WO2003002341A1 - Method for introducing fluids into a mould by means of a delivery device - Google Patents

Method for introducing fluids into a mould by means of a delivery device Download PDF

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WO2003002341A1
WO2003002341A1 PCT/EP2002/006691 EP0206691W WO03002341A1 WO 2003002341 A1 WO2003002341 A1 WO 2003002341A1 EP 0206691 W EP0206691 W EP 0206691W WO 03002341 A1 WO03002341 A1 WO 03002341A1
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iii
filled
liquid
space
outflow end
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PCT/EP2002/006691
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Gerhard Bernard
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Basf Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to methods for introducing liquids by means of a conveyor into a mold which has an upper layer (i) with at least one opening (iv) through which the liquid is filled and a lower layer (iii).
  • construction parts For the construction of ships, for example hulls and cargo space covers, bridges, roofs or high-rise buildings, construction parts must be used that can withstand considerable loads from external forces. Due to these requirements, such construction parts usually consist of metal plates or metal supports, which are reinforced by a corresponding geometry or suitable struts. Due to increased safety standards, the hulls of tankers usually consist of an inner and an outer hull, with each hull being constructed from 15 mm thick steel plates which are connected to one another by approximately 2 m long steel struts. Since these steel plates are exposed to considerable forces, both the outer and the inner steel shell are stiffened by welded-on reinforcement elements. A disadvantage of these classic construction parts are both the considerable amounts of steel that are required and the time-consuming and labor-intensive production.
  • SPS elements As a replacement for the steel structures, SPS elements (sandwich plate system) are known which contain a composite of metal and plastic. The adhesion of the plastic to the two metal layers creates composite elements with extraordinary advantages over known steel constructions.
  • PLC elements are known from the documents US 6 050 208, US 5 778 813, DE-A 198 25 083, DE-A 198 25 085, DE-A 198 25 084, DE-A 198 25 087 and
  • the object of the present invention was therefore to develop an improved method for introducing liquids into a mold by means of a conveying device, in which the space between the plates (i) and (iii) in particular is filled, in particular with the starting components for the production of plastics (ii) between plates (i) and (iii) is optimized.
  • This manufacturing process should, in particular, significantly reduce the proportion of defective elements and enable liquid components to be safely introduced between the plates of the composite element.
  • This object was achieved according to the invention by screwing the outflow end of the conveying device or a holder for the outflow end of the conveying device to the layer (i) at at least three locations, preferably three to six locations, particularly preferably four or five locations.
  • the liquid is preferably filled through at least one opening (iv) in (i) and / or (iii) into the space between (i) and (iii).
  • outflow end can be conventional devices by means of which liquids are filled, for example tank sockets, hose ends, mixing heads, static mixers or the like.
  • the outflow end is preferably a mixing head.
  • Mixing heads of this type are generally known and are commercially available, for example, in connection with conventional metering devices for polyurethane systems.
  • the "liquids” are preferably liquid starting components for the production of plastics, preferably those which adhere to (i) and (iii), particularly preferably the starting components for the production of polyisocyanate polyadditions described later - products.
  • Layers (i) and (iii) usually have no features that can be used to attach an outflow end for filling with liquids.
  • the attachment can preferably be carried out by shooting bolts with a thread into the layer (i), which are used to attach the outflow end or the holder. These bolts can preferably taper to a point on the side facing away from the thread in order to be able to introduce them more easily into the layer (i).
  • the bolts preferably have a diameter of 6 mm to 20 mm and a length of 8 mm to
  • the thread that faces outward after the bolts are fixed, i.e. on the side of (i) facing away from (iii) preferably has a length of 4 mm to 30 mm.
  • the bolts are inserted, for example, by shooting with the aid of a bolt pushing tool which is commercially available e.g. in the
  • (i) thus has threads by means of which the outflow end is screwed to (i) at the opening (iv) through which the liquid is filled. It is preferable to improve the seal between the outflow end and the layer (i) between the layer (i) and the
  • Mixing head fix an O-ring made of an elastic material.
  • O-rings are generally known and their dimensions can be matched to the diameter of the opening (iv) and the mixing head.
  • the outflow end is not attached directly to the layer (i), but the outflow end is fixed to a holder which is screwed to (i).
  • This holder which can consist of conventional materials, for example plastics, wood or preferably conventional metals, is concerned
  • the holder 30 is preferably a construction which has bores through which the threads fixed on (i) are guided and fastened, for example, by means of corresponding nuts.
  • the holder has fastening elements for the outflow end, for example plug connections, screw connections or
  • the outflow end is particularly preferably fastened to the holder at at least three points in order to avoid tilting.
  • Screw threads that are attached to (i) and fix the mixing head to this holder After completion of the composite elements, the bolts can be sawed off, for example, on the surface of (i).
  • the filling of the space between (i) and (iii) can be carried out with conventional conveying devices, preferably continuously, for example with high and low pressure machines, preferably high pressure machines.
  • Filling with a high-pressure machine is preferably carried out via one or more, preferably a mixing head, in which the starting components are mixed, in a single working step, preferably an injection process.
  • a single injection process means that the filling of the space between (i) and (iii), for example with the starting materials for the production of (ii), is not interrupted before the filling is complete.
  • the starting materials are thus preferably given in a single shot under pressure in the space between (i) and (iii). This is especially true if the liquid is a reactive mixture that hardens with the reaction.
  • the starting materials are therefore preferably introduced by means of a high-pressure apparatus through one or more, preferably a mixing head.
  • the space between (i) and (iii) can be filled both in the vertical orientation of (i) and (iii) and in the horizontal orientation of (i) and (iii).
  • the layers (i) and (iii) can preferably be used as conventional plastic, wood or preferably metal plates, for example iron, steel, copper and / or aluminum plates, with the thicknesses according to the invention.
  • Both (i) and (ii) can be coated, for example primed, primed, painted and / or coated with conventional plastics, in the production of the composite elements according to the invention.
  • (I) and (iii) are preferably used uncoated and particularly preferably cleaned, for example, by conventional iron shot blasting.
  • (I) and / or (iii) preferably have at least one further opening (v) in addition to the opening (s) through which the starting components for the production of (ii) are introduced.
  • the amounts of starting materials for the production of (ii) are difficult to measure in such a way that the space (R) to be filled is filled, but overflow is prevented. Therefore, a larger amount of starting components for the production of (ii) in the space between (i) and (iii) is preferably added than it can accommodate.
  • the resulting overflow is preferably discharged through openings (v). Overflow vessels can preferably be attached to the opening (s).
  • overflow vessels are preferably in a position above the space to be filled between (i) and (iii) with the starting materials for the production of (ii).
  • This has the advantage that only after complete filling with the starting materials, an increase in the still liquid, ie not yet fully reacted starting materials can be found in the overflow vessels.
  • the complete filling of the space between (i) and (iii) can thus be determined from the increase in the starting components in the overflow vessels.
  • the openings can be closed, for example, with a plastic or metal plug, preferably with a screw cap, which is located either in the overflow vessel or preferably between the overflow vessel and (i) and / or (iii).
  • the openings (iv) preferably remain closed by the fixed mixing head until the end of the curing process of the mixture (a) and (b).
  • one or preferably a plurality of openings (v) serve to allow air to escape from (R) during the filling process.
  • the openings (iv) and (v) are preferably bores in (i) and / or (iii) with a diameter of 0.5 to 5.0 cm in (i) and / or (iii).
  • the space that is filled between (i) and (iii) with the starting materials for the production of (ii) need not represent the entire space between (i) and (iii). Both (i) and (iii) may protrude beyond the edges of (ii), i.e. only in a partial area of (i) and (iii) is there a binding of (i) via (ii) to (iii).
  • the space between (i) and (iii) can be sealed prior to filling with the starting materials such that the seal is located within the space enclosed by (i) and (iii) and edges of (i) and / or (iii ) survive.
  • the delivery rate can be varied depending on the volume to be filled.
  • the conveying capacity and conveying device is preferably selected such that the space to be filled can be filled with the components for the production of (ii) within 0.5 to 20 minutes. It is preferably low-pressure or particularly preferably high-pressure machines, preferably with piston metering, particularly preferably axial piston metering, the storage tank preferably being designed with an agitator and preferably being temperature-controllable, and preferably a circuit of storage tank mixing head storage tank being present, the discharge rate preferably being Is 1 to 3.0 kg / sec.
  • the starting components for the preparation of the polyisocyanate polyadducts are usually mixed at a temperature of from 0 to 100 ° C., preferably from 20 to 60 ° C., and the like already introduced into the space between (i) and (iii).
  • Mixing can be carried out mechanically by means of a stirrer or a stirring screw, but preferably by the countercurrent principle customary in high-pressure machines, in which the A- and B- 5-component jets meet and mix in the mixing head under high pressure, the jet of each component also can be divided.
  • the reaction temperature ie the temperature at which the reaction takes place, is usually> 20 ° C., preferably 10 50 to 150 ° C., depending on the material thickness.
  • Layers (i) and (iii) are usually fixed in a suitable arrangement, for example parallel to one another. The distance is usually
  • the space (R) between (i) and (iii) has a thickness of 10 to 300 mm.
  • the fixation of (i) and (iii) can, for example, by spacers e.g. done in a form or suitable holder.
  • the edges of the space are usually sealed such that the space between
  • the tightness of (R) before filling with the starting components is preferably checked by measuring the pressure difference.
  • the term pressure difference measurement is understood to mean that one tries to build up a pressure difference between the space (R) and the external environment over a certain period of time, for example by trying to achieve a negative or positive pressure in (R) in relation to the external environment. This can be achieved by conventional vacuum pumps or well-known compressors that pump air or gas into the room (R). If a stable overpressure or underpressure can be generated in (R), this indicates a sufficiently dense cavity that can be filled with the starting components for the production of (ii).
  • openings (iv) and (v), which are used to fill (R) with the starting components or as ventilation openings or as overflow openings for the exit of excess starting components, are also temporarily sealed. If necessary, at least one of these openings can be used to connect the vacuum pump or compressor to (R).
  • a negative pressure can preferably be generated in the space to be filled.
  • This offers the advantage that the liquid is "sucked" into the room and that even small cavities are filled with the liquid. It is therefore preferred that the starting materials for the production of (ii) in the liquid state are filled into the space between (i) and (iii) and during this filling process a negative pressure is created in the space to be filled between (i) and (iii) ,
  • the vacuum in the space to be filled is preferably 0.2 to 0.8 bar, i.e. the pressure in the mold to be filled is 0.8 bar to 0.2 bar lower than the ambient air pressure.
  • the negative pressure which can be generated, for example, by generally known vacuum pumps is preferably achieved in that (i) and / or (iii) in addition to the or the openings (iv) in (i) and / or (iii), via the the starting materials for the production of (ii) are entered, have at least one further opening (v) through which the negative pressure is applied.
  • the space to be filled can preferably be dried between (i) and (iii), in particular before filling.
  • This has the advantage that in particular liquid components to be filled which are reactive towards water, for example isocyanates, do not react in an undesirable side reaction. Drying, which preferably takes place immediately before filling, can be carried out, for example, using hot air or compressed air.
  • you can fill the space between (i) and (iii) dry heating (i) and / or (iii) to a temperature of 20 to 150 ° C. for a period of 10 to 180 min.
  • the space to be filled between (i) and (iii) can preferably be dried by a blower, the air through openings (iv) and (v) in (i) and / or (iii) through the space to be filled between (i) and (iii) conducts.
  • Composite elements which have the following layer structure are preferably produced using the method according to the invention:
  • the width of the composite elements can usually be 0.5 m to 10 m, preferably 1 m to 5 m.
  • the length of the composite elements can generally be 0.5 m to 10 m, preferably 1 m to 5 m.
  • Layers (i) and (iii) are preferably arranged in parallel.
  • the lateral edges of the space between (i) and (iii), which is filled in with (ii), are preferably sealed, preferably with plastic, paper or metal foils or plates, particularly preferably metal plates, which are glued, welded or pressed, for example , preferably welded, and which can optionally also serve as spacers.
  • the form to be filled preferably consists of the specified layers (i) and (iii), which are preferably arranged in parallel, and seals between the layers (i) and (iii), which prevent the liquid from running out when filling.
  • Layer (ii) is thus preferably arranged in an adhesive manner between layers (i) and (iii).
  • the liquid for the preparation of (ii) preferably contains (a) isocyanates and (b) compounds which are reactive toward isocyanates.
  • Layer (ii) thus preferably represents polyisocyanate polyadducts.
  • starting materials or “starting components” in particular (a) isocyanates and (b) reactive towards isocyanates Compounds to understand, but optionally, if they are used, also (c) gases, (d) catalysts, (e) auxiliaries and / or (f) blowing agents.
  • reaction of (a) with (b) to (ii) is preferably carried out in the presence of 1 to 50% by volume of gases (c).
  • Polymer polyols are preferably used as (b).
  • reaction of (a) with (b) is preferably carried out in the presence of (f) blowing agents.
  • the polyisocyanate polyaddition products (ii) of the composite elements produced according to the invention preferably have an elastic modulus of> 275 MPa in the temperature range from -45 to + 50 ° C (according to DIN 53457), an adhesion to (i) and (iii) of> 4 MPa ( according to DIN 53530), an elongation of> 30% in the temperature range from -45 to + 50 ° C (according to DIN 53504), a tensile strength of> 20 MPa (according to DIN 53504) and a compressive strength of> 20 MPa (according to DIN 53421) on.
  • the composite elements according to the invention can be prepared in such a way that between (i) and (iii) polyisocyanate polyadducts (ii), usually polyurethanes, which may have urea and / or isocyanurate structures, by reacting (a) isocyanates with ( b) compounds reactive toward isocyanates, optionally in the presence of blowing agents (f), 1 to 50% by volume, based on the volume of the polyisocyanate polyadducts, of at least one gas (c), (d) catalysts and / or (e) Manufactures aids, preferably (ii) adhering to (i) and (iii).
  • polyisocyanate polyadducts (ii) has been described many times.
  • the surfaces of (i) and (iii) can preferably be blasted with corundum or iron gravel before the production of the composite elements for cleaning and increasing the surface roughness with sand or steel balls.
  • This blasting can be carried out according to the usual methods, in which the blasting material strikes the surfaces under high pressure, for example. Suitable equipment for such treatment is commercially available.
  • This treatment of the surfaces of (i) and (iii) which are in contact with (ii) after the reaction of (a) with (b) leads to a significantly improved adhesion of (ii) to (i) and ( iii).
  • the blasting is preferably carried out directly before the introduction of the components for the production of (ii) into the space between (i) and (iii).
  • the surfaces of (i) and (iii) to which (ii) is to adhere are preferably free of inorganic and / or organic substances which reduce adhesion, for example Dust, dirt, oils and greases or substances generally known as mold release agents.
  • Suitable isocyanates (a) are the known aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic iso-
  • cyanates preferably diisocyanates, which may have been biuretized and / or isocyanurated using generally known methods.
