DE68913848T2 - Titanesterbeschleuniger enthaltende schnellhärtende Polyurethan-Dichtungsmittelzusammensetzung. - Google Patents

Titanesterbeschleuniger enthaltende schnellhärtende Polyurethan-Dichtungsmittelzusammensetzung.

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Description

  • Diese Erfindung betrifft bei Zimmertemperatur härtbare organische polymere Dichtungsmassenzusammensetzungen. Insbesondere betrifft diese Erfindung bei Zimmertemperatur härtbare schnellhärtende organische Einkomponentenpolymerdichtungsmassenzusammensetzungen, die Beschleunigungsmittel aus Titanester enthalten.
  • Dichtungsmassen bestehen aus pigmentierten oder nichtpigmentierten synthetischen Elastomeren, die im ungehärteten Zustand gießbare oder leicht extrudierbare kittartige Nastixharze darstellen. Beim Härten verwandeln sich die Dichtungsmassen in elastomere Stoffe, die sich je nach der relativen Bewegung der durch die Dichtungsmasse verbundenen und versiegelten Bauteile ausdehnen und zusammenziehen können. Gegenüber Feuchtigkeit, Gasen und Chemikalien bilden sie ebenso eine dichte Sperre. Solche Dichtungsmassen kommen im Baugewerbe und der Automobilindustrie bei den verschiedensten Anwendungen zum Einsatz, wo sie vielfach zur Versiegelung fest angebrachter Fensterscheiben und Rücklichtglasscheiben mit der lackierten Pkw-, Lastwagen- und Buskarosserie zur Anwendung kommen.
  • Zu solchen Dichtungsmassen zählen sowohl Zusammensetzungen auf der Basis von Polysiloxanpolymeren als auch andere, zu denen Polyurethan- oder Polyacrylatpolymere gehören. Des weiteren zählen zu den modernen Dichtungsmassenzusammensetzungen Einkomponenten- und Zweikomponentenformulierungen, die nach vielen verschiedenen chemischen Mechanismen aushärten. Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzungen enthalten im allgemeinen ein endverkapptes Basispolymer zusammen mit einem reaktiven Vernetzungsmittel und normalerweise einem Härtungskatalysator, der die Vernetzungsreaktion entweder beim Erhitzen oder bei der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit fördert. Bei Anwendung unter normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen bilden Einkomponentendichtungsmassen zähe, geschmeidige elastomere Dichtungen.
  • Zweikomponentendichtungsmassenzusammensetzungen hingegen bestehen aus zwei reaktiven Komponenten, die getrennt verpackt und unmittelbar vor oder zum Zeitpunkt der Anwendung gemischt werden und beim Mischen den halbharten Dichtungsmassenwulst bilden.
  • Zweikomponentendichtungsmassenzusammensetzungen sind bei der Anwendung umständlicher, da die Komponenten vor Gebrauch gemischt oder bei der Anwendung dosiert werden müssen, um sicherzustellen, daß bei der gemeinsamen Anwendung der zwei Komponenten zur Bildung des Dichtungsmassenwulstes die richtigen Gewichtsverhältnisse vorliegen. Aus diesem Grunde haben sich Einkomponentendichtungsmassen besser auf dem Markt durchgesetzt. Mehrere solcher feuchtigkeitshärtbarer Einkomponentendichtungsmassen- zusammensetzungen sind bekannt. Da sie bequem und leicht anzuwenden sind, besteht ein zunehmender Bedarf an solchen Dichtungsmassen, insbesondere an solchen, die sowohl eine gute Lagerzeit als auch hohe Härtungs-geschwindigkeiten aufweisen. Zur Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit von feuchtigkeitsgehärteten Dichtungsmassen wurden in solche Einkomponentenzusammensetzungen verschiedene Härtungskatalysatoren eingearbeitet. Aus den folgenden US- Patentschriften sind feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzungen auf Polyurethanbasis und Härtungskatalysatoren bekannt: 37 79 794 erteilt an De Santis (1,2,4-Trimethylpiperazin); 39 79 344 erteilt an Bryant (Dibutylzinndiacetat); 40 38 239 erteilt an Coyner et al. (Metallsalze von Zinn, Blei, Quecksilber, oder der VIII. Gruppe wie Eisen, zinn(IV)organische und bleiorganische Verbindungen, sowie organische Amine wie Trialkylamine, N-substituierte Piperidine, N,N'-substituierte Piperazine, Pyridin); 44 69 831 erteilt an Bueltjer et al. (aliphatische oder aromatische Carbonsäuren, Toluolsulfonsäure) sowie 47 07 515 erteilt an Gilch et al. (organische und anorganische Säuren, Salze organischer Säuren wie Zinnaphthenat, Zinnoctoat, Zinnbutyrat, Dibutylzinn-dioctoat, Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-diacetat, Eisenstearat, Bleioctoat oder organische Amine).
