DE3227230A1 - Schalldaemmendes material - Google Patents
Schalldaemmendes materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein schalldämmendes Produkt, das große Mengen eines durch ein Polymer gebundenen, schall-
-IO schluckenden Materials enthält.
Schalldämmende Materialien sind bereits durch Einarbeiten
von schallschluckenden Teilchen in polymere Bindemittel hergestellt worden. Der Beladungsgrad war jedoch
-I5 verhältnismäßig gering.
In der US-PS 4 110 510 enthält das beschriebene Schalldämmaterial ein mit Polyvinylchlorid imprägniertes
Drahtnetz, das mit chloriertem Polyethylen, das Bariumsulfat enthält, beschichtet ist. Das beschichtete Netz
wird auf zwei Seiten einer Schaumzwischenschicht aufgebracht. . Die maximale Beladung des chlorierten PoIyethylenbindemittels
mit Bariumsulfat entspricht einem Gewichtsverhältnis von 1 : 2; es sind also nur 2 Teile
Bariumsulfat je Teil Harzbindemittel vorhanden.
In der US-PS 4 010 818 liegt das beschriebene flexible
Schalldämmaterial in Form einer auf einem Vlies-Substrat haftenden, die Hauptmasse bildenden Beschichtung
vor. Die die Hauptmasse bildende Beschichtung besteht
aus Neopren und enthalt dispergierte Teilchen von Eisensulfid,
Eisenoxid, Bariumsulfat oder Bariumoxid. In dem angegebenen Herstellungsverfahren entspricht das Gewicht
des Bariumsulfats in dem Neopren nur dem Gewicht des Neoprens. Bezogen auf das Gesamtgewicht beträgt die
bevorzugte Teilchenkonzentration 45 bis 55 %, wobei 70 % als Maximum angesehen werden.
In der US-PS 4 191 798 ist das beschriebene, schalldämmende
Folienmaterial eine thermoplastische Zusammenbiß Setzung mit hohem Füllstoff gehalt. Sie enthält 5 bis
50 Gew.% eines Ethylenmischpolymeren, etwa 2 bis
15 Gew.% eines Prozeßöls und 50 bis 90 Gew.% eines Füllstoffes, der entweder Galciumcarbonat oder Bariumsulfat
sein kann. Sie erfordert die spezielle Kombination von Harzen wie Vinylacetat mit einem Ethylencopolymeren
zusätzlich zu dem Prozeßöl.
In bezug auf Hydrogelbindemittel beschreibt die US-PS 4 246 146 eine Klasse verwandter elastomerer Polyurethanhydrogelzusammensetzungen,
die die bevorzugten
Materialien der vorliegenden Erfindung einschließt. Die
Zusammensetzungen der US-PS 4 246 146 werden jedoch mit großen Mengen feuerhemmenden Materials gemischt, um
eine als Brandschutz wirksame Beschichtung zu erhalten. Die US-PS 4 241 537 beschreibt ein Pflanzenzuchtmedium
mit einem Gehalt an Polyurethanhydrogel. In keiner dieser Patentschriften wird auf die Möglichkeit hingewiesen,
selbsttragende, schalldämmende Strukturen herzustellen .
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine formbare, schalldämmende
Zusammensetzung herzustellen.
Es ist weiterhin Ziel der Erfindung, eine preiswerte, schallschluckende Zusammensetzung herzustellen, die bezogen
auf das Gewicht eine große Menge billigen schallschluckenden Materials und eine verhältnismäßig kleine
Menge eines teureren, polymeren Bindemittels enthält.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine schalldämmende
Zusammensetzung herzustellen, die die große Menge schallabsorbierender Teilchen eingearbeitet in
eine kleine Menge eines polymeren Bindemittels enthält, wobei die Zusammensetzung in die jeweils gewünschte
Gestalt gebracht werden kann.
Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe eine große Menge
an Teilchen eines schallschluckenden Materials in ein polymeres Bindemittel eingearbeitet werden kann, um die
gewünschten Formteile zu erhalten.
Ein weiteres Ziel ist die Herstellung einer flexiblen, schalldämmenden Zusammensetzung, bei der das Gewichtsverhältnis von Bariumsulfat zu. dem polymeren Binde-
-jO mittel größer als 10 : 1 ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein schalldämmendes Material gemäß den Ansprüchen vorgeschlagen.
-J5 Eine Masse schallschluckenden Materials kann zu einem
schalldämmenden Teil geformt werden, indem große Mengen des schallabsorbierenden Materials , wie Bariumsulfat
oder Calciumcarbonat, in wäßriger Suspension mit e.inem besonderen hydrophilen Prepolymer gemischt werden.
Durch Verwendung eines mit Wasser mischbaren, terminale Isocyanatgruppen tragenden Prepolymeren als Bindemittel
können große Mengen schon in wäßriger Suspension befindlicher, schallschluckender Teilchen bei Raumtemperatur
mit dem Prepolymeren gemischt werden, um eine reaktive Mischung herzustellen, bei der ausreichend Zeit zur
Verfügung steht, um die Masse in die gewünschte Gestalt zu bringen, bevor das Prepolymer härtet und ein polymeres
Bindemittel aus einem Polyurethanhydrogel bildet, das die große Teilchenmasse zusammenhält. Teilchenbeladüngen
mit Teilchenmengen von mindestens dem 10fachen des Gewichtes des Bindemittels werden leicht erreicht
und es können Beladungsraten von mindestens dem 20fachen erreicht werden. Das Material kann zu flexiblen
Folien geformt und zur Verstärkung auf eine Faser-■0
schicht aufgebracht werden. Darüberhinaus kann weiterhin
Latex hinzugesetzt werden, wenn eine weitere Verstärkung erwünscht ist.
Die reaktiven Endgruppen des Prepolymeren können entwe-._
der von den üblichen aromatischen Isocyanatendgruppen oder von aliphatischen Isocyanatendgruppen gebildet werden,
die die Reaktivität des Prepolymeren herabsetzen und damit einen längeren Zeitraum zur Ausbildung der
endgültigen Form der Teile zur Verfügung stellen. Durch 2Q die aromatischen Gruppen wird ein Prepolymeres gebildet,
das sich mit Wasser umsetzen kann und innerhalb von etwa 30 Sekunden härtet.
Der Hauptanteil des Polymergerüts des mit Wasser mischbaren Polyisocyanatprepolymeren kann aus einem Poly-
etherpolyol hergestellt werden, das genügend Oxethylen-Einheiten
enthält, um das Prepolymer mit Wasser mischbar zu machen. Um das Vernetzen der endgültigen Polymerbeschichtung
zu ermöglichen, wird bei einer Ausführungsform ein Polyol mit mehr als 2 Hydroxylgruppen verwendet.
