DE10016086A1 - Polyurethan-Pastenzusammensetzung und Abdichtungsmaterial - Google Patents
Polyurethan-Pastenzusammensetzung und AbdichtungsmaterialInfo
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Abstract
Es wird eine Zusammensetzung offenbart, die nützlich ist als Dichtungs- oder Unterbeschichtungsmaterial für Automobile, wobei die Zusammensetzung feine Teilchen (A) aus Polyurethanharz, einen Weichmacher (B) und Füllstoffe (C) umfaßt, worin nicht weniger als 50% von (A) sphärische Teilchen mit einem Verhältnis von Hauptachse/Nebenachse im Bereich von 1,0 bis 1,5 sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Polyurethan-Pastenzusammenset
zung, die hauptsächlich für Fahrzeuge verwendet wird. Insbe
sondere betrifft die Erfindung eine Polyurethan-
Pastenzusammensetzung mit ausgezeichneter Fluidität oder ei
ner bestimmten Formerhaltungsfähigkeit bei Normaltemperatur,
die nach Erhitzen leicht gehärtet (angeschwollen und integral
ausgebildet) werden kann. Die Zusammensetzung ist ausgezeich
net bezüglich der physikalischen Eigenschaften ihres gehärte
ten Produkts, wie der Haftfestigkeit, Flexibilität bei nied
riger Temperatur, chemischen Beständigkeit und mechanischen
Festigkeit.
Es ist bekannt, daß vor dem Endbeschichten eine Dichtungszu
sammensetzung auf ein Verbindungsstück zwischen Stahlplatten
oder eine Kante einer Stahlplatte einer Automobilkarosserie
nach der galvanischen Beschichtung angewandt wird, um diesen
Teil wasser- und luftdicht zur Verbesserung der Rostanfällig
keit zu machen. Um die Rostbeständigkeit und die Beständig
keit gegen Abplatzen zu verbessern, wurde eine Zusammenset
zung für eine Unterschicht auf den Unterboden, den Radkasten,
die Seitenschweller usw. der Autokarosserie angewandt.
Als Dichtungs- oder Unterschichtzusammensetzung wurde in vie
len Fällen aufgrund der ausgezeichneten Verhinderung für die
Rostbildung, der leichten Ausbildung eines dicken Films und
der niedrigen Kosten eine 1. auf Vinylchlorid basierende Pla
stisolzusammensetzung, hergestellt durch Plastifizieren von
kristallinem Harzpulver, wie Vinylchloridharz, Vinylidenchlo
ridharz usw., mit einem auf Phthalat basierenden Weichmacher
und anschließendem Einverleiben geeigneter Füllstoffe und an
derer Additive (z. B. JP-A-08-020697) verwendet. Ebenso wurde
2. eine Zusammensetzung eines blockierten Polyurethans als
einheitliches System (one-pack), hergestellt durch Mischen
von blockiertem Polyisocyanat mit aktiven Wasserstoffverbin
dungen, wie Polyamin, Polyamid und Polyol (z. B. JP-A-6-
299065), im allgemeinen verwendet, wenn das Erscheinungsbild
der Beschichtung und die Beschichtungsfestigkeit als wichti
ger betrachtet wurden. Als Nicht-Vinylchlorid-
Dichtungszusammensetzung ist 3. eine auf Acrylharz basierende
Plastisolzusammensetzung bekannt, umfassend ein auf Acrylharz
basierendes Harzpulver, einen Weichmacher, Füllstoffe und an
dere Additive (z. B. JP-A 10-231409).
Die Zusammensetzung 1. besitzt das Problem der schwachen Haf
tung auf Metall und einer galvanisch niedergeschlagenen Ober
fläche aufgrund der hohen Kristallinität von auf Vinylchlorid
basierendem Harz. Weiterhin werden die Umwelt zerstörende
Substanzen, wie Pb, Cr usw., als Mittel zur Verhinderung der
Alterung verwendet, um ein gehärtetes Produkt für eine ver
längerte Zeitperiode zu stabilisieren. Die Zusammensetzung 2.
sollte aufgrund ihrer schwachen Lagerstabilität bei niedriger
Temperatur gelagert werden. Falls versucht wird, gewünschte
Fixiereigenschaften und mechanische Festigkeit zu erreichen,
sollte das Prepolymer hochpolymerisiert sein oder die Kohäsi
onskraft zwischen den Prepolymermolekülen sollte erhöht wer
den. Wird dies getan, wird jedoch die Viskosität erhöht und
die Verwendung eines Lösungsmittels, eines Weichmachers und
eines reaktiven Verdünnungsmittels ist unerläßlich, wodurch
keine genügende Thixotropie erzielt wird und so leicht ein
Durchhängen auftreten kann. 3. weist das Problem ungenügender
Festigkeit bei Normaltemperatur auf, wenn Tg des Harzes er
niedrigt wird, um die Flexibilität bei niedriger Temperatur
zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Polyurethan-
Pastenzusammensetzung mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit in
Form eines Sols mit ausgezeichneter Pastenfluidität bei Nor
maltemperatur zu schaffen, welche eine bestimmte Formerhal
tungsfähigkeit durch Zugabe eines Erhaltungsmittels für die
Form besitzt. Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung einer
Polyurethan-Pastenzusammensetzung, welche leicht durch Erhit
zen gehärtet werden kann. Eine zusätzliche Aufgabe ist die
Schaffung einer Polyurethan-Pastenzusammensetzung mit ausge
zeichneter Haftfähigkeit, mechanischer Festigkeit und Flexi
bilität bei niedriger Temperatur des gehärteten Produkts. Ei
ne weitere Aufgabe ist die Schaffung einer Polyurethan-
Pastenzusammensetzung, welche eine ausgezeichnete Lagerstabi
lität im Pastenzustand aufweist und für die Umwelt in hohem
Maße sicher ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Polyurethan-
Pastenzusammensetzung, umfassend feine, aus einem Polyurethan
bestehende Teilchen (A), einen Weichmacher (B) und Füllstoffe
(C). Im folgenden wird die Erfindung im Detail beschrieben.
Die feinen Teilchen (A) in der Erfindung sind aus Urethanharz
zusammengesetzt und besitzen so eine Mikrophasen-
Trennstruktur, bestehend aus harten und weichen Segmenten,
die für Urethanharz einzigartig sind. Demgemäß besitzen sie
eine ausgezeichnete Lagerstabilität bei Normaltemperatur auf
grund der starken Aggregation der harten Segmente. Darüber
hinaus kann deren hohe Festigkeit auch nach der Hitzehärtung
beibehalten werden. Die Plastifizierung mittels eines Weich
machers ist hauptsächlich auf die Weichsegmente gerichtet, um
Tg eines gehärteten Produkts in ausreichendem Maße niedrig
einzustellen und um die Flexibilität bei niedriger Temperatur
zu verbessern.