  • Aus FR-A-2 292 015 und US -A-3 632 557 sind härtbare Zusammensetzungen aus einem Polyurethan mit Siloxanendgruppen, ein wenig Aminoalkylsiloxan und Zinnhärtungskatalysatoren bekannt. Die Verwendung von Orthotitanat als Beschleuniger ist in diesen Schriften nicht beschrieben.
  • In US-A-3 262 830 ist die Verwendung von Orthotitanaten zur Erhöhung der Vernetzungsgeschwindigkeit von Siloxanen in Gegenwart von Wasser beschrieben.
  • In US-A-4 562 237 sind Dichtungsmassen aus (A) einem Polyether mit Siloxanendgruppen, (B) einem Teiladditionskondensationsprodukt aus einem Aminoalkylalkoxysilan, einer Epoxy-Verbindung, einer Siloxanverbindung, einem Alkoxysilan und einem organischen Titansäureester sowie (C) einem Kondensationskatalysatoren beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzungen auf Polyurethanbasis, die bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Feuchtigkeit hohe Härtungsgeschwindigkeiten aufweisen, aus einer Mischung aus einem Polyurethanpolymer mit Silanendgruppen, 0,2 bis 1,0 Gewichtsteilen eines Vernetzungsmittels aus Aminosilan pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolvmer und einem Härtungskatalysator bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmassen-zusammensetzungen 0,2 bis 1,0 Gewichtsprozent eines Beschleunigungsmittel aus Titanester pro 100 Teile Polyurethanpolymer enthalten.
  • Das mit Silan verkappte Polyurethanpolymer besitzt die Struktur Polyurethan mit mindestens zwei Urethanverknüpfungen pro Molekül
  • worin R Niederalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R¹ ein zweiwertiger Verbrückungsrest, ausgewählt aus der Gruppe zweiwertiger Kohlenwasserstoffreste, zweiwertiger Kohlenwasserstoffetherreste und zweiwertiger Kohlenwasserstoffaminoreste sind. Die Gruppe A ist ausgewählt aus -S- und -NR²-, worin R² Wasserstoff oder Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstof fatomen bedeutet.
  • Das Aminosilan besitzt die Struktur
  • worin x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, und R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sein können und aus Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind. Die Gruppe R&sup5; bedeutet Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und R&sup6; bedeutet Wasserstoff oder -(CH&sub2;)yNHR&sup7;, worin R&sup7; Wasserstoff oder -(CH&sub2;)zNH&sub2; ist. Die tiefgestellten Indizes y und z können gleich oder verschieden sein und stehen für ganze Zahlen von 1 bis 3. Das Beschleunigungsmittel aus Titanester besitzt die Struktur
  • worin B eine direkte Bindung oder -SO&sub2;- und R&sup8; eine Hydrocarbylgruppe mit drei bis zwanzig Kohlenstoffatomen bedeuten. R&sup9; steht für -(R¹²-NH)m-R¹&sup0;-NH&sub2;, worin m eine ganze Zahl von eins bis vier bedeutet und R¹&sup0; aus zweiwertigen Hydrocarbylresten mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen, zweiwertigen Hydrocarbarylresten mit sechs bis zehn Kohlenstof fatomen und zweiwertigen Cyclohydrocarbylresten mit drei bis zehn Kohlenstof fatomen ausgewählt ist.
