CZ2002592A3

CZ2002592A3 - Vodný nátěrový prostředek

Info

Publication number: CZ2002592A3
Application number: CZ2002592A
Authority: CZ
Inventors: Donald Thomas Robertson
Original assignee: Rohm And Haas Company
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2002-10-16
Also published as: EP1234862A1; CN1371951A; EP1234862B1; HU0200693D0; US7078102B2; DE60219383D1; BR0200508A; US20060121289A1; CA2372027A1; KR20020069161A; JP2002309172A; CN1229459C; HUP0200693A3; BR0200508B1; DE60219383T2; HUP0200693A2; SK2422002A3; MXPA02001596A; US20020160203A1; US7678456B2

Description

Vodný potahovací prostředek

Oblast techniky

Tento vynález se týká vodného potahovacího prostředku vhodného pro vytvoření povlaku, který má povrch s nízkým třením. Dále se tento vynález týká vodného potahovacího prostředku vhodného pro vytvoření povlaku se zlepšenou adhezí k nízkoenergetickým povrchům, jaké má nezpracovaný ethylen-propylen-dienový kaučuk (EPDM). Zejména se tento vynález týká vodného potahovacího prostředku zahrnujícího polyurethanový polymer, síťovadlo, činidlo pro snížení tření, zvlhčovadlo a inhibitor UV záření. Také se tento vynález týká způsobu nanášení vodného potahovacího prostředku na substrát. Dále se tento vynález týká připraveného druhu zboží, obsahujícího povlak vytvořený z vodného potahovacího prostředku. Vodný potahovací prostředek je vhodný pro vytvoření ochranného povlaku s povrchem s nízkým třením pro automobilové těsnicí (stírací) proužky/pásky, zejména pro okenní skla (dále jen těsnicí pásky).

Předkládaný vynález poskytuje povlak, který má povrch s nízkým třením. Tak jak je zde používán, výraz „povrch s nízkým třením“ se vztahuje k povrchům majícím nízký koeficient tření. Povlaky s povrchy s nízkým třením jsou žádoucí v mnoha aplikacích, včetně například povlaků pro těsnicí pásky používané v automobilech. Těsnicí páska v automobilech může být použita k vytvoření těsnění mezi dvěma součástmi tělesa automobilu. Tak například těsnicí páska použitá k vytvoření těsného spoje mezi okenním sklem a rámem dveří má v typickém případě povlak s povrchem s nízkým třením, aby vysouvání nebo zasouvání okenního skla probíhalo s minimálním odporem. Povlak na těsnicí pásky také poskytuje odolnost proti degradaci obrušováním vzniklým pohybem okenního skla. Povlak na těsnicí pásky také musí zůstat pružný v širokém rozmezí teplot, aby se dosáhlo utěsnění při teplotách až -40 °C.

Dosavadní stav techniky

Patent USA č. 5,115,007 popisuje potahovací prostředek vhodný pro přípravu povlaků na EPDM kaučuku, které jsou odolné proti obrušování a mají nízké tření. Popsaný potahovací prostředek zahrnuje blokovaný polyurethanový prepolymer obsahující blokované isokyanátové skupiny, síťovadlo koreaktivní s těmito blokovanými isokyanátovými skupinami, kompatibilní silikonový olej a nereaktivní rozpouštědlo typu toluenu. Potahovací prostředek se nanese na substrát a pak vytvrzuje za vzniku povlaku obsahujícího polyurethanový polymer. Potahovací *· ····

-2prostředek může být nanesen na EPDM kaučuk bez předchozí aplikace iniciátoru nebo povrchové úpravy EPDM kaučuku. Uvedený dokument však nepopisuje vodný prostředek obsahující polyurethanový polymer. Použití potahovacích prostředků obsahujících organická rozpouštědla může mít za následek uvolnění organického rozpouštědla do ovzduší a tím i vystavení pracovníka organickému rozpouštědlu. Potahovací prostředky na bázi vody jsou žádoucí pro přípravu povlaků, které jsou odolné proti oděru, mají nízké povrchové tření, jsou vhodné jako povlaky pro těsnicí pásky a mohou být aplikovány na neupravený EPDM kaučuk.

