JP2005514197A - 被覆方法及びそのための組成物 - Google Patents

Abstract

基体上に保護被覆を形成するための組成物が開示される。この組成物は、ピックアップトラック用のベッドライナーのような、自動車車両のコンポーネントの上に保護被覆を形成するために特に有用であることが見出された。この組成物には、限定されることなく、イソシアネート成分及びアミン成分が含まれてよく、任意に触媒、安定剤、顔料、難燃剤又は他の添加物の１種又はそれ以上が含有されている。一つの面に於いて、この組成物は、イソシアネート成分の供給源（１２）及びアミン成分樹脂の供給源（１４）を有するシステム（１０）並びにノズル（３０）又はスプレー（３４）を通して与えるための計量システム（２０）で適用される。

Description

本発明は基体（substrate）上に保護被覆を形成するのに有用な組成物及びその使用方法に関する。

歴史的には、基体を保護し且つ基体の特性を改良するために、被覆を基体に適用してきた。例えば、限定するわけではないが、基体を種々の環境条件から保護し、そして基体が他の物体と接触している間に基体を保護するために、被覆が開発されてきた。更に、耐久性、強度、耐環境性等のような基体の特性を改良するために、被覆が開発されてきた。

自動車工業に於いて、自動車車両の種々のコンポーネントを保護するために、被覆が使用されている。例えば被覆は、腐蝕、磨耗、衝撃、化学薬品、紫外線、熱サイクリング等に起因する、表面上の損傷（例えば劣化、擦り傷形成、凹み形成）に対して車両コンポーネントを保護するために使用されている。このような被覆について表面上の損傷に対して保護することが望ましいが、取り扱いが比較的容易であり、そして特に、揮発性物質の放出が比較的低い組成物を提供することも望ましい。

従って、本発明は、改良された保護能、取り扱いの容易性及び比較的低い揮発性物質放出性を有する、被覆を形成する組成物を提供する。

本発明は、基体を被覆する組成物及び方法を提供することによって、上記の要求及びその他のことをかなえる。この方法には、基体を、組成物の約７５体積％以下の量でイソシアネート（このイソシアネートは、少なくとも７５重量％脂肪族である）及び組成物の約７５体積％以下の量でアミンを含有する組成物と接触させることが含まれる。

本発明は、基体の上に保護被覆を形成する方法及び組成物を提供する。好ましい態様に於いて、この組成物は、自動車車両の１個又はそれ以上のコンポーネントによって提供される基体の上に保護被覆を形成する。非常に好ましい態様に於いて、この組成物は、ピックアップトラック・ベッド(pick-up truck bed)の表面上に保護被覆を形成し、そうしてこのようなピックアップトラックのベッドライナー(bed-liner)を形成する。

本発明の組成物には、好ましくは、少なくとも２個の成分、即ち、
１）イソシアネート成分及び
２）アミン成分
が含まれる。

この組成物中のイソシアネート成分には、単一のイソシアネート又は２種若しくはそれ以上の異なったイソシアネートの混合物が含まれていてよい。組成物中に存在するイソシアネートの量は、約７５体積％以下の範囲であってよく、更に好ましくは、約３０体積％〜約７０体積％の範囲であってよい。なお更に好ましくは、イソシアネートは、約４０体積％〜約６０体積％で、最も好ましくは、約４５体積％〜約５５体積％で、組成物中に存在する。

本発明の組成物の好ましいイソシアネートは、モノイソシアネート、ジイソシアネート、ポリイソシアネート又はこれらの組合せであってよい。イソシアネートの定義には、イソシアネート自体又は任意に、活性水素成分を有する、それらの二量体、三量体、プレポリマー若しくは擬プレポリマー（例えばポリオール、アミン末端ポリエーテル又はその他の使用から得ることができる）が含まれる。

代表的なモノイソシアネートには、限定されることなく、イソホロンモノイソシアネート、３，５−ジメチルフェニルイソシアネート、パラトルエンスルホニルモノイソシアネートが含まれる。

ジイソシアネートの代表的な例には、これらに限定するものではないが、４，４′−ジイソシアナトジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニルジイソシアネート、４，４′−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン及び２，４−トルエンジイソシアネート又はこれらの混合物が含まれる。更に好ましい例には、４，４′−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン及び４，４′−ジイソシアナトジフェニルメタン、４，４′−ジイソシアナトジフェニルメタンが含まれる。他の可能性のあるイソシアネートには、これらに限定するわけではないが、トルエン−２，４，６−トリイソシアネートのようなトリイソシアネート並びに４，４′−ジメチルジフェニルメタン−２，２′，５，５′−テトライソシアネート及び種々のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートのようなイソシアネートが含まれる。

