DE60015246T2

DE60015246T2 - Zweikomponenten-Polyurethanzusammensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE60015246T2
Application number: DE60015246T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Yokohama-shi Kanagawa Kawanabe; Hiroaki Yokohama-shi Kanagawa Sakaguchi; Kazuto Yokohama-shi Kanagawa Usaka; Takashi Yokohama-shi Kanagawa Abe
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: BR0003366A; EP1074567A1; ES2231124T3; KR100374472B1; CN1283653A; EP1074567B1; CN1122688C; DE60015246D1; KR20010049999A; US6649726B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp, ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp, Anwendungen dafür und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp und ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp mit hervorragender Ablauf- bzw. Abrutschbeständigkeit, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, eine Polyurethandichtung zum Abdichten von Verbindungsstellen an Gebäuden, Türen und dergleichen und Karosserien von Automobilen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.
Aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Kautschukelastizität, Kältebeständigkeit und Lebensdauer, wurden Polyurethanharze in letzter Zeit gerne als Dichtungsmaterialien für Gebäude, Autos usw. verwendet. Die Dichtungsmaterialien zur Verwendung in Gebäuden und Autos müssen auf Basisflächen mit unterschiedlichen Formen aufgetragen werden können. Außerdem ist es besonders wichtig, dass sie hervorragende Abrutschbeständigkeit aufweisen, sodass sie beim Auftragen auf eine vertikale oder schräge Fläche nicht abrutschen, auch wenn sie dick genug aufgetragen werden, um Wasserundurchlässigkeit bereitzustellen.
Somit werden, um das Fluid am Abrutschen zu hindern, im Allgemeinen mineralische Füllstoffe, wie beispielsweise oberflächenbehandeltes Calciumcarbonat, kolloidales Silica und Bentonit, die mit einer höheren Fettsäure oder einem höheren Fettsäureester behandelt wurden, oder organische Materialien, wie beispielsweise hydriertes Rizinusöl, aliphatisches Amidwachs oder Polytetrafluorethylenharz (PTFE) als Thixotropie verleihende Mittel (Thixotropiermittel) zu den Polyurethanharzen zugesetzt.
Die Verwendung dieser Thixotropiermittel bringt jedoch das Problem mit sich, da eine große Menge solcher Mittel zu den Polyurethanharzen zugesetzt werden muss, um die Abrutschbeständigkeit zu erhöhen, dass die Scheinviskosität der Polyur ethanharze bei ihrer Auftragung steigt und dass somit ihre Verarbeitbarkeit abnimmt und Harze mit solchen Mitteln oft geringe Lagerbeständigkeit aufweisen.
Die Verwendung von Aminen als Thixotropiermittel ist ebenfalls allgemein bekannt. In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 54-26274 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanelastomers offenbart, das durch Umsetzung einer Polyisocyanatkomponente und eines Polyoxyalkylenpolyamins gekennzeichnet ist. Und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-4527 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffs offenbart, der auf Polyurethan basiert, das aus einem Präpolymer mit Isocyanat-Endgruppen, einer Polyhydroxyverbindung und einem Katalysator besteht, worin ein Teil der Polyhydroxyverbindung mit einer primären Aminverbindung mit der chemischen Formel R(NH₂)_n (worin R für eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen steht, n = 2 bis 4 ist) substituiert ist, in einer Menge von 4 bis 30 Äquivalentgewichtsprozent, bezogen auf den Gehalt an freien Isocyanatgruppen des Präpolymers.
Jedes dieser Verfahren bringt jedoch das Problem mit sich, dass es vom Zeitpunkt des Mischens einer Polyisocyanatkomponente mit einer Komponente mit aktivem Wasserstoff von Amin usw. bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie mehrere Sekunden bis mehrere Minuten dauert. Obwohl sie im Falle von manueller Auftragung mit einer Dichtstoffpistole oder im Falle von mechanischer Auftragung mit einem Niederdruckgerät aufgetragen werden können, sind sie im Falle der Auftragung mithilfe eines Hochdruckgeräts, das eine höhere Arbeitseffizienz erfordert, somit nicht geeignet, weil es zu lange dauert, bis sich die Thixotropie entwickelt.
In diesen Fällen besteht Bedarf an Dichtungsmaterialien, die bessere Thixotropieentwicklung ermöglichen und bessere physikalische Eigenschaften aufweisen und somit unter verschiedenen Bedingungen aufgetragen werden können, wie beispielsweise mechanisch, manuell und mithilfe eines Hochdruckgeräts.
Angesichts der obigen Probleme haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ihre Energie darauf konzentriert, eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp zu entwickeln, wobei direkt nach dem Mischen einer Polyisocyanatkomponente mit einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff hervorragende Thixotropie vorhanden ist. Schließlich haben die Erfinder herausgefunden, dass bei einer Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder einem mikrogeschäumten Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp, die aus einer Polyisocyanatkomponente und einer aktiven Wasserstoff enthaltenden Komponente gebildet werden, bei Verwendung eines allzyklischen Diamins als Verbindung mit aktivem Wasserstoff solch hervorragende Thixotropie auftritt, dass diese unter verschiedenen Bedingungen aufgetragen werden können, wie beispielsweise mechanisch, manuell usw., auch wenn sie im Wesentlichen keine Thixotropiermittel enthalten, weil das alizyklische Diamin an der Entwicklung von Thixotropie mitwirkt, und dass die oben genannte Zusammensetzung oder das oben genannte Elastomer hervorragende Abrutschbeständigkeit und andere physikalische Eigenschaften aufweist. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben außerdem herausgefunden, dass die oben genannte Zusammensetzung oder das oben genannte Elastomer für Dichtungsmaterial geeignet ist, was zur Fertigstellung der vorliegenden Erfindung führte.
Die Erfinder stellten so zur Lösung der oben genannten Probleme des Stands der Technik in den Ausführungsformen ihrer Erfindung eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp und ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp bereit, die direkt nach dem Vermischen einer Verbindung mit einer Isocyanatgruppe mit einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff hervorragende Thixotropie entwickeln, die unter verschiedenen Bedingungen aufgetragen werden können, wie beispielsweise mechanisch, manuell usw., und die außerdem hervorragende Abrutschbeständigkeit und andere physikalische Eigenschaften aufweisen, die für Dichtungsmaterialien geeignet sind, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereit.
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung wird aus einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente und einem eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff umfassenden Härter erhalten und ist dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter im Wesentlichen keine Thixotropiermittel enthalten, die Gesamtdauer vom Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente mit dem Härter bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie 2 Sekunden oder weniger beträgt, wobei die Abrutschbeständigkeit des Gemischs aus der Hauptkomponente und dem Härter 3 mm oder geringer ist, wobei die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff einen Flammpunkt von 60 °C oder höher aufweist, und die Massenänderung einer gehärteten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp vor/nach 60-minütigem Sieden in siedendem Wasser unter Atmosphärendruck 0,6 Masse-% oder weniger beträgt.
Vorzugsweise weist die oben beschriebene Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp eine Bruchfestigkeit bei –30 °C von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 30 MPa und eine Bruchdehnung bei –30 °C von nicht weniger als 50 % und nicht mehr als 700 % auf. Die oben beschriebene Verbindung mit aktivem Wasserstoff weist vorzugsweise zumindest zwei Hydroxygruppen und/oder zumindest zwei Aminogruppen auf.
Die oben beschriebene Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp umfasst vorzugsweise ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I]:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%.
Die oben beschriebene Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält vorzugsweise ein alizyklisches Diamin.
Das oben beschriebene allzyklische Diamin ist vorzugsweise ein polyzyklisches aliphatisches Diamin der folgenden allgemeinen Formel [II]:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen.
Der Gehalt an oben beschriebenem allzyklischem Diamin in der Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff macht vorzugsweise nicht weniger als 1 und nicht mehr als 50 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff, bezogen auf die gesamten Gruppen mit aktivem Wasserstoff in derselben Verbindung aus.
Das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung wird aus einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente, einem eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff umfassenden Härter und einem Schäumer erhalten, wobei sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter im Wesentlichen keine Thixotropiermittel enthalten und die Gesamtdauer vom Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente mit dem Härter und dem Schäumer bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie 2 Sekunden oder weniger beträgt, wobei die Abrutschbeständigkeit des Gemischs aus der Hauptkomponente, dem Härter und dem Schäumer 3 mm oder geringer ist, wobei die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff einen Flammpunkt von 60 °C oder höher aufweist und die Massenänderung eines gehärteten mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp vor/nach 60-minütigem Sieden in siedendem Wasser unter Atmosphärendruck 0,6 Masse-% oder weniger beträgt. Das oben genannte mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp weist vorzugsweise eine Gesamtdichte von 100 bis 900 kg/m³ auf, und der mittlere Durchmesser seiner Zellen beträgt vorzugsweise 1 bis 100 μm.