  • Die Zusammensetzung kann auch noch andere, den Herstellern von Formulierungen polymerer Dichtungsmassenzusammensetzungen allgemein bekannte Bestandteile enthalten, wie z.B. Pigmente, Thixotropiermittel, Füllmittel, saure oder basische Polymerisationsmittel.
  • Die Dichtungsmassenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bestehen aus einem Basispolymer aus mit Silan verkapptem Polyurethan mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 30.000. Die Herstellung solcher mit Silan verkappten Polyurethanpolymere erfolgt nach herkömmlichen Polymerisationsmethoden durch Umsetzung eines Polyetherpolyols mit mindestens zwei freien Hydroxylgruppen pro Molekül mit einer Isocyanatverbindung mit mindestens zwei reaktiven Isocyanatgruppen pro Molekül. Polyetherpolyol und Isocyanatverbindung werden in einem Gewichtsverhältnis von jeweils 8:1 bis 12:1 umgesetzt. Vorzugsweise besitzt das Ausgangspolyetherpolyol ein zahlenmittleres Molekulargewicht zwischen 1000 und 5000. Bevorzugt als solches Ausgangsprodukt ist Polypropylenglykol, das als Polypropylenglykol 2025 von der Firma Union Carbide Co., 270 Park Avenue, New York, NY 10017, erhältlich ist.
  • Die Ausgangsisocyanatverbindung kann aus einer Reihe von in der Technik für solche Zwecke bekannten Verbindungen ausgewählt werden, doch ist als solche Verbindung Toluoldiisocyanat bevorzugt.
  • Das durch Umsetzung dieser beiden Monomere gebildete Copolvmer ist mit einer Silangruppe der Struktur -A-R¹-Si-(OR)&sub3; endverkappt. Bei der Gruppe A handelt es sich um Schwefel oder eine Alkylaminogruppe, in der der Alkylteil ein bis sechs Kohlenstoffatome enthält. Bei der Verbrückungsgruppe R¹ kann es sich um einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit einer oder mehreren Sauerstoffetherverknüpfungen oder einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit einer oder mehreren > NH-Verknüpfungen handeln. Die Endverkappung des Polyurethanpolymers erfolgt durch Mitverwendung einer Aminosilanverbindung wie γ-Aminopropyltrimethoxysilan (A 1110), erhältlich von der Firma Union Carbide Corp., 270 Park Ave., New York, NY 10017, in der Reaktionsmischung aus Polyetherpolyol und Isocyanatverbindung.
  • Das mit Silan verkappte Polyurethanpolymer wird mit 30 bis 40 Gewichtsteilen eines Pigmentiermittels wie Ruß pro 100 Gewichtsteile verkapptes Polyurethanpolymer vermischt. Geringe Mengen an Thixotropiermittel im Bereich von 0,25 bis 0,75 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer können zur Einstellung der Fließeigenschaften der Dichtungsmassenzusammensetzung ebenfalls hinzugefügt werden. Als typisches Thixotropiermittel kommt Thixseal 1085, erhältlich von der Firma NL Chemicals, Inc., Heightstown, NJ 08520, in Frage.
  • Zu der Dichtungsmassenzusammensetzung wird zusätzliches Aminosilan-Vernetzungsmittel in einer Menge im Bereich zwischen 0,2 bis 1,0 Gewichtsteilen (bevorzugt zwischen 0,4 bis 0,8 Gewichtsteilen) pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer zugegeben. Das Aminosilan wird aus den Verbindungen der Formel ausgewählt, worin x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, und R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sein können und aus Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind. Die Gruppe R&sup5; bedeutet Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und R bedeutet Wasserstoff oder -(CH&sub2;)yNHR&sup7;. R&sup7; bedeutet Wasserstoff oder -(CH&sub2;)zNH&sub2;, worin y und z gleich oder verschieden sein können und ganze Zahlen von eins bis drei darstellen. Als für diesen Zweck geeignete Aminosilane kommen A 1110, A 1120 und A 1130 in Frage, die von der Firma Union Carbide Corp., 270 Park Ave., New York, NY 10017 erhältlich sind.
