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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen einer vernetzbaren Zusammensetzung aus Polyurethanprepolymeren zusammen mit Treibmitteln aus Einwegdruckbehältern, wobei die Zusammensetzung sprühbar ist und beim Auftreffen auf das Substrat oder unmittelbar vor Auftreffen schäumt, sodass eine aufgeschäumte Beschichtung erhalten wird.
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Die
DE 10108445 beschreibt einen Druckbehälter, der eine Mischung aus Polyetherpolyolen mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 10000g/mol, Polyesterpolyole mit unterschiedlichem Molekulargewicht und Isocyanat enthält. Es werden auch Treibmittel zugesetzt, beispielsweise Tetrafluorethan. Es wird eine Verwendung zur Herstellung von elastischen Schaumstoffen beschrieben.
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Die
EP 1518654 beschreibt ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundelementen, die zwischen zwei Deckschichten eine PU-Schaumschicht aufweisen. Die beiden PU-Komponenten werden getrennt zugeführt und direkt vor dem Auftragen gemischt und auf die Substratflächen aufgebracht.
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1K-PU-Schaumvorläufer in Einwegdosen sind allgemein bekannt. Diese werden mit verschiedenen Treibmitteln bereitgestellt. Üblicherweise werden diese Materialien über eine Düse mit einer Rohrzuführung ausgebracht. Dabei dient die Zuführung zu dem Zweck, das aufschäumende Material direkt an die Applikationsstelle zu bringen. Benachbarte Bereiche werden also nicht verschmutzt. Es können so die üblichen Anwendung, wie Hohlraumverfüllung, Befestigung von Bauteilen, Abdichten von Lücken gut durchgeführt werden.
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Die Viskosität der Materialien und die Reaktivität wird dabei so eingestellt, dass ein Anfließen in den Hohlraum gut möglich ist. Gleichzeitig soll eine schnelle Härtung stattfinden, um ein schnelles Weiterarbeiten an den bearbeiteten Stellen zu ermöglichen. Dabei wird das Treibmittel so ausgewählt, dass ein Aufschäumen und Auffüllen der Hohlräume sichergestellt wird, es sollen dann nach der Vernetzung stabile Schaummaterialien erhalten werden.
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In der Praxis weisen diese Schaumvorläufer eine höhere Viskosität auf, das unterstützt eine schnelle Verfestigung. Das führt dazu, dass die Schaummaterialien als bereits geschäumte Raupe aufgetragen werden, ein Versprühen ist nicht möglich. Will man größere Oberflächen mit einem Schaum beschichten, müssen diese flächig aufgetragen werden. Ein Verstreichen und Glätten einer schäumenden Oberfläche ist schlecht möglich, da dabei der Schaum beeinträchtigt wird. Ebenso klebt das Material an einer möglichen Glättvorrichtung, so dass unmittelbar Verunreinigungen entstehen. Es bilden sich so ungleichmäßige Oberflächen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deswegen, reaktive Schaumvorläufer bereitzustellen, die in einer Spühapplikation angewendet werden können. Dabei werden diese so in Viskosität und Reaktivität eingestellt, dass eine Sprühapplikation möglich ist. Dabei sollen die versprühten Teilchen endgültig erst auf dem Substrat als Schicht aufschäumen und vernetzen. Der Schaum soll auf das zu beschichtende Substrat aufgebracht werden können ohne zu tropfen oder vom Substrat abzufließen. Die Schaumstruktur soll auch beim Vernetzen erhalten bleiben. Dabei soll eine Beschichtung an wechselnden Einsatzorten ermöglicht werden, eine Reinigung der Gebindeteile soll vermieden werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Beschichten von Substraten mit einer vernetzbaren Schicht eines Polyurethanschaums, wobei eine Zusammensetzung enthaltend einen reaktiven 1-Komponenten-PU-Schaumvorläufer und mindestens ein Treibmittel in einem Einweg-Druckgebinde vorliegt, die Zusammensetzung durch Sprühapplikation in Tröpfchen zerteilt ausgebracht wird, und ein Aufschäumen der Tröpfchen nach dem Versprühen und/oder bei der Ausbildung der Schicht erfolgt, wobei mindestens ein Teil polare Treibmittel eingesetzt werden, ausgewählt aus Dimethylether, Dimethoxymethan, Diethylether, Dimethoxyethan, Aceton und/oder anderen leicht verdampfbaren polaren Lösemitteln.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von durch Feuchtigkeit vernetzenden 1K-PU-Schaumvorläufern, die polare Treibmittel enthalten, zum Sprühauftrag von PU-Schaumschichten.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls Ein-Weg-Druckbehälter, die mit einer versprühbaren, durch Feuchtigkeit härtenden, schäumbaren 1K-Polyurethanzusammensetzung gefüllt sind. Weiterhin enthält der Druckbehälter noch mindestens ein polares Treibmittel, das mit der Zusammensetzung als Spritzstrahl aus dem Behälter austritt und das zusätzlich auch als Treibmittel zum Herstellen eines Schaums dient.