Das oben beschriebene mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp umfasst vorzugsweise ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I]:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%.
Die oben beschriebene Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält vorzugsweise ein alizyklisches Diamin.
Das oben genannte allzyklische Diamin ist vorzugsweise ein polyzyklisches aliphatisches Diamin der folgenden allgemeinen Formel [II]:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen.
Das Verfahren zur Herstellung der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung ist durch die Verwendung einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente und eines ein alizyklisches Diamin umfassenden Härters gekennzeichnet.
Die Polyurethandichtung gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die oben genannte Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder das oben genannte mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp umfasst.
Das Verfahren zur Herstellung der Polyurethandichtung gemäß vorliegender Erfindung ist durch die Verwendung der oben genannten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder des oben genannten mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gekennzeichnet.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele beschrieben.
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung werden erhalten, indem eine Hauptkomponente, die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und ein Härter, der eine eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält (hierin im Folgenden manchmal als "aktive Wasserstoffverbin dung" bezeichnet), wie z.B. ein alizyklisches Diamin, vermischt werden. Der Härter enthält im Allgemeinen Polyol, und sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter können je nach Bedarf noch andere Additive enthalten.
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp, das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp und das Verfahren zu ihrer Herstellung werden nachstehend in größerem Detail erläutert.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung wird aus einer Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und einem Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält, erhalten, wobei sowohl die oben genannte Hauptkomponente (A) als auch der oben genannte Härter (B) im Wesentlichen kein Thixotropiermittel enthalten.
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung entwickelt nach dem Mischen der oben genannten Hauptkomponente mit dem oben genannten Härter Thixotropie. Die Gesamtdauer vom Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente mit dem Härter bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie beträgt 2 Sekunden oder weniger, vorzugsweise 1,5 Sekunden oder weniger, noch bevorzugter 1 Sekunde oder weniger.
Das Abrutschen des Gemischs aus der oben genannten Hauptkomponente und dem oben genannten Härter beträgt 3 mm oder weniger, vorzugsweise 2 mm oder weniger, noch bevorzugter 1 mm oder weniger.
Die oben genannte Verbindung mit aktivem Wasserstoff weist einen Flammpunkt von 60 °C oder höher, vorzugsweise 65 °C oder höher, noch bevorzugter 70 °C oder höher, auf.
Wenn die oben genannte Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp, die durch Härten des oben genannten Gemischs erhalten wird, unter Atmosphärendruck 60 Minuten lang in siedendem Wasser gesiedet wird, beträgt die Massenänderung der oben genannten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp vor/nach dem Sieden 0,6 Masse-% oder weniger, vorzugsweise 0,55 Masse-% oder weniger.
Der Ausdruck "enthält im Wesentlichen kein Thixotropiermittel" bedeutet hierin, dass der Gehalt an Verbindungen mit Thixotropiermittelfunktion, mit Ausnahme der Verbindung mit einer Isocyanatgruppe und der Verbindung mit aktivem Wasserstoff, die beide an der Bildung einer Urethanbindung des Verfahrens der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp der Erfindung mitwirken, in der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder im mikrogeschäumten Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp 0,001 Masse-% oder weniger der gesamten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder des gesamten mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp beträgt.
Die Bruchfestigkeit bei –30 °C der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp der Erfindung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 30 MPa, noch bevorzugter nicht weniger als 1,0 MPa und nicht mehr als 25 MPa. Außerdem beträgt die Bruchdehnung der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp bei –30 °C vorzugsweise nicht weniger als 50 % und nicht mehr als 700 %, noch bevorzugter 600 % oder weniger.
Wünschenswerterweise umfasst die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I]:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%, vorzugsweise in einer Menge von nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 25 Masse-%.
Verfahren zur Herstellung einer Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung besteht aus der oben genannten Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und dem oben genannten Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält, und kann hergestellt werden, indem die oben genannte Hauptkomponente (A) mithilfe herkömmlicher Mischverfahren mit dem oben genannten Härter (B) vermischt wird.
Hauptkomponente (A)
Die Verbindungen mit einer Isocyanatgruppe, die in der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Hauptkomponente (A) enthalten sind, sind im Allgemeinen organische Verbindungen mit einer Isocyanatgruppe, und solche organischen Verbindungen umfassen beispielsweise aromatisches Isocyanat, aliphatisches Isocyanat, alizyklisches Isocyanat, Gemische daraus oder modifizierte organische Isocyanatverbindungen, wie z.B. Urethanpräpulymere.
Von den oben genannten organischen Verbindungen werden vorzugsweise Urethanpräpolymere mit Isocyanat-Endgruppen verwendet, die durch Umsetzen einer Polyisocyanatverbindung, die zwei oder mehr Isocyanatgruppen pro Molekül aufweist, oder eines Polyisocyanats, das zwei oder mehr am Molekülende vorhandene Isocyanatgruppen pro Molekül aufweist, mit einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff unter stöchiometrischen Überschussbedingungen erhalten werden.
Verbindung mit einer Isocyanatgruppe (Isocyanat)
Die Verbindungen mit Isocyanatgruppen, die in der Hauptkomponente verwendet werden, können Isocyanate sein, die in herkömmlichen Polyurethanharzzusammensetzungen verwendet werden. Vorzugsweise werden Polyisocyanate mit 2 oder mehr am Molekülende vorhandenen Isocyanatgruppen pro Molekül verwendet.
Die Verbindungen mit Isocyanatgruppen umfassen beispielsweise aromatische Isocyanate, wie z.B. Tolylendiisocyanat (TDI), hydriertes Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat (MDI), polymeres MDI (PMDI), Xylylendiisocyanat (XDI) und 1,5-Naphthalindiisocyanat (NDI); aliphatische Isocyanate, wie z.B. Hexamethylendiisocyanat (HDI); allzyklische Polyisocyanate, wie z.B. Isophorondiisocyanat (IPDI), hydriertes XDI (H6XDI), hydriertes MDI (H12MDI) und Methylnorbornandiisocyanat (NBDI); Carbodiimid-modifizierte Isocyanate der oben genannten Isocyanate; und modifizierte Isocyanurate.
Von den oben genannten Verbindungen sind vom Standpunkt der Reaktivität gesehen TDI, MDI, Carbodiimid-modifiziertes MDI (flüssiges MDI) und PMDI bevorzugt.
Die Verbindungen mit Isocyanatgruppen können alleine oder in Form von Gemischen aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Zur Herstellung eines Urethanpräpolymers verwendete Verbindung mit aktivem Wasserstoff
Die Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die zur Herstellung des oben genannten Urethanpräpolymers verwendet werden, können solche sein, die zur Herstellung herkömmlicher Polyurethanharzzusammensetzungen verwendet werden und aus einem Isocyanat und Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, wie z.B. Polyol, erhalten werden.
Genauer gesagt sind die Verbindungen mit aktivem Wasserstoff Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die mit Isocyanaten reaktiv sind, wie z.B. Polyole (Verbindungen mit zwei oder mehr Hydroxygruppen an ihren Enden) und Diaminverbindungen.
Die oben genannten Polyole umfassen beispielsweise mehrwertige Alkohole mit relativ niedrigem Molekulargewicht, Polyetherpolyole, Polyesterpolyole oder modifizierte Polyetherpolyole und Polyesterpolyole.
Genauer gesagt umfassen die mehrwertigen Alkohole mit relativ niedrigem Molekulargewicht beispielsweise zweiwertige Alkohole, wie z.B. Ethylenglykol (EG), Diethylenglykol (DEG), Propylenglykol (PG), Dipropylenglykol (DPG), 1,3-Butandiol (1,3-BD), 1,4-Butandiol (1,4-BD), 4,4'-Dihydroxyphenylpropan und 4,4'-Dihydroxyphenylmethan; dreiwertige Alkohole, wie z.B. Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan (TMP), 1,2,5-Hexantriol; und mehrwertige Alkohole mit vier oder mehr Hydroxygruppen pro Molekül, wie z.B. Pentaerythrit, Glucose, Saccharose und Sorbit.
Die Polyetherpolyole umfassen beispielsweise Polyetherpolyole, die durch Additionspolymerisation einer oder mehrerer Arten von mehrwertigen Alkoholen mit relativ niedrigem Molekulargewicht und einer oder mehreren Arten von Oxiden erhalten werden, die aus der aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Poly(tetramethylenether)glykol (PTMEG), das durch Ringöffnungspolymerisation von Tetrahydrofuran erhalten wird, bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Die Polyesterpolyole umfassen beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, außerdem Polyesterpolyole, die durch Kondensationspolymerisation zumindest einer anderen Polyolart mit niedrigem Molekulargewicht mit zumindest einer Säureart, die aus der aus Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Dimersäuren oder anderen Dicarbonsäuren und Oligomersäuren mit niedrigem Molekulargewicht bestehenden Gruppe ausgewählt ist, erhalten werden, und Polyesterpolyole, die durch Ringöffnungspolymerisation von Caprolacton erhalten werden.
