JPH03195720A - 摩耗抵抗性のポリウレタンブレンド組成物 - Google Patents

摩耗抵抗性のポリウレタンブレンド組成物

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JPH03195720A
JPH03195720A JP2330903A JP33090390A JPH03195720A JP H03195720 A JPH03195720 A JP H03195720A JP 2330903 A JP2330903 A JP 2330903A JP 33090390 A JP33090390 A JP 33090390A JP H03195720 A JPH03195720 A JP H03195720A
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コウジ ワイ.チハラ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエラストマー基質、より詳しくはエチレンプロ
とレンジエン重合体(EPDM)から造られる自動車の
カラス走行溝を含めたウェザ−ストリップ基質に対する
低摩擦、環境安定被膜として有用な、プライマーなしの
ワンパート型(一液性〕、貯蔵安定性、迅速v4tl!
化可能な、摩耗抵抗性の被覆組成物に間する。より詳し
くは、本発明はヒドロキシ末端の水素添加されたジエン
重合体又はポリオレフィン類から誘導されたブロックド
ポリウレタン、アミン末端の架橋剤、シリコーン油及び
非反応性の溶媒又は希釈剤から造られた被覆組成物に間
する。
〔従゛来の技術〕
これまで自動車で使用されるEPDMガラス走行溝は、
高い摩耗抵抗性、低い摩擦、及び良好なレリーズ性を提
供させる努力として、通常は、けば立て又は被覆がなさ
れてきたー。しかし、けば立ては費用がかかる工程であ
る静電的な繊維の植付けを必要とし、一方先行技術の被
覆は、物理的性質に於いて不十分であった。例えば、シ
リコーン油を含有している、湿分硬化性のポリエーテル
・ポリウレタン及びポリエステル・ポリウレタンに基づ
く被膜は摩耗抵抗性を与えるが品質と用途に関する制御
が困難である。なぜならば硬化剤がないこと、EPDM
ガラス走行溝基質上にプライマーの被覆及び/又は表面
処理が要求されるからである。池の被膜、例えは、潤滑
の為のシリコーン油と共に処方される種々のポリエステ
ル−ポリウレタン類は不適当な摩耗抵抗性を示すか、及
び/又は、ポリウレタンとシリコーン油の間に過度の不
適合性が存在した。
特開昭6O−173011(1985〕、62−412
15(19B?〕、63−130616及び64−60
17(1989)は低分子量のポリオレフィンポリオー
ルから造られたポリウレタン組成物に関し、接着剤、被
膜及びシーラントに関するものである。特開昭6O−1
79251(+1185)に於いて、低分子量ポリオレ
フィンポリオールとブロックトメチレンジフェニルシイ
ソシ7ネートの混合物がEPDMガラス走行溝及びウェ
ザ−ストリップを重ね継ぎする為の接着剤として利用さ
れている。
一方特開昭60・181837(+985)はある種の
組成物がEPR(エチレン−プロピレンゴム)と金属の
間、並ひにプラスチックとゴムの間の接着を得る為に接
着剤として使用できることを示唆している。特開昭61
131i528(1986)はEPDMカラス走行溝に
対する被覆フライマーとして使用されるN−ハロゲン化
アミド官0ヒ性化合物と混合された低分子量のポリオレ
フィンポリオールに間するものである。
ここで一番上の被III()ツブコート)はシリコーン
油を含有しているポリエステル−ウレタン基盤の被膜で
ある。一方特開昭旧−137735(+986)はEP
DMカラス走行溝上の繊維フロラキングの為の接着剤と
して同し組成物を開示している。特開昭60−1794
70及び特公昭60−248旧は、98%よりも大きな
水素添加されたボ11ヒトロキシボリアタジエンを、(
a)架橋剤として、又は(h)フロック加工された基質
に適用され、その摩耗抵抗性、耐候性、及び熱抵抗性を
強めるポリエステル及び/又はポリエーテルウレタン被
iI組成物中の追加的なポリオール成分として、使用す
ることに関している。
〔!!題を解決する手段〕
機械的に強靭で、摩耗抵抗性で、低摩擦、熱硬化被11
al成物である本発明は、低分刊Lヒドロキシ末端水素
添加ジエンポリマー又はポリオレフィン、好ましくは水
素添加ポリジエンを、過剰の当量のポリイソシアネート
と反応させ、次に遊離イソシアネート基を70ツキング
させて造られたブロックドポリウレタン重合体、該70
ツクトポリウレタンと反応するアミン末端の架橋剤、及
び70ックトポリウレタン+001i量部あたり約1〜
100重量部のシリコーン油からなる重合体結合剤(バ
インダー)系に基づく。この被膜は基体、例えばEPn
Mゴムに適当な非反応性の揮発性の溶媒、例えば]・ル
エン中の溶1α父は分散液として適用されろ。任意付加
的にミクロ粉末又は充填剤、有機溶媒、及び責邑l!f
L料を重合体結合剤に加えることが出来る。
本発明の摩耗抵抗性液11al成物は、ブロックドポリ
ウレタン、アミン末端架橋剤、及びシリコーン油に基づ
いている。
70ックトボリウレダン成分はヒドロキシ末端水素添加
ジエンポリマー又はポリオレフィンを過剰の当量のジイ
ソシアネートと反応させ、そこで生しる遊離イソシアネ
ート末端基を適当な加熱するとアンプロラグするブロッ
キング剤でブロックすることによって造られる。ジエン
重合体を造るのに典型的なツエンモノマーは4〜lO個
の炭素原子を有している共役ジエン、例えば1.3−7
タジエン、イソプレン、又はジメチルブタジェン類、又
はこれらの組合わせである。ジエンモノマーの重合は、
典型的には陰イオン開始剤を経て為される(例えばジリ
チウムヒドロカルビル開始剤)か、又はフリーラジカル
重合、例えは過酸化水素での開始によって行うことがで
き、これもヒドロキシ末端基を導入する。陰イオン重合