Die Viskosität der Zusammensetzung hängt von der Wechselwir
kung an der Grenzfläche zwischen den feinen Teilchen (A), den
Füllstoffen (C) und dem Weichmacher (B) ab, so daß selbst
dann, wenn das Prepolymer hochpolymerisiert ist oder die Ko
häsionskraft zwischen den Prepolymermolekülen erhöht ist, die
physikalischen Eigenschaften des gehärteten Produkts, wie die
Haftfestigkeit, die chemische Beständigkeit und die mechani
sche Festigkeit, erhöht werden können, während die rheologi
schen Charakteristika der Zusammensetzung bei Normaltempera
tur ohne Erhöhung deren Viskosität beibehalten werden kann.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist nützlich als Dich
tungs- oder Unterschichtzusammensetzung für Automobile und
dient als Dichtungsmaterial für Verbindungen zum Kitten und
Verbinden auf dem Gebiet des Bauwesens und der Architektur.
Falls das Produkt der Erfindung als Dichtungsmaterial für Au
tomobile verwendet wird, brennt dieses Dichtungsmaterial
leicht beim Recyclen ab und verbessert so die Recycling-
Leistungsfähigkeit der Karosserie.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyure
thanharzes ist nicht besonders begrenzt, und jedes bekannte
Verfahren kann verwendet werden. Das Polyurethanharz wird
beispielsweise durch Umsetzen eines Urethanprepolymers (a)
mit Isocyanat-Endgruppe, welches aus überschüssigem Polyi
socyanat (a1), einem Diol (a2) mit zahlendurchschnittlichem
Molekulargewicht von 100 bis 10.000 und gegebenenfalls einem
Diol (a3) mit niedrigem Molekulargewicht abgeleitet ist, mit
einem aliphatischen Diamin (b1) und einem Mono- oder Dialka
nolamin (b2), enthaltend 2 bis 4 Kohlenstoffatome in der Hy
droxyalkylgruppe, oder einem aliphatischen Monoamin (b3), ge
bildet.
Die vorstehend genannten Polyisocyanate (a1) schließen ein:
- 1. aliphatische Diisocyanate mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen (mit Ausnahme der Kohlenstoffatome in der NCO-Gruppe, ähnlich im folgenden), z. B. Ethylendiisocyanat, Tetrame thylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (im folgenden wird hierauf als HDI bezug genommen), Dodecamethylendii socyanat, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, Lysin diisocyanat, 2,6-Diisocyanatomethylcaproat, Bis(2- isocyanatoethyl)fumarat, Bis(2-Isocyanatoethyl)carbonat, 2-Isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoat und ähnliche;
- 2. alicyclische Diisocyanate mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen, z. B. Isophorondiisocyanat (im folgenden wird hierauf als IPDI bezug genommen), Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (im folgenden wird hierauf als hydriertes MDI bezug ge nommen), Cyclohexylendiisocyanat, Methylcyclohexylendii socyanat (im folgenden wird hierauf als hydriertes TDI bezug genommen), Bis(2-isocyanatoethyl)-4-cyclohexen und ähnliche;
- 3. aromatische Polyisocyanate mit 6 bis 14 Kohlenstoffato men, z. B. 1,3- und/oder 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Tolylendiisocyanat (im folgenden wird hier auf als TDI bezug genommen), rohes TDI, 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (im folgenden wird hierauf als MDI bezug genommen), 4,4'-Diisocyanatobiphenyl, 3,3'- Dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-Dimethyl-4,4'- diisocyanatodiphenylmethan, rohes MDI, 1,5- Naphthylendiisocyanat und ähnliche;
- 4. araliphatische Isocyanate mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen, z. B. m- und/oder p-Xylylendiisocyanat (im folgenden wird hierauf als XDI bezug genommen), α,α,α',α'-Tetramethyl xylylendiisocyanat (im folgenden wird hierauf als TMXDI bezug genommen) und ähnliche;
- 5. modifizierte Polyisocyanate davon, z. B. modifizierte Dii socyanate mit einer Carbodiimidgruppe, einer Urethodion gruppe, einer Urethoimingruppe oder einer Harnstoffgrup pe; und
- 6. Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen.
Unter diesen Verbindungen sind 2. alicyclische Polyisocyanate
und 3. aromatische Polyisocyanate, besonders IPDI, hydriertes
MDI, MDI, XDI und TMXDI, bevorzugt.
Geeignete Diole (a2) mit hohem Molekulargewicht schließen Po
lyesterdiole (a21), Polyetherdiole (a22), Polyetheresterdiole
(a23) und Mischungen (a24) aus zwei oder mehreren solcher
Verbindungen ein.
Zuvor genannte Polyesterdiole (a21) können sein: (a211) Kon
densationspolymerisate zwischen einem Diol mit niedrigem Mo
lekulargewicht und einer Polycarbonsäure oder deren Ester
bildendem Derivat (Säureanhydrid, niedere Alkylester mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen, Säurehalogenid und ähnliche); (a212)
Ringöffnungspolymerisate eines Lactonmonomers mit einem Diol
mit niedrigem Molekulargewicht als Initiator; und (a213) Mi
schungen aus zwei oder mehreren solcher Verbindungen.
Das Diol (a211) mit niedrigem Molekulargewicht besitzt übli
cherweise ein Molekulargewicht von 40 bis etwa 500. Beispiele
für solch ein Diol schließen ein: aliphatische Diole [linea
re, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-
Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol und
ähnliche; verzweigte, wie Propylenglykol, Neopentylglykol, 3-
Methyl-1,5-pentandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 1,2-
Butandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol und ähnliche]; Diole,
welche eine cyclische Gruppe enthalten [solche, wie in der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. S45-1474 beschrieben
sind, 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, m-Xylylenglykol, p-
Xylylenglykol, Ethylenoxid- oder Propylenoxid-Addukt von
Bisphenol A mit einem Molekulargewicht von weniger als 500
und ähnliche] und Mischungen aus zwei oder mehreren solcher
Verbindungen.
Unter diesen Verbindungen sind Ethylenoxid- oder Propylen
oxid-Addukt von Bisphenol A bevorzugt.
Beispiele für die Polycarbonsäure oder deren Ester-bildendes
Derivat bei Vorgenanntem (a211) schließen aliphatische Poly
carbonsäuren mit 4 bis 15 Kohlenstoffatomen, wie Succin-,
Adipin-, Sebacin-, Glutar-, Azelain-, Malein- und Fumarsäuren
ein; aromatische Polycarbonsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffa
tomen, wie Terephthal- und Isophthalsäuren; deren Ester
bildende Derivate, wie Säureanhydride, niedere Alkylester
(z. B. Dimethylester, Diethylester), Säurehalogenide (z. B.
Säurechlorid); und Mischungen aus zwei oder mehreren dieser
Verbindungen.
Beispiele für das Lactonmonomer in Vorgenanntem (a212)
schließen γ-Butyrolacton, ε-Caprolacton, γ-Valerolacton und
Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen ein.
Als vorstehend genanntes Polyetherdiol (a22) können solche
genannt werden, bei welchen Alkylenoxid an eine Dihydroxyver
bindung, wie an das vorstehend genannte Diol mit niedrigem
Molekulargewicht, und an zweiwertige Phenole addiert sind.
