JP2002517337A - コンパクトポリイソシアネート重付加生成物を含有する複合部材 - Google Patents

コンパクトポリイソシアネート重付加生成物を含有する複合部材

Info

Publication number
JP2002517337A
JP2002517337A JP2000553273A JP2000553273A JP2002517337A JP 2002517337 A JP2002517337 A JP 2002517337A JP 2000553273 A JP2000553273 A JP 2000553273A JP 2000553273 A JP2000553273 A JP 2000553273A JP 2002517337 A JP2002517337 A JP 2002517337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iii
isocyanate
composite member
mpa
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000553273A
Other languages
English (en)
Inventor
ヴィルト ハイケ
レーゼ ハンス−ユルゲン
クノープラウフ ゲオルク
バルツ トーマス
ランク マトイス
フォルスター ハインツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2002517337A publication Critical patent/JP2002517337A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B19/00Arrangements or adaptations of ports, doors, windows, port-holes, or other openings or covers
    • B63B19/12Hatches; Hatchways
    • B63B19/14Hatch covers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14Hull parts
    • B63B3/16Shells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B5/00Hulls characterised by their construction of non-metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D1/00Bridges in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/40Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54Yield strength; Tensile strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00Metals, their alloys or their compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles
    • B32B2605/12Ships
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2231/00Material used for some parts or elements, or for particular purposes
    • B63B2231/02Metallic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2231/00Material used for some parts or elements, or for particular purposes
    • B63B2231/40Synthetic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、(i)金属2〜20mm、(ii)(a)イソシアネートと(b)イソシアネートに対して反応性である化合物とを、場合により(c)触媒および/または(d)助剤および/または添加剤の存在で反応させることにより得られるコンパクトポリイソシアネート重付加生成物10〜100mm(iii)金属2〜20mmの層構造を有する複合部材に関し、その際、(ii)は、−45〜+50℃の温度範囲内で弾性率>275 MPa、(i)および(iii)への粘着力>4MPa、−45〜+50℃の温度範囲内で伸び率>30%、引張強さ>20MPaおよび圧縮強さ>20MPaを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、 (i)金属2〜20mm、有利には5〜20mm、特に有利には5〜10mm、
(ii)場合により、(c)触媒および/または (d)助剤および/または添
加剤の存在で、(a)イソシアネートと(b)イソシアネートに対して反応性の
化合物とを反応させて得られる合成ポリイソシアネート重付加生成物10〜10
0mm、 (iii)金属2〜20mm、有利には5〜20mm、特に有利には5〜10m
m、 の層構造を有する複合部材に関し、その際、(ii)は、−45〜+50℃の温
度範囲内でモジュラス弾性>275MPaを有し、(i)および(iii)への粘
着力>4MPaを有し、−45〜+50℃の温度範囲内で伸び率 >30%を有し、
引張強度>20MPaを有し、かつ圧縮強さ>20MPaを有する。
【0002】 本発明は、さらにこれらの複合部材の製法およびその使用に関する。
【0003】 造船、例えば船体および船倉カバー、橋または高層建築物は、著しい外力に耐
えることのできる構築部材の使用が必要である。これらの必要性により、このよ
うな構築部材は、一般的に適当な幾何学または適当な支柱を用いて強化された金
属プレートまたは金属担体を含有する。従って、タンカーの胴体部は、高められ
た安全基準に基づき、内側および外側の胴体部から成っており、それぞれの胴体
部は、相互に約2m長のスチール支柱により接続されている15mmの厚さのス
チールプレートから作られている。このスチールプレートは、著しい力にさらさ
れるため、内部および外部の両方のスチール外板は、溶接補強部材によって補強
される。これらの従来の構築部材の欠点は、必要とされるスチールが膨大な量と
