環状、部分環状のいずれでもよいが、合
成のしやすさから、直鎖状であることが好ましい。分子
末端は通常トリオルガノシリル基で閉塞されるが、ケイ
素原子に結合せる水酸基を含有していてもよい。Ｃは１
．０〜２．２の範囲で選ばれるが、１．８〜２．０５の
範囲が好ましい。Ｃが小さいと合成しにくく、Ｃが大き
いと必要なｒの数が得られない。ｄは０および０．３以
下の正の数から選ばれる数である。すなわち、水酸基は
存在しなくてもよく、また分子末端などに存在してもよ
い。ｒは１０〜２，０００、好ましくは５０〜１０００
の範囲から選ばれる。ｒが小さいと十分な機械的強度が
得られず、ｒが大きいと合成しに〈いうえに、粘度が土
昇して取扱いに不便である。本発明に用いられるＴＤＫ
２）のアミノ基自有シランおよび／またはシロキサンは
、少なくとも１個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を有するアルコキシシラ
ンおよびその部分縮合によつて得られたシロキサンまた
は該アルコキシシランと環状ポリオルガノシロ午サンと
の平衡化反応によつて得られたポリシロ午サンで、これ
らシロ午サンの骨格は、直鎖状、分岐状、環状のいずれ
であつてもよい。

このような置換または非置換アミノ基を含む基としては
アミノメチル基、β−アミノエチル基、γ−アミノプロ
ピル基、δ−γミノブチル基、γ−（メチルアミノ）プ
ロピル基、γ−（エチルアミノ）プロピル基、γ一（β
−アミノエチルアミノ）プカピル基およびこれらγミノ
基の一部または全部を第４級アンモニウム化した塩など
が例示される。貯蔵中の安定性からは、たとえばγ−γ
ミノプロピル基のように、少なくとも３個の炭素原子を
介してアミノ基がケイ素原子に結合していることが好ま
しい。該シランおよび／またはシロ午サンは、こうした
置換または非置換アミノ基を含む基をｌ分子中に少なく
とも１個有するものであるが、さらに短繊維への密着性
を増し かつＡ，Ｂの水酸基との反応を行うために、ケ
イ素原子に結合したアルコキシ基を有する。アルコキシ
基としては、メト午シ基、エト午シ基、プロポ午シ基、
ブト午シ基などが例示されるが、合成のしやすさから、
メトキシ基およびエト午シ基が一般的である。このよう
にアルコ午シ基は、良行な密着性を得るためには、１分
子中に少なくとも２個存在することが好ましい（２）の
アミノ基含有シランおよび／またはシロ午サンの配合量
は、（１）のエポ午シ基含有ポリオルガノシロ午サン中
のエポ午シ基含有基１個に対して（２）のアミノ基の数
が０．１〜１０個、好ましくは、０．７〜１．５個の範
囲から選ばれる。

この範囲よりアミノ基が少ないと、硬化性および短繊維
への密着性が十分でなく、またアミノ基の数が多くても
硬化性が劣り、かつ硬化度の皮膜の機械的性質が悪い。
本発明において、上記Ｄ（１）および（２）は、それぞ
れを組成物の成分として用いてもよく、またはこれらを
反応せしめた反応生成物の形で用いてもよい。

あるいは （１）および／または（２）と反応生成物）
を混在せしめてもよく、これらの総体として（Ｄが構成
される。

ただし、ここにいう反応生成物は完全に硬化が進行した
ものではなく、（１）のエポ午シ基自有基の一部に（２
）のアミノ基が反応した状態のものをさす。Ｉ））の配
合量は特に限定されないがＣＡ），（Ｂ）成分の合計１
００重量部に対して好ましくは０．０１〜３重量部、さ
らに好ましくは０．１〜１重量部の間から選ばれる。こ
の範囲より（Ｄ）成分が少ないと摩耗性が劣り、また（
Ｄ）成分が多くても耐摩耗性の増加は期待られず、逆に
非粘着性と撥水性が低下するからである。本発明で用い
られる（Ｅ）の金属脂肪酸塩は（４）のポリオルガノシ
ロ午サンおよび（Ｂ）の両末端水酸基閉塞ポリジオルガ
ノシロ午サンと水酸基と（Ｃ）のポリオルガ゛ノハイド
ロジエンシロ午サンのＳｉ−Ｈ結合との間の脱水素結合
を促進する触媒であり、ジーブチルスズジγセテート、
ジーブチルスズジオクトエート、ジーブチルスズジラウ
レート、ジーブチルスズオレエート、ジーブチルスズジ
エステアレート、トリ−ブチルスズアセテート、トリー
ブチルスズオクトエート、トリ−ブチルスズラウレート
、ジーオクチルスズジアセテート、ジーオクチルスズジ
ラウレート、ジーエチルスズジオレエート モノメチル
スズジオレエートのように金属に直接結合した有機基も
つもの、およびオクタン酸亜鉛、オクタン酸鉄、オクタ
ン酸スズのように金属に直接結合した有機基をもたぬも
のが例示される。