Beispiele für zweiwertige Phenole sind Bisphenole, z. B.
Bisphenol A, Bisphenol F und Bisphenol S, und monocyclische
Phenole, z. B. Catechin und Hydrochinon.
Geeignete Alkylenoxide schließen solche ein, welche 2 bis 8
Kohlenstoffatome enthalten, z. B. Ethylenoxid (im folgenden
wird hierauf als "EO" bezug genommen), Propylenoxid (im fol
genden wird hierauf als "PO" bezug genommen), 1,2-
Butylenoxid, 1,3-Butylenoxid, 1,4-Butylenoxid, 2,3-
Butylenoxid, Styroloxid, α-Olefinoxid mit 5 bis 10 oder mehr
Kohlenstoffatomen, Epichlorhydrin, und Kombinationen aus zwei
oder mehreren dieser Verbindungen, welche blockweise und/oder
randomweise addiert werden können.
Unter den Polyetherdiolen (a22) sind solche bevorzugt, bei
welchen Alkylenoxid an ein Diol mit niedrigem Molekularge
wicht addiert ist, und vorzugsweise solche, bei welchen PO an
ein aliphatisches Diol addiert ist.
Als Polyetheresterdiol (a23) können Kondensationspolymerisate
zwischen einem oder mehreren der vorstehend genannten Polye
therdiole und einer oder mehreren der vorstehend genannten
Polycarbonsäuren oder deren Ester-bildenden Derivate, die als
Rohmaterialien für die vorstehend genannten Polyesterdiole
genannt sind, genannt werden.
Unter den Diolen (a2) mit hohem Molekulargewicht sind Poly
esterdiole bevorzugt und insbesondere kondensierte Polyester
diole, die abgeleitet sind von einem oder mehreren der Typen
unter solchen, bei welchen Alkylenoxid an ein Diol mit einem
niedrigen Molekulargewicht addiert ist, und von einem oder
mehreren Typen unter den Polycarbonsäuren; noch bevorzugter
ist ein Polyesterdiol, das abgeleitet ist von einem Alkylen
oxid-Addukt von Bisphenol A und Terephthalsäure.
Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht von (a2) beträgt
im allgemeinen 300 bis 10.000, vorzugsweise 500 bis 5.000 und
insbesondere 1.000 bis 3.000, hinsichtlich der Elongation und
mechanischen Festigkeit des gehärteten Artikels.
Es ist möglich, die genannten Verbindungen als Ausgangsmate
rialien für die vorstehend genannten Polyesterdiole als Diol
(a3) mit niedrigem Molekulargewicht in Kombination mit (a2),
je nach Notwendigkeit, zu verwenden. Geeignet als (a3) sind
aliphatische Diole.
Das molare Verhältnis der betreffenden Bestandteile, welche
das NCO-endständige Urethanprepolymer (a) zu 1 Mol (a1) bil
den, ist folgendes: (a2) im allgemeinen 0,1 bis 0,6 Mol, vor
zugsweise 0,2 bis 0,5 Mol; (a3) im allgemeinen 0 bis 0,2 Mol,
vorzugsweise 0,05 bis 0,10 Mol.
Der Gehalt an freier Isocyanatgruppe in dem Urethanprepolymer
(a) beträgt im allgemeinen 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise
1,5 bis 6 Gew.-%.
Das Polyurethanharz ist erhältlich durch Umsetzen des zuvor
genannten endständigen NCO-Urethanprepolymeren (a) mit einem
aliphatischen Diamin (b1) und einem Mono- oder Dialkanolamin
(b2), enthaltend 2 bis 4 Kohlenstoffatome in der Hydroxyal
kylgruppe, oder einem aliphatischen Monoamin (b3).
Geeignete aliphatische Diamine (b1) schließen cycloaliphati
sche Diamine, wie 4,4'-Diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl
methan, 1,4-Diaminocyclohexan, Isophorondiamin; aliphatische
Diamine, wie Ethylendiamin, Hexamethylendiamin; und aralipha
tische Diamine, wie Xylylendiamin und α,α,α',α'-Tetramethyl
xylylendiamin ein. Unter diesen Verbindungen sind alicy
clische Diamine und aliphatische Diamine bevorzugt, insbeson
dere Isophorondiamin und Hexamethylendiamin.
Geeignete Mono- oder Dialkanolamine (b2) schließen Monoalka
nolamine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Monoethanolamin,
Monopropanolamin und ähnliche; Dialkanolamine mit 2 bis 4
Kohlenstoffatomen, wie Diethanolamin, Dipropanolamin und ähn
liche; und Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbin
dungen ein. Unter diesen Verbindungen sind Dialkanolamine,
insbesondere Diethanolamine und Dipropanolamin bevorzugt.
Geeignetes aliphatisches Monoamin (b3) schließt alicyclische
Monoamine, wie Cyclopentylamin, Cyclohexylamin und ähnliche;
aliphatische Monoamine, wie Methylamin, Ethylamin, Propyla
min. Butylamin, Octylamin, 2-Ethylhexylamin, Nonylamin, Orey
lamin, N-Methylbutylamin, Diethylamin, Dibutylamin und ähnli
che; und Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindun
gen ein.
Unter diesen Verbindungen sind aliphatische Monoamine, insbe
sondere Butylamin, Octylamin, 2-Ethylhexylamin und Dibutyla
min bevorzugt.
Bei obiger Reaktion für die Bildung von aus Polyurethanharz
bestehenden (A) beträgt ein Äquivalentverhältnis von (b1) zu
einem Äquivalent der Isocyanatgruppe des NCO-endständigen
Urethanprepolymeren (a) gewöhnlich 0,2 bis 0,98, vorzugsweise
0,5 bis 0,95, während ein Äquivalentverhältnis von (b2) oder
(b3) gewöhnlich 0,02 bis 0,2, vorzugsweise 0,05 bis 0,15, be
trägt.
Das erfindungsgemäße Polyurethanharz enthält Harnstoffbindun
gen, und das Verhältnis der Harnstoffbindungen/-
Urethanbindungen im Harz beträgt vorzugsweise 9/1 bis 1/10.
Die Form der feinen Teilchen (A) in der Erfindung kann entwe
der ungeordnet oder sphärisch sein, jedoch in bezug auf die
Pastenfluidität bei Normaltemperatur und den Härtungseigen
schaften nach dem Wärmehärten, sind vorzugsweise nicht weni
ger als 50% von (A) sphärische Teilchen. Hier beziehen sich
"sphärische" Teilchen auf solche mit einem Verhältnis von
Hauptachse/Nebenachse im Bereich von 1,0 bis 1,5.
Im Hinblick auf die Lagerstabilität der Paste und den Här
tungseigenschaften (setting properties) beträgt der durch
schnittliche Teilchendurchmesser der feinen Teilchen (A) in
der Erfindung gewöhnlich 0,1 bis 200 µm, vorzugsweise 1 bis
100 µm, insbesondere 1 bis 50 µm.