の場合、OH末端基は重合体のカルバニオン鎖末端のエ
チレンオキシドとの反応によって導入するのが有利であ
る。
これらの技術は一般に文献に知られている。ヒドロキシ
官能性のポリジエンは水素添加され得る。
例えば部分的又は実質的に水素添加出来(即ち少なくと
も不飽和場所の90%〕、そして完全に水素添加するこ
とさえでき、この分野で知られた慣用の方法反ひ文献で
知られた方法に従って行い得る。
種々のジエン重合体、例えば1,4−ポリイソプレンの
完全な水素添加は、交互エチレンlプロピレン炭1ヒ水
素重合体と均等である。本発明の中間体の炭化水素重合
体は数平均分子量約500〜15,000、好ましくは
約1.000〜+(,000を有する。中間体は望まし
くは室温で1α体であるが、約80℃までの融点を有す
ることが出来る。好ましい中間体はヒドロキシル官能性
の末端キレート化、完全に水素添加したジエン重合体で
あって2〜6個、そして好ましくは2〜4個のヒドロキ
シ末端基を重合体分子(重合法華fQ)あたりに含有ず
ろものである。好ましいヒドロキシ官能性ポリオレフィ
ンは水素添加されたポリブタジェン、ポリ(ブタジェン
−スチレン〕、ポリイソプレンなどから誘導される。特
に好ましい中間体はヒドロキシ末端のポリジエン類であ
って完全に水素添加されているもの< F!gち不飽和
場所が1又は2%未満であるもの〕、そして所望のヒド
ロキシ官能価を有するものである。重合体分子あたり平
均して2個を越えるヒドロキシル基を有する重合体は分
枝形又はスター形の重合体として考えることが出来る。
ヒドロキシ官能性のポリオレフィンは又少量(叩ち約5
0モル%迄、そして好ましくは20モル%)のエチレン
性不飽和コモノマー、例えばスチレン、ビニルトルエン
、α−メチルスチレン、ジビニルヘンゼン、及び類1以
の芳香族モノマー、又はビニルモノマー類、例えはアク
リロニトリル、メタクノロニ!・リル、ヒニリデンクロ
ライト、及び寥貞(以の脂肪族ビニルモノマー類、又は
ヒドロキシ官能性のエチレン不飽和モノマー、例えば2
−ヒドロキシエチルアクリレート及びメタクリレート、
2−ヒドロキシプロピル7クリレー1・及びメタクリレ
ート、及び同様のヒドロキシアクリレートを使用して造
ることも出来る。中間体ポリオレフィンの種類と無関係
に、少なくとも1.5のヒドロキシル基、そして好まし
くは約1.8〜約6個のヒドロキシル基を平均で分子あ
たり含有すべきである。
特に好ましい中間体ポリオレフィンは水素添加されたア
タジエン重合体である。そのような中間体はボリテイル
H及びボリテイルHAとして三菱化成株式会社によって
市販されており、非常に一般化された構造 〔式中X及びYはランダムに分布しており、構造は追加
的な一〇H基を含有出来、X/Y比、重合体分子あたり
の−OH数、25°Cに於ける物理的な状態及び融点は
以下の通りである〕を有している。
ホ′リテイル1  本0リテイルHA   好適範囲X
/Y              2/8      
9/I     O,10〜10.01〕H数ネ   
     2.3     1.8   1.5〜4I
O8基数l平均分子 本発明に従って王妃のヒドロキシ官能性のポリオレフィ
ン中間体はnが2〜4、そして好ましくは2.0(即ち
ジイソシアネート)であり、Rが4〜100個、好まし
くは4〜20又は30個の炭素原子を有している脂肪属
、芳香属又はこれらの組合せである、ポリイソシアネー
ト R−+NGO)。
の過剰当量と反応させられ、イソシアネート末端の官能
基反応性のウレタンプレポリマーを生じる。
少なくとも1.8当量、好ましくはヒドロキシ官能性の
炭化水素重合体当量あたり約2〜約8当員のポリイソシ
アネート反応体が仕込まれ、所望のウレタンプレポリマ
ーを造る。好ましい芳香族ジイソシアネートは4.4−
メチレンジフェニルイソシアネート(八′IDI〕、並
ひにイソネート(ダウケミカル)として知られた端正さ
れたMDI、トルエンジイソシアネート(TI)I〕、
例えば2,4−又は2゜6−異性体、並びにそれらの混
合物、1,4−フェニレンジイソシアネート、m−及び
ρ−キシレンジイソシアネート(MDI)等が含まれる
。好ましい脂肪族ジイソシアネートには1.6−ヘキサ
ンジイソシアネート、混合トリメチルヘキサンジイソシ
アネー〕、(TMI〕、イソホロンジイソシアネート(
IPD I)等が含まれる。種々のポリジイソシアネー
トの混合物を所望により使用できる。
イソシアネート末端ウレタンプレポリマーをブロックす
るのに適当なアロッキング剤は、この分野で知られ、文
献で知られており、3〜約12個の炭素原子を有してい
る種々のラクタム類、例えばε−カプロラクタム、プロ
ビオラフダム、ジメチルブロビオラクダム、2−ピロリ
ドン、γ−バレロラクタム、ε−ラウレルラクタム等が
含まれる。
アロッキング剤の別の群にζオ約3〜20個の炭素原子
を有している種々のケトキシム類、例えばジメチル−メ
チルエチル−、ジイソプロピル−、ジシクロヘキシル・
ケトキシム等が含まれる。種々のフェノール類、例えば
4−ヒドロキシ(メチル)ペンツエート、メチルサリチ
レート、エチルサリチし一ト、フェノール、0−1塑−
及びp−クレゾールなとてあって、3〜20個の炭素原
子を含有しているものも使用できる。合計で3〜+21
111の炭素原子を有している種々の環状の尿素、例え
ばトリメチレン又はテトラメチレン尿素も使用できる。
式〔式中R,/JひR2は独立に1〜4個の炭素原子を
有するアルキルである〕を有している種々のエナミンも
使用ずろことが出来ろ。ブロッキング剤の別の群は一般
式 〔式中RJとR4は独ヴに1〜C)飼の炭素原子を有す
るアルキル、フェニル、叉はRhoであり、ここてR5
は水素には1〜12個の炭素原子を有しているアルキル
である〕を有する種々のジカルボニル化合物、例えはア
セチルアセトン、ジエチルマロネート、ジメチルマロネ
ート、アセチルエチルアセテート等である。更に他のブ
ロッキング剤には、ヘンソトリアソール、種々のフェニ
ルイミダソール等が含まれる。更用される7′ロツキン
