JP6215317B2 - 硬化性ポリウレア形成組成物、製造方法、及び複合物品 - Google Patents

硬化性ポリウレア形成組成物、製造方法、及び複合物品 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
[分野]
本開示は、概して、硬化性組成物、硬化性組成物の製造方法、及び硬化した硬化性組成物を含む複合物品に関する。
[背景]
ポリウレアは、逐次重合によるポリイソシアネートとポリアミンとの反応生成物から誘導されるポリマーである。保護コーティングにおける使用では、ポリウレアは、2つを超える官能基を有するポリイソシアネート及び/又はポリアミン(例えば、1つのポリイソシアネートにつき平均>2のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類)を用いて架橋される。
ポリウレアの物理的特性、適用の容易さ、及び鋼、ポリウレタンフォーム、又はミネラルウールに直接に使用できる能力のために、ポリウレアは、油・ガス、飲料水パイプライン、排水パイプライン、蒸気ライン、冷却システム、フローリング、鉱業、及び屋根に使用するための防食シーラント並びにコーティングとして好適なものとされている。
良質のポリウレア樹脂の可用性にもかかわらず、上記の用途の多くについて、改善された物理的特性の必要がなお存在する。
[概要]
一態様では、本開示は、硬化性組成物を提供するものであって、この組成物は、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を成分として含み、前記少なくとも1種の液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
別の態様において、本開示は、基材のコーティング方法を提供し、この方法は、基材の表面上に硬化性組成物をコーティングすることと、前記硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化することと、を含み、前記硬化性組成物は、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を成分として含み、前記少なくとも1種の液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
また別の態様では、本開示は、基材上に配置されるコーティングを備える複合物品を提供し、
そのコーティングは、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を含む成分から調製されるものであって、前記少なくとも1種の液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
有利かつ意外なことに、この硬化性組成物に成分c)を含めることは、硬化後に得られるポリウレアの物理的特性(例えば、曲げ弾性率及び引っ張り係数)を改善する。本開示による硬化性組成物は、例えば、強度及び可撓性を重要な特性とする用途にとって有用である。
いくつかの実施形態では、本開示による硬化性組成物は、飲用水との接触に適した不透過性のライニングを形成するためにパイプライン内面に適用するのに適している。
本開示の特徴及び利点は、発明を実施するための形態、及び添付の特許請求の範囲を考慮することで更に深い理解が得られるであろう。
本開示による例示的な複合物品の概略側面図である。
いかなる場合も、本開示は代表して提示されるものであって、限定するものではない。本開示の原理の範囲及び趣旨の範囲内に含まれる他の多くの改変例及び実施形態が当業者によって考案されうる点は理解されるはずである。図は、縮尺どおりに描かれていない場合もある。
本開示による硬化性組成物は、典型的には、硬化が十分に進む前のオープンタイムが比較的短く、少なくとも部分硬化した組成物を実用的に取り扱うことができない。したがって、それらは使用の直前まで2パートの形態で保管される場合がある。例えば、成分a)とb)を別々にし、それぞれ対応するパートAとパートBの組成物中に組み入れることができる。成分c)及び、任意の存在し得る追加の成分は、通常、パートA又はパートB、若しくはそれら両方に含められるが、別々に供給してもよい。パートAをパートBと混合すると、本開示による硬化性組成物が形成され、この組成物は、通常、自発的にホルムウレイレン(すなわち、−NR−C(O)−NR’−)基に反応し始める(式中、R及びR’は独立してH又は一価の有機基を表す)。ウレイレン基を含有するポリマーは、しばしばポリウレアと呼ばれる。硬化性組成物が他のイソシアネート反応性(例えば、−OH)又はアミン反応性の成分を含む場合は、反応したコーティングもまた他の基を含み得る。
硬化性組成物は、少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートを含む。本明細書で用いるとき、用語「ポリイソシアネート」は、例えば、ジイソシアネート、トリイソシアネート、及びテトライソシアネートのような、単一分子中に2つ以上の反応性イソシアネート(すなわち、−N=C=O)基を有する任意の有機化合物を指す。環式及び/又は直鎖ポリイソシアネート分子は、有用に使用され得る。
代表的な脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及び4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの誘導体が挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートの反応生成物及びプレポリマーもまた、複数のイソシアネート基を含むものであるならば、利用することができる。
脂肪族ポリイソシアネートは、通常、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート(HDI)の1つ以上の誘導体を含む。いくつかの実施形態では、脂肪族ポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート誘導体である。いくつかの実施形態では、脂肪族ポリイソシアネートは、HDIのウレトジオン、ビウレット及び/又は三量体(例えば、イソシアヌレート)を含む場合がある。
いくつかの実施形態では、硬化性組成物は実質的に無溶剤(すなわち、少なくとも95重量%が無溶剤)である、及び/又は、1,6−ヘキサンジイソシアネート(HDI)が実質的に含まれていない(すなわち、0.5重量%未満である)。種々の無溶剤の脂肪族ポリイソシアネートを入手することができる。1種のHDIウレトジオンポリイソシアネートが、ペンシルベニア州PittsburgのBayer Corp.USAからDESMODUR N 3400の商品名で販売されている。別のHDIポリイソシアネートは、23℃で約1200ミリパスカル秒(mPa・s)の粘度を有することが報告されている三量体であり、BayerからDESMODUR N 3600の商品名で販売されている。そのようなポリイソシアネートは、通常、20〜25重量%のイソシアネート含有量を有する。別のポリイソシアネートは、23℃で約2500mPa・sの粘度を有することが報告されている、HDI系の、エーテル基含有脂肪族プレポリマー樹脂であり、Bayer Corp.USAからDESMODUR XP 2599の商品名で販売されている。また別のHDI系の脂肪族ポリイソシアネート樹脂は、Bayer Corp.USAからDESMODUR N3800の商品名で販売されている。この材料は、11重量%のNCO含有量を有し、23℃で6000mPa・sの粘度を有する。HDI及びイソホロンジイソシアネート系のまた別の脂肪族ポリイソシアネート樹脂は、Bayer Corp.USAからDESMODUR NZ1の商品名で販売されている。この材料は、20重量%のNCO含有量を有し、23℃で3000mPa・sの粘度を有する。
好ましくは、硬化性組成物は、例えばDESMODUR XP 2599のような、23℃で少なくとも2000又は2500mPa・sの粘度を有する脂肪族ポリイソシアネートプレポリマーと、例えばDESMODUR N 3600のような、23℃で1500mPa・sより小さい粘度を有する、より低い粘度のポリイソシアネートとの混合物を含む。より低い粘度の脂肪族ポリイソシアネートプレポリマーは、通常、重量比で約1:1又は2:1〜4:1の範囲、好ましくは約3:1の比率で存在するが、他の比率を使用してもよい。
別の実施形態では、硬化性組成物は、例えばDESMODUR XP 2599のような、23℃で少なくとも2000又は2500mPa・sの粘度を有する第1の脂肪族ポリイソシアネートプレポリマーと、例えばDESMODUR NZ1のような、23℃で少なくとも3000mPa・sの粘度を有する、より高い粘度のポリイソシアネートとの混合物を含む。より高い粘度のポリイソシアネートは、通常、重量比で約2:1〜1:2の範囲、好ましくは約2:1の比率で存在するが、他の比率を使用してもよい。