  • In der gesamten Patentschrift und in den beigefügten Ansprüchen ist unter "Alkyl" ein Kohlenwasserstoffrest zu verstehen, der sich von einem unverzweigten oder verzweigten Alkan durch Entfernung eines einzelnen Wasserstoffatoms ableitet. Unter "Alkoxy" werden Alkylgruppen verstanden, die mit dem Rest des Grundmoleküls über eine Sauerstoffetherverknüpfung verbunden sind.
  • Die Dichtungsmassenzusammensetzungen dieser Erfindung enthalten weiterhin, pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer, 0,2 bis 1,0 Gewichtsteile (bevorzugt zwischen 0,2 bis 0,8 Gewichtsteile) eines Beschleunigungsmittels aus Titanatester mit der Struktur
  • worin B eine direkte Bindung oder SO&sub2;- ist. Die Gruppe R8 ist eine Hydrocarbylgruppe mit drei bis zwanzig Kohlenstoffatomen und R9 ist -(R¹&sup0;-NH)m-R¹&sup0;-NH&sub2;, worin m eine ganze Zahl von eins bis vier bedeutet. R¹&sup0; ist ausgewählt aus einem zweiwertigen Hydrocarbylrest mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen, einem zweiwertigen Hydrocarbarylrest mit sechs bis zehn Kohlenstoffatomen und einem zweiwertigen Cyclohydrocarbarylrest mit drei bis zehn Kohlenstoffatomen.
  • In der gesamten Patentschrift und den beigefügten Ansprüchen ist unter "zweiwertigem Hydrocarbyl" eine unverzweigte oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe zu verstehen, die sich von einem gesättigten oder ungesättigten acyclischen Kohlenwasserstoff durch Entfernung zweier Wasserstoffatome ableitet. Unter "zweiwertigem Hydrocarbaryl" wird eine Gruppe verstanden, die sich von Kohlenwasserstoffen mit einem oder mehreren carbocyclischen aromatischen Ringen, darunter Phenyl, Alkylphenyl und Phenylalkyl, durch Entfernung zweier Wasserstoffatome ableitet. Unter "zweiwertigem Cyclohydrocarbyl" wird eine Gruppe verstanden, die sich von einem carbocyclischen nichtaromatischen Kohlenwasserstoff, darunter Cyclohexan, Alkylcyclohexan, durch Entfernung zweier Wasserstoffatome ableitet.
  • Vorzugsweise sollen die als Beschleunigungsmittel eingesetzten Titanatester mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe pro Molekül aufweisen. Als solche sind bevorzugt Titan (IV)-O-(4-aminobenzolsulfonat)-O-bis-(dodecylbenzolsulfonat)-2-propanolat; Titan(IV)-2-propanolat-tris(3,6-diazahexanolat); Titan(IV)-2,2-bis-(2-propenolatomethyl)butanolat-tris- (2-ethylendiaminoethylat); sowie Titan(IV)-2,2-bis-(2- propenolatomethyl)butanolat-tris-(3-aminophenolat), die im Handel von der Firma Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002, erhältlich sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß durch Einschluß dieser Beschleunigungsmittel aus Titanatester in den Dichtungsmassenzusammensetzungen die Härtungsgeschwindigkeiten gegenüber denen für ähnliche Dichtungsmassenzusammensetzungen, bei denen die Beschleunigerverbindungen aus Titanatester fehlen, wie aus den in den nachfolgenden Beispielen und der Tabelle 1 und 2 aufgeführten Daten ersichtlich ist, stark erhöht sind. Bei Verwendung der Dichtungsmassen dieser Erfindung, zum Beispiel zur Versiegelung fest angebrachter Fensterscheiben und Rücklichtglasscheiben mit Autokarosserien, bei denen langsam härtende Dichtungsmassen zu Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Produktionsbetrieb einer Fertigungsstraße führen können, wird durch erhöhte Härtungsgeschwindigkeiten ein entscheidender Vorteil erzielt.
  • Die folgenden Beispiele dienen dazu, dem Fachmann die Ausübung der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Diese Beispiele sollen lediglich die vorliegende Erfindung erläutern und sind nicht als Beschränkung des durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzbereichs der Erfindung aufzufassen.