Die modifizierten Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole umfassen beispielsweise Polymerpolyole, die durch Propfpolymerisation der oben beschriebenen, allgemein bekannten Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole mit ethylenisch ungesättigten Verbindungen, wie z.B. Acrylnitril, Styrol und Methylmethacrylat, erhalten werden.
Die Diaminverbindungen umfassen beispielsweise aliphatische Diamine, wie z.B. Ethylendiamin, und aromatische Diamine.
Von allen oben beschriebenen Verbindungen mit aktivem Wasserstoff sind Polyole bevorzugt. Im Hinblick auf die niedrige Viskosität von Materialien und die Verbesserung der Wasserbeständigkeit des zu erhaltenden Dichtungsmaterials sind mehrwertige Alkohole mit relativ niedrigem Molekulargewicht und Polyetherpolyole noch bevorzugter.
Diese Verbindungen mit aktivem Wasserstoff können alleine oder in Kombinationen aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Verfahren zur Synthese eines Urethanpräpolymers
Die Verfahren zur Synthese eines Urethanpräpolymers sind nicht speziell eingeschränkt. Ein Urethanpräpolymer kann beispielsweise durch das folgende Verfahren erhalten werden: Mischen eines Isocyanats im Überschuss der stöchiometrisch erforderlichen Menge mit einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff gleichzeitig oder Herstellen von einem davon zuerst und Zusetzen des anderen dazu; gefolgt von 1- bis 150-stündigem Umsetzen der beiden bei 10 bis 120 °C. Die Reaktion kann unter Verwendung eines allgemein bekannten Katalysators fortschreiten gelassen werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Härter (B)
Der Härter (B) gemäß vorliegender Erfindung enthält eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff. Die Verbindung mit aktivem Wasserstoff weist einen Flammpunkt von 60 °C oder höher auf, wie oben beschrieben ist, und enthält im Allgemeinen Polyamin mit zwei oder mehr Aminogruppen pro Molekül und/oder Polyol mit zwei oder mehr Hydroxygruppen pro Molekül. Der Härter (B) kann je nach Situation einen Kettenverlängerer oder Katalysatoren enthalten. Durch die Verwendung der Verbindung mit aktivem Wasserstoff mit einem Flammpunkt von 60 °C oder höher wird der Einsatz der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp auf Baustellen einfacher, und außerdem können Gerüche unterdrückt werden; so kann auf Baustellen leicht ein gutes Arbeitsumfeld aufrechterhalten werden.
Der Härter (B) wird vorzugsweise als Dichtungsmaterial verwendet und kann gegebenenfalls mit Additiven vermischt werden, wie beispielsweise mit Füllstoffen, Weichmachern, Alterungsschutzmitteln, Ultraviolettabsorbern, Lichtschutzmitteln, Antioxidantien, Färbemitteln, wie z.B. Pigmenten und Farbstoffen, und Dispergiermitteln.
Der Härter (B) kann als Schaumdichtungsmaterial verwendet werden, indem ein Schaumstabilisator und ein Schäumer zugesetzt werden. Ein Teil davon oder die gesamte Menge und andere einzumischende Additive können zur Hauptkomponente zugesetzt werden, solange ihr Zusatz die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
Polyol
Die im Härter (B) verwendeten Polyole können die gleichen sein wie im Urethanpolymer der oben beschriebenen Hauptkomponente (A) oder andere.
Die Polyole umfassen beispielsweise mehrwertige Alkohole mit relativ niedrigem Molekulargewicht, Polyetherpolyole, Polyesterpolyole, Caprolactonpolyole, Polycarbonatpolyole oder modifizierte Polyetherpolyole und Polyesterpolyole.
Diese Polyole können alleine oder in Form von Gemischen aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Mehrwertiger Alkohol
Die mehrwertigen Alkohole mit relativ niedrigem Molekulargewicht umfassen genauer gesagt beispielsweise zweiwertige Alkohole, wie z.B. Ethylenglykol (EG), Diethylenglykol (DEG), Propylenglykol (PG), Dipropylenglykol (DPG), 1,3-Butandiol (1,3-BD), 1,4-Butandiol (1,4-BD), 4,4'-Dihydroxyphenylpropan und 4,4'-Dihydroxyphenylmethan; dreiwertige Alkohole, wie z.B. Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan (TMP), 1,2,5-Hexantriol; und mehrwertige Alkohole mit vier oder mehr Hydroxygruppen pro Molekül, wie z.B. Pentaerythrit, Glucose, Saccharose und Sorbit.
Polyetherpolyol
Die Polyetherpolyole umfassen beispielsweise Polyetherpolyole, die durch Additionspolymerisation zumindest einer mehrwertigen Alkoholart mit relativ niedrigem Molekulargewicht mit zumindest einer Oxidart erhalten werden, die aus der aus Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und Poly(tetramethylenether)glykol (PTMEG), das durch Ringöffnungspolymerisation von Tetrahydrofuran erhalten wird, bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Polyesterpolyol
Die Polyesterpolyole umfassen beispielsweise Polyesterpolyole, die durch Kondensationspolymerisation zumindest einer Polyolart, die aus der aus Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan usw. be stehenden Gruppe ausgewählt sind, oder von anderen Polyolen mit niedrigem Molekulargewicht mit zumindest einer Säureart, die aus der aus Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Dimersäuren oder anderen Dicarbonsäuren und Oligomersäuren mit niedrigem Molekulargewicht bestehenden Gruppe ausgewählt ist, erhalten werden, und Polyesterpolyole, die durch Ringöffnungspolymerisation von Caprolactam erhalten werden.
Polycaprolactonpolyol
Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Polycaprolactonpolyole sind Polyole, die aus ε-Caprolacton und mehrwertigen Alkoholen erhalten werden, und im Allgemeinen sind solche mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 500 bis 4.000 und einer Hydroxylzahl von etwa 30 bis 240 mgKOH/g bevorzugt. Als mehrwertige Alkohole können jene verwendet werden, die bei den oben beschriebenen Polyesterpolyolen verwendet werden.
Polycarbonatpolyol
Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Polycarbonatpolyole sind geradkettige aliphatische Diole, die durch Kondensationsreaktion der mehrwertigen Alkohole, wie beispielsweise 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol, mit den Carbonaten, wie beispielsweise Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat, erhalten werden, und im Allgemeinen sind solche mit einer Hydroxylzahl von etwa 60 bis 200 mgKOH/g bevorzugt.
Modifiziertes Polyetherpolyol oder Polyesterpolyol
Die modifizierten Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole umfassen beispielsweise die Polymerpolyole, die durch Propfpolymerisation der oben beschriebenen, allgemein bekannten Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole mit ethylenisch ungesättigten Verbindungen, wie z.B. Acrylnitril, Styrol und Methylmethacrylat, erhalten werden.
Wenn diese modifizierten Polyetherpolyole oder Polyesterpolyole als Verbindungen mit aktivem Wasserstoff verwendet werden, wird ihre Menge geeigneterweise je nach den gewünschten physikalischen Eigenschaften bestimmt; im Allgemeinen sollte die Menge 5 bis 250 Masseteile, vorzugsweise 10 bis 220 Masseteile, pro 100 Masseteile der Hauptkomponente (A) betragen.
Polymerpolyol
Die Polyetherpolyole gemäß vorliegender Erfindung können als Polymerpolyole verwendet werden. Diese Polymerpolyole sind Vinylpolymerteilchen dispergierende Polyole, die durch Dispersionspolymerisation von ethylenisch ungesättigte Gruppen enthaltenden Monomeren, wie beispielsweise Acrylnitril und Styrol, in Polyetherpolyol unter Verwendung eines Radikalinitiators, wie beispielsweise Azobisisobutyronitril, erhalten werden. Wünschenswerterweise beträgt der Polymergehalt des Polyetherpolyols 2 bis 50 Masse-%, noch bevorzugter 10 bis 40 Masse-%. Die Polymerpolyole enthalten vorzugsweise zumindest 30 Masse-% Styrol als Vinylpolymer, vorzugsweise 35 Masse-% Styrol oder mehr.