また別の実施形態では、硬化性組成物は、脂肪族ポリイソシアネートの3成分混合物を含む。3成分混合物は、例えばDESMODUR N 3600のような少なくとも1種の三量体と、例えばDESMODUR XP 2599のような、エーテル基を含む少なくとも1種の脂肪族プレポリマー樹脂とを含み得る。
いくつかの実施形態では、硬化性組成物は、非脂肪族ポリイソシアネート系のアミン反応性樹脂類(例えば、芳香族ポリイソシアネート、モノイソシアネート、及びエポキシ樹脂)を実質的に含まない(すなわち、0.5重量%未満、好ましくは0.1重量%未満で含む)。例えば、硬化性組成物は、芳香族ポリイソシアネートを含まないことが好ましい。硬化性組成物は、エポキシ官能性化合物及び、ポリアミンとマイケル付加反応することが可能な不飽和炭素−炭素結合を含む化合物(例えば、モノマー又はオリゴマーのポリアクリレート)を含まなくてよい。
硬化性組成物は、少なくとも1種の脂肪族ポリアミンを含む。本明細書で使用するとき、「ポリアミン」は、1級アミノ基及び2級アミノ基から選択される少なくとも1つの活性水素(N−H基)をそれぞれが含有する少なくとも2つのアミノ基を有する化合物を指す。いくつかの実施形態では、ポリアミンは、上記の2パーツ構成系のパートB中に存在する。いくつかの実施形態では、パートBは1つ以上の脂肪族ポリアミンを含有する、又は、それのみからなる。
代表的な脂肪族ポリアミンとしては、脂肪族1級ポリアミン、脂肪族2級ポリアミン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
代表的な脂肪族1級ポリアミンとしては、ポリ(オキシプロピレン)ジアミン(例えば、Huntsman(テキサス州Woodlands)からJEFFAMINE D−230及びJEFFAMINE D−400の商品名で販売されている)、ポリ(オキシプロピレン)トリアミン(好ましくは400〜5000g/モルの範囲の分子量を有する)、1,4−ジアミノブタン、1,2−エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、及び1,3−ジアミノプロパンが挙げられる。
代表的な2級アミンとしては、環式脂肪族2級ジアミン、非環式脂肪族2級ジアミンが挙げられる。その他の代表的な2級アミンとしては、アスパラギン酸エステルポリアミンが挙げられる。
一実施形態では、有用な環式脂肪族2級ジアミンは、2つの、所望により置換された、架橋基により結合されたヘキシル基を含む。ヘキシル環のそれぞれが2級アミン置換基を含む。環式脂肪族2級ジアミンは、次の構造式により表すことができる。
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基を表す。R及びRは、典型的には、同じアルキル基である。代表的なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、2級ブチル基、3級ブチル基、各種異性体ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。好ましくは、R及びRは少なくとも3つの炭素を含み、ブチル基が特に好ましい(例えば、2級ブチル基)。R、R、R及びRは独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を含有する直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基を表す。R及びRは、典型的には同じアルキル基である。いくつかの実施形態では、R及びRは水素である。更に、いくつかの実施形態では、R及びRはメチル又は水素である。
置換基は、CR架橋基に対して環の任意の場所にアルキルアミノ基を置くことができるように表される。更に、R及びR置換基は、アルキルアミノ基に対して任意の位置を占めることができる。いくつかの実施形態では、アルキルアミノ基は、CR架橋基に対して4,4’−位にある。いくつかの実施形態では、R及びRは3−及び3’−位を占める。この構造を有する市販の脂肪族環式2級ジアミンとしては、Dorf Ketal Chemicals LLC(テキサス州Stafford)のCLEARLINK 1000及びCLEARLINK 3000が挙げられる。
別の実施形態では、有用な脂肪族環式2級ジアミンは単一のヘキシル環を含む。脂肪族環式2級ジアミンは、典型的に、次の一般構造式を有し、

Figure 0006215317

及びRは独立して、1〜10個の炭素原子又は−CN基で終わるアルキレン基を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。R及びRは、典型的には、同じ基である。代表的なアルキル基としては、R及びRに関して上述したものと同じものが含まれる。一実施形態では、R及びRは、イソプロピルなど少なくとも3つの炭素を有するアルキル基である。別の実施形態では、R及びRは、−CN基で終わる短鎖(例えば、C〜C)アルキレン基である。
、R10及びR11は独立して、水素又は、1〜5個の炭素原子を有する直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基である。R、R10及びR11は、典型的には、同じアルキル基である。いくつかの実施形態では、R、R10及びR11はメチル又は水素である。一実施形態では、R、R10及びR11はメチル基である。
置換基は、−CHNR基に対して環の任意の場所にアルキルアミノ基−NRを置くことができるように表される。いくつかの実施形態では、アルキルアミノ基は、−CHNR基から2位又は3位離れている。好ましくは、−CHNR基は、シクロヘキサン環上で−NR基から2位離れている。この構造を有する市販の脂環式2級ジアミンは、Huntsman(テキサス州Woodlands)からJEFFLINK 754として入手することができる。
有用な脂環式2級ジアミンは、イソホロンジアミンと、得られる2級アミン基の求核性を減らすマイケルアクセプター基を有する化合物との反応により調製することができる。代表的なマイケルアクセプターとしては、アクリロニトリル及びα,β−不飽和カルボニル化合物が挙げられ、通常はアクリロニトリルが好ましい。いくつかの実施形態では、末端−CN基とアミン基の間のアルキレン基が少なくとも2つの炭素原子を有する。この構造を有する市販の脂環式2級ジアミンとしては、Hanson Group LLC.(ジョージア州Alpharetta)のHXA CE 425及びBASF(ニュージャージー州Florham Park)のBAXXODUR PC−136が挙げられる。
代表的な非環式脂肪族2級ジアミンとしては、例えば、N,N’−ビス(3’,3’−ジメチルブタン−2−イル)−1,6−ジアミノヘキサン(例えば、Albemarle Corporation(ルイジアナ州Baton Rouge)がETHACURE 90の商品名で市販しているもの)が挙げられる。
アスパラギン酸エステルポリアミンは、例えば、マレイン酸又はフマル酸ジアルキルエステルに1級脂肪族ジアミンを添加することによって、又は不飽和オリゴエステル又はポリエステルに1級脂肪族アミンを添加することによって製造することができる、2級アミノ基を有するポリアミンである。有用なアスパラギン酸エステルポリアミンとしては、例えば、次の一般式を有するアスパラギン酸エステルポリアミンが挙げられ、
Figure 0006215317

式中、R12は二価の有機基(例えば、最高40個の炭素原子を有するもの)であり、各R12は独立して、100℃以下の温度でイソシアネート基に対して不活性の有機基であり、各R13は独立して、1〜4個の炭素原子を有する低級アルキル基を表す。例えば、R13は、メチル、エチル、プロピル、又はブチルであり得る。
好ましくは、R12は、例えば分岐鎖、非分岐状、又は環式であり得る二価の脂肪族基(好ましくは1〜20個の炭素原子を有するもの)を表す。より好ましくは、R12は、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、2,2,4−及び2,4,4−トリメチル−1,6−ジアミノヘキサン、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、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、又は3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンからアミノ基を削除して得られる二価の炭化水素基から選択される。いくつかの実施形態では、R12は、分岐状のC〜C12のアルキレン基である。
好ましいアスパラギン酸エステルアミン樹脂は、Bayer Corp.からDESMOPHEN NH 1420、DESMOPHEN NH 1520、及びDESMOPHEN NH 1220の商品名で市販されている。DESMOPHEN NH 1420樹脂は、実質的に次の化合物で構成されており、
