DE1719121C3 - Verfahren zum Abdichten und Ausfüllen von Fugen - Google Patents
Verfahren zum Abdichten und Ausfüllen von FugenInfo
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Description
Eine Vernetzung von höhermolekularen Isocyanatgruppen enthaltenden Systemen mit Di- oder Polyaminen
ist aus vieler, Gründen einer Vernetzung mit hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen oder Was? :r
vorzuziehen. Sie bedarf keiner thermischen Behandlung oder Katalyse und führt zu thermisch stabilen nt.;!
besonders hydrolysebeständigen Harnstoffbildungen. ohne daß hierbei, wie im Falle des Wassers, Kohlendioxid
entwickelt wird, welches zu blasigen Vcrnelzungsprodukten fuhren kann. Die Reaktion der Isocyanalgruppcn
mit primären oder sekundären Aminogruppen verläuft jedoch im allgemeinen derart rasch, daß für die
meisten Anwendungsgebiete eine Aminhärtung von NCO-haltigen Systemen nur mit reaklionsträgen, wie
z. B. sterisch gehinderten Aminen überhaupt möglich ist.
Die erfindungsgemälj einzusetzenden Polymerisations-
und Polykondensationsprodukte nri C'arbamidsäiircarylestcrgruppcn
reagieren auch mit Di- und Polyaminen direkt, und /war teilweise sogar unter
Wärmetönung. Gleichzeitig setzt eine beträchtliche Viskositätserhöhung der Mischung ein. die eine
homogene Verteilung der Amine sehr erschwert.
Derartige Kombinationen sind weder als Kinkomponentcn
noch ;iK /uieikumponenie-iisysicmc technisch
brauchbar. Auch die An und der Grad tier Vernetzung
— wenn es z. B. mit Hilfe von Lösungsmitteln gelingt, die durch die rasche Viskositiits/unahme bedingten
Schwierigkeiten zu überwinden — ist bei solchen Kombinationen wesentlich schlechter als mil ilen
erfindiingsgemäß einzusehenden Ketiminen und/oder Una mi neu.
Erfindungsgegensiand ist ein Verfahren zum Abdichten
und Ausfüllen von Fugen, wobei man Gemische aus Carbamidsäureestergruppen aufweisenden Polymerisations-
oder Polykondensationsprodukten und Reaktionsprodukten von Polyaminen und Carbonylverbindungen
in die Fugen einbringt und unter dem Einfluß von Feuchtigkeit aushärten läßt. Das Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische, die aus Carbamidsäurearylestergruppen aufweisenden linearen
und /oder verzweigten Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten mit Ci-Cia-alkylsubstituierten
Arylestergruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 10 000 und bi- oder polyfunktionellen
Ketiminen und/oder Enaminen sowie gegebenenfalls üblichen Zusätzen bestehen, in die abzudichtenden
Fugen einbringt und dort mit Feuchtigkeit reagieren läßt.
Erfindungsgegenstand sind ferner in Ge^-.nwart von Luftfeuchtigkeit aushärtende Dichtungsmassen, bestehend
aus einem Gemisch aus
a) Carbamidsäurearylestergruppen aufweisenden linearen und/oder verzweigten Polymerisationsoder Polykondensationsprodukten eines mittleren
Molekulargewichts von 500 bis !0 000 mit O-Ciealkylsubstituierten
Arylestergruppen und
b) bi- oder polyfunktionelle Ketiminen und/oder Enaminen sowie gegebenenfalls
c) üblichen Zusätzen.
Aus der französischen Patentschrift 14 61924 ist
bereits ein Verfahren zur Herstellung von in der Kälte blasenfrei härtenden Polyurethan-Dichtungsmassen bekannt.
Gemäß der Patentschrift werden höhermolckulare Verbindungen mit endständigen Isocyanatgruppen
und Diketimine in Gegenwart von Feuchtigkeit umgesetzt.
Nachteilig ist jedoch, daß gemäß dieser Patentschrift
nur Zwcikomponcntensysieme in Frage kommen. Von der Praxis wird jedoch für den Dichtungsmassensektor
in zunehmendem Maße die Forderung nach den in der Anwendung wesentliche einfacheren Einkomponentensystemen
erhoben. Die in der französischen Patentschrift 14 bl 924 beschriebenen Mischungen aus höhcrmolckularen
Verbindungen mit endständigen Isocyanaigruppen und Diketiminen sind aber, auch unter
vollständigem Ausschluß von Feuchtigkeit, für eine Verwendung als Einkomponentensysteme nicht ausreichend
lagerbeständig und vernetzten, insbesondere bei Verwendung von Diketiminen der stärker basischen
aliphatischen Diamine, beim Mischen · -<it den Isocyanatgruppen
enthaltenden höhcrmolckularen Vcrbindungi"i.
auch unter peinlichem Ausschluß von Feuchtigkeit, nach wenigen Tagen vollkommen.