Podstata vynálezu

Objevil jsem vodný potahovací prostředek vytvářející povlak, který je odolný proti oděru, má nízké povrchové tření a je vhodný pro nanášení na EPDM kaučuk. Kromě toho, tento vodný potahovací prostředek může být nanesen na neupravený EPDM kaučuk za vzniku povlaku, který má dobrou adhezi k neupravenému EPDM kaučuku.

Z jednoho hlediska tento vynález popisuje vodný potahovací prostředek, který - vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku - obsahuje 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru, přičemž tento polyurethanový polymer nese nejméně dvě karboxylové skupiny, dále 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla, 0,01 až 4 hmot. % alespoň jednoho zvlhčovadla, 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru.

Z dalšího hlediska tento vynález popisuje způsob přípravy potaženého substrátu, včetně jednotlivých kroků přípravy vodného potahovacího prostředku obsahujícího 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru, přičemž tento polyurethanový polymer nese nejméně dvě karboxylové skupiny, dále 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla, 0,01 až 4 hmot. % alespoň jednoho zvlhčovadla, 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru, nanášení tohoto vodného potahovacího prostředku na substrát, aktivní sušení nebo volné vyschnutí tohoto vodného potahovacího prostředku za vzniku předběžně zesíťovaného povlaku na substrátu a vytvrzování nebo volné tvrdnutí tohoto předběžně zesíťovaného povlaku na substrátu za vzniku potaženého substrátu.

Z třetího hlediska tento vynález popisuje druh zboží včetně potahovaného substrátu obsahujícího substrát a povlak připravený z vodného potahovacího prostředku obsahujícího 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru, přičemž tento polyurethanový polymer nese nejméně dvě karboxylové skupiny, dále 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla, 0,01 až ** ··»·

-3• · · · • · · · * ··♦·· · ♦ « • · » · ·· 9 »· ·· »·

9 9 9 9

9 9 t • · · · 9

9 9 9

99 9999 hmot. % alespoň jednoho zvlhčo vadla, 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru.

Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu obsahuje polyurethanový polymer, síťo vadlo, zvlhčo vadlo, činidlo pro snížení tření a UV stabilizátor. Vodný potahovací prostředek může být nanesen na neupravený EPDM kaučuk a vytváří trvanlivý povlak s nízkým povrchovým třením.

Polyurethanový polymer přítomný ve vodném potahovacím prostředku podle předkládaného vynálezu obsahuje alifatické polyurethanové polymery a aromatické polyurethanové polymery. Polyurethanový polymer obsahuje karboxylové skupiny, které představují reaktivní centra vhodná pro reakci s funkčními skupinami síťo vadla. Polyurethanový polymer musí obsahovat určitou minimální koncentraci karboxylových skupin, aby se dosáhlo dostatečného zesíťování a získaly se tak povlaky s přiměřenou trvanlivostí. Příliš vysoká hladina karboxylových skupin v polyurethanovém polymeru však může naopak negativně ovlivnit vlhkovzdomost povlaku připraveného z potahovacího prostředku obsahujícího polyurethanový polymer. Polyurethanové polymery vhodné pro předkládaný potahovací prostředek mohou obsahovat karboxylové skupiny v koncentracích charakterizovaných číslem kyselosti v rozmezí až 50, s výhodou 10 až 40, přednostně 20 až 40. Polyurethanový polymer může mít hmotnostní průměr relativní molekulové hmotnosti, M_w, v rozsahu 20 000 až více než 2 000 000, s výhodou 50 000 až více než 2 000 000, přednostně 100 000 až více než 2 000 000. Polyurethanový polymer může být ve formě vodné disperze obsahující polyurethanové polymemi částice se středním průměrem v rozmezí od 20 do 1000 nm, s výhodou od 30 do 500 nm a přednostně od 40 do 300 nm. Vodné prostředí obsahující polyurethanové polymemi částice může také obsahovat organická rozpouštědlla mísitelná s vodou, jako je l-methyl-2-pyrrolidon a methylethylketon. Vodné prostředí obsahující polyurethanové polymemi částice s výhodou organické rozpouštědlo neobsahuje. Vodný potahovací prostředek může obsahovat 10 až 70 hmot. %, s výhodou 20 až 60 hmot. % a přednostně 30 až 50 hmot. % polyurethanového polymeru, vztaženo na hmotnost veškerého vodného potahovacího prostředku.

Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu také obsahuje síťovadlo. Síťovadlem je polymemi nebo nepolymemí látka obsahující alespoň dvě funkční skupiny schopné reagovat s karboxylovými skupinami polyurethanového polymeru. Vhodné funkční skupiny zahrnují epoxidy, oxazoliny, melaminy, karbodiimidy a isokyanáty stálé ve vodě, jako jsou blokované isokyanáty. Výhodnými funkčními skupinami jsou oxazoliny a melaminy. Přednostními funkčními skupinami jsou oxazoliny. Hlavní řetězce polymerů, které nesou visící

9» t»»·

-4* · · • · · · • 9 9999 9 • 99

9

9 9

9 *

9 9

9 9 9

99

9 9 9 9 9 9

9 9 ·

9 9 ·9·9 funkční skupiny a které jsou vhodné jako síťovadla, jsou tvořeny akryláty, methakryláty, styren/butadieny, styren/akryláty a vinylchloridy. Nepolymemí látky obsahující alespoň dvě funkční skupiny zahrnují například fenylglycidylether, melaminové monomery a diepoxidové sloučeniny. Síťovadlo může být čistou pevnou látkou nebo kapalinou, anebo může být solubilizováno nebo dispergováno v organickém rozpouštědle nebo vodném prostředí. Výhodnými síťovadly jsou čisté pevné látky nebo kapaliny, které jsou rozpustné nebo dispergovatelné ve vodě. Jinými výhodnými síťovadly jsou vodné disperze polymerů, které obsahují oxazolinové, epoxidové nebo blokované isokyanátové skupiny. V jednom provedení je síťovadlem vodná disperze styren-akrylátového kopolymeru obsahujícího oxazolinové skupiny. Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu obsahuje 1 až 60 hmot. %, s výhodou 3 až 45 hmot. %, přednostně 5 až 35 hmot. % síťovadla, vztaženo na hmotnost celého vodného potahovacího prostředku.

Ve vodném potahovacím prostředku podle předkládaného vynálezu může být poměr počtu karboxylových skupin obsažených v polyurethanovém polymeru k počtu funkčních skupin obsažených v síťo vadle v rozmezí od 10:1 do 1:10, s výhodou od 5:1 do 1:5, přednostně od 3:1 do 1:3.

Další složkou vodného potahovacího prostředku je zvlhčovadlo. Zvlhčovadlo snižuje povrchové napětí vodného potahovacího prostředku, čímž zvyšuje schopnost vodného potahovacího prostředku zvlhčovat povrch substrátu během nanášení, zejména substrátů s nízkoenergetickými povrchy. Tak jak je zde používáno, zvlhčovadlo snižuje povrchové napětí o 1 vody o více než 10' N.m' pro roztok 0,01 hmot. % zvlhčovadla ve vodě. Vhodná zvlhčovadla zahrnují silikonová povrchová aditiva, jako jsou polysiloxany včetně polyetherem modifikovaného poly(dimethylsiloxanu) a polyesterem modifikovaného poly(dimethylsiloxanu), fluorosurfaktanty, jako je fluorosurfaktant Zonyl™ (obchodní značka firmy E. I. du Pont de Nemours and Co.), dále surfaktanty založené na acetylenovém alkoholu, diolu a glycerolové rp» r TA JT chemii, jako je surfaktant Surfynol 61 a surfaktant Dynol 604 (Surfynol a Dynol jsou obchodní značky firmy Air Products and Chemicals, lne.) a jejich směsi. Vodné potahovací prostředky mohou obsahovat 0,01 až 4 hmot. %, s výhodou 0,1 až 4 hmot. %, přednostně 0,5 až 4 hmot. % zvlhčovadla, vztaženo na hmotnost celého vodného potahovacího prostředku.

Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu také obsahuje 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření, vztaženo na hmotnost celého vodného potahovacího prostředku. Činidlo pro snížení tření může být dispergovatelné nebo rozpustné ve vodné fázi vodného potahovacího prostředku. Činidlo pro snížení tření pomáhá při snižování

-5··· · • · · « · · • · · A • · * · t· *· ·· ft* • · t 4

4 4 β · · • * · «· ···· povrchového tření povlaku připraveného z vodného prostředku. Tak jak je zde používán, povrch s nízkým třením má hodnotu dynamického koeficientu tření proti sklu rovnu 3 nebo nižší, měřeno pomocí ASTM D 1894. Vodný potahovací prostředek s výhodou tvoří povlak s nízkým povrchovým třením. S výhodou má povrch povlaku, připraveného z vodného potahovacího prostředku, hodnotu koeficientu tření 1,5 nebo nižší, přednostně 1,1 nebo nižší.

Pro použití ve vodném potahovacím prostředku jsou vhodná různá činidla pro snížení tření, včetně vosků, silikonových aditiv, fluorovaných aditiv a jejich směsí. Vhodné vosky zahrnují polyethylenové vosky, polypropylenové vosky a parafinové vosky. V jednom provedení obsahuje vodný potahovací prostředek oxidovaný polyolefinový vosk, jako je ten, který se připravuje způsobem popsaným v patentu USA č. 6,169,148. Vhodná silikonová aditiva zahrnují polysiloxany, modifikované polysiloxany, jako jsou polyetherem modifikované poly(dimethylsiloxany), polyesterem modifikované poly(dimethylsiloxany), hydroxylem funkcionalizované silikony. Vhodná fluorovaná aditiva zahrnují polytetrafluoroethylenové vosky nebo směsi obsahující polytetrafluoroethylenové vosky, jako je Fluo HT (Micro Powders, lne.), Aqua Polysilk 19 wax (Micro Powders, lne.) a Microspersion HT (Micro Powders, lne.). Tyto vosky, silikonová aditiva a fluorovaná aditiva mohou být dodávána jako roztoky, disperze nebo emulze, jako je aniontová vosková emulze a aniontová parafin/polyethylenová emulze, nebo jako prášky, jako je polyethylenový prášek a modifikovaný syntetický voskový prášek. Pro získání povlaku s povrchem s nízkým třením a dalšími žádoucími vlastnostmi lze použít i kombinace či směsi vosků, silikonových aditiv a fluorovaných aditiv.

Venkovní použití povlaku připraveného z vodného potahovacího prostředku znamená jeho vystavení ultrafialovému záření (UV), konkrétně záření s vlnovou délkou kratší než 380 nm, což může snížit trvanlivost povlaku. Pro ochranu povlaku, připraveného potahováním podle tohoto vynálezu, před škodlivým UV zářením obsahuje vodný potahovací prostředek také stabilizátor proti ultrafialovému záření, označovaný dále jako „UV stabilizátor“. UV stabilizátor je materiál, který je schopen omezit nebo zrušit degradační účinky UV záření na povlak. UV stabilizátor dokáže absorbovat, rozptylovat nebo odrážet UV záření. UV stabilizátor může obsahovat molekuly schopné absorbovat UV záření, jako je tomu například u stéricky chráněných aminů, substituovaného hydroxyfenylbenzotriazolu, benzotriazolu, benzofenonu, substituovaného akrylonitrilu nebo fenol-niklového komplexu, anebo pigment, jako jsou saze nebo oxid titaničitý. Další vhodné pigmenty zahrnují pevné kuličky a mikrosférické pigmenty obsahující dutiny a vesikly. Příklady pigmentů ve formě pevných kuliček zahrnují polystyrénové a polyvinylchloridové kuličky. Příklady mikrosférických pigmentů, které obsahují polymerní • · • *

částice s jednou nebo dvěma dutinami a vesikulámí polymerní částice, jsou uvedeny v patentech USA č. 4,427,835, č. 4,920,160, č. 4,594,363, č. 4,469,825, č. 4,468,498, č. 4,880,842, č. 4,985,064, č. 5,157,084, č. 5,041,464, č. 5,036,109, č. 5,409,776 a č. 5,510,422. Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu může obsahovat 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru, s výhodou 0,02 až 15 hmot. % UV stabilizátoru, přednostně 0,03 až 10 hmot. % UV stabilizátoru, vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku.