グ剤の量は一般的に適当なN G O/ブロッキング剤
の当量比、約0.5〜2.0、そして好ましくは0.9
〜約1.1である。好ましいブロッキング剤にはカブロ
ラクダム及び種々のケトキシムが含まれろ。
−N)(2、−N HRe(ここでR6は1〜4個の炭
素原子を有するアルキルである’〕、−OH又は−SH
基を有している架W又は硬化剤は加熱によってウレタン
プレポリマーのブロックされたイソシアネート基又は7
ンブロツクされたイソシアネート基と反応させろ為に使
用される。そのような架I! 、、lii (、を硬化
剤はこの分野で、及び文献で知られている。特に好まし
い硬化剤又は架橋剤は約100℃、そして好ましくは+
 s o ’c以上の沸点を有する脂肪族第1扱又は第
2級、ジ−トリー及びテトラ−官能性のアミンからなる
。有用なアミン架橋剤には、例えはテキサコケミカルカ
ンパニーによって、商標名「ンエファミン(、leff
amine)Jの名前で販売されているポリオキシフロ
ピレンに基づいた又はポリオキシ(プロピレン/エチレ
ン)に基づいた、第1級シ及びトリアミンが含まれ、こ
れは参照によって本明細書に含める。例えばT−403
(トリアミン、分子量480〜500) 、 EDR−
148(ジアミン、分子量約150) 、T−3000
()ジアミン、分子量約3000) 、 T−5000
()ジアミン、分子量約5000〕、[)−230(ジ
アミン、分子量約200) 、D−400(ジアミン、
分子量約400)又はD−2000(ジアミン、分子量
約2000)である。他の架橋剤には商標名「ベルサミ
ト」Zはrゲナミト」のもとてヘンケルコ−ポレーショ
ンによって販売されているアミノ末端基を含有するポリ
アミン樹脂が含まれ、これは参照により全部を本明細書
に含める。例えはペルサミト100、口5、+25、+
40.150.250又はケナミト250.747.2
000などがある。更に別の有用なアミン硬1ヒ剤には
イソホロンジアミン(ヒュエルスカンパニー製〕、混合
トリメチレンジアミン(TMD:ヒュエルスカンパニー
製) 、 N、N’−ジアミノエチルピペラシン、N−
アミノエチルピペラジン、1,4−シクロI\キサンシ
アミン、1.6−’\キサンジアミン、1.4−フ′タ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、m−又はp−キシ
リレンジアミン、エチレンジアミン、液体ポリ(ンメチ
ルシロキサン)ジアミン、種々の芳香族ジ又はトリアミ
ン類であって液体又は低融点の被膜混合物中に可溶又は
分散可能であるもの、例えはリングメチル化フェニレン
ジアミン(RDX−613884、イテラズカンパニー
の販売〕、又はポリ(テトラメチレンオキシド)・ヒス
−(4−アミノベンゾエート類)(ポリアミン−650
及び−1000であって、エアーアロダクツによって販
売)などがある。
好ましくはないが、曲の有用な架橋剤には、ポリオール
類(約200〜1000の数平均分子量を有するジオー
ル類、トリオール類又はテトロール類)が含まれ、これ
らは単独で又はシアミンとの組合わせで使用することが
出来、一般に合計で2〜約100gの炭素原子を有して
いる。望まれるポリオール類は、第1級ヒドロキシル基
並びに第3級、第2級又は第1級アミノ基をそれらの構
造中に有し、例えはトリエタノールアミン、ジェタノー
ルアミン又はエタノールアミンである。2又はそれ以−
ヒのスルフリル基又はNH2、OH及びSHの矧合わせ
を有する硬化剤も使用できる。ブロックドイソシアネー
ト基の轄化基(−NH2、−NHR6、−OR又は−5
F()に対する比は、一般に約0.8〜2.0、そし・
て好ましくは約1.0〜約2.0である。架橋剤、例え
はポリアミンを含有してる被膜の保存寿命は、環境温度
で少なくとも約2週間である。
本発明にI+1′って種々の量のシリコーン油がブロッ
クドポリウレタンと架橋剤の組成物叉は混合物に加えら
れる。シリコーン油は低分子曖のin K又は流体シリ
コーン重合体であり、一般化された構造式 %式% 〔式中R−は独立に1〜4個の炭素原子を有しているア
ルキル基、好まし・くはメチルであり、nは2〜約50
00である〕を有する交互の珪素と酸素の原子からなる
シリコーン骨格構造を有している。このシリコーン重合
体はまた少量、即ち約40%まで又は10%までの繰り
返し単位、例えばフルオロアルキル6〜4個の炭素原子
)等の、叉はフェニル並びに置検水素、塩素又はフルコ
キシ6〜4個の炭素原子)基等の繰り返し単位を含有で
きる。本発明に従う適当なシリコーン油は約0.5セン
チストークス〜約2 、500 、000センチストー
クス、好ましくは約500〜t、ooo、oooセンチ
ストークスを有している。好ましいシリコーン油は線状
のポリジメチルシロキサンであり、トリメチルシロキシ
末端ポリシロキサン類、及びその誘導体が最も好ましい
、シリコーン油は、ブロックドポリウレタン100!量
部あたり、約1〜100部、好ましくは約5〜約80部
の水準で、ブロックドポリウレタン及び架橋剤の混合物
に加えらる。
ブロックドポリウレタンのポリアミン硬化剤での硬化は
、通常は加えられた触媒を必要としないが、ウレタン硬
化触媒を利用出来、特にポリオールが硬化剤として使用
される時使用できる。典型的な触媒には、スタナスオク
トエート、ジオクチル錫ジラウレート、及び種々の第3
級アミン類が含まれる。これらの触媒をイソシアネート
末端プレポリマーの形成を助ける為に及び/又はイソシ
アネート基のブロッキングを助ける為にイソシアネート
末端化炭化水素ポリオールの製造の間に加えるのが有利
である。触媒の量は一般にブロックドポリウレタンを形
成する反応体合計重量に基づいて約0.1%〜約5%の
触媒である。
ブロックドポリウレタン重合体は先ずヒドロキシ末端ポ
リオレフィン例えば水素添加ヒドロキシ末端ポリアタジ
エンを乾燥トルエンと混合することによって造ることが
出来る。ジブチル錫ジラウレート等の触媒を所望により
加えることが出来る。
約り00℃〜約120℃の温度で生してくる混合物を激