本発明のイソシアネートは、芳香族又は脂肪族（例えばシクロ脂肪族）であってよい。しかしながら、イソシアネート組成物の主要部分は脂肪族であることが好ましい。一つの好ましい態様に於いて、イソシアネートの少なくとも７５重量％が脂肪族であり、更に好ましくはイソシアネートの少なくとも９０重量％が脂肪族であり、なお更に好ましくはイソシアネートの少なくとも９９重量％が脂肪族である。

一つの態様に於いて、好ましくは、イソシアネートは、少なくとも約１３０、更に好ましくは少なくとも約１６０、最も好ましくは少なくとも約２００で、好ましくは約５００以下、更に好ましくは約４００以下、最も好ましくは約３００以下の、ＮＣＯ当量重量を有する。更に、このイソシアネートのために、好ましくは約１重量％よりも低い、更に好ましくは約０．２重量％よりも低い、最も好ましくは約０．０５重量％よりも低い、比較的低い残留モノマーレベルを有することが好ましい。このような低い残留モノマーレベルは、未反応成分を取り扱う間又は組成物を適用する間の揮発性物質放出レベルを低下させることを助けることができる。

非常に好ましい態様に於いて、イソシアネートには、ジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアネート（Ｈ₁₂ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、テトラメチル−１，３−キシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）又はこれらの混合物をベースにする液体脂肪族イソシアネートオリゴマー又はプレポリマーが含まれる。

一つの非常に好ましいイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の、二量化、三量化若しくはビウレット化形又はその擬プレポリマーである。このような組成物の例はバイエル社(Bayer Corporation)、ペンシルベニア州ピッツバーグ(Pittsburgh)）から市販されているデスモジュール(DESMODUR)ＸＰ−７１００である。

組成物のイソシアネート成分と反応し、好ましくは尿素結合を形成するために、アミンが組成物中に存在している。本明細書に於いて「アミン成分」によって、アミン末端又はアミン水素である活性水素を有する、分子、化合物、オリゴマー、ポリマー等のような、アミン官能基を有する成分が意味される。アミンの量は所望量の尿素を得るための全ての適当な量であってよい。例えばアミンは、約７５体積％以下、更に好ましくは約３０体積％〜約７０体積％の量で、組成物中に存在してよい。なお更に好ましくは、アミンは、約４０体積％〜約６０体積％、なお更に好ましくは約４５体積％〜約５５体積％、組成物中に存在する。

本発明の組成物に適当なアミンは第一級、第二級、第三級アミン又はこれらの混合物であってよい。アミンはモノアミン、ジアミン、トリアミン又はこれらの混合物であってよい。アミンは芳香族又は脂肪族（例えばシクロ脂肪族）であってよいが、好ましくは脂肪族である。アミンは好ましくは比較的低い粘度（例えば２５℃で約１００ｍＰａ・ｓよりも低い）を有する液体として提供される。組成物の特に好ましい樹脂は主として第二級アミン又は第一級アミンと第二級アミンとの混合物をベースにする。例えば第一級アミンと第二級アミンとの混合物を使用する場合、好ましくは第一級アミンは約５０体積部以下の量で存在し、第二級アミンは約１００体積部以下の量で存在する。他のものも使用できるが、樹脂中に存在する第一級アミンは、好ましくは、（例えば減少した揮発性のために）約２００より大きい分子量を有し、そして樹脂中に存在する第二級アミンは、好ましくは少なくとも約１９０（例えば約２１０〜２３０）の分子量を有するジアミンである。

一つの好ましい態様に於いて、アミンは、２０体積％〜１００体積％、好ましくは４０体積％〜８０体積％、更に好ましくは約５０体積％〜７０体積％の量で、少なくとも１種の第二級アミンを含有する樹脂である。適当な第二級アミンには、一官能性アクリレート又はメタクリレート変性脂肪族ポリアミンが含まれる。脂肪族ポリアミンの例には、これらに限定するものではないが、エチルアミン、異性体プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，３−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，５−ジアミノ−２，５−ジメチルヘキサン、２，２，４−及び／若しくは２，４，４−トリメチル−１，６−ジアミノヘキサン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，３−及び／若しくは１，４−シクロヘキサンジアミン、１−アミノ−３，３，５−トリメチル−５−アミノメチルシクロヘキサン、２，４−及び／若しくは２，６−ヘキサヒドロトルイレンジアミン、２，４′−及び／若しくは４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、３，３′−ジアルキル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン（例えば３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン及び３，３′−ジエチル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン）、２，４−及び／若しくは２，６−ジアミノトルエン並びに２，４′−及び／若しくは４，４′−ジアミノジフェニルメタン又はこれらの混合物が含まれる。