Figure 0006215317
DESMOPHEN NH1520樹脂は、実質的に次の化合物で構成されており、
Figure 0006215317
DESMOPHEN NH 1220は、実質的に次の化合物で構成されている。
Figure 0006215317
より速い2〜5分間のフィルム硬化時間のためには、R12が12個、10個、8個又は6個の炭素原子を有し環式構造のない分岐状又は非分岐状の基であるアスパラギン酸エステルポリアミンを含むことが通常は好ましい。フィルム硬化時間を5〜10分間に延長するには、R12が未置換の環式構造を含むアスパラギン酸エステルポリアミンを含めてもよい。R12が置換された環式構造を含むアスパラギン酸エステルポリアミンを含めると、フィルム硬化時間を更に延長することができる。典型的には、そのようなアスパラギン酸エステルポリアミンは、上述のようなより速いフィルム硬化時間を提供する別のアスパラギン酸エステルポリアミンとの組み合わせとして、ごく小さい濃度で使用されるが、これは要件ではない。
脂肪族ポリアミンは、組成物の硬化時間の調整及び硬化された組成物の機械的特性の調整という目的のために、1つ以上の芳香族ポリアミンと組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、コーティング組成物は、周囲温度(25℃)で固体の少なくとも1つの芳香族ポリアミンを更に含む。好適な固体の芳香族ポリアミンとしては、LonzaからLONZACURE M−MIPAの商品名で市販されている4,4’−メチレンビス(2−イソプロピル−6−メチルアニリン)、LonzaからLONZACURE M−DIPAの商品名で市販されている4,4’−メチレンビス(2,6−ジイソプロピルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)、及びLonza(スイス、Basel)からLONZACURE MCDEAの商品名で市販されている4,4’−メチレンビス(3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン)のようなアルキルアニリンが挙げられる。
芳香族ポリアミンが液体のアスパラギン酸エステルポリアミンに溶解するようにアスパラギン酸エステルポリアミン及び芳香族ポリアミンを選択することができる。DESMOPHEN NH 1220のようなアスパラギン酸エステルポリアミンは、固体の芳香族アミンに対し高い溶解作用を呈し得る。いくつかの実施形態では、アルキルアニリンなどの固体の芳香族アミンの最高約50重量%までがアスパラギン酸エステルポリアミンに溶解し得る。他の実施形態では、第2パートは、固体芳香族アミン又は環式脂肪族2級アミンを少なくとも約5又は10重量%、典型的には15重量%以下含む。
コーティングに望まれる機械的特性及び硬化時間に依存し、以下の例に代表されるような広範な配合が可能である。
本開示による硬化性組成物は、成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて、少なくとも1種の液体化合物を8〜17重量%含む。いくつかの実施形態では、硬化性組成物は、成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて、少なくとも1種の液体化合物を9〜16重量%、好ましくはその少なくとも1種の液体化合物を10〜15重量%含む。
少なくとも1種の液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、nは1以上の整数(例えば1、2、3、4、5、又は6)を表す。いくつかの実施形態では、Zは1〜30個の炭素原子を有する。Zは、例えば、アルキレン、オキシカルボニル、カルボニルオキシ、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、アリーレン、酸素、硫黄、アルキルアミノ、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、Zは、−CHOH又は−C(=O)OCHCHOCHCHOCHCHOC(=O)−を表す。市販の液体化合物c)は、ヒドロアビエチルアルコール、及び例えば、Eastman Chemical Co.(テネシー州Kingsport)が販売する水素化樹脂のABITOL Eヒドロアビエチルアルコール及びSTAYBELITE ESTER 3−Eエステルなど、その誘導体が挙げられる。
第1パート及び/又は第2パートは、様々な添加剤を含むことができる。例えば、顔料、分散助剤及び粉砕助剤、水捕捉剤、チキソトロープ剤、消泡剤などを添加して、製造可能性、適用中の特性、及び/又は貯蔵寿命を改善することができる。
ポリウレア反応の化学量論は、第2成分のアミンの当量に対する第1成分のイソシアネート(例えば、変性イソシアネート及び過剰のイソシアネート)の当量比に基づく。第1及び第2の成分は、少なくとも約1:1の理論混合比で反応させる。典型的には、脂肪族ポリアミンと脂肪族ポリイソシアネートのNCO当量比(すなわち、イソシアネート当量/アミン当量)は、0.5〜2.0の比率であり、好ましくは0.8〜1.5の比率であるが、その他の比率もまた使用し得る。
2パートの配合として、パートAを約1:1の体積比でパートBと混合するのが好ましいが、これは要件ではない。パートA及びパートBは、5℃〜25℃の範囲の温度で好ましくは両方が液体である。好ましくは、パートA及びパートBの両方は、いかなる揮発性溶媒も実質的に含まない。すなわち、この系の固化では、系のどちらのパートからも溶媒を乾燥又は蒸発させる必要がない。更に粘度を下げるために、一方又は両方のパートを加熱してもよい。更に、コーティング組成物は少なくとも6ヶ月、より好ましくは少なくとも1年、最も好ましくは少なくとも2年の実用貯蔵寿命を有する。
本開示による硬化性組成物は、例えば、基材をコーティングするために有用である。典型的には、これは、(例えば高反応性の系の場合は)2つ以上の成分(例えばパートA及びパートB)をスプレーヘッドで混合してから硬化性組成物を噴霧することによって行われるが、より反応性の低い硬化性組成物の場合は、他のコーティング法(例えば、ブラシ、スプレーガン、ナイフコーター、又はローラー)が適切である場合がある。
ここで図1を参照すると、本開示による代表的な複合物品100は、基材130の表面120の上に配設されたコーティング110を含む。コーティング110は、例えば、本開示による硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化することにより、本開示による硬化性組成物から調製され、そのような硬化は、組成物a)とb)、及び任意でc)を、少なくとも部分的に反応させることを含む。
好適な基材は、金属(例えば、鋼)、ガラス、布地(例えばジオテキスタイル繊維)、セラミック、コンクリート、木材、プラスチック、土類、又はそれらの組み合わせを1種以上含み得る。本開示による硬化性組成物は、パイプコーティング(例えば、配水パイプのライニング及び/又は外面コーティング)を生成する用途に好適である。硬化性組成物は、表面にプライマー層を適用せずに、基材の表面(例えば、パイプの内面及び/又は外面)に直接に適用することができる。
硬化性組成物は、例えばメカニカルスターラー、手動攪拌(例えば舌圧子を使って)、振盪、又は任意の他の好適な技法により構成成分を混合することにより、調製することができる。急速に硬化する組成物に関しては、スプレー混合/コーティング技法が有用である。これは、様々なスプレーコーティング技法を用いて行うことができる。典型的には、成分がスプレー装置を出る直前に成分を混合することを可能にするスプレー装置を用いて、アミン成分(パートB)とイソシアネート成分(パートA)を適用する。
パートA(例えば、成分a)を含む)とパートB(例えば、成分b)及び硬化性組成物の任意の追加成分を含む)は、独立して、例えば可撓性のホースにより、改修対象の既存のパイプラインを通じて推進することが可能なスプレー装置に供給される。例えば、遠隔制御車両、例えば米国特許出願公開第2006/0112996 a1号(Poole)に記載されているようなものをパイプラインに進入させて、パイプラインを通じてスプレー装置を運ぶことができる。この装置は、パイプラインの内部表面に適用する前に系の2つのパートを加熱することができ、混合物をパイプラインの内部表面に適用する直前にそれら2つのパートを混合する。それら2つのパートの混合物はパイプラインの内部表面上で硬化して、(例えばモノリシックな)水不透過性のライニングを形成する。そのようなライニングは、最初にパイプラインが設置されるときに、あるいは一定期間使用後にパイプライン自体が劣化し始めたときに、形成することができる。注目すべきことに、本明細書に記載の組成物を単一のパスで少なくとも5mmのキャリパで適用して、硬化した連続ライニングを形成することができる。