Alizyklisches Diamin
Als Polyamine im Härter (B) gemäß vorliegender Erfindung werden vorzugsweise allzyklische Diamine verwendet. Die allzyklischen Diamine umfassen beispielsweise 2,5(6)-Diaminomethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminoethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminopropylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminobutylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminopentylbicyclo[2,2,1]heptan, 2,5(6)-Diaminoethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2,5(6)-Diaminopropylbicyclo[2,2,1]heptan, 2,5(6)-Diaminobutylbicyclo[2,2,1]heptan, 2,5(6)-Diaminopentylbicyclo[2,2,1]heptan, 5(6)-Diaminomethylbicyclo[2,2,2]octan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminoethylbicyclo[2,2,2]octan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminopropylbicyclo[2,2,2]octan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminobutylbicyclo[2,2,2]octan, 2-Aminomethyl-5(6)-aminopentylbicyclo[2,2,2]octan, 2,5(6)-Aminoethylbicyclo[2,2,2]octan, 2,5(6)-Diaminopropylbicyclo[2,2,2]octan, 2,5(6)-Diaminobutylbicyclo[2,2,2]octan, 2,5(6)-Diaminopentylbicyclo[2,2,1]octan, 3(4),8(9)-Diaminomethyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4)-Aminomethyl-8(9)-aminoethyltricyclo[5,2,1,0²'⁶]decan, 3(4)-Aminomethyl-8(9)-aminopropyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4)-Aminomethyl-8(9)-aminobutyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4)-Aminomethyl-8(9)-aminopentyltricyclo[5,2,1,0²'⁶]decan, 3(4),8(9)-Diaminoethyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4),8(9)-Diaminopropyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4),8(9)-Diaminobutyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4),8(9)-Diaminopentyltricyclo[5,2,1,0^2,6]decan, 3(4),7(8)-Diaminomethylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4)-Aminomethyl-7(8)-aminoethylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4)-Aminomethyl-7(8)-aminopropylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4)-Aminomethyl-7(8)-aminobutylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4)-Aminomethyl-7(8)-aminopentylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4),7(8)-Diaminoethylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4),7(8)-Diaminopropylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4),7(8)-Diaminobutylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3(4),7(8)-Diaminopentylbicyclo[4,3,0^1,6]nonan, 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin, 1,2-Diaminocyclohexan, 1,3-Diaminocyclohexan und 1,4-Diaminocyclohexan.
Diese alizyklischen Diamine können alleine oder in Form von Gemischen aus zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Von allen oben beschriebenen alizyklischen Diaminen werden vorzugsweise polyzyklische aliphatische Diamine der folgenden allgemeinen Formel [II] verwendet:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen.
Diese allzyklischen Diamine verleihen der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp Thixotropie.
Wünschenswerterweise beträgt der Gehalt an alizyklischem Diamin in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff nicht weniger als 1 und nicht mehr als 50 Äquivalentgewichtsprozent, vorzugsweise nicht weniger als 5 und nicht mehr als 40 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff, bezogen auf die gesamten Gruppen mit aktivem Wasserstoff in derselben Verbindung. Wenn der Gehalt an alizyklischem Diamin 1 Äquivalentgewichtsprozent oder mehr beträgt, ist die Thixotropieentwicklung besser, und das Abrutschen von Fluid (Abrutschbeständigkeit) kann effektiver verhindert werden. Und wenn der Gehalt an alizyklischem Diamin 50 Äquivalentgewichtsprozent oder weniger beträgt, können die Polyurethanharze leichter gehärtet werden.
Kettenverlängerer
Der Kettenverlängerer, der gegebenenfalls im Härter (B) der vorliegenden Erfindung enthalten ist, ist nicht speziell eingeschränkt, und die bei der Herstellung von herkömmlichen Polyurethanzusammensetzungen verwendeten Arten sind geeignet. Diese Kettenverlängerer umfassen beispielsweise aromatische Diamine, wie z.B. 3,3'-Dichlor-4,4'-diaminodiphenylmethan (MBOCA) und die polymeren Verbindungen davon, Methylendianilin (MDA) und die polymeren Verbindungen davon, Diethyltoluoldiamin (DETDA) und Dimethylthiotoluoldiamin.
Katalysator
Die je nach Situation bei der Umsetzung einer Verbindung mit einer Isocyanatgruppe und einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff oder beim Schäumen der vorliegenden Erfindung verwendeten Katalysatoren umfassen metallorganische Katalysatoren wie beispielsweise Organozinnverbindungen, wie z.B. Dibutylzinndilaurat, Dioctylzinndimalat, Zinn(II)-octoat und Dibutylzinnoxid, Organotitanverbindungen, wie z.B.
Tetrabutyltitanat, Organobleiverbindungen, wie z.B. Bleinaphthenat und Bleioctoat, und Organobismutverbindungen, wie z.B. Bismutneodecanoat und Bismutoctoat; und tertiäre Amine, wie z.B. Triethylendiamin, Triethylamin, Tetramethylendiamin, N-Methylmorpholin, N,N-Dimethylethanolamin und Dimethylimidazolamin. Diese Katalysatoren könne alleine oder in Kombinationen aus einer oder mehreren Arten verwendet werden. Außerdem können auch organische Säuren, wie beispielsweise Octansäure, Ölsäure und o-Toluylsäure, verwendet werden.
Die verwendete Menge des oben genannten Katalysators kann je nach den gewünschten physikalischen Eigenschaften bestimmt werden; im Allgemeinen beträgt die Menge 0,001 bis 2 Masseteile pro 100 Masseteile des Härters (B).
Verfahren zur Herstellung einer Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp
Die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung kann durch Mischen einer Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, mit einem Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält (aktive Wasserstoffverbindung), erhalten werden.
Das Mischverfahren ist nicht spezifisch eingeschränkt. Die Hauptkomponente (A) und der Härter (B) können auf beliebige Weise vermischt werden, wobei die Tatsache bedacht werden sollte, dass Isocyanate und aktiver Wasserstoff direkt nach dem Mischen reagieren und eine vernetzte Struktur bilden, wodurch die Entwicklung von Thixotropie ausgelöst wird.
Das Mischungsverhältnis der Hauptkomponente (A) mit dem Härter (B) kann je nach Situation entsprechend eingestellt werden; im Allgemeinen und wünschenswerterweise beträgt die Menge des eingemischten Härters (A) 5 bis 300 Masseteile pro 100 Masseteile der Hauptkomponente (A), vorzugsweise 10 bis 280 Masseteile pro 100 Masseteile der Hauptkomponente (A).
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp
Ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung wird aus der zuvor erwähnten Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, dem zuvor erwähnten Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält, und einem Schäumer erhalten, und sowohl die Hauptkomponente (A) als auch der Härter (B) enthalten im Wesentlichen kein Thixotropiermittel.
Die Gesamtzeit direkt nach dem Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente (A) mit dem Härter (B) bis zum Moment der Entwicklung von Thixotropie beträgt 2 Sekunden oder weniger, vorzugsweise 1,5 Sekunden oder weniger, noch bevorzugter 1 Sekunde oder weniger.
Das Gemisch aus der Hauptkomponente und dem Härter rutscht 3 mm oder weniger, vorzugsweise 2 mm oder weniger, noch bevorzugter 1 mm oder weniger ab.
Die oben genannten aktiven Wasserstoffverbindungen weisen einen Flammpunkt von 60 °C oder höher, vorzugsweise 65 °C oder höher, noch bevorzugter 70 °C oder höher, auf.
Wenn das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp, das durch Härten des oben genannten Gemischs erhalten wird, unter Atmosphärendruck 60 Minuten lang in siedendem Wasser gesiedet wird, beträgt die Massenänderung des oben genannten mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp vor/nach dem Sieden 0,6 Masse-% oder weniger, vorzugsweise 0,55 Masse-% oder weniger.
Wünschenswerterweise weist mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung eine Bruchfestigkeit bei –30 °C von nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 30 MPa, noch bevorzugter nicht mehr als 25 MPa, auf.
Die Bruchdehnung des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung bei –30 °C beträgt nicht weniger als 20 % und nicht mehr als 700 %, noch bevorzugter nicht weniger als 50 % und nicht mehr als 600 %, insbesondere nicht weniger als 50 % und nicht mehr als 500 %.
Obwohl die Gesamtdichte nicht speziell eingeschränkt ist, weist das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweise eine Gesamtdichte von 100 bis 900 kg/m³, noch bevorzugter 250 bis 700 kg/m³, auf. Der Begriff "Gesamtdichte" bezieht sich hierin auf die Dichte des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp einschließlich des Oberflächenschichtabschnitts und des inneren Mittelabschnitts.
Wünschenswerterweise beträgt der mittlere Durchmesser der Zellen des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung 1 bis 100 μm, noch bevorzugter 5 bis 70 μm, insbesondere nicht mehr als 60 μm. Wenn der mittlere Durchmesser der oben genannten Zellen 100 μm oder weniger beträgt, weist das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nicht nur gutes Kontaktvermögen auf, sondern es können auch verbesserte mechanische Eigenschaften erreicht werden, da die Tendenz des Zellendurchmessers, grob zu werden, eingeschränkt oder verhindert wird.