特に好ましいアミンの例には、ｎ−ブチル基によって任意に変性されている、高い立体傷害を有するシクロ脂肪族ポリアミンのような脂肪族アミンが含まれる。このようなアミンの一つはＵＯＰからクリアリンク(CLEARLINK)（登録商標）の名称で市販されている。特に好ましいアミンの他の例はアクリル変性第一級アミンである。

他の非常に好ましい態様に於いて、アミンはアミン官能性樹脂として提供される。更に好ましくは、このようなアミン官能性樹脂は、高固体ポリウレタン／ポリ尿素被覆の配合物中に使用するために適している、比較的低粘度のアミン官能性樹脂である。一つの非常に好ましいアミン官能性樹脂は溶媒を実質的に含まない。多くの異なった任意の樹脂が適しているが、好ましい樹脂は有機酸のエステルである。例えば一つの非常に好ましいアミンは、バイエル社、ペンシルベニア州ピッツバーグから市販されているデスモフェン(DESMOPHEN)ＮＨ１２２０のような、イソシアネートと相溶性であるアスパラギン酸エステルベースのアミン官能性反応性樹脂（例えば溶媒を含有せず及び／又は１：１以下のアミン官能基対エステルのモル比を有し、そうして反応の際に過剰の第一級アミンを残さないもの）である。勿論、アスパラギン酸エステル基を含む他の適当な化合物を同様に使用することができる。特に好ましい第二級ポリアミンの他の例は、マレイン酸、フマル酸エステル、脂肪族ポリアミン等のような化合物の誘導体であるポリアスパラギン酸エステルである。

このような化合物は、任意の適当な技術開示された方法で製造することができる。例えば、これらに限定するものではないが、米国特許第５，１２６，１７０号明細書、同第５，２３６，７４１号明細書又は両方（引用により本明細書に組み入れるものとする）に記載されている主題を、手引きとして使用することができる。例えば第一級モノアミン又はポリアミンを、置換された又は置換されていないマレイン酸エステル又はフマル酸エステルと反応させることができる。

これらに限定するものではないが、アスパラギン酸エステルを製造するのに適している、置換された又は置換されていないマレイン酸エステル又はフマル酸エステルの例には、マレイン酸及びフマル酸のジメチル、ジエチル及びジ−ｎ−ブチルエステル、マレイン酸エステルとフマル酸エステルとの混合物並びに２位、３位又は両方でメチルによって置換されている、対応するマレイン酸エステル、フマル酸エステル又はこれらの混合物が含まれる。

アスパラギン酸エステルを製造するのに適当なアミンの例には、これらに限定するものではないが、エチルアミン、異性体プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，３−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，５−ジアミノ−２，５−ジメチルヘキサン、２，２，４−及び／若しくは２，４，４−トリメチル−１，６−ジアミノヘキサン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，３−及び／若しくは１，４−シクロヘキサンジアミン、１−アミノ−３，３，５−トリメチル−５−アミノメチルシクロヘキサン、２，４−及び／若しくは２，６−ヘキサヒドロトルイレンジアミン、２，４′−及び／若しくは４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、３，３′−ジアルキル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン（例えば３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン及び３，３′−ジエチル−４，４′−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン）、２，４−及び／若しくは２，６−ジアミノトルエン並びに２，４′−及び／若しくは４，４′−ジアミノジフェニルメタン又はこれらの混合物が含まれる。

ポリアスパラギン酸エステルの一つの例は、バイエル社、ペンシルベニア州ピッツバーグから商品名デスモフェンＮＨ−１２２０で市販されている、マレイン酸ジエチル及び１，５−ジアミノ−２−メチルペンタンの誘導体である。

