DE19744364A1 - Binder composition used e.g. for coating, adhering and filling foam structure formation - Google Patents

Binder composition used e.g. for coating, adhering and filling foam structure formation

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Abstract

A binder composition comprises a binder and at least one elastic compressible filler. Also claimed is the preparation of the composition by compressing and degassing the filler, mixing with the binder and storing under pressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bindemittel-Zusammensetzung zum Beschichten, Kleben, Dichten, Dämmen und Füllen unter Ausbildung einer Schaumstruktur sowie deren Herstellung und Verwendung.The invention relates to a binder composition for coating, Gluing, sealing, insulating and filling to form a foam structure as well as their manufacture and use.

Für eine Reihe von Bauanwendungen werden Polyurethan-Ortschäume eingesetzt. Hierbei sind einkomponentige Schaumsysteme, die eine Mischung bzw. Lösung von einem feuchtigkeitshärtenden NCO-Prepolymeren - vorzugsweise auf Basis MDI - und einem unter Druck verflüssigten Treibgas, z. B. FKW 152a, FKW 134a, DME oder Propan/Butan darstellen, dominierend. Solche auch als "Frothing-Schäume" bezeichneten Montageschäume expandieren durch Verdampfen der gelösten und/oder emulgierten Treibmittel spontan unmittelbar nach Entnahme aus dem Druckbehälter, z. B. einer Aerosoldose. Daher lassen sich diese Schaumsysteme auch in vertikalen Fugen anwenden, wo andere Systeme z. B. 2K-Systeme aus Kartuschen wegen ihres Fließverhaltens versagen bzw. nur eine geringe Spaltüberbrückung ergeben (max. 10 mm).Polyurethane local foams are used for a number of construction applications used. Here are one-component foam systems that are a mixture or solution of a moisture-curing NCO prepolymer - preferably based on MDI - and a propellant liquefied under pressure, e.g. B. PFC 152a, PFC 134a, DME or propane / butane are dominant. Such assembly foams, also known as "frothing foams" expand by evaporating the dissolved and / or emulsified blowing agents spontaneously immediately after removal from the pressure vessel, e.g. B. one Aerosol can. Therefore, these foam systems can also be used in vertical Apply joints where other systems such. B. 2K systems from cartridges fail due to their flow behavior or only slightly Gap bridging result (max. 10 mm).

Ein besonderer Nachteil der PU-Schäume aus Aerosoldosen ist ihr Gehalt an Treibgasen. Die Halogenalkane müssen wegen ihres Treibhauspotentials kritisch gesehen werden. So hat FKW-134a mit einem Greenhaus Warming Potential (GWP) von 0,26 immerhin noch ca. ein Viertel des Treibhauspotentials des vollhalogenierten Produktes FCKW-11 (GWP = 1,0). Andere Fluoralkane wie FKW-152a sind brennbar und haben weiterhin ein merkliches GWP von 0,02. Die Kohlenwasserstoffe, z. B. Propan/Butan, und Dimethylether sind zwar ohne Treibhauspotential; ihr Abbau in der unteren Atmosphäre trägt aber zum photochemischen Smog bei. Daher sind auch diese Treibgase nicht uneingeschränkt umweltverträglich. A particular disadvantage of PU foams made from aerosol cans is their content Propellants. The haloalkanes need because of their global warming potential be viewed critically. So FKW-134a has a green house warming Potential (GWP) of 0.26 is still about a quarter of the Global warming potential of the fully halogenated CFC-11 product (GWP = 1.0). Other fluoroalkanes like FKW-152a are flammable and still have one noticeable GWP of 0.02. The hydrocarbons, e.g. B. propane / butane, and Dimethyl ethers have no global warming potential; their breakdown in the lower But atmosphere contributes to photochemical smog. Therefore, too these propellants are not fully environmentally friendly.  

Ein weiterer Nachteil der Montageschäume mit Treibgasen ist in dem verwendeten Druckbehälter zu sehen, der stets ein, wenn auch geringes Sicherheitsrisiko darstellt.Another disadvantage of assembly foams with propellants is that used pressure vessel to see the always a, albeit slight Represents security risk.

Daher besteht ein Bedürfnis nach schäumenden Systemen, die ohne Verwendung von Einweg-Druckbehältern, z. B. Aerosoldosen, anwendbar sind. Zwar sind aufschäumende NCO-Prepolymere ohne Treibgase und ohne Druckbehälter in einigen Patentanmeldungen beschrieben. So wird in der EP 125 582 ein NCO-Prepolymer zum Verkleben von Gebäudeteilen beschrieben, welches 10 bis 20% eines vollhalogenierten Lösemittels mit einer Siedetemperatur von 20 bis 60°C enthält. Die Rohdichte der erhaltenen Schaumstoffe beträgt mehr als 200 g/l. Neben der hohen Rohdichte sind weitere Nachteile zu verzeichnen. So lassen sich die flüssigen Prepolymere nur auf waagerechten oder leicht geneigten Flächen zur Aufschäumung bringen. In der DE 39 41 595 wird ein flüssiges NCO-Prepolymer in einen offenzelligen, mit Kanälen und Öffnungen versehenen Weichschaum, der zuvor mechanisch in eine senkrechte Fuge eingedrückt wird, eingespritzt. Der so erhaltene Schaumstoff hat zwar gute klebende Eigenschaften, wegen der umständlichen Verarbeitung befriedigt diese Problemlösung jedoch nicht.There is therefore a need for foaming systems without Use of disposable pressure containers, e.g. B. aerosol cans are applicable. Foaming NCO prepolymers are without and without propellants Pressure vessels described in some patent applications. So in the EP 125 582 an NCO prepolymer for gluing building parts described, which with 10 to 20% of a fully halogenated solvent contains a boiling temperature of 20 to 60 ° C. The bulk density of the obtained Foams is more than 200 g / l. In addition to the high bulk density further disadvantages. This is how the liquid prepolymers can only be Foam on horizontal or slightly inclined surfaces. In DE 39 41 595 describes a liquid NCO prepolymer in an open-cell, with channels and openings provided soft foam, which was previously mechanical is pressed into a vertical joint, injected. The so obtained Foam has good adhesive properties because of the cumbersome Processing, however, does not satisfy this problem solution.