    • Beispiel 1
  • Ein mit Silan verkapptes Polyurethanpolymer der in der US-PS 36 32 557 beschriebenen Art wurde wie folgt hergestellt: Niax PPG 2025 ONE (Polyetherpolyol des Molekulargewichts 2000, erhältlich von der Firma Union Carbide Corp., 270 Park Ave., New York, NY 10017) Hylene (Toluoldiisocyanat vom Typ 80:20, erhältlich von der Firma E.I. duPont de Nemours & Co., Wilmington, DH 19898) Eisessig Dibutylzinn-diacetat Wasserfreies Toluol Silan A 1110 (γ-Aminopropyl) trimethoxysilan, erhältlich von der Firma Union Carbide Corp., 270 Park Ave., New York, NY 10017) Wasserfreies Methanol
  • Die Komponenten aus A wurden gemischt und unter wasserfreien Bedingungen auf 68,3ºC (155ºF) erhitzt und fünfundfünzig Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Am Ende dieses Zeitraums wurde B hinzugefügt. Innerhalb der nächsten fünfundvierzig Minuten wurde die Temperatur der Mischung allmählich auf 40,6ºC (105ºF) reduziert, und es wurde zweieinviertel Stunden weiter erhitzt. Am Ende dieses Zeitraums wurde die Mischung mit C versetzt und weitere zweieinviertel Stunden bei 65,6-73,9aC (150-165ºF) erhitzt. Während dieser Zeit wurden Proben der Reaktionsmischung entnommen und auf freie funktionelle Isocyanatgruppen untersucht. Als kein restliches freies Isocyanat mehr nachweisbar war, wurde D hinzugefügt und die Mischung für kurze Zeit zum Rückfluß erhitzt. Danach wurde die Mischung entgast und auf Zimmertemperatur abgekühlt.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • In einen Mischer mit wandgängiger Schaufel und Schnelldispergator wurden 45,91 kg (101 Pfund) der wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellten Polymerzusammensetzung vorgelegt.
  • Unter wasserfreien Bedingungen wurde der Inhalt des Mischers mit 4,09 kg (9 Pfund) wasserfreiem Methanol versetzt und die resultierende Mischung etwa fünf bis zehn Minuten gerührt. Dazu gab man 0,23 kg (0,5 Pfund) Silan A1120 (Union Carbide Company, 270 Park Avenue, New York, NY 10017), 0,32 kg (0,7 Pfund) Thixseal 1084 (NL Chemicals, Inc., Heightstown, NJ 08520), 0,27 kg (0,6 Pfund) des Antioxidans DBTDA (AO 2246, American Cyanamide Co., Bound Brook, NJ 08805), 0,23 kg (0,5 Pfund) Titan(IV)-2,2-bis (2-propenolatomethyl)butanolattris(3-aminophenolat) (LICA 97, Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002), sowie 0,05 kg (0,11 Pfund) Dibutylzinn-diacetat. Diese Mischung wurde zwanzig Minuten unter wasserfreien Bedingungen gerührt. Danach wurde Ruß (18,18 kg [40 Pfund]), der zuvor auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 0,05 Gewichtsprozent getrocknet worden war, zugegeben und die Mischung auf 60-65,5ºC (l40-150ºF) erhitzt und eine Stunde gerührt.