（Ｄの金属脂肪酸塩の配合量囚，（Ｂ），および（Ｏの
合計量に対し、金属の量で０．６〜６重量％が適してい
る。金属の量がこれより少ないと室温での硬化が進行せ
ず、これより多いと処理液中で反応が急速に進行し、司
使時間が短いからである。本発明において、前記囚〜（
Ｅ）から成る組成物をそのまま植毛面の処理に用いても
よく、また有機溶剤で希釈してもよい。有機溶剤として
はｎ−ヘ午サン、ｎ−ヘフ０タン、ガ゛ソリン、ベンゼ
ン、卜ルエン、イソプロピルアルコール ブチルアルコ
ール、メチル・エチルケトン、１，ｌ，１−トリクロル
エタン、トリクロロエチレンなどが例示される。このよ
うな有機溶剤の使用量は、処理に用いられる組成物に望
まれる粘度により適宜選択することができる。また滑り
性をさらに向上させるために、不活性のシリコーンオイ
ルを添加してもよい。本発明に用いられる塗布方法とし
ては、デイツプコート、スプレーコート、刷毛ぬり、ナ
イフコート、ロールコートなどが例示されるが、特に限
定されるものではない。

組成物は前述のようにそのまま、または有機溶剤で希釈
した溶液の形で用いられる。本発明の特徴は室温で数時
間の放置または１８０℃以下の温度で数分間の加熱によ
つて植毛面に耐摩耗性、非粘着性、撥水性および滑り性
に優れた皮膜を形成することである。

ここに室温とは乾燥器、加熱炉などの加熱手段を使わず
に、通常の気候で得られる室内温度をいう。加熱装置を
必要とせず、かつ作業が簡単な点は硬化せしめることが
好ましいが、大量処理の必要など、工程上の要請に応じ
て加熱処理を施すこともなんらさしつかえない。加熱処
理の際の温度は１８０℃以下とする。１８０℃以上の温
度では短繊維の劣化が懸念されるからである。

組成物に溶剤を併用する場合、室温での硬化は、換気の
よい場所で行うことが好ましい。加熱硬化の場合、溶媒
を十分に揮散せしめたのち、電熱、水蒸気、熱風または
赤外線ランプなどの熱源を用いる乾燥器、加熱炉、その
他の加熱装置で加熱を行う。これらは固定式、回転式、
およびベルトなどを用いた連続式のいずれでもよい。斯
くして、本発明によれば耐摩耗性等に優れた静電植毛製
品が提供されるが、添附図面の第１〜４図には該植毛製
品の例としての自動車用グラスランの各種形状例を図示
した。

又第５図にはかかるグラスランが使用される自動車に於
ける設置場所を図示した。更に第６図ｌこは本発明の静
電植毛製品の実施例を図示した。以下本発明を実施例ｌ
こよつて説明する。

実施例において、部はすべて重量部を示す。実施例には
、次のようなポリオルガノシロキサンを用いた。

（Ｂ） 両末端水酸基閉塞ポリジオルガノシロ午サンＢ−１ 平
均式 ＨＯ〔（ＣＨ３）２Ｓ２８００Ｈ実施例
１ 第１表に示す配合によつて処理用組成物１１〜１５を調
製した。

すなわち、まずＡ成分、Ｂ成分およびＣ成分のトルエン
溶液を調製し、それとは別にＣ成分、Ｄ成分のエタノー
ル溶液を調製した。１この両溶液を混合してジブチルス
ズジアセテートチを添カロすることにより、処理用塗料
とした。

この塗料を植毛面にはけ塗りし５分間風乾して溶媒を揮
散せしめた後室温で２時間放置した。塗料１１〜１３か
らは、非粘着性で滑り件に富み指でこすつてもはがれな
い、短繊維１Ｃ刈する密着件のよい皮膜を得た。実施例
２ 第２表に示す配合比で実施例１と同様な方法で処理用塗
料２１〜２６を調製した。

