TERFLOTH CHRISTIAN (DE)
LUETHI BENJAMIN (CH)
STEINKIRCHNER JOHANN (DE)
TERFLOTH CHRISTIAN (DE)
LUETHI BENJAMIN (CH)
US5110834A | 1992-05-05 | |||
EP0388952A2 | 1990-09-26 | |||
EP0513573A1 | 1992-11-19 | |||
GB927004A | 1963-05-22 |
1. | 1. Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem, umfassend ein SiO2reiches Zeolith. |
2. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach Anspruch 1, dadurch g e gekennzeichnet, e n n z e i c h ne t, da das SiO2reiche Zeolith ein stöchiometrisches Verhältnis Silicium zu Aluminium von 1,5:1 oder grö er aufweist. |
3. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da das SiO2reiche Zeolith eine Mordenitstruktur aufweist. |
4. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da das SiO2reiche Zeolith in einer Menge von 1 bis 90 Gew.% in dem Polyurethansystem vorliegt. |
5. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da Polyurethansystem ferner ein Isocyanat oder ein isocyanathaltiges Prepolymer umfa t. |
6. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da Polyurethansystem 1 bis 90 Gew.% des Isocyanats oder des isocyanathaltigen Prepolymers enthält. |
7. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da das Polyurethansystem ferner mineralische und/oder organische Füllstoffe in einer Menge vom 0 bis 90 Gew.% umfa t. |
8. | Ein oder ZweikomponentenPolyurethansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da das Polyurethansystem ferner Beschleuniger und/oder weitere Zusatzstoffe umfa t. |
Solche System finden Einsatz in den unterschiedlichen Bereichen,z.B. als Bindemittel, Anstrichstoffe, Dichtstoffe, Klebstoffe, Elastomere, Giessharze, etc. Bekannte Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansysteme bestehen aus aliphatischen und/oder aromatischen Isocyanaten bzw. icocyanatterminierten Prepolymeren, hochdisperen Kieselsäuren, mineralischen oder organischen Füllstoffen, pulverförmigen Molekularsieben sowie gegebenenfalls weiteren Additiven wie Weichmachern oder Lösungsmitteln.
Die in den bekannten Polyurethansystemen verwendeten Molekularsiebe, die natürliche oder synthetische Zeolithe mit starkem Adsorpotionsvermögen darstellen, sind in der Regel pulverförmig und weisen ein niedriges stöchiometrisches Verhältnis von Silicium zu Aluminium im Kristallgitter auf.
Unter Zeolithen wird eine weitverbreitete Gruppe von kristallinen Silicaten verstanden, die wasserhaltige Alkali- bzw. Erdalkali-Alumosilicate darstellen. Die Kristallgitter der Zeolithe bauen sich in der Regel aus SiO4- und A104- Tetraedern auf, wobei das Kristallgitter als Sieb wirkt, in das nur Stoffe einer bestimmten Grö enordnung eindringen können.
Der pH-Wert von Zeolithen mit einem niedrigen stöchiometrischen Verhältnis von Silicium zu Aluminium liegt im alkalischen Bereich bei pH>9. Durch das niedrige stöchiometrische Verhältnis von Silicium zu Aluminium erhalten diese Zeolithe einen hydrophilen und stark polaren Charakter und haben somit beispielsweise ein hohes Adsorptionsvermögen für Wasser. Diese Zeolithe können somit in den oben genannten Polyurethansystemen als Trockenmittel eingesetzt, um z.B. die Feuchtigkeit zu binden, die durch bekannte mineralische Füllstoffe, wie Kreide, Dolomit oder Silikate, in das System eingeführt wird. Die Lagerstabilität der Polyurethansysteme wird durch die Verwendung der beschriebenen Zeolithen als Trockenmittel erhöht.
Die oben beschriebenen, bekannten Zeolithe eignen sich jedoch nicht oder nur in geringem Ma e als Adsorptionsmittel für Gase.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystem anzugeben, das entstehende, überschüssige und nachteilige Gase bindet, insbesondere das bei der Feuchtigkeitshärtung von Isocyanaten bzw.
isocyanathaltigen Prepolymeren entstehende Kohlendioxid.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystem nach Anspruch 1.