Jede dieser Hydroxylgruppen kann mit den üblichen Diisocyanaten, w.ie Toluoldiisocyanat, verkappt werden,
um das mit Wasser mischbare Polyisocyanatprepolymer zu erhalten. In einer weiteren Ausführungsform kann die
.-JO endgültig vernetzte Polymerstruktur erhalten werden,
indem anstelle eines Polyols ein Diol als Basiseinheit des Prepolymeren gewählt, und die Isocyanatverkappung
mit einem Polyisocyanat durchgeführt wird, das mehr als 2 NCO-Gruppen je Molekül besitzt.
Die NCO-Gruppen des Prepolymeren liefern Kohlendioxid, wenn sie mit Wasser in Kontakt gebracht werden. Um
sicherzustellen, daß anstelle eines üblichen Polyurethanschaumes ein Gel gebildet wird, muß die wirksame
Menge an NCO-Gruppen je Prepolymermolekül herabgesetzt werden. Dies wird durch die Verwendung verhältnismäßig
großer Polyolmoleküle zwischen den terminalen NCO-Gruppen erreicht. Sind z.B. die Hydroxylgruppen eines
großen Polyolmoleküls mit den Diisocyanatgruppen verkappt, so wird ein durchschnittliches Molekulargewicht
(Zahlendurchschnitt) des Prepolymeren von etwa 2000 oder mehr erhalten. Das Prepolymer wind in Mengen im
Bereich von 1 bis 100 Teilen je 100 Teile Wasser und vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis 20 Teilen je
100 Teile Wasser verwendet. Obgleich die Schaumbildung kein besonderes Problem bei der Herstellung dieses Produktes
ist, wird eine Verfahrensweise bevorzugt, bei der nicht viel Schaum entwickelt wird. Wird daher innerhalb
des oben angegebenen Bereiches ein relativ großes
-jQ Verhältnis von Prepolymer zu Wasser verwendet, so kann
es ratsam sein, ein Prepolymer mit höherem Molekulargewicht zu verwenden, um die resultierende Anzahl von
NCO-Gruppen herabzusetzen und auf diese Weise jegliche Schaumbildung zu vermeiden. Die wäßrige Phase enthält
-)5 dabei große Mengen der Füllstoffe. Werden kleinere Prepolymermengen
verwendet, so ist nicht genügend Harz vorhanden, um die großen Mengen an Zusatzstoffen zu
binden. Es können größere Prepolymermengen verwendet werden, die zusätzlich den Vorteil einer höheren Festigkeit
bieten.
Das bei der Herstellung des Bindemittels bevorzugte Prepolymer besitzt ein verhältnismäßig hohes Molekulargewicht
mit einer verhältnismäßig geringen Menge an NCO-Gruppen je Gewichtseinheit. Schaummaterialien
322723Q
enthalten auf der anderen Seite eine sehr viel höhere
Konzentration an NCO-Gruppen je Gewichtseinheit des Prepolymeren. Beispielsweise enthalten die in der US-PS
4 066 578 beschriebenen Schaummaterialien etwa 2 Äquivalente NCO je 1000 g Prepolymer, wobei ein Äquivalent
NGO 42 g wiegt. Diese Konzentration kann auch als 2 Milliäquivalente NCO je g Prepolymer, abgekürzt als
2 mÄq. NCO/*g, ausgedrückt werden. Die erfindungsgemäßen
Prepolymere besitzen erheblich weniger NCO-Gruppen, ihr NCO-Gehalt liegt in der Größenordnung von etwa
1,0 mÄq. NCO/g oder weniger. Es befindet sich daher ein erheblich größerer Anteil des hydrophilen Polymeren zwischen
jeder terminalen NCO-Gruppe, die selbst hydrophob ist. Als Folge davon ist das Prepolymer insgesamt hydrophil
und löst sich vollständig in Wasser.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Prepolymeren mit niedriger NCO-Konzentration besteht in der Kettenverlängerung
eines Polyols mit Polyoxyalkylen-Einheiten. Beispielsweise kann bei Verwendung des Triols Glycerin
mit Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Einheiten das folgende, ein Prepolymer bildende Polyol erhalten werden,
CH2-O-f— CH2-CH A
CH.O—^CH2-CH -
I '
CH2-O—E-CH2-CH -
wobei der Went von η etwa 10 bis 50 beträgt und in dem
A ein Η-Atom oder eine Cl-U-Gruppe sein kann. Wenn A ein
Η-Atom ist, dann ist die in Klammern gesetzte Einheit Ethylenoxid (EO), und wenn A eine CHU-Gruppe ist, dann
ist die Einheit Propylenoxid (PO). Die verwendete Propylenoxid (PO)-Menge muß begrenzt werden, da das Prepolymer
nicht die notwendige Hydrophilität besitzt, wenn nur PO verwendet wird. Falls nur PO und EO verwendet
werden, dann sollte die Menge an PO weniger als etwa 50 % der Gesamtmenge PO + EO betragen, um ein in Wasser
lösliches Prepolymer zu erhalten. Ein weiterer Grund, diesen Bereich einzuhalten, besteht darin, daß die
feuerhemmende Eigenschaft des gebildeten Polymeren abnimmt, wenn der PO-Gehalt auf über 50 % ansteigt. Diese
Eigenschaft kann jedoch in einigen Anwendungsbereichen von Nutzen sein.
Dieses beschriebene spezielle trifunktionelle Polyol
wird dann mit einem Diisocyanat umgesetzt, um Urethanbindungen und die terminalen Isocyanatgruppen wie nachfolgend
gezeigt zu erhalten:
fl
-NCO
NCO
-NCO
Die Auswahl der Polyoxyalkylenkomponente hängt von den
Bedingungen ab, unter denen das mit Isocyanat verkappte Prepolymere anschließend in Wasser gelöst wird, um das
Gel zu bilden. Ein ausschließlich aus Ethylenoxid-Einheiten zusammengesetztes Polyoxyalkylen ist zwar hydrophil
und löst sich in Wasser, es ist jedoch bei Raumtemperatur fest. Hierdurch kann bei der Verwendung ein
Problem entstehen. Während darauf gewartet wird, daß sich der letzte Rest des festen Präpolymeren langsam in
Wasser löst, kann der bereits gelöste Teil vorzeitig
beginnen, ein Gel zu bilden, wie nachfolgend erklärt wird, so daß kein homogenes Gel erhalten wird. Um
diesem Problem aus dem Wege zu gehen, ist es vorteilhaft, £in in flüssiger Form vorliegendes Prepolymer zu
verwenden, das sich leicht und ohne Erwärmen, wodurch die Gelbildungsrate beschleunigt würde, löst und mit
dem Wasser mischt, um ein Gel mit hoher Beladung mit schallschluckenden Teilchen zu bilden. Ein bei Raumtemperatur
flüssiges Prepolymer kann erhalten werden, indem unterschiedliche Mengen eines verhältnismäßig hydrophoben
Comonomers in das Polymerisat auf Ethylenoxidbasis eingearbeitet werden. Comonomere, wie das in dem
vorangehenden Beispiel beschriebene Propylenoxid (PO) oder Butylenoxid (BO), können in statistischer Verteidig
lung, als Blockpolymere oder in beiden Formen so copolymerisiert
werden, daß das resultierende Copolymer hydrophil bleibt. Die statistische Copolymerisation wird besonders
bevorzugt, um den Erhalt eines flüssigen Prepolymeren mit niedriger Viskosität zu gewährleisten.