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Erfindungsgemäß geeignete 1-Komponenten-PU-Schaumvorläufer enthalten eine Prepolymerkomponente, die einen Gehalt an reaktiven NCO-Gruppen aufweisen von mindestens 5 Gew-% (bezogen auf die nicht-flüchtigen Bestandteile). Um PU-Prepolymere mit endständigen NCO-Gruppen zu erhalten, werden polyfunktionelle Alkohole mit einem Überschuss an monomeren Polyisocyanaten zur Reaktion gebracht.
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Geeignete Polyisocyanate sind beispielsweise symmetrische oder asymmetrische aliphatische oder aromatische Polyisocyanate. Es können die bekannten Lackisocynate eingesetzt werden, beispielsweise Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,2'-, 2,4- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), hydriertes MDI (H12MDI), Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), die Isomeren des Toluylendiisocyanats (TDI), 1,5-Diisocyanatonaphthalin (NDI), Triisocyanatotrimethylmethan, 1,6-Diisocyanatohexan (HDI), Cyclohexan-1,4-diisocyanat, in den verschiedenen Isomeren und als Gemisch. Alle diese Ausgangsmaterialien können als technische Mischung oder als einzelne Isomere eingesetzt werden. Es können auch reaktiven Derivate eingesetzt werden, beispielsweise dimere und trimere Formen der Isocyanate, wie auch deren Biurete und Allophanate. Eine Ausführungsform setzt zumindest teilweise asymmetrische Isocyanate ein, die zwei unterschiedlich reaktive NCO-Gruppen tragen. Insbesondere sind aromatische Diisocyanate oder ihre Derivate geeignet, beispielsweise MDI. Eine andere Ausführungsform setzt polymere Isocyanate ein, insbesondere als technische Mischung mit Diisocyanaten. Die Isocyanatmischungen sollen eine mittlere Funktionalität von 2 bis 3 aufweisen. Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn niedrigviskose Isocyanatmischungen eingesetzt werde, beispielsweise Mischungen mit einer Viskosität unter 200 mPas (25°C), insbesondere unter 100 mPas. Das kann beispielsweise durch eine Verminderung des Anteils an polymeren Isocyanaten erreicht werden.
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Als Polyolkomponente zur Herstellung der Schaumvorläufer sind flüssige Polyole geeignet, insbesondere hydroxygruppenhaltigen Polyether, Polyester oder aliphatischen Polyole. Es eignen sich beispielsweise die aus der Polyurethan-Technologie bekannten Polyole mit einem mittleren Molekulargewicht bis 10000 g/mol, insbesondere bis zu 4000 g/mol (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn, wie über GPC bestimmbar).
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Geeignete Polyetherpolyole sind beispielsweise lineare oder verzweigte Polyether, die eine Mehrzahl von Etherbindungen aufweisen und die zumindest zwei Alkoholgruppen enthalten, vorzugsweise an den Kettenenden. Sie enthalten im Wesentlichen keine anderen funktionellen Gruppen als die OH-Gruppen. Solche Polyetherpolyole entstehen als Umsetzungsprodukte niedermolekularer polyfunktioneller Alkohole mit Alkylenoxiden. Die Alkylenoxide weisen vorzugsweise 2 bis 4 C-Atome auf. Geeignet sind beispielsweise die Umsetzungsprodukte von Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder Gemische davon mit aliphatischen Diolen, wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, den isomeren Butandiolen, wie 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol und 2,3-Butandiol, Pentandiolen und Hexandiolen, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2-Methylpropandiol, Polyglycerol, 1,6-Hexandiol, 2,4,4-Trimethylhexandiol-1,6, 2,2,4- Trimethylhexandiol-1,6, 1,4-Cyclohexandimethanol, oder aromatischen Diolen, wie 4,4’-Dihydroxy-diphenylpropan, Bisphenol A, Bisphenol F, Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon oder Gemischen aus zwei oder mehr davon. Weitere, im Rahmen der Erfindung geeignete Polyole entstehen durch Polymerisation von Tetrahydrofuran (Poly-THF). Ferner sind auch die Umsetzungsprodukte polyfunktioneller Alkohole, wie Glycerin, Trimethylolethan oder Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Zuckeralkohole mit den Alkylenoxiden geeignet.