Aus der US-Patentschrift 32 67 07H sind Anslrichmit-IeI
auf Basis von phenol- b/.w. kresolblockierten Polyurclhnnprcpolymcrcn und Kcliminen bekannt.
Diese als Anstrichmittel cinset/baren Kompositionen eignen sich jedoch schlecht zur Herstellung von
Dichtiingsniassen, da sie insbesondere die von Dichttingsmassen
zu erwartende Elastizität nicht aufweisen.
Demgegenüber treten bei der erfindiingsgemälten
Verfahrensweise die Nachteile nicht auf. Die erfindungsgemäß zu verwendende Reaktionsmischung ist
linier I eiichligkeilausschluß für eine Anwendung als
Ein komponenten systeme hervorragend lagerbest and-■
fig. härtet hingegen an der fctichlcn Luft bei der Temperatur der Umgebung ausreichend rasch zu
blasenfreien vernet/len Massen aus. Insbesondere
weisen die erfindiingsgemäß cinzusclzenden Komposi-
tionen auch eine im Vergleich zu den Kompositionen der US-Patentschrift 32 67 078 wesentlich erhöhte
Elastizität auf. Darüber hinaus unterscheiden sich die erfindungsgemäß einzusetzenden Kompositionen von
den Kompositionen der US-Patentschrift 32 67 078 durch eine verbesserte Lagerfähigkeit.
Das Arbeiten mit den Isocyanatgruppen enthaltenden höhermolekularen Verbindungen — entsprechend dem
Verfahren der genannten französischen Patentschrift — verlangt über den Feuchtigkeitsausschluß hinaus —
insbesondere wenn es sich um urethangruppenhaltige Prepolymere handelt — bekanntermaßen eine Reihe
weiterer wichtiger Vorkehrungen, wenn sie lagerbeständig sein sollen. Eine wichtige Bedingung ist z. B. der
vollständige Ausschluß von solchen Verunreinigungen, wie z. B. von Metallsalzspuren, die bereits in sehr
geringer Konzentration Polymerisations- und Vernetzungsreaktionen der Isocyanatgruppe katalysieren. An
die Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Pigmente, Lösungsmittel und Weichmacher, die in sehr vitlen Fällen
verwendet werden, müssen deshalb, neben dem vollstänidgen Ausschluß von Wasser, zusätzlich hohe
Reinheitsanforderungen gestellt werden. Im Gegensatz dazu stellen die erfindungsgemäß zu verwendenden
Polymerisations- und Polykondensationsprodukte mit Carbamidsäurearylestergruppen äußerst unempfindliche
Systeme dar, so daß z. B. durchaus Zusatzstoffe von herkömmlichem Reinheitsgrad verwendet werden können.
Sie sind darüber hinaus auch in einem hohen Maße unempfindlich ge^n Feuchtigkeit. Aus dieser Eigenschaft
ergibt sich auch ein weser'ücher Vprteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens bei Anwendung als Zweikomponentensysteme, der darin besteht, daß die
erfindungsgemäß zu verwendenden Carbamidsäurearylestergruppen enthaltenden Produkte mit den
gebräuchlichen Zusatzstoffen, wie Füllstoffen. Pigmenten
und Lösungsmitteln, welche den in der Praxis für nicht feuchtigkeitsempfindliche Kombinationen üblichen
Wassergehalt und Reinheitsgrad aufweisen, in gebrauchsfertige lagerbeständige Mischungen übergeführt
werden können. Vor der endgültigen Anwendung werden diesen Mischungen dann die bi- oder polyfunktionellcn
Ketimine und/oder Enaminc zugemischt. Ein bestimmter, z. B. von den Zusatzstoffen herrührender
Wassergehalt hat bei diesen Kombinationen den besonderen Vorteil, daß sie, auch in sehr dicker Schicht,
z. B. auch im inneren Kern, sehr rasch durchhärten.
