DE3503479C2

DE3503479C2 -

Info

Publication number: DE3503479C2
Application number: DE3503479A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yamazaki; Akira Mabuchi; Kenji Haruhi Aichi Jp Yano
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1988-05-19
Also published as: CA1274730A; US4572872A; AU3829085A; DE3503479A1; AU551522B2; JPH0129388B2; JPS60163977A; USRE32757E

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Glas-Laufschiene für Glasfenster von Motorfahrzeugen, die verbesserte Abnutzungsfestigkeit aufweist.

Glas-Laufschienen für Glasfenster von Motorfahrzeugen müssen verschiedene Eigenschaften, wie hohe Wärmefestigkeit und Wetterbeständigkeit aufweisen, die sich unter strengen Bedingungen bewähren müssen. Allgemein muß eine Glas-Laufschiene bei der Verwendung am Fenster eines Kraftfahrzeuges aus einem Werkstoff mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten bestehen, wenn es als Halterung für das Fensterglas dienen soll, insbesondere im Fall eines Glasfensters, das zum Öffnen und Schließen beweglich ist. Die Glas-Laufschiene wird an den Teilen eingesetzt, die mit dem beweglichen Glas in Berührung kommen, während festes Fensterglas durch den Fensterrahmen selbst gehalten wird, d. h. durch wetterbeständige Streifen aus Gummi oder Kunststoff. Die Glas-Laufschiene wird üblicherweise an den Teilen, an denen sie mit dem beweglichen Glas in Berührung steht, mit einem Film beschichtet. Die Prüfung der Abnutzungsbeständigkeit der herkömmlichen Glas-Laufschienen zeigt jedoch, daß der Beschichtungsfilm leicht abgerieben wird oder reißt oder sich häufig vom Substrat abschält.

Nach einem früheren Vorschlag (DE 34 39 319 A1) wurde festgestellt, daß der Beschichtungsfilm den kritischen Faktor für die Abnutzungsbeständigkeit der Glas- Laufschiene darstellt und daß diese wesentlich verbessert werden kann, wenn eine Beschichtung aus einer die folgenden Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E) umfassenden Anstrichmasse auf mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrates einer Glas-Laufschiene, die mit dem beweglichen Glas in Berührung kommt, aufgebracht und gehärtet wird. In diesem Vorschlag wurde eine Glas-Laufschiene beschrieben, bei deren Herstellung eine Anstrichmasse verwendet wurde, die zu den genannten Komponenten (A) bis (E) 0,5 bis 3 Gewichtsteile Talk enthält. An der dabei erhaltenen Glas-Laufschiene zeigt jedoch das bewegliche Glas bei der praktischen Verwendung Neigung zum Anhaften. Somit besteht auch weiterhin ein Bedürfnis nach der Bereitstellung einer Glas-Laufschiene mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf fehlende Haftungseigenschaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glas-Laufschiene für Glasfenster von Motorfahrzeugen bereitzustellen, die hervorragende Abnutzungsfestigkeit und keine Hafteigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß eine Glas-Laufschiene mit den genannten günstigen Eigenschaften dann erhalten werden kann, wenn eine Anstrichmasse aus den Komponenten (A) bis (E) verwendet wird, in der anstelle von Talk mindestens einer der Stoffe Siliciumdioxid, Ton oder Calciumcarbonat eingesetzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Glas-Laufschiene für Glasfenster von Motorfahrzeugen, die zum Öffnen und Schließen beweglich sind, bestehend aus einem Substrat aus einem hochmolekularen Werkstoff mit einer Filmbeschichtung auf mindestens einem Teil der Oberfläche des mit dem Fensterglas in Berührung kommenden Substrates, wobei der Film erzeugt wurde durch Härten einer Anstrichmasse, welche umfaßt:

(A) 100 Gewichtsteile eines Urethan-Polymerisates, erhalten durch Umsetzung eines Polyesterpolyols mit terminalen Hydroxylgruppen und mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3000, hergestellt aus einem gesättigten Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer organischen Dicarbonsäure mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen mit einem organischen Diisocyanat mit einem Molverhältnis von NCO/OH von 0,6/1 bis 0,95/1;
(B) 10 bis 60 Gewichtsteile eines Rizinusöl-Polyols;
(C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines Urethan-Präpolymerisats mit terminalen Isocyanatgruppen, erhalten durch Umsetzung eines niedermolekularen Polyols mit einem organischen Diisocyanat;
(D) 2 bis 100 Gewichtsteile Fluorkohlenstoffharz;
(E) 5 bis 100 Gewichtsteile Siliconöl; und
(F) 0,5 bis 3 Gewichtsteile mindestens eines der Stoffe Siliciumdioxid, Ton oder Calciumcarbonat.