なりかつ時間ならびに労働的に集中した製法となる影響を及ぼす。さらに、この
ような構築部材は、著しい重さを有し、このことにより船の減少した容積トン数
および高い燃料消費を生じる。
【0004】 さらに、スチールをベースとする従来の構築部材は、多くの修理を必要とする
、それというのも、外表面、および外部および内部の外板の間のスチール部分の
表面は、絶えず腐食から保護されなければならないからである。
【0005】 本発明の課題は、強い外力に耐え、かつ例えば造船、橋の建設または高層建築
物の建設に使用することができる構築部材を発展させることである。発展させる
べき構築部材は、複合部材としても言及される公知のスチール構造物の代替品と
しても利用できるべきであり、かつ特にそれらの機械的特性に関して利点を有す
るべきである。
【0006】 前記の課題は、本発明により冒頭に記載された複合部材によって解決された。
【0007】 本発明による複合部材の製造は、(a)イソシアネートと(b)ポリエーテル
ポリアルコールとを、場合により(c)触媒および/または(d)助剤および/
または添加剤の存在で反応させることにより(i)と(iii)の間に、(i)
および(iii)に粘着するコンパクトポリイソシアネート重付加生成物を製造
することにより実施することができる。
【0008】 有利には、複合部材の製造後に(ii)が粘着する(i)および/または(i
ii)の表面をサンドブラスチングすることができる。このサンドブラスチング
は、通常の方法により行うことができる。例えば、表面は、高圧下で通常の砂粒
でブラスチングすることができ、かつそれにより例えば浄化および表面を粗くす
ることができる。このような処理に適当な装置は市販されている。
【0009】 (a)と(b)とを、場合により(c)および/または(d)の存在で反応さ
せる後に、(ii)と接触する(i)および(iii)をこの表面処理すること
により、(i)および(iii)への(ii)の粘着が著しく改善された。サン
ドブラスチングは、有利には、(ii)を製造するために成分を(i)および(
iii)の空間へ挿入する直前に実施する。
【0010】 表面(i)および(iii)の有利な処理の後、これらの層は、有利には適当
な配置で、例えば相互に平行に固定される。間隔は、通常(i)と(iii)の
間の空間が10〜100mmの厚みを有するように選択される。(i)および(
iii)の固定は、例えばスペーサーにより行うことができる。有利には、すき
間の縁は、(i)と(iii)の間の空間が(a)および(b)で、場合により
(c)および/または(d)で充填することができるようにシールされるが、こ
れらの成分の流出は阻止される。シーリングは、スペーサーとしても使用するこ
とができる通常のプラスチックフィルムまたは金属フィルムおよび/または金属
プレートを用いて行うことができる。
【0011】 層(i)および(iii)は、有利には通常の金属プレート、例えば本発明に
よる厚みを有するスチールプレートを使用することができる。
【0012】 (i)と(iii)の間の空間の充填は、(i)および(iii)を垂直に向
けた形か、または(i)および(iii)を平行に向けた形で行うことができる
【0013】 (i)と(iii)の間の空間の充填は、(a)、(b)および場合により(
c)および/または(d)を用いて、通常の供給装置、有利には連続的に、例え
ば高圧および低圧機械、有利には高圧機械を用いて実施することができる。
【0014】 供給速度は、充填すべき容積に依存して変化させることができる。(ii)の
均質な硬化を保証するために、供給速度および供給装置は、充填すべき空間が5
〜20分間以内に(ii)を製造するための成分で充填できるように選択される
【0015】 層(i)および(iii)として、通常のプレート、通常の金属、例えば鉄、
通常のスチール、全てのタイプの合金スチール、アルミニウムおよび/または銅
を使用することができる。
【0016】 (i)および(ii)は、被覆された形で、例えば下塗り、塗装および/また
は通常のプラスチックで被覆されて本発明の複合部材を製造する際に使用するこ
とができる。有利には、(i)および(iii)は、被覆されていない形で使用
し、かつ特に有利には、例えば通常のサンドブラスチングで浄化して使用する。
【0017】 (a)イソシアネートと(b)イソシアネートに対して反応性の化合物とを、
場合により(c)触媒、(d)助剤および/または添加剤の存在で反応させるこ
とにより、コンパクトポリイソシアネート重付加生成物(ii)、通常ポリウレ
タン−および場合によりポリイソシアヌレート生成物、特にポリウレタンエラス
トマーを製造することは何度も記載されている。コンパクトポリイソシアネート
重付加生成物とは、通常のポリウレタンフォームのようにセル構造を有さないも
のであると解釈される。このコンパクト構造を保証するために、(ii)を製造
するための出発物質に発泡剤を添加することは回避される。引き続き、発泡工程
を回避するために、出発成分(b)および場合により(c)および(d)ならび
に反応成分と接触することになる(i)および(iii)の表面は、有利には乾
燥させるべきである。
【0018】 (a)、(b)および場合により(c)および/または(d)を含有する反応
混合物の水分含有率は、反応混合物の質量に対して有利には0〜0.03質量%
である。特に成分(b)中の水分含有率は、例えば蒸留により相応して調節する
ことができる。水を結合する化合物を添加し、これにより反応混合物への発泡反
応を阻止することもできる。このような化合物、例えば分子篩いは、一般に公知
である。例えば、シリケートおよびオキサゾリジンを適当な形で、有利には微粉
砕した形で使用することができる。これらの化合物は、有利には反応混合物の質
量に対して0.05〜5質量%の量で、反応混合物中、有利に成分(b)に添加
することができる。
【0019】 本発明による方法中の出発物質(a)、(b)、(c)および(d)は、以下
に例として記載されている: イソシアネート(a)として、自体公知の脂肪族、脂環式、アルアリファティ
ックおよび/または芳香族イソシアネート、有利にはジイソシアネートを挙げる
ことができ、これは、場合により一般的に公知の方法で、ビウレット化および/
またはイソシアヌレート化されていてもよい。個々の例を挙げる:アルキレン基
中に炭素原子4〜12個を有するアルキレンジイソシアネート、例えばドデカン
1,12−ジイソシアネート、2−エチルテトラメチレン1,4−ジイソシアネ