Das Verfahren zum Herstellen der feinen Teilchen (A), welche
in der Erfindung verwendet wird, ist nicht spezifisch be
grenzt, schließt jedoch beispielsweise folgende Verfahren
ein:
- 1. Verfahren zum Bilden von blockiertem oder pelletiertem Polyurethanharz unter Verwendung eines Gefriermahl- oder Eismahlverfahrens, wodurch ein Polyurethanharzpulver er halten wird;
- 2. Verfahren zur Bildung einer nicht-wäßrigen Dispersion des Polyurethanharzes in einem organischen Lösungsmittel, welches das Polyurethanharz nicht löst (z. B. n-Hexan, Cy clohexan, n-Heptan usw.) und Abtrennen der feinen Teil chen (A) aus der nicht-wäßrigen Dispersion mit Trocknen, wodurch ein Polyurethanharzpulver erhalten wird (bei spielsweise durch das Verfahren, welches in der nicht ge prüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H04-255755 usw. beschrieben ist); und
- 3. ein Verfahren zur Bildung einer Wasserdispersion aus dem Polyurethanharz in Wasser, enthaltend ein Dispergiermit tel, und Abtrennen der feinen Teilchen (A) aus der Was serdispersion mit Trocknen, wodurch ein Polyurethanharz pulver erhalten wird (z. B. durch die Verfahren, welche in den nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. H07-133423 und H08-120041 beschrieben sind).
Unter diesen ist das Verfahren 3. bevorzugt, insofern als ein
Pulver mit einer gewünschten Form und Partikelgröße erhalten
werden kann, ohne eine große Menge an organischem Lösungsmit
tel zu verwenden.
Bei dem Verfahren 1. kann ungleich dem oben beschriebenen
Prepolymer-Verfahren ein Polyurethanharz verwendet werden,
welches erhalten wird durch gleichzeitiges (Einschuß-
Verfahren) Umsetzen von Polyisocyanat (a1) mit einem Diol
(a2) mit hohem Molekulargewicht und einem Diol (a3) mit nied
rigem Molekulargewicht.
Bei dem Verfahren 3. können feine Teilchen, bestehend aus Po
lyurethanharz, durch Umsetzen des NCO-endständigen Urethan
prepolymers (a) in einem wäßrigen Medium mit einem Extensi
onsmittel und, falls notwendig, mit einem Terminator und ei
nem Vernetzungsmittel erhalten werden.
Das Extensionsmittel schließt ein aliphatisches Diamin (b1)
und ein blockiertes Produkt von (b1) ein. Ein blockiertes
Produkt von (b1) ist bevorzugt.
Das Blockierungsmittel schließt C3- bis C8-Ketone (Aceton,
Methylethylketon, Methylisobutylketon usw.) ein.
Der Terminator schließt ein Monoamin (b2) und ein aliphati
sches Monoamin (b3) mit 1 oder 2 Alkanolgruppen, welche je
weils 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, ein.
Das Vernetzungsmittel schließt tri- bis hexawertige Polyamine
(Diethylentriamin, Triethylentetraamin) ein.
Das Äquivalentverhältnis des Extensionsmittels zu einem Äqui
valent der Isocyanatgruppe des Urethanprepolymers (a) beträgt
gewöhnlich 0,2 bis 0,98, vorzugsweise 0,5 bis 0,95; das Äqui
valentverhältnis des Terminators beträgt dazu gewöhnlich 0
bis 0,2, vorzugsweise 0,05 bis 0,15; und das Äquivalentver
hältnis des Vernetzungsmittels dazu beträgt gewöhnlich 0 bis
0,05, vorzugsweise 0 bis 0,02.
Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht (gemessen mit
tels GPC, im folgenden wird hierauf als Mn bezug genommen)
von Polyurethanharz, bestehend aus (A) beträgt im allgemeinen
1.000 bis 200.000 und vorzugsweise 10.000 bis 100.000, im
Hinblick auf die Schmelzviskosität beim Härten.
Der Erweichungspunkt von Polyurethanharz, bestehend aus (A),
beträgt im allgemeinen 80 bis 250°C, vorzugsweise 100 bis
200°C, insbesondere 140 bis 180°C, im Hinblick auf die Lager
stabilität der Paste und den Härtungs(Abbinde)eigenschaften.
Der "thermische Erweichungspunkt", welcher in der vorliegen
den Beschreibung verwendet wird, kann gemessen werden unter
Verwendung einer thermomechanischen Analyse (TMA) mit Nade
leinführung.
Der Glasübergangspunkt (Tg) des aus Polyurethanharz bestehen
dem (A) beträgt im allgemeinen -100 bis 200°C, vorzugsweise
-30 bis 150°C, insbesondere 30 bis 120°C. Das hier erwähnte
Tg kann beispielsweise mittels einem Differential-Abtast-
Kalorimeter (DSC) bestimmt werden.
Der Löslichkeitsparameter (im folgenden wird hierauf als "SP"
bezug genommen) von aus Polyurethanharz bestehendem (A) be
trägt im allgemeinen 8 bis 13, vorzugsweise 9 bis 12. Es wird
darauf hingewiesen, daß SP durch ein in "Polymer Engineering
and Science, Band 14, Nr. 2, S. 147-154 (1974)" beschriebenes
Verfahren erhalten werden kann.
Die für die Erfindung geeigneten Weichmacher (B) sind nicht
begrenzt und schließen ein:
Phthalsäureester (B1), z. B. Dibutylphthalat (SP: 9,4, Schmp.: -35°C), Dioctylphthalat (SP: 8, 9, Schmp.: -55°C), Butylben zylphthalat (SP: 10,7, Schmp.: -40°C), Diisodecylphthalat (SP: 8,2, Schmp.: -21°C);
zweibasige aliphatische Säureester (B2), z. B. Di-2- ethylhexyladipat (SP: 8,6, Schmp.: -70°C), 2-Ethylhexylsebacat (SP: 8,6, Schmp.: -62°C);
Trimellithatester (B3), z. B. Tri-2-ethylhexyltrimellithat (SP: 9,5, Schmp.: -30°C);
Phosphorsäureester (B4), z. B. Tri-2-ethylhexylphosphat (SP: 9,2, Schmp.: -70°C), Trikresylphosphat (SP: 9, 9, Schmp.: -35°C), 2-Ethylhexyldiphenylphosphat (SP: 10,0, Schmp.: -54°C);
Polyalkyletherbenzoesäurediester (B5), z. B. Polyethylengly koldibenzoat (SP: von 10,9 bis 10,4), Polypropylenglykoldi benzoat (SP: von 10,2 bis 9,0); und
Mischungen (B6) aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen (B1) bis (B5).
