用于汽车挡风雨密封件的烯烃润滑涂料的制作方法

专利名称：用于汽车挡风雨密封件的烯烃润滑涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于结构物中开口的挡风雨密封件(weatherseal)，它的本质在于阻挡风和雨。优选具有相对较软的挤出物主体(其一部分被相对较硬的弹性体的润滑涂料涂敷)的挡风雨密封件，是以相对较硬弹性体的挤出物形成的，该弹性体以润滑涂料热粘合并形成较软聚合物的整体部分。润滑涂料不仅仅显示出低摩擦性能和高耐磨性，并且与常规润滑涂料相比，也具有显著的柔软度。
问题尽管通常使用可挤出热塑性硫化橡胶(TPV)的可利用弹性体来生产挡风雨密封件，但日益增长的市场需求寻求具有改进性能的挡风雨密封件。目前可以接受但还需要改进的性能在TPV挡风雨密封件中被发现，该密封件含有伸长物主体或基础部分，它已经和具有如下性能的润滑涂料共挤出硬度至少为50肖氏D、在500次循环时测量的Taber耐磨性至少为50、和摩擦系数大于约0.3。尽管已知可以降低任何一种上述性能，但不知道如何降低所有这三种性能和仍然生产出适于销售的挡风雨密封件。
目标是生产一种润滑涂料，该润滑涂料由于三种具体性能，即柔软度、良好的耐磨性、和低摩擦系数的结合，而提供了阻挡风、雪和雨进入的格外好的密封；和配制含TPV的润滑涂料，该涂料允许它热粘合到主体上，以成为主体的整体部分，和以选择的颜色被涂上颜料或油漆。
背景技术：
术语“弹性体”以广义使用，其中该硫化共混物是可挤出的，其以基本没有显微镜可见空隙的密集固体TPV、或具有大于该密集固体密度的约80％的密度的密集泡沫来挤出，且该TPV是可再加工的，不象热固性树脂。“可挤出的”指的是该硫化共混物可在可买到的挤出机或注塑机中加工，这些机器在约180-240℃的温度下提供内部混合，停留时间小于5分钟，优选为30秒-2分钟。在这样的TPVs中，它们是“自硫化的”且不是物理共混物，它们的所需弹性和热塑性性能的结合依赖于由每种组分提供的“硬”和“软”相的各自数量。聚烯烃相是连续“硬”相，其中橡胶“软”相以离散粒子存在。通过改变组分的比例，可以提供所需的硬度/柔软度、耐油性和耐温度性能、耐氧化性能、和尤其是可挤出性。
通常使用的挡风雨密封件设置有与车窗玻璃紧靠的毛屑(flock)或纤维状绒毛(nap)；尽管是有效的，但绒毛因受到重复使用，而被磨损或耗损。此外用于沉积绒毛的方法是复杂的和昂贵的。
术语“挡风雨密封件”表示用于任何用途的弹性体挤出物，在此以邻接于该挤出物之间的方式使用金属或玻璃部件，典型的是在车窗中，或用于门的带-线密封件。已知挡风雨密封件是共挤出的，以由硬聚合物制成的基础部分，和由软聚合物制成的支撑部分形成该挡风雨密封件，以涂料涂敷其中一个部分或两个部分，该涂料是两种具有不同熔点的树脂的共混物(参见Miyakawa等的美国专利No.5,343,655)。在此使用术语“共挤出”以描述主体或支撑部分从一个机筒和弹性体润滑涂料从第二机筒基本同时挤出，该润滑涂料整体粘合到主体或支撑部分上。也可以按板条表面层提供涂料，该板条表面层包括尼龙，聚氨酯，氟树脂，含云母、钼和/或石墨粒子的聚苯乙烯或聚烯烃，以形成具有突出物和凹口的粗糙表面(参见美国专利No.5,441,685)。例如，二硫化钼粒子的填料提供了具有润滑性的碳氟聚合物带。将一种上述聚合物带(作为板条表面)粘合固定到基础挡风雨密封件上需要以粘合剂涂敷该基础，和另外的步骤；且将该带固定到弯曲或复杂表面上是困难的。已经使用尼龙11和/或12的小粒子和大粒子、或与尼龙6和/或66的小粒子和大粒子混合的聚烯烃或具有高熔点的碳氟树脂，将以板条表面层提供的另一种涂料和导引镶边元件(guide edging member)共挤出(参见美国专利No.5,447,671)。