本開示による硬化性組成物とともに、例えば当該技術分野において記述されているような様々なスプレーシステムを使用することができる。いくつかの実施形態では、遠心スピニングヘッドのような加熱されたエアレススプレー装置を使用することができる。エアレスインピンジメント混合スプレーシステムは、一般には、2成分を計量し、約1500psi(10.34MPa)を超えるように圧力を増す、配分セクションと、粘度を制御するために2成分の温度を(好ましくは独立して)上昇させる加熱セクションと、2成分を混合し、アトマイゼーションの直前の混合を可能にするインピンジメントスプレーガンと、を構成要素として含む。他の実施形態では、加熱した空気渦スプレー装置を使用してコーティングを適用することができる。
いくつかの実施形態において、特に混合液をスプレーで適用するときには、混合液を適用する温度でスピンドル6を使用して、第1パート及び第2パートのそれぞれは、典型的には、約10mPa・s〜約60000mPa・sの範囲の(ブルックフィールド)粘度を有する。混合液を適用する温度は、典型的には、約15℃〜50℃の範囲である。
2成分(すなわちパートA及びパートB)のそれぞれの粘性挙動は、2パートのスプレーコーティングプロセスのために重要である。インピンジメント混合工程では、2つのパートは、十分な混合及び均質な硬化を可能にするために、高いせん断速度でできるだけ近い粘度であるべきである。複数成分のスタティック混合/スプレーシステムは、2成分の間の粘度の差をより許容するようである。せん断速度と温度の関数としての粘度の特徴は、2パートのスプレー設備ラインにおけるコーティングの温度及び圧力の出発点に関する決定を助けることができる。
本開示の選択された実施形態
第1の実施形態では、本開示は、硬化性組成物を提供するものであって、この硬化性組成物は、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を含み、少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
第2の実施形態では、本開示は、第1の実施形態による硬化性組成物を提供し、Zは、−CHOH又は−C(=O)OCHCHOCHCHOCHCHOC(=O)−を表す。
第3の実施形態では、本開示は、第1又は第2の実施形態による硬化性組成物を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、アスパラギン酸エステルを含む。
第4の実施形態では、本開示は、第1又は第2の実施形態による硬化性組成物を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、次式により表される脂肪族ポリアミンを含み、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を表し、R、R、R、及びRは独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
第5の実施形態において、本開示は、第4の実施形態による硬化性組成物を提供し、R及びRは独立して、少なくとも2個の炭素原子を含むアルキル基である。
第6の実施形態において、本開示は、第4又は第5の実施形態による硬化性組成物を提供し、R及びRはメチル又は水素である。
第7の実施形態では、本開示は、第4〜第6の実施形態のいずれかによる硬化性組成物を提供し、R及びRは水素である。
第8の実施形態において、本開示は、第1又は第2の実施形態による硬化性組成物を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンのそれぞれは次の一般式を有するものであり、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、又は、1〜10個の炭素原子を有するシアノアルキル基を表し、R、R10、及びR11は独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第9の実施形態において、本開示は、第8の実施形態による硬化性組成物を提供し、R及びRは独立して、少なくとも3個の炭素原子を含むアルキル基である。
第10の実施形態において、本開示は、第8又は第9の実施形態による硬化性組成物を提供し、R、R10及びR11は独立して、1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第11の実施形態において、本開示は、第8又は第9の実施形態による硬化性組成物を提供し、R、R10及びR11は独立して、水素、メチル、又はイソプロピルである。
第12の実施形態において、本開示は、第1〜第11の実施形態のいずれかによる硬化性組成物を提供し、その少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートは、1,6−ヘキサンジイソシアネートの三量体を含む。
第13の実施形態において、本開示は、基材のコーティング方法を提供し、この方法は、基材の表面上に硬化性組成物をコーティングすることと、前記硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化することと、を含み、前記硬化性組成物は、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を成分として含み、少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
第14の実施形態において、本開示は、第13の実施形態による方法を提供し、Zは−CHOH又は−C(=O)OCHCHOCHCHOCHCHOC(=O)−を表す。
第15の実施形態では、本開示は、第13又は第14の実施形態による方法を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、アスパラギン酸エステルを含む。
第16の実施形態では、本開示は、第13又は第14の実施形態による方法を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、次の一般式により表される脂肪族ポリアミンを含み、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を表し、R、R、R、及びRは独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
第17の実施形態において、本開示は、第16の実施形態による方法を提供し、R及びRは独立して、少なくとも2個の炭素原子を含むアルキル基である。
第18の実施形態において、本開示は、第16又は第17の実施形態による方法を提供し、R及びRはメチル又は水素である。
第19の実施形態において、本開示は、第16〜第18の実施形態のいずれかによる方法を提供し、R及びRは水素である。
第20の実施形態では、本開示は、第13又は第14の実施形態による方法を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは次の一般式を有し、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、又は、1〜10個の炭素原子を有するシアノアルキル基を表し、R、R10、及びR11は独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第21の実施形態において、本開示は、第20の実施形態による方法を提供し、R及びRは独立して、少なくとも2個の炭素原子を含むアルキル基である。
第22の実施形態において、本開示は、第20又は第21の実施形態による方法を提供し、R、R10、及びR11は独立して、1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第23の実施形態において、本開示は、第20又は第21の実施形態による方法を提供し、R、R10、及びR11は独立して水素、メチル、又はイソプロピルである。
第24の実施形態において、本開示は、第13〜第23の実施形態のいずれかによる方法を提供し、その少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートは、1,6−ヘキサンジイソシアネートの三量体を含む。
第25の実施形態では、本開示は、基材上に配置されるコーティングを備える複合物品を提供し、
そのコーティングは、
a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、からなる成分から調製され、少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物は、独立して次式により表され、
Figure 0006215317

式中、Zはn価の有機基を表し、
nは1以上の整数を表す。
第26の実施形態において、本開示は、第25の実施形態による複合物品を提供し、Zは−CHOH又は−C(=O)OCHCHOCHCHOCHCHOC(=O)−を表す。