ート、2−メチルペンタメチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチレン1
,4−ジイソシアネート、リジンエステルジイソシアネート(LDI)、ヘキサメ
チレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、シクロヘキサン1,3−および/ま
たは1,4−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトリレン2,4−および2,6−
ジジイソシアネートならびに相応する異性体混合物、ジシクロヘキシルメタン4
,4’−、2,2’−および2,4’−ジジイソシアネートならびに相応する異
性体混合物、1−イソシアネート−3,3,5−トリメチル−5−イソシアネー
トメチルシクロヘキサン(IPDI)、トリレン2,4−および/または2,6−ジ
イソシアネート(TDI)、ジフェニルメタン4,4’−、2,4’−および2,
2’−ジジイソシアネート(MDI)、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネ
ートおよび/または少なくとも2つの上記のイソシアネートを含有する混合物。
さらに、エステル−、尿素−、アロファネート−、カルボジイミド−、ウレット
ジオン−および/またはウレタン基含有のジイソシアネートおよび/またはポリ
イソシアネートを本発明による方法中で使用することができる。有利には、2,
4’−、2,2’−および/または4,4’−MDIおよび/またはポリフェニル
ポリメチレンポリイソシアネートを使用し、特に有利には、ポリフェニルポリメ
チレンポリイソシアネートおよび少なくとも1つのMDI異性体を含有する混合物
を使用する。
【0020】 イソシアネートに対して反応性である化合物(b)として、有利には、平均官
能価1〜8,有利には1.5〜6、および分子量60〜10000を有するもの
を使用することができ、これはイソシアネートに対して反応性の基として、ヒド
ロキシル基、チオール基および/または第1および/または第2アミノ基を有す
る。ポリエーテルポリアルコール、例えばポリテトラヒドロフラン、ポリエステ
ルポリアルコール、ポリチオエーテルポリオール、ヒドロキシル基含有のポリア
セタールおよびヒドロキシル基含有の脂肪族ポリカーボネートまたは少なくとも
2つの上記のポリオールから成る混合物の群から選択されるポリオールが有利で
ある。有利には、ポリエステルポリオールおよび/またはポリエーテルポリオー
ルが使用される。ポリヒドロキシル化合物のヒドロキシル価は、一般に28〜8
50mg KOH/gであり、有利には35〜600mg KOH/gである。
【0021】 例えば、ポリエーテルポリアルコールとして、公知の技術により、アルキレン
オキシド、例えばテトラヒドロフラン、1,3−プロピレンオキシド、1,2−
もしくは2,3−ブチレンオキシド、スチレンオキシドかつ有利にはエチレンオ
キシドおよび/または1,2−プロピレンオキシドを通常の開始物質に添加する
ことにより入手可能である。開始物質として、少なくとも1つのヒドロキシル基
および/または少なくとも1つのアミノ基を含有する、例えば公知の脂肪族、ア
ルアリファティック、脂環式および/または芳香族化合物を使用することができ
る。例えば、開始物質として、エタンジオール、ジエチレングリコール、1,2
−もしくは1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペン
タンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、グリセ
ロール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、糖、例えばスクロ
ース、ペンタエリトリトール、ソルビトール、エチレンジアミン、プロパンジア
ミン、ネオペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、
4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、2−(エチルアミノ)エチルアミ
ン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレ
ントリアミンおよび/またはN,N’-ビス(3−アミノプロピル)エチレンジ
アミンが適当である。
【0022】 アルキレンオキシドは、別個にまたは選択的に連続してまたは混合物として使
用することができる。有利には、ポリオール中で第1ヒドロキシル基を生じるア
ルキレンオキシドを使用する。特に有利には、ポリオールとして、アルコキシル
化の最後にエチレンオキシドでアルコキシル化され、それにより第1ヒドロキシ
ル基を有するものを使用する。
【0023】 適当なポリエステルポリオールは、例えば2〜12個の炭素原子を有する有機
ジカルボン酸、有利に4〜6個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸、かつ高
級アルコール、有利には、2〜12個の炭素原子、有利に2〜6個の炭素原子を
有するジオールから製造することができる。ポリエステルポリオールは、有利に
は、官能価2〜4,有利に2〜3、かつ分子量480〜3000,有利に600
〜2000を有する。
【0024】 イソシアネートに対して反応性の化合物として、10〜40個の炭素原子およ
び2〜4個のイソシアネートに対して反応性の基を有する炭化水素骨格を有する
物質が適当である。炭化水素骨格という表現は、例えばエーテルの場合のように
酸素原子に妨げられていない連続した炭素原子であると解釈される。以下に(b
3)としても言及するこのような物質として、例えばヒマシ油およびその誘導体
として使用することができる。
【0025】 イソシアネートに対して反応性の化合物として、場合により分子量60〜40
0未満を有するジオールおよび/またはトリオールを連鎖延長剤および/または
架橋剤として、本発明による方法において使用することができる。機械特性、例
えば硬度を改質するために、連鎖延長剤、架橋剤または場合によりその混合物を
添加することは有利であることが判明した。連鎖延長剤および/または架橋剤は
、有利には分子量60〜300を有する。例えば、2〜14個、有利に4〜10
個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式および/またはアルアリファティックジオ
ール、例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,10−デカ