通过如下方式提供还有的另一种挡风雨密封件共挤出基础聚烯烃弹性体以形成支撑主体，以混合物的共挤出保护膜覆盖支撑主体，该混合物由具有低粘度和高流动性的聚烯烃基树脂，和添加剂材料粒子的颗粒组成，添加剂材料是具有高粘度和低流动性的聚烯烃基树脂(参见美国专利No.5,424,019)。更具体地，用于保护膜的基础材料是熔体流动速率大于0.6g/10min(ASTM D 1238 190℃)的聚乙烯(PE)和添加剂材料是熔体流动速率小于0.1g/10min的高粘度PE颗粒和粒子的形式。
润滑涂料对挡风雨密封件的主体或基础部分的共挤出和热粘合是常规的，且在本发明方法中使用与在’019专利中使用的基本相同或相似的设备。也可以按结晶聚烯烃和橡胶的层，和与玻璃接触的超高分子量聚烯烃的层，提供保护层(参见EP 0 860 314 A1)。
通过如下方式，以具有选择硬度，典型地为50肖氏D的TPV来提供还有的另一种润滑涂料，将该TPV与热塑性聚烯烃树脂共混，和以各种增塑剂、和填料如脂肪酸酰胺和有机聚硅氧烷搀混该共混物，以得到所需的低摩擦系数，也称作润滑性。(参见日本专利申请No.7-346094和JP9176408A)。向TPV中加入与增塑剂和填料结合的半结晶聚烯烃的效果是改进的耐磨性和润滑性(低摩擦系数)。没有这样的建议，即正常与这样的TPV不相容的热塑性聚氨酯(TPU)的引入，可提供任何益处，特别是当TPV包括较小比例(以重量计)的半结晶聚烯烃共聚物时。然而，TPV和相容TPU的熔体-共混物不仅仅显示优异的耐磨性和润滑性，也具有整体粘合到TPV上的能力。此外，可以通过引入选择的颜料，或通过以合适的市售油漆，特别是聚氨酯基油漆来涂漆，而使包含相容TPU的新颖TPV着色。当从熔体-共混物中省略烯烃共聚物时，该润滑涂料具有不可接受的Taber磨耗。
没有一种现有技术挡风雨密封件提供了具有共挤出的玻璃邻接层的伸长物主体，其比50肖氏D更软，但具有这样的Taber磨耗，该磨耗表示磨擦损害足够小使得润滑涂料既没磨损掉，也没撕扯掉。此外，发现以共挤出润滑涂料形成的，故意配制成具有小于50肖氏D硬度的现有技术挡风雨密封件具有不可接受的差的Taber磨耗(通过ASTM D 1044-94测量)，或差的摩擦性能，该摩擦性能引起玻璃对挡风雨密封件的“粘附”，特别是在热天当玻璃曝露在灿烂阳光下时。如果配制成具有高于50肖氏D的硬度，挡风雨密封件倾向于在这样的位置泄漏，其中玻璃既不能均匀地，也不能牢固地挤压在密封表面上。此外比50肖氏D更硬的挡风雨密封件缺乏“好手(good hand)”和在热天或在冷天都达不到没有吱吱的声音。没有现有技术的玻璃邻接表面具有柔软度、良好耐磨性和低摩擦系数的关键性结合，该结合由本发明的挡风雨密封件提供。
已知可以通过将带有酸酐基团的不饱和单体接枝到PP上，和将这样形成的接枝物(称作“mPP”)与含有至少两个能与酸酐基团反应的基团的聚合物反应，而改性PP(参见美国专利No.4,735,992)，但是没有这样的提议，即可以将mPP和热塑性聚氨酯的反应产物掺入到TPV的熔体-共混物中，以提供特别适于在挡风雨密封件上应用的润滑涂料。
发明概述已经发现，从“第一TPV”形成的挡风雨密封件基础可含有热粘合到其上的共聚物层的润滑涂料，该共聚物层包含热塑性聚氨酯(TPU)；通过熔融共混“第二TPV”和如下物质的反应产物而形成该润滑涂料(i)聚丙烯(PP)的接枝共聚物、(ii)热塑性聚氨酯(TPU)、和(iii)两种或多种包含2-12个碳原子的α-烯烃的无规共聚物；该接枝共聚物作为相容剂，允许正常与烯烃基TPV不相容的TPU在润滑涂料中被分子连接。润滑涂料具体性能的结合如下硬度小于50肖氏D，优选为85肖氏A到45肖氏D；Taber耐磨性(在500次循环时测量)为约15-50；和静态和动态摩擦系数都为约0.1-0.4。这种性能结合提供了与挡风雨密封件的玻璃邻接或门邻接表面的平滑接触，和挡风雨密封件玻璃邻接或门邻接表面的释放；使用的长期性；可涂漆的表面；优异的“冷冻释放”，即润滑涂料对窗玻璃或门表面的最小粘附；和当窗玻璃升高或降低时不发出吱吱声。