Wünschenswerterweise weist das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegende Erfindung ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I] auf:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%, noch bevorzugter in einer Menge von nicht weniger als 0,005 Masse-% und nicht mehr als 25 Masse-%.
Die Zellen des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung können geschlossene Zellen, offene Zellen oder ein Gemisch daraus sein; ein hoher Anteil an geschlossenen Zellen ist jedoch bevorzugt. Der Anteil an geschlossenen Zellen beträgt beispielsweise vorzugsweise 15 % oder mehr, noch bevorzugter 30 % oder mehr, insbesondere 60 % oder mehr.
Vorzugsweise weist das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp eine Außenhautschicht (eine Schicht ohne Zellen) auf seiner Oberfläche auf.
Schäumer
Als Schäumer kann jeder beliebige chemische und physikalische Schäumer verwendet werden, solange er ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp bilden kann. Wasser, Kohlendioxidgas, verflüssigtes Kohlendioxidgas und Gemische daraus sind jedoch bevorzugt. Diese Schäumer können alleine oder in Kombination mit einer oder mehreren anderen Arten verwendet werden.
Chemischer Schäumer
Als chemischer Schäumer wird vorzugsweise Wasser verwendet. Wasser kann als chemischer Schäumer verwendet werden, weil es mit Polyisocyanaten reagiert, um Kohlendioxidgas zu bilden. Im Allgemeinen und wünschenswerterweise sollte die verwendete Menge des chemischen Schäumers, wie z.B. Wasser, nicht unter 0,05 Masseteilen und nicht über 5 Masseteilen, noch bevorzugter nicht unter 0,1 Masseteilen, pro 100 Masseteile der Gesamtmenge der aktiven Wasserstoffverbindungen im Härter (B), beispielsweise Polyol und/oder Polyol mit den feinen Polymerteilchen, die durch Radikalpolymerisation von Verbindungen mit einer darin dispergierten ungesättigten Bindung und einem alizyklischen Diamin erhalten werden, liegen.
Physikalischer Schäumer
Als physikalischer Schäumer werden Fluorchlorkohlenstoffe, die entwickelt wurden, um die Umwelt zu schützen, Hydroxychlortluorkohlenstoffe (HCFC-134a usw.), Kohlenwasserstoffe (Cyclopentan usw.), Kohlendioxidgas, verflüssigtes Kohlendioxidgas und andere Schäumer als Schaumbildungshilfsmittel alleine oder in Kombination mit Wasser verwendet. Von allen oben genannten Mitteln sind, im Hinblick auf die Umweltbelastung und die Tatsache, dass sich die Dichte von Polyurethanschaum durch geringe Änderungen der zugesetzten Menge drastisch verändern kann, Kohlendioxidgas und verflüssigtes Kohlendioxidgas bevorzugt, und noch bevorzugter ist verflüssigtes Kohlendioxidgas.
Im Allgemeinen und wünschenswerterweise sollte die Menge des oben genannten physikalischen Schäumers nicht weniger als 0,01 Masseteile und nicht mehr als 3 Masseteile, noch bevorzugter nicht weniger als 0,05 Masseteile und nicht mehr als 2,5 Masseteile, insbesondere nicht weniger als 0,1 Masseteile und nicht mehr als 2,0 Masseteile, pro 100 Masseteile der Gesamtmenge der aktiven Wasserstoffverbindungen im Härter (B), beispielsweise Polyol und/oder Polyol mit den feinen Polymerteilchen, die durch Radikalpolymerisation von Verbindungen mit einer darin dispergierten ungesättigten Bindung und einem alizyklischen Diamin erhalten werden, betragen.
Verfahren zur Herstellung eines mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp
Das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung kann durch Mischen der oben genannten Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, mit dem Härter (B), der aktiven Wasserstoff und einen Schäumer enthält, und Schäumen des Gemischs erhalten werden. Neben der Hauptkomponente (A), dem Härter (B) und dem Schäumer kann das mikrogeschäumte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp je nach Situation außerdem einen Kettenverlängerer, einen Urethankatalysator, einen Schaumstabilisator usw. enthalten.
Vorzugsweise wird das Mischen und Rühren unter Verwendung eines Niederdruck- oder Hochdruck-Umlauf-Schaum-Formgeräts in einem Temperaturbereich von 0 bis 100 °C, noch bevorzugter in einem Temperaturbereich von 5 bis 60 °C, durchgeführt, obwohl die Formtemperatur nicht speziell eingeschränkt ist.
Rohmaterialien zur Herstellung von mikrogeschäumtem Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp
Die gleiche Hauptkomponente (A) und der gleiche Härter (B) wie bei der Herstellung der oben genannten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp können als Hauptkomponente (A) und als Härter (B) des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden.
Polyurethandichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Polyurethandichtung gemäß vorliegender Erfindung ist ein Dichtungsmaterial, das eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp enthält, die aus einer Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und einem Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält, erhalten wird, oder ein Dichtungsmaterial, das ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp enthält, das aus einer Hauptkomponente (A), die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und einem Härter (B), der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff und einen Schäumer enthält, erhalten wird. Es wird durch Mischen der Hauptkomponente (A) mit dem Härter (B) (und dem Schäumer, im Falle eines Dichtungsmaterials, das ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp enthält) und gegebenenfalls Additiven, wie beispielsweise Füllstoffen, Weichmachern, Alterungsschutzmitteln, Ultraviolettabsorbern, Lichtschutzmitteln, Antioxidantien, Färbemitteln, wie z.B. Pigmenten und Farbstoffen, und Dispergiermitteln, erhalten, je nach Situation.
Direkt nach dem Mischen reagieren die Verbindung mit einer Isocyanatgruppe und die Verbindung mit aktivem Wasserstoff, wie beispielsweise ein alizyklisches Diamin, miteinander, bilden einen vernetzte Struktur und führen zur Entwicklung von Thixotropie. Dieses Dichtungsmaterial kann bei Zusatz eines Schaumstabilisators und eines Schäumers als geschäumtes Dichtungsmaterial verwendet werden.
Obwohl das auf diese Weise erhaltene Dichtungsmittel unter Verwendung eines speziellen Auftragegeräts auf das gewünschte Objekt aufgetragen werden kann, wird es im Allgemeinen gleich nach dem Mischen direkt auf das Objekt aufgetragen.
Zum Rühren und Mischen zur Herstellung der oben beschriebenen Polyurethandichtung gemäß vorliegender Erfindung können Dosierpumpen wie z.B. Zahnradpumpen, Tauchkolbenpumpen in Kombination mit einer Drosselklappe verwendet werden, um die Rohmaterialien zu pumpen, und zusätzlich zur manuellen Auftragung unter Verwendung einer herkömmlichen Dichtstoffpistole können auch mechanische Trommelmischer oder statische Mischer als Mischer verwendet werden.
Da die Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung unverzüglich Thixotropie entwickelt, kann die Effizienz der Arbeitsvorgänge, wie beispielsweise Rühren und Mischen, durch die Verwendung einer Hochdruckpumpe in Kombination mit einer Mischpistole vom Stoßtyp bedeutend verbessert werden.
Bei der Herstellung der Polyurethandichtung gemäß vorliegender Erfindung kann das Mischungsverhältnis zwischen der Hauptkomponente (A) und dem Härter (B) je nach Situation passend gewählt werden; im Allgemeinen und wünschenswerterweise werden jedoch nicht weniger als 5 Gewichtsteile und nicht mehr als 300 Gewichtsteile, vorzugsweise nicht weniger als 10 Gewichtsteile und nicht mehr als 280 Gewichtsteile, des Härters (B) pro 100 Gewichtsteile der Hauptkomponente (A) verwendet.
Zusammenfassend sei gesagt, dass Ausführungsformen der Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp gemäß vorliegender Erfindung direkt nach dem Vermischen einer Hauptkomponente, die eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe enthält, und eines Härters, der eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff enthält (und eines Schäumers, im Falle des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp), hervorragende Thixotropie entwickeln, wodurch sie unter verschiedensten Bedingungen aufgetragen werden können, beispielsweise mechanisch oder manuell. Außerdem können sie hervorragende Abrutschbeständigkeit und physikalische Eigenschaften aufweisen, die für Dichtungsmaterialien geeignet sind. Aufgrund der oben beschriebenen Merkmale weisen Ausführungsformen der Polyurethandichtung, welche die oben genannte Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp oder das oben genannte Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp enthält, hervorragende Verarbeitbarkeit auf.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele genauer beschrieben; es versteht sich jedoch, dass diese Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und keineswegs als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind. Sofern nicht anders angegeben beziehen sich [%] hierin auf die Masse.