ンジオール、o−、m−、p−ジヒドロキシシクロヘキサン、ジエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコールおよび有利に1,4−ブタンジオール、1,6−
ヘキサンジオールおよびビス−(2−ヒドロキシ−エチル)−ヒドロキノン、ト
リオール、例えば1,2,4−、1,3,5−トリヒドロキシ−シクロヘキサン
、グリセロールおよびトリメチロールプロパン、エチレン−および/または1,
2−プロピレンオキシドをベースとする低分子量のヒドロキシル基含有のポリア
ルキレンオキシドおよび上記のジオールおよび/またはトリオールを開始分子と
しておよび/またはジアミン、例えばジエチルトルエンジアミンおよび/または
3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミンが該当する。
【0026】 ポリイソシアネート重付加生成物の製造に連鎖延長剤、架橋剤またはその混合
物が使用される限り、有利には使用されるイソシアネートに対して反応性の化合
物(b)全質量に対して0〜30質量%、有利に2〜20質量%の量で使用され
る。
【0027】 上記のイソシアネートに対して反応性の化合物の他に、脂肪族、アルアリファ
ティック、脂環式および/または芳香族カルボン酸を硬化レベリングを最適化す
るために(ii)を製造する際に使用することができる。このようなカルボン酸
の例は、ギ酸、酢酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸
、クエン酸、安息香酸、サリチル酸、フェニル酢酸、リシノール酸、フタル酸、
トルエンスルホン酸、上記の酸の誘導体、有利にリシノール酸、上記の酸の異性
体および上記の酸の任意の混合物である。これらの酸の質量割合は、(b)の全
質量に対して0〜5質量%、有利に0.2〜2質量%であってよい。
【0028】 有利には、(b)として、以下: (b1)平均官能価1.5〜2.99および平均分子量400〜8000を有す
るポリエーテルポリアルコール40〜99質量%、および (b2)平均官能価3〜5および平均分子量150〜8000を有するポリエー
テルポリアルコール1〜60質量% を含有する混合物を使用する。
【0029】 特に有利には、(b)として、以下: (b1)平均官能価1.5〜2.99および平均分子量400〜8000を有す
るポリエーテルポリアルコール40〜98質量%、 (b2)平均官能価3〜5および平均分子量150〜8000を有するポリエー
テルポリアルコール1〜60質量%、および (b3)10〜40個の炭素原子および2〜4個のイソシアネートに対して反応
性の基を有する炭化水素骨格を有する少なくとも1つのイソシアネートに対して
反応性の化合物1〜50質量% を含有する混合物を使用する。
【0030】 特に、上記の有利な混合物は、さらに既に記載されたカルボン酸を含有するこ
とができる。
【0031】 ポリエーテルポリアルコールの使用は、これらの物質がポリエステルポリアル
コールと比較して加水分解的分解に著しく安定であり、かつさらにより低い粘度
を有する利点がある。より低い粘度により、(i)と(iii)の間の空間への
挿入を著しく簡単かつ速くすることができる。これは、特に大きな複合部材、例
えば上記の船倉カバーまたは船体を製造する際に著しく有利である。アミン−出
発のポリエーテルポリアルコールの使用により、(ii)を製造するための反応
混合物の硬化挙動をさらに改善させることができる。有利には、使用される化合
物(b)および成分(c)および(d)もまた、水とイソシアネート基との反応
による二酸化炭素の形成を回避するために出来るだけ少ない水分含有量を有する
【0032】 触媒(c)として、イソシアネートとイソシアネートに対して反応性の化合物
との反応を強力に加速する一般に公知の化合物を使用することができ、その際有
利には、全触媒含有量は、使用されるイソシアネートに対して反応性の化合物の
全量に対して0.001〜15質量%、特に0.05〜6質量%を使用する。例
えば、以下の化合物を使用することができる:トリエチルアミン、トリブチルア
ミン、ジメチルベンジルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジメチルシク
ロヘキシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−ジアミノ−ジエチルエーテル
、ビス(ジメチルアミノプロピル)ウレア、N−メチルモルホリンまたはN−エ
チルモルホリン、N−シクロヘキシルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチル
エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルブタンジアミン、N,N,N’,N’−
テトラメチルヘキサン−1,6−ジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン
、ジメチルピペラジン、N−ジメチルアミノエチルピペラジン、1,2−ジメチ
ルイミダゾール、1−アザビシクロ−(2.2.0)−オクタン、1,4−ジアザビ
シクロ−(2.2.2)−オクタン(Dabco)およびアルカノールアミン化合物、例え
ばトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−メチルジエタノー
ルアミンおよびN−エチル−ジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、
2−(N,N-ジメチルアミノエトキシ)エタノール、N,N’,N’’−トリス−(ジ
アルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロトリアジン、例えばN,N’,N’’−トリ
ス−(ジメチルアミノプロピル)−s−ヘキサヒドロトリアジン、塩化鉄(II)
、塩化亜鉛、鉛オクトエートおよび有利には錫塩、例えば錫ジオクトエート、錫
ジエチルヘキサノエート、ジブチル錫ジラウレートおよび/またはジブチルジラ
ウリル錫メルカプチド、2,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロピリ
ミジン、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、例えばテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、アルカ