发现上述性能结合由一种润滑涂料提供，该润滑涂料包括(i)硬度为大于85肖氏A但小于50肖氏D的烯烃基热塑性弹性体(TPV)，(ii)PP接枝共聚物和TPU熔融共混的反应产物，不管TPV中的橡胶是EPDM或丁基橡胶，TPU与TPV都是不相容的，和(iii)5-30份α-烯烃共聚物，基于每100份润滑涂料。优选通过熔融共混和热共聚(i)少部分(以重量计)通过接枝带有酸酐基团的单体而改性的高分子量聚丙烯(PP)的市售粒料、或粉末(mPP)，和(ii)主要部分(以重量计)的含有至少两个能与酸酐基团反应的基团的化合物，优选热塑性聚氨酯(TPU)的市售粒料，而形成反应产物(称为mPP-g-TPU)。在润滑涂料中，mPP-g-TPU作为与第二TPV熔融共混的相容TPU，允许它热粘合到具有任意长度的第一TPV挤出物上，和同时mPP-g-TPU作为降低(第二TPV和mPP-g-TPU的)熔体-共混物粘度的减粘剂。第二TPV对mPP-g-TPU的比例为20∶1-1∶20。第二TPV和mPP-g-TPU的熔体-共混物的粘度小于第-TPV的粘度，第一TPV以适于在车窗中、或在门的带-线密封件中所需用途的横截面挤出。
附图简述通过参考如下的详细描述，结合本发明优选实施方案的示意图，可以最好地理解本发明的上述和另外的目的和优点，在这些附图中相同的附图标记表示相同的元件，且其中

图1是共挤出挡风雨密封件，如通常在设置于车门中的窗户的上面部分中使用的密封件的垂直横截面图，且其中窗玻璃的上面部分密封地保持在该挡风雨密封件中。
图2是共挤出挡风雨密封件，如通常在设置于车门中的窗户的下面部分中使用的密封件的垂直横截面图，且其中当玻璃升高或降低时，窗玻璃的下面部分密封地保持在该挡风雨密封件中。
图3是另一种共挤出挡风雨密封件，如通常在设置于车门中的窗户的一侧上使用的密封件的垂直横截面图，且在该挡风雨密封件中，窗玻璃的侧边密封地保持和往复。
图4是润滑涂料模头的示意图，其中以在挤出机的第二机筒中生产的润滑涂料，涂敷来自挤出机的第一机筒的挤出物主体的挤出物。
优选实施方案的详细描述在它的最优选实施方案中，本发明是由含TPU的共聚物层的润滑涂料涂敷的挡风雨密封件；在另一个实施方案中，从含TPU的共聚物，如要求具有能承受重复伸长的柔韧性的共聚物制备制品和制品受到磨损。这样的制品是用作机架和小齿轮组件的防护罩的可膨胀波纹管、恒速接头的防护罩、减震器的防尘罩等。由于当可膨胀波纹管挤压在一起时产生的摩擦，每种制品受到磨损。组分在熔融共混的烯烃基弹性体(不管第一或第二TPV)中，优选的烯烃是PP，尽管它可包括少部分的聚乙烯(PE)，和优选的橡胶选自乙烯-丙烯-非共轭二烯烃(EPDM)橡胶和丁基橡胶，剩余部分是作为粘度改性剂的加工油或酯、填料、着色剂、硫化剂、抗氧剂和其它成分。必要成分是聚烯烃、橡胶和加工油，选择剩余部分以满足对于特定所需用途或目的的具体要求。基于100重量份配制的TPV弹性体，必要组分的最优选范围如下约15-60％烯烃；约10-35％EPDM橡胶；约15-45％加工油。在挡风雨密封件的主体以及润滑涂料中，熔点为约130-180℃的这样的烯烃基弹性体以按重量计的主要量存在。
第一和第二TPV最优选选自商标为Santoprene的市售弹性体。用于挡风雨密封件主体的第一TPV的硬度优选小于60肖氏D；用于润滑涂料的第二TPV的硬度小于50肖氏D。油或酯选自支化的合成烃油(例如，聚C8-C12α-烯烃)；或这样的油，其中分子结构主要是烃，但包含限制量的结合的极性有机基团。当挡风雨密封件整年都曝露在灿烂的阳光下时，在此申请中合适的油并不从挡风雨密封件中渗出。