Eine rasche Durchhärtung der erfindungsgemäß einzusetzenden Dichtungsmassen, auch bei niedriger
Temperatur und in großer Schichtdicke, war insofern außerordentlich überraschend, da aus der Isocyanatchcmie
bekannt war daß Carbamidsäurearylester (Phenolabspaller) äußerst rciiktionsträgc. z. B. gegenüber
Wasser oder üblichen Kettcnverliingcrungsmitieln. hydrophobe Systeme darstellen.
Die gemäß dem crfindungsgcmäßcn Verfahren
einzusetzenden linearen und verzweigten Carbamidsäurcarylcsiergruppcn
aufweisenden Polymerisationsoder Polykondensationsprodukte sind nach bekannten Verfahren herstellbar. Vorzugweise werden diese
Produkte durch Umsetzung entsprechender Isocyanatgruppen enthaltender Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte
mit Phenoldcrivaicn. vorzugsweise in stöehiomclrischcn Mengenverhältnissen, gegebenenfalls
bei höheren Temperaturen und unter Verwendung der üblichen Katalysatoren, wie tertiäre Amine
und/oder Zinnverbindungen, hergestellt. Die Isocyanatgruppen enthaltenden Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte
(Isocyanatprepolymere) lassen sich ihrerseits durch Umsetzung der entsprechenden Hydroxyl-,
Amino- oder Sulfhydrylgruppen enthaltenden ι Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte, wie
vorzugsweise der üblichen hydroxylgruppenhaltigen Polyäther, Polythioäther, Polyester, Polyacetale oder
Polyesteramide, mit Di- oder Polyisocyanaten, ζ B. in einem NCO/OH-Verhältnis von 0,6 bis 1,5 oder mit
ι« einem großen Isocyanatüberschuß und anschließende
Entfernung des überschüssigen Isocyanats, z. B. durch Dünnschichtdestillation, herstellen.
Als lineare und verzweigte Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte mit Hydroxyl- und Sulfhy-
ii drylgruppen sowie primären und sekundären Aminogruppen,
kommen vorzugsweise solche mit Hydroxylgruppen und mittleren Molekulargewichten von 150 bis
10 000 in Betracht.
Genannt seien z. B. Polyätherpolyole, die durch
Genannt seien z. B. Polyätherpolyole, die durch
2" anionische Polymerisation, Copolymerisation und
Biockcopoiymerisaiion von Alkylenoxiden, wie Äthylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid, mit bi- oder
polyfunktionellen Alkoholen, wie Butandioi-(1,4), 1,1,1-Trimethyloläthan,
1,1,1-Trimethylolpropan, Hexantriol-
-'-) (1,2,6), Glycerin, Pentaerythrit und Sorbit, oder mit
Aminen, wie Methylamin, Äthylendiamin und 1,6-Hexamethylendiamin, als Startkomponenten oder durch
kationische Polymerisation und Copolymerisation cyclischer Äther, wie Tetrahydrofuran, Äthylenoxid und
!» Propylenoxid. mi; sauren Katalysatoren, wie Bortrifluoridätherat
und durch Polykondensation von unter Wasserabspaltung polykondensierbaren Glykolen. wie
Hexandiol-(1,6) in Gegenwart saurer Verätherungskatalysatoren, wie p-ToluolsuIfonsäure, erhalten werden,
Γ) sowie, z. B. im Hinblick auf eine Flammschutzwirkung,
Oxalkylierungsprodukte der Phosphorsäure und phosphoriger Säuren. /.. B. mit Äthylenoxid, Propylenoxid,
Butylenoxid und Styroloxid. Als Poiythioätherpolyolc kommen vorzugsweise die Poljkonder.sationsprodukte
-tu des Thiodiglykols mit sich und mit Diolen und/oder
Polyolen, wie z.B. Hexandiol-(1,6), Triäthylenglykol, 2,2-Dimcthyl-propandiol-(l,3) und 1,1,1-Trimethylolpropan,
in Gegenwart saurer Verätherungskatalysatoren. wie Phosphorsäure und phosphorige Säure, in Betracht.
4Ί Als Polyacetale seien vorzugsweise die Polykondensationsprodukte
aus Formaldehyd und Diolen und/oder Polyolen, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Btitandiol-(l,4).