好ましいポリアスパラギン酸エステルの他の群は、マレイン酸ジアルキル又はフマル酸ジアルキルと、Ｒ−（ＣＨ₂−ＮＨ₂）_n（式中、ｎ＞＝２であり、Ｒは、１００℃以下の温度でイソシアネート基に対して不活性であり、少なくとも１個のシクロ脂肪族環を含有する有機基を表す）の化学構造を有するシクロ脂肪族ポリアミンとの誘導体である。具体例は、これらに限定するものではないが、１，３−又は１，４−ビス−アミノメチルシクロヘキサン又はこれらの混合物である。

アミン樹脂成分には、また、ポリオキシアルキレンアミンのような高分子量第一級アミンを、０〜５０％、好ましくは１０％〜４０％、更に好ましくは２０％〜３０％の量で含むことができる。このポリオキシアルキレンアミンには、プロピレンオキシド、エチレンオキシド又はこれらの混合物のような主鎖に結合された２個又はそれ以上の第一級アミノ基が含有されている。このようなアミンの例には限定されることなく、ジェファミン(JEFFAMINE)Ｄ−２３０、Ｄ−４００、Ｄ−２０００、Ｔ−４０３及びＴ−５０００のような、好ましくは約２００〜約７５００の範囲内の分子量を有する、ハンツマン社(Huntsman Corporation)から商品名ジェファミン（登録商標）で提供されているものが含まれる。

本発明に於いて使用するのに適している、イソシアネート、アミン又はアミン官能性樹脂のような他の適当な成分には、米国特許第５，２３６，７４１号明細書、同第５，２４３，０１２号明細書、同第６，０１３，７５５号明細書及び同第６，１８０，７４５号明細書（これらの全ては、全ての目的のために、引用により本明細書に組み入れるものとする）に開示されているものが含まれる。

本発明の組成物の濃縮された又は希釈された形態が、アミンのイソシアネートに対する比率が前記の体積パーセントに対応する比率であると考えられることに従って、使用できることが認められるべきである。即ち、例えば一つの態様に於いてアミン及びイソシアネートは約１：１０〜約１０：１体積部、更に好ましくは約１：３〜約３：１体積部、なお更に好ましくは約１：１体積部の量で存在する。例えば非常に好ましい比率は１．３：１体積部のアミン対イソシアネートである。

アミン及びイソシアネートに加えて、この組成物には、触媒、安定剤、顔料、難燃剤又は他の性能若しくは特性改質剤のような、１種又はそれ以上の機能化のための追加の成分が含有されていてよい。好ましくは、以下に記載するように、このような任意の添加物は、樹脂とイソシアネートとを組合せる前に、アミンベース樹脂の一部として提供される。しかしながら、組成物の種々の成分を、残りの成分と組合せる前に、イソシアネートと組合せることができることが意図される。

非常に好ましい態様に於いて、本発明の組成物では、触媒は使用されない。しかしながら、或る態様に於いて、所望するときには、１種又はそれ以上の技術開示された触媒を組成物中に与えることが可能である。例には有機金属触媒（例えば第一スズ化合物）のような一般的なポリウレタン触媒が含まれる。

１種又はそれ以上の安定剤を組成物中に与えることができる。好ましくは、樹脂には、日光に曝露されることによって起こされる劣化に耐える際に、組成物によって形成される被覆を助けるために、紫外（ＵＶ）光吸収剤及び可視光吸収剤が含有されている。光吸収剤は、好ましくは、約０重量％〜約１０重量％、更に好ましくは約１重量％〜約７重量％、なお更に好ましくは約２重量％〜約４重量％の量で樹脂中に存在する。

代表的な光安定剤には、これらに限定するものではないが、ヒンダードフェノール、芳香族アミン、有機ホスファイト、チオエステル等が含まれる。非常に好ましい態様に於いて、樹脂には、約２重量％の、チバ・スペシャルティ・ケミカルス社(Ciba Specialty Chemicals)から市販されているチヌービン(TINUVIN)２９２のようなヒンダードアミン光安定剤及び約１重量％の、これもチバ・スペシャルティ・ケミカルス社から市販されているチヌービン１１３０のようなヒンダードアミンＵＶ安定剤が含有されている。

この組成物には、また、好ましくは、熱サイクリングに曝露されることによって起こされる劣化に耐える際に、組成物によって形成される被覆を助けるために、熱安定剤が含有されている。熱安定剤は、好ましくは約０重量％〜約１０重量％、更に好ましくは約０．３３重量％〜約２重量％、なお更に好ましくは約０．６６重量％〜約１．３３重量％の量で樹脂中に存在する。