润滑涂料粘合到挤出物主体的选择表面上；在具体的实施例中，润滑涂料包括与mPP-g-TPU结合的熔融共混的TPV，其中mPP最优选是马来酸酯化(maleated)的聚丙烯。相对于TPV，α-烯烃共聚物以较少比例(以重量计)存在，优选小于30份，基于每100份含TPU的共聚物，这样它(含TPU的共聚物)的最优选硬度为30肖氏D到45肖氏D。挡风雨密封件的主体挡风雨密封件的主体由市售的、可挤出的第一TPV提供，它的组成并不是精细苛刻的，但优选由下述组分形成。依赖于特定的应用，挤出物主体可具有从约35肖氏A到80肖氏D的宽范围的硬度，但对于作为带-线密封件的用途，或在用于窗玻璃的槽道中，该主体相对较软，优选为50肖氏A到35肖氏D。主体的横截面适于保持在开口的特定部分中或在开口的特定部分上，密封该开口以阻挡气候因素。含TPU共聚物的润滑涂料润滑涂料由第二TPV的弹性体层提供，该第二TPV与mPP-g-TPU熔融-共混；第二TPV可以和用于主体的第一TPV相同或不同。相容的TPU使得它可以化学整合大量的TPU和第一及第二TPV。可以采用任何环状酸酐基团，如马来酸酐、柠康酸酐、2-甲基马来酸酐、2-氯代马来酸酐、2-甲氧基羰基马来酸酐、2，3-二甲氧基羰基马来酸酐等接枝PP。在它的最优选实施方案中，马来酸酯化的PP(即，以马来酸酐接枝的PP)相容剂与分子量为5,000-100,000的TPU熔融-共混。该TPU的存在量为40-99重量份，更优选为50以上-约95份的TPU，基于每100份相容剂，剩余部分是mPP；且mPP中马来酸酐的存在量为0.1-2％，更优选为0.3-约1.5％。mPP的熔体流动指数为10-1000。
以较小比例乙烯，和一起以较大量存在的一种或多种高级烯烃形成α-烯烃共聚物；高级烯烃包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯、1-辛烯和1-壬烯。α-烯烃的均聚物是太结晶性的且其生产出具有优异润滑性但硬度大于50肖氏D的润滑涂料组合物。最优选的是乙烯和高级α-烯烃的市售共聚物，其中高级烯烃的存在量为70-99％，优选80-98％，例如丙烯-乙烯共聚物(PP-co-PE)和乙烯-辛烯共聚物(PE-co-PO)。
在润滑涂料组合物中，除上述必要组分以外，含TPU的共聚物可包括选自增塑剂、填料和润滑剂的添加剂，任何一种添加剂的存在量不大于10重量份，基于每100份含TPU的共聚物。合适的增塑剂是常规链烷烃、环烷烃和芳烃加工油。
合适的填料包括硅酸钙、粘土、高岭土、滑石粉、二氧化硅、硅藻土、粉末云母、硫酸钡、硫酸铝、硫酸钙、碱性碳酸镁、玻璃纤维、和碳纤维，条件是填料的使用量足够小而不会相反地影响含TPU共聚物的硬度或摩擦系数。
可以使用的优选二氧化硅是微粉化二氧化硅、火成二氧化硅，称为“白炭墨”的干法白炭墨、湿法白炭墨、和合成硅酸盐型白炭墨。二氧化硅增加了弹性体的Taber磨耗，但改进了它的滑动和磨损性能，即降低了摩擦系数。优选二氧化硅或任何其它填料的使用量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，不大于10份，优选为0.5-5份，基于每100份含TPU的共聚物。
合适的无机润滑剂是二硫化钼和石墨；有机润滑剂包括高级脂肪酸，如硬脂酰胺、羟基硬脂酰胺、油酰胺、瓢儿菜酰胺、月桂酰胺、棕榈酰胺、和山萮酰胺；羟甲基酰胺；高级脂肪酸的酰胺类型，如亚甲基-双-硬脂酰胺、亚乙基-双-硬脂酰胺、亚乙基-双-油酰胺、和亚乙基-双-月桂酰胺；复合型酰胺，如硬脂基油酰胺、正硬脂基瓢儿菜酰胺和N-油基棕榈酰胺；和商品名为“Plastrodine”和“Plastrodine S”的市售特殊脂肪酰胺(Fujisawa Pharmaceutical Co.，Ltd.)。优选润滑剂的使用量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，不大于10份，优选为0.5-5份，基于每100份含TPU的共聚物。