Die hochmolekularen Stoffe, die als Substrat für die Glas- Laufschienen verwendet werden können, unterliegen keinen besonderen Beschränkungen, so daß alle üblicherweise für diesen Zweck eingesetzten Stoffe benutzt werden können. Die Oberfläche des Substrats wird mit der Anstrichmasse der Erfindung beschichtet. Dazu wird die Oberfläche gegebenenfalls vorher gereinigt.

Das Urethan-Polymerisat (A), das einer der Bestandteile der Anstrichmasse ist, wird durch Umsetzung eines Polyesterpolyols mit einem organischen Diisocyanat im Molverhältnis von NCO/OH von 0,6/1 bis 0,95/1 erhalten. Wenn das Verhältnis außerhalb des genannten Bereiches liegt, zeigt die erhaltene Laufschiene keine ausgezeichnete Abnutzungsfestigkeit bei hoher Temperatur.

Das Polyester-Polyol, das zur Herstellung des Urethan-Polymerisates (A) verwendet wird, besitzt terminale Hydroxylgruppen und ein Molekulargewicht von 1000 bis 3000. Es wird durch Umsetzung eines gesättigten Diols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen mit einer organischen Dicarbonsäure mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen erhalten. Beispiele für gesättigte Diole sind Propylenglykol, Butandiol, Pentadiol und Hexandiol. Beispiele für geeignete organische Dicarbonsäuren sind Adipinsäure und Bernsteinsäure.

Beispiele für organische Diisocyanate, die zur Hertellung des Urethan-Polymerisates (A) verwendet werden, sind 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat und 4,4′-Diphenylätherdiisocyanat.

Das Ricinusöl-Polyol (B) ist ein Copolymerisat, das aus Ricinusöl, Phthalsäureanhydrid und Glycerin besteht. Das Molekulargewicht und die Zahl der OH-Gruppen des Ricinsöl-Polyols können durch Änderung des Molverhältnisses der drei monomeren Komponenten variiert werden. Die Zahl der OH-Gruppen liegt im allgemeinen bei etwa 100.

Das Urethan-Präpolymerisat (C) besitzt terminale Isocyanatgruppen und wird durch Umsetzung eines niedermolekularen Polyols (im allgemeinen mit einem Molekulargewicht unter 1000) mit einem organischen Diisocyanat erhalten. Beispiele für niedermolekulare Polyole sind Glycerin und Trimethylolpropan. Als organische Diisocanante können die für die Herstellung des Urethan-Polymerisates (A) genannten verwendet werden.

Beispiele für das Fluorkohlenstoffharz (D) sind Polytetrafluoräthylen, Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen/Copolymerisat, Polytrifluorchloräthylen und Polyvinylidenfluorid.

Beispiele für Siliconöle (E) sind Dimethylsiliconöl, Methylchlorsiliconöl, Methylwasserstoffsiliconöl, Methylphenylsiliconöl und Fluorsiliconöl.

In der erfindungsgemäß eingesetzten Anstrichmasse wird der Bestandteil (B) in einer Menge von 10 bis 60 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A) verwendet. Wenn der Bestandteil (B) in einer Menge außerhalb des vorstehend genannten Bereichs eingesetzt wird, verschlechtert sich die Abnutzungsfestigkeit der erhaltenen Glas-Laufschiene. Die eingesetzte Menge des Bestandteils (C) beträgt 1 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 4 bis 20 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A). Der Bestandteil (D) wird in einer Menge von 2 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 60 Gewichtsteilen, insbesondere 2 bis 20 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A) eingesetzt. Die Verwendung von weniger als 2 Gewichtsteilen Bestandteil (D) ergibt eine Verschlechterung der Abnutzungsfestigkeit, während bei mehr als 100 Gewichtsteilen der Komponente (D) die Stabilität der Anstrichmasse abnimmt und deutliche Ausfällungen der Komponente (D) auftreten.

Der Bestandteil (E) wird in einer Menge von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 50 und insbesondere 2 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A) eingesetzt. Wenn weniger als 5 Gewichtsteile des Bestandteils (E) verwendet werden, verschlechtert sich die Abnutzungsfestigkeit der erhaltenen Glas-Laufschiene, während bei mehr als 100 Gewichtsteilen die erhaltene Anstrichmasse unstabil wird und sich der Bestandteil (E) ebenso wie im Fall des Bestandteils (D) von der Masse trennt.