  • examples include: alkylene diisocyanates with 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical, such as 1, 12-dodecane diisocyanate, 2-ethyl-tetra-
  • di- and / or polyisocyanates containing ester, urea, allophanate, carbodiimide, uretdione and / or urethane groups can be used in the process according to the invention.
  • polymethylene polyisocyanates used, particularly preferably mixtures containing polyphenylpolymethylene polyisocyanates and at least one of the MDI isomers.
  • compounds reactive toward isocyanates "for example, compounds can be used which have hydroxyl, thiol and / or primary and / or secondary amino groups as groups reactive toward isocyanates and usually have a molecular weight of 60 to 10,000 g / mol, for example Polyols selected from the group of polymer polyols, polyether 4 ⁇ polyalcohols, polyester polyalcohols, polythioether polyols, hydroxyl group-containing polyacetals and hydroxyl group-containing aliphatic polycarbonates or mixtures of at least two of the polyols mentioned.
  • polyether polyalcohols are those which, according to known technology, are added to customary starter substances by addition of alkylene oxides, for example tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and / or 1,2-propylene oxide are available.
  • alkylene oxides for example tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and / or 1,2-propylene oxide are available.
  • aliphatic, araliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic compounds which contain at least one, preferably 2 to 4 hydroxyl groups and / or at least one, preferably 2 to 4 amino groups can be used as starter substances.
  • ethane diol, diethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, glycerol, trimethylolpropane can be used as starter substances.
  • Neopentyl glycol sugar, for example sucrose, pentaerythritol, sorbitol, ethylenediamine, propanediamine, neopentanediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, 4, 4'-diaminodicyclohexylmethane, 2- (ethylamino) ethylamine, 3- (methylamino) aminylamine, diethylenetrene Dipropylenetriamine and / or N, N ⁇ bis (3-aminopropyl) ethylenediamine can be used.
  • sugar for example sucrose, pentaerythritol, sorbitol, ethylenediamine, propanediamine, neopentanediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, 4, 4'-diaminodicyclohexylmethane, 2- (ethylamino) ethylamine, 3- (methyla
  • alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as mixtures. Alkylene oxides which lead to primary hydroxyl groups in the polyol are preferably used. Particularly preferred polyols are those which have been alkoxylated with ethylene oxide at the end of the alkoxylation and thus have primary hydroxyl groups.
  • polyurethane chemistry preferably styrene-acrylonitrile graft polyols
  • polymer polyols a special class of polyether polyols.
  • polymer polyols in particular can significantly reduce the shrinkage of the polyisocyanate polyaddition product, for example the polyurethane, and thus lead to improved adhesion of (ii) to (i) and (iii).
  • blowing agents (f) and / or gases (c) can preferably be used as further measures to reduce the shrinkage.
  • Suitable polyester polyols can be prepared, for example, from organic dicarboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms, preferably aliphatic dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon atoms, and polyhydric alcohols, preferably diols, with 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms.
  • the polyester polyols preferably have a functionality of 2 to 4, in particular 2 to 3, and a molecular weight of 480 to 3000, preferably 600 to 2000 and in particular 600 to 1500.
  • the composite elements according to the invention are preferably produced using polyether polyalcohols as component (b) for the reaction with the isocyanates, advantageously those with an average functionality compared to isocyanates 5 of 1.5 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of 400 to 8000.
  • the compounds having a customary molecular weight of 400 to 8000 can optionally be used as compounds reactive toward isocyanates
  • 25 diols and / or triols with molecular weights of 60 to ⁇ 400 can be used as chain extenders and / or crosslinking agents in the process according to the invention.
  • chain extenders and / or crosslinking agents can be used as chain extenders and / or crosslinking agents in the process according to the invention.
  • cross-linking to modify the mechanical properties, e.g. hardness, but the addition of chain extenders, cross-linking
  • the chain extenders and / or crosslinking agents preferably have a molecular weight of 60 to 300.
  • aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols with 2 to 14, preferably 4 to
  • 35 10 carbon atoms e.g. Ethylene glycol, propanediol-1,3, decanediol-1, 10, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably butanediol-1, 4, hexanediol-1, 6 and bis- (2-hydroxy-ethyl) -hydroquinone, triols, such as 1,2,4-, 1, 3, 5-trihydroxy-cyclohexane, glycerol and trimethylolpropane,
  • chain extenders, crosslinking agents or mixtures thereof are used to prepare the polyisocyanate polyaddition products, they are advantageously used in an amount of 0 to 30% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the weight of the total isocyanates used reactive compounds (b).
  • carboxylic acids can be used as (b) to optimize the curing process in the preparation of (ii).
  • carboxylic acids are formic acid, acetic acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, benzoic acid, salicylic acid, phenylacetic acid, phthalic acid, toluenesulfonic acid, derivatives of the acids mentioned, isomers of the acids mentioned and any mixtures of the acids mentioned.
  • the proportion by weight of these acids can be 0 to 5% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, based on the total weight of (b).
  • a in-started polyether polyalcohols can also improve the curing behavior of the reaction mixture for the preparation of (ii).
  • Compounds (b), like the other components for the preparation of (ii), are preferably used with the lowest possible water content in order to avoid the formation of carbon dioxide by reaction of the water with isocyanate groups.
  • component (c) for the preparation of (ii) generally known compounds can be used which have a boiling point at a pressure of 1 bar of less (ie at temperatures lower than) -50 ° C., for example air, carbon dioxide, nitrogen, helium and / or neon. Air is preferably used.
  • Component (c) is preferably inert towards component (a), particularly preferably towards components (a) and (b), ie a reactivity of the gas towards (a) and (b) is scarcely, preferably not detectable.
  • the use of gas (c) differs fundamentally from the use of conventional blowing agents for the production of foamed polyurethanes.
  • component (c) is preferably already used in gaseous form as an aerosol, for example in the polyol component in the present invention.
  • catalysts (d) which greatly accelerate the reaction of isocyanates with the compounds reactive towards isocyanates, preferably a total catalyst content of 0.001 to 15% by weight, in particular 0.05 to 6% by weight, based on the weight of the total isocyanate-reactive compounds used.
  • the following compounds can be used: triethylamine, tributylamine, dirnethylbenzylamine, dicyclohexylmethylamine, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-diamino-diethyl ether, bis (dimethylaminopropyl) urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylene diamine, N, N, N', N 'tetramethylbutane diamine, N, N, N', N 'tetramethyl hexane diamine -1, 6, pentamethyldiethylenetriamine, dimethylpiperazine, N-dimethylaminoethylpiperidine, 1, 2-dimethylimidazole, 1-azabicyclo (2, 2, 0) octane, 1, 4-diazabic
  • the reaction mixture for the preparation of the polyisocyanate polyadducts (ii) can optionally (e) be incorporated with auxiliaries.
  • auxiliaries include fillers, surface-active substances, dyes, pigments, flame retardants, hydrolysis protection agents, fungistatic, bacteriostatic substances and foam stabilizers.
  • suitable surface-active substances are compounds which serve to support the homogenization of the starting materials and, if appropriate, are also suitable for regulating the structure of the plastics.
  • emulsifiers such as the sodium salts of castor oil sulfates or of fatty acids and salts of fatty acids A inen, for example oleic acid diethylamine, stearic acid diethanolamine, ricinoleic acid diethanolamine, salts of sulfonic acids, for example alkali or ammonium salts of dodecylbenzene or dinaphthylmethane disulfonic acid and ricinoleic acid.
  • the surface-active substances are usually used in amounts of from 0.01 to 5% by weight, based on 100% by weight of the compounds (b) reactive toward isocyanates used in total.
  • Suitable flame retardants are, for example, tricresyl phosphate, tris (2-chloroethyl) phosphate, tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (1,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, Tetrakis (2-chloroethyl) ethylene diphosphate, dimethyl methane phosphonate, diethanolaminomethylphosphonic acid diethyl ester and commercially available halogen-containing flame retardant polyols. Except for the halogen-substituted ones already mentioned
  • Phosphates can also contain inorganic or organic flame retardants, such as red phosphorus, aluminum oxide hydrate, antimony trioxide, arsenic oxide, ammonium polyphosphate and calcium sulfate, expandable graphite or cyanuric acid derivatives, e.g. Melamine, or mixtures of at least two flame retardants, e.g. Ammonium polyphosphates and melamine and optionally corn starch or ammonium polyphosphate, melamine and expandable graphite and / or optionally aromatic polyesters can be used to flame retard the polyisocyanate polyaddition products. In general, it has proven to be expedient to use 5 to 50% by weight, preferably 5 to 25% by weight, of the flame retardants mentioned, based on the weight of the compounds used which are reactive toward isocyanates.
  • inorganic or organic flame retardants such as red phosphorus, aluminum oxide hydrate, antimony trioxide, arsenic oxide, ammonium polyphosphate and calcium sulfate, expandable
  • Fillers in particular reinforcing fillers, are understood to be the conventional organic and inorganic fillers, reinforcing agents, weighting agents, agents for improving the abrasion behavior in paints, coating agents, etc., which are known per se.
  • examples include: inorganic fillers such as silicate minerals, for example sheet silicates such as antigorite, serpentine, hornblende, amphibole, chrisotile and talc, metal oxides such as kaolin, aluminum oxides, titanium oxides and iron oxides, metal salts such as chalk, heavy spar and inorganic pigments, such as cadmium sulfide and zinc sulfide, and glass and others.
  • Kaolin (china clay), aluminum silicate and coprecipitates made from barium sulfate and aluminum silicate and natural and synthetic fibrous minerals such as wollastonite, metal and glass fibers of short length are preferably used.
  • suitable organic fillers are: carbon, melamine, rosin, cyclopentadienyl resins and graft polymers as well as cellulose fibers, polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane, polyester fibers based on aromatic and / or aliphatic dicarboxylic acid esters and in particular carbon fibers.
  • the inorganic and organic fillers can be used individually or as mixtures.
  • fillers 10 to 70% by weight of fillers, based on the weight of (ii), are preferably used as (e) auxiliaries in the preparation of (ii).
  • Talc, kaolin, calcium carbonate, heavy spar, glass fibers and / or micro glass balls are preferably used as fillers.
  • the size of the particles of the fillers should preferably be chosen so that the introduction of the components for the production of (ii) into the space between (i) and (iii) is not hindered.
  • the fillers particularly preferably have particle sizes of ⁇ 0.5 mm.
  • the fillers are preferably used in a mixture with the polyol component in the reaction for the production of the polyisocyanate polyaddition products.
  • the fillers can be used to reduce the thermal expansion coefficient of the polyisocyanate polyaddition products, which is greater than that of steel, for example, and thus to match that of the steel. This is particularly advantageous for a permanently strong bond between the layers (i), (ii) and (iii), since this results in lower stresses between the layers under thermal stress.
  • customary foam stabilizers which are commercially available and are generally known to the person skilled in the art are preferably used as (e), for example generally known polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers, e.g. Tegostab 2219 from Goldschmidt.
  • the proportion of these foam stabilizers in the preparation of (ii) is preferably 0.001 to 10% by weight, particularly preferably 0.01 to 10% by weight, in particular 0.01 to 2% by weight, based on the weight of the for the production of (ii) components (b), (e) and optionally (d).
  • the use of these foam stabilizers has the effect that component (c) in the reaction mixture is stabilized to produce (ii).
  • Blowing agents (f) known from polyurethane chemistry can be used as blowing agents, for example physical and / or chemical blowing agents.
  • Physical blowing agents of this type generally have a boiling point at a pressure of 1 bar of greater than (ie at temperatures higher than) -50 ° C.
  • Examples of physical blowing agents are, for example, CFCs, HCFCs, HFCs, aliphatic hydrocarbons, cycloaliphatic hydrocarbons, with 4 to 6 carbon atoms or mixtures of these substances, for example trichlorofluoromethane (boiling point 24 ° C), chlorodifluoromethane (boiling point -40.8 ° C), dichlorofluoroethane (boiling point 32 ° C), chlorodifluoroethane (boiling point -9.2 ° C), dichlorotrifluoroethane ( Boiling point 27.1 ° C), tetrafluoroethane (boiling point -26.5 ° C), hexafluorobutane (boiling point 24.6 ° C), iso-pentane (boiling point 28 ° C), n-pentane (boiling point 36 ° C), cyclopentane
  • Blowing agents which are gaseous due to a reaction, for example with isocyanate groups
  • Form products come for example water, hydrated compounds, carboxylic acids, tertiary alcohols, e.g. t-butanol, carbamates, for example those in the document
  • EP-A 1000955 in particular on pages 2, lines 5 to 31 and page 3, lines 21 to 42, describes carbamates
  • Carbonates e.g. Ammonium carbonate and / or ammonium hydrogen carbonate and / or guanidine carbamate.
  • blowing agents (f) Water and / or carbamates are preferably used as blowing agents (f).
  • the blowing agents (f) are preferably used in an amount which is sufficient to obtain the preferred density of (ii) from 350 to 1200 kg / m 3 . This can be determined using simple routine experiments which are generally familiar to the person skilled in the art.
  • the blowing agents (f) are particularly preferably used in an amount of 0.05 to 10% by weight, in particular 0.1 to 5% by weight, in each case based on the total weight of the polyisocyanate polyadducts.
  • the weight of (ii) by definition corresponds to the weight of the components (a), (b) and, if appropriate, (c), (d), (e) and / or (f) used to produce (ii).
  • the isocyanates and the compounds which are reactive toward isocyanates are reacted in amounts such that the equivalence ratio of NCO groups of the isocyanates (a) to the sum of the reactive hydrogen atoms of the compounds which are reactive toward isocyanates ( b) and optionally (f) 0.85 to 1.25: 1, preferably 0.95 to 1.15: 1 and in particular 1 to 1.05: 1. If (ii) at least partially contain isocyanurate groups, a ratio of NCO groups to the sum of the reactive hydrogen atoms of 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1, is usually used.
  • the polyisocyanate polyaddition products are usually produced by the one-shot process or by the prepolymer process, for example with the aid of high-pressure or low-pressure technology.
  • component (A) Polyol component
  • Component (c) can be fed to the reaction mixture comprising (a), (b) and optionally (f), (d) and / or (e), and / or the individual components (a), (b) already described , (A) and / or (B).
  • the component that is mixed with (c) is usually in liquid form.
  • the components are preferably mixed into component (b).
  • the corresponding component can be mixed with (c) by generally known methods.
  • (c) can be compressed by generally known loading devices, for example air loading devices, preferably under pressure, for example from a pressure vessel or by a compressor, e.g. are supplied through a nozzle to the corresponding component.
  • the corresponding components are preferably thoroughly mixed with (c), so that gas bubbles of (c) in the usually liquid component preferably have a size of 0.0001 to 10, particularly preferably 0.0001 to 1 mm.
  • the content of (c) in the reaction mixture for the preparation of (ii) can be determined in the return line of the high-pressure machine using generally known measuring devices via the density of the reaction mixture.