Hexandiol-il.6), Thiodiglykol und I.l.l-Trimcthylolpropan,
mit sauren Katalysatoren, wie Phos-
•ii phorsäure und p-Toluolsulfonsäure, genannt. Als PoIycsterpolyole
sind vorzugsweise die Kondensationsprodukte aus Di und/oder Polycarbonsäuren und Diund/oclcr
Polyolen, die durch Polykondensation /.. B. von Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure,
• ι Hexahydrophthalsätire und Endomethylentetrahydrophthalsäure
mit Äthylenglykol. Butandiol-(l.4), Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Hexandiol-(l,6), 2.2-Dimethylpropandiol-(l,3).
1,1,1-Trimetliylolpropan und Hcxantriol-(l,2.6)
hergestellt werden, ferner Polycarbonate
wi der genannten Di· und Polyole und Polcstcrainide unter
zusätzlicher Verwendung von Aminoalkoholen, wie /.. B. Äthanolamin, sowie Polymerisationsprodukte von Lactonen,
wie z. B. F-Caprolacton geeignet.
Die genannten Polymerisations- und Polykondensate
tionsproduklc werden in bekannter Weise mit Di- und/oder Polyisocyanaten in Isocyanalgruppcn enthaltende
sogenannte Isocyanatprepolymere übergeführt. Nimmt man eine bestimmte zusätzliche Kcttcnver-
längerungsreaktion über Urethangruppen in Kauf oder
ist diese sogar erwünscht, so setzt man die hydroxylgruppenhaltigen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte
gegebenenfalls zunächst bei 0 bis 25°C und unter Kühlung und später gegebenenfalls über
meherere Stunden unter Erwärmung auf vorzugsweise 50 bis 1200C in einem NCO/OH-Verhältnis von 0,6 :1,5,
vorzugsweise von 0,7 bis 0,9, mit den Di- oder Polyisocytnaten um. Ist eine Kettenverlängerungsreaktion
nicht erwünscht, so verwendet man einen wesentlich größeren Oberschuß an Di- bzw. Polyisocyanat,
vorzugsweise für ein NCO/OH-Verhältnis von 3 bis 5 berechnet, verfährt im übrigen in derselben Weise wie
bei den niedrigen NCO/OH-Verhältnissen und entfernt schließlich das überschüssige Di- bzw. Polyisocyanat,
z. B. im Falle destillierbare;· Di- bzw. Polyisocyanate durch Dünnschichtdestillation oder, bei nicht destillierbaren
Isocyanaten, durch Lösungsmittelextraktion.
Als geeignete Di- oder Polyisocyanate seien z. B. genannt: Toluylendiisocyanat-(2,4) sowie dessen technische
Gemische mit TO!uy!cndiisocyanat-{2,6), Toluylen
diisocyanat-(2,6), Diphenylmethandibocyanat-(4,4'),
1,6-Hexamethylendiisocyanat, Naphthylendiisocyanat-(1,5),
m-Xylylendiisocyanat-l-Methyl^-diisocyanatocyclohexan,
lsophorondiisocyanat, 2,4,4-Trimethyl-1,6-diisocyanato-hexan,
dimeres Toluylendiisocyanat-(2.4). N.N'-Di-(4-methyl-3-isocyanatopheny!)-harnstoff, N.N'-N"-Tri-(6-isocyanato-hexyl)-biuret,
Triphenylmethantriisocyanat-(4,4',4"), das Umsetzungsprodukt aus 3 Mol
Toluylendiisocyanat-(2,4) und 1 Mol 1,1,1-Trimethylolpropan,
TYi- und Polymerisationsprdukte von Toluylendiisocyanat-(2,4), Mischtrimerisations- und Mischpolymerisationsprodukte
von Toluylendiisocyanat-(2.4) und 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Gemische isomerer
Diphenylmethandiisocyanate, mehr als zwei jeweils über Methangruppen verknüpfte Benzolkerne enthaltende
Polyisocyanate und Diisocyanate mit Diphenylmethanstruktur, deren Isocyanatgruppen teilweise in
Carbodiimidgruppen übergeführt sind.
Die i.ach bekannten Verfahren aus den genannten Komponenten hergestellten Isocyanatgruppen aufweisenden
Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte werden anschließend in bekannter Reaktion mit
Phenolen die durch C< —Cia-Alkylreste substituiert sind,
vorzugsweise in stöchiometrischen Mengen zu Carbamidsäurephenylestern
umgeseut. Diese Reaktion wird vorteilhaft bei höheren Temperaturen, vorzugsweise bei
50 bis 1200C und gegebenenfalls unter Verwendung der in der Isocyanatchemie gebräuchlichen Katalysatoren,
wie z. B. tert. Aminen und/oder Verbindungen des zwei- und vierwertigen Zinns, durchgeführt.