しく攪拌しながら、窒素下で約0゜5〜2時間の期間に
わたって無水トルエン中でジイソシアネートの溶γαに
ゆっくりと乾燥したヒドロキシポリオレフィン溶液が加
えられる。攪拌はイソシアネート含量がおよそ計算され
た理論水準に達するまで続けることが出来る。その後に
封鎖剤が混合物に加えられ、末端NGO基と反応させら
れる。ブロッキング反応はトランスミッションrR1又
はNGOをシアチルアミンで滴定することによってモニ
ターすることが出来る。
生しるブロックドポリウレタン重合体溶液は、シリコー
ン油及び架橋剤とコンパウンド化され、熱硬化性の重合
体へインダーを本発明に従って形成する。コンパウンド
化添加剤、例えばヒユームドシリカの微粉末、ナイロン
、ポリエチレン、テフロン、ポリスチレン、モリフ゛デ
ンジサルファイド、カラスビーズ等を加えることが出来
、これらは粘度を制御する充填剤として没立ち、平坦な
光沢の無い外観、適正な硬度及び強靭性を適用された硬
化された被覆フィルムにあたえるが、これらを重合体結
合剤混合物に加えろことができる。ミクロ粉末は重量基
盤で有機被覆成分く結合削ぐバインダー)) 100重
量部あたり約5〜約60部加えることが出来る。所望に
より、基体に対して襖IIIを適用するのに使用する個
々の被覆工程に適合させる為に細かい調節を与える為に
、トルエン、キシレン及び/又は1.1.l−1−リク
aOエタンを加えることができる。カーホンブラック、
二酸化チタン又は類似の邑不透明化顔料なとの顔料を所
望により加えることが出来る。
生しるコンパウンド化された被膜は直接EPDM又は類
11ノのエラストマー基体に対し、プライマーコーティ
ングを予め適用することなしに(即ちプライマーコーテ
ィングなしに〕、又はそれ以外の基体表面の予備処理な
しに、直接適用することが出来ろ。適用することは、浸
漬被覆又は池の適当な適用方法であり得る。適用された
被膜は、被膜を硬化させるのに十分な時間加熱され、典
型的には約120’T’:以−Hの温度で4分程度であ
り、好ましくは約170’(:と2001.:の間であ
る。硬化被膜フィルムの外観はムラがなく均一である。
不均一な外観は相の分離があったこと、及び受は入れ難
いフィルムであることを示し、先行技術の満足のいかな
い組成物の場合ここしはしは見受けられる。本発明の硬
化されたフィルムは被膜を除去することなしにアセトン
と共に擦ることが出来、このことは重合体結合剤が完全
に硬化されを橋されていることを示し、並ひに硬化され
た被膜マトリックス中にシリコーン油が良好に分散して
いることを示す。
本発明の被膜組成物はEPDM基体の加硫の前、同時又
は後の同れかに適用することが出来る。生じる硬化され
た被膜又はフィルムは、非常に高い摩耗抵抗性と低い摩
擦係数、並びに前に述べた他の望まれる硬化フィルムの
性質を有する堅い表面を有している。その後の操作、例
えば高温でのダイでの切断は硬化フィルムを劣化させな
い。自動車のガラス走行溝上での被覆などての応用に加
えて、本発明の被膜組成物は一般に摩擦を減少させ、ウ
ェザリング、熱、オゾン、紫外線、表面の傷なとの抵抗
性の改良に一般的に有用であり、従ってウィンドシール
ドのワイパー、家具の詰めもの、エンジンのマウント、
トランク等に使用することが出来ろ。
本発明の被膜組成物は次の例示の為の実施例を参!lイ
シてより良く理酵される。
比較例 ブロックトウレタンプレポリマーの製造溶iαAの製造 空気駆動撹拌機を備えた2リツトルの反応フラスコ中に
、トルエン(550ml)を仕込んだ。乾燥窒素カス雰
囲気下で1801のトルエンを留去し水を除いた。52
gのメチレンジフェニルジイソシアネ−) (MD I
 、208mモル)を乾燥トルエンと混合して、溶液へ
を与えた。
溶液Bの製造 撹拌機を備えた別の2+7ツトルの反応フラスコ中!、
:2+8.8g(7)ボ’/−FイルH(100ミリモ
ル、200+w当量のOH)及び6001のトルエンを
仕込んだ。
ボリテイルH(三菱化成)は〜100%水素添加されて
いるヒドロキシ末端ポリアタジェンである。
そのおよその構造は (,1j2 (’H3(x/y = 2:8) である。
(X)と(y)の部分の分布は殆とランダムであり、化
合物は平均して2.3ヒドロキシル基を分子あたり含有
している。
105〜110℃で1時間、窒素ガス流下で攪拌し、1
501のトルエンを留去し、水を共沸除去した。溶液を
6mlのDAB(1) T−12(ジブチル錫ジラウレ
ート、エアープロダクツ製)と混合し、溶液Bを与えた
炭化水素ホリオールのMDIでのキャッピング溶液Bを
1.5時間の間に溶液A中に(乾燥窒素ガス流下で)1
05〜110Cで激しく攪拌しながら落とした。混合物
を70℃で、乾燥窒素ガス流下で、−夜ゆっくり撹拌し
ながら保ち、その後にイソシアネート含量を0.185
ミリ当量/gであると測定したく計算した量と一致する
)。
イソシアネート基をカアロラクタムでブロッキング 合計23g(228ミリモル)のカブロラクダムを混合
物に加え、3時間還流した。カフロラクタム封鎖反応は
、トランスミ・ソションTRによってモニターした。
被膜樹脂の分析と特性決定 反応生成物(ポリオレフィンジオール/MDI/カプロ
ラクタム)をNMR,HPGPC及びDSCて分析した
。ピークの分子量は〜8000であり、このことは、[
(ボリテイルH)−(MDI)]の平均の繰り返し単位
(n)が、以下の構造式1で約2であることを示し・て
いる。構造式Iは以下のどうりである。
R,!=ポリオレフィンジオールの吹化水素ジラジカル
分子f1〜500の副生物が存在した。これ(,1次の
ものとして同定された。
これは構造式IIのカプロラクタムでブロックされた両
方のイソシアネート基を有するMDIである。最終的な
反応混合物はトルエン中の29%の固体の溶液である。
反応混合物の一部(278g)を乾燥窒素流下で70〜
90℃に、〜3日間加熱し、溶媒を追出して固体生成物
の試料を単離した。80gのゴム状の物質(樹脂r)が
得られた。