  • the content of (c) in the reaction mixture can preferably be regulated automatically on the basis of this density via a control unit.
  • the component density can be determined and regulated online during the normal circulation of the material in the machine, even at a very low circulation speed.
  • the composite elements obtainable according to the invention are used above all in areas in which construction elements are required which can withstand great forces, for example as construction parts in shipbuilding, for example in ship hulls, for example double hulls with an outer and an inner wall, and cargo space covers, cargo space partitions, loading fold or in buildings, for example bridges or as construction elements in house construction, especially in high-rise buildings.
  • the composite elements according to the invention are not to be confused with classic sandwich elements, which contain a polyurethane and / or polyisocyanurate rigid foam as the core and are usually used for thermal insulation.
  • classic sandwich elements which contain a polyurethane and / or polyisocyanurate rigid foam as the core and are usually used for thermal insulation.
  • Known sandwich elements of this type would not be suitable for the named areas of application due to their comparatively lower mechanical strength.

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Abstract

The invention relates to a method for introducing fluids into a mould by means of a delivery device which comprises an upper layer (i) and a lower layer (iii), said upper layer (i) comprising at least one opening (iv) through which the liquid passes. The invention is characterized in that the discharge end of the delivery device or a mounting for the discharge end of the delivery device is screwed onto the layer (i) in at least three places.

Description

Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine FormMethod for introducing liquids into a mold by means of a conveyor
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine Form, die eine obere Schicht (i) mit mindestens einer Öffnung (iv) , durch die Flüssigkeit gefüllt wird, und eine untere Schicht (iii) aufweist.The invention relates to methods for introducing liquids by means of a conveyor into a mold which has an upper layer (i) with at least one opening (iv) through which the liquid is filled and a lower layer (iii).
Für die Konstruktion von Schiffen, beispielsweise Schiffsrümpfen und Laderaumabdeckungen, Brücken, Dächern oder Hochhäusern müssen Konstruktionsteile verwendet werden, die erheblichen Belastungen durch äußere Kräfte standhalten können. Derartige Konstruktionsteile bestehen aufgrund dieser Anforderungen üblicherweise aus Metallplatten oder Metallträgem, die durch eine entsprechende Geometrie oder geeignete Verstrebungen verstärkt sind. So bestehen Schiffsrümpfe von Tankschiffen aufgrund von erhöhten Sicherheitsnormen üblicherweise aus einem inneren und einem äußeren Rumpf, wobei jeder Rumpf aus 15 mm dicken Stahlplatten, die durch ca. 2 m lange Stahlverstrebungen miteinander verbunden sind, aufgebaut ist. Da diese Stahlplatten erheblichen Kräften ausgesetzt sind, werden sowohl die äußere, als auch die innere Stahlhülle durch aufgeschweißte Verstärkungselemente versteift. Nachteilig an diesen klassischen Konstruktionsteilen wirken sich sowohl die erheblichen Mengen an Stahl aus, die benötigt werden, als auch die zeit- und arbeitsintensive Herstellung. Zudem weisen derartige Konstruktionsteile ein erhebliches Gewicht auf, wodurch sich eine geringere Tonnage der Schiffe und ein erhöhter Treibstoffbedarf ergibt. Zusätzlich sind solche klassischen Konstruktionselemente auf der Basis von Stahl sehr pflegeintensiv, da sowohl die äußeren Oberfläche, als auch die Oberflächen der Stahlteile zwischen der äußeren und inneren Hülle regelmäßig gegen Korrosion geschützt werden müssen.For the construction of ships, for example hulls and cargo space covers, bridges, roofs or high-rise buildings, construction parts must be used that can withstand considerable loads from external forces. Due to these requirements, such construction parts usually consist of metal plates or metal supports, which are reinforced by a corresponding geometry or suitable struts. Due to increased safety standards, the hulls of tankers usually consist of an inner and an outer hull, with each hull being constructed from 15 mm thick steel plates which are connected to one another by approximately 2 m long steel struts. Since these steel plates are exposed to considerable forces, both the outer and the inner steel shell are stiffened by welded-on reinforcement elements. A disadvantage of these classic construction parts are both the considerable amounts of steel that are required and the time-consuming and labor-intensive production. In addition, such structural parts have a considerable weight, which results in a lower tonnage of the ships and an increased fuel requirement. In addition, such classic construction elements based on steel are very maintenance-intensive, since both the outer surface and the surfaces of the steel parts between the outer and inner shell have to be regularly protected against corrosion.
Als Ersatz für die Stahlkonstruktionen sind SPS-Elemente (Sandwich-plate-system) bekannt, die einen Verbund aus Metall und Kunststoff beinhalten. Durch die Haftung des Kunststoffs an den zwei Metallschichten entstehen Verbundelemente mit außerordentlichen Vorteilen gegenüber bekannten Stahl Konstruktionen. Derartige SPS-Elemente sind bekannt aus den Schriften US 6 050 208, US 5 778 813, DE-A 198 25 083, DE-A 198 25 085, DE-A 198 25 084, DE-A 198 25 087 undAs a replacement for the steel structures, SPS elements (sandwich plate system) are known which contain a composite of metal and plastic. The adhesion of the plastic to the two metal layers creates composite elements with extraordinary advantages over known steel constructions. Such PLC elements are known from the documents US 6 050 208, US 5 778 813, DE-A 198 25 083, DE-A 198 25 085, DE-A 198 25 084, DE-A 198 25 087 and
DE-A 198 35 727. Üblicherweise werden diese Verbundelemente derart hergestellt, daß die Ausgangsstoffe zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte in einem einzigen Arbeitsschritt zwischen die Metallplatten gegossen oder gespritzt werden. Da die reaktiven Ausgangskomponenten zur Herstellung der Kunststoffe im Verbundelement bereits beim Vermischen zu reagieren beginnen und ein vollständiges Befüllen des Raumes zwischen den Metallplatten Voraussetzung für ein einwandfreies Produkt ist, stellt der Vorgang der Injektion der Ausgangskomponenten einen entscheidenden und kritischen Schritt bei der Herstellung der Verbundelemente dar. Insbesondere bei reaktiven Flüssigkeiten, die aushärten, bedeuten Leckagen zusätzlichen Arbeitsaufwand.DE-A 198 35 727. These composite elements are usually produced in such a way that the starting materials for production the polyisocyanate polyadducts are poured or sprayed between the metal plates in a single step. Since the reactive starting components for the production of the plastics in the composite element already start to react when they are mixed and a complete filling of the space between the metal plates is a prerequisite for a perfect product, the process of injecting the starting components is a crucial and critical step in the production of the composite elements In the case of reactive liquids that harden, leakages mean additional work.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine Form zu entwickeln, bei dem gerade das Befüllen des Raumes zwischen den Platten (i) und (iii) insbesondere mit den Ausgangskomponenten zur Herstellung von Kunststoffen (ii) zwischen den Platten (i) und (iii) optimiert wird. Dieses Herstellungsverfahren sollte insbesondere den Anteil fehlerhafter Elemente deutlich vermindern und ein sicheres Einbringen von flüssigen Komponenten zwischen die Platten des Verbundelementes ermöglichen.The object of the present invention was therefore to develop an improved method for introducing liquids into a mold by means of a conveying device, in which the space between the plates (i) and (iii) in particular is filled, in particular with the starting components for the production of plastics (ii) between plates (i) and (iii) is optimized. This manufacturing process should, in particular, significantly reduce the proportion of defective elements and enable liquid components to be safely introduced between the plates of the composite element.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Ausflussende der Fördereinrichtung oder eine Halterung für das Ausflussende der Fördereinrichtung an mindestens drei Stellen, bevorzugt drei bis sechs Stellen, besonders bevorzugt vier oder fünf Stellen mit der Schicht (i) verschraubt. Bevorzugt wird die Flüssigkeit durch mindestens eine Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) in den Raum zwischen (i) und (iii) gefüllt.This object was achieved according to the invention by screwing the outflow end of the conveying device or a holder for the outflow end of the conveying device to the layer (i) at at least three locations, preferably three to six locations, particularly preferably four or five locations. The liquid is preferably filled through at least one opening (iv) in (i) and / or (iii) into the space between (i) and (iii).
Bei dem Ausdruck "Ausflussende" kann es sich um übliche Einrichtungen handeln, mit Hilfe derer Flüssigkeiten abgefüllt werden, beispielsweise Tankstutzen, Schlauchenden, Mischköpfe Statikmischer oder ähnliches. Bevorzugt handelt es sich bei dem Ausflussende um einen Mischkopf. Derartige Mischköpfe sind allgemein bekannt und beispielsweise in Zusammenhang mit üblichen Dosiereinrichtungen für Polyurethansysteme kommerziell erhältlich.The expression "outflow end" can be conventional devices by means of which liquids are filled, for example tank sockets, hose ends, mixing heads, static mixers or the like. The outflow end is preferably a mixing head. Mixing heads of this type are generally known and are commercially available, for example, in connection with conventional metering devices for polyurethane systems.
Bei den "Flüssigkeiten" handelt es sich bevorzugt flüssige Ausgangskomponenten zur Herstellung von Kunststoffen, bevorzugt solchen, die an (i) und (iii) haften, besonders bevorzugt handelt es sich um die an späterer Stelle dargestellten Ausgangs- komponenten zur Herstellung von Polyisocyanat-Polyadditions- produkten. Üblicherweise weisen die Schichten (i) und (iii) keine Merkmale auf, die zu einer Befestigung eines Ausflussendes zur Befüllung mit Flüssigkeiten dienen können. Die Befestigung kann bevorzugt derart erfolgen, dass man Bolzen mit einem Gewinde, die zur 5 Befestigung des Ausflussendes oder der Halterung dienen, in die Schicht (i) schießt. Diese Bolzen können bevorzugt an der vom Gewinde abgewandten Seite spitz zulaufen, um sie einfacher in die Schicht (i) einbringen zu können. Die Bolzen weisen bevorzugt einen Durchmesser von 6 mm bis 20 mm und eine Länge von 8 mm bisThe "liquids" are preferably liquid starting components for the production of plastics, preferably those which adhere to (i) and (iii), particularly preferably the starting components for the production of polyisocyanate polyadditions described later - products. Layers (i) and (iii) usually have no features that can be used to attach an outflow end for filling with liquids. The attachment can preferably be carried out by shooting bolts with a thread into the layer (i), which are used to attach the outflow end or the holder. These bolts can preferably taper to a point on the side facing away from the thread in order to be able to introduce them more easily into the layer (i). The bolts preferably have a diameter of 6 mm to 20 mm and a length of 8 mm to
10 42 mm auf. Das Gewinde, das nach der Fixierung der Bolzen nach außen gerichtet ist, d.h. auf der Seite von (i) , die von (iii) abgewandt ist, hat bevorzugt eine Länge von 4 mm bis 30 mm. Das Einbringen der Bolzen erfolgt beispielsweise durch Schießen mit Hilfe eines Bolzenschubwerkzeugs , das kommerziell z.B. bei der10 42 mm. The thread that faces outward after the bolts are fixed, i.e. on the side of (i) facing away from (iii) preferably has a length of 4 mm to 30 mm. The bolts are inserted, for example, by shooting with the aid of a bolt pushing tool which is commercially available e.g. in the
15 Firma Hilti erhältlich ist. Bevorzugt weist (i) somit Gewinde auf, mit Hilfe derer das Ausflussende an der Öffnung (iv) , durch die die Flüssigkeit eingefüllt wird, mit (i) verschraubt wird. Bevorzugt kann man zur Verbesserung der Dichtung zwischen dem Ausflussende und der Schicht (i) zwischen der Schicht (i) und dem15 Hilti is available. Preferably, (i) thus has threads by means of which the outflow end is screwed to (i) at the opening (iv) through which the liquid is filled. It is preferable to improve the seal between the outflow end and the layer (i) between the layer (i) and the
20 Mischkopf einen O-Ring aus einem elastischen Material fixieren. Derartige O-Ringe sind allgemein bekannt und können in ihren Abmessungen auf den Durchmesser der Öffnung (iv) und den Mischkopf abgestimmt werden.20 Mixing head fix an O-ring made of an elastic material. Such O-rings are generally known and their dimensions can be matched to the diameter of the opening (iv) and the mixing head.
25 Besonders bevorzugt befestigt man nicht direkt das Ausflussende an der Schicht (i) , sondern fixiert das Ausflussende an einer Halterung, die mit (i) verschraubt wird. Bei dieser Halterung, die aus üblichen Materialien, beispielsweise Kunststoffen, Holz oder bevorzugt üblichen Metallen bestehen kann, handelt es25 Particularly preferably, the outflow end is not attached directly to the layer (i), but the outflow end is fixed to a holder which is screwed to (i). This holder, which can consist of conventional materials, for example plastics, wood or preferably conventional metals, is concerned
30 sich bevorzugt um eine Konstruktion, die über Bohrungen verfügt, durch die die auf (i) fixierten Gewinde geführt und beispielsweise mittels entsprechender Muttern befestigt werden. Außerdem weist die Halterung Befestigungselemente für das Ausflussende auf, beispielsweise Steckverbindungen, Schraubverbindungen oder30 is preferably a construction which has bores through which the threads fixed on (i) are guided and fastened, for example, by means of corresponding nuts. In addition, the holder has fastening elements for the outflow end, for example plug connections, screw connections or
35 Kanten, mit denen das Ausflussende durch elastische Bänder mit der Halterung verspannt werden kann. Besonders bevorzugt wird das Ausflussende an mindestens drei Punkten mit der Halterung befestigt, um eine Verkanten zu vermeiden.35 edges with which the outflow end can be braced with elastic brackets. The outflow end is particularly preferably fastened to the holder at at least three points in order to avoid tilting.
40 Bevorzugt wird man somit eine Halterung an mindestens drei40 One is therefore preferred to mount at least three
Gewinden, die an (i) befestigt sind, verschrauben und an dieser Halterung den Mischkopf fixieren. Die Bolzen können nach Fertigstellung der Verbundelemente beispielsweise an der Oberfläche von (i) abgesägt werden.Screw threads that are attached to (i) and fix the mixing head to this holder. After completion of the composite elements, the bolts can be sawed off, for example, on the surface of (i).