リ金属アルコキシド、例えばナトリウムメトキシドおよびカリウムイソプロポキ
シド、および/または10〜20個の炭素原子および場合によりラテラルなOH基
を有する長鎖の脂肪酸のアルカリ金属塩。
【0033】 (ii)の製造は、反応を加速するために(c)の存在で実施することが非常
に有利であることが判明した。
【0034】 ポリイソシアネート重付加生成物(ii)を製造するための反応混合物は、(
d)助剤および/または添加剤を加えることができる。挙げることのできる例は
、充填剤、表面活性物質、染料、顔料、難燃剤、加水分解阻害剤、静真菌物質お
よび静菌性物質である。
【0035】 表面活性物質として、例えば、出発材料の均質化を保護するのに役立ち、かつ
場合によりプラスチックのセル構造を調節するのに適当である化合物が該当する
。挙げることのできる例は、乳化剤、例えばヒマシ油−硫酸塩または脂肪酸のナ
トリウム塩ならびにアミン塩を有する脂肪酸、例えばジエチルアミンオレエート
、ジエタノールアミンステアレート、ジエタノールアミンリシノレート、スルホ
ン酸の塩、例えばドデシルベンゼンジスルホン酸またはジナフチルメタンジスル
ホン酸のアルカリ金属またはアンモニウム塩およびリシノール酸である。表面活
性物質は、使用される全てのイソシアネートに対して反応性の化合物(b)の1
00質量%に対して通常0.01〜5質量%の量で使用される。
【0036】 適当な難燃剤は、例えばトリクレシルホスフェート、トリス−(2−クロロエ
チル)ホスフェート、トリス−(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス−
(1,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス−(2,3−ジブロモプロ
ピル)ホスフェート、テトラキス−(2−クロロエチル)エチレンジホスフェー
ト、ジメチルメタンホスフェート、ジエタノールアミノメチルホスホン酸ジエチ
ルエステルならびに市販のハロゲン含有の難燃剤ポリオールである。すでに記載
されたハロゲン置換ホスフェートの他に、無機または有機の難燃剤、例えば赤燐
、水和酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、五酸化二ヒ素、アンモニウムポリ
ホスフェートおよび硫酸カルシウム、発泡性グラファイトまたはシアヌル酸誘導
体、例えばメラミン、または少なくとも2つの難燃剤から成る混合物、例えばア
ンモニウムポリホスフェートおよびメラミンならびに場合によりトウモロコシデ
ンプンまたはアンモニウムポリホスフェート、メラミンおよび発泡性グラファイ
トおよび/または場合により芳香族ポリエステルは、ポリイソシアネート重付加
生成物を難燃性にするために使用される。一般的に、上記の難燃剤は、使用され
るイソシアネートに対して反応性の化合物の全量に対して5〜50質量%、有利
に5〜25質量%を使用することが有利であることが判明した。
【0037】 充填剤、特に強化作用充填剤として、自体公知の通常の有機または無機充填剤
、強化剤、増量剤、着色塗料、被覆剤において耐摩耗性を改善するための薬剤な
どがある。個々の例は:無機充填剤、例えばケイ酸質材料、例えば層状ケイ酸塩
、例えばアンティゴライト、蛇紋石、ホルンブレンド、角閃石、クリソタイルお
よびタルク、金属酸化物、例えばカオリン、酸化アルミニウム、酸化チタンおよ
び酸化鉄、金属塩、例えばチョーク、重晶石および無機顔料、例えば硫化カドミ
ウムおよび硫化亜鉛ならびにガラスなどである。有利には、カオリン(china cl
ay)、アルミニウムシリケートおよび硫酸バリウムの共沈物およびアルミニウム
シリケートならびに天然または合成の繊維状の無機物、例えばウォラストナイト
、および短い長さの金属繊維およびガラス繊維を使用する。有機充填剤として、
例えば以下のもの:炭素、メラミン、ロジン、シクロペンタジエニル樹脂および
グラフト重合体ならびに芳香族および/または脂肪族のジカルボン酸をベースと
するセルロース繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリウレタ
ン繊維、ポリエステル繊維、および特に炭素繊維が該当する。無機および有機充
填剤は、単独でまたは混合物として使用することができる。
【0038】 有利には、(ii)の製造の際に、(d)助剤および/または添加剤として(
ii)の質量に対して充填剤10〜70質量%を使用する。充填剤として、有利
にはタルク、カオリン、炭酸カルシウム、重晶石、ガラス繊維および/またはガ
ラスマイクロスフェアを使用する。充填剤の粒子の大きさは、有利には(ii)
を製造するための成分の挿入が(i)と(iii)の間の空間を妨げないように
選択される。特に有利には、充填剤は、0.5mm未満の粒子サイズを有する。
【0039】 充填剤は、有利にはポリオール成分との混合物の形で、ポリイソシアネート重
付加生成物を製造するための反応の際に使用される。
【0040】 充填剤は、例えば、スチールと比較してより大きなポリイソシアネート重付加
生成物の熱膨張係数を減少させるのに使用され、従ってスチールのそれと適合さ
せることができる。これは、層(i)、(ii)および(iii)の間の持続的
に強力な結合を得るのに特に有利である。それというのも、これは熱の負荷が生
じた場合に層の間の張力を減少させるからである。
【0041】 (ii)の質量は、(ii)を製造するために使用される成分(a)、(b)
および場合により(c)および/または(d)の定義に一致する。
【0042】 本発明によるポリイソシアネート重付加生成物を製造するために、イソシアネ
ートおよびイソシアネートに対して反応性の化合物は、イソシアネートのNCO
基対イソシアネートに対して反応性の化合物の反応性水素原子の合計の当量割合
が0.85〜1.25:1、有利に0.95〜1.15:1および特に有利に1
〜1.05:1であるような量で反応させる。(ii)が少なくとも部分的に結
合したイソシアヌレート基を含有する場合には、通常NCO基対反応性水素原子
の合計の割合1.5〜60:1、有利に1.5〜8:1を使用する。
【0043】 ポリイソシアネート重付加生成物は、通常ワンショット法によるかまたはプレ
ポリマー法により、例えば高圧または低圧技術を用いて製造される。
【0044】 2成分法により操作し、かつイソシアネートに対して反応性の化合物(b)、
場合により触媒(c)および/または助剤および/または添加剤ならびに充填剤
(d)を成分(A)の形で混合し、かつ有利には相互に緊密に混合し、かつ成分