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Anstelle der oder zusammen mit den Polyetherpolyolen können auch Polyesterpolyole eingesetzt werden. Diese entstehen durch eine Polykondensationsreaktion eines mehrwertigen Alkohols mit beispielsweise 2 bis 15 C-Atomen und vorzugsweise 2 oder 3 OH-Gruppen mit einer oder mehreren Polycarbonsäuren, vorzugsweise solchen mit 2 bis 14 C-Atomen (einschließlich der C-Atome der Carboxylgruppen) und mit 2 bis 6 Carboxylgruppen. Dabei sind Dicarbonsäuren bevorzugt, die zusammen mit Diolen zu linearen Polyesterdiolen oder mit Triolen zu verzweigten Polyestertriolen führen. Umgekehrt lassen sich verzweigte Polyestertriole auch durch Umsetzung eines Diols mit einer Tricarbonsäure erhalten. Als Alkoholkomponente des Polyesterpolyols können beispielsweise verwendet werden: Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, die isomeren Butandiole, Pentandiole, Hexandiole, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-propandiol, 1,6-Hexandiol, 2,4,4-Trimethylhexandiol-1,6, 2,2,4-Trimethylhexandiol-1,6, Cyclohexandiol-1,4, 1,4-Cyclohexandimethanol, oder aromatische Diole, wie 4,4’-Dihydroxy-diphenylpropan, Bisphenol A, Bisphenol F, Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon. Geeignete Carbonsäuren sind beispielsweise: Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Maleinsäure, Dodecylmaleinsäure, Octadecenylmaleinsäure, Fumarsäure, Akonitsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,3-Propantricarbonsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Sebacinsäure, Cyclohexan-1,2-Dicarbonsäure, 1,4-Cyclohexadien-1,2-dicarbonsäure und weitere. Anstelle der Carbonsäuren können auch deren Anhydride eingesetzt werden.
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Es können auch niedermolekulare aliphatische Diole eingesetzt werden, beispielsweise C2 bis C10-Diole. Es kann sich dabei um lineare, verzweigte oder cycloaliphatische Diole handeln. Beispiele dafür sind Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,4-Butandiol, Hexandiole oder Octandiole und ihre Isomere.
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Insbesondere sind Polyetherpolyole geeignet. Es sollen niedermolekulare Polyether ausgewählt werden, beispielsweise sind Polyetherpolyole mit einer Molmasse von 150 bis 4 000 g/mol, vorzugsweise 200 bis 2000 g/mol geeignet. Insbesondere sind Diole geeignet, wie Homopolymere des Polyethylenglykols, Propylenglykols, Block- oder statistische Copolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol. Es ist zweckmäßig, wenn die Mischung der Polyole bei Raumtemperatur flüssig ist. Solche Polyole sind dem Fachmann bekannt.
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Die geeigneten PU-Prepolymere werden üblicherweise durch Mischen der Polyole mit einem Überschuss an Isocyanaten hergestellt. Durch Reaktion bilden sich Mischungen verschiedener Prepolymere und/oder Oligomere, die reaktive NCO-Gruppen enthalten. Diese Mischungen können auch nicht umgesetzte Isocyanate enthalten. Durch die Menge der eingesetzten Isocyanate kann der Gehalt an NCO-Gruppen und an nicht reagiertem Isocyanat eingestellt werden. Die Herstellung ist dem Fachmann bekannt.
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Die erfindungsgemäßen Prepolymerzusammensetzung kann die üblichen Zusatzstoffe enthalten, wie Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Zellöffner, Katalysatoren und Treibgase. Als Flammschutzmittel können übliche halogenhaltige Flammschutzmittel eingesetzt werden, aber auch solche, auf Basis von Phosphorverbindungen, wie beispielsweise Triethylphosphat oder Dimethylmethanphosphonat. Bei Verwendung von Polyesterpolyolen als Vernetzer können solche Flammschutzmittel in geringeren Mengen zugesetzt werden.