Allen beschriebenen Problemlösungen, die ohne einen Druckbehälter zur Aufschäumung führen, ist gemeinsam, daß ein feuchtigkeitshärtendes NCO-Prepolymer eingesetzt wird, welches durch Reaktion mit Luft- oder Umgebungsfeuchtigkeit Kohlendioxid freisetzt, welches das eigentliche Treibgas für die Schaumbildung bzw. Expansion des Prepolymeren ist.All described problem solutions that without a pressure vessel Foaming cause is common that a moisture-curing NCO prepolymer is used, which by reaction with air or Ambient moisture releases carbon dioxide, which is the real thing Propellant for the foam formation or expansion of the prepolymer.

Aufbauend auf diesem Stand der Technik ergab sich die Aufgabe, eine Zusammensetzung zu finden, die ohne Gasbildung einen Schaumstoff ergibt, der sich einfach zum Beschichten, Kleben, Dichten, Dämmen und Füllen verwenden läßt.Building on this state of the art, the task arose To find a composition that gives a foam without gas formation, which is easy to coat, glue, seal, insulate and fill lets use.

Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie beruht im wesentlichen auf der Verwendung von elastischen komprimierbaren Füllstoffen in dem Bindemittel. The solution according to the invention can be found in the patent claims. they relies essentially on the use of elastic compressible Fillers in the binder.  

So werden z. B. Schaumstoffe erhalten, wenn man elastische Partikel niedriger Dichte (« 1 g/ml) durch einen leichten Überdruck komprimiert und in diesem komprimierten Zustand mit einem beliebigen flüssigen, pastösen, gelförmigen oder sogar festen Bindemittel umhüllt, so daß vorzugsweise komprimierte Hohlpartikel mit einer Umhüllung von Bindemittel vorliegen. Das so erhaltene fließfähige Gemisch wird in geeignete Behälter, z. B. in Kartuschen, Eimer oder Beutel eingefüllt und aus diesen Behältern durch Auspressen, z. B. in beliebige Hohlräume, vorzugsweise Fugen eingebracht, wo es nach seiner Ausdehnung aushärtet bzw. abbindet. Anstelle eines Treibmittels (Gas oder gasbildender Stoff) wird also ein elastischer komprimierbarer Füllstoff in dem Bindemittel verwendet.So z. B. Foams obtained when elastic particles are lower Density («1 g / ml) compressed by a slight overpressure and in it compressed state with any liquid, pasty, gel-like or even solid binders, so that preferably compressed Hollow particles with a coating of binder are present. The so obtained flowable mixture is placed in suitable containers, e.g. B. in cartridges, buckets or Bags filled and from these containers by pressing, z. B. in any Cavities, preferably joints inserted where it is after its expansion hardens or sets. Instead of a blowing agent (gas or gas-generating Substance) thus becomes an elastic compressible filler in the binder used.

Die Erfindung besteht also im wesentlichen in einer formlosen Bindemittel- Zusammensetzung zum Beschichten, Kleben, Dichten, Dämmen, Füllen unter Ausbildung einer Schaum-Struktur unter Expansion, wobei das Bindemittel mindestens einen elastischen komprimierbaren Füllstoff enthält.The invention therefore essentially consists of an informal binder Composition for coating, gluing, sealing, insulating, filling under Formation of a foam structure under expansion, taking the binder contains at least one elastic compressible filler.

Als elastische komprimierbare Füllstoffe eignen sich Hohlkörper aus Polymeren, die bei 0 bis 50°C einen E-Modul von mindestens 0,5 N/mm2 aufweisen.Hollow bodies made of polymers which have an elastic modulus of at least 0.5 N / mm 2 at 0 to 50 ° C. are suitable as elastic compressible fillers.

Die Hohlkörper daraus sollten um den Faktor 1,5 bis 100, vorzugsweise um den Faktor 2 bis 50 bei einem Überdruck von bis zu 10 Atmosphären, insbesondere von 0,05 bis 5 Atmosphären komprimierbar sein. Darüber hinaus soll sich ein derartig komprimierter Hohlkörper auch nach einer Lagerungszeit von 6 Monaten innerhalb einer Zeitspanne von 0,1 bis 120, insbesondere von 0,5 bis 60 min auf mindestens 70 Vol-% seines Volumens erholen, wenn er nach Ausbringung expandiert.The hollow bodies from it should be around a factor of 1.5 to 100, preferably around the factor 2 to 50 at an overpressure of up to 10 atmospheres, be compressible in particular from 0.05 to 5 atmospheres. Furthermore should be such a compressed hollow body even after a storage period of 6 months within a period of 0.1 to 120, especially from Recover 0.5 to 60 min to at least 70 vol% of its volume if it expands after application.