Der Zusatz dieser Comonomeren hat weitere wünschenswerte
Eigenschaften für bestimmte Anwendungsbereiche zur Folge, nämlich bei niedrigen Temperaturen verbesserte
Flexibilität, Elastizität und dergleichen. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bis zu etwa 50 Mol% eines
verhältnismäßig hydrophoben Comonomeren, wie Propylenoxid, mit dem Ethylenoxidmonomeren copolymerisiert werden
können und dabei noch immer hydrophile vernetzte Bindemittel erhalten werden, wenn diese Produkte bei
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Polyolzwischenprodukte
benutzt werden. Die bevorzugten Prepolymeren enthalten nur bis zu etwa 30 Mol% des verhältnismäßig
hydrophoben Comonomeren. Dementsprechend wird im Verlaufe dieser Beschreibung die Bezeichnung "PoIy-
-JO oxyethylenpolyol" in dem Sinne verwendet, daß nicht nur
ein Homopolymer aus Ethylenoxid einbegriffen ist, sondern auch hydrophile Copolymere des Ethylenoxids, wie
die vorstehend beschriebenen, bei denen sämtliche PoIyolderivate
etwa 2 oder mehr Hydroxylfunktionen besit-
-fg zen. Der Ethylenoxidgehalt ist im allgemeinen größer
als etwa 50 Mol%, so daß das resultierende Prepolymer
mit Wasser mischbar ist.
Wie jedoch in der US-PS 3 719 050 - auf die in der US-PS 4 241 537 Bezug genommen wird - beschrieben, können
auch größere Mengen anderer Alkylenoxide als Ethylenoxid verwendet werden, um ein verarbeitbares System,
einschließlich einer Emulsion anstelle einer echten Lösung, zu erhalten.
25
25
Die Prepolymeren müssen nicht flüssig sein. Wenn die Herstellung des Bindemittels bei erhöhter Temperatur
durchgeführt wird, kann das Prepolymer bei dieser höheren Temperatur verflüssigt werden. Diese flüssige
Schmelze kann dann leicht mit dem Wasser vermischt werden, um das homogene Gel zu bilden. Wird ferner ein
verkappendes Isocyanat mit verhältnismäßig niedriger Reaktivität gewählt, dann kann es vertretbar sein, ein
festes Prepolymer zu verwenden und zu warten, bis sich die feste Masse bei Raumtemperatur gelöst hat, da die
Gelbildungsreaktion noch nicht begonnen haben wird.
Die Prepolymere können durch Umsetzung von EO, PO oder BO mit Polyolen wie Glycerin, 1,2,6-Hexantriol,
1,1,1,-Trimethylolpropan, 3-(2-Hydroxyethoxy)-1,2-propandiol,
3-(2-Hydroxypropoxy)-1,2-propandiol, 2,4-Dimethyl-2-(2-hydroxyethoxy)-methylpentandiol-1,5,
1,1,1-Tris ["( 2-Hydroxyethoxy)methylJethan, 1,1,1,-Tris-Q2-hydroxypropoxy)methyl]propan,
Triethanolamin, Triisopropanolamin, Pyrogallol und Phloroglucin hergestellt
werden.
Ein Beispiel für ein geeignetes Polyol mit verlängerter Kette ist das Polyethertriol XD 1421 , das von der Dow
Chemical Company hergestellt wird. Es hat ein Mole-
kulargewicht von etwa 4900. Es ist in einem Verhältnis
von 3 in statistischer Verteilung copolymerisierten Oxyethylen-Einheiten
zu einer Oxypropylen-Einheit zusammengesetzt und hat einen Hydroxylgehalt von 0,61 mÄq.
g OH/g. Ein weiteres Beispiel für ein im Handel erhältliches
Material ist Pluracol^ V-7 von BASF Wyandotte,
bei dem es sich um ein flüssiges Polyalkylenpolyol mit hohem Molekulargewicht handelt.
Das Polyol mit verlängerter Kette kann anschließend mit
einem Polyisocyanat verkappt werden, um das Prepolymer zu bilden. Beispiele für geeignete Polyisocyanate zur
Herstellung dieses Prepolymertyps sind:
-]5 Toluol-2,4-diisocyanat, Toluo!-2,6~diisocyanat, handelsübliche
Mischungen aus Toluol-2,4- und -2,6-diisocyanaten,
Ethylendiisocyanat, Ethylidendiisocyanat, Propylen-1,2-diisocyanat,
Cyclohexylen-1,2-diisocyanat, Cyclohexylen-1,4-diisocyanat,
m-Phenylendiisocyanat,
3,3'-Diphenyl-4,4-biphenylendiisocyanat, 4,4'-Biphenylendiisocyanat,
3,3'-Dichlor-4,4'-biphenylendiisocyanat,
1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat,
1,lO-Decamethylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat,
Cumol-2,4-diisocyanat, 4-Methoxy-1,3-phenylendiisocyanat,
4-Chlor-1,3-phenylendiisocyanat,
4-Brom-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Ethoxy-1,3-phenylendiisocyanat,
Diphenylether-2,4-diisocyanat, 5,6-Dimethy1-1,3-phenylendiisocyanat,
2,4-Dimethyl-1,3-phenylendiisocyanat, Diphenylether-4,41-diisocyanat, Benzig
dindiisocyanat, 4,6-Dimethyl-1,3-phenylendiisocyanat,
9,10-Anthracendiisocyanat, Dibenzyl-4,4'-diisocyanat,
3,3'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 2,6-Dimet hy ld i phe η y 1-4,4'-diisocyanat, St üben-2,4-diisocyanat, 3,3'-Dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-
9,10-Anthracendiisocyanat, Dibenzyl-4,4'-diisocyanat,
3,3'-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 2,6-Dimet hy ld i phe η y 1-4,4'-diisocyanat, St üben-2,4-diisocyanat, 3,3'-Dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-
.jQ diphenyl-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Methylen-bis(diphenylisocyanat),
4,4'-Methylen-bis(dicyclohexylisocyanat),
Isophorondiisocyanat, PAPI (ein Polyarylpolyisocyanat - Handelsprodukt, vertrieben durch die Upjohn Company, wie in US-PS 2 683 730 beschrieben), 1,4-Anthracendiiso-
Isophorondiisocyanat, PAPI (ein Polyarylpolyisocyanat - Handelsprodukt, vertrieben durch die Upjohn Company, wie in US-PS 2 683 730 beschrieben), 1,4-Anthracendiiso-
-J5 cyanat, 2,5-Fluorendiisocyanat, 1,8-Naphthalindiisocyanat
und Benzofuran-2,6-diisocyanat.