代表的な光安定剤には、限定されることなく、ヒンダードフェノール、芳香族アミン、有機ホスファイト、チオエステル等が含まれる。好ましくは、組成物中の熱安定剤は、酸化防止剤である。一つの非常に好ましい酸化防止剤は、商品名イルガノックス(IRGANOX)１０７６（チバ・スペシャルティ・ケミカルス社から市販されている）で販売されているオクタデシル ３，５−ジ−（ｔｅｒｔ）−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマートのようなフェノール系酸化防止剤である。

１種又はそれ以上の難燃剤を、また、組成物中に配合することができる。難燃剤は、好ましくは約０重量％〜約１０重量％、更に好ましくは約１重量％〜約７重量％、なお更に好ましくは約２重量％〜約４重量％の量で樹脂中に存在する。

代表的な難燃剤には、これらに限定するものではないが、粉末化シリカ又はヒュームドシリカ、層状シリカ、水酸化アルミニウム、臭素化難燃剤、トリス（２−クロロエチル）ホスファート、トリス（２−クロロプロピル）ホスファート、トリス（２，３−ジブロモプロピル）ホスファート、トリス（１，３−ジクロロプロピル）ホスファート、リン酸二アンモニウム、種々のハロゲン化芳香族化合物、酸化アンチモン、アルミナ三水和物、ポリ塩化ビニル等及びこれらの組合せが含まれる。

更に、１種又はそれ以上の顔料を、組成物中に配合することができる。顔料は、好ましくは約０重量％〜約２０重量％、更に好ましくは約３重量％〜約１５重量％、なお更に好ましくは約６重量％〜約８重量％の量で、樹脂中に存在する。非常に好ましい態様に於いて、樹脂には、ケル−マッギー社(Kerr-McGee Corporation)から市販されているトロノックス(TRONOX)６００１のような、二酸化チタン顔料が含まれる。

樹脂には、また、約２重量％〜５重量％の導電性カーボンブラック、即ちフェロ−プラスト社(Ferro-Plast)とアクゾ・ノーベル・ケミカルス社(Akzo Nobel Chemicals)とのジョイントベンチャーであるケチェンブラック・インターナショナル社(Ketjenblack International Corporation)から市販されているケチェンブラック(KETJENBLACK)ＥＣ−３００Ｊのような静電気を制御するための成分が含まれていてもよい。非常に好ましい静電気制御剤は、カリウム塩（例えばヘキサフルオロリン酸カリウム）のような金属塩であり、この金属塩は、樹脂の約０．４重量％以下の量で配合することができる。非常に好ましい態様に於いて、カリウム塩はアミン官能基を有するプロピレングリコール中に溶解され、その後、樹脂中に混合される。

例えば垂直表面上の組成物の未硬化被覆の垂れ下がりを防止するために、組成物には、また、約０％〜１０％、好ましくは約１％〜８％、更に好ましくは約２％〜４％の量で、チキソトロピー剤（増粘剤）が含有されていてよい。チキソトロピー剤は、また、貯蔵、輸送及び適用の間の、顔料及びその他の固体の、液体薬品からの相分離を防止する際に助けになり得る。チキソトロピー剤の例には、これらに限定するものではないが、キャボット社(Cabot Corp.)から市販されているＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ ＴＳ−７２０及びＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ ＰＴＧのようなヒュームドシリカ、ベントナイトクレー等が含まれる。この試薬は、液体若しくは固体又はこれらの組合せであってよい。

本発明の組成物には、また、充填材又は繊維状強化材（例えばコンポジットを形成するため）のような他の添加剤を配合してもよい。

組成物の種々の成分は、保護被覆を形成するための種々の組合せ及び適用プロトコルに従って、組合せ、そして基体に適用することができる。好ましくは、組成物を基体に適用する前の短い時間（例えば、好ましくは約５分以内、更に好ましくは約６０秒以内、最も好ましくは約１０秒以内）、イソシアネートはアミンから分離される。組成物は、これらに限定されないが、刷毛塗り、ローリング、浸漬、ドリッピング(dripping)、押出、カーテンコーティング、スワッビング(swabbing)、スプレー等を含む、適当な技術開示された技術を使用して、基体の表面に適用することができる。更に、組成物は、基体の表面に連続的に又は間欠的に適用することができる。