有用的有机聚硅氧烷是二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷和改性聚硅氧烷，如环氧改性的聚硅氧烷、烷基改性的聚硅氧烷、氨基改性的聚硅氧烷、羧基改性的聚硅氧烷、醇改性的聚硅氧烷、氟改性的聚硅氧烷、烷基芳烷基(alkylarylkyl)聚醚改性的聚硅氧烷、环氧聚醚改性的聚硅氧烷、和聚醚改性的聚硅氧烷。优选有机硅氧烷的使用量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，不大于10份，优选为2-8份，基于每100份含TPU的共聚物。方法用于制备挡风雨密封件的方法包括(i)在第一机筒中熔融共混第一TPV以形成第一TPV熔体；(ii)在合适的挤出条件下，通过具有预定横截面的第一挤出模头，挤出第一TPV熔体，以形成挡风雨密封件的主体；(iii)在第二机筒中熔融共混第二TPV，第二TPV和第一TPV相同或不同，以形成第二TPV熔体；(iv)在合适的挤出条件下，通过具有预定横截面的第二挤出模头，挤出第二TPV熔体，以形成润滑涂料；(v)将主体部分与润滑涂料接触；(vi)和回收具有整体粘合到润滑涂料上的主体的挡风雨密封件，该挡风雨密封件具有所需横截面且该润滑涂料出现在所需表面-邻接表面上。挡风雨密封件参见图1，说明的是一般由附图标记10表示的挡风雨密封件，通过挤出第一TPV形成，这样具有主体11，该主体紧贴地配合入车窗框架的上面部分12中。这样的挡风雨密封件的横截面会依赖于其中保持该挡风雨密封件的槽道而变化，但一般情况下横截面是槽形的，和不管仅涂敷槽道的侧面或也涂敷主体的底部，依赖于挡风雨条是用在窗户的侧面或用在它的上部部分。在图1中，其中它用在窗户上面部分12的U形槽道14中，主体11的缓冲部分13优选被紧贴地保持，以使窗玻璃20的上边缘碰撞到缓冲部分的下表面。也可以采用合适的固定设施(未示出)或采用粘合剂连接挡风雨密封件。在它的升高位置，主体的侧边15和16在玻璃20上边缘的任一侧向下延伸。每侧的低处端部17、18的形状使得它们的外表面(相对于中心垂直轴)紧贴地适合槽道14的内表面。每侧15和16低处端部17、18的内部部分分别具有这样的形状，使得出现垂直短节部分19和19’，它们配合地固定其间的玻璃20。
每个短节部分19和19’的内部相对表面具有在其上共挤出的润滑涂料21、21’，这样当玻璃20升高时，如由箭头所示，它以接触在短节部分19和19’的相对的滑动涂敷的内表面之间的方式滑动。在共挤出期间，通常也允许润滑涂料21、21’在每个低处端部的外部向下表面上共挤出。将润滑涂料22在缓冲部分13的低处内表面上共挤出，以允许玻璃20紧靠22安置。现在显然的是升高和降低玻璃会引起在低处端部相对表面上的磨损，和当降低玻璃时，高摩擦系数会引起短节部分19和19’被向下拉动，使它们变形或损害。当升高玻璃时，高摩擦系数几乎不造成损害。
参见图2，说明的是保持在挡风雨密封件31、32之间的窗玻璃20，该密封件依次牢固地保持在车辆门板40的水平低处壁41、42中。每个挡风雨密封件，如在门板中安装的那些，基本是另一种F形镜象；每个具有在上面部分中终止的垂直部分33、34，它们包括上部玻璃邻接短节部分35、36。分别在短节部分35、36以下，每个挡风雨密封件也包括低处玻璃邻接短节部分37、38。上部短节部分35和36的低处表面分别设置有润滑涂料45和46；且低处短节部分37和38的低处表面分别设置有润滑涂料47和48。门板40优选与补充挡风雨密封件50配合，该密封件与外门板壁42、43的周边配合；且上部玻璃邻接短节部分36的低处部分36’紧贴地覆盖补充挡风雨密封件50，固定挡风雨密封件32。为固定挡风雨密封件31，上部玻璃邻接短节部分35的低处部分35’紧贴地覆盖门板40的内壁44。