Phthalsäureester (B1), z. B. Dibutylphthalat (SP: 9,4, Schmp.: -35°C), Dioctylphthalat (SP: 8, 9, Schmp.: -55°C), Butylben zylphthalat (SP: 10,7, Schmp.: -40°C), Diisodecylphthalat (SP: 8,2, Schmp.: -21°C);
zweibasige aliphatische Säureester (B2), z. B. Di-2- ethylhexyladipat (SP: 8,6, Schmp.: -70°C), 2-Ethylhexylsebacat (SP: 8,6, Schmp.: -62°C);
Trimellithatester (B3), z. B. Tri-2-ethylhexyltrimellithat (SP: 9,5, Schmp.: -30°C);
Phosphorsäureester (B4), z. B. Tri-2-ethylhexylphosphat (SP: 9,2, Schmp.: -70°C), Trikresylphosphat (SP: 9, 9, Schmp.: -35°C), 2-Ethylhexyldiphenylphosphat (SP: 10,0, Schmp.: -54°C);
Polyalkyletherbenzoesäurediester (B5), z. B. Polyethylengly koldibenzoat (SP: von 10,9 bis 10,4), Polypropylenglykoldi benzoat (SP: von 10,2 bis 9,0); und
Mischungen (B6) aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen (B1) bis (B5).
Unter diesen Verbindungen sind Phthalsäureester (B1), Phos
phorsäureester (B4) und Polyalkyletherbenzoesäurediester be
vorzugt.
Der Unterschied zwischen (B) und aus Polyurethanharz beste
hendem (A) hinsichtlich SP ist im allgemeinen nicht größer
als 2,5, vorzugsweise nicht größer als 2,0, im Hinblick auf
die Verträglichkeit zwischen (B) und aus Polyurethanharz be
stehendem (A).
Der Schmelzpunkt von (B) ist im allgemeinen nicht höher als
0°C, vorzugsweise beträgt er -30 bis -50°C oder weniger, im
Hinblick auf die Fließfähigkeit bei niedriger Temperatur.
Beispiele für Füllstoffe (C) in der Erfindung schließen
schweres Calciumcarbonat, leichtes Calciumcarbonat, Kaolin,
Talk, Glimmer, Bentonit, Ton, Sericit, Asbest, Glasfaser,
Kohlefaser, Aramidfaser, Nylonfaser, Acrylfaser, Glaspulver,
Glasballons, keramische Ballons, Shirasu-Ballons, Kohlepul
ver, Acrylharzpulver, Phenolharzpulver, Epoxyharzpulver, Me
tallpulver, keramisches Pulver, Zeolith, Schieferpulver und
Asphaltpulver ein.
Die für die Polyurethan-Pastenzusammensetzung gemäß der Er
findung zu verwendenden Mengen an (B) und (C), bezogen auf
100 Gew.-Teile (A), betragen:
- A) : im allgemeinen 50 bis 300 Gew.-Teile, vorzugsweise 50 bis 200 Gew.-Teile;
- B) : im allgemeinen 1 bis 300 Gew.-Teile, vorzugsweise 50 bis 200 Gew.-Teile.
Für die Verbesserung der Festigkeit des Harzes nach dem Här
ten kann ein blockieres Polyisocyanat (D), falls notwendig,
zu der erfindungsgemäßen Pastenzusammensetzung zugegeben wer
den. (D) besteht aus einem Polyisocyanat (d1) und einem Bloc
kierungsmittel (d2).
Bezüglich (d1) wird wenigstens ein Polyisocyanat erwähnt,
ausgewählt aus den Polyisocyanaten, die unter zuvor genanntem
(a1) beispielhaft genannt wurden, und Modifikationen davon
(beispielsweise Modifikationen mit einer Isocyanuratgruppe,
Biurethgruppe, Carbodiimidgruppe usw.).
Die Zahl der Isocyanatgruppen in (d1) beträgt gewöhnlich 2
oder mehr, vorzugsweise 3 bis 4. Das zuvor genannte (d1) ist
vorzugsweise ein modifiziertes Isocyanurat von Isophorondii
socyanat, ein modifiziertes Isocyanurat von Hexamethylendii
socyanat und ein modifiziertes Biureth von Hexamethylendii
socyanat.
(d2) schließt Oxime [Acetoxim, Methylisobutylketoxim, Die
thylketoxim, Cyclopentanonoxim, Cyclohexanonoxim, Methyle
thylketoxim usw.]; Lactame [γ-Butyrolactam, ε-Caprolactam, γ-
Valerolactam usw.]; C1- bis C20-aliphatische Alkohole (Etha
nol, Methanol, Octanol usw.]; Phenole [Phenol, m-Cresol, Xy
lenol, Nonylphenol usw.]; aktive Methylenverbindungen (Ace
tylaceton, Ethylmalonat, Ethylacetoacetat usw.]; basische
stickstoffhaltige Verbindungen [N,N-Diethylhydroxylamin, 2-
Hydroxypyridin, Pyridin-N-oxid, 2-Mercaptopyridin usw.] und
Mischungen davon ein.
Unter diesen sind Oxime bevorzugt, wobei Methylethylketoxim
insbesondere bevorzugt ist.
Die Menge an in der erfindungsgemäßen Polyurethan-
Pastenzusammensetzung zu verwendendem (D) beträgt im allge
meinen 0 bis 20 Gew.-Teile, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-Teile,
bezogen auf 100 Gew.-Teile (A).
Falls notwendig, kann die erfindungsgemäße Pastenzusammenset
zung mit einem Pigment (E) gemischt werden. Die Pigmente (E)
sind nicht besonders begrenzt, und bekannte organische Pig
mente und/oder anorganische Pigmente können verwendet werden.
Beispielsweise sind geeignete organische Pigmente unlösliche
Azopigmente, lösliche Azopigmente, Kupfer-Phthalocyanin-
Pigmente und Chinacridonpigmente. Die anorganischen Pigmente
schließen beispielsweise Chromate, Ferrocyanidverbindungen,
Metalloxide, Selensulfidverbindungen, Sulfat, Silicat, Carbo
nat, Phosphat, Metallpulver und Ruß ein.
In der erfindungsgemäßen Polyurethan-Pastenzusammensetzung
wird (E) in einer Menge von im allgemeinen 0 bis 5 Gew.-
Teilen, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-Teilen, bezogen auf 100
Gew.-Teile (A), verwendet.
Die erfindungsgemäße Pastenzusammensetzung kann, falls not
wendig, mit bekannten Additiven (Blockierungsinhibitor, Frei
setzungsmittel, Lichtstabilisator, thermischer Stabilisator,
Flammverzögerungsmittel, Wasserabsorptionsmittel und ähnli
chem) gemischt werden.
Folgende Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Po
lyurethan-Pastenzusammensetzungen werden beispielhaft ohne
beschränkende Wirkung genannt.
- 1. Ein Pulver, bestehend aus (A), (B) und (C), wird in einer Mischvorrichtung zu einem Klumpen vermischt.
- 2. (A) und (B) werden zuerst gemischt und anschließend mit (C) vermischt.
- 3. Bei einer wahlweisen Stufe während der Herstellung von (A) sind (B) und ein Teil oder sämtliches (C) zuvor ent halten.