Komponentenherstellung
Herstellungsbeispiel 1
Herstellung des Präpolymers (A-1)
Ein mit einem Rührer ausgestatteter abnehmbarer Kolben wurde mit 657,1 g Diol-3000 (Polyoxypropylendiol mit einem mittleren Molekulargewicht von 3.000, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.), 222,0 g MN-4000 (Polyoxypropylentriol mit einem mittleren Molekulargewicht von 4000, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.) und 120,9 g TDI-80 (Tolylendiisocyanat mit einem 2,4-Isomer:2,6-Isomer-Verhältnis von 80:20, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.) befüllt. Das Ganze wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffgasstrom bei 80 °C umsetzen und dann 1 Tag lang bei Raumtemperatur reifen gelassen, um Urethanpräpolymer mit Isocyanat-Endgruppen (A-1) mit NCO% = 3,0 zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 2
Herstellung des Präpolymers (A-2)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung von Präpolymer A-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 1 wurde mit 359,7 g Diol-200 (Polyoxypropylendiol mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.), 40,3 g MN-3050 (Polyoxypropylentriol mit einem mittleren Molekulargewicht von 3.000, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.), 300,0 g MDI-PH (MDI, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.) und 300,0 g MDI-LK (Carbodiimid-modifiziertes MDI, NCO% = 28,3, hergestellt von Mitsui Chemical Inc.) befüllt. Das Ganze wurde 4 Stunden lang unter einem Stickstoffgasstrom bei 80 °C umsetzen und dann 1 Tag lang bei Raumtemperatur reifen gelassen, um Urethanpräpolymer mit Isocyanat-Endgruppen (A-2) mit NCO% = 12,0 zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 3
Herstellung des Präpolymers (A-3)
Urethanpräpolymer mit Isocyanat-Endgruppen (A-3) mit NCO% = 28,0 wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 2, mit der Ausnahme, dass 75,2 g Diol-2000, 8,4 g MN-3050, 458,21 g MDI-PH und 458,21 g MDI-LK verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 4
Herstellung des Härters (B-1)
Ein mit einem Rührer ausgestatteter abnehmbarer Kolben wurde mit 521,42 g Diol-2000 (mit einem Flammpunkt von nicht weniger als 200 °C), 463,41 g MN-3050 (mit einem Flammpunkt von nicht weniger als 200 °C), 13,39 g des Gemischs aus 2,5-Diaminomethylbicyclo[2,2,1]heptan und 2,6-Diaminomethylbicyclo[2,2,1]heptan (NBDA, anderer Name: Norbornandiamin, hergestellt von Mitsui Chemical Inc., mit einem Flammpunkt von 134 °C) und 1,79 g Minico P-24 (Harima Chemicals Inc.) befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-1) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 5
Herstellung des Härters (B-2)
Der Härter (B-2) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4, mit der Ausnahme, dass 471,11 g Diol-2000, 471,11 g MN-3050, 4,03 g NBDA und 1,61 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 6
Herstellung des Härters (B-3)
Der Härter (B-3) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4, mit der Ausnahme, dass 559,48 g Diol-2000, 372,99 g MN-3050, 64,66 g NBDA und 2,78 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 7
Herstellung des Härters (B-4)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 423,80 g Diol-400 (Polyoxypropylendiol mit einem mittleren Molekulargewicht von 400, hergestellt von Mitsui Chemical Inc., mit einem Flammpunkt von nicht weniger als 200 °C), 550,80 g MN-700 (Polyoxypropylentriol mit einem mittleren Molekulargewicht von 700, hergestellt von Mitsui Chemical Inc., mit einem Flammpunkt von nicht weniger als 200 °C oder mehr), 18,14 g NBDA und 7,26 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-4) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 8
Herstellung des Härters (B-5)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 452,59 g Diol-2000, 452,59 g MN-3050, 87,16 g Dimethylthiotoluoldiamin (Markenname Ethacure Nr. 300, hergestellt von Albemarle, mit einem Flammpunkt von 176 °C) als Kettenverlängerer, 6,97 g NBDA und 0,70 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-5) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 9
Herstellung des Härters (B-6)
Der Härter (B-6) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 8, mit der Ausnahme, dass 434,69 g Diol-2000, 434,69 g MN-3050, 104,66 g Dimethylthiotoluoldiamin (Ethacure Nr. 300), 25,12 g NBDA und 0,84 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 10
Herstellung des Härters (B-7)
Der Härter (B-7) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4, mit der Ausnahme, dass 256,37 g Diol-2000, 683,2 g MN-3050, 59,25 g NBDA und 0,66 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 11
Herstellung des Härters (B-8)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 999,058 g MN-5000 (Polyoxypropylentriol mit einem mittleren Molekulargewicht von 5.000, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.), 0,018 g NBDA und 0,924 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-8) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 12
Herstellung des Härters (B-9)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 96,68 g Diol-2000, 96,68 g MN-3050, 805,04 g 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin (IPDA, anderer Name: Isophorondiamin, hergestellt von Huls, mit einem Flammpunkt von 112 °C) und 1,60 g Minico P-24 be füllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-9) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 13
Herstellung des Härters (B-10)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 449,34 g Diol-2000, 399,35 g MN-3050, 149,77 g Jeffamine D-2000 (Polyoxypropylendiamin mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000, hergestellt von Sun Techno Chemical, mit einem Flammpunkt von nicht weniger als 200 °C) als Thixotropiermittel und 1,54 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-10) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 14
Herstellung des Härters (B-11)
Die gleiche Ausstattung wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 526,22 g Diol-2000, 466,64 g MN-3050, 5,34 g Ethanolamin (mit einem Flammpunkt von 85 °C (geschlossen)) und 1,80 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-11) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 15
Herstellung des Härters (B-12)
Der Härter (B-12) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 14, mit der Ausnahme, dass 526,93 g Diol-2000, 467,27 g MN-3050, 5,35 g Ethanolamin und 0,45 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 16
Herstellung des Härters (B-13)
Die gleiche Apparatur wie bei der Herstellung des Härters B-1 im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4 wurde mit 525,61 g Diol-2000, 466,11 g MN-3050, 6,48 g 1,2-Propandiamin (mit einem Flammpunkt von 49 °C (geschlossen)) und 1,80 g Minico P-24 befüllt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt, um den Härter (B-13) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 17
Herstellung des Härters (B-14)
Der Härter (B-14) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 16, mit der Ausnahme, dass 526,33 g Diol-2000, 466,74 g MN-3050, 6,48 g 1,2-Propandiamin und 0,45 g Minico P-24 verwendet wurden.
Herstellungsbeispiel 18
Herstellung des Härters (B-15)
Der Härter (B-15) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie im oben angeführten Herstellungsbeispiel 4, mit der Ausnahme, dass 522,66 g Diol-2000, 463,49 g MN-3050, 13,40 g NBDA und 0,45 g Minico P-24 verwendet wurden.
Bewertungs- und Testverfahren
Thixotropieentwicklungsdauer, Verarbeitbarkeit, Abrutschbeständigkeit (Ablaufen), Hydroxylzahl, Gesamtdichte, mittlerer Durchmesser von Zellen eines mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp, Reißfestigkeit, Bruchdehnung und Flammpunkt können wie folgt gemessen werden:
(1) Thixotropieentwicklungsdauer
Vorgegebene Mengen einer Hauptkomponente (A) und eines Härters (B) wurden gewogen, in ein Becherglas gegeben und mithilfe eines Spatels durchmischt. Dann wurde die Thixotropieentwicklungsdauer gemessen.
(2) Verarbeitbarkeit
Die Verarbeitbarkeit von flüssigen Gemischen wurde mit "0" bewertet, wenn sie während der Thixotropieentwicklung mithilfe eines Spatels aufgetragen werden konnten, und mit "X ", wenn sie während der Thixotropieentwicklung nicht oder nur schwer mithilfe eines Spatels aufgetragen werden konnten.
(3) Abrutschbeständigkeit (Ablaufen)
Die Abrutschbeständigkeit (Ablaufen) wurde gemäß dem in JIS A 1439 (Prüfverfahren für Dichtungsmaterialien für Gebäude) beschriebenen Abrutschprüfverfahren bewertet. Der Test wurde bei 23 °C durchgeführt, wobei die flüssigen Gemische, die schon Thixotropie entwickelt hatten, auf die Abrutschprüfvorrichtung für Dichtungsmaterialien aufgetragen wurden, die vertikal angeordnet war, und das Abrutschen der Gemische wurde beobachtet.