在通道-开口周围使用的上部挡风雨密封件的另一种实施方案如图3所示，其中挡风雨密封件60密封玻璃窗70的外围，该玻璃窗不在槽道中运行。图示的是结构物80的上面部分，其中一般U形的槽道82依赖于板部分81。槽道82的形状使得它具有相应于挡风雨密封件60横截面的横截面，该密封件的基础61紧贴地固定在槽道82中它的基础和侧面周围。以润滑涂料65涂敷低处部分62的下表面且主体设置有纵向贯穿通道63、64，以允许主体60被玻璃窗70的上边缘压缩。
如上所述，在常规的分瓣块式润滑涂料模头91中，进行润滑涂料21、21’和22在挡风雨密封件10上的共挤出，该模头包括如图4所示的模头块93和94。模头块93在第一表面处设置有用于来自挤出机机筒B1的挤出物主体11的进料口和，在与第一表面成90°偏置的第二表面处，设置有用于来自挤出机机筒B2的润滑涂料的进料口。模头块94设置有用于在挡风雨密封件10选择的纵向表面上沉积所需宽度和厚度的润滑涂料21、21’和22的狭槽95；且模头块94具有成形的适应于U形挡风雨密封件所需尺寸的轴向挤出口96。
在如下说明性实施例中，所有的“份”指的是“重量份”。所有的润滑涂料是在2”直径分段的、单阶段(single step)双螺杆挤出机中生产的，其中机筒中的三个区保持在如下温度范围第一区为160-200℃、第二区为170-200℃、和第三区为180-200℃。TPV在机筒中的停留时间为约2-8分钟。
通过用于透明塑料耐表面磨损的标准测试(ASTM D 1044-94，限于500次循环)来测量耐磨性能。通过透射光的百分比判断磨损，该透射光在通过磨损的痕迹时，由于向前散射而从入射光束偏离；在这种评价中，仅认为平均偏移大于0.044rad(2.5°)的光通量是磨损。
通过称作ASTM D 1894-90的用于塑料薄膜和片材静态和动态摩擦系数的标准测试方法，测量静态和动态摩擦系数。当在规定的测试条件下，塑料薄膜和片材在它自身上或在其它物质上滑动时，该测试方法涵盖塑料薄膜和片材的开始及滑动摩擦系数的测定。程序允许使用带有移动平面的静态滑板，或带有静态平面的移动滑板。由于对于给定的样品，两种程序得到相同的摩擦系数值，故使用后者。
在如下的表1中，通过熔融共混市售TPV和市售主要为PP和少部分为PE的无规共聚物，制备三种现有技术的润滑涂料。通过以二氧化硅填料、脂肪酸酰胺和硅氧烷搀混该共混物得到润滑涂料，以降低它的摩擦系数和提供合理的耐磨损性能。
表1
附注123-50和101-87是50肖氏D和87肖氏A的Santoprene弹性体，它们是聚丙烯和EPDM的动态硫化合金。
Hisil 233是二氧化硅Kemamide E是Witco Corporation的瓢儿菜酰胺硅氧烷MB50-001是DowCorning的硅氧烷母料。
显然的是，使用50肖氏D的硬度(Santoprene 123-50)以降低摩擦系数导致了较差的Taber耐磨性(由于磨损，数字越高，损害越大)。使用更软的TPV Santoprene101-87(87肖氏A)和硅氧烷的加入改进了％伸长和耐磨性两者，但代价是即使当保留Hisil 233时，摩擦增加。
在如下的润滑涂料配方中，保留87肖氏A的TPV以保持所需的低硬度，且柔软度进一步得益于相对大比例的mPP-g-TPU，同时保持相同比例的无规共聚物PP-co-PE。
表2
附注通过熔融共混马来酸酯化的PP(Uniroyal的Polybond3000)和热塑性聚氨酯(Bayer的Texin DP7)，制备PP-g-TPU。