45 Das Befüllen des Raumes zwischen (i) und (iii) kann mit üblichen Fördereinrichtungen, bevorzugt kontinuierlich, durchgeführt werden, beispielsweise mit Hoch- und Niederdruckmaschinen, vorzugsweise Hochdruckmaschinen. Bevorzugt erfolgt das Befüllen mit einer Hochdruckmaschine über einen oder mehrere, bevorzugt einen Mischkopf, in dem die Ausgangskomponenten vermischt werden, in einem einzigen Arbeitsschritt, bevorzugt InjektionsVorgang. In einem einzigen Injektionsvorgang bedeutet, dass die Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) beispielsweise mit den Ausgangs- Stoffen zur Herstellung von (ii) vor der vollständigen Befüllung nicht unterbrochen wird. Die Ausgangsstoffe werden somit bevorzugt in einem einzigen Schuss unter Druck in den Raum zwischen (i) und (iii) gegeben. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei der Flüssigkeit um eine reaktive Mischung handelt, die mit der Reaktion aushärtet. Bevorzugt trägt man somit die Ausgangsstoffe mittels einer Hochdruckapparatur über einen oder mehrere, bevorzugt einen Mischkopf ein. Die Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) kann sowohl in vertikaler Ausrichtung von (i) und (iii) , als auch in horizontaler Ausrichtung von (i) und (iii) erfolgen.45 The filling of the space between (i) and (iii) can be carried out with conventional conveying devices, preferably continuously, for example with high and low pressure machines, preferably high pressure machines. Filling with a high-pressure machine is preferably carried out via one or more, preferably a mixing head, in which the starting components are mixed, in a single working step, preferably an injection process. In a single injection process means that the filling of the space between (i) and (iii), for example with the starting materials for the production of (ii), is not interrupted before the filling is complete. The starting materials are thus preferably given in a single shot under pressure in the space between (i) and (iii). This is especially true if the liquid is a reactive mixture that hardens with the reaction. The starting materials are therefore preferably introduced by means of a high-pressure apparatus through one or more, preferably a mixing head. The space between (i) and (iii) can be filled both in the vertical orientation of (i) and (iii) and in the horizontal orientation of (i) and (iii).
Die Schichten (i) und (iii) können bevorzugt als übliche Kunststoff-, Holz- oder bevorzugt Metallplatten, beispielsweise Eisen-, Stahl- Kupfer- und/oder Aluminiumplatten, mit den erfindungsgemäßen Dicken eingesetzt werden.The layers (i) and (iii) can preferably be used as conventional plastic, wood or preferably metal plates, for example iron, steel, copper and / or aluminum plates, with the thicknesses according to the invention.
Sowohl (i) als auch (ii) können beschichtet, beispielsweise grundiert, geprimert, lackiert und/oder mit üblichen Kunststoffen beschichtet bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente eingesetzt werden. Bevorzugt werden (i) und (iii) unbeschichtet und besonders bevorzugt beispielsweise durch übliches Eisenkiesstrahlen gereinigt eingesetzt.Both (i) and (ii) can be coated, for example primed, primed, painted and / or coated with conventional plastics, in the production of the composite elements according to the invention. (I) and (iii) are preferably used uncoated and particularly preferably cleaned, for example, by conventional iron shot blasting.
Bevorzugt weisen (i) und/oder (iii) zusätzlich zu der oder den Öffnungen (iv) , über die die Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) eingetragen werden, mindestens eine weitere Öffnung (v) auf. Die Mengen an Ausgangsstoffen zur Herstellung von (ii) sind nur schwierig so zu bemessen, daß gerade der zu befüllende Raum (R) gefüllt wird, aber ein Überlaufen verhindert wird. Deshalb wird bevorzugt eine größere Mengen an Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) gegeben, als dieser aufnehmen kann. Der resultierende Überlauf wird bevorzugt über Öffnungen (v) abgeführt. Bevorzugt kann man an der oder den Öffnungen (v) Überlaufgefäße anbringt. Diese Überlaufgefäße befinden sich bevorzugt in einer Position über dem zwischen (i) und (iii) mit den Ausgangsstoffen zur Herstellung von (ii) zu befüllenden Raum. Dies bietet den Vorteil, daß erst nach dem vollständigen Befüllen mit den Ausgangsstoffen ein Anstieg der noch flüssigen, d.h. noch nicht ausreagierten Ausgangsstoffe in den Überlaufgefäßen festgestellt werden. An dem Anstieg der Ausgangskomponenten in den Überlaufgefäßen kann man somit die vollständige Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) ermitteln. Das Verschließen der Öffnungen kann beispielsweise mit einem Kunststoff- oder Metallpfropfen bevorzugt mit einem Schraubverschluss, der sich entweder im Überlaufgefäß oder bevorzugt zwischen Überlaufgefäß und (i) und/oder (iii) befindet, erfolgen. Die Öffnungen (iv) bleiben bevorzugt bis zum Ende des Aushärtevorgangs der Mischung (a) und (b) durch den fixierten Mischkopf verschlossen.(I) and / or (iii) preferably have at least one further opening (v) in addition to the opening (s) through which the starting components for the production of (ii) are introduced. The amounts of starting materials for the production of (ii) are difficult to measure in such a way that the space (R) to be filled is filled, but overflow is prevented. Therefore, a larger amount of starting components for the production of (ii) in the space between (i) and (iii) is preferably added than it can accommodate. The resulting overflow is preferably discharged through openings (v). Overflow vessels can preferably be attached to the opening (s). These overflow vessels are preferably in a position above the space to be filled between (i) and (iii) with the starting materials for the production of (ii). This has the advantage that only after complete filling with the starting materials, an increase in the still liquid, ie not yet fully reacted starting materials can be found in the overflow vessels. The complete filling of the space between (i) and (iii) can thus be determined from the increase in the starting components in the overflow vessels. The openings can be closed, for example, with a plastic or metal plug, preferably with a screw cap, which is located either in the overflow vessel or preferably between the overflow vessel and (i) and / or (iii). The openings (iv) preferably remain closed by the fixed mixing head until the end of the curing process of the mixture (a) and (b).
Daneben dienen eine oder bevorzugt mehrere Öffnungen (v) dazu, während des Befüllvorgangs Luft aus (R) entweichen zu lassen.In addition, one or preferably a plurality of openings (v) serve to allow air to escape from (R) during the filling process.
Bevorzugt handelt es sich bei den Öffnungen (iv) und (v) um Bohrungen in (i) und/oder (iii) mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5,0 cm in (i) und/oder (iii).The openings (iv) and (v) are preferably bores in (i) and / or (iii) with a diameter of 0.5 to 5.0 cm in (i) and / or (iii).
Der Raum, der zwischen (i) und (iii) mit den Ausgangsstoffen zur Herstellung von (ii) gefüllt wird, muß nicht den ganzen Raum zwischen (i) und (iii) darstellen. Sowohl (i) als auch (iii) können an den Rändern über (ii) überstehen, d.h. nur in einem Teilbereich von (i) und (iii) erfolgt eine Bindung von (i) über (ii) an (iii) . Beispielsweise kann der Raum zwischen (i) und (iii) vor der Befüllung mit den Ausgangsstoffen derart abgedichtet werden, daß sich die Dichtung innerhalb des von (i) und (iii) umschlossenen Raumes befindet und Ränder von (i) und/oder (iii) überstehen.The space that is filled between (i) and (iii) with the starting materials for the production of (ii) need not represent the entire space between (i) and (iii). Both (i) and (iii) may protrude beyond the edges of (ii), i.e. only in a partial area of (i) and (iii) is there a binding of (i) via (ii) to (iii). For example, the space between (i) and (iii) can be sealed prior to filling with the starting materials such that the seal is located within the space enclosed by (i) and (iii) and edges of (i) and / or (iii ) survive.
Die Förderleistung kann in Abhängigkeit des zu befüllenden Volumens variiert werden. Um eine homogene Durchhärtung von (ii) zu gewährleisten, wird die Förderleistung und Fördereinrichtung bevorzugt derart gewählt, daß der zu befüllende Raum innerhalb von 0,5 bis 20 min mit den Komponenten zur Herstellung von (ii) gefüllt werden kann. Bevorzugt handelt es sich Niederdruck oder besonders bevorzugt Hochdruckmaschinen, bevorzugt mit Kolbendosierung, besonders bevorzugt Axialkolbendosierung, wobei bevor- zugt der Vorratsbehälter mit Rührwerk und bevorzugt temperierbar ausgestaltet ist und bevorzugt ein Kreislauf Vorratsbehälter- Mischkopf-Vorratsbehälter vorliegt, wobei bevorzugt die Austrags- leistung 0,1 bis 3,0 kg/sec beträgt.The delivery rate can be varied depending on the volume to be filled. In order to ensure a homogeneous hardening of (ii), the conveying capacity and conveying device is preferably selected such that the space to be filled can be filled with the components for the production of (ii) within 0.5 to 20 minutes. It is preferably low-pressure or particularly preferably high-pressure machines, preferably with piston metering, particularly preferably axial piston metering, the storage tank preferably being designed with an agitator and preferably being temperature-controllable, and preferably a circuit of storage tank mixing head storage tank being present, the discharge rate preferably being Is 1 to 3.0 kg / sec.
Die Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat-Poly- additionsprodukte werden üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt und wie bereits beschrieben in den Raum zwischen (i) und (iii) eingebracht. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke, bevorzugt aber durch das bei Hochdruckmaschinen übliche Gegenstromprinzip erfolgen, bei dem A- und B- 5 Komponenten-Strahl sich im Mischkopf unter jeweils hohem Druck treffen und vermischen, wobei der Strahl einer jeden Komponente auch geteilt sein kann. Die Reaktionstemperatur, d.h. die Temperatur, bei der die Umsetzung erfolgt, beträgt in Abhängigkeit von der Materialdicke üblicherweise > 20°C, bevorzugt 10 50 bis 150°C.The starting components for the preparation of the polyisocyanate polyadducts are usually mixed at a temperature of from 0 to 100 ° C., preferably from 20 to 60 ° C., and the like already introduced into the space between (i) and (iii). Mixing can be carried out mechanically by means of a stirrer or a stirring screw, but preferably by the countercurrent principle customary in high-pressure machines, in which the A- and B- 5-component jets meet and mix in the mixing head under high pressure, the jet of each component also can be divided. The reaction temperature, ie the temperature at which the reaction takes place, is usually> 20 ° C., preferably 10 50 to 150 ° C., depending on the material thickness.
Bei der Entwicklung geeigneter Herstellungsverfahren wurde festgestellt, daß ein unkontrolliertes Herauslaufen von flüssigen Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) kaum als Fehler zuDuring the development of suitable manufacturing processes, it was found that an uncontrolled leakage of liquid starting components for the production of (ii) hardly caused any errors
15 beheben ist. Aufgrund der limitierten Menge pro Schuss führt ein unkontrollierter Verlust an Ausgangsmaterial zur Herstellung von (ii) zu einer unvollständigen Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) . Aufgrund der schnellen Reaktion und der sehr guten Haftung von (ii) an (i) und (iii) entstehen durch eine unvoll-15 is correct. Due to the limited amount per shot, an uncontrolled loss of starting material for the production of (ii) leads to an incomplete filling of the space between (i) and (iii). Due to the quick reaction and the very good adhesion of (ii) to (i) and (iii), an incomplete
20 ständige Befüllung weite Bereiche im Verbundelement, die kein (ii) enthalten und auch nicht mehr mit Ausgangskomponenten aufgefüllt werden können. Derartige Verbundelemente müssen leider verworfen werden.20 constant filling of large areas in the composite element, which contain no (ii) and can no longer be filled with starting components. Such composite elements unfortunately have to be discarded.
25 Um ein Verlust an Ausgangskomponenten zu verhindern, hat es sich daher als vorteilhaft erwiesen, die zu befüllende Form sehr genau auf ihre Dichtigkeit zu überprüfen. Üblicherweise werden die Schichten (i) und (iii) in geeigneter Anordnung, beispielsweise parallel zueinander, fixiert. Der Abstand wird üblicherweise25 In order to prevent loss of starting components, it has therefore proven to be advantageous to check the shape to be filled very carefully for its tightness. Layers (i) and (iii) are usually fixed in a suitable arrangement, for example parallel to one another. The distance is usually
30 so gewählt, daß der Raum (R) zwischen (i) und (iii) eine Dicke von 10 bis 300 mm aufweist. Die Fixierung von (i) und (iii) kann beispielsweise durch Abstandshalter z.B. in einer Form oder geeigneten Halterung erfolgen. Die Ränder des Zwischenraumes werden üblicherweise derart abgedichtet, daß der Raum zwischen30 chosen so that the space (R) between (i) and (iii) has a thickness of 10 to 300 mm. The fixation of (i) and (iii) can, for example, by spacers e.g. done in a form or suitable holder. The edges of the space are usually sealed such that the space between
35 (i) und (iii) zwar mit der Flüssigkeit bzw. den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) vollständig gefüllt werden kann, ein Herausfließen dieser Ausgangskomponenten vor der vollständigen Befüllung aber verhindert wird. Das Abdichten kann mit üblichen Kunststoff-, Papier- oder Metallfolien und/oder35 (i) and (iii) can be completely filled with the liquid or the starting components for the production of (ii), but the outflow of these starting components before full filling is prevented. Sealing can be carried out using conventional plastic, paper or metal foils and / or
40 -platten, die beispielsweise verklebt, verschweißt oder ange- presst werden und die gegebenenfalls auch als Abstandshalter dienen können, erfolgen. Dieses bevorzugte Abdichten bezieht sich nicht auf die bevorzugten Öffnungen (iv) und (v) , die eingangs dargestellt wurden.40 plates, which are glued, welded or pressed on, for example, and which can optionally also serve as spacers. This preferred sealing does not relate to the preferred openings (iv) and (v) which were presented at the beginning.
45 Die Überprüfung der Dichtigkeit von (R) vor der Befüllung mit den Ausgangskomponenten erfolgt bevorzugt durch Druckdifferenzmessung. Unter dem Ausdruck Druckdifferenzmessung ist zu verstehen, daß man versucht, eine Druckdifferenz zwischen dem Raum (R) und der äußeren Umgebung über einen bestimmten Zeitraum aufzubauen, beispielsweise indem man versucht, in (R) einen Unteroder Überdruck im Verhältnis zur äußeren Umgebung zu erreichen. Dies kann durch übliche Vakuumpumpen oder allgemein bekannte Kompressoren, die Luft oder Gas in den Raum (R) pumpen, erreicht werden. Kann ein stabiler Über- oder Unterdruck in (R) erzeugt werden, so deutet dies auf eine ausreichend dichte Kavität hin, die mit den Ausgangskomponenten zur Herstellung von (ii) gefüllt werden kann. Dabei ist bevorzugt zu beachten, daß man die Öffnungen (iv) bzw. (v) , die man zum Befüllen von (R) mit den Ausgangskomponenten bzw. als Entlüftungsöffnungen bzw. als Überlauföffnungen zum Austritt von überschüssigen Ausgangskomponenten vorsieht, ebenfalls vorübergehend abdichtet. Dabei kann gegebenenfalls mindestens eine dieser Öffnungen dazu dienen, Vakuumpumpe oder Kompressor an (R) anzuschließen.45 The tightness of (R) before filling with the starting components is preferably checked by measuring the pressure difference. The term pressure difference measurement is understood to mean that one tries to build up a pressure difference between the space (R) and the external environment over a certain period of time, for example by trying to achieve a negative or positive pressure in (R) in relation to the external environment. This can be achieved by conventional vacuum pumps or well-known compressors that pump air or gas into the room (R). If a stable overpressure or underpressure can be generated in (R), this indicates a sufficiently dense cavity that can be filled with the starting components for the production of (ii). It should preferably be noted that the openings (iv) and (v), which are used to fill (R) with the starting components or as ventilation openings or as overflow openings for the exit of excess starting components, are also temporarily sealed. If necessary, at least one of these openings can be used to connect the vacuum pump or compressor to (R).