Ebenfalls geeignet sind aliphatische Polyisocyanate wie das Triisocyanat Desmodur N-100, vertrieben von Mobay,
bei dem es sich um ein Biuretadditionsprodukt des Hexamethylendiisocyanats handelt, das Diisocyanat Hylen W,
vertrieben von DuPont, bei dem es sich um 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
handelt, das Diisocyanat IPDI oder Isophorondiisocyanat, vertrieben von Thorson
Chemical Corporation, bei dem es sich um 3-Isocyanato-
methyl-SjS.S-trimethylcyclohexylisocyanat handelt, oder
das Diisocyanat THMDI der Veba-Chemie, .bei dem es sich
um eine Mischung aus 2,2,4- und 2,4,4-Isomeren des Trimethylhexamethylendiisocyanats handelt.
Bei Durchführung eines weiteren Verfahrens zur Herstellung des Prepolymeren wird ein polyfunktionelles Isocyanat,
dessen Funktionalität größer als 2 ist, in Kombination mit einem Diol mit verlängerter Kette ver-•10
wendet.
Beispiele für geeignete Ausgangsdiole zur Kettenverlängerung für die erfindungsgemäße Herstellung von Prepolymeren
sind Ethylenglykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol,
1,2-Butylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol,
1,5-Pentandiol, 1,2-Hexylenglykol, 1,10-Decandiol,
1,2-Cyclohexandiol, 2-Buten-1,4-diol, 3-Cyclohexen-1,1-dimethanol,
4-Methyl-3-cyclohexen-1,1-dimethanol,
3-Methylen-1,5-pentandiol, Diethylenglykol, Resorcin,
Hydrochinon, 4,6-Di-tert.-butylcatechin, und Catechin.
Beispiele für im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Polyisocyanate "sind PAPI (ein handelsübliches Polyarylpolyisocyanat-Produkt, vertrieben von
OZZ / ZJU
der Upjohn Company, siehe US-PS 2 683 730), 2,4,6-Toluoltriisocyanat
und 4,4' ,4"-Triphenylmethantriisocyanat.
Weitere Verfahren zur Herstellung des hydrophilen verkappten Polyoxyethylenpolyol-Reaktionsproduktes, dessen
durchschnittliche Isocyanatfunktionalität größer als 2
ist, werden in der US-PS 4 137 200 beschrieben.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß besonders geeignete Gele dadurch hergestellt werden können, daß
zunächst ein Polyoxyethylenpolyol mit einem Polyisocyanat in der Weise verkappt wird, daß die reaktive
Funktionalität des verkappten Produktes größer als 2 ist. Anschließend wird das Harz durch Lösen in Wasser
umgesetzt, so daß ein vernetztes Gel entsteht.
Ferner ist es möglich, ein isocyanatverkapptes Polyoxyethylenpolyol
mit einer Funktionalität von ungefähr 2 zu verwenden; in diesem Fall kann ein polyfunktioneller
Reaktionspartner mit durchschnittlich beispielsweise 3 oder bis zu etwa 8 reaktionsfähigen Amin-, Hydroxyl-,
Thiol- oder Carboxyl-Gruppen je Molekül verwendet werden,
um ein dreidimensional vernetztes Produkt herzustellen. Der Reaktionspartner sollte vorzugsweise
- 23 -
reaktionsfähig genug sein, um bezüglich der Isocyanat-Gruppen
mit dem Wasser zu konkurieren. Geeignete polyfunktionelle Reaktionspartner sind Amine; Beispiele
sind Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin,
Polyethylenimin, Toluol-2,4,6-triamin, Ethylendiamin,
Trimethylendiamin, Tetramethylendiamin, Rentamethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Aminoethanol, Diethanolamin, Hydrazin, Triethanolamin, 4,4'-Methylenbis(p-chloranilin)
und dergleichen.
Um die Bindemittelstruktur herzustellen, wird das Prepolymer
in Wasser gelöst·, das auch 'das teilchenförmige Schalldämmaterial enthält. Einige der terminalen NCO-Gruppen
reagieren mit Wasser und bilden eine Carbamat-Verbindung, die bei Raumtemperatur instabil ist und
sich unter Bildung eines Amins zersetzt. Das Amin reagiert seinerseits mit einer weiteren terminalen NCO-Gruppe
der Kette und verbindet die beiden Ketten unter Bildung einer Harnstoffbindung. Diese Reaktion kann wie
folgt dargestellt werden:
H O
R-NCO + H2O >
R-N-C-OH ■ > R - NH2 +
instabil reaktionsfähiges
Amin
R-NH2 +" R1NCO
> R1N-C-NR
Harnstoffbindung
Es können verschiedene Typen von Schalldämmaterialien
in das Bindemittel eingearbeitet werden. Die meisten Materialien werden zunächst in der wäßrigen Phase suspendiert
oder gelöst, um eine Aufschlämmung oder Lösung zu bilden, und das Prepolymer wird anschließend mit der
Aufschlämmung vermischt. Die dem Wasser zugesetzte Menge kann von etwa 10 Teilen Material bis zu etwa 300 Teilen
Material je 100 Teile Wasser schwanken. Werden Konzentrationen unterhalb der unteren angegebenen Menge
-jQ verwendet, so ist es möglich, daß nicht genügend Schalldämmaterial
in dem gebildeten Bindemittel enthalten ist. Wird auf der anderen Seite dem Wasser mehr Material
als die obere angegebene Menge hinzugefügt, so bildet sich eine sehr dickflüssige Paste, die sich
.jc nicht gut mit dem Prepolymeren vermischt. Die Mengenangaben
für die schallschluckenden Zusatzstoffe beziehen sich auf Materialien, deren Dichte einem spezifischen
Gewicht von etwa 4,5 entspricht, wie dieses für Bariumsulfat gilt. Wenn sehr viel schwerere Teilchen, wie
Blei, verwendet werden, dessen spezifisches Gewicht 11,3 beträgt, könnten der wäßrigen Aufschlämmung selbstverständlich
größere Gewichtsme.ngen zugegeben werden, bevor eine zu dickflüssige Paste erhalten wird. In
einigen Fällen kann ein Teil des schallabsorbierenden Materials zu Beginn mit dem Prepolymeren gemischt
werden, anstatt es der wäßrigen Aufschlämmung oder Lösung zuzufügen; diese Verfahrensweise wird jedoch nicht
bevorzugt.