Die Vorrichtungen, welche bei der Herstellung der erfindungs
gemäßen Pastenzusammensetzung verwendet werden, sind nicht
besonders begrenzt, und bekannte Mischvorrichtungen und Dis
pergiervorrichtungen können verwendet werden. Solche Misch-
und Dispergiervorrichtungen umfassen solche vom Hochgeschwin
digkeitsscher-Typ, wie eine Henschel-Mischvorrichtung, solche
vom Niedriggeschwindigkeits-Typ, wie eine Nauta-
Mischvorrichtung, und eine Planetar-Mischvorrichtung, eine
Kugelmühle, eine Dreiwalzenmühle und ähnliche.
Falls notwendig, können zusätzlich ein anionisches, kationi
sches oder nichtionisches Dispergiermittel zugegeben werden.
Nach dem Erhitzen der erfindungsgemäßen Pastenzusammensetzung
schwellen die feinen Harzpartikel durch Absorbieren des
Weichmachers an und bilden unter Integrierung der Füllstoffe
ein gehärtetes Produkt.
Tg des gehärteten Produkts beträgt gewöhnlich -70°C bis 10°C,
vorzugsweise -70°C bis -30°C.
Die erfindungsgemäße Pastenzusammensetzung wird als Dichtma
terial für eine Automobilkarosserie und für mechanische Teile
usw. verwendet. Gewöhnlich wird sie als Produkt in Form eines
Sols mit einer gewünschten Fluidität bei Normaltemperatur
eingesetzt, jedoch kann bei Verwendung für den Windlauf
in einem Automobil, bei welchem das Durchhängen nach dem
Erhitzen problematisch ist, ein Mittel zur Formbeibehaltung
in Kombination verwendet werden, oder die Pastenzusammenset
zung kann in einen Träger imprägniert werden (beispielsweise
in einen Fließstoff, in Papier, Faser, Film usw.), und zu ei
ner Rolle, einem Band oder einer Bahn für die Verwendung ge
formt werden.
Falls die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Produkt in
Form eines Sols mit Fluidität bei Normaltemperatur darstellt,
kann sie auf eine geeignete Viskosität in Abhängigkeit der
Anwendungen und des Zwecks eingestellt werden, und im allge
meinen beträgt deren Viskosität bei 25°C vorzugsweise 5.000
cP bis 300.000 cP.
Als Erhaltungsmittel für die Form können ein thermoplasti
sches Harz (F) und eine kristalline Verbindung (G), welche
bei Normaltemperatur fest sind und schnell durch Erhitzen bei
80°C oder höher erweicht werden, einverleibt werden. Die For
merhaltungsfähigkeit bei Normaltemperatur beträgt vorzugswei
se 20 oder mehr, bezogen auf die Härte (JIS A) bei 25°C.
(F) ist nicht besonders begrenzt, insofern es mit anderen
verwendeten Materialien gemischt und dispergiert werden kann,
und Beispiele schließen Harze aus der Additionspolymerisati
on, der Polykondensation, der Polyaddition und der Ringöff
nungspolymerisation ein.
Das Harz aus der Additionspolymerisation schließt Dienpolyme
re, wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Poly-p-
xylylen, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Po
lyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Fluorharz, Polyacrylni
tril, Polyvinylether und Polybutadien, ebenso wie Copolymere
davon, ein.
Polykondensationsharze schließen Polyamid, thermoplastischen
Polyester, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polysulfon usw.,
und das Polyadditionsharz schließt thermoplastisches Polyu
rethanharz ein. Harze der Ringöffnungspolymerisation schlie
ßen Polymere aus Alkylenoxiden, wie Ethylenoxid, Propylenoxid
und Tetrahydrofuran, ebenso wie Polyacetal, ein.
(G) schließt Wachse, wie Paraffinwachs, mikrokristallines
Wachs, polymerisiertes Wachs, Polyethylen mit niedrigem Mole
kulargewicht, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht,
modifiziertes Wachs, Bienenwachs, Spermaceti- und Carnabau
wachs, mehrbasische Säuren, wie Dodecandicarbonsäure, Pyro
mellithsäure und Trimellithsäure sowie deren Anhydride und
mehrwertige Metallsalze, ebenso wie Dimethylsulfon, Kampher
und Harnstoff ein.
In der erfindungsgemäßen Polyurethan-Pastenzusammensetzung
wird (F) im allgemeinen in einer Menge von 0 bis 300 Gew.-
Teilen, vorzugsweise 50 bis 200 Gew.-Teilen, und (G) im all
gemeinen von 0 bis 200 Gew.-Teilen, vorzugsweise 10 bis 100
Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile (A), verwendet.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf folgende
Beispiele näher beschrieben, ohne die Erfindung zu beschrän
ken. Die in der Beschreibung angegebenen Prozentangaben oder
die verwendeten Teile beziehen sich auf das Gewicht.
Zu 900 Teilen Bisphenol-A-terephthalat mit einem Mn von 2000
und einem Hydroxylwert von 56 wurden 2 Mol Polypropylenoxid
zugegeben, und die Mischung wurde in ein Reaktionsgefäß ein
gefüllt und bei 140°C für 2 Stunden unter vermindertem Druck
dehydratisiert, und anschließend wurden 1100 Teile Ethylace
tat (Verdünnungsmittel) und 250 Teile MDI zugegeben, und die
Mischung wurde bei 80°C 10 Stunden umgesetzt, wobei ein Uret
hanharz mit Isocyanat-Endgruppe (hierauf wird als "Prepolymer
(a)" bezug genommen) erhalten. Der Gehalt der Isocyanatgruppe
im Prepolymer (a) betrug 1,8%.
20 Teile Polyvinylalkohol (PVA-235, Kuraray Co., Ltd.) und
700 Teile Wasser wurden in ein anderes Gefäß eingefüllt, ge
rührt und aufgelöst, um eine PVA-Lösung (X) zu ergeben. An
schließend wurden 300 Teile Urethanprepolymer (a) eingefüllt
und 1 Minute mit einer Rotationsrate von 10.000 UpM mit einer
Ultra-Dispergiervorrichtung (Yamato Kagaku; im folgenden wird
die gleiche Dispergiervorrichtung verwendet) gemischt, um ei
ne Dispersion zu erhalten.
Diese Dispersion wurde in ein weiteres Reaktionsgefäß einge
bracht und 12 Teile Isophorondiamin und 1 Teil Dibutylamin
wurden eingefüllt, und die Mischung wurde bei 50°C 10 Stunden
umgesetzt. Nach der Umsetzung wurde das Produkt abfiltriert
und getrocknet, um feine Urethanharzteilchen A zu ergeben. Mn
der feinen Urethanharzteilchen A (bestimmt mittels GPC, im
folgenden wird die gleiche Technik zur Bestimmung von Mn ver
wendet) betrug 40.000, Tg (bestimmt mittels DSC; die gleiche
Technik wird für die Messung von Tg verwendet) betrug 90°C,
der SP-Wert betrug 11,7, der durchschnittliche Teilchendurch
messer betrug 60 µm, und das Verhältnis der sphärischen Teil
chen mit einem Verhältnis von Hauptachse/Nebenachse im Be
reich von 1,0 bis 1,5 betrug 99% (beobachtet mittels eines
Mikroskops; im folgenden wird auf die gleiche Weise gemes
sen).