[(PGPC分析は、生成物(樹1! + >の分子量
分布の変化が前記の溶媒の加熱ストリッピングの曲と1
婿で変化がなかつたこをと示した。このことは樹脂Iが
90ズラで三日以ヒ安定であることを示唆している。
上に述べた同し手11噴を用いて2−ブタノンオキシム
フロ・ソフト樹脂をM[ン1でキヤ・ツブしたボリテイ
ルHから製造した。生成物の樹脂構造はアロッキンク剤
を除いて樹脂rと非常にょ〈Zこでいる。
別の樹脂ぐ樹脂n)(A対照)も非炭化水素ををキャッ
ピングすることによって造った。即ちボリカアaラクト
ンポリエステルポリオール(トーン(Tone)ポリオ
ール、分子量〜2.ooo、ヒドロキシ含!1.0ミリ
考竜/g、ユニオンカーバイド)をMDIで、そして遊
離イソシアネート基をカプロラクタムで70ツキングし
た。合成法は樹脂夏で使用したのと非常に似ていた。N
MR,)(PGPCl及びL’) S Cての分析は次
の構造を示した。
(カプロラクタム ク9ム)(■ ) 分子量分布ピークは〜8200であり、平均n IIは
〜2であることを示している。
H、シリコーン浦相溶性 実ら隻例 表1の混合物、へ、13.C,D、E及びFを磁気的撹
拌機で混合することにより、そして〜60℃に加熱ずろ
ことによって造った。混合物のシリコーン油相分離は室
温に冷却後、視覚的に調べた6A、B、C及びEは室温
て2週間貯蔵後とんな相分離も示さなかった。試料り及
びFは2日内にはとんな相分離も示さなかったが、2週
間内に透明な相が底で認められた。試料Aの外観は30
℃以上で水のような透明であり、25℃で僅かに濁った
。試料B、C,D、E及びF(ヒユームドシリカが加え
られている)は半透明であった。上記の試験結果は表1
に述べられている。
比較例(ポリエステル中間体) 表2の混合物G、H,Q及びRを同様に磁気撹拌機で混
合し、〜60′Cに加熱することによって造フた。混合
物の相分離が室温冷却後、視覚的に調へられた。試料H
は@気攪拌停+hの後、30分内に相分離を示した。試
料1.J、1(、■、及びMは18内に相分離を不した
。試料N、0、P、及びQは数日後透明でなかったが、
これらは明らかに2週間内に透明な相を示した。試*4
Q及びR(、?2週間後どんな相分離も示さなかった。
上記の試験結果を表2に述べる。
被膜外観 E P D Mゴムカラス走行溝の片を表1の混合物の
夫々で浸漬被覆した。空気乾燥中の被膜の外観を視覚的
に観測した。全ての混合物(樹脂r〕、B、C,D、E
、及びFは乾燥すると、平坦で均一な被膜を形成した。
混合物Aは均一であるが光沢があった。上記の試験結果
を表1に示す。
比較例(ポリエステル中間体) EPDM:rムカラス走行溝の片を同様に表2の混合物
のそれぞれで浸漬被覆した。空気乾燥中の混合物の外観
を視覚的に観測した。試料H1■1、、l 、 !(、
L及びM (樹脂II )は乾燥すると1〜2fflI
11の直径の光沢のあるスポットを含有している不均一
な被Illになった。このスボ・ンテインクは明らかに
シリコーン油の相分離の証;処である。しかし、N、t
〕、1〕、及びQ(夫々、1.1(、し、及びMに対し
高いシリカ水d!を持つ)の混合物は、乾燥すると平坦
て均一な被膜になった。しかし試料N、0、P、及びQ
からの被膜は非常に低い強度しか有ざなかった。表2は
これらの試料も摩擦抵抗性が悪いことを示している。シ
リコーン油を有しないA、G、及びRを乾燥すると光沢
のある滑らかな被膜になった。上記の試験結果を表1又
は表2にボす。
■、被膜硬化条件 混合物で浸漬被覆されたEPDMゴムガラス走行溝の各
々の片を200°Cで4分間空気オープン中で加熱した
。加熱した被膜をアセトンを浸したペーパータオルで加
熱直後擦った。ペーパータオルを視覚的に検査し、硬化
の不足の証拠を検出する。
結果は次の通りである。
被膜A、、B、C,D、H及びT (架橋剤添加せず〕
、及び被I1%1(、L、M、0、及びQ(低分子量の
i′ミン架橋剤を加えている)はアセトン擦りつけ拭い
試験を用いたとき汚れを示した。この汚れは不完全な被
膜の硬化を示している。アミン末端重合体架橋剤を含有
している被膜(例えは化合物り、E、Fl、1.N、及
びR)は、何れも汚れを示さず、完全な硬化を示してい
る。化合物D、E、及びF(樹脂I〉の被膜は平坦なま
まで、拭い試験の後も滑らかであるが、化合物、1及び
Nの被膜は表面上の1〜2mmの直径のスポットからシ
リコーン油が失われた。上記の試験結果を表1又は表2
に下す。
IV 、  摩耗と摩擦係数の試験 (1)用軸車用のスポンジバルブ又は被覆していないE
 P D Mゴムのウエサーストリップの片を表Iの混
合物Eでスプレー被覆し、200℃で4分間熱い空気オ
ーブン中で加熱した。被覆したスポンジバルブを1分あ
たり60サイクルで3ボンドの負荷で、ワイセンへツク
摩耗抵抗テスター上で試験した。
摩耗抵抗性は25500サイクルであった。被膜厚みは
、光学的な顕微鏡によって測定すると、≦5/l!1]
であった。摩耗抵抗性は被膜なしては〜20サイクルで
あった。
(II)被覆していないEPDMコムカラス走行溝の片
を、100部の2−ブタノンオキシムブロックドボリテ
イルH(MD Iでキャップ〕、300部のトルエン、
400部のLl、i)リクロロエタン、20部のシリコ
ーン油(ユニオンカーバイト−L−45〕、ヒユームド
シリカ(デグサ(Degussa) TS/+00〕、
14部のナイロン粉末(400メッシュ:リルサン(0
〕、及び9.6部のシェフ7ミンT403 (テキサコ
ケミカルカンハニー)の混合物で直接ブラシ被覆した。
被覆したEPDMゴムカラス走行溝を130℃で空気オ
ーフン中で5分間加熱した。被膜の外観は平坦で均一で
あった。クロックメーター摩耗抵抗性は34000サイ
クルであり、被膜の厚みは29μmであった。被膜は各
1000サイクルの初めにマットがスプレーされたとき
はクロックメーター摩耗テスターヒで3000サイクル
の後摩耗を示さず、ここでマットは3部の水と1部の順
とを混合することによって製造された(タイプI  −