殆ど全ての基体は、組成物を受け取って、その上に被覆を形成することができる。この組成物は、金属、プラスチック又はコンポジット基体、木材基体等に適用することができる。好ましい態様に於いて、組成物は、金属コンポーネントの被覆された又は被覆されていない表面に適用される。非常に好ましい態様に於いて、組成物は、（例えばピックアップトラック・カーゴボックスの床、側壁、ヘッドボード、テールゲート又はその他のコンポーネントの１個又はそれ以上に被覆することによって、トラックベッドライナーを形成するために）自動車コンポーネントの被覆された又はｅ−被覆された表面に適用され、透明被覆に加えて又はそれの代替として適用することができる。被覆の所望のテクスチャーに依存して、基体の一部又は全部の上に、平滑な表面（例えばクラスＡ仕上げ）又は粗い表面を達成するように適用することができる。

或る態様に於いて、基体の被覆された又は被覆されていない表面を、組成物の適用前に処理することができる。基体の表面は、組成物を基体に適用する前に、サンドペーパーで磨く、擦る、下塗りする又はその他の方法で処理することができる。例えば被覆すべき表面に適当な接着促進剤又はプライマーを適用することが望ましい。このようなプライマーの一例はダウ・ケミカル社(The Dow Chemical Company)から名称ベタガード(BETAGUARD)（商標）６７７２５で市販されている。有利には、このような前処理技術によって、基体上に形成される被覆が、基体の表面に強靱に接着することを助けることができる。非常に好ましい態様に於いて、基体は、例えば酸素（Ｏ₂）分子をイオン化して、次いで基体の表面の方に向けるための、プラズマで前処理される。この方式で、プラズマ処理によって適当な基（例えば、ケトン基又はヒドロキシル基）が形成され、この基が組成物と結合して、組成物が、基体の表面となお一層強靱に接着している被覆を形成するようになる。勿論、所望により、他の適当な表面処理を使用することができる。種々の有望な表面処理の例は米国特許第５，２９８，５８７号明細書、米国特許第５，３２０，８７５号明細書、米国特許第５，４３３，７８６号明細書、米国特許第５，４９４，７１２号明細書、米国特許第５，８３７，９５８号明細書（引用により本明細書に組み入れるものとする）に記載されている。

それで、本発明の被覆組成物の適用によって、或る好ましい態様に於いて、任意にプライマー又はプラズマ処理からの層を有し、任意にその上に１個又はそれ以上の被覆（例えば技術開示された二成分ウレタン又はアクリル被覆のような、ベースコート、トップコート、クリアコート）を有し、そしてその上に本発明の被覆組成物を有する、基体（例えば金属（例えばスチール、マグネシウム、チタン又はアルミニウム）、プラスチック（例えばポリウレタン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、ナイロン、エポキシ、アクリル等を含む）、セラミック、コンポジット等）のラミネートが形成される結果になることが認められるであろう。

一つの好ましいプロトコルに従って、そして図１を参照して、イソシアネート成分とアミン成分とを組合せて組成物を形成し、この組成物を基体に適用するためのシステム１０を示す。図示されるように、システム１０には、イソシアネートの供給源１２及びアミンベース樹脂の供給源１４が含まれている。システム１０には、また、予定量のイソシアネートを受け入れるための第一計量容器２２及び予定量の樹脂を受け入れるための第二計量容器２４を有する計量システム２０が含まれている。計量容器２２、２４のそれぞれは、ノズル３０と流体連通状態にある。

組成物を表面に適用するための好ましいアプローチに於いて、表面は、適当な適用点で、所望のように調製され、提供される。イソシアネート及びアミン官能性成分は、適当なディスペンサーに供給される。好ましくは、これらの成分は、混合チャンバーまで独立に計量され、そこで、これらは制御された比で直接衝突によって混合され、その後、ディスペンサーからミスト又は微細スプレーとして放出される。例えば、図１を参照して、イソシアネート成分及びアミン成分は、それらのそれぞれの供給源１２、１４から、それらのそれぞれの計量容器２２、２４までポンプ輸送される。その後、容器２２、２４中のイソシアネート成分及びアミン成分は、圧力下で、容器２２、２４からノズル３０（例えば、ガンブロックの一部であってよい）の方に押し出され、ノズル３０からスプレー３４として放出される。好ましくは、ノズル３０には、内部空間又はキャビティ（図示せず）が含まれており、そこでイソシアネート成分及びアミン成分は、得られるスプレー３４が実質的に均一な組成物であるように、混合でき、霧化でき又は両方できる。スプレー３４を放出するために使用される圧力は、好ましくは約１０００ｐｓｉ以上、更に好ましくは約１５００ｐｓｉ〜２０００ｐｓｉである。