Die schalldämmenden Füllstoffe können die üblicherweise
verwendeten Materialien wie Eisensulfid, Eisenoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Bauxit, Gips, Blei oder
andere dichte Pulver, wie Metallpulver, sein. Bariumsulfat, Calciumcarbonat und Metallpulver werden besonders
-10 bevorzugt.
Ferner können der Mischung auch verstärkende Mittel hinzugefügt werden, um die Festigkeit der gebildeten
Zusammensetzung zu verbessern. Zu diesem Zweck können vielerlei Fasertypen verwendet werden, wie Holz-, Kohlenstoff-,
Glas-, Polyolefin-, Polyester-, Polyamid-, Cellulose- und Polyvinylalkoholfasern, Mineralwolle,
Metallfibern und dergleichen.
Die schalldämmende Zusammensetzung kann auch auf ein
Fasergewebe, oder -vlies aufgetragen werden, um die Festigkeit des erhaltenen Produktes zu verbessern. Beispiele
für geeignete Fasern sind Polyester-, Baumwoll-, Stahl- und Glasfasern sowie andere herkömmliche verstärkende
Materialien.
Bei der Herstellung eines schalldämmenden Produktes müssen
noch andere Gesichtspunkte berücksichtigt werden, als nur die Möglichkeit, eine große Menge an schallschluckendem
Material in einer verhältnismäßig kleinen Menge an polymerem Bindemittel unterbringen zu können.
Das schalldämmende Produkt muß auch die gewünschte Festigkeit und Dichte, den gewünschten Modul und den
nötigen Schrumpfwiderstand besitzen.
Die Werte für die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen
Hydrogelbindemittelsystems scheinen von der verwendeten Hydrogelprepolymermenge abzuhängen. Unter einigen Bedingungen
kann sogar eine kleine Menge von 5 g Prepolymer eine erhebliche Festigkeit geben, wenn eine so große
Füllstoffmenge wie 300 g verwendet wird. Die Zugfestigkeit
ist auch von der verwendeten Füllstoffmenge abhängig. Wie bei jedem Füllstoff enthaltenden Polymersystem
wird die Zugfestigkeit geringer, je mehr Füllstoff verwendet wird.
Eine von der Füllstoffmenge abhängige Beziehung besteht
auch für den Wert des Moduls, das Maß für die Steifigkeit, der eine Funktion der verwendeten Füllstoffmenge
ist. Es werden niedrige Modulwerte bevorzugt, da sie es zulassen, daß die Schichten oder Folien flexibel sind
und leicht an ein Objekt, das schallisoliert werden soll, angepaßt werden können. Ist für eine vorgegebene
Füllstoffmenge zu wenig Polymerbindemittel vorhanden,
so wird die Folie zu steif. Flexibilität wird auch deswegen angestrebt, weil sie die Fähigkeit des Materials,
mehr Schall zu absorbieren, unterstützt.
Die meisten der in den nachfolgenden Beispielen hergestellten Materialien haben einen gummiartigen bis lederartigen
Griff, was darauf hindeutet, daß eine gute Flexibilität erhalten wurde.
Man würde erwarten, daß die Trockendichte in kg/m nominell
eine Funktion der verwendeten Füllstoffmenge ist.
ι Da nur eine kleine Menge an Harz vorhanden ist, würde
man weiterhin erwarten, daß die Dichte direkt proportional zur zugegebenen Menge an Füllstoff ist. Die Tatsache, daß die Beziehung nicht durch einen konstanten
Wert in Abhängigkeit von der vorhandenen Füllstoffmenge gekennzeichnet ist, deutet daraufhin, daß Luft in die
Proben eingeschlossen wird. Es wird angenommen, daß bei Verwendung von mehr Füllstoff die Aufschlämmung von
Wasser und Füllstoff dickflüssiger wird und daher mehr Luft in die Mischung eingeschlossen wird. Ferner könnte
auch Luft eingeschlossen werden, wenn bei der endgültigen Mischung das -Hydrog§lprepolymer gemischt wird.
Die Schrumpfung des gebildeten Produktes ist eine Funktion der verwendeten Füllstoffmenge· Ohne Füllstoffzugabe
würde eine aus dem Harzbindemittel hergestellte Probe einen sehr viel höheren Schrumpfungsgrad aufweisen,
als dies in Gegenwart von Füllstoff der Fall ist.
Die Bruchdehnung Bariumsulfat enthaltender, schalldämmender Folien scheint in erster Linie von der Prepolymermenge
abhängig zu sein, die zur Formulierung yerwen- ^0 det wurde. Nimmt die relative Polymermenge ab, so nimmt
auch die prozentuale Bruchdehnung ab.
Die schalldämmende Zusammensetzung kann aus relativen Mengen an Füllstoff und Bindemittel zusammengesetzt
-| 5 sein, die, abhängig von den gewünschten Eigenschaften,
innerhalb eines verhältnismäßig breiten Bereiches schwanken. Wird das beschriebene spezielle, mit Wasser
mischbare Prepolymer verwendet, so ist es möglich, sehr große Füllstoffmengen in die Zusammensetzung einzuarbeiten.
Hierdurch werden die Kosten je schallschluckender Einheit gesenkt und die Schrumpfung des Produktes während
der Trocknung verringert. Es kann zusätzliches Bindemittel hinzugefügt werden, wenn ein festeres und
gummiartigeres Produkt gewünscht wird und wenn die Weiterverarbeitung erleichtert und die erforderliche Energie
gesenkt werde.n soll.
Zur Steigerung der Zugfestigkeit kann auch eine Latexemulsion
zu der Formulierung hinzugefügt werden. Latex-ν-..,^.^~,.~..
».-ν. .^, w^. ^v.^ 1 und Everflex ^ 81L, hergestellt
von W.R. Grace &. Co., können in Mengen bis zu etwa dem 20fachen der Menge an Prepolymerbindemittel
hinzugefügt werden. Es wurden gute Ergebnisse erhalten, wenn Latexemulsionen in Mengen bis zu dem "lOfachen des
Bindemittelgewichtes verwendet wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen
erläutert.
A. 12200 g des Polyethertriols XD1421, hergestellt von
der Dow Chemical Company, zusammengesetzt aus je 3 Oxethylen-Einheiten in statistischer Verteilung copolymerisiert
mit je 1 Oxypropylen, mit einem Moleku-
20-i largewicht von etwa 4900 und einem Hydroxylgehalt
von 0,61 mÄq. OH/g wurden bei Unterdruck bis zu
einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,038 % getrocknet und der pH-Wert mit Benzoylchlorid so eingestellt, daß
der pH einer 5 %igen Lösung des Triols 4,25 betrug.