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Es kann zweckmäßig sein, zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion übliche Katalysatoren zuzusetzen. Als Katalysatoren können alle bekannten Verbindungen eingesetzt werden, die Isocyanatreaktionen katalysieren können. Beispiele hierfür sind Titanate wie Tetrabutyltitanat; Zinncarboxylate wie Dibutylzinndilaulat (DBTL), Zinnoctoat; Zinnoxide wie Dibutylzinnoxid, und Dioctylzinnoxid; Organoaluminumverbindungen wie Aluminumtrisacetylacetonat; Chelatverbindungen wie Titantetraacetylacetonat; Aminverbindungen wie Triethylendiamin, Guanidin, Morpholin, N-methylmorpholin, 1,8-Diazabicyclo-(5,4,0)-undecen-7 (DBU), N,N-Dimethylpiperazin, 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]undec-7-en, Dimorpholinodiethylether (DMDEE) oder deren Mischungen. Die Katalysatoren werden vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis etwa 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der nicht flüchtigen Anteile.
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Unter Stabilisatoren im Sinne dieser Erfindung sind Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Hydrolyse-Stabilisatoren oder Schaumstabilisatoren zu verstehen. Beispiele hierfür sind die handelsüblichen sterisch gehinderten Phenole und/oder Thioether und/oder substituierten Benzotriazole und/oder Amine vom "HALS"-Typ (Hindered Amine Light Stabilizer). Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn ein UV-Stabilisator eingesetzt wird, der eine Silylgruppe trägt und beim Vernetzen bzw. Aushärten in das Endprodukt eingebaut wird. Ferner können auch Benzotriazole, Benzophenone, Benzoate, Cyanacrylate, Acrylate oder sterisch gehinderte Phenole zugegeben werden. Beispiele für Schaumstabilisatoren sind Polyethersiloxane, wie Copolymerisate aus Ethylenoxid und Propylenoxid verbunden mit einem Polydimethylsiloxanrest, über Allophanatgruppen verzweigte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymere, andere Organospolysiloxane, wie Dimethylpolysiloxane; oxyethylierte Alkylphenole, oxyethylierte Fettalkohole, und/oder Paraffinöle. Zur Verbesserung der Emulgierwirkung, der Zellstruktur und/oder zu deren Stabilisierung eignen sich ferner oligomere Polyacrylate mit Polyoxyalkylen- und Fluoralkanresten als Seitengruppen. Die erfindungsgemäßen schäumbaren Mischungen können Stabilisatoren z.B. in Mengenbereichen zwischen 0,1 und 5 Gew.% enthalten, bezogen auf die Mischung der nicht flüchtigen Anteile.
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Bei Bedarf können als Haftvermittler vorzugsweise organofunktionelle Silane wie hydroxyfunktionelle, (meth)acryloxyfunktionelle, mercaptofunktionelle, aminofunktionelle oder epoxyfunktionelle Silane verwendet werden. Die Mengen können von 0 bis 10 Gew.% betragen, vorzugsweise zwischen 0 und 5 Gew.%, bezogen auf die Mischung.
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Die erfindungsgemäß geeignete schäumbare Zusammensetzung kann auch mindestens ein flüssiges Flammschutzmittel enthalten. Das Flammschutzmittel kann ausgewählt werden aus der Gruppe halogenierte (insbesondere bromierte) Ether vom Typ „Ixol“ der Fa. Solvay, 3,4,5,6-tetrabromo-, 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl-2-hydroxypropyl ester), organische Phosphate, insbesondere Diethyl-ethanphosphonat, Triethylphosphat, Dimethylpropylphosphonat, Diphenylkresylphosphat, sowie chlorierte Phosphate, insbesondere Tris-(2-chlorethyl)phosphat, Tris-(2-chlorisopropyl)phosphat, Tris(1,3-dichlorisopropyl)phosphat, Tris-(2,3-dibrompropyl)phosphat und Tetrakis-(2-chlorethyl)-ethylendiphosphat oder deren Mischungen. Eine Ausführungsform wählt solche Flammschutzmittel aus, die keine Hydroxylgruppen aufweisen, da diese den Gehalt an reaktiven NCO-Gruppen vermindern. Vorzugsweise enthält die Mischung das Flammschutzmittel in einer Menge von unter 30 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew.-%.