Die Dichte der Hohlkörper soll bei Atmosphärendruck maximal 500 g/l, vorzugsweise ≦ 400 g/l betragen.The density of the hollow body should not exceed 500 g / l at atmospheric pressure, preferably ≦ 400 g / l.

Es können beliebig geformte Füllstoffe verwendet werden (Granulate).Fillers of any shape can be used (granules).

Besonders geeignet sind solche Füllstoffe, die durch Zerkleinern von offenzelligen oder geschlossenzelligen weichen bzw. elastischen Schaumkunststoffen erhalten werden. Zweckmäßigerweise werden mehrzellige Hohlkörper eingesetzt; Hohlkugeln sind aber auch möglich. Die Teilchengröße der Füllstoffe soll nach ihrer Ausdehnung maximal 20 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm und minimal 0,2 mm betragen. Dann fließt die erfindungsgemäße Zusammensetzung noch in den meisten Anwendungsfällen. In speziellen Fällen können auch größere Füllstoffe verwendet werden, z. B. wenn ein Spalt von mehr als 3 cm Dicke zu dichten ist.Such fillers, which are obtained by comminuting open-celled or closed-celled soft or elastic Foam plastics can be obtained. Expediently multi-cell hollow body used; Hollow balls are also possible. The The particle size of the fillers should not exceed 20 mm after their expansion,  preferably 1 to 10 mm and a minimum of 0.2 mm. Then the flows composition according to the invention still in most applications. In special cases, larger fillers can also be used, e.g. B. if a gap of more than 3 cm thick is to be sealed.

Als Basismaterial für die elastischen komprimierbaren Füllstoffe können beliebige Polymere Verwendung finden, z. B. Weich-PVC, weiche Polyurethane, Styrol-Butadien-Copolymere, Vinylacetat-Ethylen-Copolymere, Acrylester- Copolymere, Naturkautschuk und Silikon-Elastomere. Generell können Polymere und Copolymere mit einer Glasübergangstemperatur < 0°C, vorzugsweise -20°C bis -55°C verwendet werden.Can be used as the base material for the elastic compressible fillers any polymers can be used, e.g. B. soft PVC, soft polyurethanes, Styrene-butadiene copolymers, vinyl acetate-ethylene copolymers, acrylic ester Copolymers, natural rubber and silicone elastomers. Generally can Polymers and copolymers with a glass transition temperature <0 ° C, preferably -20 ° C to -55 ° C can be used.

Zweckmäßigerweise werden Elastomere eingesetzt, also chemisch oder physikalisch vernetzte Kunststoffe mit gummielastischem Verhalten. Konkret seien genannt: ACM, AU, BHR, BR, CHR, CM, CO, CR, CSM, EAM, ECO, EPDM,S, EP(D)M, P, EU, EVM, FKM, FVMQ, H-NBR, HR, MVQ, NBR, NR(IR), OT, PNF, PnR, SBR, X-NBR). Bevorzugt sind: ACM, CO, ECO, FKM, FVMQ, H- NBR und PNF.Elastomers are expediently used, ie chemically or physically cross-linked plastics with rubber-elastic behavior. Concrete may be mentioned: ACM, AU, BHR, BR, CHR, CM, CO, CR, CSM, EAM, ECO, EPDM, S, EP (D) M, P, EU, EVM, FKM, FVMQ, H-NBR, HR, MVQ, NBR, NR (IR), OT, PNF, PnR, SBR, X-NBR). Preferred are: ACM, CO, ECO, FKM, FVMQ, H- NBR and PNF.

Vorzugsweise ist der elastisch komprimierbare Füllstoff ein Elastomer mit offenzelliger oder geschlossenzelliger Schaumstruktur.The elastically compressible filler is preferably an elastomer with open-cell or closed-cell foam structure.

Das Basismaterial für den elastischen komprimierbaren Füllstoff kann aber selbst auch mehr oder weniger plastisch verformbar sein, wenn eine geschlossenzellige Schaumstruktur vorliegt. Wird z. B. ein Polystyrolschaum komprimiert, ohne daß das eingeschlossene Gas entweicht, so erholt sich der Füllstoff ausreichend aufgrund des komprimierten Gases.The base material for the elastic compressible filler can itself also be more or less plastically deformable, if one closed-cell foam structure is present. Is z. B. a polystyrene foam compresses without the trapped gas escaping, the recovers Filler sufficient due to the compressed gas.