Das Triol wurde anschließend bei 57 C über einen
Zeitraum von 41 Stunden mit 1452,8 g Toluoldiisocyanat Typ II, hergestellt von der Olin Chemical
Company, umgesetzt. Bei diesem technischen Toluoldiisocyanat handelt es sich um ein Gemisch aus 80 Teilen
2,4-Toluoldiisocyanat und 20 Teilen 2,6-Toluoldiisocyanat.
Das Umsetzungsprodukt war eine blaßgelbe Flüssigkeit mit einer Viskosität von 10 000 bis
30 000 mPa.s bei -25° C und einem Gehalt von
1,00 mÄq. NCO/g.
B. 16084,5 g des Polyethertriols XD1421, hergestellt
von der Dow Chemical Company und zusammengesetzt aus
je 3 Oxyethylen-Einheiten in statistischer Verteilung
copolymerisiert mit je 1 Oxypropylen, dessen
^5 Molekulargewicht etwa 4900 und dessen Hydroxylgehalt
0,61 mÄq. OH/g betrug, wurden bei Unterdruck bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 0,1 % getrocknet
und der pH-Wert wurde mit Benzoylchlorid so eingestellt, daß der pH einer 5 %igen Lösung des
Triols 4,24 betrug. Das Triol wurde bei 60 C über einen Zeitraum von 8 Stunden mit 1819,5 g Toluoldiisocyanat
Typ II der Olin Chemical Company umgesetzt. Bei diesem technischen Toluoldiisocyanat handelt
es sich um ein Gemisch aus 80 Teilen 2,4-Toluoldiisocyanat
und 20 Teilen 2,6-Toluoldiisocyanat. Das
Umsetzungsprodukt war eine blaßgelbe Flüssigkeit mit
einer Viskosität von etwa 11250 mPa.s bei 25° C und einem Gehalt von 0,55 mÄq. NCO/g.
Beispiele 1-7
Diese Beispiele veranschaulichen die Eigenschaften der
Folien, die erhalten werden, wenn steigende Mengen des Füllstoffes Bariumsulfat BaSO. mit unterschiedlichen
Mengen des Hydrogelbindemittels vermischt werden.
Eine wäßrige Mischung wurde durch Hinzufügen von Bariumsulfat in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen zu 50 g
Wasser unter Rühren der Mischung hergestellt. Das Hydrogelprepolymer gemäß A wurde in den in Tabelle 1A angegebenen
Mengen hinzugefügt und die Mischung 10 Sekunden lang gerührt. Die Tabelle gibt die Mengen der beiden
Bestandteile in dem gebildeten Produkt in zwei Darstellungsweisen wieder. Zum einen wird die Bindemittelmenge
als Gew.% Bindemittel angegeben, womit der Anteil des Bindemittels an der Gesamtmenge aus Bindemittel und
Bariumsulfat ausgedrückt ist. Zum anderen wird die Bariumsulfatmenge,
bezogen auf 100 Teile Harzbindemittel, angegeben, abgekürzt mit "phr". Die formbare Mischung
- 32 -
wurde in einen Rahmen mit 15,24 χ 15,24 cm Kantenlänge
und 0,231 cm Höhe gegossen. Eine Polyethylenfolie war
unter dem Rahmen angebracht worden, und nachdem das Material in den Rahmen gegossen worden war, wurde eine
zweite Polyethylenfolie darübergelegt. Das Material wurde
mit Hilfe eines 8,16 kg schweren Rollholzes gleichmäßig ausgebreitet.
Polymer | Tabelle 1A | Gew.% | BaSO4 | |
Beispiel | g | BaSO4 | Polymer | "phr" |
5 | g | 3,25 | 3000 | |
1 | 5 | 150 | 2,44 | 4000 |
2 | 5 | 200 | 1 ,64 | 6000 |
3 | 10 | 300 | 6,25 | 1500 |
4 | 10 | 150 | 4,80 | 2000 |
5 | 10 | 200 | 3,22 | 3000 |
6 | 20 | 300 | 6,25 | 1500 |
7 | 300 | |||
Die Eigenschaften des gebildeten Produktes werden in Tabelle
1B wiedergegeben. Während des Trocknens trat eine Schrumpfung des Materials in dem in Tabelle 1B angegebenen
Umfang ein. Der prozentuale Schrumpfungsgrad
- 33 -
wurde ermittelt, indem die endgültig erhaltene Fläche gemessen wurde und mit der Fläche der Ausgangsform
verglichen wurde.
verglichen wurde.
Die Trockendichte wurde bestimmt, indem die Probe gewogen und das Gewicht durch"das Volumen der Probe geteilt
wurde.
Die Bruchspannungs- und Bruchdehungswerte wurden aus der Spannungs-ZDehnungskurve ermittelt und der Modul
wurde aus dem anfänglichen Steigungswinkel der Kurve berechnet. Dieser Modul ist ein Maß für die Flexibilität
der Probe.
Trocken dichte kg/m3 |
Tab el | Ie 1B | Modul | Bruch spannung N/mm2 |
Bruch dehnung % |
|
Beispiele | 2178 | Schrumpfung beim Trocknen % |
Dicke cm |
775 | 0,097 | 271 |
1 | 2563 | 8,5 | 0,2469 | 950 | 0,090 | 97 |
2 | 4869 | 5,9 | 0,2423 | 2142 | 0,124 | 30 |
3 | 2435 | 2,3 | 0,2878 | 4946 | 0,393 | 255 |
4 | 2467 | 13,0 | 0,2461 | 3293 | 0,386 | 238 |
5 | 2338 | 8,7 | 0,2512 | 4671 | 0,303 | 116 |
6 | 2002 | 3,4 | 0,2944 | 2777 | 0,352 | 236 |
7 | 5,2 | 0,3391 | ||||
3 27 V 2*3 U
Bei konstanter Polymermenge steigt mit steigender Bariumsulfatmenge
im allgemeinen der Wert des Moduls, wodurch eine Zunahme der Steifheit angezeigt wird.
Gleichzeitig nimmt der Dehnungswert ab, was die geringere Flexibilität zeigt.
Diese Beispiele zeigen, daß eine verhältnismäßig kleine Menge dieses speziellen Polymers in der Lage ist, eine
große Menge eines dichten Füllstoffes zu binden oder zu -)0 umschließen, wodurch die lederartige oder gummiartige
Beschaffenheit entsteht, die eine ausschlaggebende Eigenschaft eines schalldämmenden Materials ist.