Der Bestandteil (F) wird in einer Menge von 0,5 bis 3,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A) eingesetzt. Dadurch wird ein Anhaften des beweglichen Glasfensters wirkungsvoll verhindert. Wenn der Bestandteil (F) in einer Menge unter 0,5 Gewichtsteile eingesetzt wird, geht diese Wirkung verloren. Andererseits werden aber bei einer Menge des Bestandteils über 3,0 Gewichtsteile die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Glas-Laufschiene verschlechtert. Das Siliciumdioxid oder ein anderes poröses Produkt.

Bei der Herstellung der Anstrichmasse kann auch ein Katalysator zugesetzt werden, der die Urethanbildungsreaktion beschleunigt, beispielsweise Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiesterat, Tributylzinnacetat, Tributylzinnoctoat, Tributylzinnlaurat, Dioctylzinndiacetat, Dioctylzinndilaurat, Diäthylzinnoleat oder Monomethylzinndioleat. Außerdem können Füllstoffe, wie Ruß oder Siliciumdioxid zugesetzt werden.

Beispiele für organische Lösungsmittel, die als Verdünnungsmittel für die Anstrichmasse in Frage kommen, sind Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Benzol, Toluol, Xylol, Äthylacetat, Methylacetat, Isopropylacetat, Trichloräthylen, 1,1,1-Trichloräthan oder Dimethylformamid. Die Menge des organischen Lösungsmittels wird im Hinblick auf die gewünschte Viskosität für die Verarbeitung der Masse festgelegt.

Als Beschichtungsverfahren zum Aufbringen der Anstrichmasse eignen sich bei der Herstellung der Glas-Laufschiene die Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung oder die Beschichtung mit einer Bürste, einem Messer oder mit einer Walze. Daneben können jedoch auch andere Beschichtungsverfahren verwendet werden. Die Beschichtungsmasse wird dabei in Form einer Lösung eingesetzt, die mit einem der vorstehend genannten organischen Lösungsmittel verdünnt ist. Die Beschichtung wird auf das Substrat zu einem Film aufgebracht, der im allgemeinen eine Dicke im trockenen Zustand von 10 bis 100, vorzugsweise 30 bis 50 µm aufweist.

Die Herstellung der Glas-Laufschiene gemäß vorliegender Erfindung hat den Vorteil, daß ein Film mit ausgezeichneten Eigenschaften im Hinblick auf Abnutzungsfestigkeit, fehlende Haftung, wasserabstoßendes Verhalten und Gleiteigenschaften auf dem Substrat in einem einfachen Arbeitsgang erhalten werden kann, nämlich einfach durch Beschichten und mehrstündiges Stehenlassen bei Raumtemperatur oder einige Minuten Erhitzen auf 180°C. Der Begriff "Raumtemperatur" bezeichnet dabei die normale Zimmertemperatur, die sich bei gewöhnlichem Klima ohne Heizeinwirkung durch Trockner oder Öfen einstellt. Der Beschichtungsfilm wird vorzugsweise bei Raumtemperatur gehärtet; eine Heizeinrichtung ist nicht erforderlich und die Arbeitsweise deshalb einfach. Eine Heizeinrichtung kann jedoch benutzt werden, wenn die Behandlung in großem Umfang erfolgen soll. In diesem Fall soll die Temperatur unter 180°C gehalten werden, da ein Erhitzen auf eine Temperatur über 180°C das Substrat schädigen kann. Bestimmte Substratarten werden bei Temperaturen über 100°C erweicht, so daß die Durchführung der Wärmebehandlung bei einer Temperatur unter 100°C bevorzugt ist. Die Heizeinrichtung kann in geeigneter Weise ausgewählt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In den Beispielen beziehen sich alle Teileangaben auf das Gewicht. Als Substrate werden in den Beispielen 1 bis 8 und im Vergleichsbeispiel EPDM-Gummi (Härte JIS, A 80 Grad), und in Beispiel 9 ein extrudiertes Produkt aus einem Gemisch von Polyvinylchlorid (100 Teile), Dioctylphthalat (75 Teile), Bariumstearat (2 Teile), Zinkstearat (1 Teil) und Dibutylzinndilaurat (1 Teil) verwendet (Extrusionstemperatur: 130 bis 140°C).

Das in den Beispielen verwendete Urethan-Polymerisat (A) und Urethan-Präpolymerisat (C) wird auf folgende Weise hergestellt:
Das Urethan-Polymerisat (A) mit endständigen Hydroxylgruppen wird durch Umsetzung von 1000 Teilen Polyesterpolyol mit einer Hydroxylzahl von 56,0 hergestellt aus 1,4-Butandiol und Adipinsäure, mit 100 Teilen 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) in 2000 Teilen Toluol unter wasserfreiem Stickstoff innerhalb von 3 Stunden bei 80°C erhalten.