0,2!’1部、タイプ20.75部(、+ 15−Z
−8901) )。高水準のヒユームドシリカ及びナイ
ロン粉末で補強された本発明の被膜が鋭いエツジ(例え
は砂)に抵抗するに十分強靭であることが実証された。
(iii)−片の被覆されていないEPDMコムガラス
走行溝を40psiで表面Eをサントアラストし、次に
砂をトルエンで拭い去り、トルエン中の5%のヘンシフ
エノンでブラシ被覆し、IJ V照射し、そして被膜E
でスプレー被覆した。被覆したカラス走行溝は2007
’で4分間空気オーフン中で加熱した。被膜の外観は平
坦で滑らかで、均一で、黒く、シリコーン油の分離のと
んな徴(ロ)も無かった。硬化された被膜を修正された
クロックメーター摩耗テスターを用いて試験し、テスタ
ー中では3kg負荷で66Hzで、カラスのエツジを、
与えられた試験標本上をスライドさせた。ガラスエツジ
を500サイクル毎にNo、 4サントペーパーでとい
だ。このクロックメーターテスターは力又は摩擦を測定
する為のセンサーを備えている。クロックメーターでの
失敗は摩擦係数が0.38を越えるサイクルで決定され
た。試験を少なくとも2回繰り返した。
クロックメーター摩耗試験の後、光学顕微鏡を用いて被
膜の厚みを測定した。クロックメーター摩耗試験の結果
及び厚みの測定を表3に比較の参照データとともに示す
。参照試料はシリコーン油を含有しているウレタン被膜
で被覆されているEPDMゴムカラス走行満てあった。
クロックメーター試験の間及びその後で、試料l及び試
料2について被膜の堆積物は観測されなかった。試料1
及び2の顕微鏡による測定で、ガラスの摩耗具と接触し
た被膜と接触しない被膜の間で被膜厚みの差がないこと
が示された。
一方クロックメーター試験の間及びその後で全ての参照
試料に対して被膜の堆積物が観測された。
全ての参照試料について、クロックメーター試験の失敗
前にガラスのエツジが被膜層に侵入してEPDMゴム基
質に達した。
混合物Ev*覆した一片のEPDMガラス走行溝を空気
オーブン中で150℃に加熱し、熱い空気オーブン内に
ある間に、≧5kgの負荷で、手動によりガラスエツジ
(クロックメーター試験で使用のもの)で擦った。障り
のあとに引っ掻きの痕はなかった。
実験室ベンチ上で2カ月保った一片のEPDM製のガラ
ス走行用溝にコンパウンドEを直接スプレー被覆し、2
00℃で4分間加熱し、クロックメーター上で試験した
。10,000サイクルで被膜の堆積物も接着の失敗も
観測されなかった。このことは長期間貯蔵されたEPD
M基質の表面処理なしに、高い摩耗抵抗性が達成できる
ことを示している。
以前に、カラス走行溝が時間と共に表面のブルームを生
しることが観測された。ヴエルシコー) (Versi
kote)などのより極性のある被膜を用いると、良好
な接着を得る為に表面を十二分にきれいにすることか必
要である。
高シリカ含有量及び樹脂■を有する混合物(N、0、P
及びQ)は200℃で4分間加熱後平坦で均一な被膜と
なったが、それらの強度は非常に低いので被膜は指の爪
での擦りによってさえ摩耗した。
表:3は現在の研究で発明された被膜がEPDMカラス
走行溝に対し入手出来る被膜のうち、最良の摩耗抵抗性
を有することを示している。
上記の実施例及びデータから明らかなように、本発明の
被膜組成物は、先行技術の被膜組成物と較べて卓越した
摩耗抵抗性と低い摩擦を有する被膜を生しる。
表1 混合物 ト ルエン (苓 ’l r S )  ノ rミノノ(続き) 混合物 混合物 ノリコン油相分離 相分離発生 2−14日 〉14日 表2 (続き) 混合物 クロック式−9− 磨耗抵抗性 弱い 弱い 混合物 り0ツクメーター 磨耗抵抗性 弱い 弱い 弱い 表2 混合物 成分 (重量部) 樹脂 ■(対照) トルエン +00   +00  100  385  385 
385ソリコーン油(]ニオン カーノビイト L−45) ヒ】−ムトーシリh (テ゛り”l  TS−100) 表2 (続き) 混合物 トルエン 表2(続き) 表3 混合物 混合物 1 本発明 2 本発明 3  Nova Nummi’ 4  Nova Nummi” 5  Nova Nummi’ G  Mazda CT2O 7Mazda CT2O 8Mazda CT2O2 9Mazda CT2O2 0,09530,000 0,09529,500 0,19015,000 0、+13 30.000 0、+13 30.000 0.20B  +1.900 0.208  +5.400 0.038  13、384 0.038 11,210 15.5 】1.5 24.0 24.0 24.0 26.7 26.7 50.5 50.0 ’Nova Nummiはポリエーテル−エステルポリ
ウレタンであり、プライマーを含有している。
2被膜はポリエーテル−ポリエステルウレタンであり、
プライマーを含有している。
特許法に従って最良の形態と好ましい具体例を記載した
が、発明の範囲はこれらに限定されず、特許請求の範囲
によって限定される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ヒドロキシル官能基含有水素添加ポリジエン又はポ
    リオレフィン炭化水素中間体と、該ヒドロキシル官能基
    含有水素添加ポリジエン又はポリオレフィン炭化水素中
    間体の各当量に対し少なくとも1.8当量のポリイソシ
    アネートとの反応生成物であり、ブロッキング剤でブロ
    ッキングされており、該ポリイソシアネートの該ブロッ
    キング剤に対する当量比が約0.5〜約2.0であり、
    該中間体の分子あたり該水素添加されたポリジエン又は
    ポリオレフィンが平均1.5個より多くのヒドロキシル
    基を有し、該水素添加されたポリジエン又はポリオレフ
    ィンが約500〜約1500の数平均分子量を有してい
    る、ブロックドポリウレタン、 −NH_2、−NHR^6〔式中R^6は1〜4個:の
    炭素原子を有するアルキルである〕、−OH、又は−S