Beispiele 8-11
Diese Beispiele zeigen die Zugabe von Bariumsulfat zu dem Hydrogelprepolymer gemeinsam mit der Zugabe eines
Latexmaterials, wodurch das gebildete Produkt weitere vorteilhafte Eigenschaften, wie erhöhte Zugfestigkeit,
erhielt.
In diesen Beispielen wurde die Bariumsulfatmenge konstant
bei 200 g gehalten und die Menge des gemäß A hergestellten Hydrogelprepolymers wie in Tabelle 2A
angegeben variiert. Es wurden zwei verschiedene Latices hinzugefügt. Bei dem in der Tabelle mit "V" bezeichneten
Latex handelte es sich um Versaflex 1, ein Acrylterpolymer der W. R. Grace & Co. Dieses Material enthält
54 bis 56 % Feststoffe. Bei dem anderen, mit "E" bezeichneten Latex handelte es sich um das Produkt Everflex
81L, ein Polyvinylacetatcopolymer der W.R. Grace & Co. mit einem Feststoffgehalt von 49 %. Im
Laufe dieses Verfahrens wurde Bariumsulfat zu dem wäßri- -)0 gen Latex hinzugefügt und beide miteinander vermischt.
Nach dem Vermischen wurde das Hydrogelprepolymer zugegeben und der Mischvorgang für weitere 10 Sekunden fortgesetzt.
-f5 Die Materialien wurden wiederum in eine quadratische
Form, deren Kantenlänge 15,24 cm χ 15,24 cm und deren Höhe 0,231 cm betrug, gegossen. Es wurde das gleiche
Walzverfahren wie in den Beispielen 1 bis 7 verwendet, um Folien mit den in Tabelle 2B gezeigten Eigenschaften
herzustellen.
oll /ZJU
- 36 -
Polymer | Tabelle | 2A | BaSO4 | BaSO | |
Beispiel | 9 | Latex | g | "phr" | |
5 | g | 200 | 4000 | ||
8 | 10 | V 50 | 200 | 2000 | |
9 | 5 | V 50 | 200 | 4000 | |
10 | 10 | E 50 | 200 | 2000 | |
11 | E 50 | ||||
wobei es sich bei dem Harz um das Hydrogel handelt
Beispiele | Trockendichte kg/m3 |
Dicke cm |
Modul | Bruchspannung N/mm2 |
Bruchdehnung % |
8 | 2069 | 0,3190 | 22902 | 1,276 | 8,43 |
9 | 2111 | 0,3145 | 21753 | 1,014 | 23 |
10 | 1970 | 0,3566 | 45194 | 3,235 | 1,23 |
11 | 1983 | 0,2987 | 33182 | 1,662 | 4,31 |
Durch den Latexzusatz wurde die Festigkeit des gebildeten Produktes signifikant verbessert, wie an den erhöhten
Bruchspannungswerten erkennbar ist. Es wurden jedoch auch die Modulwerte erheblich angehoben, was das
Produkt steifer werden ließ. Dies könnte die viskoelastische
Dämpfung des Bindemittels beeinträchtigen.
Beispiele 12 - 17
Diese Beispiele zeigen die Eigenschaften von Folien,
die erhalten werden, wenn steigende Mengen des Füllstoffes Calciumcarbonat CaCO_ mit unterschiedlichen Mengen
-)O des Hydrogelbindemittels gemischt werden. Es wurde das
gleiche Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 7 verwendet mit dem Unterschied, daß das Prepolymer gemäß B
verwendet wurde und das Prepolymer auf ca. 42 C vorerwärmt wurde, um es vor der Verwendung leichter messen
-J5 und gießen zu können. Für jedes Beispiel werden die
Bestandteile in Tabelle 3A und die Eigenschaften des
Produktes in Tabelle 3B angegeben.
Beispiele | Polymer | CaCO3 | Gew.% | CaCO3 |
g | g | Polymer | "phr" | |
12 | 5 | 97,7 | 5,1 | 1954 |
13 | 5 | 130 | 3,8 | 2600 |
14 | 5 | 140 | 3,6 | 2800 |
15 | 10 | 97,7 | 10,2 | 977 |
16 | 10 | 130,2 | 7,1 | 1302 |
17 | 10 | 140 | 7,1 | 1400 |
611 I Δ JU
Beispiele | Trockendichte kg/m3 |
Schrumpfung beim Trocknen % |
Modul | Bruch spannung N/mm2 |
Bruch dehnung % |
12 | 2242 | 19,57 | 4210 | 0,455 | 61 |
13 | 1650 ' | 12,42 | 2916 | 0,338 | 82 |
14 | 1477 | 11,39 | 4247 | 0,345 | 93 |
15 | 2258 | 22,28 | 5452 | 0,538 | 179 |
16 | 1522 | 10,26 | 4701 | 0,483 | 286 |
17 | 1698 | 11,07 | 3575 | 0,421 | 239 |
Die erhaltenen Produkte sind ebenfalls von gummi- bis lederartiger Beschaffenheit und sind dementsprechend
gute Schalldämmaterialien. Da die Dichten geringer sind
als bei Verwendung von Bariumsulfat, müssen die Folien
dicker sein, um die gleiche Masse pro Flächeneinheit zu erhalten.
Dieses Beispiel zeigt die Eigenschaften einer Folie,
die erhalten wurde, indem der Mischung aus Calciumcarbonat und dem Hydrogelbindemittel ein Tensid zugesetzt
wurde.
Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 15 angewendet, mit dem Unterschied, daß die wäßrige Ausgangsauf
schlämmung zusätzlich 0,5 g des Tensids Pluronic P-75 der BASF Wyandotte enthielt. Die Eigenschaften des
erhaltenen Produktes werden in Tabelle 4 angegeben.
Beispiele Trockendichte Schrumpfung Modul Bruch- Bruch-
beim spannung dehnung
ο Trocknen ?
kg/m° % N/rrm %
18 1858 18,09 2544 0,428 345
Diese Daten zeigen die signifikante Abnahme des Moduls, 15
die von dem Tensid verursacht wird und die eine flexiblere Folie zur Folge hat.
Beispiel 19
Dieses Beispiel zeigt die Verwendung einer Vliesunterlage, um der schallschluckenden Zusammensetzung zusätzliche
Festigkeit zu verleihen.
Zunächst wurden 50 g Wasser und 150 g Bariumsulfat zusammengemischt.
Anschließend wurden 5 g des Prepolymeren gemäß B zugegeben und der Mischvorgang für weitere
10 Sekunden fortgesetzt. Die Mischung wurde dann auf eine Schicht loser, unbehandelter KODEL Polyesterfasern
gegossen. Das Faservlies befand sich auf einer Polyethylenfolie und nach der Beschichtung wurde eine zweite
Folie darübergelegt und die zwischen den Folien befindliche Schicht wurde mit einem 8,16 kg schweren Rollholz
ausgerollt.