第27の実施形態において、本開示は、第25又は第26の実施形態による複合物品を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、アスパラギン酸エステルを含む。
第28の実施形態において、本開示は、第25又は第26の実施形態による複合物品を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンは、次の一般式により表される脂肪族ポリアミンを含み、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基を表し、R、R、R、及びRは独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
第29の実施形態において、本開示は、第28の実施形態による複合物品を提供し、R及びRは独立して、少なくとも2個の炭素原子を含むアルキル基である。
第30の実施形態において、本開示は、第28又は第29のいずれかの実施形態による複合物品を提供し、R及びRはメチル又は水素である。
第31の実施形態において、本開示は、第28〜第30のいずれかの実施形態による複合物品を提供し、R及びRは水素である。
第32の実施形態において、本開示は、第25又は第26の実施形態による複合物品を提供し、少なくとも1種の前記脂肪族ポリアミンの各々は、次の一般式を有し、
Figure 0006215317

式中、R及びRは独立して、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基、又は、1〜10個の炭素原子を有するシアノアルキル基を表し、R、R10、及びR11は独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第33の実施形態において、本開示は、第32の実施形態による複合物品を提供し、R及びRは独立して、少なくとも3個の炭素原子を含むアルキル基である。
第34の実施形態において、本開示は、第32又は第33の実施形態による複合物品を提供し、R、R10、及びR11は独立して、水素、又は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基である。
第35の実施形態において、本開示は、第32又は第33の実施形態による複合物品を提供し、R、R10、及びR11は独立して、水素、メチル、又はイソプロピルである。
第36の実施形態において、本開示は、第25〜第35のいずれかの実施形態による複合物品を提供し、その少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートは、1,6−ヘキサンジイソシアネートの三量体を含む。
以下の非限定的な実施例によって本開示の目的及び利点を更に例示するが、これらの実施例に記載する特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に限定するものとして解釈されるべきではない。
特に断らないかぎり、実施例及び本明細書の残りの部分におけるすべての部、比率(%)及び比等は、重量基準である。
実施例に使用した材料の略称及び説明を表1(下記)に記す。
Figure 0006215317
試験方法
曲げ弾性率及び強度、ASTM D790−07
曲げ弾性率及び強度の試験は、ASTM D790−07「非強化及び強化プラスチック並びに電気絶縁材の曲げ特性のための標準試験方法」にしたがって行った。Instronテストステーション(マサチューセッツ州NorwoodのInstronから入手した、5kNのロードセルを備えたモデルII22)をBluehillソフトウェア(Instronから入手)とともに使用して、両方の値を報告した。120mm×10mm×4mmの射出成形したバーを試験標本とした(閉じたTEFLONフッ素ポリマー鋳型又は開いたシリコーン鋳型)。支持体の広がりは64mm、クロスヘッド速度は1.7mm/分とした。
比較例C1〜C4
比較例C1の組成物は、アミン含有成分とイソシアネート含有成分とを混合することにより調製した。アミン含有成分は、150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサー(サウスカロライナ州LandrumのFlackTek,Incから入手した)用の小さいプラスチックカップ内で22.00グラム(g)のPA−1と1.94gのMM−3を混合することにより調製した。カップをミキサーに配置し、3500回転/分(rpm)で5分間、又は均質の混合物が得られるまで、混合した。
次いで、アミン対イソシアネートの理論混合比が1.0となるように、差により送達量(14.43gのPI−1)の重量を測定した後に注射器を用いてイソシアネート含有成分をアミン含有成分に添加した。次いで、混合液の容器を150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサーに配置し、2750rpmで30秒間混合した。曲げ試験に好適な寸法を有するパーツを生成するために、混合液をシリコーン鋳型に注ぎ入れた。パーツを16時間硬化させ、鋳型から取り出し、デシケータ内に7日間置いた。上記のASTM D790−07にしたがって曲げ特性を測定し、表2に記載した。
比較例C2〜C4の組成物は、比較例C2については22.00gのPA−1及び4.06gのMM−3、比較例3については22.00gのPA−1及び15.65gのMM−3、比較例4については22.00gのPA−1を添加することによりアミン含有成分を調製したことを除き、比較例C1と同じ方法で調製した。
上記のASTM D790−07にしたがって曲げ特性を測定し、表2に記載した。
実施例1〜2及び比較例C7
実施例1〜2は、実施例1については22.00gのPA−1及び1.92gのMM−1、実施例2については22.00gのPA−1及び4.06gのMM−1、比較例C7については22.00gのPA−1及び15.65gのMM−1を、150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサーで2750rpmで5分間又は均質の混合液が得られるまで小さいプラスチックカップ内で混合することによりアミン含有成分を調製したことを除き、比較例1と同じ方法で調製した。
実施例1〜2及び比較例C7の曲げ特性は、上記のようにASTM D790−07にしたがって測定し、表2に記載した。
実施例4〜5及び比較例C5〜C6
実施例4〜7は、以下の記述を除いて比較例C1と同じ方法で調製した。
アミン含有成分は、実施例4については22.00gのPA−1及び4.06gのMM−1、実施例5については22.00gのPA−1及び6.43のMM−1、比較例C5については22.00gのPA−1及び9.11gのMM−1、比較例C6については22.00gのPA−1及び12.15gのMM−1を混合することにより調製した。
次いで、アミン対イソシアネートの理論混合比が1.0となるように、差により送達量(14.43gのPI−1)の重量を測定した後に注射器を用いてイソシアネート含有成分をアミン含有成分に添加した。次いで、混合液の容器を150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサーに配置し、2750rpmで15秒間混合した。曲げ試験に好適な寸法を有するパーツを生成するために、混合液をシリコーン鋳型に注ぎ入れた。パーツを16時間硬化させ、鋳型から取り出し、デシケータ内に7日間置いた。
実施例4〜5及び比較例C5〜C6の曲げ特性は、上記のようにASTM D790−07にしたがって測定し、表2に記載した。
実施例5〜6及び比較例C8
実施例8〜10は、実施例8については22.00gのPA−1及び1.92gのMM−2、実施例9については22.00gのPA−1及び4.06gのMM−2、実施例10については22.00gのPA−1及び15.65gのMM−2を混合することによりアミン含有成分を調製したことを除き、実施例1と同じ方法で調製した。
実施例5〜6及び比較例C8の曲げ特性は、上記のようにASTM D790−07にしたがって測定し、表2(下表)に記載した(表中、「MPa」はメガパスカルを表す)。
Figure 0006215317
実施例7
実施例7は比較例C5と同じ方法で調製した。アミン含有成分は、150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサー用の小さいプラスチックのカップに18.23gのPA−3及び4.79gのMM−1を添加することにより調製した。カップをミキサーに配置し、3500rpmで5分間又は混合液が均質になるまで混合した。次いで、混合液を400mLの体積比1:1の二重カートリッジ注射器のバレルに加えた。