  • Danach wurde die Mischung zehn bis fünfzehn Minuten lang gekühlt, unter vermindertem Druck entgast und unter wasserfreien Bedingungen abgepackt. Dieses Material zeigte bei der Untersuchung unter Schnellagerungsbedingungen (54,4ºC, 130ºF, drei Tage) gute Lagerstabilität. Das Material wurde unter wasserfreien Bedingungen abgepackt und seine Eigenschaften wie unten beschrieben untersucht und mit einem ähnlichen Material, bei dem der Beschleuniger aus Titanester fehlte, verglichen. Die Ergebnisse aus dieser Untersuchung sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
    • Beispiel 3
  • Ein zweiter Ansatz der schnellhärtenden Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung wurde nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 und 2 mit den folgenden Bestandteilen in den angegebenen Mengenverhältnissen hergestellt. Hierbei wurde das in Beispiel 2 als Beschleuniger verwendete Titan(IV)-2,2- bis (2-propenolatomethyl)-butanolat-tris-(3- aminophenolat) (LICA 97) gegen Titan(IV)-2,2-bis(2propenolatomethyl)butanolat-tris (2-ethylendiaminoethylat) (LICA 44, Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002) ausgetauscht. Silanverkappte Polyurethanbasispolymerzusammensetzung Polypropylenglycol 2025 Essigsäure Toluoldiisocyanat Silan A 1110 Dibutylzinn-diacetat Toluol Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung Silanverkappte Polyurethanpolymerzusammensetzung (oben) Antioxidans AO 2246 Thixseal 1085 (Thixotropiemittel) Dibutylzinn-diacetat Ruß Silan A-1120 Beschleuniger aus Titanatester LICA (erhältlich von der Firma Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002) Methanol
  • Dieses Naterial wurde unter wasserfreien Bedingungen abgepackt und seine Eigenschaften wurden, wie im folgenden beschrieben, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
    • Beispiel 4
  • Eine polymere Dichtungsmassenzusammensetzung wurde analog Beispiel 1 und 2 hergestellt, mit dem Unterschied, daß anstelle des in Beispiel 2 verwendeten Titan(IV)-2,2-bis (2-propenolatomethyl)butanolat-tris (3- aminophenolat) als Beschleuniger aus Titanester Titan(IV)-2,2-bis (2-propenolatomethyl)butanolat-tris-(2- ethylendiaminoethylat) (KR 44, Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002) eingesetzt wurde. Hierbei wurde festgestellt, daß dieses Material eine hohe Härtungsgeschwindigkeit besaß und nach dreistündigem Härten bei Zimmertemperatur und 50% relativer Luftfeuchtigkeit eine Überlappscherfestigkeit von 85 psi (76,1 kp) aufwies.
    • Vergleichsbeispiel 5
  • Eine feuchtigkeitshärtbase Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung wurde nach der allgemeinen Vorschrift aus Beispiel 1 und 2 hergestellt, mit dem Unterschied, daß anstelle des dort verwendeten Titan(IV)-2,2-bis(2-propenolatomethyl)butanolat-tris (3- aminophenolat) als Beschleunigerverbindung aus Titanatester Titan(IV)-O-(4-aminobenzolsulfonat)-O- bis (dodecylbenzolsulfonat-2-propanolat) (KR 265, Kenrich Petrochemicals, Inc., 140 East 22d Street, Bayonne, NJ 07002) eingesetzt wurde.
  • Das hierbei entstehende Material wurde sowohl auf lackierten Testplatten, die weiter unten beschrieben sind, als auch auf mit einer keramischen Glasur versehenen Testplatten aus Glas getestet. Hierbei wurde festgestellt, daß die Dichtungsmassenzusammensetzung schnell härtete, wobei nach drei Stunden bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit eine Überlappscherfestigkeit von 68 psi (60,9 kp) bzw. 65 psi (58,2 kp) auf Metall/Metall- bzw. Glas/Metall-Testplatten entstand.
    • Testverfahren
  • Die Überlappscherfestigkeit des Dichtungsmassenmaterials aus Beispiel 2 wurde getestet und mit einem ähnlichen Material verglichen, das keinen aus Titanatester bestehenden Härtungskatalysator enthielt. Es wurden jeweils Paare aus Scherfestigkeitstestplatten hergestellt, indem man zwei zuvor grundierte und lackierte Stahlplatten von jeweils 2,54 cm x 0,81 cm (1 Zoll x 0,32 Zoll) mittels eines Dichtungsmassenwulstes von 2,54 cm Länge, 0,64 cm Breite und 0,79 cm Stärke (1 Zoll x 0,25 Zoll x 5/16 Zoll) miteinander verklebte. Der Dichtungsmassenwulst wurde mittels einer Dichtungsmassentube entlang einer der ein Zoll langen Kanten der Testplatten aufgetragen. Die Platten wurden dann so zusammengepreßt, daß der Dichtungsmassenwulst eine Stärke von 0,64 cm (0,25 Zoll) aufwies.