(B)としてイソシアネートを使用することが特に有利であることが判明した。
出発成分は、通常温度0〜100℃、有利に20〜60℃で混合し、かつ既に記
載したように(i)と(iii)の間に挿入する。高圧加工の場合には、混合は
機械的に撹拌機または撹拌スクリューまたは向流混合により実施することができ
る。反応温度、すなわち反応の行われる温度は、通常>20℃、有利に50〜1
50℃である。
【0045】 本発明により製造される複合部材のポリイソシアネート重付加生成物(ii)
は、−45〜+50℃の温度範囲内で弾性率>275 MPa(DIN 53457による)、(
i)および(iii)への粘着力>4MPa(DIN 53530による)、−45〜+50
℃の温度範囲内で伸び率>30%(DIN 53504による)、引張強さ>20MPa(DI
N 53504による)および圧縮強さ>20MPa(DIN 53421)を有する。
【0046】 本発明による方法により製造できる複合部材は、公知の建築物と比較して以下
の利点を有する: ・支柱および類似の剛化部材は、殆ど完全に不必要になる。これは、材料節約お
よび著しく簡単な腐食保護により製造においてコストを著しく減少させる。
【0047】 ・造船に使用する場合に、減少した重量は、より高い積量もしくはより少ない燃
料消費を生じる。
【0048】 ・例えば腐食保護に関するメンテナンスが著しく簡単になる。このことにより修
理をする間隔が長くなる。
【0049】 ・ポリイソシアネート−重付加生成物、例えばポリウレタンエラストマーを有す
るサンドイッチ構造は、改善されたエネルギー吸収を生じ、従って亀裂生長を減
少する。公知のスチール構造は、パーフォレーション後のさらなる負荷において
亀裂形成する傾向が強い。すなわち、船体の大部分に漏れが広がる。このことに
より、事故または著しい負荷の場合に、最小限の損傷リスクが得られる。この改
善された安全標準は、タンカーに特に有利である。
【0050】 ・ポリイソシアネート重付加生成物中の充填剤の有利な含量は、(ii)の熱膨
張係数を減少させ、従って(i)および(iii)の係数に適合する。温度変化
、特に周囲の温度による、例えば船体の場合は異なる水温による(i)、(ii
)と(iii)の間の張力は、本発明により減少させることができる。従って、
(ii)の(i)および(iii)への粘着は持続的に改善された。
【0051】 ・(i)および(iii)の表面の有利なサンドブラスチングは、(ii)の(
i)および(iii)への粘着を著しく改善する。改善された粘着は、より安定
でかつより持続的な構築部材を生じる。
【0052】 従って、本発明による得られる複合部材は、大きな力に耐える構築部材を必要
とする分野、例えば、造船、例えば船体、例えば外側および内側の壁を有する二
重船体、および船倉カバーにおける構築部材、または建築物、例えば橋または家
屋、特に超高層住居の構築部材として主に使用される。
【0053】 本発明による複合部材は、核としてポリウレタンおよび/またはポリイソシア
ヌレート硬質フォームを含有し、かつ通常、熱を断熱するために使用される従来
のサンドイッチ部材と混同されるべきではない。このような公知のサンドイッチ
部材は、その比較的低い機械的強度のために上記の使用分野には適当ではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク クノープラウフ ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ファイヒ トホーフシュトラーセ 128 (72)発明者 トーマス バルツ ドイツ連邦共和国 オルヒング ダッハウ アーシュトラーセ 159 (72)発明者 マトイス ランク ドイツ連邦共和国 オルヒング ダーリエ ンヴェーク 3 (72)発明者 ハインツ フォルスター ドイツ連邦共和国 ヴォルフラーツハウゼ ン フィヒテンヴェーク 18 Fターム(参考) 4F100 AB01A AB01C AH03H AK51B AK54B AL05B BA03 BA06 BA10A BA10C BA13 CA23B CA30B GB07 GB31 JA07B JK02B JK05B JK07B JK08B JL08B JL08H JL13B YY00A YY00B YY00C YY00H 4J034 BA02 BA03 BA05 CA03 CB02 CB03 CC08 CC09 DA01 DB03 DF20 DG02 DG03 DG04 DG05 DG16 HA01 HA06 HA07 HC12 HC22 HC46 HC52 HC53 HC61 HC63 MA01 MA11 MA12 MA14 MA15 QB15 QB19 RA05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (i)金属2〜20mm、 (ii)(a)イソシアネートと(b)イソシアネートに対して反応性である化
    合物とを、場合により(c)触媒および/または(d)助剤および/または添加
    剤の存在で反応させることにより得られるコンパクトポリイソシアネート重付加
    生成物10〜100mm (iii)金属2〜20mm の層構造を有する複合部材において、(ii)は、−45〜+50℃の温度範囲
    内で弾性率>275 MPa、(i)および(iii)への粘着力>4MPa、−45〜+
    50℃の温度範囲内で伸び率>30%、引張強さ>20MPaおよび圧縮強さ>2
    0MPaを有する複合部材。
  2. 【請求項2】 (b)として: (b1)平均官能価1.5〜2.99および平均分子量400〜8000を有す
    るポリエーテルポリアルコール40〜99質量%および (b2)平均官能価3〜5および平均分子量150〜8000を有するポリエー
    テルポリアルコール1〜60質量% を含有する混合物を使用する、請求項1に記載の複合部材。
  3. 【請求項3】 (b)として: (b1)平均官能価1.5〜2.99および平均分子量400〜8000を有す
    るポリエーテルポリアルコール40〜98質量%、 (b2)平均官能価3〜5および平均分子量150〜8000を有するポリエー
    テルポリアルコール1〜60質量%および (b3)10〜40個の炭素原子および2〜4個のイソシアネートに対して反応
    性の基を有する炭化水素骨格を有する、少なくとも1つのイソシアネートに対し
    て反応性の化合物1〜50質量% を含有する混合物を使用する、請求項2に記載の複合部材。
  4. 【請求項4】 (ii)が、(d)助剤および/または添加剤として、(i