組成物を基体に適用するために、基体をノズル３０に対して移動させ、ノズル３０を基体に対して移動させ又は両方を組合せて行って、組成物を基体上で層形成させるために、スプレー３４が基体に向けられるようにすることができる。

図１の適用システム１０は、ロボットシステムとして設計することができる。例えば、ノズル３０、計量容器２２、２４又は両方を、ロボットアーム（図示せず）上に装着し、基体を所望のように被覆することができるようにノズルが組成物をスプレーするとき、ノズル３０を移動させるようにプログラムすることができる。更に、このようなロボットシステムは、自動車アセンブリプラント内で又はトラックのアセンブリ又はフォーメーションの間の他の場所で、トラックベッドライナーの上に被覆を適用することができる。しかしながら、別の態様に於いて、トラックのフルアセンブリの後で、組成物を適用することができる。有利には、組成物を適用するスプレーシステムを、種々の場所で使用できるように、組成物は、適用の間に最少の空気輸送化学薬品を放出する。

組成物は室温（例えば２０℃付近）で適用できるが、適用の間の組成物の、混合効率、流動及び濡れ特性を改良するために、適用の前に、イソシアネート、アミン又は両方を、約９０℃以下まで加熱することが望ましいであろう。適用すると、組成物を基体上で硬化させて、保護被覆を形成することができる。硬化は、広範囲の種々の温度で起こり得る。一般的に、硬化は、望ましくは、適用された熱の不存在下で、室温で起こる。しかしながら、硬化の温度を低下又は上昇させるために、冷却又は加熱処置を採ることもできる。

好ましい態様に於いて、組成物の硬化速度は、少なくとも部分的に化学的に制御することができる。例えば組成物の硬化はアミン成分とイソシアナート成分との反応速度によって制御することができる。典型的には、第一級アミンはイソシアネートと比較的迅速に反応するが、第二級アミンは比較的ゆっくり反応する。それで、アミン成分は、被覆を形成するために組成物の硬化速度を制御するために望ましいように選択される重量比に従って組合せられる、第一級アミンと第二級アミンとの混合物として与えることができる。図１に記載され、示されたものと同様の適用方法のために適している第一級アミンの第二級アミンに対する重量比は、ほぼ、約０：１〜約０．８：１の範囲内であり、好ましくは約０．５：１である。

好ましくは、この組成物は、基体に適用する前に、実質的に均質な液体混合物に十分に混合される。それで、（被覆に熱を適用する必要なしに実質的に達成できる）硬化の際に、組成物は実質的に均質な被覆を形成するであろう。被覆は、１個又はそれ以上の連続的又は変動性厚さの１個又はそれ以上の層で適用することができる。（例えばトラックベッドライナーを形成するための）自動車コンポーネント上の被覆の好ましい厚さは、約０．５ミリメートル〜約２０ミリメートル、更に好ましくは約１ミリメートル〜約１０ミリメートル、最も好ましくは約３ミリメートル〜約５ミリメートルの範囲内である。この厚さは、基体を横切って、ランダムに又は予定のパターンに従って変化してよい。

或る態様に於いて、本発明に従って形成された保護被覆は、種々の有利な特性を示す。例えば、限定されることなく、本発明に従った被覆は、被覆された表面及びｅ−被覆され（e−coated）表面に適用されるとき、３００ｐｓｉ以下及びそれ以上の接着及び凝集の両方の強度を示すことができる。更に、この被覆の好ましい態様は、ＵＶ放射線、水分、熱サイクル、化学薬品（例えば、アルカリ）曝露、塩等によって起こされる劣化に対して優れた耐性を示す。この被覆は、例えば、サグパネルを２週間約７０℃でエージングしたとき、ふくれ、亀裂又は炭化を実質的に示さない。同様に、３２℃で２週間水浸漬した際に、被覆は、ふくれ、曇り若しくは軟化又は接着の低下を実質的に示さない。同様の結果は、また、３８℃で１００％相対湿度に２週間曝露した際に実現可能である。

また有利には、この被覆は、液体石鹸、ウインドシールド溶媒、冷却剤、モーター油、衛生害虫及びタール除去剤等からのような液体スポッティングに対して耐性である。これは、燃料との接触からの並びに酸又はアルカリ物質との接触からの、色変化、曇り、軟化又は表面変形に耐性である。