Unter "Bindemittel" wird ein Stoff oder Stoffgemisch verstanden, womit man andere gleich- oder verschiedenartige Stoffe miteinander verbinden kann. Das Abbinden kann physikalisch durch Trocknen einer wäßrigen oder organischen Lösung bzw. Dispersion oder durch das Erstarren einer Schmelze erfolgen oder chemisch durch eine Reaktion, z. B. durch Einwirkung von Feuchtigkeit - vorzugsweise Luftfeuchtigkeit -, Luftsauerstoff, UV-Licht, kurzwelligen sichtbaren Licht oder durch Einwirkung von Wärme. Feste Bindemittel müssen also durch Zusatz von Wasser oder organischen Stoffen flüssig gemacht werden. Das Bindemittel sollte bei der Anwendung eine Viskosität von 100 bis 1010, insbesondere von 103 bis 108 mPas bei der Anwendungstemperatur haben, insbesondere zwischen -50 und 300°C, bevorzugt zwischen 0 und 50°C. Die Bindemittel können anorganischer Natur sein, z. B. Gips, Zement, Wasserglas und Kalk. Bevorzugt sind allerdings organische Bindemittel, wie sie üblicherweise in Kleb- und Dichtstoffen sowie in Gießharzen und Beschichtungsmassen verwendet werden. Derartige Bindemittel basieren z. B. auf folgenden Stoffen, insbesondere Polymeren: trocknende Öle, Alkydharze, Acrylharze, Polyisobutylen, Polyvinylether, Polyvinylalkohol (als Lösung), Polyvinylacetat, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Acrylat-Dispersionen, Ethylen-Vinylacetat-Dispersionen, Polyurethan-Dispersionen, reaktive Polyurethane, Silikone, PA, PES, E/VA und PI."Binder" is understood to mean a substance or mixture of substances with which other substances of the same or different types can be combined. The setting can be done physically by drying an aqueous or organic solution or dispersion or by solidifying a melt or chemically by a reaction, e.g. B. by the action of moisture - preferably atmospheric humidity -, atmospheric oxygen, UV light, short-wave visible light or by the action of heat. Solid binders must therefore be made liquid by adding water or organic substances. When used, the binder should have a viscosity of 100 to 10 10 , in particular 10 3 to 10 8 mPas at the application temperature, in particular between -50 and 300 ° C., preferably between 0 and 50 ° C. The binders can be inorganic in nature, e.g. B. gypsum, cement, water glass and lime. However, organic binders, as are usually used in adhesives and sealants, as well as in casting resins and coating compositions, are preferred. Such binders are based, for. B. on the following substances, in particular polymers: drying oils, alkyd resins, acrylic resins, polyisobutylene, polyvinyl ether, polyvinyl alcohol (as a solution), polyvinyl acetate, styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylate dispersions, ethylene-vinyl acetate dispersions, polyurethane dispersions, reactive polyurethanes, silicones, PA, PES, E / VA and PI.

Zweckmäßigerweise werden als Bindemittel auch Schmelzklebstoffe verwendet, insbesondere auf der Basis von PA, PES, PU und E/VA.Hotmelt adhesives are also expediently used as binders used, especially based on PA, PES, PU and E / VA.

Bevorzugt als Bindemittel sind wasser- und lösemittelfreie reaktive Bindemittel, die zu linearen Polymeren oder dreidimensional vernetzten Elastomeren führen. Unter diesen reaktiven Systemen sind feuchtigkeitshärtende Polyurethane und Luftsauerstoff-vernetzende Harze sowie über Silangruppen vernetzende Systeme (z. B. Silikone, silanterminierte Polyurethane, alkoxysilanterminierte Polyether usw.) besonders bevorzugt.Preferred binders are water-free and solvent-free reactive binders, which lead to linear polymers or three-dimensionally cross-linked elastomers. Among these reactive systems are moisture-curing polyurethanes and Atmospheric oxygen-crosslinking resins and crosslinking via silane groups Systems (e.g. silicones, silane-terminated polyurethanes, alkoxysilane-terminated Polyether, etc.) are particularly preferred.

Die Reaktiv-Systeme können sowohl einkomponentig als auch zweikomponentig sein, wobei die expandierenden Füllstoffe in einer oder in beiden Komponenten enthalten sein können.The reactive systems can be either one-component or be two-component, the expanding fillers in one or in two components can be included.

Unter den feuchtigkeitshärtenden Polyurethanen sind Prepolymere aus beliebigen Polyolen mit aromatischen Diisocyanaten, bevorzugt TDI und MDI, mit cycloaliphatischen Isocyanaten, besonders H12MDI und IPDI und aliphatischen Diisocyanaten, z. B. HDI, Butandiisocyanat geeignet.Prepolymers are among the moisture-curing polyurethanes any polyols with aromatic diisocyanates, preferably TDI and MDI, with cycloaliphatic isocyanates, especially H12MDI and IPDI and aliphatic diisocyanates, e.g. B. HDI, butane diisocyanate suitable.

Als bevorzugte Polyole sind Diole, Triole und deren Gemische auf Basis von Alkylenoxiden - vorzugsweise EO und PO, besonders bevorzugt Mischalkylenoxide - mit einem MG von 400 bis 6000, bevorzugt 900 bis 4000 und einer Funktionalität zwischen 2 und 3, ferner Polyole auf oleochemischer Basis, z. B. Sojapolyole mit OHZ von 120 bis 220, Rizinusöl mit OHZ = 165 sowie deren EO und/oder PO-Addukte mit OHZ 50 bis 180.Preferred polyols are diols, triols and mixtures thereof based on Alkylene oxides - preferably EO and PO, particularly preferred Mixed alkylene oxides - with a MW of 400 to 6000, preferably 900 to 4000 and a functionality between 2 and 3, further polyols on oleochemical  Base, e.g. B. Soy polyols with OHZ from 120 to 220, castor oil with OHZ = 165 and their EO and / or PO adducts with OHZ 50 to 180.