    i)の質量に対して充填剤10〜70質量%を含有する、請求項1に記載の複合
    部材。
  5. 【請求項5】 (i)および(iii)の間に、(a)イソシアネートと(
    b)ポリエーテルポリアルコールとを、場合により(c)触媒および/または(
    d)助剤および/または添加剤の存在で反応させることにより(i)および(i
    ii)に粘着するコンパクトポリイソシアネート重付加生成物を製造することを
    特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の複合部材の製法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の方法によって得られる複合部材。
  7. 【請求項7】 造船、例えば船体および船倉カバー、または建築物、例えば
    橋における構築部材としての請求項1から4または6のいずれか1項に記載の複
    合部材の使用。
  8. 【請求項8】 請求項1から4または6のいずれか1項に記載の複合部材を
    含有する船または橋。
JP2000553273A 1998-06-05 1999-05-22 コンパクトポリイソシアネート重付加生成物を含有する複合部材 Withdrawn JP2002517337A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19825085A DE19825085A1 (de) 1998-06-05 1998-06-05 Verbundelemente enthaltend kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19825085.1 1998-06-05
PCT/EP1999/003544 WO1999064233A1 (de) 1998-06-05 1999-05-22 Verbundelemente enthaltend kompakte polyisocyanat-polyadditionsprodukte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002517337A true JP2002517337A (ja) 2002-06-18

Family

ID=7869962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000553273A Withdrawn JP2002517337A (ja) 1998-06-05 1999-05-22 コンパクトポリイソシアネート重付加生成物を含有する複合部材

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1093410B1 (ja)
JP (1) JP2002517337A (ja)
KR (1) KR20010052541A (ja)
CN (1) CN1304356A (ja)
DE (2) DE19825085A1 (ja)
DK (1) DK1093410T3 (ja)
NO (1) NO20006150D0 (ja)
WO (1) WO1999064233A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004528496A (ja) * 2000-10-17 2004-09-16 インテリジエント・エンジニアリング(バハマズ)リミテツド サンドイッチ板階段状蹴上部
JP2005531426A (ja) * 2002-03-26 2005-10-20 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 複合素子

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19825083A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Basf Ag Verbundelemente enthaltend kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19914420A1 (de) 1999-03-30 2000-10-05 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE19953240A1 (de) 1999-11-04 2001-05-10 Basf Ag Verbundelemente
DE10041162A1 (de) * 2000-08-21 2002-03-07 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE10056378A1 (de) * 2000-11-14 2002-05-23 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte
DE10058982A1 (de) * 2000-11-28 2002-05-29 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen
DE10062129A1 (de) * 2000-12-13 2002-06-20 Basf Ag Verbundelemente enthaltend Polyisocanat-Polyadditionsprodukte
DE10130651A1 (de) * 2001-06-27 2003-01-16 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen
DE10130650A1 (de) * 2001-06-27 2003-01-16 Basf Ag Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine Form
DE10135213A1 (de) * 2001-07-24 2003-02-06 Basf Ag Verbundelemente
DE10158491A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-12 Bayer Ag Metall-Polyurethan-Laminate
DE10205608A1 (de) * 2002-02-11 2003-08-21 Degussa Bei niedriger Temperatur härtbare feste uretdiongruppenhaltige Polyurethan-Pulverlackzusammensetzungen