Während des Befüllens der Flüssigkeit in den Raum zwischen (i) und (iii) kann bevorzugt ein Unterdruck in dem zu befüllenden Raum erzeugt werden. Dies bietet den Vorteil, daß die Flüssigkeit in den Raum "gesaugt" und auch kleine Hohlräume mit der Flüssig- keit ausgefüllt werden. Bevorzugt ist es somit, daß man die Ausgangsstoffe zur Herstellung von (ii) in flüssigem Zustand in den Raum zwischen (i) und (iii) füllt und während dieses Füllvorgangs einen Unterdruck in dem zu füllenden Raum zwischen (i) und (iii) erzeugt. Bevorzugt beträgt der Unterdruck in dem zu befüllenden Raum 0,2 bis 0,8 bar, d.h. der Druck in der zu befüllenden Form ist 0,8 bar bis 0,2 bar niedriger als der Umgebungsluftdruck. Der Unterdruck, der beispielsweise durch allgemein bekannte Vakuumpumpen erzeugt werden kann, wird bevorzugt dadurch erreicht, daß (i) und/oder (iii) zusätzlich zu der oder den Öffnungen (iv) in (i) und/oder (iii) , über die die Ausgangsstoffe zur Herstellung von (ii) eingetragen werden, über mindestens eine weitere Öffnung (v) verfügen, über die der Unterdruck angelegt wird.During the filling of the liquid into the space between (i) and (iii), a negative pressure can preferably be generated in the space to be filled. This offers the advantage that the liquid is "sucked" into the room and that even small cavities are filled with the liquid. It is therefore preferred that the starting materials for the production of (ii) in the liquid state are filled into the space between (i) and (iii) and during this filling process a negative pressure is created in the space to be filled between (i) and (iii) , The vacuum in the space to be filled is preferably 0.2 to 0.8 bar, i.e. the pressure in the mold to be filled is 0.8 bar to 0.2 bar lower than the ambient air pressure. The negative pressure which can be generated, for example, by generally known vacuum pumps is preferably achieved in that (i) and / or (iii) in addition to the or the openings (iv) in (i) and / or (iii), via the the starting materials for the production of (ii) are entered, have at least one further opening (v) through which the negative pressure is applied.
Bevorzugt kann man den zu befüllenden Raum zwischen (i) und (iii) insbesondere vor dem Befüllen trocknen. Dies bietet den Vorteil, daß insbesondere zu befüllende flüssige Komponenten, die gegenüber Wasser reaktiv sind, beispielsweise Isocyanate, nicht in unerwünschten Nebenreaktion abreagieren. Das Trocknen, das bevor- zugt direkt vor dem Befüllen stattfindet, kann beispielsweise mittels heißer Luft oder mittels Pressluft erfolgen. Des weiteren kann man den zu befüllenden Raum zwischen (i) und (iii) durch eine Erwärmung von (i) und/oder (iii) auf eine Temperatur von 20 bis 150°C für eine Dauer von 10 bis 180 min trocknen. Bevorzugt kann man den zu befüllenden Raum zwischen (i) und (iii) durch ein Gebläse trocknen, das Luft durch Öffnungen (iv) und (v) in (i) und/oder (iii) durch den zu befüllenden Raum zwischen (i) und (iii) leitet.The space to be filled can preferably be dried between (i) and (iii), in particular before filling. This has the advantage that in particular liquid components to be filled which are reactive towards water, for example isocyanates, do not react in an undesirable side reaction. Drying, which preferably takes place immediately before filling, can be carried out, for example, using hot air or compressed air. Furthermore you can fill the space between (i) and (iii) dry heating (i) and / or (iii) to a temperature of 20 to 150 ° C. for a period of 10 to 180 min. The space to be filled between (i) and (iii) can preferably be dried by a blower, the air through openings (iv) and (v) in (i) and / or (iii) through the space to be filled between (i) and (iii) conducts.
Bevorzugt werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Verbundelemente hergestellt, die folgende Schichtstruktur aufweisen:Composite elements which have the following layer structure are preferably produced using the method according to the invention:
(i) 2 mm bis 20 mm, bevorzugt 2 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 10 mm Metall, Kunststoff oder Holz, bevorzugt Metall, (ii) 10 mm bis 300 mm, bevorzugt 10 mm bis 100 mm eines Kunststoffes, der durch Härtung der in Form gefüllten Flüssigkeit entsteht, (iii) 2 mm bis 20 mm, bevorzugt 2 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 10 mm Metall, Kunststoff oder Holz, bevorzugt Metall,(i) 2 mm to 20 mm, preferably 2 mm to 10 mm, particularly preferably 5 mm to 10 mm metal, plastic or wood, preferably metal, (ii) 10 mm to 300 mm, preferably 10 mm to 100 mm of a plastic, which results from the hardening of the liquid filled in the mold, (iii) 2 mm to 20 mm, preferably 2 mm to 10 mm, particularly preferably 5 mm to 10 mm metal, plastic or wood, preferably metal,
wobei sich die Längenangaben auf die Schichtdicken beziehen. Die Breite der Verbundelemente kann üblicherweise 0,5 m bis 10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m betragen. Die Länge der Verbundelemente kann im allgemeinen 0,5 m bis 10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m betragen. Bevorzugt sind die Schichten (i) und (iii) parallel angeordnet. Die seitlichen Ränder des Raumes zwischen (i) und (iii) , der mit (ii) ausgefüllt wird, werden bevorzugt abgedichtet, bevorzugt mit Kunststoff-, Papier- oder Metallfolien oder -platten, besonders bevorzugt Metallplatten, die beispielsweise verklebt, verschweißt oder angepresst, bevorzugt angeschweißt, werden und die gegebenenfalls auch als Abstandshalter dienen können.the length specifications refer to the layer thicknesses. The width of the composite elements can usually be 0.5 m to 10 m, preferably 1 m to 5 m. The length of the composite elements can generally be 0.5 m to 10 m, preferably 1 m to 5 m. Layers (i) and (iii) are preferably arranged in parallel. The lateral edges of the space between (i) and (iii), which is filled in with (ii), are preferably sealed, preferably with plastic, paper or metal foils or plates, particularly preferably metal plates, which are glued, welded or pressed, for example , preferably welded, and which can optionally also serve as spacers.
Entsprechend besteht die zu befüllende Form bevorzugt aus den angegebenen Schichten (i) und (iii) , die bevorzugt parallel angeordnet sind, sowie Abdichtungen zwischen den Schichten (i) und (iii), die ein Herauslaufen der Flüssigkeit beim Einfüllen verhindern. Die Schicht (ii) ist somit bevorzugt haftend zwischen den Schichten (i) und (iii) angeordnet.Accordingly, the form to be filled preferably consists of the specified layers (i) and (iii), which are preferably arranged in parallel, and seals between the layers (i) and (iii), which prevent the liquid from running out when filling. Layer (ii) is thus preferably arranged in an adhesive manner between layers (i) and (iii).
Bevorzugt enthält die Flüssigkeit zur Herstellung von (ii) (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen. Die Schicht (ii) stellt somit bevorzugt Polyisocyanat-Poly- additionsprodukte dar. In dieser Schrift sind unter denThe liquid for the preparation of (ii) preferably contains (a) isocyanates and (b) compounds which are reactive toward isocyanates. Layer (ii) thus preferably represents polyisocyanate polyadducts. In this document, among the
Ausdrücken "Ausgangsstoffe" oder "Ausgangskomponenten" insbesondere (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen zu verstehen, aber gegebenenfalls, soweit sie zum Einsatz kommen, auch (c) Gase, (d) Katalysatoren, (e) Hilfsmittel und/oder (f) Treibmittel.Expressing "starting materials" or "starting components" in particular (a) isocyanates and (b) reactive towards isocyanates Compounds to understand, but optionally, if they are used, also (c) gases, (d) catalysts, (e) auxiliaries and / or (f) blowing agents.
Bevorzugt führt man die Umsetzung von (a) mit (b) zu (ii) in Gegenwart von 1 bis 50 Volumen-% Gase (c) durch. Bevorzugt setzt man als (b) Polymerpolyole ein. Bevorzugt führt man die Umsetzung von (a) mit (b) in Gegenwart von (f) Treibmitteln durch.The reaction of (a) with (b) to (ii) is preferably carried out in the presence of 1 to 50% by volume of gases (c). Polymer polyols are preferably used as (b). The reaction of (a) with (b) is preferably carried out in the presence of (f) blowing agents.
Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) der erfindungsgemäß hergestellten Verbundelemente weisen bevorzugt ein Elastizitätsmodul von >275 MPa im Temperaturbereich von -45 bis +50°C (nach DIN 53457) , eine Adhäsion zu (i) und (iii) von >4 MPa (nach DIN 53530), eine Dehnung von >30 % im Temperaturbereich von -45 bis +50°C (nach DIN 53504) , eine Zugfestigkeit von >20 MPa (nach DIN 53504) und eine Druckfestigkeit von > 20 MPa (nach DIN 53421) auf.The polyisocyanate polyaddition products (ii) of the composite elements produced according to the invention preferably have an elastic modulus of> 275 MPa in the temperature range from -45 to + 50 ° C (according to DIN 53457), an adhesion to (i) and (iii) of> 4 MPa ( according to DIN 53530), an elongation of> 30% in the temperature range from -45 to + 50 ° C (according to DIN 53504), a tensile strength of> 20 MPa (according to DIN 53504) and a compressive strength of> 20 MPa (according to DIN 53421) on.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente kann man derart durchführen, daß man zwischen (i) und (iii) Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte (ii) , üblicherweise Polyurethane, die gegebenenfalls Harnstoff- und/oder Isocyanuratstrukturen aufweisen können, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen gegebenenfalls in Gegen- wart von Treibmitteln (f) , 1 bis 50 Volumen-%, bezogen auf das Volumen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, mindestens eines Gases (c) , (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfsmittel herstellt, wobei bevorzugt (ii) an (i) und (iii) haftet. Die Herstellung derartiger Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) ist vielfach beschrieben worden.The composite elements according to the invention can be prepared in such a way that between (i) and (iii) polyisocyanate polyadducts (ii), usually polyurethanes, which may have urea and / or isocyanurate structures, by reacting (a) isocyanates with ( b) compounds reactive toward isocyanates, optionally in the presence of blowing agents (f), 1 to 50% by volume, based on the volume of the polyisocyanate polyadducts, of at least one gas (c), (d) catalysts and / or (e) Manufactures aids, preferably (ii) adhering to (i) and (iii). The production of such polyisocyanate polyadducts (ii) has been described many times.
Die Oberflächen von (i) und (iii) können vor der Herstellung der Verbundelemente zur Reinigung und Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit mit Sand oder Stahl-kugeln bevorzugt mit Korund oder Eisen- kies gestrahlt werden. Dieses Strahlen kann nach den üblichen Verfahren erfolgen, bei denen das Strahlgut beispielsweise unter hohem Druck auf die Oberflächen auftrifft. Geeignete Apparaturen für eine solche Behandlung sind kommerziell erhältlich.The surfaces of (i) and (iii) can preferably be blasted with corundum or iron gravel before the production of the composite elements for cleaning and increasing the surface roughness with sand or steel balls. This blasting can be carried out according to the usual methods, in which the blasting material strikes the surfaces under high pressure, for example. Suitable equipment for such treatment is commercially available.
Durch diese Behandlung der Oberflächen von (i) und (iii), die nach der Umsetzung von (a) mit (b) in Kontakt mit (ii) stehen, führt zu einer deutlich verbesserten Haftung von (ii) an (i) und (iii) . Das Strahlen wird bevorzugt direkt vor der Einbringung der Komponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) durchgeführt. Die Oberflächen von (i) und (iii), an die (ii) haften soll, sind bevorzugt frei von anorganischen und/oder organischen Stoffen, die eine Haftung vermindern, beispielsweise Staub, Schmutz, Ölen und Fetten oder allgemein als Formtrennmitteln bekannten Stoffen.This treatment of the surfaces of (i) and (iii) which are in contact with (ii) after the reaction of (a) with (b) leads to a significantly improved adhesion of (ii) to (i) and ( iii). The blasting is preferably carried out directly before the introduction of the components for the production of (ii) into the space between (i) and (iii). The surfaces of (i) and (iii) to which (ii) is to adhere are preferably free of inorganic and / or organic substances which reduce adhesion, for example Dust, dirt, oils and greases or substances generally known as mold release agents.
Die Ausgangsstoffe (a) , (b) , (c) , (d) , (e) und (f) in dem 5 erfindungsgemäßen Verfahren werden im Folgenden beispielhaft beschrieben:The starting materials (a), (b), (c), (d), (e) and (f) in the process according to the invention are described by way of example below:
Als Isocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Iso-Suitable isocyanates (a) are the known aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatic iso-
10 cyanate, bevorzugt Diisocyanate in Frage, die gegebenenfalls nach allgemein bekannten Verfahren biuretisiert und/oder iso- cyanuratisiert worden sein können. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Alkylendiisocyanate mit 4 bis 12 Kohlenstoff tomen im Alkylenrest, wie 1, 12-Dodecandiisocyanat, 2-Ethyl-tetra-10 cyanates, preferably diisocyanates, which may have been biuretized and / or isocyanurated using generally known methods. Examples include: alkylene diisocyanates with 4 to 12 carbon atoms in the alkylene radical, such as 1, 12-dodecane diisocyanate, 2-ethyl-tetra-
15 methylendiisocyanat-1, 4, 2-Methylpentamethylendiisocyanat-l, 5, Tetramethylendiisocyanat-1,4, Lysinesterdiisocyanate (LDI) , Hexamethylendiisocyanat-1, 6 (HDI) , Cyclohexan-1, 3- und/oder 1, 4-diisocyanat, 2,4- und 2 , 6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,2'- und15 methylene diisocyanate 1,4, 2-methylpentamethylene diisocyanate 1,5, tetramethylene diisocyanate 1,4, lysine ester diisocyanates (LDI), hexamethylene diisocyanate 1,6, (HDI), cyclohexane 1,3, and / or 1,4-diisocyanate, 2,4- and 2, 6-hexahydrotoluenediisocyanate and the corresponding mixtures of isomers, 4,4'-, 2,2'- and
20 2, 4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, l-Isocyanato-3 , 3 , 5-trimethyl-5-isocyanato- methylcyclohexan (IPDI) , 2,4- und/oder 2 , 6-Toluylendiisocyanat (TDI) , 4,4'-, 2,4'- und/oder 2 , 2 ' -Diphenylmethandiisocyanat (MDI) , Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und/oder Mischungen20 2, 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, l-isocyanato-3, 3, 5-trimethyl-5-isocyanato-methylcyclohexane (IPDI), 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4 , 4'-, 2,4'- and / or 2, 2'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polyphenylpolymethylene polyisocyanates and / or mixtures
25 enthaltend mindestens zwei der genannten Isocyanate. Außerdem können Ester-, Harnstoff-, Allophanat-, Carbodiimid-, Uretdion- und/oder Urethangruppen enthaltende Di- und/oder Polyisocyanate in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Bevorzugt werden 2,4'-, 2,2'- und/oder 4, 4' -MDI und/oder Polyphenyl-25 containing at least two of the isocyanates mentioned. In addition, di- and / or polyisocyanates containing ester, urea, allophanate, carbodiimide, uretdione and / or urethane groups can be used in the process according to the invention. 2,4'-, 2,2'- and / or 4,4'-MDI and / or polyphenyl-
30 polymethylen-polyisocyanate eingesetzt, besonders bevorzugt Mischungen enthaltend Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und mindestens eines der MDI-Isomere.30 polymethylene polyisocyanates used, particularly preferably mixtures containing polyphenylpolymethylene polyisocyanates and at least one of the MDI isomers.