Neben den Polyetherpolyolen und oleochemischen Polyolen können zur Prepolymerbildung auch Polyesterpolyole, vorzugsweise linear oder schwach verzweigt eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Polyesterpolyole aus Adipinsäure, Phthalsäureanhydrid, Diethylenglykol, Triethylenglykol und Neopentylglykol.In addition to the polyether polyols and oleochemical polyols, Prepolymer formation also polyester polyols, preferably linear or weak can be used in branches. Polyester polyols are particularly preferred Adipic acid, phthalic anhydride, diethylene glycol, triethylene glycol and Neopentyl glycol.

Das Gewichtsverhältnis von Füllstoff zu Bindemittel ist so zu wählen, daß das Gemisch bei der Anwendung noch ausreichend verarbeitbar ist, d. h. seine Viskosität sollte im Bereich von 102 bis 1010 mPas, insbesondere von 103 bis 108 mPas zwischen 0 und 50°C liegen, gemessen nach Brookfield bei der Anwendungstemperatur.The weight ratio of filler to binder should be chosen so that the mixture can still be processed sufficiently when used, ie its viscosity should be in the range from 10 2 to 10 10 mPas, in particular from 10 3 to 10 8 mPas, between 0 and 50 ° C measured according to Brookfield at the application temperature.

Im allgemeinen beträgt das Gewichtsverhältnis Bindemittel zu Füllstoff 1 : 20 bis 50 : 1, insbesondere 1 : 10 bis 20 : 1.In general, the weight ratio of binder to filler is 1:20 up to 50: 1, in particular 1:10 to 20: 1.

Außer den beiden wesentlichen Komponenten (elastisch komprimierbarer Füllstoff und Bindemittel) können selbstverständlich noch weitere Komponenten in der Zusammensetzung sein. Diese sind nach Art und Menge aus den bekannten Rezepturen für Beschichtungsmassen, Klebstoffe, Gießmassen und Füllmassen bekannt. Dabei handelt es sich insbesondere um weitere Füllstoffe, Weichmacher, Lösemittel, Alterungsschutzmittel, Farbstoffe, Flammschutzmittel usw.In addition to the two essential components (elastically compressible Filler and binder) can of course do more Components in the composition. These are by type and quantity from the known recipes for coating compounds, adhesives, Casting compounds and filling compounds known. These are in particular: other fillers, plasticizers, solvents, anti-aging agents, Dyes, flame retardants, etc.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird durch Mischen ihrer Komponenten hergestellt.The composition of the invention is obtained by mixing it Components manufactured.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird unter Druck angewendet, wobei der Druck schon vor der Lagerung oder erst bei der Anwendung erzeugt werden kann. Die druckarm oder drucklos z. B. in einer Kartusche gelagerte Zusammensetzung wird bei der Anwendung zunächst mehr oder weniger zusammengedrückt und durch eine Düse z. B. in einen Spalt gepreßt. Die zusammengedrückten Füllstoffe erholen sich unter Volumenvergrößerung, bevor das Bindemittel abbindet. Dadurch wird der Spalt voll durch eine feste Schaum-Struktur ausgefüllt. The composition according to the invention is applied under pressure, the pressure being generated before storage or only during use can be. The depressurized or depressurized z. B. stored in a cartridge Composition becomes more or less when applied compressed and through a nozzle z. B. pressed into a gap. The compressed fillers recover with volume increase, before the binder sets. This will make the gap full by a solid one Filled in foam structure.  

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird aber zweckmäßigerweise unter einem Überdruck von bis zu 10 bar, insbesondere von 0,05 bis 5 bar gelagert werden. Dazu werden die Füllstoffe z. B. vor ihrer Einarbeitung in das Bindemittel vorkomprimiert, wobei der Überdruck maximal 5, vorzugsweise bis zu 2 bar, betragen soll. Eine bevorzugte Form der Einarbeitung besteht darin, daß die elastischen Hohlkörper insbesondere bei geschlossenporigen Füllstoffen mit Vakuum beaufschlagt werden, wodurch das Gas in geschlossenzelligen Partikeln durch Diffusion entweicht. Werden die Partikel nach ihrer Vakuumbehandlung wieder dem atmosphärischen Druck ausgesetzt, so schrumpfen die Partikel auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Dimension und können unmittelbar danach mit einem flüssigen oder flüssig gemachten Bindemittel (z. B. einem erweichten Schmelzkleber) benetzt und unter leichtem Druck z. B. in Kartuschen gefüllt werden. Dieser Druck wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die geschrumpften Hohlpartikel durch ihre Elastizität nicht in der Kartusche expandieren, wobei bei Kartuschen verhindert werden muß, daß sich die Kolben herausdrücken und bei Schmelzklebern verhindert werden sollte, daß die Masse expandiert, wenn die Schmelze noch nicht erstarrt ist.However, the composition according to the invention is expedient under an overpressure of up to 10 bar, in particular from 0.05 to 5 bar be stored. For this purpose, the fillers z. B. before they are trained in the Pre-compressed binder, the overpressure a maximum of 5, preferably to to 2 bar. A preferred form of incorporation is that the elastic hollow body, especially when closed-pore Fillers are vacuumed, causing the gas in closed-cell particles escape through diffusion. Become the particles after their vacuum treatment again the atmospheric pressure exposed, the particles shrink to a fraction of their original size Dimension and can immediately afterwards with a liquid or liquid made binder (e.g. a softened hot melt adhesive) and under light pressure e.g. B. filled in cartridges. This pressure will expediently chosen so that the shrunk hollow particles through their elasticity does not expand in the cartridge, with cartridges must be prevented that the pistons push out and at Hot melt adhesives should be prevented from expanding when the mass Melt has not yet solidified.