GB2389072B (en) * 2002-05-29 2005-04-06 Intelligent Engineering Improved structural sandwich plate members
DE10225338A1 (de) 2002-06-06 2003-12-18 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen
DE10318982A1 (de) 2003-04-25 2004-11-11 Basf Ag Behälter auf der Basis von Verbundelementen
DE10340541A1 (de) * 2003-09-01 2005-03-24 Basf Ag Verbundelemente, insbesondere Karosserieteile
DE10350240B4 (de) * 2003-10-27 2013-07-25 Basf Se Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine Form
DE10350238A1 (de) 2003-10-27 2005-05-19 Basf Ag Verbundelemente
EP3746294B1 (de) 2018-01-31 2022-07-06 Basf Se Verbundelement mit verbesserten eigenschaften

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3919697A1 (de) * 1989-06-16 1990-12-20 Bayer Ag Einkomponenten-reaktivklebstoffe auf polyurethanbasis
US5391686A (en) * 1992-12-17 1995-02-21 W. R. Grace & Co.-Conn. Polyurethane compositions having enhanced corrosion inhibiting properties
US5442028A (en) * 1993-08-20 1995-08-15 Morton International, Inc. Curatives for aqueous adhesives
DE19502969A1 (de) * 1995-01-31 1996-08-01 Elastogran Gmbh Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen
CA2174304C (en) * 1995-06-07 2008-04-01 Robert L. Cline Polyurethane contact adhesives with improved temperature resistance properties

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004528496A (ja) * 2000-10-17 2004-09-16 インテリジエント・エンジニアリング(バハマズ)リミテツド サンドイッチ板階段状蹴上部
JP2012162982A (ja) * 2000-10-17 2012-08-30 Intelligent Engineering (Bahamas) Ltd サンドイッチ板階段状蹴上部
JP2005531426A (ja) * 2002-03-26 2005-10-20 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 複合素子
JP4702732B2 (ja) * 2002-03-26 2011-06-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 複合素子

Also Published As

Publication number Publication date
DK1093410T3 (da) 2008-06-23
KR20010052541A (ko) 2001-06-25
DE59914710D1 (de) 2008-05-08
NO20006150L (no) 2000-12-04
EP1093410B1 (de) 2008-03-26
EP1093410A1 (de) 2001-04-25
DE19825085A1 (de) 1999-12-09
WO1999064233A1 (de) 1999-12-16
NO20006150D0 (no) 2000-12-04
CN1304356A (zh) 2001-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002517337A (ja) コンパクトポリイソシアネート重付加生成物を含有する複合部材
US6790537B1 (en) Composite elements containing polyisocyanate-polyaddition products
US6770374B1 (en) Composite elements containing compact polyisocyanate polyaddition products
US8449967B2 (en) Composite elements
KR100926068B1 (ko) 복합 부재의 제조 방법
DE19825087B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Schiffsrümpfen, Laderaumabdeckungen oder Brücken enthaltend Verbundelemente
DK1315768T3 (en) SANDWICH ELEMENTS CONTAINING POLYISOCYANATE POLYADDITION PRODUCTS
AU2019214824B2 (en) Composite element having improved properties
US20020081439A1 (en) Composite elements comprising polyisocyanate polyaddition products

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060801