Die Herstellung de. Isocyanatgruppen aufweisenden Polymerisations- und Polykondensationsprodukte kann
in Substanz oder in gegenüber Isocyanaten inerten Lösungsmitteln durchgeführt werden. Nach beendeter
Umsetzung werden gegebenenfalls verwendete Lösungsmittel durch Destillation, vorzugsweise durch
Dünnschichtdestillation, entfernt. Es ist jedoch gegebenenfalls vorteilhaft, direkt die Lösungen der Isocyanatprepolymeren
weiter zu verwenden.
Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Ester, wie Äthylacetat, Butylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon,
Aromaten wie Toluol, Xylol und höhere Aromatengemische, sowie Gemische der genannten
Lösungsmittel.
Zur Herstellung der Isocyanatgruppen aufweisenden bi- und polyfunktir rillen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte
können gegebenenfalls die für Umsetzungen nach dem Isocyana'.polyadditionsverfahren
gebräuchlichen hydroxylgruppenhaitigen Kettenverlängerungsmiitel
mitverwendet werden. Neben einer Kettenverlängerungsreaktion ist es z. B. mit Hufe
polyfunktioneller Keltenverlängerungsmittel möglich, an sich nur bifunktionelle Polymerisations- und Polykondensationsprodukte
über Urethangruppen zu verzweigen. Durch den bei Verwendung von Kettenverlängerungsmitteln
erhöhten Gehalt an Urethangruppen ίο läßt sich gegebenenfalls die Viskosität der Isocyanatprepolymeren
im wünschenswerten Maße heraufsetzen.
Als Kettenverlängerungsmiuel kommen hierzu vorzugsweise
hydroxylgruppenhaltige Verbindungen, wie z.B. Butandiol-(1,4) 1,1,1 -Trimethylolpropan und Hydrochinon-di-(2-hydroxy-äthyläther),
in Betracht.
Als Katalysatoren, die in Mengen von 0,001 bis 2% verwendet werden können, kor.imen z. B. Diazabicyclooctan,
Dibutylzinndilaurat und Zinn(ll)-octoat in Frage.
2n Es sind eine große Anzahl suK ..ituierter Phenole für
die Herstellung der erfindungsger.äi1 zu vcrwcndcndcn
Carbamidsäurearylester geeignet. Im einzelnen seien genannt: 2-sek.-ButyI-phenol, 4-tert.-Butyl-phenoi,
4-(l,l,3,3-Tetramethyl-butyl)-phenol. 4-NonylphenoI-Gemische
mit verzweigten Nonylresien, Dodecyiphenoi-Gemische,
wie sie z. B. durch Anlagerung entsprechender Olefine an Phenole in Gegenwart von
Friedel-Crafts-Katalysatoren herstellbar sind.
Man konnte vermuten, daß sich außer den erfindungs-
Man konnte vermuten, daß sich außer den erfindungs-
JIi gemäß zu verwendenden Carbamidsäurearylestern.
welche als solche bei hohen Temperaturen in Isocyanat und Phenole gespalten werden, wovon man in vielfacher
Weise Gebrauch macht, alle sogenannten isoc>anatabspalter ähnlich im Sinne der Erfindung verhalten.
Überraschenderweise zeigt es sich jedoch, daß eine
Verwendung von analog den erfindungsgemäß zu verwendenden Carbamidsäurephenylestern aufgebauten
Malonester-. Acetessigester- oder Acetyl-icetonab-Spaltern,
weiche sogar bei niedrigen Temperaturen als die Phenolabspalter gespalten werden, sowie entsprechenden
Carbamidsäure-tert.-butylestern oder f-Caprolactamabspaltern
an Stelle der Phenolabspalter bzw. der Carbamidsäurearylester im Sinne der Erfindung nicht
möglich ist.
ι j Außer dem hier im einzelnen beschriebenen und auch
vorzugsweise angewendeten Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Carbamidsäurearylester
kommen selbstverständlich auch andere an sich bekannte Herstellungsverfahren in Betracht. So
"in lassen sich z. B. durch Umsetzung von linearen oder
verzweigten Polymerisations· oder Polykondensationsprodukten, die primäre oder sekundäre Aminogruppen
enthalten, mit Phosgen die entsprechenden Carbamidsäurechloride herstellen, die in zweiter Stufe mit
■)·") Natnumsalzen von Phenolen Carbaminsäureester ergeben.