これらの塗料を植毛面にスプレー塗布した。室温で３時
間放置したところ、非粘着性、滑り件のよい皮膜を得た
。実施例 ３第３表に示す配合比で実施例１と同様な方
法で処理用塗料３１〜３４を調製した。

これを植毛面にスプレーによつて処理し 常温で１０分
間乾燥）したのち、８０℃で３分間カロ熱して滑り性と
密着性のよい皮膜を得た。

実施例 ４ 次のような配合で十分混合を行つて塗料を得た。

これにジブチルスズジラウレート１５部を添加して十分
に混合したものを、植毛面にロール塗布し（１）９０℃
で３分間の加熱、および（２）室温で５時間放置の２つ
の条件でそれぞれ硬化せしめて皮膜を形成した。このよ
うにして得られた皮膜はいずれも堅牢で、短繊維との密
着性にすぐれ、かつ滑り性が良好であつた。実施例 ５ 第４表に示す配合によつて、実施例１と同様な方法で処
理用塗料５１〜５２を調製した。

これらの塗料を植毛面にスプレー塗布し、室温で４時間
放置したところ短繊維上に堅牢、非粘着性の皮膜を形成
した。実施例 ６ １００部のＤ−４と６部のＤ−Ｃを混合し 温ｒ度１０
０℃で２時間加熱することによつて均一な液状物を得た
。

これを７５部のイソプロピルアルコールと７５部のトル
エンの混合物で希釈した後、１００部のＡ−２、６０部
のＢ−１１６部のＣ一２および２００部のトルエンを加
え さらに１０）部のオクタン酸スズ を加えて塗料を得た。

これを植毛面に刷毛ぬりして５分間の風乾の後８０℃で
３分間加熱したところ、非粘着性で滑り性のよい皮膜を
得た。これらの摩耗試験条件は次の通りである。

試験方法： 試料を上記試験機に取り付け、上述の条件で静電植毛面
を５００回摩擦する。

熱老化後の摩耗試験： 試料を８０℃の恒温器に入れて２００時間放置した後室
温で５０００回摩耗を行なう。

耐候後の摩耗試験： カーボンアーク灯２基を使用したウエザオメータ一に２
００時間晒した後室温で５０００回摩耗を行なう。

高温雰囲気中の摩耗 試料を６０℃雰囲気中で５０００回摩耗を行なつ。

第５表に摩耗試験の結果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は静電植毛製品の例としての自動車用グ
ラスランの各種形状の例を示す断面図、第５図は第１〜
４図に示したグラスランが使用される場所を示す自動車
の側面図、第６図は本発明の静電植毛製品の要部拡大断
面図である。 １，１′ ，１″・・・・・・グラスラン、２・・・・
・・グラスγウタ一、３・・・・・・ゴム基材、４・・
・・・・接着剤層、５・・・・・・短繊維（パイル）、
６・・・・・・ポリオルガノシロ午サン組成物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材に接着剤を介して天然もしくは化学繊維からな
   る短繊維が植毛されてなる植毛製品において、その植毛
   面に下記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）
   成分から実質的になる塗料の硬化皮膜が設けられてなる
   ことを特徴とする静電植毛製品。 （Ａ）一般式 〔Ｒ＾１＿ａＳｉ（ＯＨ）＿ｂＯ［＿４＿−＿ａ＿−＿
   ｂ］／２〕＿ｍ又はＨＯ〔Ｒ＾１ＳｉＯ〕＿ｍＨ（ただ
   し、Ｒ＾１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の数を示す）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１００重量部（Ｂ）一般式 ＨＯ〔Ｒ＾２＿２ＳｉＯ）＿ｎＨ （ただし、Ｒ＾２は１価の置換または非置換の炭化水素
   基、ｎは２，０００以上の数を示す）で表わされる両末
   端水酸基閉塞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カジエンシロ
   キサン（Ｄ）（１）一般式 〔Ｒ＾３＿ｃＳｉ（ＯＨ）＿ｄＯ［＿４＿−＿ｃ＿−＿
   ｄ］／２〕＿ｒ（ただしＲ＾３は水素原子および１価の
   置換または非置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個はエポキシ基含
   有基で置換された１価の炭化水素基、ｃは１．０〜２．
   ２、ｄは０〜０．３、ｒは１０〜２，０００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キ
   ンと（２）少なくとも１個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
   結合したアルコキシ基を有するシランおよび／またはシ
   ロキサンを、エポキシ基含有基１個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
   （１）、（２）の反応生成物から成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。