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Die Viskosität der Zusammensetzung ohne Treibmittel kann in weiten Grenzen variieren, beispielsweise von 10000 bis 100000 mPas (Kegel-Platte, 25°C). Bevorzugt sollen niedrige Viskositäten gewählt werden, insbesondere bis 50000 mPas. Das kann auch durch die Auswahl der Isocyanate beeinflusst werden. Die Viskosität der PU-Prepolymere ist eine Maßnahme zur Beeinflussung der Versprühbarkeit. Zusätzlich ist es bekannt, dass sich auch Teile der Treibmittel in der Zusammensetzung unter Druck lösen. Unabhängig davon, dass die Viskosität in gelöstem Zustand nicht reproduzierbar zu messen ist, tritt bei der erfindungsgemäß geeigneten Zusammensetzung eine Verbesserung der Sprühbarkeit ein, sodass davon ausgegangen wird, dass die Viskosität der Mischung beim Sprühvorgang abgesenkt wird.
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Eine erfindungsgemäß geeignete schäumbare Zusammensetzung enthält neben dem Gemisch aus PU-Prepolymer, Oligomeren und/oder Isocyanaten mindestens ein Treibmittel. Als Treibmittel können prinzipiell eine Vielzahl leichtflüchtiger Verbindungen eingesetzt werden, die bei Anwendungstemperatur, beispielsweise bei 20°C, flüchtig sind und verdampfen können. Treibmittel werden ausgewählt aus Kohlenwasserstoffen mit jeweils 1–5 Kohlenstoffatomen und/oder Ether mit einem Molekulargewicht unter 120g/mol.
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Es ist erfindungsgemäß notwendig, dass mindestens anteilsweise polare Treibmittel/Lösemittel enthalten sind. Gegebenenfalls können zusätzlich unpolare Treibmittel eingesetzt werden. Als unpolare Treibmittel werden die bekannten leichflüchtigen Kohlenwasserstoffe verstanden, die 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen. Als polare Treibmittel werden solche Substanzen verstanden, die bei 20°C einen erheblichen Dampfdruck aufweisen und eine Polarität zeigen. Es handelt sich dabei um Verbindungen, die zusätzlich zu Kohlenwasserstoffeinheiten weitere Heteroatome aufweisen, insbesondere Sauerstoff. Beispiele für solche Verbindungen sind Dimethylether (DME), Diethylether, Dimethoxymethan, Dimethoxyethan, Aceton. Solche polaren Treibmittel können einzeln oder im Gemisch enthalten sein. In einer Ausführungsform sollen Halogen-haltige Treibmittel vermieden werden.
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Die Treibmittel werden beispielsweise in Mengen von 5 bis 45 Gew.%, vorzugsweise von 10 bis 30 Gew.%, bezogen auf die gesamte schäumbare Zusammensetzung eingesetzt. Insbesondere soll ein hoher Anteil an polaren Treibmitteln eingesetzt werden, diese ermöglichen eine gute Sprühbarkeit. Beispielsweise sollen mehr als 25 % bis zu 90 % bezogen auf die Menge der Treibmittel polare Treibmittel enthalten sein, insbesondere mehr als 50 %, besonders bevorzugt mehr als 70 %. Ganz besonders bevorzugt sind DME, Aceton und/oder Dimethoxymethan als polares Treibmittel.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß geeigneten versprühbaren Schaumvorläufers kann enthalten 70 bis 99,8 Gew-%, bevorzugt 75 bis 98 Gew-%, von NCO-Gruppen tragenden reaktiven Umsetzungsprodukten aus Polyolen und Isocyanaten enthalten, insbesondere basierend auf Polyoxyalkylendiolen, 0,2 bis 30 Gew-% Additive, insbesondere Katalysatoren, Zellöffner, Haftvermittler und/oder Stabilisatoren.
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Dabei soll die Zusammensetzung einen NCO-Gehalt zwischen 5 bis 25 % aufweisen. Die Gesamtheit dieser nichtflüchtigen Bestandteile soll 100 Gew-% betragen. Zusätzlich enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung noch die oben erwähnten inerten Treibmittel.
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Insbesondere sind 5 bis 45 Gew-% Treibmittel bezogen auf die gesamte Zusammensetzung enthalten, beispielsweise kann eine Mischung aus DME/Propan/Isobutan/n-Butan eingesetzt werden, die mindestens 25 % DME enthält.
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Die erfindungsgemäß einsetzbaren Zusammensetzungen sind für eine Sprühapplikation geeignet. Darunter wird im Sinn der Erfindung verstanden, dass die Schaumvorläufer aus dem Druckbehälter durch einen Sprühstrahl aufgetragen werden können. Dabei wird die Zusammensetzung beim, Austritt aus der Sprühdüse zu einzelnen Sprühteilchen zerstäubt. Die entsprechenden Sprühteilchen können danach auf dem Sprühweg aufschäumen, es ist ebenso möglich, dass die Sprühteilchen erst beim Auftreffen auf das zu beschichtende Substrat aufschäumen.