表Ｉに、本発明の被覆からの実現可能な幾つかの追加のおおよその特性を示す。

更に、この被覆は、望ましいことに、滑り防止特性を示すことができる。前記の特性のそれぞれは、本発明の被覆を、特にトラックベッドライナーとして、自動車車両コンポーネントを保護するために望ましいようにする。非常に好ましい態様に於いて、この被覆組成物は、自動車車両用のオリジナル装備として使用されが、これはまた、アフターマーケット適用のためにも提供することができる。

それで、好ましくは、車両が用意され、最終消費者に渡される前の車両アセンブリ工程又はその他の間に、車両を本発明の被覆組成物と接触させる。この被覆の適用は、車両被覆操作の前、被覆操作の間又は被覆操作の後に行われる。好ましくは、この被覆の適用は、車両の被覆と同じ工場で実施される。しかしながら、それを離れた場所で実施することも可能である。この塗料は、未処理又は裸の表面に、下塗りした表面に、ガルバンニールした(galvannealed)スチールの表面に、被覆した表面に（例えばクリアコート有り若しくは無しで又は場合により車両の被覆若しくは他の仕上げ操作に於いてオーバースプレーにより被覆した表面にも）、直接適用することができる。

勿論、この被覆組成物は、また、それを、貯蔵容器、輸送容器、鉄道車両、廃棄物容器、パレット等の中又は上に見出されるような基体の表面と接触させることにより、他の応用で使用することもできる。これはまた、パネル、ドア、床、舗装道路等のような堅い表面のために適当に使用することができる。

下記の実施例は、限定することなく、本発明に従った一つの代表的組成物を記載する。

実施例１
下記の表IIに、本発明に従った代表的組成物についての、一つの重量基準の正確な配合を示す。この組成物は、約５６．５体積％の第一成分（環境温度で混合した）を、約４３．５体積％の第二成分と組合せることによって形成される。

この組成物の成分を、ピックアップトラックの被覆したベッドの表面上に、成分の温度を約８０℃以下に維持しながら、スプレーする。この被覆をその場で硬化させる。得られた被覆は、（２成分エポキシ樹脂で被覆した表面に接着した６．５ｃｍ²ボタンに対して、インストロン試験機により適用した応力によって測定したとき）１００ｐｓｉより大きい応力で接着破壊を示す。

実施例２
被覆を、ベッドの未被覆のｅ−被覆し下塗りした表面に直接適用した以外は、実施例１を繰り返す。得られた被覆は、（２成分エポキシ樹脂で被覆した表面に接着した６．５ｃｍ²ボタンに対して、インストロン試験機により適用した応力によって測定したとき）４００ｐｓｉの応力で凝集破壊を示す。

本発明は、例示し、説明した正確な態様又は構成に限定されないが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができることが理解されるべきである。

組成物を適用して、基体上に保護被覆を形成するための方法及び装置。

Claims (10)

1. ａ）自動車車両の表面を用意し、
   ｂ）この表面を、ｉ）組成物の７５体積％以下の量の、少なくとも７５重量％が脂肪族であるイソシアナート及び
   ｉｉ）組成物の７５体積％以下の量のアミンを含む組成物と接触させる
   ことを含んでなる自動車車両の表面の被覆方法。
2. 表面が塗装されたトラックベッド表面である請求項１に記載の方法。
3. イソシアネート成分の少なくとも一部がジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチル−１，３−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート又はこれらの混合物からなる群から選択される請求項１又は２に記載の方法。
4. イソシアネート成分が１％より少ないイソシアネートモノマーを含有し、二量化した、三量化した及びビウレット化したヘキサメチレンジイソシアネート、これらのプレポリマー並びのこれらの混合物からなる群から選択される請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. アミン成分が少なくとも４０重量％のアスパラギン酸エステルを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. アミン成分が、少なくとも部分的に、１：１以下のアミン官能基対エステルのモル比を有するポリオキシアルキレンアミンのアスパラギン酸エステルである請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. アミン成分を受け入れるための第一計量容器、イソシアネート成分を受け入れるための第二計量容器並びに得られる組成物をスプレーする第一容器及び第二容器と流体連通状態にあるノズルを有する装置を使用して、組成物を表面と接触させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 混合物中に、光への曝露による劣化に抵抗する際に被覆を助ける光安定剤を添加することを更に含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 組成物中に静電気を制御する成分を含有させることを更に含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 組成物中にチキソトロピー剤を更に含有させることを更に含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。

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