Als (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können " beispielsweise Verbindungen eingesetzt werden, die als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen Hydroxyl-, Thiol- und/oder primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisen und üblicherweise ein Molekulargewicht von 60 bis 10000 g/mol aufweisen, z.B. Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Polymerpolyole, Polyether- 4^ polyalkohole, Polyesterpolyalkohole, Polythioether-polyole, hydroxylgruppenhaltigen Polyacetale und hydroxylgruppenhaltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole. Diese Verbindungen weisen üblicherweise eine Funktionalität gegenüber Isocyanaten von 2 bis 6 und ein 45 Molekulargewicht von 400 bis 8000 auf und sind dem Fachmann allgemein bekannt. Beispielsweise kommen als Polyetherpolyalkohole, die nach bekannter Technologie durch Anlagerung von Alkylenoxiden, beispielsweise Tetrahydrofuran, 1, 3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2, 3-Butylenoxid, Styroloxid und vorzugsweise Ethylenoxid und/oder 1, 2-Propylenoxid an übliche Startersubstanzen erhältlich sind. Als Startersubstanzen können beispielsweise bekannte aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Verbindungen eingesetzt werden, die mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Hydroxylgruppen und/oder mindestens eine, bevorzugt 2 bis 4 Aminogruppen enthalten. Beispielsweise können als Startersubstanzen Ethandiol, Diethylenglykol, 1,2- bzw. 1, 3-Propandiol, 1, 4-Butandiol, 1, 5-Pentandiol, 1,6-Hexan- diol, 1, 7-Heptandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Neopentyl- glykol, Zucker, beispielsweise Saccharose, Pentaerythrit, Sorbitol, Ethylendiamin, Propandiamin, Neopentandiamin, Hexa- methylendiamin, Isophorondiamin, 4, 4'-Diaminodicyclohexylmethan, 2- (Ethylamino)ethylamin, 3-(Methylamino)propylamin, Diethylentri- amin, Dipropylentriamin und/oder N,Nλ-Bis (3-aminopropyl) -ethylendiamin eingesetzt werden.As (b) compounds reactive toward isocyanates, "for example, compounds can be used which have hydroxyl, thiol and / or primary and / or secondary amino groups as groups reactive toward isocyanates and usually have a molecular weight of 60 to 10,000 g / mol, for example Polyols selected from the group of polymer polyols, polyether 4 ^ polyalcohols, polyester polyalcohols, polythioether polyols, hydroxyl group-containing polyacetals and hydroxyl group-containing aliphatic polycarbonates or mixtures of at least two of the polyols mentioned. These compounds usually have a functionality towards isocyanates of 2 to 6 and a 45 Molecular weight of 400 to 8000 and are generally known to the person skilled in the art. Examples of suitable polyether polyalcohols are those which, according to known technology, are added to customary starter substances by addition of alkylene oxides, for example tetrahydrofuran, 1,3-propylene oxide, 1,2- or 2,3-butylene oxide, styrene oxide and preferably ethylene oxide and / or 1,2-propylene oxide are available. Known aliphatic, araliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic compounds which contain at least one, preferably 2 to 4 hydroxyl groups and / or at least one, preferably 2 to 4 amino groups can be used as starter substances. For example, ethane diol, diethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, glycerol, trimethylolpropane can be used as starter substances. Neopentyl glycol, sugar, for example sucrose, pentaerythritol, sorbitol, ethylenediamine, propanediamine, neopentanediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, 4, 4'-diaminodicyclohexylmethane, 2- (ethylamino) ethylamine, 3- (methylamino) aminylamine, diethylenetrene Dipropylenetriamine and / or N, N λ bis (3-aminopropyl) ethylenediamine can be used.
Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Bevorzugt werden Alkylenoxide verwendet, die zu primären Hydroxylgruppen in dem Polyol führen. Besonders bevorzugt werden als Polyole solche eingesetzt, die zum Abschluss der Alkoxylierung mit Ethylenoxid alkoxyliert wurden und damit primäre Hydroxylgruppen aufweisen.The alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as mixtures. Alkylene oxides which lead to primary hydroxyl groups in the polyol are preferably used. Particularly preferred polyols are those which have been alkoxylated with ethylene oxide at the end of the alkoxylation and thus have primary hydroxyl groups.
Als Polymerpolyole, einer speziellen Klasse der Polyetherpolyole, können allgemein aus der Polyurethanchemie bekannte Verbindungen eingesetzt werden, bevorzugt Styrol-Acrylnitril-Pfropfpolyole.Compounds known from polyurethane chemistry, preferably styrene-acrylonitrile graft polyols, can be used as polymer polyols, a special class of polyether polyols.
Gerade der Einsatz von Polymerpolyolen kann den Schrumpf des Polyisocyanat-Polyadditionsproduktes, beispielsweise des Polyurethans deutlich vermindern und somit zu einer verbesserten Haftung von (ii) an (i) und (iii) führen. Gegebenenfalls können als weiteren Maßnahmen, den Schrumpf zu verringern, bevorzugt Treibmittel (f) und/oder Gase (c) eingesetzt werden.The use of polymer polyols in particular can significantly reduce the shrinkage of the polyisocyanate polyaddition product, for example the polyurethane, and thus lead to improved adhesion of (ii) to (i) and (iii). If necessary, blowing agents (f) and / or gases (c) can preferably be used as further measures to reduce the shrinkage.
Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus organischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, und mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Die Polyesterpolyole besitzen vorzugsweise eine Funktionalität von 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, und ein Molekulargewicht von 480 bis 3000, vorzugsweise 600 bis 2000 und insbesondere 600 bis 1500. Die erfindungsgemäßen Verbundelemente werden bevorzugt unter Verwendung von Polyetherpolyalkoholen als Komponente (b) zur Umsetzung mit den Isocyanaten hergestellt, zweckmäßigerweise solche mit einer mittleren Funktionalität gegenüber Isocyanaten 5 von 1,5 bis 8, bevorzugt 2 bis 6, und einem Molekulargewicht von 400 bis 8000.Suitable polyester polyols can be prepared, for example, from organic dicarboxylic acids with 2 to 12 carbon atoms, preferably aliphatic dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon atoms, and polyhydric alcohols, preferably diols, with 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms. The polyester polyols preferably have a functionality of 2 to 4, in particular 2 to 3, and a molecular weight of 480 to 3000, preferably 600 to 2000 and in particular 600 to 1500. The composite elements according to the invention are preferably produced using polyether polyalcohols as component (b) for the reaction with the isocyanates, advantageously those with an average functionality compared to isocyanates 5 of 1.5 to 8, preferably 2 to 6, and a molecular weight of 400 to 8000.
Die Verwendung von Polyetherpolyalkoholen bietet erhebliche Vorteile durch eine verbesserte Stabilität der Polyisocyanat-Poly-The use of polyether polyalcohols offers considerable advantages through improved stability of the polyisocyanate poly
10 additionsprodukte gegen eine hydrolytische Spaltung und aufgrund der geringeren Viskosität, jeweils im Vergleich mit Polyesterpolyalkoholen. Die verbesserte Stabilität gegen Hydrolyse ist insbesondere bei einem Einsatz im Schiffbau vorteilhaft. Die geringere Viskosität der Polyetherpolyalkohole und der Reaktions-10 addition products against hydrolytic cleavage and due to the lower viscosity, each in comparison with polyester polyalcohols. The improved stability against hydrolysis is particularly advantageous when used in shipbuilding. The lower viscosity of the polyether polyalcohols and the reaction
15 mischung zur Herstellung von (ii) enthaltend die Polyetherpoly- alkohle ermöglicht eine schnellere und einfachere Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) mit der Reaktionsmischung zur Herstellung der Verbundelemente. Aufgrund der erheblichen Abmessungen insbesondere von Konstruktionsteilen im Schiffbau15 mixture for the production of (ii) containing the polyether polyalcohol enables a faster and easier filling of the space between (i) and (iii) with the reaction mixture for the production of the composite elements. Due to the considerable dimensions, particularly of structural parts in shipbuilding
20 sind niedrigviskose Flüssigkeiten von erheblichem Vorteil.20 low viscosity liquids are of considerable advantage.
Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können des weiteren zusätzlich zu den genannten Verbindungen mit einem üblichen Molekulargewicht von 400 bis 8000 gegebenenfallsIn addition to the compounds mentioned, the compounds having a customary molecular weight of 400 to 8000 can optionally be used as compounds reactive toward isocyanates
25 Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten von 60 bis <400 als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Zur Modifizierung der mechanischen Eigenschaften, z.B. der Härte, kann sich jedoch der Zusatz von Kettenverlängerungsmitteln, Vernetzungs-25 diols and / or triols with molecular weights of 60 to <400 can be used as chain extenders and / or crosslinking agents in the process according to the invention. To modify the mechanical properties, e.g. hardness, but the addition of chain extenders, cross-linking
30 mitteln oder gegebenenfalls auch Gemischen davon als vorteilhaft erweisen. Die Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 60 bis 300 auf. In Betracht kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und/oder araliphatische Diole mit 2 bis 14, vorzugsweise 4 bis30 means or, if appropriate, also mixtures thereof prove to be advantageous. The chain extenders and / or crosslinking agents preferably have a molecular weight of 60 to 300. For example, aliphatic, cycloaliphatic and / or araliphatic diols with 2 to 14, preferably 4 to
35 10 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ethylenglykol , Propandiol-1,3 , Decandiol-1, 10, o-, m-, p-Dihydroxycyclohexan, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und vorzugsweise Butandiol-1, 4, Hexandiol-1, 6 und Bis- (2-hydroxy-ethyl) -hydrochinon, Triole, wie 1,2,4-, 1, 3, 5-Trihydroxy-cyclohexan, Glycerin und Trimethylolpropan,35 10 carbon atoms, e.g. Ethylene glycol, propanediol-1,3, decanediol-1, 10, o-, m-, p-dihydroxycyclohexane, diethylene glycol, dipropylene glycol and preferably butanediol-1, 4, hexanediol-1, 6 and bis- (2-hydroxy-ethyl) -hydroquinone, triols, such as 1,2,4-, 1, 3, 5-trihydroxy-cyclohexane, glycerol and trimethylolpropane,
40 niedermolekulare hydroxylgruppenhaltige Polyalkylenoxide auf Basis Ethylen- und/oder 1,2-Propylenoxid und den vorgenannten Diolen und/oder Triolen als Startermoleküle und/oder Diamine wie z.B. Diethyltoluendiamin und/oder 3 , 5-Dimethylthio-2 , 4- toluendiamin.40 low molecular weight hydroxyl group-containing polyalkylene oxides based on ethylene and / or 1,2-propylene oxide and the aforementioned diols and / or triols as starter molecules and / or diamines such as e.g. Diethyltoluenediamine and / or 3,5-dimethylthio-2,4-toluenediamine.
45 Sofern zur Herstellung der Polyisocyaynat-Polyadditionsprodukten Kettenverlängerungsmittel, Vernetzungsmittel oder Mischungen davon Anwendung finden, kommen diese zweckmäßigerweise in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b) , zum Einsatz.45 If chain extenders, crosslinking agents or mixtures thereof are used to prepare the polyisocyanate polyaddition products, they are advantageously used in an amount of 0 to 30% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the weight of the total isocyanates used reactive compounds (b).
Außerdem können als (b) aliphatische, araliphatische, cyclo- aliphatische und/oder aromatische Carbonsäuren zur Optimierung des Härtungsverlaufes bei der Herstellung von (ii) eingesetzt werden. Beispiele für solche Carbonsäuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Phenyl- essigsäure, Phthalsäure, Toluolsulfonsäure, Derivate der genannten Säuren, Isomere der genannten Säuren und beliebigen Mischungen der genannten Säuren. Der Gewichtsanteil dieser Säuren kann 0 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (b) , betragen.In addition, aliphatic, araliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic carboxylic acids can be used as (b) to optimize the curing process in the preparation of (ii). Examples of such carboxylic acids are formic acid, acetic acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, benzoic acid, salicylic acid, phenylacetic acid, phthalic acid, toluenesulfonic acid, derivatives of the acids mentioned, isomers of the acids mentioned and any mixtures of the acids mentioned. The proportion by weight of these acids can be 0 to 5% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, based on the total weight of (b).
Mit dem Einsatz von A in-gestarteten Polyetherpolyalkoholen kann zudem das Durchhärteverhalten von der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) verbessert werden. Bevorzugt werden die Verbindungen (b) , wie auch die anderen Komponenten zur Herstellung von (ii) , mit einem möglichst geringen Gehalt an Wasser eingesetzt, um die Bildung von Kohlendioxid durch Reaktion des Wassers mit Isocyanatgruppen zu vermeiden.The use of A in-started polyether polyalcohols can also improve the curing behavior of the reaction mixture for the preparation of (ii). Compounds (b), like the other components for the preparation of (ii), are preferably used with the lowest possible water content in order to avoid the formation of carbon dioxide by reaction of the water with isocyanate groups.