在Brabender塑度记录仪上制备样品并将样品压缩模塑。
显然的是，使用87肖氏A的硬度改进柔软度和降低摩擦系数导致了优异的Taber耐磨性且不需要Hisil 233。尽管在每种情况下都加入相同量的硅氧烷，但当mPP-g-TPU与PP和PE的无规共聚物结合时，耐磨性最好和COF最低。
在如下三种润滑涂料的配方中，以TrefsinTPV替换现有技术对照物Santoprene 101-87中的EPDM橡胶，其中PP与丁基橡胶熔融共混。在润滑涂料#9中，以mPP-g-TPU替换对照物中一半的Santoprene；在配方10-12中，使用相同量的mPP-g-TPU，剩余的一半是Trefsin丁基橡胶弹性体。对照物不包含Trefsin或mPP-g-TPU。如以前，保留PP和PE的无规共聚物且除对照物以外，所有的润滑涂料包含相同量的mPP-g-TPU。
表3
表3附注通过熔融共混马来酸酯化的PP(Uniroyal的Polybond3000)和Bayer的Texin DP7热塑性聚氨酯，制备PP-g-TPU。
在Brabender塑度记录仪上制备样品并将样品压缩模塑。
权利要求
1.一种用于结构物中开口的挡风雨密封件，其目的是为了阻挡风和雨，该密封件包括包括第一烯烃基热塑性硫化橡胶或弹性体(第一TPV)的挤出物主体，其硬度为约35肖氏A到80肖氏D；与所述主体形成整体的润滑涂料的共聚物层，其热粘合到主体的选择的表面上，所述润滑涂料包括(i)第二烯烃基热塑性硫化橡胶或弹性体(TPV)，其和所述第一TPV相同或不同；(ii)如下物质熔融-共混的反应产物(a)带有酸酐基团的不饱和单体接枝到聚丙烯上的共聚物，和(b)热塑性聚氨酯(TPU)；以及(iii)两种或多种包含从2到约12个碳原子的α-烯烃的无规共聚物；所述润滑涂料的硬度小于肖氏D50，Taber耐磨性(在500次循环时测量)小于50，和静态和动态摩擦系数都小于约0.4。
2.如权利要求1的挡风雨密封件，其中第一TPV的所述主体的硬度为35肖氏D到60肖氏D；所述润滑涂料的硬度为约30肖氏D到约45肖氏D；所述无规共聚物的存在量为5-30份，基于每100份所述润滑涂料；和通过熔融-共混马来酸酯化的聚丙烯的接枝共聚物和所述TPU而形成所述反应产物。
3.如权利要求1的挡风雨密封件，其中所述第二TPV的硬度为约85肖氏A到45肖氏D，且所述共聚物是乙烯和高级α-烯烃的共聚物，在该共聚物中高级烯烃对聚乙烯的比例为约70-99％。
4.如权利要求1的挡风雨密封件，其中所述第二TPV和mPP-g-TPU的熔体-共混物的粘度小于所述第一TPV的粘度。
5.如权利要求1的挡风雨密封件，其中所述润滑涂料包括选自增塑剂、填料和润滑剂的添加剂，任何一种添加剂的存在量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，其不大于10重量份，基于每100份含TPU的共聚物。
6.如权利要求5的挡风雨密封件，其中所述高级烯烃是丙烯，所述填料是二氧化硅，和所述润滑剂是脂肪酰胺，每种物质的存在量为约0.5-5份，基于每100份含TPU的共聚物。
7.一种用于挡风雨密封件的熔融-共混的润滑涂料，包括(i)硬度为约85肖氏A到45肖氏D的烯烃基热塑性硫化橡胶或弹性体(TPV)；(ii)如下物质熔融-共混的反应产物(a)带有酸酐基团的不饱和单体接枝到聚丙烯上的共聚物(mPP)，和(b)热塑性聚氨酯(TPU)；以及(iii)两种或多种包含从2到约12个碳原子的α-烯烃的无规共聚物；所述润滑涂料的硬度小于肖氏D50，Taber耐磨性(在500次循环时测量)小于50，和静态和动态摩擦系数都小于约0.4。