Auch mit den Chlorameisensäureestern der entsprechenden Phenole lassen sich Aminogruppen
aufweisende Polymerisations- oder Polykondensationsprodukte in Tegenwart von Chlorwasserstoffakzepto-
bo ren auf einem einstufigen Weg in Carbamidsäurephenylester
überführen.
Als bi- oder polyfunktionelle Ketimine und Enamine
kommen die Kondensationsprodukte von primäre und/oder sekundäre Aminogruppen enthaltenden alibi
phatischen, cjc'oaliphytischen. araliphatischen und
aromatischen Di- oder Polyaminen mit aliphatischen, cycloaliphatische^ araliphatischen, aromatischen und
aliphatisch-aromatischen Ketonen unter Wasserabspal-
tung in Betracht. Sie werden zweckmäßig ζ. B. in der Weise hergestellt, daß das bei der Kondensation
entstehende Wasser fortlaufend durch azeotrope Destillation aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird.
Diese Kondensation bedarf im allgemeinen keiner Katalyse. Die Wasserabspaltung wird vorzugsweise
durch azeotrope Destillation durchgeführt, indem man stöchiometrische Amin- und Ketonmengen in einem
geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Benzol, Toluol und Xylol, beim Siedepunkt dieser Lösungsmittel umsetzt.
Als Di- oder Polyamine mit primären und/oder sekundären Aminogruppen kommen zur Herstellung
der Ketimine und Enamine solche in Betracht, die gegebenenfalls ungesättigte lineare oder verzweigte
aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 36 Kohlenstoffatomen, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste
mit vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen im Ring, araliphatisch^ Kohlenwasserstoffreste mit Benzyi-,
Xylylen-, Diphenylmethan- und Tolylgruppen und aromatische Kohlenwasserstoffreste mit vorzugsweise
Benzolkernen, sowie Carbonamidgruppen enthalten. Im einzelnen seien beispielsweise genannt: Äthylendiamin.
1,6-Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin, 4,4'-Diamino-diphenylmethan,
Tolylendiamin-(2.4) und Toluylendiamin-(2,6) sowie Gemische dieser Isomeren, Xylylendiamin-(l,3),
l-Methyl-2,4-diaminocyclohexan. Isophorondiamin, 2,4.4-Trimethyl-l,6-diaminohexan, 2.5-Dimethyl-piperazin.
N,N'-Diisobuty!hexamethylendiamin,
N.N'-Dibenzyl-hexamethylendiamin, N.N'-Dimethyläthylendiamin
sowie handelsübliche Carbonamidgruppen enthaltende Polyamine mit primären und sekundären
Aminogruppen.
Als Ketone sind solche geeignet, die zwei gleiche, zwei verschiedene oder einen Ring bildende lineare
und/oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und aromatische
Kohlenwasserstoffreste, wie vorzugsweise Phenylreste. sowie einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise
einen Phenylrest. und einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1
bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Im einzelnen seien
u, j iwtwia g^iiaitlll. JvicllIjMcllllJrlK.CUltl. VJVAI lly I KelUn,
Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Acetophenon.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden CarbamidsBurearylester und Ketimine und/oder Enamine werden
je nach dem erwünschten Vernetzungsgrad in Mengenverhältnissen von 0,5 bis 2 Äquivalenten Ketimine bzw.
Enamine pro Carbamidsäurearylestergruppe, vorzugsweise jedoch in stöchiometrischen Mengenverhältnissen,
gemischt. Zur Herstellung der gebrauchsfertigen Mischungen, gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie
Füllstoffen, Pigmenten, Lösungsmitteln, Weichmachern, Verdickungsmitteln und Alterungsschutzmitteln werden
z. B. die in der Lackindustrie gebräuchlichen Verfahren und Maschinen verwendet. Für das Einkomponentensystem
müssen die Komponenten wasserfrei sein und die Herstellung der Mischungen und deren Abfüllung in
geeignete Gefäße unter Feuchtigkeitsausschluß vorgenommen werden. Für das Zweikomponentensystem
lassen sich besonders vorteilhaft aus den Carbamidsäurearylestergruppen enthaltenden Polymerisations- oder
Polykondensationsprodukten und den gegebenenfalls zu verwendenden Zusatzstoffe, die gegebenenfalls
feucht sein können und nur technischen Reinheitsgrad aufzuweisen brauchen, ohne besondere Vorkehrungen
extrem lagerbeständige Vormischungen bereiten, in welche vor dem Gebrauch nur noch die Ketimin- bzw.