Als Komponente (c) zur Herstellung von (ii) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von kleiner (d.h. bei niedrigeren Temperaturen als) -50°C aufweisen, beispielsweise Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, Helium und/oder Neon. Bevorzugt wird Luft eingesetzt. Die Komponente (c) ist bevorzugt gegenüber der Komponente (a) , besonders bevorzugt gegenüber den Komponenten (a) und (b) inert, d.h. eine Reaktivität des Gases gegenüber (a) und (b) ist kaum, bevorzugt nicht nachzuweisen. Der Einsatz des Gases (c) unterscheidet sich grundlegend von dem Einsatz üblicher Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Polyurethanen. Während übliche Treibmittel (f) flüssig eingesetzt werden oder im Falle der gasförmigen physikalischen Treibmittel in der Polyol-Komponente bis zu einem geringen Prozentsatz löslich sind) und während der Umsetzung entweder aufgrund der Wärmeentwicklung verdampfen oder aber im Falle des Wassers aufgrund der Reaktion mit den Isocyanatgruppen gasförmiges Kohlendioxid entwickeln, wird in der vorliegenden Erfindung die Komponente (c) bevorzugt bereits gasförmig als Aerosol beispielsweise in der Polyolkomponente eingesetzt. Als Katalysatoren (d) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die die Reaktion von Isocyanaten mit den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen stark beschleunigen, wobei vorzugsweise ein Gesamtkatalysatorgehalt von 0,001 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, verwendet wird. Beispielsweise können folgende Verbindungen verwendet werden: Triethylamin, Tributyl- amin, Dirnethylbenzylamin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethyl- cyclohexylamin, N,N,N' ,N'-Tetramethyl-diamino-diethylether, Bis- (dimethylaminopropyl)-harnstoff, N-Methyl- bzw. N-Ethyl- morpholin, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N' ,N'-Tetramethylethylen- diamin, N,N,N' ,N' -Tetramethylbutandiamin, N,N,N' ,N' -Tetramethyl- hexandiamin-1, 6, Pentamethyldiethylentriamin, Dimethylpiperazin, N-Dimethylaminoethylpiperidin, 1, 2-Dimethylimidazol, 1-Azabi- cyclo- (2, 2, 0)-octan, 1, 4-Diazabicyclo- (2,2, 2) -octan (Dabco) und Alkanolaminverbindungen, wie Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin, Dirnethylaminoethanol, 2- (N,N-Dimethylaminoethoxy)ethanol, N,N' ,N"-Tris-(dialkylamino- alkyl)hexahydrotriazine, z.B. N,N' ,N"-Tris-(dimethylamino- propyl) -s-hexahydrotriazin, Eisen(II)-chlorid, Zinkchlorid, Bleioctoat und vorzugsweise Zinnsalze, wie Zinndioctoat, Zinn- diethylhexoat, Dibutylzinndilaurat und/oder Dibutyldilaurylzinn- mercaptid, 2, 3-Dimethyl-3 ,4,5, 6-tetrahydropyrimidin, Tetraalkyl- ammoniumhydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid, Alkalialkoholate, wie Natrium- methylat und Kaliumisopropylat, und/oder Alkalisalze von lang- kettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.As component (c) for the preparation of (ii), generally known compounds can be used which have a boiling point at a pressure of 1 bar of less (ie at temperatures lower than) -50 ° C., for example air, carbon dioxide, nitrogen, helium and / or neon. Air is preferably used. Component (c) is preferably inert towards component (a), particularly preferably towards components (a) and (b), ie a reactivity of the gas towards (a) and (b) is scarcely, preferably not detectable. The use of gas (c) differs fundamentally from the use of conventional blowing agents for the production of foamed polyurethanes. While conventional blowing agents (f) are used in liquid form or are soluble in the polyol component in the case of gaseous physical blowing agents) and evaporate during the reaction either due to the development of heat or in the case of water due to the reaction with the isocyanate groups Develop gaseous carbon dioxide, component (c) is preferably already used in gaseous form as an aerosol, for example in the polyol component in the present invention. Generally known compounds can be used as catalysts (d), which greatly accelerate the reaction of isocyanates with the compounds reactive towards isocyanates, preferably a total catalyst content of 0.001 to 15% by weight, in particular 0.05 to 6% by weight, based on the weight of the total isocyanate-reactive compounds used. For example, the following compounds can be used: triethylamine, tributylamine, dirnethylbenzylamine, dicyclohexylmethylamine, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-diamino-diethyl ether, bis (dimethylaminopropyl) urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylene diamine, N, N, N', N 'tetramethylbutane diamine, N, N, N', N 'tetramethyl hexane diamine -1, 6, pentamethyldiethylenetriamine, dimethylpiperazine, N-dimethylaminoethylpiperidine, 1, 2-dimethylimidazole, 1-azabicyclo (2, 2, 0) octane, 1, 4-diazabicyclo (2,2, 2) octane (Dabco) and alkanolamine compounds, such as triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyl- and N-ethyl-diethanolamine, dirnethylaminoethanol, 2- (N, N-dimethylaminoethoxy) ethanol, N, N ', N "-Tris- (dialkylamino-alkyl) hexahydrotriazines, for example N, N ', N "-Tris- (dimethylamino-propyl) -s-hexahydrotriazine, iron (II) chloride, zinc chloride, lead octoate and preferably tin salts, such as tin dioctoate, tin diethylhexoate, dibutyl tin dilaurate and / or dibutyldilauryltin mercaptide, 2, 3-dimethyl-3, 4,5, 6-tetrahydropyrimidine, tetraalkylammonium hydroxides, such as tetramethylammonium hydroxide, alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide, alkali metal alcoholates, such as sodium methylate and potassium or isopropyl alcoholate long-chain fatty acids with 10 to 20 C atoms and optionally pendant OH groups.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Herstellung von (ii) in Gegenwart von (d) durchzuführen, um die Reaktion zu beschleunigen.It has proven very advantageous to carry out the preparation of (ii) in the presence of (d) in order to accelerate the reaction.
Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyisocyanat-Poly- additionsprodukte (ii) können gegebenenfalls (e) Hilfsmittel einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Füllstoffe, oberflächenaktive Substanzen, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische, bakteriostatisch wirkende Substanzen und Schaumstabilisatoren.The reaction mixture for the preparation of the polyisocyanate polyadducts (ii) can optionally (e) be incorporated with auxiliaries. Examples include fillers, surface-active substances, dyes, pigments, flame retardants, hydrolysis protection agents, fungistatic, bacteriostatic substances and foam stabilizers.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen z.B. Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Struktur der Kunststoffe zu regulieren. Genannt seien beispielsweise Emulgatoren, wie die Natriumsalze von Ricinusöl- sulfaten oder von Fettsäuren sowie Salze von Fettsäuren mit A inen, z.B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanolamin, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z.B. Alkalioder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Dinaphthylmethan- disulfonsäure und Ricinolsäure. Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b) , angewandt.Examples of suitable surface-active substances are compounds which serve to support the homogenization of the starting materials and, if appropriate, are also suitable for regulating the structure of the plastics. Examples include emulsifiers, such as the sodium salts of castor oil sulfates or of fatty acids and salts of fatty acids A inen, for example oleic acid diethylamine, stearic acid diethanolamine, ricinoleic acid diethanolamine, salts of sulfonic acids, for example alkali or ammonium salts of dodecylbenzene or dinaphthylmethane disulfonic acid and ricinoleic acid. The surface-active substances are usually used in amounts of from 0.01 to 5% by weight, based on 100% by weight of the compounds (b) reactive toward isocyanates used in total.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Trikresyl- phosphat, Tris- (2-chlorethyl)phosphat, Tris- (2-chlorpropyl) - phosphat, Tris (1, 3-dichlorpropyl)phosphat, Tris- (2, 3-dibrom- propyl)phosphat, Tetrakis- (2-chlorethyl) -ethylendiphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Diethanolaminomethylphosphonsäure- diethylester sowie handelsübliche halogenhaltige Flammschutz- polyole. Außer den bereits genannten halogensubstituiertenSuitable flame retardants are, for example, tricresyl phosphate, tris (2-chloroethyl) phosphate, tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (1,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, Tetrakis (2-chloroethyl) ethylene diphosphate, dimethyl methane phosphonate, diethanolaminomethylphosphonic acid diethyl ester and commercially available halogen-containing flame retardant polyols. Except for the halogen-substituted ones already mentioned
Phosphaten können auch anorganische oder organische Flammschutzmittel, wie roter Phosphor, Aluminiumoxidhydrat, Antimontrioxid, Arsenoxid, Ammoniumpolyphosphat und Calciumsulfat, Blähgraphit oder Cyanursäurederivate, wie z.B. Melamin, oder Mischungen aus mindestens zwei Flammschutzmitteln, wie z.B. Ammoniumpolyphosphaten und Melamin sowie gegebenenfalls Maisstärke oder Ammoniumpolyphosphat, Melamin und Blähgraphit und/oder gegebenenfalls aromatische Polyester zum Flammfestmachen der Polyiso- cyanat-polyadditionsprodukte verwendet werden. Im allgemeinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, der genannten Flammschutzmittel, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, zu verwenden.Phosphates can also contain inorganic or organic flame retardants, such as red phosphorus, aluminum oxide hydrate, antimony trioxide, arsenic oxide, ammonium polyphosphate and calcium sulfate, expandable graphite or cyanuric acid derivatives, e.g. Melamine, or mixtures of at least two flame retardants, e.g. Ammonium polyphosphates and melamine and optionally corn starch or ammonium polyphosphate, melamine and expandable graphite and / or optionally aromatic polyesters can be used to flame retard the polyisocyanate polyaddition products. In general, it has proven to be expedient to use 5 to 50% by weight, preferably 5 to 25% by weight, of the flame retardants mentioned, based on the weight of the compounds used which are reactive toward isocyanates.
Als Füllstoffe, insbesondere verstärkend wirkende Füllstoffe, sind die an sich bekannten, üblichen organischen und anorganischen Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Beschwerungsmittel, Mittel zur Verbesserung des Abriebverhaltens in Anstrichfarben, Beschichtungsmittel usw. zu verstehen. Im einzelnen seien bei- spielhaft genannt: anorganische Füllstoffe wie silikatische Mineralien, beispielsweise Schichtsilikate wie Antigorit, Serpentin, Hornblenden, Amphibole, Chrisotil und Talkum, Metalloxide, wie Kaolin, Aluminiumoxide, Titanoxide und Eisenoxide, Metallsalze, wie Kreide, Schwerspat und anorganische Pigmente, wie Cadmiumsulfid und Zinksulfid, sowie Glas u.a.. Vorzugsweise verwendet werden Kaolin (China Clay) , Aluminiumsilikat und Copräzipitate aus Bariumsulfat und Aluminiumsilikat sowie natürliche und synthetische faserförmige Mineralien wie Wollastonit, Metall- und Glasfasern geringer Länge. Als organische Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht: Kohle, Melamin, Kollophonium, Cyclopentadienylharze und Pfropfpolymerisate sowie Cellulose- fasern, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyurethan-, Polyester- fasern auf der Grundlage von aromatischen und/oder aliphatischen Dicarbonsäureestern und insbesondere Kohlenstoffasern. Die anorganischen und organischen Füllstoffe können einzeln oder als Gemische verwendet werden.Fillers, in particular reinforcing fillers, are understood to be the conventional organic and inorganic fillers, reinforcing agents, weighting agents, agents for improving the abrasion behavior in paints, coating agents, etc., which are known per se. Examples include: inorganic fillers such as silicate minerals, for example sheet silicates such as antigorite, serpentine, hornblende, amphibole, chrisotile and talc, metal oxides such as kaolin, aluminum oxides, titanium oxides and iron oxides, metal salts such as chalk, heavy spar and inorganic pigments, such as cadmium sulfide and zinc sulfide, and glass and others. Kaolin (china clay), aluminum silicate and coprecipitates made from barium sulfate and aluminum silicate and natural and synthetic fibrous minerals such as wollastonite, metal and glass fibers of short length are preferably used. Examples of suitable organic fillers are: carbon, melamine, rosin, cyclopentadienyl resins and graft polymers as well as cellulose fibers, polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane, polyester fibers based on aromatic and / or aliphatic dicarboxylic acid esters and in particular carbon fibers. The inorganic and organic fillers can be used individually or as mixtures.
Bevorzugt setzt man bei der Herstellung von (ii) 10 bis 70 Gew.-% Füllstoffe, bezogen auf das Gewicht von (ii), als (e) Hilfsmittel ein. Als Füllstoffe verwendet man bevorzugt Talkum, Kaolin, Kalziumcarbonat, Schwerspat, Glasfasern und/oder Mikroglaskugeln. Die Größe der Partikel der Füllstoffe ist bevorzugt so zu wählen, daß das Eintragen der Komponenten zur Herstellung von (ii) in den Raum zwischen (i) und (iii) nicht behindert wird. Besonders bevorzugt weisen die Füllstoffe Partikelgrößen von < 0,5 mm auf.10 to 70% by weight of fillers, based on the weight of (ii), are preferably used as (e) auxiliaries in the preparation of (ii). Talc, kaolin, calcium carbonate, heavy spar, glass fibers and / or micro glass balls are preferably used as fillers. The size of the particles of the fillers should preferably be chosen so that the introduction of the components for the production of (ii) into the space between (i) and (iii) is not hindered. The fillers particularly preferably have particle sizes of <0.5 mm.
Die Füllstoffe werden bevorzugt in Mischung mit der Polyol- komponente bei der Umsetzung zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte eingesetzt.The fillers are preferably used in a mixture with the polyol component in the reaction for the production of the polyisocyanate polyaddition products.
Die Füllstoffe können dazu dienen, den im Vergleich beispiels- weise zum Stahl größeren thermischen Ausdehnungskoeffizient der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte zu verringern und damit dem des Stahls anzupassen. Dies für einen nachhaltig festen Verbund zwischen den Schichten (i) , (ii) und (iii) besonders vorteilhaft, da damit geringere Spannungen zwischen den Schichten bei thermischer Belastung auftreten.The fillers can be used to reduce the thermal expansion coefficient of the polyisocyanate polyaddition products, which is greater than that of steel, for example, and thus to match that of the steel. This is particularly advantageous for a permanently strong bond between the layers (i), (ii) and (iii), since this results in lower stresses between the layers under thermal stress.
Bevorzugt werden zur Herstellung von (ii) als (e) übliche Schaumstabilisatoren eingesetzt, die kommerziell erhältlich und dem Fachmann allgemein bekannt sind, beispielsweise all- gemein bekannte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockcopolymere, z.B. Tegostab 2219 der Firma Goldschmidt. Der Anteil an diesen Schaumstabilisatoren bei der Herstellung von (ii) beträgt bevorzugt 0,001 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (b) , (e) und gegebenenfalls (d) . Der Einsatz dieser Schaumstabilisatoren bewirkt, das die Komponente (c) in der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) stabilisiert wird.For the preparation of (ii), customary foam stabilizers which are commercially available and are generally known to the person skilled in the art are preferably used as (e), for example generally known polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers, e.g. Tegostab 2219 from Goldschmidt. The proportion of these foam stabilizers in the preparation of (ii) is preferably 0.001 to 10% by weight, particularly preferably 0.01 to 10% by weight, in particular 0.01 to 2% by weight, based on the weight of the for the production of (ii) components (b), (e) and optionally (d). The use of these foam stabilizers has the effect that component (c) in the reaction mixture is stabilized to produce (ii).