イソシアネート含有成分は、150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサー用の小さいプラスチックのカップに22.78gのPI−1及び2.16gのDM−1を添加することにより調製した。カップをミキサーに配置し、1750rpmで5分間又は混合液が均質になるまで混合した。次いで、混合液を二重カートリッジ注射器の残りのバレルに加えた。
パーツの生成は、STATOMIX MC 08−32(マサチューセッツ州BurlingtonのBrandywine Materials,LLCから入手可能)のような市販のスタティックミキサー要素で作られた5/16インチ(0.79cm)、32要素のスタティックミキサーを通して、空気式カートリッジディスペンサー又は機械駆動式カートリッジディスペンサーシステムを用いてカートリッジから2パートの閉じたフッ素ポリマー鋳型の中に分配し、ASTM D790にしたがった曲げ試験に好適な寸法を有するパーツを生成することにより、行った。5分後に鋳型からサンプルを取り出し、次いで、80℃の炉に45分間置いた。
実施例8
実施例8は、以下の相違を除いて実施例7と同じ方法で調製した。
アミン含有成分は、150DAC SPEEDMIXER二重非対称遠心力ミキサー用の小さいプラスチックカップに19.43gのPA−2及び5.38gのMM−1を入れて混合することにより調製した。カップをミキサーに配置し、3500rpmで5分間又は混合液が均質になるまで混合した。次いで、混合液を400mLの体積比1:1の二重カートリッジ注射器のバレルに加えた。
残りのバレルをPI−1で充填することによりイソシアネート含有成分を調製した。
パーツは、実施例7と同じ方法で生成した。
当業者であれば、より詳細に付属の「特許請求の範囲」に記載される本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく本開示に対する他の改変及び変更を行うことが可能である。異なる実施形態の態様を異なる実施形態の他の態様と全体的若しくは部分的に互換すること又は組み合わせることが可能である点は理解されるであろう。特許証のための上記の出願において引用された、参照文献、特許、又は特許出願はいずれも一貫性を有するようにそれらの全容を参照により本明細書に援用する。これらの援用文献の一部と本明細書との間に不一致又は矛盾がある場合、上記の説明文における情報が優先するものとする。特許請求される開示内容を当業者が実行することを可能ならしめるために示される上記の説明文は、「特許請求の範囲」及びそのすべての均等物によって規定される本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (3)

  1. a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
    b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
    c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を成分として含み、
    少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物は、それぞれ独立して次式により表される、硬化性組成物。
    Figure 0006215317

    [式中、Zは−CH OH又は
    −C(=O)OCH CH OCH CH OCH CH OC(=O)−を表し、
    nは1以上の整数を表す。]
  2. 基材のコーティング方法であって、
    基材の表面上に硬化性組成物をコーティングすることと、前記硬化性組成物を少なくとも部分的に硬化することと、を含み、
    前記硬化性組成物は、
    a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
    b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
    c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を成分として含み、
    少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物は、それぞれ独立して次式により表される、方法。
    Figure 0006215317

    [式中Zは−CH OH又は
    −C(=O)OCH CH OCH CH OCH CH OC(=O)−を表し、
    nは1以上の整数を表す。]
  3. 基材上に配置されたコーティングを含む複合物品であって、
    前記コーティングは、
    a)少なくとも1種の脂肪族ポリイソシアネートと、
    b)少なくとも1種の脂肪族ポリアミンと、
    c)成分a)、b)及びc)を合わせた総重量に基づいて8〜17重量%の少なくとも1種の液体化合物と、を含む成分から調製され、
    少なくとも1種の前記液体化合物の各化合物はそれぞれ独立して、次式により表される、複合物品。
    Figure 0006215317

    [式中、Zは−CH OH又は
    −C(=O)OCH CH OCH CH OCH CH OC(=O)−を表し、
    nは1以上の整数を表す。]
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WO (1) WO2013188176A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015136018A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Akzo Nobel Coatings International B.V. Coating composition
EP3168246B1 (en) 2014-07-08 2019-02-27 Mitsui Chemicals, Inc. Polymerizable composition for optical material, and application for same
EP3061779B2 (de) 2015-02-27 2022-01-05 Mipa Se Beschichtungsmittel und deren Verwendung, insbesondere zur Ausbildung einer Schutzbeschichtung auf einer Oberfläche
WO2019038721A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 3M Innovative Properties Company POLYUREA COMPOSITION COMPRISING A HYDROXYL COMPONENT AND METHODS
WO2019038722A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 3M Innovative Properties Company POLYUREA COMPOSITION COMPRISING A WATER SENSOR AND A HYDROXYL COMPONENT AND METHOD
KR20210080450A (ko) 2018-10-19 2021-06-30 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 게엠베하 아스파르트산 에스테르-기능성 폴리실록산, 그것의 제조 및 그것의 용도
CN109671869B (zh) * 2018-12-12 2020-06-16 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 复合膜层的制作方法及显示器件
US11827788B2 (en) 2019-10-07 2023-11-28 Covestro Llc Faster cure polyaspartic resins for faster physical property development in coatings
JP7324790B2 (ja) * 2021-03-05 2023-08-10 日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社 塗料組成物
US20230312834A1 (en) 2022-02-14 2023-10-05 Momentive Performance Materials Gmbh Aspartic acid ester-functional polysiloxanes, their preparation and use thereof
KR102476592B1 (ko) * 2022-02-21 2022-12-09 진유동 투명 폴리우레아 및 이를 이용한 방수공법