Enaminkomponente einzutragen ist.
Als Füllstoffe und Pigmente, die gegebenenfalls zui Herstellung der Verfahrensprodukte verwendet wer
den, seien beispielsweise genannt: Quarzsand. Quarz mehl, Kaolin, Talkum. Kreide, Asbestmehl, Stearate
sowie stearatbehandelte Mineralien, Titandioxid Chromoxid und Eisenoxid.
Als Lösungsmittel, die insbesondere zur Einstellung der gewünschten Viskosität in Mengen von 25 bis Tt
Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch in Menger unter 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmi
schung, verwendet werden, sind solche der bereit« genannten Art geeignet.
Weichmacher die gegebenenfalls zur Herstellung dei Verfahrensprodukte mitverwendet werden können, sind
z. B.: Phthalate, wie Dimethyl-. Diäthyl- und Dibutylphthalat. Phosphate, wie Trikresylphosphat. und PoIyätherthioäther,
wie das Kondensationsprodukt aus Thiodiglykol und Triäthylenglykol-mono-n-butyläther
sowie chlorierte Diphenyle.
Geeignete Alterungsschutzmittel sind z. B. 4-tert.-Butylbrenzcatechin,
2,6-Di-tert.-butylphenol, 2.6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol
und Jonol.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, gegebenenfalls Katalysatoren
mitzuverwend'?n. Als solche kommen z. B. tertiäre Amine, wie Endoäthylenpiperazin und organische
Zinnverbindungen, wie Zinn(Il)-octoat, in Betracht.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Mischungen aus linearen und/oder verzweigten Polymerisationsoder Polykondensationsprodukten, die Carbamidsäurearylestergruppen
enthalten, und bi- oder polyfunktionelle Ketiminen und/oder Enaminen und gegebenenfalls
Füllstoffe, Pigmente, Lösungsmitteln, Weichmachern und Alterungsschutzmitteln sind hervorragend zur
Anwendung als blasenfrei und in der Kälte härtende Dichtungsmassen, z. B. für den Hochbau- und Straßenbausektor
und für den Flugzeugbau geeignet. Die Verarbeitung erfolgt je nach der Viskosität der
Produkte mit den hierzu gebräuchlichen Werkzeugen. z. B. durch Streichen oder Spachteln.
Die Gcsuiiwiiiüigkeii uer Härtung wiru durch den
Wassergehalt der Mischungen und den Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft bestimmt und läßt sich
gegebenenfalls auch durch Wasserzugabe im gewünschten Maße steuern.
Insbesondere stellen die Produkte in Form standfester Mischungseinstellungen Fugendichtungsmassen mit
ausgezeichneten technologischen Eigenschaften für den Hochbausektor, z. B. für Beton-Beton, Beton-Gias und
Beton-Metall-Fugen dar.
a) Herstellung des erfindungsgemäß
zu verwendenden Ausgangsmaterials
zu verwendenden Ausgangsmaterials
(Herstellung eines trifunktionellen Polyäthers mit endständigen Carbair.idsäure-{4-nonylphenylester)-Gruppen).
1000 g eines trifunktionellen Polypropylenglykols
der OH-Zahl 56, welches nach bekannten Verfahren durch anionische Polymerisation von Propylenoxid
mit 1,1,1 -Trimethylolpropan bzw. dessen Natriumalkoholat
als Startkomponente erhalten wird, und 150 g Toluylendiisocyanat-(2,4) werden bei 20 bis 25° C
gemischt. Die Mischung wird 5 Stunden unter Rühren auf 700C erhitzt, wonach sie einen NCO-Gehalt von 3
Gewichtsprozent aufweist Zum auf 20 bis 25° C abgekühlten Isocyanatprepolymer werden 5 g Dibutyl-
z.inndilaurat und 190 g eines technischen 4-Nonyl-phenol-Gemisches
mit verzweigten Nonylresten gegeben. Anschließend wird weitere 4 Stunden unter Rühren auf
700C erhitzt. Das Produkt erhält danach praktisch kein
10
Isocyanat und hat ein Äquivalentgewicht von ungefähr
1630.
(Herstellung von l,6-Di-(cyclohexyliden-imino)-hexan).