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Erfindungsgemäß handelt es sich um eine 1K-Polyurethanzusammensetzung. Diese wird aus einem 1-Weg-Druckbehälter in Form eines Sprühkegels appliziert. Dazu ist die Zusammensetzung in einem geeigneten 1-Weg-Druckbehälter konfektioniert. Als Druckbehälter können die auf dem Gebiet der Polyurethanschäume üblichen Aerosoldosen zum Einsatz kommen. Zum Versprühen können übliche Vorrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise eine Lochdüse. Diese kann gegebenenfalls austauschbar angebracht sein, um bei einer nur teilweisen Entleerung diese Sprühelement ersetzen zu können.
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Bei der erfindungsgemäßen Anwendung wird die Zusammensetzung versprüht. Dabei wir ein Sprühkegel erzeugt, der aus einzelnen Tröpfchen besteht. Diese können bereits nach dem Zerstäuben aufschäumen, spätestens schäumen sie jedoch beim Auftreffen und Bilden der Beschichtung auf. Das kann in Abhängigkeit von der Sprühentfernung geschehen. Die Tröpfchen haben eine Größe von 0,01 bis 1 mm, es handelt sich um diskrete Teilchen. Die Sprühentfernung kann auch mit dem Sprühdruck beeinflusst werden, sie kann beispielsweise von 10 cm bis zu 50 cm betragen.
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Die Menge der aufgetragenen Beschichtung richtet sich nach dem Anwendungszweck. Sie kann direkt aufgetragen werden oder sie wird in mehreren Schichten aufgetragen. Dabei kann eine gleichmäßige Dicke erhalten werden. Diese Schicht härtet zusammen mit der umgebenden Luftfeuchtigkeit aus. Dabei bleibt die Schaumstruktur erhalten. Durch das Aufschäumen besitzt eine ausgehärtete Schicht eine Dichte von 5 bis 100 g/l, bevorzugt 10 bis 50 g/l. Die erfindungsgemäß aufgetragen Schicht ist standfest. Auch an einer senkrecht aufgetragenen Fläche rutscht eine Schicht nicht ab.
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Damit ist es möglich, dass flächige Substrate, wie Rohre Kabel, Mauern, Wände, mit eine geschäumten Beschichtung versehen werden können. Durch die feinteilige Auftragsweise wird eine relativ glatte Schaumbeschichtung erhalten, es werden keine unregelmäßigen Raupen-förmigen Oberflächen erhalten. Die Schicht härtet mit der üblicherweise vorhandenen Luftfeuchtigkeit aus. Dabei bildet sich ein mechanisch stabiler Schaum aus. Da die frisch aufgetragen Schicht nicht abrutscht, ist auch danach die entstehende geschäumte Beschichtung in ihrer aufgetragen Form unverändert.
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Die geschäumten Beschichtungen können als Isolierung eingesetzt werden. Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Herstellung einer Beschichtung, die einen verbesserten Brandschutz aufweist. Durch die Bereitstellung als Einwegdruckbehälter ist eine leichte Applikation gegeben, auch Anwendungen direkt am Ort können mit einer entsprechenden Schicht versehen werden. Der apparative Aufwand zur Herstellung von geschäumten Beschichtungen wird vermindert.
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Beispiel:
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Aus PPG 400 (OHZ: 256) in 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (Lupranat MI) wird in einem NCO:OH-Verhältnis von 5:1 eine Prepolymermischung hergestellt. Zu dem Prepolymer werden 0,3 Gew-% DMDEE als Katalysator zugesetzt, sowie 2 Gew-% eines kommerziellen Schaumstabilisators (Silikonglykolpolymer).
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Zu 75 Teilen der Mischung werden 25 Teile einer Treibmittelmischung aus Propan/Dimethylether (1:1) in einer 1-Weg-Dose zugefügt.
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Das Produkt wird über eine Lochdüse (Durchmesser 1 mm) versprüht. Über eine Sprühentfernung von 25 cm wird eine Schicht aufgetragen. Es werden diskrete Schaumpartikel erhalten, die nach dem Auftreffen eine Schicht bilden. Es bildet sich eine Schicht von ca. 0,5 g/cm2, diese schäumt noch weiter auf und vernetzt bei üblichen Umgebungsbedingungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10108445 [0002]
- EP 1518654 [0003]