Family Cites Families (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB550022A (en) 1940-06-14 1942-12-18 Du Pont Improved protein-containing materials and their applications
GB1073181A (en) 1963-02-05 1967-06-21 Ici Ltd Bonded-web nonwoven products
US3386942A (en) 1964-06-29 1968-06-04 Eastman Kodak Co Stabilization of non-yellowing segmented polyurethane copolymers of polymeric diols, functionally aliphatic diisocyanates and functionally aliphatic diamines
US4036906A (en) 1969-12-30 1977-07-19 The Goodyear Tire & Rubber Company Cured polyurethane compositions containing epoxy resins
US3931449A (en) 1972-08-17 1976-01-06 Toyo Seikan Kaisha Limited Resinous laminates having improved gas permeation and resistance to delamination
DE2252280C3 (de) 1972-10-25 1981-03-19 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Textilbeschichtungen und Syntheseleder aus Polycarbonat-Polyharnstoff-Elastomeren
US3856749A (en) 1973-04-17 1974-12-24 Du Pont Stabilization of polymers containing poly(alkylene oxide) units
US3900687A (en) 1973-09-10 1975-08-19 Chevron Res Process for coating a surface and the coated surface
US4002598A (en) 1975-03-06 1977-01-11 Texaco Development Corporation Polyether urea epoxy curing agent
US4178427A (en) 1976-05-05 1979-12-11 Texaco Development Corp. Polyether urea epoxy curing agent
DE3018023A1 (de) 1980-05-10 1981-11-12 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von polyharnstoffen
DE3119151A1 (de) 1981-05-14 1982-12-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur splittersicheren beschichtung von glasoberflaechen
DE3520318A1 (de) 1985-06-07 1986-12-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum ummanteln von glasscheibenkanten mit einem elastischen polyisocyanat-polyadditionsprodukt unter verwendung eines epoxidharz-haertersystems als haftvermittler
US4881951A (en) 1987-05-27 1989-11-21 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith
DE3727128A1 (de) 1987-08-14 1989-02-23 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von in der waerme haertbaren einkomponenten-polyurethan-polyharnstoff-systemen
CA2057124A1 (en) 1991-08-26 1993-02-27 Dudley J. Ii Primeaux Slow curing polyurea elastomers
DE4217023A1 (de) 1992-05-22 1993-11-25 Bayer Ag Verwendung von alkylthiosubstituierten aromatischen Diaminen aus Härter für Polyisocyanate in Beschichtungsmitteln oder Fugenvergußmassen
US5352733A (en) 1993-03-10 1994-10-04 R. E. Hart Labs, Inc. Water based, solvent free, two component aliphatic polyurethane coating
US6290614B1 (en) 1998-03-18 2001-09-18 Spalding Sports Worldwide, Inc. Golf ball which includes fast-chemical-reaction-produced component and method of making same
DE4337236A1 (de) 1993-10-30 1995-05-04 Huels Chemische Werke Ag Kalthärtende, lösungsmittelarme oder lösungsmittelfreie 2K-Polyurethan-Polyharnstoff-Massen
WO1996023602A1 (en) 1995-02-01 1996-08-08 Schneider (Usa) Inc. Hydrogel coatings containing a polyurethane-urea polymer hydrogel commingled with at least one other dissimilar polymer hydrogel
US5919570A (en) 1995-02-01 1999-07-06 Schneider Inc. Slippery, tenaciously adhering hydrogel coatings containing a polyurethane-urea polymer hydrogel commingled with a poly(N-vinylpyrrolidone) polymer hydrogel, coated polymer and metal substrate materials, and coated medical devices
US5814398A (en) 1996-03-22 1998-09-29 Fabick, Inc. In situ vehicle bed liner and method of forming same
US6730150B1 (en) * 1996-06-28 2004-05-04 Xerox Corporation Phase change ink formulation containing a combination of a urethane resin, a mixed urethane/urearesin, a mono-amide and a polyethylene wax
JPH11130964A (ja) * 1997-10-31 1999-05-18 New Japan Chem Co Ltd ロジン系ガラス化物及びポリオレフィン樹脂用核剤並びにポリオレフィン樹脂組成物とその成形体
DE69919390T2 (de) 1998-11-20 2005-08-04 The Sherwin-Williams Co., Cleveland Vernetzbare zusammensetzungen mit acetoacetoxy-und imin-funktionalität
ES2185409T3 (es) 1998-12-07 2003-04-16 Bayer Ag Trimero de hdi bloqueado con una mezcla de ester malonico/triazol/estabilizacion mediante formaldehido.