In diesem Falle wird das Bindemittel quasi als Druckbehälter verwendet, d. h. die komprimierten Füllstoff-Partikel werden mit einem bei Raumtemperatur festen Bindemittel beschichtet bzw. vollständig oder auch teilweise umhüllt. Das Bindemittel kann z. B. ein Schmelzklebstoff sein. Bei seiner Anwendung wird es durch Erwärmen verflüssigt, wobei der Füllstoff dann expandieren kann. Ähnlich ist es bei Verwendung von Gips oder wasserlöslichen Polymeren als Bindemittel und Wasser als Mittel zum Erweichen. Die Form dieser Zusammensetzung aus komprimiertem Füllstoff mit dem Bindemittel als Druckbehälter richtet sich vor allem nach der Anwendung. So ist z. B. im Falle des Schmelzklebstoffes eine Stangenform zweckmäßig und im Falle des Gipses eine rieselfähige Granulat-Form.In this case, the binder is used as a quasi pressure vessel, i. H. The compressed filler particles are filled with one at room temperature solid binder coated or completely or partially coated. The binder can e.g. B. be a hot melt adhesive. When using it it is liquefied by heating, the filler then expanding can. It is similar when using gypsum or water-soluble polymers as a binder and water as a softening agent. The shape of this Composition of compressed filler with the binder as The pressure vessel depends primarily on the application. So z. B. in the case the hot melt adhesive a rod shape useful and in the case of Gypsum is a free-flowing granulate form.

Aufgrund der einfachen Handhabung und der treibgasfreien Bildung von Schaumstrukturen eignet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung z. B. als Ortschaum zur Montage von Türen und Fenstern oder zum Beschichten von Flächen, zum Füllen von Hohlräumen sowie zum Dämmen. Because of the easy handling and the propellant-free formation of Foam structures, the composition according to the invention is suitable for. B. as local foam for mounting doors and windows or for coating of surfaces, for filling cavities and for insulating.  

Außerdem sind spaltüberbrückende Verklebungen leicht möglich, z. B. von Wandverkleidungen. Des weiteren können auch Polsterungen usw. mit derartigen Schäumen durchgeführt werden, wenn auch als Bindemittel eine elastische Komponente eingesetzt wird.In addition, gap-bridging bonds are easily possible, e.g. B. from Wallcoverings. Furthermore, upholstery, etc. can also be used such foams are carried out, albeit as a binder elastic component is used.

Auch die Herstellung von Formkörper mit Schaumstruktur ist einfach, wenn man die erfindungsgemäße Zusammensetzung in eine Form gepreßt und die Form nach dem Abbinden entfernt.The production of molded articles with a foam structure is easy, too the composition according to the invention is pressed into a mold and the Form removed after setting.

Durch die Auswahl geeigneter Komponenten, wie z. B. Flammschutzmittel, feuerresistente Bindemittel (z. B. Silikone, Gips) können Schäume mit hoher Feuerwiderstandsdauer formuliert werden.By selecting suitable components, such as. B. flame retardants, Fire-resistant binders (e.g. silicones, gypsum) can make high-foams Fire resistance duration can be formulated.

Durch Einsatz wasserlöslicher Bindemittel ist es auch möglich, wasserlösliche bzw. auswaschbare Schaumstoffe zu formulieren.By using water-soluble binders, it is also possible to use water-soluble ones or formulate washable foams.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen im einzelnen erläutert.The invention will now be explained in detail by means of examples.

BeispieleExamples 1. Herstellung der elastischen Mikrohohlkörper1. Production of the elastic micro hollow body 1.1 PU-Weichschaum-Granulat (G1)1.1 PU soft foam granules (G1)

Aus einem handelsüblichen offenzelligen, elastischen Weichschaum der Rohdichte 20 kg/m3 wurde durch Zerkleinern in einer Schneidmühle (Thermomix, Fa. Vorwerk) ein Granulat hergestellt, welches folgende Daten aufweist:
Partikelgröße: 2 bis 5 mm
Schüttgewicht: 15,0 g/l.A granulate was produced from a commercially available, open-cell, elastic soft foam with a bulk density of 20 kg / m 3 by comminution in a cutting mill (Thermomix, from Vorwerk), which has the following data:
Particle size: 2 to 5 mm
Bulk weight: 15.0 g / l.

Die Weiterverarbeitung des Granulates wird später beschrieben.The further processing of the granules will be described later.