Als Treibmittel (f) können aus der Polyurethanchemie allgemein bekannte Treibmittel eingesetzt werden, beispielsweise physikalische und/oder chemische Treibmittel. Derartige physikalische Treibmittel weisen im allgemeinen einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von größer (d.h. bei höheren Temperaturen als) -50°C auf. Beispiele für physikalische Treibmittel sind z.B. FCKW, HFCKW, HFKW, aliphatische Kohlenwasserstoffe, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, jeweils beispiels- weise mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Gemische dieser Stoffe, beispielsweise Trichlorfluormethan (Siedepunkt 24°C) , Chlor- difluormethan (Siedepunkt -40.8°C), Dichlorfluorethan (Siedepunkt 32°C) , Chlordifluorethan (Siedepunkt -9.2°C), Dichlortrifluorethan (Siedepunkt 27.1°C), Tetrafluorethan (Siedepunkt -26.5°C), Hexa- fluorbutan (Siedepunkt 24.6°C), iso-Pentan (Siedepunkt 28°C) , n-Pentan (Siedepunkt 36°C) , Cyclopentan (Siedepunkt 49°C) .Blowing agents (f) known from polyurethane chemistry can be used as blowing agents, for example physical and / or chemical blowing agents. Physical blowing agents of this type generally have a boiling point at a pressure of 1 bar of greater than (ie at temperatures higher than) -50 ° C. Examples of physical blowing agents are, for example, CFCs, HCFCs, HFCs, aliphatic hydrocarbons, cycloaliphatic hydrocarbons, with 4 to 6 carbon atoms or mixtures of these substances, for example trichlorofluoromethane (boiling point 24 ° C), chlorodifluoromethane (boiling point -40.8 ° C), dichlorofluoroethane (boiling point 32 ° C), chlorodifluoroethane (boiling point -9.2 ° C), dichlorotrifluoroethane ( Boiling point 27.1 ° C), tetrafluoroethane (boiling point -26.5 ° C), hexafluorobutane (boiling point 24.6 ° C), iso-pentane (boiling point 28 ° C), n-pentane (boiling point 36 ° C), cyclopentane (boiling point 49 ° C).
Als chemische Treibmittel, d.h. Treibmittel die aufgrund einer Reaktion, beispielsweise mit Isocyanatgruppen, gasförmigeAs a chemical blowing agent, i.e. Blowing agents which are gaseous due to a reaction, for example with isocyanate groups
Produkte bilden, kommen beispielsweise Wasser, Hydratwasser haltige Verbindungen, Carbonsäuren, tert.-Alkohole, z.B. t-Butanol, Carbamate, beispielsweise die in der SchriftForm products, come for example water, hydrated compounds, carboxylic acids, tertiary alcohols, e.g. t-butanol, carbamates, for example those in the document
EP-A 1000955, insbesondere auf den Seiten 2, Zeilen 5 bis 31 sowie Seite 3, Zeilen 21 bis 42, beschrieben Carbamate,EP-A 1000955, in particular on pages 2, lines 5 to 31 and page 3, lines 21 to 42, describes carbamates,
Carbonate, z.B. Ammoniumcarbonat und/oder Ammoniumhydrogen- carbonat und/oder Guanidincarbamat in Betracht.Carbonates, e.g. Ammonium carbonate and / or ammonium hydrogen carbonate and / or guanidine carbamate.
Bevorzugt werden als Treibmittel (f) Wasser und/oder Carbamate eingesetzt.Water and / or carbamates are preferably used as blowing agents (f).
Bevorzugt werden die Treibmittel (f) in einer Menge eingesetzt, die ausreicht, um die bevorzugte Dichte von (ii) von 350 bis 1200 kg/m3 zu erhalten. Dies kann mit einfachen Routine- experimenten, die dem Fachmann allgemein geläufig sind, ermittelt werden. Besonders bevorzugt werden die Treibmittel (f) in einer Menge von 0,05 bis 10 Gew.-%, insbesondere von 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Poly- isocyanat-Polyadditionsprodukte, eingesetzt .The blowing agents (f) are preferably used in an amount which is sufficient to obtain the preferred density of (ii) from 350 to 1200 kg / m 3 . This can be determined using simple routine experiments which are generally familiar to the person skilled in the art. The blowing agents (f) are particularly preferably used in an amount of 0.05 to 10% by weight, in particular 0.1 to 5% by weight, in each case based on the total weight of the polyisocyanate polyadducts.
Das Gewicht von (ii) entspricht per Definition dem Gewicht der zur Herstellung von (ii) eingesetzten Komponenten (a) , (b) und gegebenenfalls (c) , (d) , (e) und/oder (f) .The weight of (ii) by definition corresponds to the weight of the components (a), (b) and, if appropriate, (c), (d), (e) and / or (f) used to produce (ii).
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyadditi- onsprodukte werden die Isocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Isocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Iso- cyanaten reaktiven Verbindungen (b) und gegebenenfalls (f) 0,85 bis 1,25 : 1, vorzugsweise 0,95 bis 1,15 : 1 und insbesondere 1 bis 1,05 : 1, beträgt. Falls (ii) zumindest teilweise Iso- cyanuratgruppen gebunden enthalten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoff- atome von 1,5 bis 60 : 1, vorzugsweise 1,5 bis 8 : 1, angewandt. Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise nach dem one shot-Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren, beispielsweise mit Hilfe der Hochdruck- oder Niederdruck-Technik hergestellt .To produce the polyisocyanate polyaddition products according to the invention, the isocyanates and the compounds which are reactive toward isocyanates are reacted in amounts such that the equivalence ratio of NCO groups of the isocyanates (a) to the sum of the reactive hydrogen atoms of the compounds which are reactive toward isocyanates ( b) and optionally (f) 0.85 to 1.25: 1, preferably 0.95 to 1.15: 1 and in particular 1 to 1.05: 1. If (ii) at least partially contain isocyanurate groups, a ratio of NCO groups to the sum of the reactive hydrogen atoms of 1.5 to 60: 1, preferably 1.5 to 8: 1, is usually used. The polyisocyanate polyaddition products are usually produced by the one-shot process or by the prepolymer process, for example with the aid of high-pressure or low-pressure technology.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikomponentenverfahren zu arbeiten und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b) , gegebenenfalls die Treibmittel (f) und gegebenenfalls die Katalysatoren (d) und/oder Hilfsmittel (e) in der Komponente (A) (Polyolkomponente) zu vereinigen und bevorzugt innig miteinander zu vermischen und als Komponente (B) die Isocyanate (a) zu verwenden.It has proven to be particularly advantageous to work according to the two-component process and the compounds (b) reactive towards isocyanates, optionally the blowing agents (f) and optionally the catalysts (d) and / or auxiliaries (e) in the component (A) ( Polyol component) to combine and preferably to mix intimately and to use the isocyanates (a) as component (B).
Die Komponente (c) kann der Reaktionsmischung enthaltend (a) , (b) und gegebenenfalls (f) , (d) und/oder (e) zugeführt werden, und/oder den einzelnen, bereits beschriebenen Komponenten (a) , (b) , (A) und/oder (B) . Die Komponente, die mit (c) gemischt wird, liegt üblicherweise flüssig vor. Bevorzugt wird die Komponenten in die Komponente (b) gemischt.Component (c) can be fed to the reaction mixture comprising (a), (b) and optionally (f), (d) and / or (e), and / or the individual components (a), (b) already described , (A) and / or (B). The component that is mixed with (c) is usually in liquid form. The components are preferably mixed into component (b).
Das Mischen der entsprechenden Komponente mit (c) kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann (c) durch allgemein bekannte Beladungseinrichtungen, beispielsweise Luftbeladungseinrichtungen, bevorzugt unter Druck, beispielsweise aus einem Druckbehälter oder durch einen Kompressor komprimiert, z.B. durch eine Düse der entsprechenden Komponente zugeführt werden. Bevorzugt erfolgt eine weitgehende Durchmischung der entsprechende Komponenten mit (c) , so dass Gasblasen von (c) in der üblicherweise flüssigen Komponente bevorzugt eine Größe von 0,0001 bis 10, besonders bevorzugt 0,0001 bis 1 mm aufweisen.The corresponding component can be mixed with (c) by generally known methods. For example, (c) can be compressed by generally known loading devices, for example air loading devices, preferably under pressure, for example from a pressure vessel or by a compressor, e.g. are supplied through a nozzle to the corresponding component. The corresponding components are preferably thoroughly mixed with (c), so that gas bubbles of (c) in the usually liquid component preferably have a size of 0.0001 to 10, particularly preferably 0.0001 to 1 mm.
Der Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung zur Herstellung von (ii) kann in der Rücklaufleitung der Hochdruckmaschine mit allgemein bekannten Messgeräten über die Dichte der Reaktionsmischung bestimmt werden. Die Gehalt an (c) in der Reaktionsmischung kann über eine Kontrolleinheit bevorzugt automatisch auf der Grundlage dieser Dichte reguliert werden. Die Komponentendichte kann während der üblichen Zirkulation des Materials in der Maschine auch bei sehr niedriger Zirkulationsgeschwindigkeit online bestimmt und reguliert werden.The content of (c) in the reaction mixture for the preparation of (ii) can be determined in the return line of the high-pressure machine using generally known measuring devices via the density of the reaction mixture. The content of (c) in the reaction mixture can preferably be regulated automatically on the basis of this density via a control unit. The component density can be determined and regulated online during the normal circulation of the material in the machine, even at a very low circulation speed.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbundelemente finden Verwendung vor allem in Bereichen, in denen Konstruktionselemente benötigt werden, die großen Kräften standhalten, beispielsweise als Konstruktionsteile im Schiffsbau, z.B. in Schiffsrümpfen, beispielsweise Schiffsdoppelrümpfe mit einer äußeren und einer inneren Wand, und Laderaumabdeckungen, Laderaumtrennwänden, Lade- klappen oder in Bauwerken, beispielsweise Brücken oder als Konstruktionselemente im Hausbau, insbesondere in Hochhäusern.The composite elements obtainable according to the invention are used above all in areas in which construction elements are required which can withstand great forces, for example as construction parts in shipbuilding, for example in ship hulls, for example double hulls with an outer and an inner wall, and cargo space covers, cargo space partitions, loading fold or in buildings, for example bridges or as construction elements in house construction, especially in high-rise buildings.
Die erfindungsgemäßen Verbundelemente sind nicht mit klassischen Sandwichelementen zu verwechseln, die als Kern einen Polyurethan- und/oder Polyisocyanurathartschaumstoff enthalten und üblicherweise zur thermischen Isolierung eingesetzt werden. Derartige bekannte Sandwichelemente wären aufgrund ihrer vergleichsweise geringeren mechanischen Belastbarkeit nicht für die genannten Anwendungsbereiche geeignet . The composite elements according to the invention are not to be confused with classic sandwich elements, which contain a polyurethane and / or polyisocyanurate rigid foam as the core and are usually used for thermal insulation. Known sandwich elements of this type would not be suitable for the named areas of application due to their comparatively lower mechanical strength.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Einbringung von Flüssigkeiten mittels einer Fördereinrichtung in eine Form, die eine obere Schicht (i) mit mindestens einer Öffnung (iv), durch die Flüssigkeit gefüllt wird, und eine untere Schicht (iii) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ausflussende der Fördereinrichtung oder eine Halterung für das Ausflussende der Fördereinrichtung an mindestens drei Stellen mit der Schicht (i) verschraubt.1. A method for introducing liquids by means of a conveyor into a mold which has an upper layer (i) with at least one opening (iv) through which liquid is filled, and a lower layer (iii), characterized in that the Outflow end of the conveying device or a holder for the outflow end of the conveying device is screwed to the layer (i) at at least three points.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Halterung an mindestens drei Gewinden, die an (i) befestigt sind, verschraubt und an dieser Halterung das Ausflussende fixiert.2. The method according to claim 1, characterized in that a holder is screwed to at least three threads which are attached to (i) and the outflow end is fixed on this holder.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bolzen mit einem Gewinde, die zur Befestigung des Ausflussendes oder der Halterung dienen, in die Schicht (i) schießt .3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one shoots bolts with a thread, which serve for fastening the outflow end or the holder, into the layer (i).
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausflussende ein Mischkopf ist.4. The method according to claim 1, characterized in that the outflow end is a mixing head.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Schicht (i) und dem Mischkopf einen O-Ring aus einem elastischen Material fixiert .5. The method according to claim 4, characterized in that one fixes an O-ring made of an elastic material between the layer (i) and the mixing head.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeiten mittels einer Hochdruckapparatur über den Mischkopf einbringt.6. The method according to claim 4, characterized in that the liquids are introduced by means of a high-pressure apparatus via the mixing head.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeit mittels der Fördereinrichtung kontinuierlich ohne Unterbrechung in einem einzigen Arbeitsschritt in den zu befüllenden Raum zwischen (i) und (iii) einträgt.7. The method according to claim 1, characterized in that the liquid by means of the conveyor continuously without interruption in a single step in the space to be filled between (i) and (iii).
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (i) und/oder (iii) zusätzlich zu der oder den Öffnungen (iv) , über die die Flüssigkeiten eingetragen werden, über mindestens eine weitere Öffnung (v) verfügen. 8. The method according to claim 1, characterized in that (i) and / or (iii) in addition to the or the openings (iv) through which the liquids are introduced, have at least one further opening (v).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man an der oder den Öffnungen (v) Überlaufgefäße anbringt, an dem Anstieg der Flüssigkeit in den Überlaufgefäßen die vollständige Befüllung des Raumes zwischen (i) und (iii) ermittelt, und anschließend die Öffnung (en) (v) verschließt.9. The method according to claim 8, characterized in that overflow vessels are attached to the one or more openings (v), the complete filling of the space between (i) and (iii) is determined on the rise of the liquid in the overflow vessels, and then the opening (en) (v) closed.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Verfahrens Verbundelemente hergestellt werden, die folgende Schichtstruktur aufweisen:10. The method according to claim 1, characterized in that the method is used to produce composite elements which have the following layer structure:
(i) 2 bis 20 mm Metall, Kunststoff oder Holz, (ii) 10 bis 300 mm eines Kunststoffes, der durch Härtung der in Form gefüllten Flüssigkeit entsteht, (iii) 2 bis 20 mm Metall, Kunststoff oder Holz.(i) 2 to 20 mm of metal, plastic or wood, (ii) 10 to 300 mm of a plastic that results from hardening of the liquid filled in the mold, (iii) 2 to 20 mm of metal, plastic or wood.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zur Herstellung von (ii) (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen enthält und (ii) Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte darstellen.11. The method according to claim 10, characterized in that the liquid for the preparation of (ii) (a) isocyanates and (b) isocyanate-reactive compounds and (ii) are polyisocyanate polyadducts.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von (a) mit (b) zu (ii) in Gegenwart von 1 bis 50 Volumen-% Gase (c) durchführt.12. The method according to claim 11, characterized in that one carries out the reaction of (a) with (b) to (ii) in the presence of 1 to 50% by volume of gases (c).
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als (b) Polymerpolyole einsetzt.13. The method according to claim 11, characterized in that one uses as (b) polymer polyols.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von (a) mit (b) in Gegenwart von (f) Treibmitteln durchführt.14. The method according to claim 11, characterized in that one carries out the reaction of (a) with (b) in the presence of (f) blowing agents.
15. Verbundelemente erhältlich durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14. 15. Composite elements obtainable by a method according to one of claims 1 to 14.
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