    H硬化基を有する、ブロックドイソシアネート基の該硬
    化基に対する比が約0.8〜約4.0である量の架橋剤
    、及び 該ブロックドポリウレタンの100重量部あたり、約1
    〜約100重量部のシリコーン油を含んでいる、熱硬化
    可能な、溶媒ベースの、プライマー無しの、ワンパート
    型(一液性)の貯蔵安定性組成物。 2、該ポリイソシアネートがR■NCO)_nを有し、
    ここでnが2、3、又は4であり、Rが4〜100個の
    炭素原子を有する芳香族、脂肪族、又は芳香族と脂肪族
    の組合わせである請求項1に記載の組成物。 3、該ヒドロキシ官能性の水素添加されたポリジエン又
    はポリオレフィンが2〜6個の炭素原子を有するオレフ
    ィンモノマー、4〜10個の炭素原子を有するジエンモ
    ノマー、及び任意付加的に存在し得る50モル%までの
    エチレン性不飽和コモノマーから造られており、そして
    任意付加的に該水素添加されたジエンポリマーが少なく
    とも50モル%水素添加されることもあり得る、請求項
    2に記載の組成物。 4、−NH_2又は−NHR^6基を有している架橋剤
    が脂肪族第1級、第2級のジ、トリ又はテトラ官能性ア
    ミンであって、少なくとも100℃の沸点を有し、ヒド
    ロキシ官能性の水素添加されたジエンポリマーが少なく
    とも95モル%水素添加されている請求項3に記載の組
    成物。 5、該ポリイソシアネートのRが4〜30個の炭素原子
    を有し、該シリコーン油の粘度が約0.5〜約2,50
    0,000センチストークスである請求項4に記載の組
    成物。 6、該ブロックドイソシアネート基の該架橋剤の硬化可
    能な基に対する当量化が、約1.0〜約2.0であり、
    該ポリイソシアネートの該ヒドロキシ官能性の水素添加
    されたジエンポリマー又はポリオレフィンに対する当量
    化が約2.0〜約8.0である請求項5に記載の組成物
    。 7、該ヒドロキシ官能性の水素添加されたジエンポリマ
    ー又はポリオレフィンの分子量が約1000〜約800
    0であり、ヒドロキシ官能性の炭化水素中間体が平均中
    間体分子あたり約1.8〜約6.0のヒドロキシル基を
    有しており、該ポリイソシアネートが4,4−メチレン
    ジフェニルイソシアネート、2,4−トルエンジイソシ
    アネート、2,6−トルエンジイソシアネート、又は1
    ,4−フェニレンジイソシアネート又はこれらの混合物
    であり、そして該ブロッキング剤が3〜20個の炭素原
    子を有しているラクタム、3〜20個の炭素原子を有し
    ているケトキシム、6〜20個の炭素原子を有している
    フェノール、3〜12個の炭素原子を有している環状の
    尿素、式▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R^3及びR^4は独立に1〜6個の炭素原子を
    有するアルキル、フェニル、又はR^5Oであり、ここ
    でR^5は水素、又は1〜12個の炭素原子を有してい
    るアルキルである〕を有しているジカルボニル化合物、
    又は一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔R_1及びR_2は独立に1〜4個の炭素原子を有し
    ているアルキルである〕のエナミンである。、請求項6
    に記載の組成物。 8、該NCO基の該ブロッキング剤に対する当量化が約
    0.9〜約1.1であり、該ヒドロキシ官能性の炭化水
    素中間体の分子量が約1000〜約8000であり、該
    ヒドロキシ官能性の水素添加されたポリジエン又はポリ
    オレフィンがおよその式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中xとy単位はランダムに分布されており、x/y
    比は0.10〜約10.0であり、分子あたりのOH基
    の平均数は約1.5〜約4.0である〕を有しており、
    該シリコーン油が骨格構造の繰り返し単位▲数式、化学
    式、表等があります▼ 〔式中R■はメチルである〕を有しており、該シリコー
    ン油が約500〜約1,000,000センチストーク
    スの粘度を有しており、該シリコーン油の量が、ブロッ
    クドポリウレタン中間体100重量部あたり約5部〜約
    80重量部である請求項6に記載の組成物。 9、該ポリイソシアネートが4,4−メチレンジフェニ
    ルイソシアネートであり、該ブロッキング剤がカプロラ
    クタム又は該ケトキシムであり、該架橋剤が−NH_2
    又は−NHR^6基を含有している請求項8に記載の組
    成物。 10、硬化された請求項1の組成物を含んでいる硬化さ
    れた熱硬化組成物。 11、硬化された請求項3の組成物を含んでいる硬化さ
    れた熱硬化組成物。 12、硬化された請求項5の組成物を含んでいる硬化さ
    れた熱硬化組成物。 13、硬化された請求項7の組成物を含んでいる硬化さ
    れた熱硬化組成物。 14、硬化された請求項9の組成物を含んでいる硬化さ
    れた熱硬化組成物。 15、シリコーン油とブロックドポリウレタンからなる
    ポリウレタンブレンドであって、該ブロックドポリウレ
    タンが、架橋剤との反応によって硬化されたものであり
    、該ブロックドポリウレタンがヒドロキシ官能性の水素
    添加されたジエンポリマー又はポリオレフィンと、該ヒ
    ドロキシ官能性水素添加ジエンポリマー又はポリオレフ
    ィン各当量に対し少なくとも1.8当量のポリイソシア
    ネートとの反応生成物であり、該ポリウレタンがブロッ
    キング剤でブロッキングされており、該ポリイソシアネ
    ートの該ブロッキング剤に対する当量比が約0.5〜約
    2.0であり、該ヒドロキシ官能性の水素添加されたジ