Vodný potahovací prostředek může případně obsahovat pigment. Vodný potahovací prostředek může obsahovat 0 až 25 hmot. % pigmentu, s výhodou 0,5 až 15 hmot. % pigmentu a přednostně 1 až 10 hmot. % pigmentu, vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku. Vhodné pigmenty zahrnují saze, oxid titaničitý, železné pigmenty, jako je pevný oxid železa, pigmenty založené na oxidech antimonu, bamaté pigmenty, vápenatý pigment, pigmenty obsahující zirkonium, pigmenty obsahující chrom, hořečnaté pigmenty, pigmenty obsahující olovo, sulfid zinečnatý, litopon, fialová modř, fialová zeleň, kovové pigmenty, jako je hliník, perleťově třpytivé pigmenty, opalescentní pigmenty, iridiscentní pigmenty a plastické pigmenty, jako jsou pevné kuličky a mikrosférické pigmenty obsahující dutiny a vesikly.

K vodnému potahovacímu prostředku může být případně přidáno i matovací činidlo, aby vznikly povlaky s nízkým leskem. Vodný potahovací prostředek může obsahovat 0 až 20 hmot. % matovacího činidla s výhodou 0,5 až 15 hmot. % matovacího činidla, a přednostně 1 až 10 hmot. % matovacího činidla, vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku. Vhodná matovací činidla zahrnují oxid křemičitý, talek, keramiku, hlinky, mýdla těžkých kovů, infuzoriovou hlinku, skleněné kuličky a jejich směsi. V jednom provedení obsahuje vodný potahovací prostředek 2 až 10 hmot. % křemičitého matovacího činidla, vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku.

Vodný potahovací prostředek může případně obsahovat katalyzátor pro urychlení síťovací reakce mezi karboxylovými skupinami polyurethanového polymeru a funkčními skupinami síťovadla. Tento katalyzátor může být k vodnému potahovacímu prostředku přidán během směšovacího kroku při přípravě vodného potahovacího prostředku, anebo může být přidán k vodnému potahovacímu prostředku bezprostředně před nanesením na substrát.

Koncentrace pevných látek ve vodném potahovacím prostředku je v typickém případě v rozmezí od 20 do 50 hmot. %, vztaženo na celkovou hmotnost vodného potahovacího prostředku. Mohou být připraveny vodné potahovací prostředky s vyššími hladinami pevných látek, v závislosti na dostupnosti složek vyššími koncentracemi pevných látek a viskozitě, kterou ·· • ·

-7nanášení vyžaduje. Lze použít i nižší hladinu pevných látek, než je 20 hmot. %, což ale pro vysušení takového vodného potahovacího prostředku vyžaduje odpaření větších množství vody.

Hodnota pH vodného potahovacího prostředku se v typickém případě pohybuje v rozmezí od 6,5 do 10, s výhodou od 7 do 9 a přednostně od 8 do 9, a to proto, aby se zvýšila stabilita polyurethanového polymeru ve vodném potahovacím prostředku a minimalizovala síťovací reakce mezi karboxylovou skupinou polyurethanového polymeru a síťovadlem v době před nanášením. Pro nastavení hodnoty pH vodného potahovacího prostředku může být použita těkavá báze. Vhodné těkavé báze zahrnují čpavek, nižší alkylaminy, triethanolamin, 2-dimethylaminoethanol, V-methylmorfolin, ethylendiamin a morfolin.