  • Der auf die verklebten Testplatten aufgetragene Dichtungsmassenwulst wurde bei Zimmertemperatur und 50% relativer Luftfeuchtigkeit zwischen drei und zweiundsiebzig Stunden gehärtet. Nach der jeweiligen Härtungsdauer wurde die Scherfestigkeit des Dichtungsmassenwulstes die jeweils auf einem Instron-Prüfgerät durch Ziehen in einer zu den Flächen der verklebten Testplatten parallelen Richtung getestet. Die Ergebnisse aus diesen Tests sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Scherfestigkeit und Eigenschaften der Dichtungsmassenzusammensetzung aus Vergleichsbeispiel 2 Eigenschaft Titanhaltige Dichtungsmassenzusammensetzung dieser Erfindung Titanfreie Dichtungsmassenzusammensetzung Überlappscherfestigkeit nach 3 Stunden Viskosität Zugfestigkeit Dehnung Härte (Shore-A Durometer) Absacken Ohne

Claims (8)

1. Feuchtigkeitshärtbase Einkomponentendichtungmassenzusammensetzung bestehend aus einer Mischung aus
(a) einem mit Silan verkappten Polyurethanpolymer der Formel Polyurethan mit mindestens zwei Urethanverknüpfiingen pro Molekül
worin
R Niederalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen;
R¹ ein zweiwertiger Verbrückungsrest, ausgewählt aus der Gruppe zweiwertiger Kohlenwasserstoffreste, zweiwertiger Kohlenwasserstoffetherreste und zweiwertiger Kohlenwasserstoffaminoreste sind;
A aus der Gruppe -S- und -NR²- ausgewählt ist, worin R² Wasserstoff oder Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen bedeutet;
(b) 0,2 bis 1,0 Gewichtsteilen eines Aminosilans pro 100 Gewichtsteile jenes Polyurethanpolymers, wobei das Aminosilan die Struktur
aufweist,
worin
x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet;
R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sein können und aus Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind;
R&sup5; Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet;
R&sup6; Wasserstoff oder (CH&sub2;)yNHR&sup7; bedeutet, worin R&sup7; Wasserstoff oder -(CH&sub2;)zNH&sub3; ist, und worin y und z gleich oder verschieden sein können und für ganze Zahlen von 1 bis 3 stehen;
(d) einem Härtungskatalysator und dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmassenzusammensetzung
(c) 0,2 bis 1,0 Gewichtsteile eines Beschleunigers pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer enthält, worin der Beschleuniger die Struktur
aufweist,
worin
B eine direkte Bindung oder -SO&sub2;-;
R&sup8; eine Hydrocarbylgruppe mit drei bis zwanzig Kohlenstoffatomen bedeuten, sowie
für -(R¹&sup0;-NH)m-R¹&sup0;-NH&sub2; steht, worin m eine ganze Zahl von eins bis vier bedeutet,
R¹&sup0; aus
einem zweiwertigen Hydrocarbylrest mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen,
einem zweiwertigen Hydrocarbarylrest mit sechs bis zehn Kohlenstoffatomen, und
einem zweiwertigen Cyclohydrocarbylrest mit drei bis zehn Kohlenstoffatomen ausgewählt ist.
2. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzungen nach Anspruch 1, worin das Polyurethanpolymer das Umsetzungsprodukt aus einem Polyetherpolyol mit mindestens zwei Hydroxylgruppen pro Molekül und einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1000 bis 3000 und einem Isocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen pro Molekül ist.
3. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Polyurethanpolymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 10.000 bis 30.000 besitzt.
4. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung nach Anspruch 3, worin A -NR²bedeutet, worin R² die dort angegebene Bedeutung aufweist.
5. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung nach Anspruch 1, worin 0,4 bis 0,8 Gewichtsteile Aminosilan pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer enthalten sind.
6. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungs. massenzusammensetzung nach Anspruch 5, worin das Aminosilan N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan ist.
7. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung nach Anspruch 1, worin 0,2 bis 0,8 Gewichtsteile Beschleuniger pro 100 Gewichtsteile Polyurethanpolymer enthalten sind.
8. Feuchtigkeitshärtbare Einkomponentendichtungsmassenzusammensetzung nach Anspruch l, worin der Beschleuniger Titan(IV)-2,2-bis(2-propenolatomethyl)- butanolat-tris(2-ethylendiaminoethylat) ist.
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