1.2 PU-Weichschaum-Granulat (G2)1.2 PU soft foam granules (G2)

Aus einem PU-Weichschaum mit einer Rohdichte von ca. 30 g/l und einem Gehalt an offenen Zellen von < 50%, hergestellt aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-System aus Druckbehältern, wurde durch Zerkleinern wie im Beispiel 1.1 ein Granulat hergestellt, welches folgende Daten aufweist:
Partikelgröße: 1,5 bis 3,5 mm
Schüttgewicht: 26,0 g/l.From a flexible PU foam with a bulk density of approx. 30 g / l and an open cell content of <50%, made from a moisture-curing one-component system from pressure vessels, a granulate was produced by crushing as in Example 1.1, the following data having:
Particle size: 1.5 to 3.5 mm
Bulk weight: 26.0 g / l.

1.3 Zellkautschuk-Granulat aus SBR- und Naturkautschuk (G3)1.3 Cellular rubber granules made of SBR and natural rubber (G3)

Aus einer handelsüblichen Zellkautschuk-Bahn Typ ZK/NRL der Firma Köpp Zellkautschuk, Aachen mit einer Rohdichte von ca. 140 g/l wurden durch Zerkleinern ein Granulat mit unterschiedlichen Partikelgrößen hergestellt:
Partikelgröße: 3 bis 5 mm
Schüttgewicht: 70 g/l.Granules with different particle sizes were produced from a commercially available cellular rubber sheet type ZK / NRL from Köpp Zellkautschuk, Aachen with a bulk density of approx. 140 g / l:
Particle size: 3 to 5 mm
Bulk weight: 70 g / l.

1.4 Geschäumtes Granulat aus Polystyrol (Vergleichsversuch) (GV)1.4 Foamed granules made of polystyrene (comparative test) (GM)

Es wurde ein handelsübliches vorgeschäumtes Schaumgranulat VP-800 der BASF mit folgenden Daten verwendet:
Partikelgröße: 0,5 bis 2,0 mm
Schüttgewicht: 20 g/l.A commercially available pre-expanded foam granulate VP-800 from BASF with the following data was used:
Particle size: 0.5 to 2.0 mm
Bulk weight: 20 g / l.

2. Bindemittel2. Binder 2.1 Bindemittel B1 : NCO-Prepolymer2.1 Binder B1: NCO prepolymer

Rizinusöl OHZ = 165Castor oil OHZ = 165 13,3%13.3% Polyethylenglykol, MG = 600Polyethylene glycol, MW = 600 13,3%13.3% Tris(2-chlorpropyl)phosphatTris (2-chloropropyl) phosphate 15,0%15.0% Siloxan-Oxyalkylen-CopolymerSiloxane-oxyalkylene copolymer 1,6%1.6% DimorpholinodiethyletherDimorpholinodiethyl ether 0,4%0.4% Roh-MDI/31,0% NCO, F = 2,7Crude MDI / 31.0% NCO, F = 2.7 56,4%56.4% 100,0%           100.0%          Viskosität (25°C n. Brookf. RVT): 12 800 mPasViscosity (25 ° C after Brookf. RVT): 12,800 mPas

2.2 Bindemittel B2 : Wäßrige Dispersion eines Styrol-Acrylester- Copolymeren (B2)2.2 Binder B2: Aqueous dispersion of a styrene-acrylic ester Copolymers (B2)

Acronal 290 D, BASFAcronal 290 D, BASF 95,0%95.0% DicyclohexylphthalatDicyclohexyl phthalate 5,0%5.0% 100,0%           100.0%          Viskosität (25°C n. Brookf. RVT): 5000 mPasViscosity (25 ° C after Brookf. RVT): 5000 mPas

3. Herstellung der schäumenden bzw. vorgeschäumten Mischungen3. Production of the foaming or pre-expanded mixtures

Aus einem Granulat und einem Bindemittel wurde in einem Vakuummischer eine noch fließfähige Paste erzeugt, die unter leichtem Vordruck in eine Kunststoff- oder Aluminiumkartusche gefüllt wurde. Das Verhältnis Bindemittel/vorkomprimierter Füllstoff richtet sich nach der Bindemittelabsorption und ist in der Tabelle mit den Prüfergebnissen aufgeführt.A granulate and a binder were used in one Vacuum mixer creates a still flowable paste that is easy to use Form has been filled into a plastic or aluminum cartridge. The Binder / pre-compressed filler ratio depends on the Binder absorption and is in the table with the test results listed.

4. Prüfung der Anpastungen aus vorkomprimiertem Schaumstoffgranulat und Bindemittel4. Testing the pastes made of pre-compressed foam granulate and binder

In einem Zwischenraum, gebildet durch zwei handelsübliche Spanplatten mit einer Größe von 100×200×19 mm, die einen Abstand von 10 mm aufwiesen, wurde das in die Kartusche gefüllte Gemisch aus einem Bindemittel und Schaumgranulat mittels einer handelsüblichen Kartuschenpistole eingebracht und im Normklima (23°C/50% rel. F.) ihre Härtung durch Umgebungsfeuchtigkeit (im Falle des feuchtigkeitsreaktiven Bindemittels B-1) bzw. physikalische Abbindung durch Verdunstung des Wassers bei Polymer-Dispersionen (Bindemittel B-2) abgewartet.In a space formed by two standard particle boards with a size of 100 × 200 × 19 mm, which is a distance of 10 mm the mixture filled into the cartridge was made from a Binder and foam granulate using a commercially available Cartridge gun introduced and their in the standard climate (23 ° C / 50% rel. F.)  Hardening by ambient moisture (in the case of moisture-reactive Binder B-1) or physical setting by evaporation of the Waiting for water with polymer dispersions (binder B-2).