Das Urethan-Präpolymerisat (C) mit terminalen NCO-Gruppen wird durch Umsetzung von 100 Teilen Trimethylolpropan und 553 Teilen 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat in 487 Teilen Essigsäureäthylester unter trockenem Stickstoff im Verlauf von 3 Stunden bei 80°C erhalten.

Beispiel 1

25,0 Teile Urethan-Polymerisat (A), 8,0 Teile Ricinusöl-Polyol (Hydroxylwert 80), 10 Teile Urethan-Präpolymerisat (C), 8,0 Teile Polytetrafluoräthylenharz, 8,0 Teile Siliconöl, 0,5 Teile Ruß, 0,065 Teile Dibutylzinndilaurat und 0,065 Teile Phenolsalz von 1,8 Diazabilcycloundecen-7 werden in einem Mischer mit Flügelrührer 30 Minuten bei 23°C unter Verwendung eines Lösungsmittels vermischt, das aus 1,3 Teilen Toluol, 3,0 Teilen Cyclohexanon, 15,0 Teilen Tetrachloräthylen und 118,9 Teilen Trichloräthylen besteht. Es wird eine Anstrichmasse erhalten, die auf ein Substrat aufgebracht und gehärtet wird.

Abnutzungsfestigkeit und Haftungseigenschaften der erhaltenen Glas-Laufschienen werden geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Abnutzungsfestigkeitstest

Die beschichtete Oberfläche des Produkts wird durch Hin- und Herbewegen eines Glasschiefers (Dicke: 5 mm) unter den folgenden Bedingungen abgeschliffen:

Belastung:3 kg Frequenz des Schleifers:60/Minute Amplitude des Schleifers:145 mm

Haftfähigkeitstest

Ein Prüfstück (5 × 50 × 50 mm) der Glas-Laufschiene wird mit einer Klammer zwischen einer Glasplatte und einer Metallplatte gehalten. Wasser wird zwischen die Glasplatte und die Metallplatte gegossen. Dann wird der Aufbau 1 Stunde bei 80°C stehengelassen. Dann wird die Glasplatte mit einer Schub-Zug-Waage abgezogen, wobei die Haftfestigkeit gemessen wird, bei der das Glas von dem Prüfstück der Laufschiene abgezogen wird.

Beispiele 2 bis 9 und Vergleichsbeispiele

Die Versuche werden wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch die Anstrichmassen gemäß Tabellen I und II verwendet werden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in den Tabellen I und II aufgeführt.

Tabelle I

Tabelle II

Die Anstrichmassen der Beispiele 8 und 9 besitzen außerdem eine lange Topfzeit. Die Zeit, die für einen Viskositätsanstieg von der anfänglichen Viskosität 50 mPa·s bei 25°C auf 400 mPa·s (darüber kann die Masse nicht mehr versprüht werden) vergeht, beträgt 5 Stunden im Vergleich zu 2,5 Stunden bei der Masse von Beispiel 2 (Anfangsviskosität: 50 mPa·s).

Die Ergebnisse in den Tabellen I und II zeigen, daß die Glas- Laufschienen der Erfindung eine erheblich verringerte Haftfähigkeit aufweisen.

Claims

Glas-Laufschiene für Glasfenster von Motorfahrzeugen, die zum Öffnen und Schließen beweglich sind, bestehend aus einem Substrat aus einem hochmolekularen Werkstoff mit einer Filmbeschichtung auf mindestens einem Teil der Oberfläche des mit dem Fensterglas in Berührung kommenden Substrates, wobei der Film erzeugt wurde durch Härten einer Anstrichmasse, welche umfaßt:
- (A) 100 Gewichtsteile eines Urethan-Polymerisates, erhalten durch Umsetzung eines Polyesterpolyols mit terminalen Hydroxylgruppen und mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3000, hergestellt aus einem gesättigten Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer organischen Dicarbonsäure mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen mit einem organischen Diisocyanat mit einem Molverhältnis von NCO/OH von 0,6/1 bis 0,95/1;
- (B) 10 bis 60 Gewichtsteile eines Rizinusöl-Polyols;
- (C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines Urethan-Präpolymerisats mit terminalen Isocyanatgruppen, erhalten durch Umsetzung eines niedermolekularen Polyols mit einem organischen Diisocyanat;
- (D) 2 bis 100 Gewichtsteile Fluorkohlenstoffharz;
- (E) 5 bis 100 Gewichtsteile Siliconöl; und
- (F) 0,5 bis 3 Gewichtsteile mindestens eines der Stoffe Siliciumdioxid, Ton oder Calciumcarbonat.