160 Teile Polypropylenglykol mit einem Mn von 400 und einem
Hydroxylwert von 280 (Sunnix PP-400, Produkt von Sanyo Chemi
cal Industries, Ltd.) wurden in ein Reaktionsgefäß eingefüllt
und bei 140°C 2 Stunden unter vermindertem Druck dehydrati
siert, anschließend wurden 40 Teile Ethylacetat (Verdünnungs
mittel) und 20 Teile MDI zugegeben, und die Mischung wurde
bei 80°C 10 Stunden umgesetzt, wobei ein Urethanharz mit
Isocyanat-Endgruppe (hierauf wird als "Prepolymer (b)" bezug
genommen) erhalten wurde. Der Gehalt der Isocyanatgruppe im
Prepolymer (b) betrug 8,0%.
200 Teile Urethanprepolymer (b) wurden in 720 Teile PVA-
Lösung (X) einverleibt und 1 Minute mit einer Rotationsrate
von 10.000 UpM mit einer Ultra-Dispergiervorrichtung ge
mischt, um eine Dispersion zu ergeben.
Diese Dispersion wurde in ein weiteres Reaktionsgefäß einge
füllt, 30 Teile Isophorondiamin und anschließend 1 Teil Dibu
tylamin wurden zugegeben, und die Mischung wurde bei 80°C für
10 Stunden umgesetzt. Nach der Umsetzung wurde das Produkt
abfiltriert und getrocknet, um feine Urethanharzteilchen B zu
ergeben. Mn der feinen Urethanharzteilchen B betrug 45.000,
Tg betrug 65°C, der SP-Wert betrug 11,1, der durchschnittli
che Teilchendurchmesdser betrug 80 µm und das Verhältnis der
sphärischen Teilchen mit einem Verhältnis von Hauptach
se/Nebenachse im Bereich von 1,0 bis 1,5 betrug 99%.
12 Teile Aceton (Blockierungsmittel) wurden zu 12 Teilen Iso
phorondiamin in einem Reaktionsgefäß zugegeben und bei 40°C 8
Stunden umgesetzt, um eine Ketiminverbindung von Isophoron
diamin zu ergeben. 1 Teile Dibutylamin und 300 Teile Urethan
prepolymer (a) (siehe Herstellungsbeispiel 1) wurden in das
Reaktionsgefäß eingefüllt, anschließend wurde gemischt und
700 Teile PVA-Lösung (X) wurden zugegeben, und nachfolgend
wurde für 1 Minute mit einer Rotationsrate von 10.000 UpM mit
einer Ultra-Dispergiervorrichtung gemischt, um eine Dispersi
on zu ergeben. Diese Dispersion wurde bei 80°C 10 Stunden um
gesetzt. Nach der Umsetzung wurde das Produkt abfiltriert und
getrocknet, um feine Urethanharzteilchen C zu ergeben. Mn der
feinen Urethanharzteilchen C betrug 50.000, Tg betrug 95°C,
der SP-Wert betrug 11,7, der durchschnittliche Teilchenmesser
betrug 40 µm und das Verhältnis sphärischer Teilchen mit ei
nem Verhältnis von Hauptachse/Nebenachse im Bereich von 1,0
bis 1,5 betrug 99%.
200 Teile der gemischten Monomere, bestehend aus Octadecyl
methacrylat/Styrol (40 Gew.-%/60 Gew.-%) wurden bei 100°C
über 2,5 Stunden einem Reaktionsgefäß, enthaltend 300 Teile
Xylol und 5 Teile Azobisisobutyronitril, zugetropft, wobei
die Monomere polymerisiert und anschließend bei 150°C 2 Stun
den gealtert wurden. Das Xylol und die verbleibenden Monomere
wurden bei 150°C unter vermindertem Druck abdestilliert, wo
durch ein thermoplastisches Vinylharz D mit einem Mn von
30.000 erhalten wurde.
273 Teile Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, 208 Teile Po
lytetramethylenglykol (Mn: 1.000), 28 Teile Trimethylolpropan
(Molekulargewicht: 134) und 400 Teile eines aromatischen Lö
sungsmittels (Pegazole R-100Tm, Mobil Sekiyu K. K.) wurden bei
90°C 8 Stunden unter einem Stickstoffstrom umgesetzt, um ein
Urethanharz mit Isocyanat-Endgruppe zu erhalten (hierauf wird
als "Prepolymer (d)" bezug genommen).
Der Gehalt der Isocyanatgruppe im Prepolymer (d) betrug 4,8%.
Anschließend wurden 91 Teile Methylethylketoxim zugegeben und
bei 60 bis 80°C 2 Stunden umgesetzt, wobei mittels Infrarot-
Absorptionsspektrum bestätigt wurde, daß die Isocyanatgruppe
verschwunden war. Blockiertes Polyisocyanat E (Feststoffge
halt: 60%) wurde auf diese Weise erhalten.
Erfindungsgemäße Polyurethan-Pastenzusammensetzungen gemäß
Beispielen 1 bis 4 und Zusammensetzungen der Vergleichsbei
spiele 1 bis 3 wurden hergestellt durch gleichförmiges Mi
schen der Materialien (Gew.-Teile) gemäß Tabelle 1 mittels
einer Planeten-Mischvorrichtung (in Beispiel 2 durch Schmel
zen und Kneten der Mischung bei 100°C) und anschließendes
Entschäumen der Mischung unter Rühren im Vakuum für 1 Stunde.
Die numerischen Werte in Tabelle 1 sind in Gew.-Teilen ange
geben.
Vinylchloridharz: Eine Mischung aus 50 Teilen Harz für Paste
("Zeon 38J", Produkt von Nippon Zeon Co., Ltd.), bestehend
aus einem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, und 50 Teilen
Harz für die Mischung ("Zeon 121", Nippon Zeon Co., Ltd.),
bestehend aus einem Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer.
Feine Acrylharzteilchen: Polymethacrylatharz mit einem ge wichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000.000 und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm.
Weichmacher: Auf Phosphat basierender Weichmacher (2- Ethylhexyldiphenylphosphat mit einem SP-Wert von 10,0).
Füllstoffe: Schweres Calciumcarbonat ("NS-100", Nitto Funka Kogyo Co., Ltd.).
Additive: Mischung aus 15 Teilen Calciumoxid (Wasserabsorpti onsmittel) und 5 Teilen Bleiphosphit (Stabilisator).
Feine Acrylharzteilchen: Polymethacrylatharz mit einem ge wichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000.000 und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 µm.
Weichmacher: Auf Phosphat basierender Weichmacher (2- Ethylhexyldiphenylphosphat mit einem SP-Wert von 10,0).
Füllstoffe: Schweres Calciumcarbonat ("NS-100", Nitto Funka Kogyo Co., Ltd.).