Das Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystem nach der Erfindung umfa t ein SiO2-reiches Zeolith. Solche Zeolithe mit einem hohen SiO2-Gehalt zeichnen sich durch ein hydrophobes und organophiles Verhalten aus sowie durch einen pH-Wert, der im neutralen oder leicht sauren Bereich liegt.
SiO2~reiche Zeolithe zeigen ein hohes Adsorptionsvermögen gegenüber Gasen und insbesondere von Kohlendioxid, so da z.B. bei Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystemen, welche SiO2-reiche Zeolithe enthalten, das bei der Feuchtigkeitshärtung von Isocyanaten oder isocyanathaltigen
Prepolymeren freiwerdende Kohlendioxid effektiv gebunden werden kann, wodurch ein vorteilhafter Weise eine blasenfreie Aushärtung möglich wird. Eine solche blasenfreie Aushärtung wird beispielweise somit erfindungsgemä möglich bei Bindemitteln, Klebstoffen, Dichtstoffen, etc.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das SiO2-reiche Zeolith ein stöchiometrisches Verhältnis von Silicium zu Aluminium von 1,5:1 oder grö er auf. Solch ein Zeolith kann z.B. eine Mordenitstruktur besitzen bzw. ein Mordenit mit der Formel Na3KCa3(A18Si40O96) x 28 H20 sein. Solch ein Si-reiches Zeolith ist gut geeignet als Komponente in einem Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystem nach der Erfindung. Das Zeolith kann in einer Menge von 1-90 Gewichtsprozenten in den Polyurethansystem vorliegen.
Das Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystemen nach der Erfindung kann ferner Isocyanat oder isocyanathaltige Prepolymere umfassen. Als Prepolymere werden Oligomere mit funktionellen Gruppen bezeichnet, die bei der Polymersynthese am Endaufbau der Polymeren beteiligt sind. Polyurethane können als Prepolymere mit terminalen Isocyanatgruppen hergestellt werden, die bei der Anwendung, z.B. als Klebstoffe oder Dichtungsmassen, mit Feuchtigkeit aus der Umgebung unter Kettenverlängerung und ggf. Vernetzung aushärten. Der Anteil des Isocyanats oder des isocyanathaltigen Prepolymers kann 1 bis 90 Gew.% des Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystems nach der Erfindung betragen.
Je nach Wahl und stöchiometrischem Verhältnis der Ausgangsstoffe können Polyurethansysteme mit sehr unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften erzielt werden, die in Abhängigkeit von weiteren Zusätzen dann als Klebstoffe, Lacke, Elastomere, etc. Verwendung finden können.
Je nach Verwendungszweck und Einsatzgebiet des Ein- oder Zweikomponenten-Polyurethansystems nach der Erfindung kann es
ferner mineralische oder organische Füllstoffe, Beschleuniger und/oder weitere Zusatzstoffe enthalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Ein vorteilhaftes Polyurethansystem nach der Erfindung kann folgende Zusammensetzung aufweisen.
Alle Angaben sind Gewichtsprozente (Gew.%).
Anteile in Gew.% Isocyanat-Prepolymer 80,0 SiO2-reiches Zeolith 4,0 Dolomit 14,0 Siliciumdioxid, hydrophob 1.9 Dibutyl-Zinnlaurat 0,1 Als Isocyanat-Prepolymer kann ein Polyurethan-Prepolymer mit einem Restisocyanatgehalt von 15% eingesetzt werden, z.B.
DesmodurX E23K (zu beziehen von der Bayer AG, Leverkusen).
Als SiO2-reiches Zeolith eignet sich beispielsweise ein Zeolith mit einer Mordenit-Struktur. Dolomit ist ein bekannter mineralischer Füllstoff. Die chemische Formel dieses Gesteins ist CaMg(C03)2 bzw. CaC03xMgC03. Das Zinnlaurat wird als Katalysator eingesetzt.
Ein Produkt mit obiger Zusammensetzung unter Verwendung eines Polyurethan-Prepolymers mit endständigen freien oder blockierten Isocyanatgruppen, die ggf. thermisch aktiviert werden, kann in vorteilhafter Weise bei Feuchtigkeitseinwirkung blasenfrei aushärten.
Next Patent: THREAD-FORMING, CHAIN-BRANCHED POLYESTERS AND COPOLYESTERS