Vodný potahovací prostředek může případně obsahovat obvyklé pomocné přísady, jako jsou například biocidy, koalescenty, plniva, reologické modifíkátory neboli zahušťovadla, surfaktanty, pufřy, neutralizátory, aditiva pro mrznutí a tání, prostředky používané pro vlhké hrany/břity, zvhlčovadla, protipěnivé přísady, dispergační látky a antioxidanty.

Vodné potahovací prostředky lze připravit spojením různých složek pomocí míchání. Pořadí přidávání složek není důležité. Během míšení různých složek je pH směsi s výhodou udržováno na hodnotě 6,5 nebo vyšší. Hodnota pH může být nastavena přídavkem kyseliny nebo báze. Zvýšení pH se s výhodou dosahuje těkavou baží.

Vodným potahovacím prostředkem je možno potahovat různé substráty, včetně plastů, elastomerů, kaučuků, dřeva, kovů, papíru, betonu, zdivá, kůže a textilií. Vodný potahovací prostředek je zvláště vhodný pro potahování elastomerových nebo kaučukových substrátů, jako jsou kaučuky, včetně akrylonitrilového kaučuku, butylkaučuku, chloroprenového kaučuku, chlorsulfonovaného polyethylenového kaučuku, ethylen-propylenového kaučuku, ethylenpropylen-dienového kaučuku, halobutylkaučuku, halogenovaného nitrilového kaučuku, isoprenového kaučuku, přírodního kaučuku, neoprenového kaučuku, nitrilového kaučuku, polyakrylového kaučuku, dále polyurethanových elastomerů, termoplastických elastomerů, jako jsou polyamidové blokové kopolymery, polyesterové blokové kopolymery, polystyrénové blokové kopolymery, polyurethanové blokové kopolymery a polypropylen/ethylen-propylenové kopolymemí směsi, dále thermoplastických polyolefinů, polysulfidů, propylenoxidových polymerů, epichlorhydrinových polymerů a fosfonitrilových fluoroelastomerů. S výhodou je substrát vybrán z chlorosulfonovaného polyethylenového kaučuku, ethylen-propylenového kaučuku, ethylen-propylen-dienového kaučuku, halogenovaného nitrilového kaučuku, termoplastických elastomerů, thermoplastických polyolefinů, propylenoxidových polymerů nebo

epichlorhydrinových polymerů. Zvláště vhodným substrátem je ethylen-propylen-dienový kaučuk.

Substrát s nízkoenergetickým povrchem, jako je EPDM, se v typickém případě předem upraví nanesením iniciátorového povlaku, vystavením UV záření, vystavením koronovému výboji nebo vystavením plasmatu tak, aby se zvýšila povrchová energie. Prostředek podle předkládaného vynálezu se může nanášet buď na substrát s předem upraveným povrchem nebo na substrát s neupraveným nízkoenergetickým povrchem.

Podle předkládaného vynálezu le možno použít obvyklé způsoby nanášení, jako je například nanášení štětcem, válečkováním, stíráním, namáčením, clonovým potahováním, a rozprašovacími způsoby, jako je například rozprašování vzduchovou atomizací, rozprašování podporované vzduchem, bezvzdušné rozprašování, vysokoobj emové nízkotlaké rozprašování a vzduchem podporované bezvzdušné rozprašování. Tloušťka vlhkého povlaku naneseného vodného potahovacího prostředku se může pohybovat v rozsahu od 5 do 150 pm. Vodný potahovací prostředel může být na substrát nanesen jako jednoduchý nebo vícenásobný povlak. S výhodou se nanáší jednoduchý povlak vodného potahovacího prostředku. Nanesený vodný potahovací prostředek může být sušen teplem nebo může být ponechán volně schnout. Pro sušení vlhkého povlaku z vodného potahovacího prostředku lze použít způsoby zahřívání vedením, prouděním i zářením. Teplotní rozsah vhodný pro sušení naneseného vodného potahovacího prostředku je 10 až 120 °C. Substrát, včetně vysušeného povlaku z vodného potahovacího prostředku, označovaný jako „předběžně sesíťovaný potažený substrát“, může být vytvrzen zahříváním předběžně sesíťovaného potaženého substrátu za vzniku potaženého substrátu podle předkládaného vynálezu. Teploty vhodné pro síťování jsou v rozmezí 20 až 300 °C. Doba zahřívání nutná pro síťování se může měnit podle typu síťovadla, tloušťky povlaku a síťovací teploty. Typické doby zahřívání pro síťování mohou být v rozsahu od doby kratší než minuta až po dobu delší než hodina. Alternativně může být nanesený vodný potahovací prostředek sušen a síťován současně.