8.如权利要求7的润滑涂料，其中所述反应产物是通过熔融共混马来酸酯化的聚丙烯的接枝共聚物和所述TPU而形成的。
9.如权利要求7的润滑涂料，其中所述TPV的硬度为约85肖氏A到45肖氏D，且所述共聚物是乙烯和高级α-烯烃的共聚物，在该共聚物中的高级烯烃对聚乙烯的比例为约70-99％。
10.如权利要求9的润滑涂料，它的硬度为约30肖氏D到约45肖氏D。
11.如权利要求9的润滑涂料，其中所述接枝共聚物的熔体流动指数为约10-1000；和所述TPU的分子量为约5,000-100,000。
12.如权利要求9的润滑涂料，其中所述硫化橡胶(TPV)对所述反应产物(mPP-g-TPU)的比例为20∶1-1∶20。
13.如权利要求9的润滑涂料，其中所述润滑涂料包括选自增塑剂、填料和润滑剂的添加剂，任何一种添加剂的存在量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，其不大于10重量份，基于每100份含TPU的共聚物。
14.如权利要求13的润滑涂料，其中所述高级烯烃是丙烯，所述填料是二氧化硅，和所述润滑剂是脂肪酰胺，每种物质的存在量为约0.5-5份，基于每100份含TPU的共聚物。
15.一种相容的热塑性弹性体组合物，包括如下物质的均匀的熔体-共混物(i)熔点为130-180℃的烯烃基热塑性硫化橡胶或弹性体(TPV)；(ii)如下物质熔融-共混的反应产物(a)带有酸酐基团的不饱和单体接枝到聚丙烯上的共聚物，和(b)热塑性聚氨酯(TPU)；以及(iii)两种或多种包含从2到约12个碳原子的α-烯烃的无规共聚物；所述相容的弹性体的硬度小于肖氏D50，Taber耐磨性(在500次循环时测量)小于50，和静态和动态摩擦系数都小于约0.4。
16.如权利要求15的相容的弹性体，其中所述反应产物通过熔融-共混马来酸酯化的聚丙烯的接枝共聚物和所述TPU而形成，且所述TPV的硬度为约85肖氏A到45肖氏D，和所述共聚物为乙烯和高级α-烯烃的共聚物，在该共聚物中高级烯烃对聚乙烯的比例为约70-99％。
17.如权利要求16的相容的弹性体，它的硬度为约30肖氏D到约45肖氏D。
18.如权利要求16的相容的弹性体，其中所述接枝共聚物的熔体流动指数为约10-1000，和所述TPU的分子量为约5,000-100,000；所述硫化橡胶(TPV)对所述反应产物(mPP-g-TPU)的比例为20∶1-1∶20。
19.如权利要求9的相容的弹性体，包括选自增塑剂、填料和润滑剂的添加剂，任何一种添加剂的存在量足够小而不会相反地影响硬度或摩擦系数，其不大于10重量份，基于每100份含TPU的共聚物。
20.如权利要求19的相容的弹性体，其中所述高级烯烃是丙烯，所述填料是二氧化硅，和所述润滑剂是脂肪酰胺，每种物质的存在量为约0.5-5份，基于每100份含TPU的共聚物。
全文摘要
通过烯烃基热塑性弹性体或硫化橡胶(第一TPV)以具有任意长度和横截面的伸长物主体的挤出,而形成用于车辆的挡风雨密封件或带－线密封件。使该横截面适用于结构物开口中的特定位置以阻挡风和雨,例如在车门窗玻璃的周围,或在开口周围(在外围),其中门是关闭的,以存在至少一个密封表面,玻璃或门紧靠在该密封表面上以提供阻挡自然环境的密封件。将润滑涂料共挤出到主体的一个或多个纵向密封表面上;该润滑涂料包含新颖的相容剂,该相容剂允许热塑性聚氨酯(TPU)化学粘合到聚丙烯(PP)和含有两个酸酐基团化合物的接枝共聚物上。接枝PP和TPU的反应产物实现与主体密封表面的热粘合。该润滑涂料具有柔软度和耐磨性的结合,它特别适于挡风雨密封件的目的。
文档编号B05D5/08GK1373791SQ00812657
公开日2002年10月9日 申请日期2000年8月10日 优先权日1999年9月10日
发明者K·万卡塔斯瓦米, A·波森 申请人:高级弹性体系统两合公司