Nach erfolgter Abbindung/Trocknung wurden die Platten getrennt und aus dem erhaltenen unregelmäßigen Schaumkörper ein repräsentatives Stück zur Bestimmung der Rohdichte herausgeschnitten. Die Volumenbestimmung erfolgte durch Messung von Länge, Breite und Tiefe des Schaumstoffkörpers. Aus seinem Gewicht kann die Rohdichte erhalten werden.After setting / drying, the plates were separated and removed a representative piece of the irregular foam body obtained cut out to determine the bulk density. The Volume was determined by measuring length, width and depth of the foam body. The bulk density can be obtained from its weight will.

Die erhaltenen Schaumstoffe weisen folgende Eigenschaften auf:
The foams obtained have the following properties:

. .

Claims (11)

1. Bindemittel-Zusammensetzung zum Beschichten, Kleben, Dichten, Dämmen und Füllen unter Ausbildung einer Schaum-Struktur unter Expansion, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • A) ein Bindemittel und
  • B) mindestens einen elastischen komprimierbaren Füllstoff enthält.
1. Binder composition for coating, gluing, sealing, insulating and filling to form a foam structure with expansion, characterized in that it
  • A) a binder and
  • B) contains at least one elastic compressible filler.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein NCO-Prepolymer aus mindestens einem Polyol und mindestens einem Polyisocyanat mit einem NCO/OH-Verhältnis von < 2/1 ist, das eine Viskosität von 1 bis 50 Pas bei 20°C nach Brookfield hat.2. Composition according to claim 1, characterized in that the Binder an NCO prepolymer of at least one polyol and at least one polyisocyanate with an NCO / OH ratio of <2/1 which has a viscosity of 1 to 50 Pas at 20 ° C according to Brookfield. 3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine wäßrige oder nichtwäßrige Dispersion eines Polymeren oder Copolymeren mit einer Filmbildungstemperatur von mindestens < 5°C ist.3. Composition according to claim 1, characterized in that the Binder is an aqueous or non-aqueous dispersion of a polymer or copolymers with a film formation temperature of at least <5 ° C. 4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Schmelzklebstoff ist.4. Composition according to claim 1, characterized in that the Binder is a hot melt adhesive. 5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische komprimierbare Füllstoff um den Faktor 1,5 bis 100, vorzugsweise um den Faktor 2 bis 50 bei einem Überdruck von bis zu 10 bar, insbesondere von 0,05 bis 5 bar komprimierbar ist und sich innerhalb von 0,1 bis 120 min, insbesondere innerhalb von 0,5 bis 60 min auf mindestens 70 Vol-% seines Volumens erholt, wenn kein Überdruck mehr vorhanden ist.5. Composition according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized characterized in that the elastic compressible filler by a factor 1.5 to 100, preferably by a factor of 2 to 50 at an overpressure of up to 10 bar, in particular from 0.05 to 5 bar, and is compressible within 0.1 to 120 min, in particular within 0.5 to 60 min recovered to at least 70 vol% of its volume, if none There is more overpressure. 6. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch komprimierbare Füllstoff ein Elastomer mit Schaumstruktur ist.6. Composition according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the elastically compressible Filler is an elastomer with a foam structure. 7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein chemisch oder physikalisch vernetzter Kunststoff ist. 7. The composition according to claim 6, characterized in that the Elastomer is a chemically or physically cross-linked plastic.   8. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Anwendung flüssig ist, d. h. eine Viskosität von 102 bis 1010, insbesondere von 103 bis 108 mPas bei der Anwendungstemperatur, insbesondere zwischen -50 und 300°C, bevorzugt 0 bis 50°C hat.8. Composition according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is liquid when used, ie a viscosity of 10 2 to 10 10 , in particular 10 3 to 10 8 mPas at the application temperature, in particular between -50 and 300 ° C. , preferably 0 to 50 ° C. 9. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung unter einem Überdruck von bis zu 10 bar, insbesondere von 0,05 bis 5 bar bei 0 bis 50°C, insbesondere bei 20°C steht.9. Composition according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the composition under an overpressure of up to 10 bar, in particular from 0.05 to 5 bar at 0 up to 50 ° C, especially at 20 ° C. 10. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • a) den elastisch komprimierbaren Füllstoff zunächst komprimiert bzw. unter Volumen-Verringerung entgast und
  • b) den komprimierten Füllstoff unter Überdruck mit dem Bindemittel mischt und
  • c) diese gemischte Zusammensetzung unter Druck lagert.
10. A process for the preparation of the composition according to claim 8, characterized in that
  • a) the elastically compressible filler is first compressed or degassed with a reduction in volume and
  • b) the compressed filler is mixed with the binder under excess pressure and
  • c) this mixed composition is stored under pressure.
11. Verwendung der Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Dichten, Dämmen, Füllen und Kleben, insbesondere als Ortschaum.11. Use of the composition according to at least one of the Claims 1 to 9 for sealing, insulating, filling and gluing, especially as local foam.
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