Das so gebildete Produkt hatte die in Tabelle 5 gezeigten Eigenschaften.
Beispiel Dicke Modul Bruchspannung Bruchdehnung
2
cm N/mm %
cm N/mm %
19 0,1194 5621 2,014 25
- 41 -
Die Ergebnisse zeigen den sehr signifikanten Anstieg
der Zugfestigkeit im Vergleich zu Fieispiel 1, wenn eine
Vliesunterlage verwendet wird.
VOE/UGS/wo
Die Tabellenwerte wurden aus den Werten der Tabellen der ursprünglichen Anmeldung umgerechnet. Die ursprünglichen
Tabellen werden nachfolgend in der Originalfassung wiedergegeben:
Dry Density lb/ft3 136 |
TABLE IB | Thick ness ϊ nfh |
Modulus 775 |
F Stress psi |
F Strain |
I \ |
I I I |
|
160 | % Shrinkage on Drying 8.5 |
.0972 | 950 | 14 | 271 | i I I |
||
Example 1 |
304 | 5.9 | .0954 | 2142 | 13 | 97 ! | ||
2 | 152 | 2.3 | .1133 | 4946 | 18 | 30 I I |
||
3 | 154 | 13.0 | .0969 | 3293 | 57 | 255 | ||
4 | 146 | 8.7 | .0989 | 4671 | 56 | 238 | ||
5 | 125 | 3.4 | .1159 | 2777 | 44 | 116 | ||
6 | 5.2 | .1335 | 51 | 236 | ||||
7 | ||||||||
Dry Density
Example, lb/ft
TABLE 2B ■ ■ |
F Stress psi |
F Strain % |
|
Thick ness |
Modulus | 185 | 8.43 |
.1256 | 22,902 | 147 | 23 |
.1238 | 21,753 | 469 | 1.23 |
.1404 | 45,194 | 241 | 4.31 |
.1176 | 33,182 | ||
TABLE 3B
Example | Dry Density lb/ft3 |
% Shrinkage on Drying |
Modulus | F Stress psi |
F Strain % |
12 | 140 | 19.57 | 4,210 | 66 | 61 |
13 | 103 | 12.42 | 2,916 | 49 | 82 |
14 | 92.2 | 11.39 | 4,247 | 50 | 93 |
15 | 141 | 22.28 | 5,452 | 78 | 179 |
16 | 95 | 10.26 | 4,701 | 70 | 286 |
17 | 106 | 11.07 | 3,575 | 61 | 239 |
Dry Density lb/ft3 |
TABLE 4 | Modulus | F Stress psi |
F Strain % |
|
Example | 116 | % Shrinkage on Drying |
2,544 | 62 | 345 |
18 | 18.09 | ||||
Table 5
Example
19
19
Thickness Inch
.047
Modulus
5,621
5,621
Stress
psi
psi
292
F Strain
25
Claims (16)
- uexküll:aPATENTANWÄLTEBESELERSTRASSE 4 D-3000 HAMBURG 93"EUROPEAN PATENT ATTORNEYSDR. J.-D. FRHR. von UEXKULL DR. ULRICH GRAF STOLBERS DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL-ING. ARNULF HUBER DR. ALLARD von KAMEKE DR. KARL-HEINZ SCHULMEYERW.R. Grace & Co.1114 Avenue of the AmericasNew York, N.Y, 1.0036V.St.A.(Prio.: 27. Juli 1981US 287 353 -18739/UGS/VOE/wo)Juli 1982Schalldämmendes MaterialPatentansprüche(1. Schalldämmendes Material, gekennzeichnet durch einen Gehalt ana) einem elastomeren, vernetzten Polyurethanbindemittel undb) beträchtlichen Mengen schallschluckender, in das Bindemittel eingearbeiteter Teilchen,wobei das Gewichtsverhältnis von b) zu a) mindestens 10 beträgt.
- 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polyurethanhydrogel enthält.
- 3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schallschluckenden Teilchen Bariumsulfat,-JO Calciumcarbonat, Metallpulver oder Mischungen, derselben sind.
- 4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel durch das Umsetzungsprodukt-I5 eines mit Wasser mischbaren Prepolymeren eines mit Polyisocyanat verkappten Polyetherpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht {Zahlendurchschnitt ) von mindestens etwa 2000 mit Wasser gebildet wird.
- 5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyetherpolyol aus statistisch verteilten Ethylenoxid-Einheiten und anderen Alkylenoxid-Einheiten zusammengesetzt ist, wobei das Verhältnis von Ethylenoxid-Einheiten zu der Gesamtzahl derEthylenoxid- und Alkylenoxid-Einheiten ausreicht, um das Prepolymere mit Wasser mischbar zu machen.
- 6. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyetherpolyol aus statistisch verteilten Ethylenoxid- und Propylenoxid-Einheiten zusammengesetzt ist.
- 7. Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prepolymer in der Reaktionsmischung in einer Menge von etwa 1 bis 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Wasser vorhanden ist.
- 8. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 1*> daß das Gewichtsverhältnis von b) zu a) mindestens 20 beträgt.
- 9. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Latex enthält.
- 10. Material nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Latex zu Bindemittel in dem Material bis zu etwa 20 : 1 beträgt.
- -ΑΛΛ . Flexibles Schalldämmaterialf gekennzeichnet durch ein mit dem Material gemäß Anspruch 1 versehenes Fasergewebe oder -vlies.
- 12. Flexibles Dämmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Latex enthält und das Gewichtsverhältnis von Latex zu Bindemittel in dem Dämmaterial bis zu 20 : 1 beträgt.
- 13. Verfahren zur Herstellung einer schalldämmenden, elastomeren, vernetzten Polyurethanzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß mana) ein mit Wasser mischbares Prepolymer eines mit Polyisocyanat verkappten Polyetherpolyols miteinem durchschnittlichen Molekulargewicht (Zahlendurchschnitt) von mindestens etwa 2000 mitb) einer wäßrigen, schallschluckende Teilchen enthaltenden Aufschlämmung umsetzt,wobei man das Prepolymer während der Umsetzung in einer Menge von 1 bis 100 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Wasser verwendet.
25 - 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die schallschluckenden Teilchen in einer Gewichtsmenge verwendet, die mindestens das lOfache der Gewichtsmenge des Prepolymeren beträgt.
- 15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die schallschluckenden Teilchen in einer Gewichtsmenge verwendet, die mindestens das 2Ofache der Gewichtsmenge des Prepolymeren beträgt.
- 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man schallschluckende Teilchen aus Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Metallpulvern oder Mischungen derselben verwendet.;
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