(4) Wasserundurchlässigkeitsprüfung
Die Wasserundurchlässigkeitsprüfung wurde gemäß dem Wasserdurchlässigkeitstest nach JIS A-6910 (mehrschichtige Deckschicht) durchgeführt. Die Proben wurden hergestellt, indem Dichtungsmaterial 5 mm dick auf ein Polyester-Spinnvlies (H50901, Dicke = 0,31 mm, flächenbezogene Masse = 90 g/m², Luftdurchlässigkeit = 120 cm³/cm²/s) von Toray Industries, Inc., als Substrat aufgetragen und das Substrat mit der Dichtung dann 14 Tage lang bei 25 °C altern gelassen wurde. Danach wurde ein Trichter auf der Dichtungsoberfläche angeordnet, dessen Rand mithilfe einer Sili ciumdichtung befestigt wurde, und der Test wurde durchgeführt, wobei der Wasserspiegel auf 250 mm eingestellt wurde. Die Wasserundurchlässigkeit wurde mit "O" bewertet, wenn der Wasserspiegel bei 230 mm oder mehr lag, mit "Δ", wenn der Wasserspiegel bei 200 bis 229 mm lag, und mit "X ", wenn der Wasserspiegel unter 200 mm lag.
Analyseverfahren für Polyetherpolyol
(5) Hydroxylzahl (OHZ, Einheit: mgKOH/g), Gesamtunsättigungsgrad (Einheit: mÄq./g)
Die Hydroxylzahl wurde gemäß dem in JIS K-1557 beschriebenen Verfahren gemessen. Als Anzahl der Hydroxygruppen von Polyetherpolyol wurde die Anzahl an Hydroxygruppen der aktiven Wasserstoffverbindung genommen, die als Initiator verwendet wurde.
Verfahren zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften von Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp
Zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften wurde eine 3 mm (Dicke) × 300 mm (Breite) × 300 mm (Länge) große Probe eines mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikompanententyp verwendet.
(6) Gesamtdichte (Einheit: kg/m³)
Die Gesamtdichte wurde durch das "Unterwasser-Substitutionsverfahren" bestimmt, bei dem das unterschiedliche Gewicht im Wasser und in der Luft, d.h. der Auftrieb, verwendet wird, und zwar gemäß folgender Formel: Gesamtdichte = mρ/(m–ω) worin M: Masse des Objekts, ρ: Dichte des Wassers, ωg: Masse des Objekts im Wasser, g: Erdbeschleunigung ist.
(7) Mittlerer Durchmesser von Zellen in mikrogeschäumtem Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp (Einheit: μm)
Eine 3 cm lange und 1 cm breite Probe wurde aus dem Mittelabschnitt des mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp ausgeschnitten, der Zelldurchmesser wurde mithilfe einer Mikrokamera (MICRO CCD SCOPE/CCD-F2, hergestellt von Shimadzu Corporation) bestimmt, und der mittlere Zelldurchmesser wurde mithilfe eines Bildverarbeitungsanalysators erhalten.
(8) Reißfestigkeit und Bruchdehnung bei –30 °C
Die Reißfestigkeit und Bruchdehnung wurden mithilfe einer Universalzugprüfmaschine (TENSHIRON BANNOUSHIKENKI RTA-500) gemessen, der mit einer Temperierkammer ausgestattet war, um die Temperatur einer Probe bei einer Laufgeschwindigkeit von 500 mm/min zwischen den Klemmbacken aufrechtzuerhalten. Die Messung wurde 30 Minuten nach dem Zeitpunkt durchgeführt, als die Temperatur der die Probe enthaltenden Temperierkammer –30 °C erreichte.
(9) Messung des Flammpunkts
Die mit "(geschlossen)" bezeichneten Flammpunkte sind Werte, die durch Flammpunktbestimmung im geschlossenen Tiegel erhalten wurden, und die anderen erhaltenen Werte wurden im offenen Tiegel erhalten. Im Allgemeinen werden Flammpunkte im geschlossenen Tiegel gemessen, und wenn die Messwerte 80 °C oder weniger betragen, werden diese geschlossenen Werte als Flammpunkte genommen. Wenn im geschlossenen Tiegel keine Flammpunkte bestimmt werden können, werden sie im offenen Tiegel gemessen, und die Ergebnisse werden als Flammpunkte genommen. Der Flammpunkte wurde mit "O" bewertet, wenn die Flammpunkte aller aktiven Wasserstoffverbindungen 60 °C oder mehr betrugen, und mit "X", wenn eine aktive Wasserstoffverbindung enthalten war, deren Flammpunkt unter 60 °C lag.
Beispiel 1
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 56,0 Gewichtsteilen (B-1) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 2
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 62,0 Gewichtsteilen (B-2) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 5 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat 2 Sekunden nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte weniger als 1 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 3
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 34,8 Gewichtsteilen (B-3) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 45 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 4
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 13,8 Gewichtsteilen (B-4) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 5 Äquivalentgewichtsprozent.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 5
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 143,4 Gewichtsteilen (B-5) als Härter (B) vermischt. Der allzyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 5 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 6
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 119,4 Gewichtsteilen (B-6) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethanelastomers wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Beispiel 7
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 151,9 Gewichtsteilen (B-7) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 45 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethanelastomers wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Beispiel 8
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 223,8 Gewichtsteilen (B-15) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethanelastomers wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab.
Die Gewichtsveränderung nach dem Sieden wies einen guten Wert von 0,33 % auf. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 1
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 108,2 Gewichtsteilen (B-8) als Härter (B) vermischt. Der alizyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 0,04 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Die Thixotropieentwicklung war sogar 3 Minuten oder mehr nach dem Mischen noch nicht zufrieden stellend. Das Abrutschen konnte durch den mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführten Abrutschbeständigkeitstest nicht bestimmt werden, weil die Flüssigkeit ablief. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 2
100,0 Gewichtsteile (A-3) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 62,7 Gewichtsteilen (B-9) als Härter (B) vermischt. Der allzyklische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 98 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Das Harz verfestigte sich direkt nach dem Mischen und konnte nicht gerührt werden. Demgemäß konnte es nicht mithilfe eines Spatels aufgetragen werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 3
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 65,0 Gewichtsteilen (B-10) als Härter (B) vermischt. Der Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Minute nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu keinem zufrieden stellenden Ergebnis: Das Material rutschte 4 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 4
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 55,6 Gewichtsteilen (B-11) als Härter (B) vermischt. Der Alkanoldiamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat 2 Sekunden nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest zeigte, dass das Material 2 mm abrutschte.
Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Es zeigte sich jedoch, dass die Gewichtsveränderung nach der Siedeprüfung mehr als 5 % betrug, dass die Härtungsreaktion nicht zufrieden stellend war und dass Probleme mit der Wasserundurchlässigkeit vorhanden waren. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 5
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 222,0 Gewichtsteilen (B-12) als Härter (B) vermischt. Der Alkanoldiamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat 2 Sekunden nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest ergab, dass das Material 1 mm abrutschte.
Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Es zeigte sich jedoch, dass die Gewichtsveränderung nach der Siedeprüfung mehr als 1,0 % betrug, dass die Härtungsreaktion nicht zufrieden stellend war und dass Probleme mit der Wasserundurchlässigkeit vorhanden waren Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 6
100,0 Gewichtsteile (A-1) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 55,6 Gewichtsteilen (B-13) als Härter (B) vermischt. Der aliphatische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat 2 Sekunden nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest ergab, dass das Material nur weniger als 1 mm abrutschte.
Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Die Gewichtsveränderung nach der Siedeprüfung betrug 0,35 %. Um das Polyurethan (die Polyurethanzusammensetzung) sicher verarbeiten zu können, sind jedoch viele Geräte erforderlich, weil der Flammpunkt von 1,2-Propandiamin nur 49 °C beträgt. Außerdem gab der Härter einen Amingeruch ab. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 7
100,0 Gewichtsteile (A-2) wurden als Präpolymer der Hauptkomponente (A) mit 222,3 Gewichtsteilen (B-14) als Härter (B) vermischt. Der aliphatische Diamingehalt in den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die im Härter (B) enthalten sind, betrug 15 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa) und die Bruchdehnung (%) des erhaltenen Polyurethans (der erhaltenen Polyurethanzusammensetzung) wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat 2 Sekunden nach dem Mischen auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest ergab, dass das Material 0 mm abrutschte.
Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Die Gewichtsveränderung nach der Siedeprüfung betrug 0,33 %. Um das Polyurethan (die Polyurethanzusammensetzung) sicher verarbeiten zu können, sind jedoch viele Geräte erforderlich, weil der Flammpunkt von 1,2-Propandiamin nur 49 °C beträgt. Außerdem gab der Härter einen Amingeruch ab. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 2
Komponentenherstellung
Herstellungsbeispiel 19
Herstellung des Dichtungshärters (SB-1)
Ein zwei Liter fassender Planetenmischer wurde mit 119,9 g Diisononylphthalat und 600,0 g Calciumcarbonat befüllt, und das Gemisch wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur geknetet. Dann wurden 280,1 g des in Beispiel 1 verwendeten Härters (B-1) zugesetzt, gefolgt von 20-minütigem Kneten bei Raumtemperatur, um den Dichtungshärter (SB-1) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 20
Herstellung des Dichtungshärters (SB-2)
Ein zwei Liter fassender Dissolver wurde mit 1,67 g Schaumstabilisator L-5420 (Nippon Unicar Co., Ltd.) und 998,37 g des in Beispiel 6 verwendeten Härters (B-6) befällt, und das Gemisch wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur geknetet, um den Dichtungshärter (SB-2) zu erhalten.
Herstellungsbeispiel 21
Herstellung des Dichtungshärters (SB-3)
Der Dichtungshärter (SB-3) wurde auf die gleiche Weise erhalten wie SB-1 im Herstellungsbeispiel 19, mit der Ausnahme, dass 75,0 g Diisononylphthalat und 325,0 g des Härters (B-10) anstelle des Härters (B-1) verwendet wurden.
Beispiel 9
100,0 Gewichtsteile des Präpolymers (A-1) als Hauptkomponente (A) wurden mit 200,0 Gewichtsteilen des in Herstellungsbeispiel 19 hergestellten Dichtungshärters (SB-1) als Härter (B) vermischt und mithilfe eines Geräts von Toho Machine Co., Ltd., (Zahnradpumpe, mechanischer Mischkopf/Lösungsmittelreinigung) geformt.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa), die Bruchdehnung (%) und die Wasserundurchlässigkeit der erhaltenen Polyurethandichtung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach Ausstoß des Dichtungsmittels auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Und der Wasserundurchlässigkeitstest zeigte, dass der Wasserspiegel bei 245 mm lag; demgemäß wurde die Wasserundurchlässigkeit mit "O" bewertet. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Beispiel 10
100,0 Gewichtsteile des Präpolymers (A-2) wurden als Hauptkomponente (A) mit 120,0 Gewichtsteilen des in Herstellungsbeispiel 20 hergestellten Dichtungshärters (SB-2) als Härter (B) vermischt und mithilfe einer Hochdruck-Schäummaschine vom Typ NR210 (Axialkolben-Hochdruckpumpe, mechanische Reinigung, ohne Lösungsmittel, indem Mischkopf/Mischstab vom Prallmischertyp hinein und herausbewegt wird) von Toho Machine Co., Ltd., geformt, um unter Verwendung von Kohlendioxidgas ein geschäumtes Dichtungsmaterial herzustellen. Kohlendioxidgas wurde unter Verwendung einer Dreikolbenpumpe in einer Menge von 0,2 Gew.-% der Gesamtmenge des oben genannten Präpolymers (A-2) und des oben genannten Dichtungshärters (SB-2) direkt vor dem Mischkopf unter Druck zugesetzt.
Da die Härterleitung mit Kohlendioxidgas befüllt wurde, war das vom Mischkopf abgegebene Fluid ein Mikroschaum mit Thixotropie.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (MPa), die Bruchdehnung (%) und die Wasserundurchlässigkeit der erhaltenen Polyurethandichtung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Thixotropie trat innerhalb von 1 Sekunde nach Ausstoß des Dichtungsmittels auf. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest führte zu einem hervorragendem Ergebnis: Das Material rutschte 0 mm ab. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie zufrieden stellend durchgeführt werden. Und der Wasserundurchlässigkeitstest zeigte, dass der Wasserspiegel bei 235 mm lag; demgemäß wurde die Wasserundurchlässigkeit mit "O" bewertet. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 8
Die Tests wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass 100,0 Gewichtsteile des Präpolymers (A-1) als Hauptkomponente (A) und 200,0 Gewichtsteile des in Herstellungsbeispiel 21 hergestellten Dichtungshärters (SB-3) als Härter (B) verwendet wurden.
Die Thixotropieentwicklungsdauer (Sekunden), das Abrutschen (mm), die Gewichtsänderung vor/nach dem Sieden (Masse-%), die Verarbeitbarkeit, die Reißfestigkeit (Mpa), die Bruchdehnung (%) und die Wasserundurchlässigkeit der erhaltenen Polyurethandichtung wurden gemäß dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt.
Die Thixotropieentwicklung dauerte 50 Sekunden nach dem Ausstoß. Der mithilfe der Abrutschprüfvorrichtung durchgeführte Abrutschbeständigkeitstest zeigte, dass das Material 3 mm abrutschte. Die Auftragung mithilfe eines Spatels konnte nach Entwicklung der Thixotropie ohne Probleme durchgeführt werden. Und der Wasserundurchlässigkeitstest zeigte, dass der Wasserspiegel bei 230 mm lag; demgemäß wurde die Wasserundurchlässigkeit mit "O" bewertet. Diese Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4

Claims

Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp, die aus einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente und einem eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff umfassenden Härter erhalten wird, wobei sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter im Wesentlichen keine Thixotropiermittel enthalten und die Gesamtdauer vom Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente mit dem Härter bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie 2 Sekunden oder weniger beträgt, wobei die Abrutschbeständigkeit des Gemischs aus der Hauptkomponente und dem Härter gemäß JIS A 1439 bei 23 °C 3 mm oder geringer ist, wobei die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff aus einer Verbindung mit einem Flammpunkt von 60 °C oder höher besteht und die Massenänderung einer gehärteten Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp vor/nach 60-minütigem Sieden in siedendem Wasser unter Atmosphärendruck 0,6 Masse-% oder weniger beträgt.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchfestigkeit bei –30 °C nicht weniger als 0,5 MPa und nicht mehr als 30 MPa und die Bruchdehnung bei –30 °C nicht weniger als 50 und nicht mehr als 700 % beträgt.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff zumindest 2 Hydroxygruppen und/oder zumindest 2 Aminogruppen aufweist.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I] umfasst:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff ein alizyklisches Diamin enthält.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das allzyklische Diamin ein polyzyklisches aliphatisches Diamin der folgenden allgemeinen Formel [II] ist:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen.
Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt. an allzyklischem Diamin in der Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff nicht weniger als 1 Äquivalentgewichtsprozent und nicht mehr als 50 Äquivalentgewichtsprozent, berechnet als Gruppen mit aktivem Wasserstoff, bezogen auf die gesamten Gruppen mit aktivem Wasserstoff in derselben Verbindung ausmacht.
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp, das aus einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente, einem eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff umfassenden Härter und einem Schäumer erhalten wird, wobei sowohl die Hauptkomponente als auch der Härter im Wesentlichen keine Thixotropiermittel enthalten und die Gesamtdauer vom Zeitpunkt des Mischens der Hauptkomponente mit dem Härter und dem Schäumer bis zum Zeitpunkt der Entwicklung von Thixotropie 2 Sekunden oder weniger beträgt, wobei die Abrutschbeständigkeit des Gemischs aus der Hauptkomponente, dem Härter und dem Schäumer gemäß JIS A 1439 bei 23 °C 3 mm oder geringer ist, wobei die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff einen Flammpunkt von 60 °C oder höher aufweist und die Massenänderung eines gehärteten mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp vor/nach 60-minütigem Sieden in siedendem Wasser unter Atmosphärendruck 0,6 Masse-% oder weniger beträgt.
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdichte 100 bis 900 kg/m3 und der mittlere Durchmesser der Zellen 1 bis 100 um beträgt.
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Strukturelement der folgenden allgemeinen Formel [I] umfasst:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen, und zwar in einer Menge von nicht weniger als 0,001 Masse-% und nicht mehr als 30 Masse-%.
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit dem aktiven Wasserstoff ein alizyklisches Diamin enthält.
Mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das alizyklische Diamin ein polyzyklisches aliphatisches Diamin der folgenden allgemeinen Formel [II] ist:
worin m und n unabhängig voneinander jeweils für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen.
Verfahren zur Herstellung einer Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp unter Verwendung einer eine Verbindung mit einer Isocyanatgruppe umfassenden Hauptkomponente und eines ein alizyklisches Diamin umfassenden Härters.
Polyurethandichtung, umfassend eine Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder ein mikrogeschäumtes Polyurethanelastomer vom Zweikomponententyp nach einem der Ansprüche 8 bis 12.
Verfahren zur Herstellung einer Polyurethandichtung unter Verwendung einer Polyurethanzusammensetzung vom Zweikomponententyp nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines mikrogeschäumten Polyurethanelastomers vom Zweikomponententyp nach einem der Ansprüche 8 bis 12.