    エンポリマー又はポリオレフィンである中間体が平均中
    間体分子あたり1.5よりも大きなヒドロキシル基を有
    しており、そして数平均分子量約500〜1500を有
    しており、該架橋剤が−NH_2、−NHR^6(ここ
    でR^6はH又は1〜4個の炭素原子を有しているアル
    キル)、−OH又は−SH硬化剤を有しており、そして
    該ブロックドポリウレタンの100重量部あたりシリコ
    ーン油の量が約1〜約100重量部である、硬化された
    被覆組成物で被覆されているエラストマー基質。 16、該ポリイソシアネートが式R■NCO)_n〔こ
    こでnは2、3又は4であり、Rは4〜100個の炭素
    原子を有している芳香族、脂肪族又は芳香族と脂肪族の
    組合わせである〕を有しており、該ヒドロキシ官能性の
    炭化水素中間体が、2〜6個の炭素原子を有しているオ
    レフィンモノマー、4〜10個の合計炭素原子を有して
    いるジエンモノマー、及び任意付加的な50モル%まで
    のエチレン不飽和を含有しているコモノマーから造られ
    、そして任意付加的に該ジエンポリマーは少なくとも部
    分的に水素添加されており、ブロッキング剤が該ポリウ
    レタン中間体のイソシアネート末端基をブロックしてお
    り、−NH_2又は−NHR^6基を有している該架橋
    剤が脂肪族第一級、第二級のトリ又はテトラ官能性のア
    ミンであって、少なくとも100℃の沸点を有するもの
    であり、該ヒドロキシ官能性の水素添加ジエンポリマー
    が実質的に飽和されている請求項15に記載の硬化され
    た被覆組成物で被覆されたエラストマー基質。 17、該NCO基の該ブロッキング剤に対する当量比が
    約0.9〜約1.1であり、該ブロックドイソシアネー
    ト基の該架橋剤の硬化性の基に対する当量比が約1.0
    〜2.0であり、該ポリイソシアネートの該ヒドロキシ
    官能性の水素添加ジエンポリマー又はポリオレフィンに
    対する当量比が約2.0〜約8.0であり、該ヒドロキ
    シ官能性の水素添加ジエンポリマー又はポリオレフィン
    の分子量が約1000〜約8000であって、平均中間
    体分子あたりヒドロキシ官能価約1.8〜6.0ヒドロ
    キシル基を有するものであり、該ポリイソシアネートが
    4,4−メチレンジフェニルイソシアネート、2,4−
    トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシ
    アネート、又は1,4−フェニレンジイソシアネート又
    はこれらの混合物であり、該ブロッキング剤が3〜20
    個の炭素原子を有しているラクタム、3〜20個の炭素
    原子を有しているケトキシム、6〜20個の炭素原子を
    有しているフェノール、3〜12個の炭素原子を有して
    いる環状の尿素、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R^3及びR4は独立に1〜6個の炭素原子を有
    するアルキル、フェニル、又はR^5Oであり、ここで
    R^5は水素、又は1〜12個の炭素原子を有している
    アルキルである〕を有しているジカルボニル化合物、又
    は一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔R_1及びR_2は独立に1〜4個の炭素原子を有し
    ているアルキルである〕のエナミンである、請求項16
    に記載の硬化された被覆組成物で被覆されたエラストマ
    ー基質。 18、該ヒドロキシ官能性の水素添加されたジエンポリ
    マーが一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中xとy単位はランダムに分布されており、x/y
    比は0.10〜約10.0であり、分子あたりのOH基
    の平均数は約1.5〜約4.0である〕を有しており、
    該シリコーン油が骨格構造の繰り返し単位▲数式、化学
    式、表等があります▼ 〔式中R^■はメチルである〕を有しており、該シリコ
    ーン油が約500〜約1,000,000センチストー
    クスの粘度を有しており、該シリコーン油の量が、ブロ
    ックドポリウレタン中間体100重量部あたり約5部〜
    約80部である請求項17に記載の硬化された被覆組成
    物で被覆されたエラストマー基質。 19、該ポリイソシアネートが4,4−メチレンジフェ
    ニルイソシアネートであり、該ブロッキング剤がカプロ
    ラクタム又は該ケトキシムであり、該架橋剤が−NH_
    2又は−NHR^6基を含有している請求項18に記載
    の硬化された被覆組成物で被覆されたエラストマー基質
    。 20、該基質がガラス走行溝である請求項15に記載の
    硬化された被覆組成物で被覆されたエラストマー基質。 21、該基質が自動車用のガラス走行溝である請求項1
    7に記載の硬化された被覆組成物で被覆されたエラスト
    マー基質。 22、該基質が自動車用のEPDMガラス走行溝である
    請求項18に記載の硬化された被覆組成物で被覆された
    エラストマー基質。 23、該基質がスポンジバルブウエザーストリツプであ
    る請求項15に記載の硬化された被覆組成物で被覆され
    たエラストマー基質。 24、該基質がスポンジバルブウエザーストリップであ
    る請求項17に記載の硬化された被覆組成物で被覆され
    たエラストマー基質。 25、該基質が自動車用のスポンジバルブウェザースト
    リップである請求項18に記載の硬化された被覆組成物
    で被覆されたエラストマー基質。
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