V jednom provedení se vodný potahovací prostředek nanáší na elastomemí substrát včetně EPDM kaučuku, suší se a síťuje. Potažený elastomemí substrát je vhodný jako těsnicí pásky pro automobily osobní i nákladní. K dalším použitím potaženého elastomemího substrátu patří těsnicí pásky pro domácnost, průmyslové těsnicí pásky, stírací plochy stěračů čelních skel a těsnění pro různé výrobky, jako jsou například zavazadla.

« ·

-9Příklady provedení vynálezu

Příklad 1. Příprava vodného potahovacího prostředku

Vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu byl přípraven smíšením materiálů uvedených v tabulce 1.1 při udržování pH nad hodnotou 6,5 přídavkem amoniaku. Tento vodný potahovací prostředek má koncentraci pevných látek 42 % a pH 8,0.

Tabulka 1.1. Složení vodného potahovacího prostředku

Složka	Množství (g)	Materiál a dodavatel
polyurethanový polymer	61,13	pryskyřice Neorez™ R9409 (Neoresins)(32 hmot. % pevných látek)
deionizovaná voda	5,54
matovací činidlo	6,00	oxid křemičitý Lo-Vel™ 2023 (PPG)
činidlo pro snížení tření	2,32	vosková disperze Microspersion HT (Micro Powders, Inc.)(50 hmot. % pevných látek)
činidlo pro snížení tření	1,93	vosk Aqua Polysilk 19 (Micro Powders,
UV stabilizátor	2,32	lne.) pigment Raven Water Black (Columbian Chemicals)
síťovadlo	16,10	polymer Epocros™ K-2010E (Nippon Shokubain Co., Inc.)
činidlopro snížení tření	3,85	silikonová pryskyřice Teg Protéct™ 5000 (TEGO Chemie)
zvhlčovadlo	0,81	zvlhčovadlo Byk 333™ (BYK Chemie)

Příklad 2. Nanášení a testování vodného potahovacího prostředku

Vodný potahovací prostředek z příkladu 1 byl stíráním pomocí tyče s navinutým drátem nanesen na neupravený substrát z odlévaného EPDM kaučuku od rozměrech 15 cm x 15 cm. Tloušťka vlhkého povlaku byla 75 pm. Vzorky byly sušeny a vytvrzovány při 245 °C po dobu 2 minut tak, aby vznikl potažený substrát podle předkládaného vynálezu.

• 9 ·· » · 9 9 · 9 · » 9 ·

9<9

-10• 9 9

> 9 9

9 9·<

Vlastnosti potaženého substrátu byly vyhodnoceny následujícími testovacími postupy:

Trvanlivost potaženého substrátu byla vyhodnocena testem dvojího otěru toluenem, SP TP 88 (Standard Products). Potažený substrát byl testován 24 hodin po vytvrzení. Jako přijatelná byla brána trvanlivost vyjádřená hodnotou 200 cyklů nebo více.

Pružnost potaženého substrátu za chladu byla vyhodnocena testem Ford WSB-M2D49A2. Potažený substrát byl vystaven teplotě -40 °C po dobu 16 hodin. Pružnost za chladu byla přijatelná, jestliže se nevyskytly praskliny, ani ztráta adheze.

Testovacím postupem pro stanovení koeficientu tření bylo ASTM D 1894.