N-CH2-CH2-CM2-CH3-CH2-Ch2-N
196g (2MoI) Cyclohexanon und 116g (IMoI)
Hexamethylendiamin werden in 5'.K) ml Toluol unter
Rückfluß erhitzt, wobei mit einer geeigneten Vorrichtung
das bei der Kondensation gebildete Wasser fortlaufend aus dem Rcaktinnsgcinisch entfernt wird.
Nach ungefähr b Stunden ist die Ilaupimenge an Wasser abgeschieden. Die Kondensation wird /ur
vollständigen Entfernung des restlichen Wassers weitere 6 Stunden unter Rückfluß forlgesetzt. Dann wird das
ι OiiiOi, ZüridLMsi uCi iNutTiuntiitK λ iiMu später in
Vakuum, abdestilliert. Zurück bleibt in praktisch quantitativer Ausbeute ein für die erfindungsgeniäße
Anwendung ausreichend reines l.fi-Di-cyclohexyliden
imiito)-hexan.
b) Herstellung einer elastischen Dichtungsmasse
100 Gewichtsteile des nach a) hergestellten PoIyäthers
mit Carbamidsäure-(4-nonyI-phcnylester)-Cjnippen werden mit 5 Gcwichtstcilcn Xylol, lOGewichtsteilen
Titandioxid-Rutil, 20 Gewichtsteilen Calciumcarbo-.lat.
30 Gewichtstcilcn getrockneter Tonerde und 10
GewiehtstCilen hydriertem Rizinusöl, welches als
Verdickungsmittel wirkt, gemischt. Zur homogenen Verteilung der Füllstoffe und Pigmente benutzt man
einen Planctcnmischcr mit Vakuumcinrichtung, so daß
die Mischung gleichzeitig bei einem Druck von 0.5 Torr von eingeschlossener Luft befreit werden kann. Die so
erhaltene Mischung ist. trotz Verwendung von Zusiazstoffen
mit üblichem Feuchtigkeitsgehalt und von nur technischem Reinheitsgrad, lagerbeständig. Zur Herstellung
einer härtbaren Mischung werden 8 Gewichtsteile des nach a) hergestellten l,b-Di-(cyelohexylidenimiMoJ-riexans
zugesetzt, 'vian crhäit eine Paste, die 24
Stunden verarbeitungsfähig ist. Zur Prüfung der Technologischen Eigenschaften werden Prüfkörper
nach DIN 5J 455 hergestellt (Buchmann Stab 100 χ 10x4 mm). Die Härtung verläuft untc Einfluß der
Luftfeuchtigkeit. Nach 7 Tagen bei Normalklima (20"C765% relative Luftfeuchtigkeit) ist die Vernetzung
vollständig abgeschlossen. Die Prüfung ergibt folgende Werte:
Shore-Härte(DIN53 505) U
Bruchdehnung 680%
Zugfestigkeit 12.5 kp<cm:
Spannung bei 100% Dehnung 5.5 kp/cm-
Wciterreißfestigkeil(DIN 53 515) 7.4 kp/cm-
Claims (2)
1. Verfahren zum Abdichten und Ausfüllen von Fugen, wobei man Gemische aus Carbamidsäureestergruppen
aufweisenden Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten und Reaktionsprodukten
von Polyaminen und Carbonylverbindungen in die Fugen einbringt und unter dem Einfluß von
Feuchtigkeit aushärten läßt, dadurch gekennzeichnet,
daß man Gemische, die aus Carbamidsäurearylestergruppen aufweisenden linearen und/
oder verzweigten Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten mit Ci-Cis-alkylsubstituierten
Arylestergruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 10 000 und bi- oder
polyfunktionellen Ketiminen und/oder Enaminen
sowie gegebenenfalls üblichen Zusätzen bestehen, in die abzudichtenden Fugen einbringt und dort mit
Feuchtigkeit reagieren läßt.
2. In Gegenwart von Luftfeuchtigkeit aushärtende Dichtungsmassen, bestehend aus einem Gemisch aus
a) Carbamidsäurear}!estergruppen aufweisenden linearen und/oder verzweigten Polymerisations-
oder Polykondensationsprodukten eines mittleren Molekulargeu ichts von 500 bis 10 000
mit Ci-C'iN-alkylsubstituierten Arylestergruppen
und
b) bi- oder polyfunktioncllc Ketiminen und/oder
Enaminen sowie gegebenenfalls
c) üblichen Zusätzen.
Priority Applications (6)
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