Additive: Mischung aus 15 Teilen Calciumoxid (Wasserabsorpti onsmittel) und 5 Teilen Bleiphosphit (Stabilisator).
Anschließend wurden die entsprechenden Zusammensetzungen, die
mit obigen Formulierungen in den Beispielen 1 bis 4 und den
Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellt wurden, bezüglich
folgender Punkte untersucht.
Unter den in den Beispielen und Vergleichsbeispielen herge
stellten Zusammensetzungen wurden solche in Form eines Sols
mit einer Fluidität bei Normaltemperatur bezüglich der Visko
sität bei 25°C mit einem Brookfield-Viskosimeter (20 UpM)
vermessen. Die JIS-A-Härte (25°C) für die Zusammensetzung in
Beispiel 2 wurde gemäß JIS K 6301 gemessen.
Jede der hergestellten Zusammensetzungen in den Beispielen
und Vergleichsbeispielen wurde auf eine kationisch galvanisch
gefällte Metallplatte als Testprobe mit einem in JIS K 6830
vorgeschriebenen Verfahren angewandt und anschließend durch
Erhitzen bei 150°C für 20 Minuten gebacken. Anschließend wur
de jede Probe bezüglich der Haftfestigkeit unter Scherung ge
mäß eines unter JIS K 6830 vorbeschriebenen Verfahrens unter
sucht. Die Bewertungskriterien für die Haftfähigkeit waren
folgende:
○: Vollständiger Kohäsionsfehler
∆: Spurenzerstörung, wo partielle Grenzflächenzerstörung auftrat
×: Komplette Grenzflächenzerstörung
∆: Spurenzerstörung, wo partielle Grenzflächenzerstörung auftrat
×: Komplette Grenzflächenzerstörung
Jede der hergestellten Zusammensetzungen in den Beispielen
und Vergleichsbeispielen wurde auf eine Testprobe angewandt
und auf gleiche Weise wie oben gebacken, und jede Probe wurde
in 40°C heißes Wasser 10 Tage eingetaucht. Anschließend wur
den sie in einem Test bezüglich der Haftfestigkeit unter
Scherung gemäß einem unter JIS K 6830 vorbeschriebenem Ver
fahren untersucht. Die Bewertungskriterien für die Haftfähig
keit sind die gleichen wie für die oben beschriebene Haftfä
higkeit.
Jede der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen herge
stellte Zusammensetzung wurde durch 30-minütiges Erhitzen bei
140°C gehärtet, dann in einem thermostatischen Bad bei -30°C
3 Stunden gehalten, und wurde anschließend auf 180° schnell
gebogen (innerhalb 2 Sekunden) und bezüglich der Flexibilität
untersucht.
Jede der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen herge
stellte Zusammensetzung wurde durch 30-minütiges Erhitzen bei
140°C gehärtet und anschließend bezüglich der Bruchfestig
keit, Elongation und Härte (JIS A) bei 25°C gemäß JIS K 6301
untersucht.
Jede der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen herge
stellte Zusammensetzungen wurde 7 Tage bei 45°C gelagert. Die
Zusammensetzungen in den Beispielen 3 und 4 und den Ver
gleichsbeispielen wurden bezüglich der BH-Viskosität (20 UpM)
gemessen. Jede Probe wurde durch Berechnen des Verdickungs
grads gemäß folgender Gleichung bewertet:
Verdickungsgrad = (Viskosität nach Lagerung/anfängliche
Viskosität) × 100
Die Zusammensetzung in Beispiel 2 wurde bezüglich der Härte
(JIS A) untersucht. Diese wurde durch Berechnen des Ände
rungsgrads der Härte gemäß folgender Gleichung bewertet:
Änderungsgrad der Härte = (Härte nach Lagerung/anfängliche
Härte) × 100
Eine kationisch galvanisch gefällte Metallplatte als Testpro
be wurde mit jeder der hergestellten Zusammensetzungen gemäß
den Beispielen und Vergleichsbeispielen beschichtet, derart,
daß jede Zusammensetzung in Form einer Halbkugel (semicircle
bead) mit 10 mm Durchmesser und 100 mm Länge angewandt wurde,
und anschließend wurde die Testplatte vertikal gehalten, 30
Minuten bei 140°C erhitzt, entfernt und bezüglich der Durch
hängungsdistanz untersucht.
Die Testergebnisse jedes Bewertungstests sind in Tabelle 2
gezeigt.
Claims (17)
1. Polyurethan-Pastenzusammensetzung, dadurch gekennzeich
net, daß sie feine, aus Polyurethanharz bestehende Teilchen
(A), einen Weichmacher (B) und Füllstoffe (C) umfaßt.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß (B) einen Schmelzpunkt von 0°C oder weniger aufweist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Unterschied im SP-Wert zwischen aus Polyu
rethanharz bestehendem (A) und (B) 0 bis 2,5 beträgt.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Menge an (B) 50 bis 300 Gew.-
Teile und die Menge an (C) 1 bis 300 Gew.-Teile, bezogen auf
100 Gew.-Teile (A), beträgt.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß nicht weniger als 50% (A) aus sphä
rischen Teilchen mit einem Verhältnis von Hauptach
se/Nebenachse im Bereich von 1,0 bis 1,5 bestehen.
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß (A) einen durchschnittlichen Teil
chendurchmesser von 0,1 bis 200 µm aufweist.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das aus Polyurethanharz bestehende
(A) Harnstoffbindungen enthält, und das Verhältnis von Harn
stoffbindungen/Urethanbindungen im aus Polyurethanharz beste
henden (A) im Bereich von 9/1 bis 1/10 liegt.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß (A) aus in einem wäßrigen Medium
gebildeten Partikeln besteht.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß (A) erhalten wird durch Umsetzen eines Urethanprepolymers
(a) mit Isocyanat-Endgruppe in einem wäßrigen Medium mit ei
nem Extensionsmittel und, falls notwendig, mit einem Termina
tor und einem Vernetzungsmittel.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Extensionsmittel ein blockiertes Fettdiamin ist.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Polyurethan-Pastenzusammenset
zung ein Produkt in Form eines Sols mit einer Fluidität bei
Normaltemperatur und einer Viskosität von 5.000 cP bis
300.000 cP bei 25°C ist.
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Polyurethan-Pastenzusammenset
zung eine Erhaltungsfähigkeit für die Form bei Normaltempera
tur und eine Härte (JIS A) von 20 oder mehr bei 25°C beibe
hält.
13. Dichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es die in
einem der Ansprüche 1 bis 12 definierte Zusammensetzung um
faßt.
14. Dichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es die in
einem der Ansprüche 1 bis 12 definierte Zusammensetzung auf
einem Träger umfaßt.
15. Gehärtetes Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es durch
Hitzehärtung der in einem der Ansprüche 1 bis 14 definierten
Zusammensetzung hergestellt ist.
16. Gehärtetes Produkt nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Tg des gehärteten Produkts -70°C bis 10°C
beträgt.
17. Automobilkarosserie, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit
einem in Anspruch 13 oder 14 definierten Dichtungsmaterial
abgedichtet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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