Potažený substrát připravený z vodného potahovacího prostředku z příkladu 1 dosáhl v testech těchto výsledků:

Test trvanlivosti 200 cyklů

Test pružnosti za chladu vyhověl

Stanovení koeficientu tření 0,3

Výsledky testů ukazují, že vodný potahovací prostředek podle předkládaného vynálezu poskytuje substrátu trvanlivost, přijatelnou pružnost při nízké teplotě a povrch s nízkým třením, jak je charakterizováno koeficientem tření menším než 3. Vodný potahovací prostředek má dobrou adhezi k neupravenému EPDM kaučuku, nízkoenergetický povrch.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vodný potahovací prostředek v y z n a č uj í c í se tím, ž e vzhledem k celkové hmotnosti obsahuje

a) 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru obsahujícího alespoň dvě karboxylové skupiny,

b) 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla,

c) 0,01 až 4 hmot. % alespoň jednoho zvhlčovadla,

d) 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a

e) 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru.
2. Vodný potahovací prostředek podle nároku 1, v y z n ač uj í c í se tím, že uvedený polyurethanový polymer má číslo kyselosti v rozmezí od 5 do 50.
3. Vodný potahovací prostředek podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,5 až 20 hmot. % matovacího činidla.
4. Vodný potahovací prostředek podle nároku 1,vyznačující se tím, že uvedené síťovadlo obsahuje oxazolinové skupiny.
5. Způsob přípravy potaženého substrátu, vyznačující se tím, že obsahuje tyto kroky:

a) přípravu vodného potahovacího prostředku obsahujícího:

i) 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru, přičemž uvedený polyurethanový polymer obsahuje alespoň dvě karboxylové skupiny, ii) 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla, iii) 0,01 až 4 hmot. % alespoň jednoho zvhlčovadla, iv) 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a

v) 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru,

b) nanesení uvedeného vodného potahovacího prostředku na substrát,

c) vysušení nebo ponechání vyschnout uvedeného vodného potahovacího prostředku za vzniku předběžně sesíťovaného potaženého subtrátu a

d) vytvrzení nebo ponechání vytvrdnout uvedeného předběžně sesíťovaného potaženého subtrátu za vzniku uvedeného potaženého substrátu.
6. Způsob podle nároku 5,vyznačující se tím, že uvedený substrát je vybrán ze skupiny skládající se z chlorosulfonovaného polyethylenového kaučuku, ethylenpropylenového kaučuku, ethylen-propylen-dienového kaučuku, halogenovaného nitrilového

-12• · · a · · · · · ·

- ♦ · · · · * • · · · * .

·· · ·♦· ·.· • · · » · · · ·· ·· ·· ···· kaučuku, termoplastických elastomerů, termoplastických polyolefinů, propylenoxidových polymerů a epichlorhydrinových polymerů.
7. Způsob podle nároku 5, vyznačuj ící se tím, že potažený substrát má koeficient tření 3 nebo menší.
8. Předmět vyznačující se tím, že obsahuje potažený substrát skládající se z

a) substrátu a

b) povlaku připraveného z vodného potahovacího prostředku obsahujícího

i) 10 až 70 hmot. % alespoň jednoho polyurethanového polymeru, přičemž uvedený polyurethanový polymer obsahuje alespoň dvě karboxylové skupiny, ii) 1 až 60 hmot. % alespoň jednoho síťovadla, iii) 0,01 až 4 hmot. % alespoň jednoho zvhlčovadla, iv) 0,1 až 15 hmot. % alespoň jednoho činidla pro snížení tření a

v) 0,01 až 20 hmot. % UV stabilizátoru.
9. Předmět podle nároku 8,vyznačuj ící se tím, že uvedený substrát je vybrán ze skupiny skládající se z chlorosulfonováného polyethylenového kaučuku, ethylenpropylenového kaučuku, ethylen-propylen-dienového kaučuku, halogenovaného nitrilového kaučuku, termoplastických elastomerů, termoplastických polyolefinů, propylenoxidových polymerů a epichlorhydrinových polymerů.
10. Předmět podle nároku 8, vyznačuj ící se tím, že uvedený potažený substrát má koeficient tření 3 nebo nižší.