ATE267919T1 (de) 1999-03-04 2004-06-15 Adisa Serv & Entw Ab Flüssigkeitsdichter bodenbelag und verfahren zur herstellung eines solchen
JP3916401B2 (ja) 1999-03-29 2007-05-16 キャラウェイ・ゴルフ・カンパニ 高速化学反応により生成された成分を含むゴルフボール及びその製造方法。
DE19914882A1 (de) 1999-04-01 2000-10-05 Bayer Ag Selbstvernetzende Polyurethan-, Polyurethan-Polyharnstoff- bzw. Polyharnstoff-Dispersionen für Schlichten
US6369189B1 (en) 1999-12-07 2002-04-09 Reichhold, Inc. Hindered amine adducts for polyurea systems
DE10011277A1 (de) 2000-03-08 2001-09-13 Bayer Ag Abziehlack
GB0019505D0 (en) 2000-08-08 2000-09-27 Wood Limited E Coating for drinking water pipelines
KR20030038782A (ko) 2000-10-02 2003-05-16 헌트스만 인터내셔날, 엘엘씨 분무 폴리우레아 코팅계
US20030013835A1 (en) 2001-04-25 2003-01-16 Anastasios Zahariadis 100% polyurea elastomeric system, process for producing and use thereof
US7001948B2 (en) 2001-05-16 2006-02-21 American Polymer Corporation Polyurea coating compositions
CN1128850C (zh) 2001-05-30 2003-11-26 海洋化工研究院 喷涂聚脲刚性材料及其施工方法
US6632147B2 (en) 2001-10-09 2003-10-14 Acushnet Company Golf ball with vapor barrier layer and method of making same
US6797789B2 (en) 2001-10-19 2004-09-28 Visuron Technologies, Inc. Phenolic/polyurea coating co-polymer compositions and process
DE10201546A1 (de) 2002-01-17 2003-07-31 Bayer Ag Stabilisierte wässrige Polyurethan-Polyharnstoff Dispersionen
JP2004027148A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Canon Inc ポリウレア樹脂組成物、ポリウレア樹脂用硬化剤及びポリウレア樹脂形成用の組成物セット
CN1179008C (zh) 2002-08-31 2004-12-08 海洋化工研究院 用于固体浮力材料的喷涂聚脲包敷层
GB0220462D0 (en) 2002-09-03 2002-10-09 Pipeline Polymers Ltd Lining of pipes
US20070270240A1 (en) 2002-09-09 2007-11-22 Reactamine Technology, Llc Pure polyurea and method for making same
US6774206B2 (en) 2002-09-26 2004-08-10 Bayer Polymers Llc Polyaspartate resins with improved flexibility
US6774207B2 (en) 2002-09-26 2004-08-10 Bayer Polymers Llc Polyaspartate resins with good hardness and flexibility
US6790925B2 (en) 2002-12-05 2004-09-14 Bayer Polymers Llc In-situ preparation of polyaspartic ester mixtures
US20040197472A1 (en) 2003-04-04 2004-10-07 Scofield Harry J. Process and apparatus for sealing freezer enclosures from moisture and contamination
GB0313275D0 (en) 2003-06-09 2003-07-16 Wood Ltd E Renovating water pipelines
US20070043197A1 (en) * 2003-07-07 2007-02-22 Huntsman Petrochemical Corporation Polyurea polymers from secondary polyether polyamines
DE10353663A1 (de) 2003-11-17 2005-06-16 Henkel Kgaa Polyurethanzusammensetzungen mit NCO- und Silylreaktivität
US20050244628A1 (en) 2004-04-28 2005-11-03 Turek Robert L Soft articles and method
WO2006044305A1 (en) 2004-10-15 2006-04-27 Dow Global Technologies Inc. An isocyanate-terminated prepolymer composition and a polyurethane or polyurea elastomer produced therefrom
JP2006183336A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Ntt Infranet Co Ltd 歩道橋の床構造
US20080200620A1 (en) 2005-07-07 2008-08-21 Huntsman International Llc Spray Polyurea System, Process for Producing and Use Thereof
DE102005040130A1 (de) 2005-08-25 2007-03-01 Bayer Materialscience Ag Polyurethanpolyharnstoff-Dispersionen
US20070066786A1 (en) 2005-09-22 2007-03-22 The Hanson Group, Llc Methods of preparing and using polyurea elastomers
DE102005047562A1 (de) 2005-10-04 2007-04-05 Bayer Materialscience Ag Zweitkomponenten-Systeme für die Herstellung flexibler Beschichtungen
DE102005047560A1 (de) 2005-10-04 2007-04-05 Bayer Materialscience Ag Zusammensetzung zur Herstellung von Polyharnstoffbeschichtungen
EP1945724A2 (en) 2005-11-08 2008-07-23 Laxmi C. Gupta Methods for applying fire retardant systems, compositions and uses
DE102006002156A1 (de) 2006-01-17 2007-07-19 Bayer Materialscience Ag Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen auf Basis von Polyether-Polycarbonat-Polyolen
CN100441648C (zh) 2006-01-20 2008-12-10 广州秀珀化工有限公司 一种喷涂聚脲高强弹性防水涂料及其施工方法
US8444758B2 (en) * 2006-10-19 2013-05-21 Eastman Chemical Company Low voc additives for extending the wet edge and open time of aqueous coatings
WO2008051229A1 (en) 2006-10-27 2008-05-02 Societe De Technologie Michelin Polyurea adhesive
US20080237356A1 (en) 2007-03-23 2008-10-02 Innovatier, Inc. Step card and method for making a step card
US20100252217A1 (en) 2007-03-26 2010-10-07 Robert Eberhardt Paper machine clothing with edge reinforcement
US20090030161A1 (en) 2007-07-27 2009-01-29 Bayer Materialscience Llc Allophanate modified diphenylmethane diisocyanates, prepolymers thereof, and their use in the preparation of polyureas and polyurethanes
US7980165B2 (en) 2007-10-03 2011-07-19 Martin Marietta Materials, Inc. Modular blast-resistant panel system for reinforcing existing structures
US7781513B2 (en) 2007-11-14 2010-08-24 Momentive Performance Materials Inc. Two-part moisture-curable resin composition and adhesive, sealant and coating compositions based thereon
US8378037B2 (en) 2007-12-26 2013-02-19 Momentive Performance Materials Inc. Moisture-curable silylated polyurea and adhesive, sealant and coating compositions containing same
CA2707792A1 (en) 2007-12-27 2009-07-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Adhesion-promoting agent for protective coatings
JP2009167281A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Sekisui Chem Co Ltd 両面粘着テープ及び液晶表示装置
US8932497B2 (en) 2008-03-13 2015-01-13 Laxmi C. Gupta Fire retardant coatings and bodies, and methods of use
CN102046681A (zh) 2008-04-21 2011-05-04 Ppg工业俄亥俄公司 包含聚脲和含磷多元醇的低温应用涂料组合物以及包含聚脲的鞋类
JP4845220B2 (ja) 2008-05-13 2011-12-28 日本特殊塗料株式会社 ポリウレタン塗膜防水材組成物
DE102008024352A1 (de) 2008-05-20 2009-11-26 Bayer Materialscience Ag Polyharnstoffzusammensetzung
US20090293350A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Fountainhead, Llc Raised bed planter with biomimetic exoskeleton
CN102099433B (zh) 2008-05-30 2013-10-23 3M创新有限公司 具有多个增粘剂的粘合剂组合物
WO2010034109A1 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Quantum Technical Services Ltd. Flame retardant coating
CA2640098C (en) 2008-09-26 2018-06-12 Quantum Technical Services Ltd. Flame retardant coating
US20100080920A1 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Tony Lagrange Flame retardant coating
EP2221330A1 (de) 2009-02-19 2010-08-25 Bayer MaterialScience AG Funktionalisierte Polyurethanpolyharnstoff-Dispersionen
US20100266764A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 3M Innovative Properties Company Method and composition suitable for coating drinking water pipelines
US9944763B2 (en) 2009-12-01 2018-04-17 Gates Corporation Polyurea-urethane cord treatment for power transmission belt and belt
CN103003325A (zh) * 2010-07-22 2013-03-27 建筑研究和技术有限公司 聚氨酯密封剂和胶粘剂的模量的降低
WO2012161774A1 (en) 2011-03-30 2012-11-29 3M Innovative Properties Company Composition comprising cyclic secondary amine and methods of coating drinking water pipelines

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013188176A1 (en) 2013-12-19
EP2861684A1 (en) 2015-04-22
CN104520394B (zh) 2016-10-26
EP2861684B1 (en) 2016-03-30
US9587139B2 (en) 2017-03-07
CN104520394A (zh) 2015-04-15
US20150104652A1 (en) 2015-04-16
JP2015525275A (ja) 2015-09-03

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